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    EL CLORADOR - CTI 8

    UN APARATO PARA DESINFECTAR AGUA POTABLEEN SISTEMAS DE MINI ACUEDUCTO POR GRAVEDAD

    MANUAL DE INFORMACIN, OPERACIN Y MANTENIMIENTO

    por

    Fred Jacob y Charles Taflin de CTI Compatible Technology International

    El Clorador CTI 8 es un aparato para desinfectar agua potable en sistemas de miniacueducto por gravedad. El CTI 8 es de bajo costo, de mantenimiento mnimo, y no usa

    electricidad. El aparato subministra una dosis de cloro constante, lo cual elimina parsitos

    y bacterias eliminando enfermedades como el clera y la hepatitis.

    INFORMACIN DE CONTACTO

    CTI-LOS ESTADOS UNIDOS:Correo electrnico:[email protected]

    Internet: compatibletechnology.orgTelfono: 651-632-3912

    Fax: 651-204-9033

    mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]
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    I: Revisin general del clorador Pgina

    1. COMPATIBLE TECHNOLOGY INTERNATIONAL (CTI) YEL PROYECTO CLORADOR...........................................................4

    2. AGUA CONTAMINADA RELACIONADA CONENFERMEDADES.............................................................................4

    3. DESINFECTANDO AGUA POTABLE EN SISTEMAS DEMINI ACUEDUCTO POR GRAVEDAD EN COMUNIDADESRURALES A TRAVS DE LA CLORACIN.................................5

    4. EL USO DE CLORO .........................................................................55. CRITERIOS PARA LA INSTALACIN / E INFORMACIN

    TCNICA............................................................................................6-8A. CRITERIOS TCNICOSB. CRITERIOS NO TCNICOS

    II. Modo de Ensamble e Instalacin1. El CLORADOR

    Figura 1. Vista Externa..................................................................8Figura 2. Visto Interno...................................................................9Figura 3. Reguladores de Flujo.....................................................10Figura 4. Tubo de Alimentacin....................................................11Figura 5. Instalacin completa.......................................................12Figura 6. Operacin.......................................................................13

    2. CONTROLANDO LA DOSIS DE CLORO.......................................143. MANTENIMIENTO............................................................................144. HERRAMIENTAS Y MATERIALES................................................15

    5. LISTA DE CHEQUEO.......................................................................15-166. INFORMACIN DE LAS EXPERIENCIAS DEL CAMPO.............167. RECONOCIMIENTOS.......................................................................17

    Fotos....................................................................................................................18-21

    Plantillas.............................................................................................................22-24

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    1. Compat ible Technology Internat ional (CTI) y el ProyectoClorador

    CTI es una Organizacin No Gubernamental, sin fines de lucro con sede en Saint Paul,Minnesota, USA con una historia de veinte cinco aos trabajando en tecnologaapropiada en todas partes del mundo. La visin y la misin de CTI son de inventar ycompartir tecnologa sencilla y sostenible para mejorar el agua y la alimentacin paramejorar las condiciones de vida para la gente.

    Actualmente CTI apoya proyectos en diez pases de nivel mundial, incluyendo la frica,el Caribe, la India, y en Centro Amrica. Estos proyectos incluyen el tratamiento de agua,aparatos solares para cocinar, molinos para moler granos bsicos y nueces, estufas deahorra lea, y mtodos para preservar granos post cosecha.

    Durante el ao 2001 con el apoyo econmico de una organizacin estadounidense TheLilly Family Foundation, CTI inici un proyecto piloto en Nicaragua, Centro Amrica.La buena cooperacin entre CTI y el Ministerio de Agua (ENACAL), especficamente laDivisin de Operacin y Mantenimiento (UNOM), dio la oportunidad a los tcnicos deUNOM de aprender la construccin y operacin del clorador, el CTI 8. Esteentrenamiento les capacit de supervisar talleres del nivel comunitario para instalarveinte un cloradores en sistemas de mini acueducto por gravedad en los Departamentosnorteos de Nicaragua, que se llama Jinotega y Matagalpa.

    Los resultados del proyecto piloto, y los datos de los veintin sistemas funcionando portres aos, indicaron que los cloradores funcionan como deben, entregando una dosis decloro constante y adentro de las normas establecidas por las agencias de agua y saludnacionales e internacionales. Estas pruebas del campo indicaron que la dosis de cloro esajustable, los costos bsicos son aceptables para las comunidades rurales, y lascomunidades han estado satisfechas con los resultados del funcionamiento del clorador.

