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El filtro de bioarena es un filtro de agua doméstico que potabiliza el agua sucia.
El filtro de bioarena es un filtro de agua doméstico que potabiliza el agua sucia.
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Este documento le ayudará a comprender los fundamentos del filtro de bioarena (FBA): cómo funciona, sus diferentes componentes y por qué podría ser una buena tecnología para su proyecto. Si tiene más preguntas que no se respondan en este documento, no dude en ponerse en contacto con nosotros (info@ohorizons.org).
El filtro de bioarena (FBA) fue inventado en los años 90 por el Dr. David Manz en la Universidad de Calgary. En términos sencillos, el FBA es un filtro de agua doméstico que potabiliza el agua sucia. Este tipo concreto de filtro es una adaptación del tradicional filtro lento de arena que se ha utilizado para el tratamiento comunitario del agua durante casi 200 años.
El FBA es más pequeño y adecuado para un uso intermitente, por lo que es más apropiado para hogares de unas cinco personas. El cuerpo del filtro, o el exterior del filtro también conocido como carcasa del filtro, suele ser de hormigón, pero también puede ser de plástico. Sea cual sea el tipo de filtro, el FBA se rellena con capas de arena y grava cuidadosamente preparadas. El FBA elimina casi todas las impurezas y agentes patógenos del agua, ¡hasta un 99%! El FBA es una forma excelente y poco tecnológica de purificar el agua potable y se utiliza en comunidades de todo el mundo.
Proporcionar acceso al agua potable es un problema complejo y polifacético; elegir la tecnología adecuada es sólo un aspecto del proyecto. Otros aspectos, como la educación de los usuarios, la enseñanza de buenas prácticas de higiene y la supervisión, son también sumamente importantes y deben tenerse en cuenta.
El suministro de agua potable es complicado en parte porque la contaminación del agua puede producirse de diversas maneras y en casi cualquier fase del proceso de recogida del agua. Algunas causas comunes de contaminación del agua son: la eliminación deficiente de los desechos humanos (saneamiento inadecuado), la falta de higiene (no lavarse las manos), los excrementos del ganado (esto es especialmente cierto si el agua se recoge de un río o arroyo sin protección), la escorrentía agrícola y los residuos industriales. Éstas son sólo algunas de las formas en que el agua puede contaminarse.
En muchas zonas, el agua potable se recoge en lagos, arroyos o estanques, donde los niveles de contaminación pueden ser muy altos. En otros lugares, la gente obtiene el agua potable de un pozo comunitario o una perforación. El agua bombeada puede estar limpia o no. Como el agua puede contaminarse de muchas maneras, aunque el agua recogida esté limpia, OHorizons ha centrado sus esfuerzos en la FBA, que es una tecnología de punto de uso. Como su nombre indica, esta tecnología trata el agua allí donde se utiliza, normalmente en el hogar. De este modo, los usuarios tienen el máximo control sobre el tratamiento de su agua y se reduce el riesgo de recontaminación.
El manual de construcción del filtro es de código abierto y puede descargarse gratuitamente en: https://www.biosandfilters.info/
Una serie de vídeos diseñados para mostrar, paso a paso, cómo construir e instalar un filtro biológico de arena de hormigón: https://washresources.cawst.org/fr/collections/714c93ae/how-to-build-a-biosand-filter-video-collection'
El manual de construcción de moldes de madera OHorizons es de código abierto y puede descargarse gratuitamente en la siguiente dirección: http://ohorizons.org/resources/
Youtube
Construcción de 1 molde de madera OHorizons:
Construcción del cuerpo filtrante de hormigón
Preparación de la grava y la arena:
Instalación de un filtro:
Construcción del cuerpo filtrante de hormigón
Preparación de la grava y la arena:
Instalación de un filtro:
Les différents parties d'un FBS (voir photo 1) :
Le filtre biosable dispose de cinq zones distinctes:
Qu'arrive-t-il aux agents pathogènes et aux impuretés dans le filtre ? (voir photo 2)
Les pathogènes et les matières en suspension sont éliminés par une combinaison de processus physiques et biologiques qui ont lieu dans la couche biologique et au sein de la couche de sable. Ces processus incluent: le piégeage mécanique, la prédation, l'adsorption, et la mort naturelle.
