Anejo Saneamiento de aguas grises. Biofiltros 1 Índice
1.- Introducción 2
2.- Soluciones existentes y propuestas 3
Anejo Saneamiento de aguas grises. Biofiltros 2 1.- Introducción
Al desarrollar en una comunidad un proyecto de abastecimiento de agua los pobladores pasan fácilmente de consumir 20-25 lpd (litros persona día) a 50-60 lpd. Esta agua se ocupa en el lavado de ropa, alimentos, aseo personal, etc., produciendo mayor cantidad de agua que, antes a la implantación del proyecto de agua, no existía.
Las aguas de uso doméstico o grises pasan a correr libres por las calles o a encharcarse frente el mismo domicilio familiar, generando criaderos de moscas y zancudos transmisores de dengue, paludismo y otras enfermedades. Además, los animales y niños acuden a jugar en el agua estancada o están en riesgoso contacto, facilitando así el paso a parásitos o enfermedades estomacales.
El encharcamiento de las aguas domésticas, de lavadero o aguas grises se debe, pues, evitar o minimizar en los proyectos de abastecimiento de agua potable.
Anejo Saneamiento de aguas grises. Biofiltros 3 2.-Soluciones existentes y propuestas
En este sentido se vienen desarrollando en el país mayoritariamente los pozos que permiten que el agua se infiltre en el suelo rápidamente. Éstos facilitan la infiltración rápida del agua doméstica en el terreno, pero no ayudan a su depuración, desplazando el problema de la contaminación desde la casa particular a los puntos bajos de la comunidad, donde volverá a aflorar el agua residual.
Estos pozos de infiltración son típicamente de 3 a 5 metros de profundidad y se rellenan con gravas o piedras de grueso calibre (5 a 30 cm) y, según disponibilidad, con material volcánico pero también de gran tamaño. La capa de pequeños organismos que no podemos ver a simple vista (bacterias) no llega a establecerse en él principalmente por el escaso poco oxígeno a esas profundidades y por la baja relación superficie de contacto/volumen que existe en el material irregular de gran tamaño.
Con el ánimo de resolver no sólo el encharcamiento, sino también el tratamiento de agua para permitir la posterior reutilización del mismo, ESF-ACUA está proponiendo la implantación en sus proyectos de agua los llamados biofiltros
familiares.
Figura 1. Las aguas grises del hogar pueden ser reutilizadas para riego gracias al biofiltro.
Anejo Saneamiento de aguas grises. Biofiltros 4 3.- Descripción y principio de funcionamiento
El principio de funcionamiento se basa en la infiltración lenta en arena para el tratamiento del agua de consumo, utilizada ya en el Imperio Romano, desde hace mas de dos mil años
Esta infiltración lenta se garantiza en arenas libres de finos y de tamaño 2 a 5 mm, preferiblemente de origen volcánico. Los flujos de infiltración van desde los 0.4 a 0.6 m3/m2·día.
La naturaleza biológica de estos filtros viene dada porque en ellos se desarrollan bacterias colaboradoras que descomponen la materia orgánica del agua residual y eliminan los parásitos (bacterias, virus y quistes) causantes de enfermedades. El proceso de depuración se realiza a lo largo del metro de profundidad que siempre debe tener el biofiltro, ya que a más profundidad no se puede garantizar el acceso del oxígeno necesario para que los microorganismos residentes en la superficie de los granos de piedra volcánica procesen la materia orgánica. La ausencia de finos evita la creación de caminos preferenciales y el tamaño de la arena garantiza una elevada relación superficie de contacto/volumen y, por tanto, incrementa el tiempo de contacto de la capa millones de bacterias que se forman sobre las piedras volcánicas con el agua a depurar.
Para garantizar la presencia de oxígeno en las capas bajas del filtro se instalará uno o dos tubos perforados pasantes en forma de U, cuya base descansará a una profundidad de 70 u 80 cm, .Los extremos de la U sobresaldrán del filtro de 20 a 25 cm. para garantizar la entrada de aire e irán provistos de una protección tipo chino para evitar entrada de cuerpos extraños.
