purificacion del agua por medio de lechuguines

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Tabla de Contenidos........................................................................................................................II Introducción...................................................................................................................................VI Justificación..................................................................................................................................VII Objetivo general............................................................................................................................IX Objetivos específicos.....................................................................................................................IX Marco Metodológico.....................................................................................................................10 2.1

Jacinto de Agua...............................................................................................................11

2.2

El agua.............................................................................................................................14

2.2.1

Composición química..................................................................................................14

2.2.2

Composición física......................................................................................................14

2.2.3

Propiedades físicas......................................................................................................15

2.2.4

Estados físicos del agua...............................................................................................15

2.2.5

Cambios de estado físico del agua..............................................................................15

2.2.6

Ciclo del agua..............................................................................................................16

2.2.7

Importancia del agua...................................................................................................16

2.2.8

Importancia del agua en la alimentación.....................................................................16

2.2.9

Contaminación del agua..............................................................................................17

2.2.9.4

Control y prevención de la contaminación del agua............................................18

2.2.10

Purificación y tratamiento de agua..............................................................................19

2.2.11

Elaboración de tanques................................................................................................20

Conclusiones..................................................................................................................................31 Recomendaciones..........................................................................................................................33 Bibliografía....................................................................................................................................37

Introducción

El tratamiento y purificación de agua es una necesidad que se presenta día a día en las comunidades rurales de nuestra provincia, pues varias comunidades cercanas a la ciudad de Riobamba no cuentan con agua potable para el consumo de sus habitantes, al agua es obtenida de pozos, o vertientes que se encuentran dentro de las comunidades, el agua de estas comunidades contiene malos olores y sabores, una gran cantidad de piedras y residuos de alimentos u hojas y varios microorganismos, todos estos factores impiden que el agua sea apta para la utilización de la misma. Una de las comunidades que actualmente viven con este problema por la falta de conocimiento del tratamiento de agua es la comunidad de Daldal perteneciente al Cantón Chambo de la provincia de Chimborazo. El tratamiento y purificación de agua consiste en aprovechar la interacción del agua del suelo, las plantas y los microorganismos a su favor para lograr la purificación de la misma, el tratamiento de agua en esta comunidad consiste en eliminar de una forma rápida y económica varios elementos que impiden que el agua sea apta para su utilización, con la ayuda de los seis tanques en donde se colocaran varios tipos de piedras de diferentes magnitudes y grosor se podrá eliminar los elementos que le dan un mal aspecto al agua, con la ayuda de los Lechuguines, específicamente el Jacinto de agua, el agua al pasar por un estanque estará libre en un cierto porcentaje de sabores y olores, y por último a través del sistema de cloración el agua se encontrara libre de algunos organismo mas no en su totalidad, comprobándolo en un examen de coliformes.

Justificación

2

Ante la necesidad de la comunidad de Daldal, perteneciente al cantón Chambo, de poder contar con agua tratada se ha planteado una posible solución a esta necesidad de forma práctica y eficiente sin la necesidad de mayores gastos económicos ni materiales como bien sabemos el agua en la naturaleza no es totalmente pura, porque recoge del ambiente gases y partículas químicas y biológicas extrañas a su composición. Para la utilización del agua, previamente debemos purificarla puesto que con esta se eliminan las partículas extrañas que posea, según el uso que se le vaya a dar, por ejemplo: para algunos usos industriales y medicinales el agua debe ser químicamente pura, es decir, que solo posea hidrógeno y oxígeno en la proporción H2O, pero para su utilización podemos utilizar un sistema básico de filtrado que deje el agua medianamente descontaminada, libre de grandes partículas, olores sabores y de algunas bacterias presentes en el agua. Para este proyecto nos ayudaremos de las leyes que en nuestro país existen sobre la descontaminación del agua y la utilización de la misma. Como sabemos el agua es un elemento vital para los seres humanos, por lo que es utilizada en todos los ámbitos ya sea para consumo o riego, pero varias comunidades poseen vertientes o pozos de los cuales se proveen de agua para utilizarla de varias maneras y como todos los seres humanos los habitantes de esta comunidad tienen el derecho de utilizar este elemento según nos dice el artículo de la constitución que se citará a continuación Artículo 1.- Naturaleza jurídica. Los recursos hídricos son parte del patrimonio natural del Estado y serán de su competencia exclusiva, la misma que se ejercerá concurrentemente entre el Gobierno Central y los Gobiernos Autónomos Descentralizados, de conformidad con la Ley. El agua es patrimonio nacional estratégico de uso público, dominio inalienable, imprescriptible, inembargable y esencial para la vida, elemento vital de la naturaleza y fundamental para garantizar la soberanía alimentaria. Para que las personas de esta comunidad puedan utilizar el agua de que se encuentran en vertientes o en pozos esta debe estar por lo menos libre de malos olores y sabores pues según nos dice este artículo de la constitución nosotros debemos cuidar el consumo y la calidad del agua, a continuación se cita Artículo 4.- Principios de la Ley. Esta Ley se fundamenta en los siguientes principios:

3

a) La integración de todas las aguas, sean estas, superficiales, subterráneas o atmosféricas, en el ciclo hidrológico con los ecosistemas; b) El agua, como recurso natural debe ser conservada y protegida mediante una gestión sostenible y sustentable, que garantice su permanencia y calidad c) El agua, como bien de dominio público, es inalienable, imprescriptible e inembargable; d) El agua es patrimonio nacional y estratégico al servicio de las necesidades de las y los ciudadanos y elemento esencial para la soberanía alimentaria; en consecuencia, está prohibido cualquier tipo de propiedad privada sobre el agua; e) El acceso al agua es un derecho humano ; f) El Estado garantiza el acceso equitativo al agua; g) El Estado garantiza la gestión integral, integrada y participativa del agua Artículo 5.- Sector estratégico. El agua constituye patrimonio nacional, sector estratégico de decisión y de control exclusivo del Estado a través de la Autoridad Única del Agua. Su gestión se orientará al pleno ejercicio de los derechos y al interés público, en atención a su decisiva influencia social, comunitaria, cultural, política, ambiental y económica. Artículo 6.- Prohibición de privatización. Se prohíbe toda forma de privatización del agua, por su trascendencia para la vida, la economía y el ambiente; por lo mismo esta no puede ser objeto de ningún acuerdo comercial, con gobierno, entidad multilateral o empresa privada nacional o extranjera. Su gestión será exclusivamente pública o comunitaria. No se reconocerá ninguna forma de apropiación o de posesión individual o colectiva sobre el agua, cualquiera que sea su estado.

Objetivos 2.1.1 Objetivo General

4

- Tratar y purificar el agua de riego de la comunidad de Daldal de forma organoléptica y química para su utilización.

2.1.2 Objetivos específicos

- Identificar los conocimientos del uso de Lechuguines para el tratamiento de agua. - Examinar de forma organoléptica la contaminación del agua de riego de Daldal para proceder a su tratamiento. - Calcular que número de Lechuguines se deben utilizar por litro de agua, para lograr una estabilidad en la eliminación de olores y sabores. - Construir tanques y tamices incluyendo distintas clases de piedras para la filtración del agua.

5

12 Marco Teórico

Marco Metodológico

Identificar los problemas que produce la contaminación del agua de riego, a través de una pequeña encuesta que se realizará en dos de los centros de salud más cercanos de la comunidad podremos determinar varias enfermedades y molestias en la salud causadas por la suciedad en el agua. Examinar de forma organoléptica la contaminación del agua de riego de Daldal para proceder a su tratamiento, se realizara un análisis visual para observar, los elementos contaminantes, como son piedras, hojas, fundas, restos de alimentos y a través del olfato y gusto identificar malos olores y sabores respectivamente. Calcular que número de Lechuguines se deben utilizar por litro de agua, para lograr una estabilidad en la eliminación de olores y sabores, esto se realizara colocando una cantidad de Lechuguines en un estanque por litro de agua la cantidad de los Lechuguines serán determinados en el avance de la investigación. Construir tanques y tamices, incluyendo distintas clases de piedras para la filtración de agua, seis tanques serán construidos de madera con una forma cuadrada incluyendo plásticos para evitar la filtración de agua, cada estanque contara con diferentes tamaños de piedras que serán colocadas según su tamaño y dándoles una función en cada tanque.