Fonctionnement du FBS :
Pendant la filtration (l'eau s'écoule)
(voir photo 3)
Lorsque de l'eau est versée dans le filtre, le niveau de l'eau (aussi appelé charge hydraulique) s'élève et pousse l'eau ) travers le diffuseur et le filtre. Le niveau de l'eau dans le réservoir descend tandis que l'eau s'écoule régulièrement à travers le sable. Lorsque le réservoir est plein, le débit devrait être de 400mL par minute. Le débit va diminuer au fur et à mesure que le réservoir se vide car il y a moins de pression pour pousser l'eau à travers le filtre. L'eau que l'on verse dans le filtre contient de l'oxygène dissous, des nutriments et des contaminants. Elle apporte une partie de l'oxygène et des nutriments dont ont besoin les micro-organismes de la couche biologique.Les particules en suspension et les agents pathogènes de grande taille sont arrêtés dans la couche supérieure du sable et ils bouchent en partie les pores entre les grains de sable. Ce colmatage entraine un ralentissement du débit du filtre dans le temps. Les utilisateurs peuvent occasionnellement avoir recours à une procédure de maintenance du "remuer et jeter" pour rétablir le débit du filtre.
Période de repos (pas d'écoulement d'eau) (voir photo 4)
L'eau s'arrêtera de s'écouler lorsque l'eau dans le réservoir aura atteint le même niveau que l'extrémité du tuyau de sortie. (C'est vrai pour les filtres dont le tuyau de sortie a un diamètre de 6 mm. voir page précédente). Une partie de l'oxygène de l'air se diffuse à travers l'eau au repos vers la couche biologique pendant la période de repos. La période de repos laisse aux microorganismes de la couche biologique le temps de consommer les agents pathogènes et les nutriments présents dans l’eau. Les agents pathogènes de la zone non biologique (sous la couche biologique) meurent par manque de nutriments et d'oxygène au cours de la période de repos. La période de repos devrait durer au moins 1 heure
Qu’est-ce qui fait la particularité du FBS? La couche biologique! (voir photo 5)
Dans un FBS, de petits microbes vivent dans la couche supérieure du sable. On parle de COUCHE BIOLOGIQUE. La couche biologique est très importante pour rendre l’eau potable. Elle met environ 30 jours à se former.
Ce manuel est gratuit et open-source. Il peut être téléchargé à l'adresse suivante: https://static1.squarespace.com/static/5afb5f6225bf020305339c10/t/5bf67b714fa51a471a435d36/1542880476379/ohorizons_LeMouleEnBois_Manuel_Francais.pdf
Ce manuel produit par le Center for Affordable Water and Sanitation Technologies (CAWST) est gratuit et open-source. Il peut être téléchargé à l'adresse suivante: https://resources.cawst.org/construction-manual/a90b9f50/biosand-filter-construction-manual
Cette série vidéo produite par le Center for Affordable Water and Sanitation Technologies (CAWST) est conçue pour montrer, étape par étape, comment construire et installer un filtre à sable biologique en béton. Elle est gratuite et peut être visionnée ici: https://washresources.cawst.org/fr/collections/714c93ae/how-to-build-a-biosand-filter-video-collection
Réponses issus du document suivant: https://static1.squarespace.com/static/5afb5f6225bf020305339c10/t/5b4c1df8758d462d957b8a49/1531715067103/french-intro-to-bsfs_ohorizons_Introduction_au_filtre_biosable.pdf
Combien d'eau peut-on filtrer par jour?
Un filtre biosable fabriqué à partir du moule en bois d’OHorizons filtrera 11 litres par utilisation, ce qui signifie qu'il filtrera 11 litres chaque fois qu’il est rempli. Il est recommandé de remplir le filtre au maximum quatre fois par jour et au minimum une fois par jour. Ceci signifie que le propriétaire du filtre peut obtenir de 11 à 44 litres d'eau ou environ 3-12 gallons par jour. Un maximum de quatre remplissages par jour est recommandé pour permettre des périodes de pause assez longues entre chaque opération du filtre.
Combien coûte un filtre biosable?
Le coût varie selon l'endroit où le filtre est fabriqué et le coût local des matériaux et de la main-d'œuvre. En général, le coût varie entre 25 et 65dollars US par filtre.
Combien pèse un filtre?
Un filtre installé (avec le média filtrant) peut peser jusqu'à350lb ou 160kg. Une fois installés, les filtres ne doivent jamais être déplacés.La stabilisation du sable contribue à améliorer l'élimination des agents pathogènes et le sable peut être perturbé en déplaçant le filtre. Le boîtier du filtre en béton pèse environ 150lb ou 70kg. Si le filtre doit être déplacé, le sable et le gravier doivent être retirés, lavés et réinstallés au nouvel emplacement du filtre.
Combien de temps est-ce que la couche biologique met à se développer?
Après environ 30 jours d'utilisation, la couche biologique sera entièrement développée et le filtre fonctionnera à son taux optimal d'élimination des agents pathogènes. Au cours des 30 premiers jours d'utilisation, le filtre élimine environ 70% ou plus des agents pathogènes et environ 100% des agents pathogènes résistants au chlore. Pendant cette période, l'eau du filtre peut être consommée, mais nous recommandons aux utilisateurs d’aussi faire bouillir l'eau ou d'utiliser du chlore pour s'assurer que l'eau est complètement potable. OHorizons recommande cette approche à barrières multiples même au-delà de la période initiale de 30 jours. Bien que le filtre fonctionne de façon optimale après le premier mois, divers facteurs pourraient modifier son efficacité au fil du temps, comme une utilisation inappropriée par l'utilisateur ou des changements de niveaux de contamination de la source d'eau. L'emploi d'une approche à barrières multiples tout au long de la durée de vie du filtre garantit que les utilisateurs pourront toujours boire l'eau la plus sûre possible.
