República Bolivariana de Venezuela.

Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior.

Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño Extensión Maracaibo.

Escuela de Ingeniería Química (49).

Maracaibo Edo. Zulia- Venezuela.

PLANTA DE POTABILIZACIÓN DE AGUA EN LA URBANIZACIÓN CAMINO

DE LA LAGUNITA.

Bachilleres:

Yolibeth parra

CI 24257881

1

Tabla de Contenido.

Pág.

RESUMEN 3INTRODUCCIÓN 4CAPÍTULO I: EL PROBLEMA……………………..…………………………... 5

1. Planteamiento del Problema………………………………………….. 52. Objetivos de la Investigación…………………………………........... 6

1.1.1. Objetivos Generales……………………………………….... 61.1.2. Objetivos Específicos…………………………………......... 6

1.2. Justificación……………………………………………………... 61.3. Delimitación…………………………………………………….... 7

1.3.1. Espacial……………………………………………………...... 71.3.2. Temporal…………………………………………………….... 71.3.3. Teórica………………………………………………………... 7

CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO. …………………………..………………... 81. Antecedentes de la Investigación………………………………........ 82. Marco Conceptual………………………………………………............ 103. Marco Institucional………………………………………………........... 11

CAPÍTULO III: MARCO METODOLÓGICO.………………………………….. 131. Tipo de Investigación……………………………………………...…… 132. Diseño de Investigación…………………………………………...…... 133. Técnica e instrumento de recolección de datos…………………... 134. Población y Muestra……………………………….…………………… 145. Descripción del proyecto................................................................. 14

CAPÍTULO IV.………………………………….....…........................................ 16CONCLUSIÓN. 17BIBLIOGRAFÍA. 18ANEXOS 19

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RESUMEN.

Como aspecto principal se plante el uso de un sistema de purificación de

agua que consisten en un tanque principal conectado a un hidroneumático

(bomba hidráulica y tanque pulmón o secundario) este debe poseer los

implementos que se consideren necesarios y pertinentes, el proceso aplica

dos de los tres métodos de purificación del agua, que son la desbacterización

llevada a cabo por la aplicación de pastillas de cloro al 70% o 90%, ya que el

cloro es un elemento conocido por ser desinfectante sin embargo debe

aplicarse con cuidado. El segundo método es el filtrado llevado a cabo por un

filtro de arena y carbón activo como mínimo requerido.

Por otro lado, lo correspondiente al efecto que posea en la comunidad, se

espera reducir la cantidad de enfermedades sufridas por los habitantes de la

comunidad las cuales, provenientes del agua afectan causando en su

mayoría daños estomacales y malestar en general, afectando tanto adultos

como niños y animales. Aun así se recomienda calentar el agua entre 85oC y

95oC que corresponde a la temperatura preventiva como medida opcional

para el público en general.

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INTRODUCCIÓN.

Actualmente la parroquia Francisco Eugenio Bustamante un municipio

con 27 km2 donde habitan un total de 222.797 personas lo que deja una

densidad poblacional de 8.25174 Hab.Km2

, este municipio presenta grandes

deficiencias con respecto a lo que es la contaminación por desechos sólidos

y con respecto a la calidad del agua, sin embargo, la mala calidad del agua

repercute con respecto a sus propiedades y la salud de los habitantes que

conforman la región. El mayor problema con respecto a esto se trata sobre la

misma calidad del agua, esta llega a presentar características que no son

propias de dicho fluido como lo son el olor, el color y sabor.

La mala calidad del agua repercute directamente en la salud de los

habitantes de la parroquia, esta agua está destinada a los distintos fines que

se les puede dar en el hogar tal como lo son la preparación de los alimentos,

para bañarse, para limpiar y demás objetos, sin contar los pequeños,

medianos y grandes negocios de la parroquia los cuales deben estar en

constante abastecimiento de agua limpia en algunos casos y potable en otros,

por lo que la potabilización del agua es de los principales factores más

importantes tanto de la parroquia como de cualquier región.

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CAPÍTULO I

EL PROBLEMA.