    2. AGUA CONTAMINADA RELACIONADA CONENFERMEDADES

    Estadsticas de morbilidad y mortalidad infantil en pases en va de desarrollo, indican

    que la diarrea causada por aguas contaminadas es una de las frecuentes causas deenfermedades y muertes en nios menores de cinco aos de edad. Cada daenfermedades diarreicas causan 6,000 (seis mil) muertes a escala mundial, ms que todoen los nios menores de cinco aos de edad. Ms de 2.2 millones de personas,primariamente en pases en va de desarrollo, mueren cada ao de enfermedades causadaspor agua contaminada.1

    1Departamento de Divulgacin Publico de las Naciones Unidas Esquema de Trabajo de Agua ySaneamiento, 2003

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    3. DESINFECTANDO AGUA EN SISTEMAS DE MINI-ACUEDUCTO POR GRAVEDAD EN COMUNIDADES RURALES ATRAVS DE LA CLORACIN

    El Clorador CTI 8, es un aparato de bajo costo, que requiere mantenimiento mnimo,que puede ser reparado con materiales locales, y no requiere electricidad para sufuncionamiento. Tiene la capacidad de clorar el agua erradicando micro organismoscausales de enfermedades que se encuentra en la mayora de sistemas rurales de aguapotable. El CTI 8 logra desinfeccin cuando el agua tiene contacto con pastillas slidasde cloro, metido en un aparato hecho de tubos de PVC.

    El clorador est construido de tubos de PVC-40 de 3 y de 4 (pulgadas) de dimetro, yuna tablilla de PVC de de grueso, utilizando pastillas de cloro de 2 pulgadas dedimetro / 6.35 cm. Con el tiempo hemos aprendido que se puede construir el cloradorCTI 8 un en pocas horas utilizando herramientas sencillas. Instrucciones detalladas seencuentran en la ltima parte de este Manual sobre la construccin, instalacin, ymantenimiento del CTI 8.

    El CTI 8 fue desarrollado durante tres aos de investigaciones, ms tres aos de pruebasdel campo en veintiuna instalaciones en sistemas rurales en Nicaragua, y dos mscloradores instalados en Guatemala, dndole servicio a 7,000 (siete mil) habitantes. Losdatos recabados de estas pruebas preliminares demuestran que el CTI 8, correctamenteconstruido y utilizando las pastillas apropiadas, es un aparato de desinfeccin de agua queentrega una dosis de cloro apropiada y controlada, con mantenimiento mnimo, ensistemas de agua potable con poco flujo de agua hasta sistemas con un flujo mediano.

    4. EL USO DE CLORO

    El cloro ha sido el mtodo preferido para la desinfeccin de agua potable porque tiene laventaja de ser efectivo, barato, y disponible an en lugares rurales. Tambin tiene laventaja de dejar un residuo que continua protegiendo el agua de la contaminacinbacterial que queda en los tubos de distribucin y actualmente es el nico mtodo dedesinfeccin que logra la meta y que adems es barato, eficaz, y disponible.

    Debido a que el cloro es un oxidante txico si no se maneja adecuadamente, por lo cualdebe ser manipulado con cuidado. La dosis de cloro debe ser monitoreada con frecuenciapara asegurar que la dosis adecuada del cloro siempre se encuentre entre los rangos ynormas establecidas.

    5. CRITERIOS PARA LA INSTALACIN, E INFORMACINTCNICA

    A. CRITERIOS TCNICOS Antes que nada, se debe revisar el sistema candidato de agua

    para saber si es apropiado para instalar el clorador CTI 8. Ellistado se encuentra en la ltima parte de este Manual.

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    Se recomienda que representantes designados participen en untaller de capacitacin.El taller es dirigido por una personacapacitada en la fabricacin, mantenimiento, y monitoreo del clororesidual del CTI 8. El motivo del taller es de familiarizar a lacomunidad con el manejo y mantenimiento del CTI 8.

    El clorador CTI 8 puede tratar un sistema de mini acueductopor gravedad con un caudal entre 2 y 20 galones de agua por

    minuto (gpm.) Si la demanda de cloro necesaria para tratar el aguaes mnima, el clorador puede tratar sistemas con flujos mayores de20 gpm.

