Paper semana 2010

NAI: 525
Línea de Acción: Energía.
Semana: 09
Tema Eje: Segunda Ley de Newton.
Región: Lima Norte
Actividad: Día de la Madre.
Categoría: Manejo ambiental.

Titulo: Empleo del método de la osmosis inversa para disminuir la contaminación del agua.

Objetivo: Emplear el método de la osmosis inversa para disminuir la contaminación de agua en la cuenca baja del rió Chillón (Comas).

Variables:

Independiente: Empleo del método de la osmosis inversa.
Dependiente: Disminución de la contaminación del agua.

Hipótesis: Si se emplea el método de la osmosis inversa se disminuirá la contaminación del agua en la cuenca baja del rió Chillón (Comas).

Resumen: El tema eje que toco esta semana es Segunda Ley de Newton. La segunda ley de Newton o también llama ley fundamental de la Dinámica, nos dice que la aceleración que un cuerpo adquiere es directamente proporcional a la resultante de las fuerzas que actúan en el, y tiene la misma dirección y el mismo sentido que dicha resultante. La relación con el tema eje es que para que se produzca la osmosis inversa que es lo contrario de la osmosis normal se debe aplicar una presión mayor que la normal para que el paso del agua sea de la de la mas concentrada (agua contaminada) a la mas diluida (agua purificada), la presión es la magnitud que relaciona la fuerza con la que actúa en un área, la relación con la segunda ley de Newton seria que la fuerza resultante producto de la presión seria la purificación del agua . La relación con la actividad que es el Día de la Madre es que aprovechando es te día se puedan a ser campañas para que las madres de bajos recursos que viven en las riveras de la cuenca baja del rió chillón tomen conciencia de que no deben utilizar esas aguas ya que están sumamente contaminadas por varios factores, las aguas de este rió contiene un mortal parasito llama Teso plasma Gondii que pude dañar seriamente el feto si las madres lo ingieren, por mientras que construyan esta miniplanta deben llevarse acabo estas campañas.
La relación con la región es que el principal rió de Lima Norte es el rió Chillón que se encuentra en Comas.

-El propósito de este trabajo es disminuir la contaminación del agua en la cuenca baja del Rió Chillón, empleando el método de Osmosis Inversa. La forma en que se pude emplear este método es que con la ayuda de los municipios puedan crear una miniplanta purificadora de osmosis inversa para que pueda otorgar agua limpia a las personas de bajos recursos y a a las ves descontaminar un 80% a un 85%.

-El distrito de Comas se encuentra localizado en la margen izquierda de la cuenca baja del Río Chillón; cuya área que colinda con dicho río es la Zona 14 del distrito. La contaminación que se produce en la cuenca baja del rió Chillón es de forma agresiva, a la altura del distrito de Comas (Chacra Cerro) y Puente Piedra, se arrojan las aguas servidas de las industrias dedicadas a fabricación de pinturas, metalurgia, reciclaje de residuos sólidos etc.; además de la extracción minera en Carabaillo. Aproximadamente a medio kilómetro aguas arriba del puente de la Panamericana Norte, las aguas cambian de coloración y se exacerba aguas abajo con el arrojo de residuos sólidos. La alta carga bacteriana que se registra en el río se debe a que en éstos se vierten las aguas cloacales y los residuos sólidos generados por los pobladores que se ubican a las márgenes del río al carecer de servicios básicos y tratamiento de los efluentes.

-Osmosis es el paso espontáneo de moléculas de agua de una solución diluida a una solución concentrada a través de una membrana semipermeable que permite el paso del agua pero no de las sales disueltas. El agua atraviesa la membrana hasta alcanzar el equilibrio osmótico. Este paso se hace a una presión precisa llamada presión osmótica. Aplicando a la solución concentrada una presión superior osmótica el proceso se invierte. Este fenómeno se conoce como "ósmosis inversa".
En términos simples, ósmosis inversa es la filtración bajo presión a través de una membrana cuyos poros son pequeños. Los poros de la membrana están concebidos de manera que la mayoría de las sales, de los inorgánicos y de los iones son eliminadas 90-99%). Las moléculas de agua atraviesan fácilmente la membrana.
Las moléculas orgánicas pueden ser eliminadas o pasar según el tipo de membrana utilizado. Finalmente, las partículas en suspensión, bacterias y pirógenos son prácticamente eliminados por completo mediante la ósmosis inversa.