Eliminación de un cierto porcentaje de bacterias presentes en el agua comprobándolo con un examen básico de coliformes, después del proceso realizado con los tanques y tamices, se colocara una cierta cantidad de cloro según el volumen del agua para la eliminación de algunas bacterias que no se lograron eliminar con el tratamiento de agua en los tanques, las bacterias no serán eliminadas en su totalidad, la eliminación de este porcentaje de bacterias será comprobada través de un examen de coliformes.

12

13 Marco Teórico

Marco teórico

1

Jacinto de Agua

Son plantas acuáticas pertenecientes a la familia ponteridácea, procedente del Continente Americano específicamente de la Cuenca Amazónica, viven en las aguas tranquilas de ciénagas, presas, micro presas, lagunas, zanjas, arroyos y ríos. Su nombre científico es Eichhornia crassipes y nombre común Jacinto de agua, flor de agua, camalote, Lampazo, Violeta de agua, Buchón, Taruya. Se desarrolla en espacios de agua dulce, como lo son: ríos, lagos, charcas y embalse trópico y subtropical, estas plantas llegan a ser tan numerosas y crecen con tanta rapidez que se considera como plantas perjudiciales a las presas y depósitos de agua. En el Ecuador los lechuguines están presentes principalmente en el Río Guayas, las Presas Poza Honda y Esperanza en Manabí, y en la presa Daule-Peripa en la provincia Guayas.

2.2 El agua El agua, elemento vital en todas las formas de vida, la mayor reserva de agua la encontramos en los océanos que contiene el 97% del agua que existe en la Tierra pero solo se trata de agua salada. El resto es agua dulce pero no toda esta disponible ya que se encuentra formando los casquetes polares y glaciales (Armendariz, 1993).

2.2.1 Composición química. Tiene como fórmula condensada H2O y como fórmula estructural o desarrollada H-O-H, esto quiere decir que lleva en su molécula dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno (Armendariz, 1993).

2.2.2 Composición física. Contiene partículas de aire que están disueltas en el agua por lo cual las plantas y animales acuáticos aprovechan el oxígeno para respirar.

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14 Marco Teórico

Se encuentran sales disueltas en pequeñas cantidades como carbonatos y sulfatos de calcio. El agua de los mares contiene cloruro de sodio, carbonato de magnesio y otros minerales (Meneses, 1993).

2.2.3 Importancia del agua. Es el recurso vital para todos los organismos vivientes puesto que regula la temperatura de la Tierra y de la Atmosfera esto se debe a que el agua superficial se calienta y se enfría de manera lenta (Meneses, 1993). El agua la encontramos en gran abundancia en la naturaleza es decir si la superficie de la Tierra se divide en cuatro partes, las tres corresponden al agua (Armendariz G., 1993).

2.2.4 Contaminación del agua. Decimos que el agua está contaminada, cuando a partir de sus condiciones normales y naturales, presenta alteración en sus propiedades físicas, químicas o biológicas y son perjudiciales para la salud del hombre, de los animales y de las plantas. La importancia del agua nos obliga a que la misma sea cuidada con mucha dedicación, que sea preservada de todo tipo de bacterias, parásitos, colorantes, tierra y contaminantes que produzcan mal olor, enfermedades e incluso la muerte (Armendariz, 1993). 2.2.4.1 Causas de la contaminación. El agua se contamina por diversos motivos como los desechos y basuras arrojadas por embarcaciones en el caso de los mares y esta basura termina en las playas, esto provoca desequilibrio en los organismos marinos, especialmente en el plancton.

Pero la principal causa de contaminación en los mares y ríos se debe a la polución producida por el transporte de petróleo y sus derivados. También se debe a los sedimentos depositados en nuestros ríos, lagos, lagunas, acequias como efecto de la erosión.

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15 Marco Teórico

2.2.4.2 Control y prevención de la contaminación del agua. Control por parte de las instituciones del Estado prohibiendo que se arroje productos tóxicos a los ríos y obligando a que se instalen filtros purificadores. Prohibición a los agricultores para que no usen aguas de regadío de ríos contaminados ya que envenenan al suelo, a las plantas y sobre todo a la cosecha. Política educativa para dar a conocer varias normas para evitar la contaminación de las aguas. En este proceso puede intervenir radio, prensa, televisión, profesores entre otros (Armendariz, 1993).