Pourquoi le sable ne descend-t-il pas dans le tube ou le tuyau en PVC?
Le sable ne constitue que la couche supérieure. Les deux couches inférieures du filtre se composent de gravier petit et gros. Le petit gravier empêche le sable de s’écouler et le gravier gros empêche le petit gravier de s’échapper ou d'obstruer le tube de sortie.
Outre le remplissage du filtre avec de l'eau, comment le filtre est-il entretenu? Comment le nettoyer?
Le filtre biosable nécessite très peu de nettoyage. Une fois que le boîtier en béton a complètement pris, il devrait être bien nettoyé avec de l'eau et du savon pour éliminer tout résidu de sable ou de saleté. Ensuite, il peut être rempli de sable, de gravier et d'eau en toute sécurité dans la maison de l'utilisateur. Il est recommandé d'essuyer régulièrement l'extérieur, le couvercle et la plaque du diffuseur.
Le filtre est très simple à utiliser, tout comme il est simple de prendre soin d’une plante d'intérieur. La partie la plus importante de l'entretien est de s'assurer que la couche biologique reste saine en l'alimentant une à quatre fois par jour avec de l'eau contaminée. Une fois alimentée, la couche biologique doit digérer et récupérer, il doit donc y avoir au moins une heure entre chaque utilisation. Tout comme une plante d'intérieur, la couche biologique ne peut pas survivre si il y a trop ou trop peu d'eau. Lorsque le filtre n'est pas utilisé, une couche d'eau de 5cmrecouvre le sommet du sable. Cette couche doit être maintenue ou les micro-organismes vivants peuvent mourir. Si l’on verse de l'eau trouble ou visiblement sale dans le filtre, le sable va accumuler de la saleté ce qui ralentira le débit d'eau. Pour corriger cela, une méthode non invasive qui ne perturbe pas la couche biologique appelée«remuer et jeter» est utilisée pour nettoyer la partie supérieure du sable et améliorer le débit.
Qui est responsable du maintien des filtres biosable?
Le propriétaire du filtre est responsable de son maintien. Les propriétaires sont généralement formés à la maintenance avant ou pendant l'installation du filtre. OHorizons s'assure que tous nos partenaires ont une formation approfondie en matière d'entretien et d'installation. Ces partenaires sont à la disposition des ménages pour répondre aux questions, effectuer des réparations, rééduquer et fournir une assistance supplémentaire, au besoin.
Combien de temps dure un filtre? A quelle fréquence faut-il remplacer le sable?
Sauf circonstances exceptionnelles qui causeraient une fuite dans le boîtier en béton, il ne devrait pas y avoir de raison de remplacer le filtre. S'il est correctement entretenu et installé, un filtre peut durer toute une vie et le sable n'a pas besoin d’être remplacé. Si l’on utilise de l'eau particulièrement trouble ou visiblement sale, le propriétaire du filtre emploiera régulièrement la technique du remuer et jeter pour enlever la saleté. Cette méthode enlève une petite quantité de sable et,au fil du temps, le filtre pourrait avoir besoin d’un ajout de sable de filtration supplémentaire.
Le filtre a-t-il besoin d'une pompe, de l'électricité ou d'un système mécanique pour fonctionner?
Non, le filtre biosable fonctionne par la force de gravité. La gravité tire l'eau vers le bas à travers le sable et le tuyau en raison d'un effet de siphon naturel. Il n'y a pas besoin d'électricité ni de pompes. Ceci signifie que c'est une excellente solution pour les zones quine sont pas connectées à un réseau électrique.
Y-a-t-il besoin de types spécifiques de sable?
Oui, le meilleur sable est la roche concassée qui peut être obtenue dans la plupart des carrières locales. La roche concassée ne contient pas de matière organique ou de sel que l’on trouve souvent dans le sable de la rivière ou de la plage. Le sable de roche concassée est également plus varié entaille et forme ce qui rend le filtre plus efficace. Le sable doit être lavé et tamisé avant d'être mis dans le filtre de sorte que seuls les grains d'une certaine gamme de tailles sont utilisés et rien de nuisible n’est introduit dans le filtre. Le gravier doit également être de formes variées et doit être lavé avant d'être placé dans le filtre. Veuillez consulter notre appendice pour plus d'informations sur quel est le meilleur type de sable à utiliser comme matériel de filtration.
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