Los tubos facilitarán el ingreso de aire a través del biofiltro gracias a la depresión que genera el agua tras ella al infiltrarse. El principio es el mismo que nos permite vaciar un recipiente más rápidamente si practicamos una entrada de aire en el lado opuesto al que tenemos abierto para vaciar.
Esta entrada de aire permite, según el origen y constitución particular del agua residual, la oxidación del amonio (orina) a nitrato en medio líquido, así como la oxidación de los fosfatos (jabones). El agua tratada poseerá pues nutrientes suficientes de forma oxidada como para servir de abono líquido en el huerto familiar.
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- Una caja de ladrillo de obra elevada sobre el terreno de medidas interiores típicas L x A x H = 1x1x1 m3 siendo éstas medidas externas, ya construido el filtro queda de las siguientes medidas: 0.7x0.7x1 m3 .Así, el agua depurada se recogerá a nivel de suelo.
- Alternativamente y para ahorrar costos, en los terrenos que lo permitan, el biofiltro irá enterrado y el terreno impermeabilizado con lámina de polietileno de baja densidad. El agua ser recogería en este caso a 1 metro bajo el nivel del suelo, habiéndose de habilitar una zanja para poder acceder a la recolección del agua tratada.
- El biofiltro lo llenamos con piedra volcánica con diámetros entre 4 y 5 centímetros, también podemos utilizar piedra poma.
- Antes de vaciar la piedra volcánica en los biofiltros colocamos los tubos en forma de U de pvc de 2 pulgadas de diámetro que funcionan como respiraderos
Figura 2. Esquema de capas del biofiltro.
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- El agua llegará desde el lavadero u otros sitios (se puede hacer llegar la orina de la letrina abonera) por gravedad en tubo de PVC de 1/ 2” para evitar obstrucciones con restos de comida.
- Antes de llegar al biofiltro se incluye una trampa de grasas y sólidos (tamiz o lámina agujereada de paso 3 mm) por la que pasará el agua residual, reteniéndose los sólidos que pudieran saturar la superficie del biofiltro - El reparto del agua en la superficie debe ser homogéneo por lo que el agua
se repartirá en una cruceta de 4 tubos de ½” que se irá rotando cada 2-3 días para evitar caminos preferenciales u obturaciones.
Figura 5. Salida del agua que ha sido tratada en nuestro biofiltro. Esta agua se recolecta por medio de recipientes, ya sea huacales o cubetas que puede ser utilizada para el riego de las plantas en el huerto familiar
Figuras 3 y 4. Vista de la llegada del agua al biofiltro. Se observa los respiraderos y la piedra volcánica
Figura 6. Se observa la llegada de aguas jabonosas a nuestro filtro. Se observa dos camas de siembra con rábano regadas con el agua tratada por el filtro.
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- El mantenimiento del biofiltro debe ser exhaustivo, siendo las tareas a realizar 2 veces por semana: limpieza de residuos de comida.
- Para que el filtro nuevo pueda eliminar bacterias y virus hay que esperar de 2 a 3 semanas desde que se pone a funcionar, para permitir que la capa de bacterias se desarrolle.
- En el periodo del invierno el filtro debe de cubrirse con plástico ó lámina para evitar que se llene de agua lluvia
Según este diseño, podremos llegar a tratar diariamente hasta 1 barril, siendo estimativamente la producción de aguas grises en una familia de 5 miembros de 125 a 200 litros por día.
Con este proceso de filtrado conseguimos un agua con una disminución de coliformes de 10 mil a 100 mil unidades menos, así como una disminución de amonio y fosfato y ausencia de sólidos en suspensión.
Es importante recordar que el agua tratada por el filtro sólo debe usarse para el riego de plantas de nuestro huerto, nunca utilizarla para consumo humano.
Con el barril filtrado diariamente es posible mantener un riego para cuatro camas de siembra de 5 metros cuadrados cada una, siempre y cuando se haga mediante un sistema por goteo y se utilice abono orgánico para mantener la humedad requerida a las plantas
Autora: Laura Casas y Cardona Tutor: Allen Bateman y Pinzón