Publicación: Diseño de un sistema de tratamiento de agua a escala piloto implementando un filtro a base de bagazo de caña para la reducción de dureza en agua de pozo en la zona rural de La Peña, Cundinamarca
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Resumen en español
Este proyecto investigativo tiene como propósito diseñar un sistema de tratamiento a escala piloto para agua de pozo basado en un filtro creado a partir de bagazo de caña de azúcar (Actualmente considerado un residuo) con el objetivo de reducir la dureza total del agua, este será aplicado en la vereda El Cabuyal, zona rural del municipio de La Peña, Cundinamarca. El primer paso realizado para llevar a cabo el proyecto fue la caracterización fisicoquímica del agua de pozo, la recolección y tratamiento del bagazo, y, por último, la creación en laboratorio de un filtro de lecho con cinco capas: grava gruesa, arena, bagazo activado, algodón y grava fina. El bagazo fue sometido a un proceso de limpieza y activación química con ácido cítrico al 5%, tratamiento que mejoró su capacidad de adsorber iones de magnesio y calcio (Los causantes de la dureza en el agua). Se realizaron pruebas de filtración con las muestras de agua recolectadas de los pozos y tanques de almacenamiento en la finca de la familia Ortiz, midiendo la dureza antes y después del tratamiento mediante titulación con el reactivo EDTA. El filtro (Prototipo) mostró una remoción significativa de la dureza total presente en el agua, y el sistema final proyectado incluye tanques de sedimentación, almacenamiento y estructuras en PVC, todo pensado para operar por gravedad, sin requerir electricidad. Además, se realizó una estimación de costos para lograr aplicar el sistema en las comunidades rurales de Colombia, destacando el aprovechamiento de residuos agroindustriales y su alineación con los principios de sostenibilidad y economía circular. La investigación concluye que el filtro a base de bagazo es una alternativa viable, según las características económicas y ecológicas en comparación a los métodos tradicionales del tratamiento de agua dura. Así mismo, su implementación en zonas rurales podría mejorar el acceso a agua de mejor calidad, reducir el impacto ambiental y promover alternativas sostenibles adaptadas a contextos locales.
Resumen en inglés
The purpose of this research project is to design a pilot-scale treatment system for well water based on a filter created from sugarcane bagasse (currently considered waste) with the aim of reducing the total hardness of the water. This will be applied in the village of El Cabuyal, a rural area in the municipality of La Peña, Cundinamarca. The first step in carrying out the project was the physicochemical characterization of the well water, the collection and treatment of the bagasse, and, finally, the creation in the laboratory of a five-layer bed filter: coarse gravel, sand, activated bagasse, cotton, and fine gravel. The bagasse underwent a cleaning and chemical activation process with 5% citric acid, a treatment that improved its ability to adsorb magnesium and calcium ions (the causes of water hardness). Filtration tests were carried out on water samples collected from wells and storage tanks on the Ortiz family farm, measuring hardness before and after treatment by titration with EDTA reagent. The filter (prototype) showed a significant reduction in the total hardness present in the water, and the final system design includes sedimentation tanks, storage tanks, and PVC structures, all designed to operate by gravity, without requiring electricity. In addition, a cost estimate was made to implement the system in rural communities in Colombia, highlighting the use of agro-industrial waste and its alignment with the principles of sustainability and the circular economy. The research concludes that the bagasse-based filter is a viable alternative, based on its economic and ecological characteristics compared to traditional methods of hard water treatment. Likewise, its implementation in rural areas could improve access to better quality water, reduce environmental impact, and promote sustainable alternatives adapted to local contexts.