2.2.5 Elaboración de tanques. Para la filtración del agua se han elaborado seis tanques con madera tiple, tiene la forma rectangular con las siguientes dimensiones 30*40 base 40*13 largo 30*13 ancho, cada pared se encuentra enlazada con clavos, el tanque en su interior tiene un plástico transparente de riego que impide el paso del agua. El primer tanque con las dimensiones mencionadas anteriormente contiene lechuguines la cantidad de los lechuguines varían según su tamaño para que puedan ingresar en el interior del mismo. El medio filtrante se caracteriza por su diámetro efectivo y su coeficiente de uniformidad. Normalmente, se elige un día- metro efectivo dentro de una gama de 1.15 a 1.35 cm. Cuando no hay disponible arena natural de estas características, el valor deseado del diámetro efectivo puede obtenerse mezclando dos tipos de arena. Como último recurso puede emplearse el tamizado. La altura adecuada de la capa de agua sobrenadante es de un metro (puede variar entre 1 y 1.5 metros). Es práctica normal mantener el nivel del agua sobrenadante a una altura constante, pero hay diversas formas de operación (por ejemplo, filtración de velocidad declinante 1), las

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16 Marco Teórico

paredes del reservorio de agua sobrenadante deben tener altura suficiente como para dejar un borde libre de 0.2 a 0.3 metros sobre el nivel del agua. Para un funcionamiento adecuado del proceso de purificación se debe proveer un lecho filtrante de 0.6 metros como mínimo. En vista de que la capa superior (10-20 ran) del lecho filtrante necesitará ser cambiada regularmente durante la operación (véase párrafos 3.3. y 3.7), un filtro nuevo debe estar provisto de un lecho filtrante de un metro de espesor (rango 1-1.4 metros) de forma que el lecho no necesite rellenarse más de una vez cada varios años. (VAN DIJK, 1978). En un primer tanque se coloca la primera capa de Lechuguines logrando la eliminación de olores y sabores.

A continuación se da paso a que el agua tratada pase a un segundo tanque en donde empozamos el agua, en este segundo tanque se encuentran los Lechuguines, en donde estos proceden a realizar, la eliminación de materia orgánica del agua que es eliminada por los microorganismos que se encuentra adheridos al sistema radicular de la planta con un sistema aireación que es realizado por estos microorganismos, después de que el agua filtrada en un primer tanque se encuentre empozada en este segundo tanque el Jacinto de agua elimina microorganismos con ayuda de los rayos UV que se obtienen de los rayos del sol. En un tercer tanque que es el más pequeño que tiene una dimensión de 13 cm de alto 10cm de largo y 7 cm de ancho, el cual se lo denomina como tanque de sedimentación en donde se logra eliminar metales pesados. En un cuarto tanque las piedras son colocadas de la siguiente forma medianas pequeñas y grandes. Para eliminar los contaminantes más grandes presentes en el agua así como fundas o restos de comidas.

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17 Marco Teórico

En un quinto tanque se colocan las piedras grandes pequeñas y medianas en donde la acción de tratamiento y eliminación de contaminantes como algas van quedándose entre la última capa de piedras medianas. Un sexto tanque contiene tres tamaños diferentes de piedras las cuales son colocadas de las siguiente manera, primero se coloca las pierdas grandes, medianas y por últimos las pequeñas, aquí es en donde se va eliminando partículas grandes por acción de las piedras pequeñas colocadas en la última capa, este tanque está acompañado de una capa de arena de rio que más o menos es de unos 600 cm cúbicos e este último tanque se colocan más o menos 4 gotas de cloro por litro. Entre el primer y el segundo tanque que está construido de madera y en sus paredes contiene algodón y en la parte superior una malla.

17

23

Análisis e Interpretación de Resultados

3.1 Tabulación y Graficación de Resultados El cuestionario conto con seis preguntas previamente establecidas y desarrolladas de acuerdo a la realidad que se vive en la comunidad Daldal, mismo que ayudaron a recopilar información valiosa, con el propósito de obtener una visión más amplia y clara del problema. La información recopilada se la describe con la implementación de tablas y gráficos que nos ayudan a visualizar de una mejor manera la opinión que tienen estas personas, con respecto al problema de investigación. 1. ¿Cuál es su consumo diario de agua? Tabla 1 Consumo diario de agua.