    El sistema candidato de agua debe tener una fuente cerrada yun sistema de conduccin cerrada. El clorador est diseado parafuncionar en sistemas cerrados, con una cantidad mnima demateria orgnica en el agua. Si hay un sistema de conduccinabierta, el agua puede contener cantidades excesivas de materiaorgnica que requiere filtracin de arena y de piedrn antes de

    instalar el CTI 8.Los tcnicos en Nicaragua y en Guatemala estn actualmenteprobando el clorador en ocho sistemas abiertos, prefiltrados conpiedra, piedrn, y arena. Hasta el momento, no hay suficientesdatos de estos sistemas para determinar la efectividad del cloradoren sistemas abiertos.

    El clorador debe ser ubicado donde hay cero presin de agua(presin piezometri ca) en la tubera.Se encuentra lapresinpiezometricaa cero donde la tubera de conduccin llega al tanquede almacenamiento. Si hay una presin ms grande que cero dondeel clorador est instalado, el agua subir en el tubo que contiene las

    pastillas de cloro, sumergiendo varias pastillas, descontrolando ladosis de cloro. Cada sistema con un clorador instalado debe tener un aparato

    para medir el cloro. La dosis correcta de cloro se determinamidiendo el cloro residual del agua que sale del clorador, ytambin en uno o dos puntos en la red de distribucin. Elclormetroes un aparato barato y sencillo de operar, los resultadosson confiables, y por este motivo su uso es recomendado. EnCentro Amrica es un requisito que cada clorador instalado estacompaado por un clormetro. En todas las veintitrsinstalaciones, el Comit de Agua Potable de la comunidad sabe

    como monitorear el cloro, y anotar los resultados en un libro querefleja los datos de todas las muestras. El clorador debe estar ubicado en un lugar cerca de la

    comunidad por motivos de mantenimiento y monitoreo. CTIrecomienda que el clorador debe estar revisado diario durante losprimeros treinta das, y despus de los treinta das una vez a lasemana. Aun que el mantenimiento es mnimo, la experiencia nos

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    ha enseado que este nivel de monitoreo es importante paraasegurar un funcionamiento optimo.

    Instalacin precisa es un componente importante para que elclorador funcione correctamente. Un tcnico calificado o alguiencapacitado en la operacin y mantenimiento del aparato debe

    ayudar a la comunidad durante la instalacin para asegurar que elCTI 8 est instalado correctamente.El cuerpo central del clorador est nivelado horizontalmente y

    verticalmente, y necesita ser resguardado en un registro deseguridad para protegerlo de animales y daos. El registro queprotege el clorador debe dejar acceso a los componentes del CTI 8para poder trabajar y darle mantenimiento. Hemos visto registrosde proteccin hechos de bloques, hierro galvanizado, ladrillos yembaldosado con concreto.

    B. CRITERIOS NO TCNICOS

    La motivacin e inters de los usuarios en el clorador es devital importancia. Se necesita formar un Comit de Agua Potable(CAP) que sea constituido por personas de la propia comunidad, enel cual debe de haber la participacin de un coordinador, tesorero,tcnico o ms personas. Aunque el clorador CTI 8 es sencillo, serequiere vigilancia para asegurar su funcionamiento optimo. Elaparato trabaja bien cuando le da su mantenimiento, pero puedefallar sin atencin.

    Para asegurar funcionamiento de largo plazo, la comunidadque solicita un clorador debe mantener un fondo monetario. Enlas instalaciones en Nicaragua y en Guatemala, la comunidad

    acord de pagar una cuota mensual por cada usuario. Este fondosirve para comprar las pastillas de cloro, mantener el sistema deagua, y mantener el clorador.

    Basado en los costos de los veinte tres sistemasactualmente funcionando en Centro Amrica, el clorador CTI 8puede ser fabricado e instalado por alrededor de $100.00 (ciendlares.) En una comunidad tpica de 200 personas, el costo deoperacin queda entre $3 y $10 (tres y diez dlares), mensuales.Factores como la temperatura del agua, el nivel de contaminacin,y flujo de agua afecta la cantidad de cloro que el aparato requiere.

