módulo instruccional: construcción biofiltro
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Modulo para la construccion de un biofiltro.TRANSCRIPT
"This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
Módulo InstruccionalPara ser integrado al curso de Química- Escuela Superior
Construcción de un Filtro Biológico
Lucille Oliver CebolleroMaestra de Química
Escuela Superior Inés MaríaPrograma CREST Phase II – UPR Mayagüez
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Marco Curricular del Programa de Ciencia
El Consejo Nacional de Investigación y los estándares de la próxima generación en ciencias (NGSS, siglas en inglés), agrupa las ciencias en cuatro dominios:1. Ciencias físicas2. Ciencias de la vida3. Ciencias de la Tiera y el espacio4. Aplicaciones de las ciencias, la tecnología y la ingeniería
Carta Circular 27-2013-2014
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La Priorodad del Programa de Ciencia del Departamento de Educación de Puerto Rico (STEM)
Dar Atención a:Las CienciasTecnologíaIngenieríaMatemáticas
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Estándar
LA ESTRUCTURA Y LOS NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA:
El estudiante es capaz de definir lo que son las estructuras, la composición y las propiedades de la materia; diferenciar entre materia viva y no viva y describir la interacción que ocurre entre los organismos vivos y el ambiente físico que les rodea a través del intercambio de materia y energía. Además, descubre los niveles organizacionales de los sistemas biológicos.
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Expectativa
EM.Q.1 El estudiante describe la materia a base de sus propiedades características .
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Especificidad
EM.Q.1.2 Selecciona métodos adecuados para separar mezclas e identificar las sustancias presentes en las mismas a base de sus propiedades características (decantar, filtración, cristalización, cromatografía y otras).
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Duración de la Implementación
Éste módulo se implementará en 6 días lectivos:1 día de exploración3 días de conceptualización2 días de aplicación
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Acomodos Razonables
Estos son indicados en forma confidencial por el maestro de Educación Especialmente. Entre los que podemos adaptar en éste módulo:1. Letra agrandada2. Uso de calculadora3. Trabajo Asistido (T1)4. Ayuda individualizada5. Trabajo en pareja 6. Más tiempo lectivo para culminar la actividad7. Referir al SR para terminar la actividad con asistencia
dirigida
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Objetivos: Al finalizar el módulo el alumno:
Avalúo
Conceptual Definirá correctamente en forma operacional el proceso de filtración en un biofiltro de arena .
( )Prueba Diagnóstica(X) Torbellino de ideas( )Lista Focalizada( )Mapa de Conceptos( )Poema Concreto( )Tirilla Cómica( X )Pregunta Abierta( )Diario Reflexivo( ) Ensayos( ) Entrevistas( )Quiz( )Examen(X ) Proyectos
Procedimental Construirá un biofiltro de arena con materiales caseros y que sea operacional.
Actitudinal Toma conciencia de la importancia que tiene el poder construir un biofiltro de arena para ocasiones de emergencia en su vida.
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Conceptualización
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¿Qué es el BIOFILTRO de ARENA?
• Es una adaptación del filtro de arena lento tradicional que permite construirlo a pequeña escala y puede ser operado de manera intermitente.
• Uso a nivel domiciliario o para grupos pequeños.
• Puede ser producido localmente en cualquier sitio del mundo porque se construye con materiales fáciles de conseguir.
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Procesos en la Filtración
• A. Trampa mecánica :Los poros o espacios
entre los granos de arena retienen los sedimentos y patógenos.
• B. Depredación :Los patógenos son consumidos por otros microorganismos en el agua sobrenadante y la capa biológica.