Opciones 5 a10 litros 10 a 20 litros 20 a 30 litros 40 litros Total

Respuestas 1 4 4 1 10

Porcentaje 10% 40% 40% 10% 100%

Fuente propia.

Resultados

5 a10 litros

10%10% 10 a 20 litros 20 a 30 litros 40%

40 litros

40%

23

24

24

24 Resultados

Gráfico 1. Fuente propia.

Interpretación de datos: Con los análisis recogidos gracias a la encuesta realizada a 10 personas de la comunidad Daldal se verifica que del total personas, una consume de 5 a 10 litros, cuatro de 10 Opciones Respuestas Porcentaje a 20 litros. Si 4 40% No 6 60% Total 10 100% Cuatro de 20 a 30 litros y una persona 40 litros, demostrando que el agua es totalmente necesaria e indispensable para las personas y su consumo diario es vital para la vida. 2. ¿Hierve el agua antes de consumirla? Tabla 2 Agua hervida.

Fuente propia.

Resultados

Si

40%

No

60%

24

25 Resultados

Opciones Si No Total

Respuestas 6 4 10

Porcentaje 60% 40% 100%

Gráfico 2. Fuente propia.

Interpretación de datos: Los datos obtenidos mediante la aplicación de esta pregunta, nos revela que una gran parte de la población no es consciente de los problemas que puede acarrear el no realizar al agua un tratamiento adecuado antes de utilizarla.

3. ¿Sabía usted que el consumo de agua contaminada produce enfermedades? Tabla 3 Agua contaminada.

Fuente propia.

Resultados Si

No

40% 60%

25

26 Resultados

Gráfico 3. Fuente propia.

Interpretación de datos: Gracias a las respuestas obtenidas de esta pregunta se nota que, si bien están conscientes de que el agua contaminada provoca enfermedades y en comparación con la anterior pregunta, no existe concientización de las consecuencias que podría traer el consumir agua contaminada.

4. ¿Utiliza usted algunos de estos métodos para la descontaminación del agua? Tabla 4

Opciones Si No Total

Respuestas 9 1 10

Porcentaje 90% 10% 100%

Descontaminación del Agua.

Fuente propia.

26

27 Resultados

Resultados

20%

Filtración Filtración y Cloración Cloración

50% 30%

Gráfico 4. Fuente propia.

Interpretación de datos: Los datos obtenidos nos indican que a pesar de que el total de la población encuestada es pequeña, utilizan 2 métodos de purificación del agua que son: Filtración y cloración, con lo que se verifica que es necesario un método de purificación común.

5. ¿Sabía usted que el uso de ciertas plantas ayuda a la descontaminación y purificación del agua? Tabla 5 Descontaminacion y Purificación del Agua.

27

28 Resultados

Fuente propia.

Opciones Filtración Filtración y Cloración Cloración Total

Respuestas 2 3 5 10

Porcentaje 20% 30% 50% 100%

Resultados Si

10%

No

90%

Gráfico 5. Fuente propia.

Interpretación de datos: Los resultados obtenidos demuestran que, a pesar que las personas conocen que ciertas plantas que ayudan a descontaminar el agua, no utilizan las mismas.

6. ¿Conoce usted sobre la planta lechugin y que esta se puede utilizar para la descontaminación y purificación del agua? 28

29 Resultados Tabla 6 Lechuguin.

Fuente propia.

Opciones Si No Total

Respuestas 10 0 10

Porcentaje 100% 0% 100%

Resultados Si

20%

No

80%

Gráfico 6. Fuente propia.

29

30 Resultados

Interpretación de datos: Los resultados obtenidos revelan que el 80% de las personas encuestadas no conocen de esta planta y los beneficios que podría acarrear, utilizándola como planta de descontaminación mediante el método de filtración, demostrándonos así que este proyecto es viable, actual, necesario y de gran interés social, ya que su culminación nos permitirá purificar el agua para su consumo. Opciones Respuestas Porcentaje Si 2 20% 7. 8 80% ¿Utilizaría No Total 10 100% los lechugines como método de descontaminación del agua mediante la filtración?

usted

Tabla 7 Lechuguines como método descontaminante.

Fuente propia.

Resultados

Si

No

100%

30

31 Resultados

Gráfico 7. Fuente propia.

Interpretación de datos: Los resultados obtenidos de la aplicación de esta encuesta demuestran que el total de las personas encuestadas utilizarían a los lechuguines como método para la descontaminación del agua, acogiéndose al desarrollo y culminación este proyecto.