- Los resultados del proceso del osmosis inversa son:
• Permite remover la mayoría de los sólidos (inorgánicos u orgánicos) disueltos en el agua (hasta el 99%).
• Remueve los materiales suspendidos y microorganismos.
• Realiza el proceso de purificación en una sola etapa y en forma continua.
• Es una tecnología extremadamente simple, que no requiere de mucho mantenimiento y puede operarse con personal no especializado.
• El proceso se realiza sin cambio de fase, con el consiguiente ahorro de energía.
• Es modular y necesita poco espacio, lo que le confiere una versatilidad excepcional en cuanto al tamaño de las plantas: desde 1 m3/día, a 1.000.000 m3/día.

Se llego a la conclusión que empleando el método de la osmosis inversa se puede disminuir la contaminación del agua producido por varios factores en la cuenca baja del Rió Chillón.

Problema: El distrito de Comas se encuentra localizado en la margen izquierda de la cuenca baja del Río Chillón; cuya área que colinda con dicho río es la Zona 14 del distrito. La contaminación que se produce en la cuenca baja del rió Chillón es de forma agresiva, a la altura del distrito de Comas (Chacra Cerro) y Puente Piedra, se arrojan las aguas servidas de las industrias dedicadas a fabricación de pinturas, metalurgia, reciclaje de residuos sólidos etc.; además de la extracción minera en Carabaillo. Aproximadamente a medio kilómetro aguas arriba del puente de la Panamericana Norte, las aguas cambian de coloración y se exacerba aguas abajo con el arrojo de residuos sólidos. La alta carga bacteriana que se registra en el río se debe a que en éstos se vierten las aguas cloacales y los residuos sólidos generados por los pobladores que se ubican a las márgenes del río al carecer de servicios básicos y tratamiento de los efluentes. Debido a esta gran acumulación de de desecho inorgánicos, heces de animales como de personas en el rió Chillón, puede producirse un parasito llamado Texoplasma Gondii que es causante de varias enfermedades, la principal y la mas preocupante es la texoplasmosis Congénita que afecta principalmente al feto, se produce cuando la infección aguda se adquiere por primera vez durante la gestación salvo en pacientes que tienen infección crónica activa. La infección aguda por toxoplasma en la embarazada se presenta en forma asintomático en 90% de los casos, el período entre la infección de la placenta y la transmisión al feto es variable, entre 4 y 16 semanas, por lo que la placenta infectada debe considerarse como una fuente potencial de infección al feto, durante todo el embarazo.

Solución: Para entender el proceso de la ósmosis inversa, primero se debe saber como es la osmosis natural, que es mecanismo de transferencia de nutrientes en las células de los seres vivos a través de las membranas que la recubren. En tal sentido, cuando se ponen en contacto dos soluciones de diferentes concentraciones de un determinado soluto (por ejemplo sales), se genera un flujo de solvente (por ejemplo agua) desde la solución más diluida a la más concentrada, hasta igualar las concentraciones de ambas, el agua que atraviesa la membrana es "empujada" por la presión osmótica de la solución más salada y el equilibrio del proceso se alcanza cuando la columna hidrostática iguala dicha presión osmótica.
En el caso de la osmosis inversa es todo lo contrario (de una solución mas concentrada a una mas diluida), el interés en el tratamiento es obtener una corriente de agua lo más diluida posible deberemos invertir el fenómeno, para ello hay que vencer la presión osmótica natural mediante la aplicación en sentido contrario de una presión mayor, cuando se logra invertir el fenómeno estamos en presencia de ósmosis inversa o invertida como se ha dado en llamarla. El principal aparato de este proceso es la membrana semipermeable que permite que el agua rechace sulfatos (98 %), Arsénico (99 %), Fluoruros (97 %), Nitratos (91 %), Bacterias, Virus y hongos más del 98 %.

Conclusiones: Se llego a la conclusión que empleando el meto de la osmosis inversa se pude disminuir la contaminación del agua producido en la cuenca baja del Rió Chillón.

Investigación futura: Emplear este método en otras regiones del Perú que sufren de contaminación en sus aguas ya que es muy eficiente y poco costoso a diferencias de otros métodos de purificación del agua.