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Mecanismo de Filtración
FLA
Cernido
Intercepción
Sedimentación
Difusión
Flujo Intersticial
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Eliminación de patógenosA. Trampa mecánica
Los poros o espacios entre los granos de arena retienen los sedimentos y patógenos.B. Depredación
Los patógenos son consumidos por otros microorganismos en el agua sobrenadante y la capa biológica.C. Adsorción/ atracción
Los patógenos se atraen unos a otros, a los sedimentos y a los granos de arena.D. Muerte natural
Los patógenos terminen su ciclo de vida o se mueren porque no hay suficiente comida y oxígeno para que
sobrevivan
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tapa bien ajustada
placa difusora perforada
arena fina
gravilla de separación y grava de drenaje
tubo de salida del agua filtrada
envase recolector de agua (con tapa)
Fuente: CAWST, Canadá
depósito de agua sobrenadante
Biofiltro de Arena
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se vierte agua, aunque esté turbia
Fuente: CAWST, Canadá
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el agua ingresa a la zona de arena y baja por gravedad
Biofiltro de Arena
Fuente: CAWST, Canadá
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sedimento y patógenos grandes quedan atrapados en
la arena
Biofiltro de Arena
Fuente: CAWST, Canadá
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microrganismos mueren por falta de nutrientes y de
oxígeno
Biofiltro de Arena
Fuente: CAWST, Canadá
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el agua filtrada sale por el tubo y cae al envase
recolector que debemos mantener tapado
Biofiltro de Arena
Fuente: CAWST, Canadá
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Operación del Biofiltro
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Construcción del Biofiltro
Actividad #1
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Materiales
Tapas plásticas
Botella de refresco
Cinta adhesiva
Arena
Grava
Gancho de ropa Conector
Tubo de aire (pecera)
Silic
ón
Pinza Cortar Alambre
Tijeras
Nivel
Madera
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Proceso de Construcción del BIOFILTRO
Se corta la botella
Se calienta una varilla
para perforar la botella
Colocamos un conector
(acople) con silicone con una manga de goma
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Proceso de Construcción del BIOFILTRO
Echamos agua y la
primera capa de piedra
Diametro de las piedras
Se echa agua y se vierte la
arena cernida(hasta
la medida)
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Proceso de Construcción del BIOFILTRO
Cortamos y perforamos
una tapa
Pegamos con silicón el
disco perforado a la
botella
Se coloca un aro de plástico
a la parte superior y se
pega con silicón
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Proceso de Construcción del BIOFILTRO
Cortamos un gancho de ropa para sujetar la manguera de
salida
Asegurando el final al nivel
de agua permanente
(2 in)
Se echa agua para probar
su funcionamie
nto
"This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".BIOFILTRO DE ARENA (FLA)
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Actividad Avalúo del Módulo
Preguntas Cerradas1. ¿Cuál es la función de el agua permanente
dentro edl filtro?2. ¿Por qué al filtro hay que echarle agua
diariamente?3. Explica los mecanismos de filtración que
ocurren en el biofiltro desde que echas agua turbia.
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EvaluaciónEl alumno construirá su propio filtro y el mismo será retado al
echarle agua turbia.(se evaluará la construcción y funcionamiento)
Parámetro 4 pntsExcelente
3 pntsBueno
2 pntsTiene área para
superar
1 pntDeficiente/Incompleto
0 pntNo realizó el
trabajo según indicado
El filtro no botó agua por las conecciones
Las capas de arena y piedra estaban colocadas en orden correcto
El tubo de salida estaba colocado a nivel
Se autosostenía
Fitro la tubidez
Curva: 20-18 A, 17-16 B, 15-14 C, 13-12 D, 11-0 F
RÚBC
RIA
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Más Actividades
Este módulo puede ser utilizado en muchas actividades de laboratorio que usted puede crear. Adjunto se incluyen actividades en las que usted puede hacer uso del biofiltro de arena.
Filtración
pHDensidad
Trabajos de Investigación
El alumno construya variaciones del filtro alterando parámetros
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Preguntas
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Agradecimientos
Departamento Ingeniería CivilLaboratorio de Ingeniería Ambiental
UPR-Mayaguez
Pedro J. Tarafa, PhD, PE Joann M. Rodríguez Suárez, BSChE
Agnes Padovani, PhDO. Marcelo Suárez, PhD
Melina Pérez Altamar, BSChESujeilly Soto, BSChE
Compañeras maestras participantes del Programa de Verano para Maestros
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