1. Planteamiento del problema.

El agua es un recurso no renovable, compuesto por una molécula de

oxigeno y dos de hidrogeno (H2O). Presenta propiedades que la vuelven

particular y sumamente importante como los puentes de hidrogeno, el hecho

de ser liquida, la tensión superficial y demás. Además de cumplir con el

proceso del ciclo hidrológico de la tierra. Muchas de sus propiedades

químicas las dan los minerales presentes en ella como magnesio, calcio,

hierro entre otros.

Actualmente la sociedad venezolana posee entre sus manos distintos

problemas relacionados con el agua, desde problema con su potabilización,

obtención y distribución hasta el consumo, manejo y transporte. Esto se

refiere a la dificultad de la sociedad de mantener un recurso como el agua al

alcance de todos los ciudadanos de forma constante, por lo que se distribuye

de forma periódica pero en algunos casos se requiere de una cantidad

considerablemente alta donde se niega este servicio a las personas por parte

del gobierno.

Esto amerita, que se haga entrega por medios privados con altas tarifas

junto con la acumulación de agua en tanques muchos de los cuales

expuestos al aire libro se vuelven nocivos siendo nido de distintos

microorganismos o animales. Por consiguiente esta agua necesita una

purificación para ser apta y poder consumirla el ser humano, por esto es

necesario proponer un sistema de filtrado y purificación del agua que pueda

ser llevado a cabo por la comunidad o en consiguiente en escala más

pequeña, por una persona y así distribuir agua limpia en su casa.

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1.1. Objetivos de la Investigación.

1.1.1. Objetivos Generales:

Proponer un sistema de filtrado y purificación del agua para volverla apta

para el consumo humano.

1.1.2. Objetivos Específicos:

Indagar sobre las maquinas necesarias para montar un sistema de

purificación.

Establecer los parámetros necesarios para dicho sistema de purificación.

Sugerir parámetros de mantenimiento y supervisión.

1.2. Justificación.

Actualmente en la urbanización Camino a la Lagunita se presentan

dificultades con respecto al manejo y retención del agua para el uso personal.

De modo que la comunidad en general posee tanques los cuales sujetos a

distintas características forman en general un problema de salud ya que

tienden a llenarse de tierra, insectos y demás factores que pueden afectar la

salud de los pobladores además de ser usada esta agua para uso personal

también se emplea en el riego de áreas verdes y consumo de animales

domésticos.

Se plantea la utilización de un sistema para lograr mejorar las

condiciones del agua presentes en los tanques personales, así como también

es aplicable directamente a la red de distribución de la comunidad, todo esto

con la finalidad de mejorar la calidad de vida de los residentes de la región

garantizando un mejor ingreso con un agua más limpia de modo que se

reduzca la aparición de microorganismos y el riesgo a las enfermedades.

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1.3. Delimitación de la Investigación.

1.3.1. Espacial: El trabajo a objeto de investigación se realizara en la

“Urbanización Camino a la Lagunita”, la cual se encuentra ubicada en la

parroquia Francisco Eugenio Bustamante, Maracaibo-Edo. Zulia.

1.3.2. Temporal: La investigación abarca un periodo de 3 meses que van

desde el mes de enero de 2016 hasta marzo de 2016.

1.3.3. Teórica: Cuando se habla proponer un sistema de filtrado y

purificación se refiere a establecer un modelo que sirva de base para llevar

a cabo un proyecto de purificación de agua ya sea a nivel personal o toda

la comunidad, este será un modelo sencillo y fácil de llevar a cabo y de

modo que no requiera mucho mantenimiento y supervisión.

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CAPÍTULO II

MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL.