Alfabetización Funcional (FODA):

Fortaleza: Disminución de la contaminación del en agua en el Río Chillón.

Oportunidad: Que las personas que viven alrededor de la cuenca baja del rió Chillón ya no van a sufrir los problemas que sufren por utilizar esta agua que están seriamente contaminadas como problemas a la piel, problemas digestivos, problemas de salud, etc.

Debilidad: Que la miniplanta de osmosis inversa que se pude hacer sea atacada o invadida por ladrones, por lo cual debería tener una vigilancia las 24 horas del día; otra debilidad es el tiempo en el que se demoraría en construir esta miniplanta purificador ya que podría generar fastidio en los pobladores.

Amenaza: Que por falta de conocimiento sobre el tema, construyan la miniplanta de osmosis inversa en un ligar que no es apropiado.

Origen y motivo de la investigación: El origen de esta investigación seria la grave contaminación de la cuenca baja del rió Chillón y el motivo seria si es que se pude emplear este meto en Comas.

Variabilidad de la Región: La variabilidad de la región es que ya en Lima hay una corpachón que esta empleando este método de la osmosis inversa y muchos otros métodos, esta corporación se llama AQUAPERU SAC, que es una empresa que nace de un grupo de profesionales con amplia experiencia en el diseño, fabricación y operación de una gran variedad de instalaciones para el Tratamiento del Agua y sus aplicaciones para uso Industrial tales como: Desalinización de Agua de Mar por Osmosis Inversa, Tratamiento de Aguas Residuales Urbanos, Potabilización, Filtración, Intercambio Iónico entre otras; Comerciales y Residenciales.

Palabras Claves (5 Mínimo):

-Osmosis inversa: Es los contrario a la osmosis normal, es decir de una solución mas concentrada a una mas diluida, para que esto suceda tiene que aplicarse una presión mayor que la norma que es a 50 atmósferas, este método por medio de una membrana semipermeable pude separar compuestos del agua como sulfatos (98 %), Arsénico (99 %), Fluoruros (97 %), Nitratos (91 %), Bacterias, Virus y hongos más del 98 %.

-Cuenca Baja del rió Chillón: El distrito de Comas se encuentra localizado en la margen izquierda de la cuenca baja del Río Chillón; cuya área que colinda con dicho río es la Zona 14 del distrito.

Texoplasmosis: Producido por un parasito llamado Texoplasma Gondii que es causante de varias enfermedades, la principal y la mas preocupante es la texoplasmosis Congénita que afecta principalmente al feto, se produce cuando la infección aguda se adquiere por primera vez durante la gestación salvo en pacientes que tienen infección crónica activa. La infección aguda por toxoplasma en la embarazada se presenta en forma asintomático en 90% de los casos, el período entre la infección de la placenta y la transmisión al feto es variable, entre 4 y 16 semanas, por lo que la placenta infectada debe considerarse como una fuente potencial de infección al feto, durante todo el embarazo.

-Segunda Ley de Newton: También conocido como ley fundamental de la dinámica, nos dice que la aceleración que un cuerpo adquiere es directamente proporcional a la resultante de las fuerzas que actúan en el, y tiene la misma dirección y el mismo sentido que dicha resultante.

-Membrana Semipermeable: Una membrana semipermeable, también llamada membrana selectivamente permeable, membrana parcialmente permeable o membrana permeable diferenciable, es una membrana que permitirá que ciertas moléculas o iones pasen a través de ella por difusión, y ocasionalmente especializada en "difusión facilitada". El índice del paso depende de la presión, la concentración y la temperatura de las moléculas o de los solutos en cualquier lado, así como la permeabilidad de la membrana para cada soluto.

Paginas Web de Consultas:
http://www.municomas.gob.pe/sccs/complementarios/riggu/archivos/ges010034.pdf
http://es.wikipedia.org/wiki/Toxoplasmosis_cong%C3%A9nita
http://www.excelwater.com/spa/b2c/water_tech_5.php
http://es.wikipedia.org/wiki/Membrana_semipermeable
http://es.wikipedia.org/wiki/Cono_Norte
Datos Personales:
Apellidos y Nombres: Claudio Domínguez Joao Hans
Año de estudio: 2de Secundaria.
Correo Electrónico: joaoclaudio.dominguez@gmail.com