Modulo para la construccion de un biofiltro.

1. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
Módulo Instruccional
Para ser integrado al curso de Química- Escuela Superior
Construcción de un
Filtro Biológico
Lucille Oliver Cebollero
Maestra de Química
Escuela Superior Inés María
Programa CREST Phase II – UPR Mayagüez

2. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
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 físicas
2. Ciencias de la vida
3. Ciencias de la Tiera y el espacio
4. Aplicaciones de las ciencias, la tecnología y la ingeniería
Carta Circular 27-2013-2014

3. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
La Priorodad del Programa de Ciencia del
Departamento de Educación de Puerto Rico
(STEM)
Dar Atención a:
Las Ciencias
Tecnología
Ingeniería
Matemáticas

4. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
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.

5. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
Expectativa
EM.Q.1
El estudiante describe la materia a base de sus
propiedades características .

6. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
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).

7. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
Duración de la Implementación
Éste módulo se implementará en 6 días lectivos:
1 día de exploración
3 días de conceptualización
2 días de aplicación

8. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
Acomodos Razonables
Estos son indicados en forma confidencial por el maestro
de Educación Especialmente. Entre los que podemos
adaptar en éste módulo:
1. Letra agrandada
2. Uso de calculadora
3. Trabajo Asistido (T1)
4. Ayuda individualizada
5. Trabajo en pareja
6. Más tiempo lectivo para culminar la actividad
7. Referir al SR para terminar la actividad con asistencia
dirigida

9. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
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.

10. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
Conceptualización

11. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
¿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.

12. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
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.

13. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
Mecanismo de Filtración
FLA
Cernido
Intercepción
Sedimentación
Difusión
Flujo Intersticial

14. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
Eliminación de patógenos
A. Trampa mecánica
Los poros o espacios entre los granos de arena retienen los s
edimentos 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

15. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
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

16. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
se vierte agua, aunque esté
turbia
Fuente: CAWST, Canadá

17. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
el agua ingresa a la zona de
arena y baja por gravedad
Biofiltro de Arena
Fuente: CAWST, Canadá

18. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
sedimento y patógenos
grandes quedan atrapados
en la arena
Biofiltro de Arena
Fuente: CAWST, Canadá

19. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
microrganismos mueren por
falta de nutrientes y de
oxígeno
Biofiltro de Arena
Fuente: CAWST, Canadá

20. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
el agua filtrada sale por el
tubo y cae al envase
recolector que debemos
mantener tapado
Biofiltro de Arena
Fuente: CAWST, Canadá

21. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
Operación del Biofiltro

22. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
Construcción del Biofiltro
Actividad #1

23. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
Materiales
Tapas plásticas
Botella de refresco
Cinta adhesiva
Arena
Grava
Gancho de ropa
Conector
Tubo de aire (pecera)
Silicón
Pinza Cortar Alambre
Tijeras
Nivel
Madera

24. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
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

25. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
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)

26. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
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

27. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
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
funcionamiento

28. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
BIOFILTRO DE ARENA (FLA)

29. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
Actividad Avalúo del Módulo
Preguntas Cerradas
1. ¿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.

30. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
Evaluación
El alumno construirá su propio filtro y el mismo será retado al
echarle agua turbia.(se evaluará la construcción y
funcionamiento)
Parámetro 4 pnts
Excelente
3 pnts
Bueno
2 pnts
Tiene área para
superar
1 pnt
Deficiente/
Incompleto
0 pnt
No 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
RÚBCRIA

31. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
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
pH
Densidad
Trabajos de
Investigación
El alumno
construya
variaciones del
filtro alterando
parámetros

32. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
Preguntas

33. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".
Agradecimientos
Departamento Ingeniería Civil
Laboratorio de Ingeniería Ambiental
UPR-Mayaguez
Pedro J. Tarafa, PhD, PE
Joann M. Rodríguez Suárez, BSChE
Agnes Padovani, PhD
O. Marcelo Suárez, PhD
Melina Pérez Altamar, BSChE
Sujeilly Soto, BSChE
Compañeras maestras participantes del Programa de Verano para
Maestros
"This material is based upon work supported by the National
Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".

34. "This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. HRD 1345156".