1. Antecedentes de la Investigación.

A. “Purificación del agua a través del cobre” de Stephane Acuña y Paula Chacana. Consiste en realizar una purificación total de las aguas

residuales generadas en los hogares, mediante la utilización de las

propiedades bactericidas de cobre y una energía renovable, además

optaremos por una alternativa limpia para eliminar los desechos del proceso ,

es decir , los emplearemos como fertilizantes . Consiste en una caja de cobre

catódico (99.99% de pureza). Este metal posee propiedades como la

resistencia a la corrosión y oxidación, es un excelente conductor de calor y

además tiene propiedades bactericidas. A diferencia de la ebullición, este

proceso se produce a cualquier temperatura, siendo más rápido cuanto más

elevada es aquélla.

Al elevarse y entrar en contacto con el vidrio se condensara (cambio de

estado de la materia de gaseoso a estado líquido) y descenderá por la

pendiente la gota “destilada”, pasando por la canaleta y de ahí por gravedad

llegará al Matraz. El agua saldrá destilada, ya que la evaporación seguida por

la condensación es la técnica de limpieza por excelencia, puesto que la

molécula del agua es la más liviana que existe, por lo cual va a subir al vidrio,

dejando todas las sustancias contaminantes en la parte inferior de la caja,

además al agregar el agua a la caja, el cobre utilizará sus propiedades

bactericidas, dejándola completamente limpia de virus, hongos y bacterias.

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B. “Proceso de purificación del agua para consumo humano” de José Alfredo Gómez Bernal. Por medio de la realización de este trabajo de

investigación bibliográfica, se cumplió el objetivo principal, que era el conocer

la importancia de la seguridad e higiene en la purificación del agua para

consumo humano, así como todos los pasos que implica este proceso, el

cual debe cumplir con todas normas de sanidad, para generar un producto

final de calidad y confianza, para el público consumidor. Entendiéndose así

que la calidad, va de la mano con la seguridad e higiene alimentaria, jugando

estos 3 factores un papel muy importante para el consumidor final.

C. “Proyecto de Inversión para la Producción y Comercialización de agua purificada para el consumo humano en la provincia del Oro” de Aroca Mosquera Dixon Danny y Ruiz Tinizaray Félix Daniel. Las condiciones del

medio ambiente de la ciudad de Huaquillas - El Oro son muy favorables para

la producción y comercialización de Agua Purificada, obteniéndose un

producto de excelente calidad y altos rendimientos. Las ventanas de

comercialización en la provincia de El Oro se encuentran bien definidas; pero

no abastecen todo el mercado debido a que los datos obtenidos demuestran

una demanda creciente y sostenida por un producto de calidad. Por tratarse

de un producto bien posicionado en la cultura alimenticia, el Agua Purificada

tiene un gran futuro comercial ante un mercado interno creciente.

Como todo producto es factible de ser introduciendo en el mercado, el

Agua Purificada no presenta sensibilidad a la variación de los precios por la

presencia de sustitutos mejor posicionados; también no es sensible a la

variación en los costos del paquete tecnológico, factor que influye

directamente en la productividad. Los beneficios para la salud humana por el

consumo frecuente de Agua Purificada empiezan a difundirse más en los

mercados nacionales, esto implica un desplazamiento favorable de la curva

de la demanda.

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2. Marco conceptual.

Según, y tomando del ACUERDO MINISTERIAL No. 1148-09 (Guatemala),

30 de marzo de 2009. EL MINISTRO DE SALUD PÚBLICA Y ASISTENCIA

SOCIAL. Se considera las siguientes definiciones como básicas:

A. Abastecimiento de agua: conjunto de acciones técnicas y

administrativas requeridas para suministrar agua para consumo

humano a un grupo de personas.

B. Agua para consumo humano: agua destinada para bebida,

preparación de alimentos e higiene personal. Se excluyen de esta

definición las aguas con gas, agua embotellada, aguas medicinales y

todas aquellas que no sean distribuidas por medio de un sistema de

abastecimiento.

C. Agua potable: agua que por sus características de calidad, cumple

con lo establecido en la norma vigente de especificaciones para agua

potable.

D. Cloro: elemento químico que se encuentra en forma de gas, de color

verde amarillento. Posee características desinfectantes de amplio

espectro y otras especiales como su efecto residual, que lo hacen

eficaz para la desinfección de agua.