    Despus de la instalacin del CTI 8, se recomienda que los

    tcnicos capacitados hagan visitas semanales durante losprimeros tres meses. Tres aos de experiencia instalandocloradores se lleg a la conclusin que la supervisin durante losprimeros tres meses es un tiempo critico para asegurar la operacinmxima. Este seguimiento es para asegurar que el clorador estfuncionando y la comunidad entienda como calibrar la dosis decloro.

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    II: MODO DE ENSAMBLE E INSTALACIN:

    1. El CLORADOR (vista extern a)Se puede ver el clorador CTI 8 en la figura #1. Est fabricadode PVC-40 de 4,

    tees, coples, y tablilla de plstico. Es fcil fabricar el clorador con herramientassencillas, cemento de PVC, tornillos de acero inoxidable o espiches de PVC. El cuerpocentralde la unidad est compuesto por una teede PVC de 4 pulgadas de ancho,acoplada en su extremo vertical a un tubo de 30 cm de largo. A los extremos laterales seacopla al resto de la red, por medio de dos niples de 9 cm. y dos coples de 4pulgadas, elcual forma el cuerpo centraldel clorador.

    El tubo de alimentacin de 3 pulgadas de dimetro, y 30 cm de largo quecontiene las pastillas de cloro, est colocado adentro del tubo vertical. El tubo dealimentacinest sostenido en la base en la tee de PVC por una tablilla de PVC de pulgada.

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    VISTO INTERNO:Adentro de la tee, se encuentran dos reguladores; uno en la parte entrante, y otroen la parte salida. El que se encuentra en la parte entrante est constituido por una ranura de 2 cm de ancho

    por 8.8 cm de largo, el cual dirige el flujo de agua hacia a las pastillas y dos orificios en la parte baja cuyafuncin es disolver cualesquiera remanente de las pastillas de cloro que se puede encontrar debajo de la

    plantilla. Para fabricar las piezas, se encuentra dibujos de tamao actual en la ltima parte de este Manual.

    FIGURA 3: REGULADORES DE FLUJOLa direccin del agua que entra el aparato est controlada por un reguladorque

    est ubicado entre el nipley el acoplede entrada.El flujo de agua que sale del aparato esta controlado por un reguladorpuesto

    entre el nipley el copledel lado saliente.

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    FIGURA 4: EL TUBO DE AL IMENTACINEl tubo de alimentacincontiene las pastillas de cloro, y est hecho de un tubo

    de PVC de 3 pulgadas de dimetro, y de 13 pulgadas de largo que est diseado conranuras. Las ranuraspermiten el contacto del agua con las pastillas de cloro. El tubo dealimentacin est sostenido en la parte baja por un platillode plstico, fijado con

    cemento de PVC y tornillos de acero inoxidable, o espiches de PVC. El modo de ponerlas pastillas en el tubo de alimentacin debe ser horizontal.

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    FIGURA 5. INSTALACIN COMPLETA Tiene que instalar el CTI 8 como se ve en la figura # 5.Para hacer ms fcil el desarme, para darle mantenimiento, y para reponer las

    piezas internas, es mejor no pegar las piezas con cemento de PVC. Pero por si acaso quehaya fuga de agua y no hay otra manera de pararla, se puede pegar las uniones donde hay

    fuga con pegamento de PVC.El mejor lugar para colocar el clorador es antes del tanque de almacenamiento, elcual ayudar al cloro para hacer su efecto de erradicar los patgenos en el sistema deagua.

    El cuerpo centraltiene que ser nivelado horizontalmente, y el tubo dealimentacintiene que ser nivelado verticalmente.

    Instale un tubo que sirva como puente, para desviar el exceso de agua, y que va alo largo del CTI 8.

    Tiene que poner las vlvulas o lasllaves en sus lugares apropiados.Ahora puede instalar el aparato en la lnea de conduccin.

    El mejor lugar para ubicar el CTI 8 est en el tubo de conduccincerca del tanque de

    almacenamiento.

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    FIGURA 6: OPERAC IN:

    El agua llega al clorador por gravedad pasando por el regulador en la parteentrante, que gua el agua hacia las pastillas de cloro, y hacia al remanente de pastillas nodiluidas. El agua hace contacto con las pastillas de cloro disolviendo el cloro, y el agua

    sale del aparato ya clorada. El regulador en la parte saliente sirve para controlar el nivelde agua en cuerpo central. Entre mayor es el flujo, mayor es la cantidad de agua en launidad, entonces, ms pastillas sern expuestas al agua. Es muy importante anotar que ladosis de cloro debe ser relativamente constante, no importando la cantidad de agua quepasa por el clorador.