Cálculo para la Cloración

Para calcular la medida de agua purificada obtenida, se realizara lo siguiente: 1. Calcular el área de las tres partes que constituyen el rectángulo que es: base, largo y ancho. La fórmula del área de un rectángulo es base por altura. Datos: Largo: 40cm x 13cm Ancho: 30cm x 13cm

A = bxh b = largo x ancho

A= bxh 30cm 40cm

A= 30x40 A= 1200cm2

Área total = Área de la base por la altura del tanque At = Ab x h At =1200cm2x13cm3 31

32 Resultados

At= 15600 cm3

2. Mediante una regla de tres simple, procedemos a determinar el porcentaje de agua obtenido. Un litro contiene 1000 cm3 de agua Agua purificada 1000 cm3 de agua X

Área del tanque 15600 cm3 1560000cm3 (100 veces más de su tamaño real)

De un estanque que mide 1560000cm3 podemos obtener 100000 cm3 de agua es decir 100 litros de agua.

3. Mediante una regla de tres simple, se calculara la cantidad de cloro en gotas que se necesita para descontaminar y purificar el agua. 1litro de agua requiere de 4 gotas de cloro 1litro 100

4 gotas X

100 litros de agua requiere de 400 gotas es decir 20.53 mililitros de cloro para su desinfección.

32

33 Resultados

33

32

Conclusiones

- Podemos concluir que muchas personas en el campo desconocen del uso de los Lechuguines como descontaminante de agua, y que solo pocas personas conocen de sus propiedades de descontaminación por lo que muchas personas no lograr obtener un tipo de agua medianamente limpia.

- A través de la recolección del tratamiento de agua pudimos concluir de forma organoléptica que varias fuentes de riego son bastantes contaminadas por los seres humanos y por los animales especialmente en el campo.

- Con la ayuda de varios elementos como la madera, clavos, y plástico se pudo dar la construcción de tanques y un tamiz que son el contenedor del agua para el tratamiento.

- Podemos concluir que con el tratamiento realizado con lechuguines, piedras y con tamices se obtuvo una descontaminación de alrededor del 90 % del agua.

32

33

Recomendaciones

- Recomendamos que varias personas de amplios conocimientos en el tema de tratamiento de agua ayuden a los pueblos en donde muchas veces las condiciones de vida son inadecuadas, a emplear sus propias plantas para mejorar su estilo de vida y la utilización de elementos básicos como el agua, así evitaríamos enfermedades.

- Recomendamos que las personas antes de utilizar cualquier tipo de agua, analicen si el agua que va a tomar n tiene ningún mal olor o color.

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34

Anexos

Recolección de Lechuguines Fotografía propia.

Elaboración de tanques. Fotografía propia.

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35 Anexos

Forma de los tanques. Fotografías propias.

Tubos de tanques. Fotografías propias.

35

36 Anexos

Tanques forrados, inicio de purificación. Fotografías propias.

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Bibliografía Armendariz. (1993). Armendariz, G. (1993). Ciencias Naturales I (III ed.). (H. F. Roman, Ed.) Quito, Pichincha, Ecuador. Armendariz, G. (1994). Ciencias Naturales II. Armendariz, G. (1994). Ciencias Naturales II. Escobar, A. L. (2005). Santillana Integral (Nueva edición ed., Vol. IV). Quito, Pichincha, Ecuador: Quito Santillana. Meneses. (1993). Ciencias Naturales Primer Curso (Quinta edición ed., Vol. V). Quito, Pichincha, Ecuador. Valecillo. (1992). VAN DIJK, O. (1978). filtración lenta en arena para abstenimiento publico de agua en países en desarrollo manual de diseño y construcción. VOORBURG : LIBRARY IRC. Walter J, W. ,. (Febrero 2003). contro de calidad del agua procesos fisicoquímicos . Loreto - Barcelona: Editorial Reverté S.A.

I.C. Van Dijk y Jh.c.m. Oomencentro internacional de referencia para abastecimiento público de agua de la oms, filtración lento de arena para abastecimiento público de agua en países en desarrollo, 1978, library irc

Bacteriología y potabilidad del Aguacabo, de la puente Catalán, primera edición 1972.

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