E. Coagulación y floculación: método de purificación de agua

consistente en la neutralización de las fuerzas electroquímicas de

repulsión que mantienen suspendidas las partículas en el agua, con el

propósito de lograr la aglomeración de las mismas; requiriendo, para

el efecto, la adición de una sustancia química capaz de producir el

efecto descrito, la cual se denomina “floculante”.

F. Desinfección: proceso de purificación de agua para consumo

humano, por medio del cual se reduce la concentración de

microorganismos patógenos hasta un nivel de inocuidad.

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G. Filtración: método de purificación de agua, por medio del cual ésta es

forzada a través de un manto de material poroso, capaz de retener y

remover partículas, materia orgánica y microorganismos.

H. Hipoclorito de calcio: sustancia química que se deriva en ácido

hipocloroso e iones calcio, que actúa sobre microorganismos,

eliminándolos. Su presentación es en estado sólido, ya sea en forma

granulada, polvo o tabletas; y su aplicación es en solución acuosa.

I. Hipoclorito de sodio: sustancia química que se deriva en ácido

hipocloroso e iones sodio, que actúa sobre microorganismos,

eliminándolos. Su presentación y aplicación es en solución acuosa.

J. Patógeno: microorganismo capaz de producir enfermedades al ser

humano.

K. Purificación: aplicación de procesos físicos, químicos o biológicos, y

cualquier combinación de éstos; con el objeto de lograr la extracción o

neutralización selectiva de sustancias o microorganismos indeseables

en el agua para consumo humano.

3. Marco institucional.

El proyecto queda bajo la tutela del la comunidad correspondiente, es

decir, queda bajo la jurisdicción del condominio de Camino de la Lagunita,

una organización estructurada con una cadena de mando ascendente,

cuenta con presidente, vicepresidente, tesorero, administrador, entre otros.

Esta comunidad corresponde a una urbanización que se divide en tres

etapas, cada etapa posee conjuntos residenciales, y cada conjunto una

cantidad de casa siendo en total más de mil doscientas (1200) casas.

Actualmente los involucrados corresponden a las personas de dicha

comunidad, cada una de las 1200 casas, las cuales en promedio poseen

entre tres (3) y cuatro (4) personas, cada vivienda ha sido diseñada para un

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total máximo de cuatro (4) personas. Actualmente estas personas no poseen

conocimiento del proyecto tratado, tampoco ha sido revisado por el

condominio, que correspondiente a la autoridad competente debido a que

solo este organismo posee la autoridad de establecer un proyecto de tal

envergadura.

Por otro lado, se debe mantener en contacto con cada uno de los

involucrados tanto los miembros del condominio, el representante del

proyecto y los beneficiados, cada uno de los beneficiados debe dar

primeramente su consentimiento, establecer pautas y opiniones. El propósito

involucra la aplicación del proyecto de modo personal o en toda la

comunidad. Dicho proyecto constituye el montaje de una planta

potabilizadora de agua la cual se constituye de un tanque primario, un tanque

secundario (pulmón), una bomba hidráulica, un filtro de arena y carbón

activo, pastillas para la purificación a base de cloro al 70% o 90%.

El tanque primario debe ir conectado directamente a la bomba hidráulica,

la cual al conectarse con el tanque secundario forma un mecanismo

conocido como hidroneumático. El hidroneumático debe conectarse de modo

que se pueda conectar al filtro de arena y carbón activo pero también debe

permitir que se dé el proceso de recirculado (a fin de dar mantenimiento al

filtro) para luego conectarse a las tuberías de la comunidad o en su defecto

al sistema de tuberías de cada casa en particular.

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CAPÍTULO IIIMARCO METODOLÓGICO

1. Tipo de investigación.

Sampieri (México 1997) y Bavaresco (1979), establece que el tipo de

investigación es cualitativa pero posee un carácter exploratorio manteniendo

la finalidad de la misma, sin dejar la completa objetividad que se debe

mantener, es decir, que posee de forma descriptiva múltiples datos en forma

de variables subjetivas, volviéndose un susceptible a modificaciones finales o

cambios estructurales, en lo que respecta con los datos e incluso valores

obtenidos en forma documental con la finalidad de poder presentar datos ya

establecidos que permiten entender los aportes que se consideran básicos.