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    2. CONTROLANDO LA DOSIS DE CLORO:

    La dosis de cloro se puede controlar de tres maneras:

    1. Aumentando o bajando la cantidad de agua que entre el clorador con las

    llaves/ vlvulas. Entre ms agua entra, ms ser el requerimiento de cloro.Entre menos agua entra, menos ser el requerimiento de cloro.2. Para calibrar la necesidades de cloro en el sistema, se puede poner o quitar

    discos plsticosabajo del tubo de alimentacin. Entre ms discos plsticos,menos pastillas sern expuestas al contacto con el agua, y menos cloro entra elsistema. Entre menos discos de plstico, ms pastillas estarn en contacto conel agua, aumentando la concentracin de cloro.

    3. Arreglando el tamao de las ranuras de los reguladores entrantes y salientes.

    3. MANTENIMIENTO:El clorador tiene que revisado frecuentemente para asegurar que las tabletas de

    cloro no se estn pegando en el tubo de alimentacin, y tambin para agregar tabletascuando sea necesario. El tiempo que duran las tabletas depende del flujo de agua y de lademanda de cloro. Para calcular la cantidad necesaria, se utiliza la formula siguiente: conun flujo de 5 galones por minuto, y la demanda de cloro es 1mg/l litro, el sistema utilizaraproximadamente dos pastillas de 140 gramos por semana.

    Cuando el tubo de alimentacin es abierto para chequear la cantidad de pastillasde cloro, se recomienda dar un giro de 180 grados al tubo de alimentacin, para presentaral flujo la parte restante no diluida de las pastillas.

    Durante su tiempo de uso, el clorador puede acumular depsitos de impurezas locual disminuye el rendimiento del clorador. Por lo que se recomienda limpiar cada una delas piezas cada quincena.

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    4. MATERIALES Y HERRAMIENTAS

    Para construir un Clorador CTI 8 necesita:

    Materiales:

    Articulo CantidadTee de PVC 40, 4"x 4" 1Tubo de PVC 40, 4" 21"Coples de PVC 40, 4" 2

    Tapa de PVC 40, 4" 1Tubo de PVC 40, 3" 17"Tabla de PVC, " 1,3 pie cuadradoCemento de PVC Lata pequeaTornillos (para metal) de acero inoxidable, #4 x " 11

    Herramientas:SierraSerrucho finoLimaPapel de Lija

    TaladroBrocas de 3/8" y 3/32"CincelNivel (para instalacin)Desarmador

    5. LISTA DE CHEQUEO PARA LA INSTALACIN DELCLORADOR

    La lista siguiente es para determinar si un sistema de agua es apropiado para lainstalacin de un clorador CTI 8.

    Tipo de sistema:MAG (mini acueducto por gravedad.) El agua llega a lacomunidad por medio de gravedad, en vez de ser bombeado.

    Calidad de agua: Tiene que ser clara, no con sedimento. Si tiene sedimento elsistema necesita un sistema de filtracin antes de pasar por el clorador, paraobtener los mejores resultados en la cloracin de agua.

    Flujo de agua:El flujo de agua tiene que ser entre 2 y 10 galones por minuto(gpm.) An, un clorador puede funcionar en sistemas que tienen flujos hasta de 20gpm, si no hay mucha demanda de cloro.

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    Tanque de almacenamiento: El tanque de almacenamiento donde se va ainstalar el clorador debe tener las siguientes caractersticas:

    o El tubo de conduccin debe entrar al tanque por arriba del nivel del agua.o Una compuerta de acceso para inspeccin las condiciones del tanque.o Un drenaje para vaciar y limpiar el tanque.

    o Debe estar ubicado en un lugar accesible a la comunidad Presin de agua: La presin del agua del tubo de conduccin que entra el tanque

    y donde se va a colocar el clorador, debe ser a cero. El tubo entrante debe sernivelado o un poco inclinado hacia el tanque.

