Tesis
Diseño de un sistema de desinfección para agua de consumo humano, basado en energía termosolar y luz UV de fuente fotovoltaica, mediante evaluación del parámetro indicador de contaminación microbiana, coliformes totales.
Registro en:
Quirola Rivadeneyra, Marcela Lizet. (2017). Diseño de un sistema de desinfección para agua de consumo humano, basado en energía termosolar y luz UV de fuente fotovoltaica, mediante evaluación del parámetro indicador de contaminación microbiana, coliformes totales. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Autor
Quirola Rivadeneyra, Marcela Lizet
Resumen
Se diseñó un sistema de desinfección para agua de consumo humano, basado en energía termosolar y
luz UV de fuente fotovoltaica, mediante la evaluación del parámetro indicador de contaminación
microbiana, coliformes totales. El sistema suministra agua segura sin el requerimiento de tratamientos
químicos para potabilizarla, especialmente en las zonas rurales donde su uso es inadecuado debido a
la falta de capacitación técnica que involucra un riesgo en la formación de subproductos mutágenicos
y cancerígenos. La metodología aplicada para el diseño se basa en la determinación de la eficiencia
térmica del módulo, el monitoreo de las temperaturas alcanzadas por el agua, el recuento de
Coliformes Totales aplicando la técnica de placa Petrifilm 3M, la evaluación de la nubosidad como
factor incidente de insolación, la determinación del tiempo de exposición del agua a las lámparas de
UV de longitud de onda de 253.7 nm con una potencia de 40 W y fuente fotovoltaica, por lo que se
identificó el potencial solar aprovechable para generación eléctrica en el Ecuador. El
dimensionamiento del sistema de desinfección se diseñó para un caudal máximo diario de 2,06*10
xvii
-4
m
3
/s en zonas rurales, sustentado por la energía termosolar del módulo con una eficiencia térmica del
46% y temperaturas máximas promedios de 41◦C en un lapso de 8 horas. Los resultados del recuento
microbiológico indicaron que el módulo al alcanzar temperaturas de 55◦C reportaron 0 UFC y en
33◦C >10 UFC, por lo tanto, se combinó con la desinfección UV con un tiempo de exposición máximo
de 26 segundos para un volumen de 0,2 m
3
y una dosis de inactivación de 45 Ws/m
2
. El tiempo de
desinfección en las zonas rurales fue de 40 minutos aproximadamente. Se recomienda que la
desinfección se realice de forma combinada con la energía térmica y lámparas de luz ultravioleta. A disinfection system was designed for drinking water based on thermal solar energy and Ultraviolet
Light (UV) from a photovoltaic source through the evaluation of a parameter which determines the
microbial contamination, total coliforms. The system supplies safe water without the need to use of
chemical treatments to make water drinkable especially in rural areas where its consumption is
inappropriate due to a lack of technical training that involves the risk in the formation of carcinogenic
and mutagenic sub-products. The methodology applied for the design is based on the determination
of the thermal efficiency of the equipment solar panel, the monitoring of the temperatures reached by
the water, the total Coliform amount using the Petrifilm 3M plate technique, the cloudiness evaluation
as an incident factor of Insolation, the set time of water exposure towards the UV lamps of wavelength
253, 7 nm with a power of 40 watts (W) and photovoltaic source. That is why, the available potential
solar was identified for the electric generation in Ecuador. The dimensioning of the disinfection
system was design for a dairy maximum flow of 2, 06*10
xviii
-4
m
3
/s in rural areas supported by the
thermos solar energy from the solar panel with a 46% thermal efficiency and 41◦C maximum average
temperatures in 8 hours. The results of the microbiological count showed when the solar panel
achieved temperatures with 55◦C record 0 Colony Forming Units (CFUs) and 33◦C >10 CFUs, with
that information, the disinfection UV was combined with a set time of water exposure with 26 seconds
for a volume of 0,2 m
3
and with an inactivation amount 45 Ws/m
2
. The set time of the disinfection in
rural areas was 40 minutes, approximately. It is recommended that the disinfection could be
performed with the thermal energy and the ultraviolent lamps.