2. Diseño de investigación.

La presente investigación se ha llevado de forma documentada y

organizada, siendo clasificada según Balestrini (2008) como una

investigación diseñada bibliográficamente, en el desarrollo de la investigación

se han consultado diferentes tipos de fuentes sin llevar a cabo el trabajo de

campo o trabajos experimentales.

3. Técnica e instrumentos de recolección de datos.

Basados en las diferentes fuentes como libros, internet, trabajos de

investigación y análisis de los mismos; se logro recolectar los datos

principales para lograr describir desde un ponto de vista de una persona

común que desee tener un mayor conocimiento sobre lo que representa las

propiedades del agua. Para se va dejando una amplia gama de

conocimientos que, siendo estos objetivos deben ser abordadas desde un

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punto de vista objetivo enteramente analítico como forma de aprendizaje,

aplicación o mejoramiento del sistema.

4. Población y muestra.

Teniendo en cuenta lo expresado anteriormente en el marco teórico se

puede mostrar como población y muestra los datos básicos para conocer lo

correspondiente a la aplicación del proyecto, el cual para su desarrollo se

formo una investigación, la cual su autor Bravo Asnaldo, siendo el autor de la

investigación quien se harán cargo de presentar los datos obtenidos en la

investigación.

5. Descripción del proyecto.

Se parte de que la comunidad no posee un tanque para la purificación del

agua y que se debe de hacer con la instalación de tal tanque junto con su

compra pero se ve reflejado en el costo base dado que pertenece a los gasto

del montado de sistema, en caso contrario a cuando se lleva a cabo a nivel

personal puesto se confirma que la mayoría de las casas posee un tanque y

instalado un tanque primario, sin embargo se considera gastos la compra

directa del hidroneumático o en su defecto su montaje, pero para esto se

maneja un sueldo base.

Por otro lado, se le recomienda a la comunidad el poseer múltiples tanque

de potabilización, en un total de tres (3) para que sea correspondiente uno

para cada etapa de la urbanización. Pero el proyecto se maneja de forma

individual, por lo que bastaría con realizar el proceso dos veces más para

completar el trabajo. Se debe considerar también que el monto base

representa el mínimo necesario para el proceso. A continuación se muestra

un cronograma de actividades para tal finalidad.

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Periodo. Pasos a realizar. Número de personas necesarias.

Descripción.

De 1 a 4 meses.

Obtención del sueldo base para la compa de los

instrumentos (400.000,00 Bs).

Obtención del sueldo base para la compa de los

instrumentos (25.000,00 Bs).

Todos los involucrados en la comunidad Camino de la

lagunita.

Todos los responsables del proyecto, que laboren en el

hogar

A nivel macro (proyecto aplicado en la comunidad).

A nivel micro (proyecto aplicado a un hogar).

De 1 a 2 semanas.

Compra de los instrumentos, Incluyendo el tanque para

depositar el agua de la comunidad.

Compra de los instrumentos necesarios.

Se ha de necesitar entre 5 y 8 personas para efectuar las

compras necesarias.

Se ha de necesitar 2 personas para efectuar las

compras necesarias.

A nivel macro (proyecto aplicado en la comunidad).

A nivel micro (proyecto aplicado a un hogar).

De 1 a 2 semanas.

Instalación del sistema, se recomienda usar tubería de 2”

pulgadas o más grande.

Instalación del sistema, se recomienda usar tubería de 2”

pulgadas o más pequeña.

Se requerirá no menos de 4 personas para este proceso.

Se requerirá de una persona para el proceso.

A nivel macro (proyecto aplicado en la comunidad).

A nivel micro (proyecto aplicado a un hogar).

De algunas horas a 1 día

(depende de la obtención del

agua).

Llenado del tanque y aplicación de pastillas de cloro

como bactericida.