    Personal de mantenimiento y operacin:Personas que viven en la comunidad yque tienen la responsabilidad para mantener el sistema de agua, deben revisar elaparato peridicamente para asegurar que est funcionando correctamente.

    Pruebas de cloro: Un clormetro para medir la cantidad de cloro saliendo delclorador debe estar disponible a la comunidad, y a las personas capacitadas en eluso del mismo.

    6.INFORMACIN DE LAS EXPERIENCIAS DEL CAMPOLa informacin que sigue ha sido observada en las instalaciones en Nicaragua y enGuatemala.

    En algunos casos el clorador ha sido instalado encima del tanque en vez deantes del tanque. Esta instalacin requiere que el tubo de conduccin de aguaest puesto tambin por encima del tanque. Dos de estas instalaciones sepueden ver en las fotos en la ltima parte del Manual.

    En algunos casos sea encontr que la presin de agua era muy baja y no tenasuficiente fuerza para llenar el clorador. Por lo que se opt por instalar elclorador adentro del tanque de almacenamiento, para asegurar la cloracin delagua. Ubicndolo cerca de la puerta de acceso para poder darle el

    mantenimiento adecuado.En estos casos cuando es necesario instalarlo de esta manera, es

    absolutamente indispensable que el tubo de reboso est puesto por debajo delnivel del clorador para evitar la posibilidad de que el clorador sea inunde. Eltubo de reboso debe ser de un dimetro mayor que el tubo que trae elagua al tanque, y debe revisarlo para asegurarse que no se haya taponado.

    En caso que el operador tenga que levantar las pastillas para disminuir elcontacto de las pastillas de cloro con el agua, y que no tenga discos plsticos,se puede poner una piedra debajo de las pastillas.

    Antes de instalar un clorador, se realiza un taller de capacitacin en lacomunidad. Estos talleres son normalmente realizados en la misma comunidad

    candidato, donde todos los participantes tienen la oportunidad de armar ydesarmar el clorador. Estas experiencias nos han enseado que los talleres depractica ayudan a la aceptacin del clorador por parte de la comunidad.

    Se han utilizado espiches de PVC para unir diferentes partes de los tubos dealimentacin, en vez de utilizando tornillos de acero inoxidable.

    Arena puede ser utilizada para nivelar el clorador, que parece ser da mejorresultados.

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    7. RECONOCIMIENTOS

    El desarrollo del clorador CTI 8 fue iniciado en la planta de tratamiento de aguasen la Empresa Regional de Agua de St. Paul, Minnesota, USA. Agradecemos al GerenteGeneral y sus trabajadores quienes reconocieron el potencial de este aparato y quienes

    nos regalaron espacio en la planta y el tiempo de sus tcnicos. Tambin agradecemos demanera muy especial a todos trabajadores de los de la planta y del laboratorio que nosapoyaron para poder realizar pruebas de monitoreo con el clorador, y con sus buenasideas para el diseo del aparato.

    Las pruebas de campo fueron en comunidades rurales ubicadas cerca deMatagalpa, Nicaragua. La fabricacin e instalacin de los cloradores fue hecha por partede los empleados de la Unidad de Operacin y Mantenimiento (UNOM), una divisin delMinisterio de Agua (ENACAL.) Los tcnicos de UNOM seleccionaron las comunidades,y aportaron su apoyo tcnico, ideas nuevas, y talleres de capacitacin en las comunidadesseleccionadas.

    El Ministerio de Salud de Matagalpa, (MINSA) aport con parmetros de normas

    de pruebas de agua, y con clormetros y materiales para las pruebas del campo.El xito del clorador est debido a la cooperacin de los trabajadores de las dosorganizaciones gubernamentales, UNOM y MINSA.

    Queremos agradecer a Teresa Yamana, una estudiante de ingeniera de launiversidad Massachusetts Institute of Technology, quien contribuy mucho tiempo yesfuerzo al proyecto.

    Sue Britt, un voluntario de CTI, dibuj la mayora de los dibujos.Agradecemos al Dr. Jess Lpez, y a la Dra. Corina Jacob por editar este

    documento.Agradecimiento especial a Ivan Lira, jefe de UNOM, y a Sergio Romero de

    Epidemiologa de MINSA Matagalpa, quienes mostraron esfuerzo y motivacin superior

    a pesar de muchos obstculos. Ellos han sido un componente esencial en el xito deproyecto.

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