El proceso se lleva de forma automática, solo se requiere

de una persona.

Se lleva a cabo igual en ambos casos.

CAPÍTULO IV

ELABORACIÓN DEL PROYECTO Y/O PROTOTIPO.

El proyecto debe costar con un filtro de arena cambón activado

conectado con un hidroneumático, el cual estará conectado con el tanque

principal en el cual se llevara a cabo el proceso de cloración (principal

proceso bactericida), de modo que el agua purificada saldrá a partir del filtro,

han de usarse un conjunto de materiales los cuales pueden ser variables

pero se recomienda, en general:

Tanque principal.

Tanque secundario.

Bomba hidráulica.

Pastillas de cloro al 70% o 90%.

tubería de 2’’ pulgadas.

Pegamento para tuberías.

Llaves de recirculado.

Interruptor de presión.

Regulador.

Estos deben estar todos conectados en su lugar correspondiente por una

persona de competencia, se recomienda que una persona con conocimiento

de esta área este presente durante los procesos y actué de supervisor para

la instalación de la maquinaria y el sistema. Los pasos son descritos en el

cronograma de actividades (cuadro anterior) y un diagrama se puede

apreciar en la figura 1.1 la cual corresponde al sistema planteado, teniendo

en cuenta que el elemento 4 y 5 son posibles tanques de filtrado

dependiendo de las necesidades de la comunidad.

16

CONCLUSIONES.

Como hipótesis principal se establece que: si se mejora la calidad del

agua con respecto a la Urbanización Camino de la Lagunita por medio de la

instalación, supervisión y regular mantenimiento de un filtro de arena y

carbón activado, entonces la calidad del agua mejorara reduciendo el riesgo

de enfermedades e infecciones en la comunidad tanto para sus habitantes

como para los animales, insectos y pantas que llegasen a subsistir en el

entorno. Esto hace constar que el sistema requerirá está conectado como

fuente principal, en caso contrario es factible establecer puntos de control

donde se encuentren versiones más reducidas del sistema descrito.

Por otro lado, la supervisión y manteniendo requerido son responsabilidad

de la comunidad presente, en el sistema existe la posibilidad de aplicar un

“lavado” al tanque de arena y carbón activado dado que este posee una

abertura superior que debe ser cerrada, mediante la aplicación de un flujo

inverso es posible limpiar a profundidad aplicando un flujo de agua en

sentido inverso y luego ser dispuesta fuera del dicho tanque preferiblemente

ser usada además de que debe ser constante la aplicación de las pastillas de

cloro para garantiza el continuo proceso conocido como cloración el cual

efectúa la forma más efectiva posible para la comunidad de eliminas todo

tipo de patógeno, microorganismo o bacteria presente.

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LISTA DE REFERENCIAS.A. http://www.juniordelagua.cl/archivos_recursos/phpdjg9sD.pdf

B. https://www.google.co.ve/url?

sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ah

UKEwi4gOvR46TKAhWDKB4KHTeGBIIQFggaMAA&url=https%3A

%2F%2Fwww.dspace.espol.edu.ec%2Fbitstream

%2F123456789%2F10450%2F1%2FTESIS%2520FINAL

%2520PLANTA%2520PRIFICADORA%2520DE

%2520AGUA.docx&usg=AFQjCNE1ByE5Vg4r3r4yepU6U49g-vk-

cQ&bvm=bv.111396085,d.dmo

C. http://cdigital.uv.mx/bitstream/123456789/30514/1/GomezBernal.pdf

D. http://mspas.gob.gt/decap/files/descargas/bibliotecaVirtual/Digesto

%20en%20salud/Acuerdo%20Ministerial%201148-09.pdf

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ANEXOS.

Figura 1.1: Sistema de purificación planteado, (1) Tanque principal, (2)

Hidroneumático (bomba hidráulica con tanque pulmón), (3,4,5) Tanque de

carbón activo, (6) Conexiones hacia fuera de la planta purificadora.

Figura 1.2: diagrama de un filtro de arena y carbón activo común.

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