Difficulté
Moyen
Durée
1 jour(s)
Coût
80 USD ($)
Description
El filtro de bioarena es un filtro de agua doméstico que potabiliza el agua sucia.
Sommaire
Sommaire
- 1 Description
- 2 Sommaire
- 3 Introduction
- 4 Video d'introduction
- 5 Étape 1 - ¿Cómo funciona el filtro de bioarena?
- 6 Étape 2 - Manual de construcción de moldes de madera OHorizons
- 7 Étape 3 - Manual de construcción del filtro de hormigón
- 8 Étape 4 - Serie de vídeos sobre la construcción del biofiltro de arena
- 9 Étape 5 - Preguntas más frecuentes
- 10 Commentaires
Introduction
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.
¿Por qué elegir un FBA?
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
Matériaux
Construcción de 1 molde de madera OHorizons:
- Madera contrachapada de 4x8 pies y 3/4 pulgadas de grosor
- Madera de 1,5 x 1,5 pulgadas (8 piezas de 46 cm de largo, 4 piezas de 40 cm de largo, 4 piezas de 35 cm de largo)
- 16 pernos de cabeza hexagonal totalmente roscados
- 12 Bisagras con tornillos de aproximadamente 2,5 pulgadas de largo
- 17 Tuercas
- 33 Arandelas
- 75 tornillos para madera de 4 cm de largo
- 60 tornillos para madera de 3cm
- 1 perno de 4-5 pulgadas de largo
Construcción del cuerpo filtrante de hormigón
- Tubos de plástico (polietileno o vinilo) de 6 mm (¼") de diámetro interior y 9 mm (3/8") de diámetro exterior
- Cinta adhesiva fuerte
- Aceite (productos comestibles)
- Cepillo o paño para aplicar aceite.
- 12 litros de cemento
- 24 litros de arena de 1 mm (0,04")
- 12 litros de grava de 12 mm (½")
- 12 litros de grava de 6 mm (¼")
- Agua - aproximadamente 7-10 litros
- Jabón
Preparación de la grava y la arena:
- Protección (por ejemplo, una lona o una lámina de plástico), un tejado o un edificio para evitar que la arena se moje y se contamine.
- Agua limpia
- Grava de 12 mm (½")
- Grava de 6 mm (¼")
- 0,7 mm (0,03") de arena
Instalación de un filtro:
- Aproximadamente 3 litros de grava lavada de 12 mm (½") (capa de drenaje)
- Aproximadamente 3 ¼ litros de grava lavada de 6 mm (¼") (capa separadora)
- Aproximadamente 25 litros de arena lavada de 0,7 mm (0,03")
- 40-80 litros de agua (10 - 20 galones)
- Cloro
Outils
Construcción del cuerpo filtrante de hormigón
- Cuchillo multiusos
- Fuente de calor si se utilizan tubos de polietileno (por ejemplo, soplete de propano o parafina, fuego de leña, quemador eléctrico)
- Cepillo de alambre, papel de lija o lana de acero para limpiar el molde.
- Nivel
- Cuñas de madera de varios tamaños
- 2 llaves de 9/16"
- Contenedores para medir arena, grava y cemento
- 1 varilla metálica de 1,5 m (5') (como una barra de refuerzo) o un trozo de madera
- Mazo de goma o madera
- Pala
- Paleta/Llana
- Llave inglesa de 1-1/2"
- Martillo
- 4 tacos de madera (aprox. 5cm cuadrados)
- cepillo
Preparación de la grava y la arena:
- Tamiz de 12 mm (½")
- Tamiz de 6 mm (¼")
- Tamiz de 1 mm (0,04 ")
- Tamiz de 0,7 mm (0,03 ")
- Palas
- Carretilla (si se dispone de ella)
- Varios contenedores grandes de unos 40 cm (15") de profundidad
- Pequeño contenedor transparente con tapa
Instalación de un filtro:
- Cinta métrica
- Un palo [de unos 100 cm (40") de largo, preferiblemente de 2,5 cm x 5 cm (1" x 2")]
- Difusor
- Recipiente de almacenamiento
- Reloj
- Recipiente graduado de 1 litro
- 1 m (3") de manguera para conectar al tubo de salida
- Torno (si se dispone de él)
- Túnel (puede hacerse con la parte superior de una botella de agua)
Étape 1 - ¿Cómo funciona el filtro de bioarena?
Las diferentes partes de un FBA (ver foto 1) :
El filtro de bioarena tiene cinco zonas diferenciadas:
- la zona de embalse
- la zona de agua en reposo
- la zona biológica
- la zona no biológica,
- la zona de grava.
¿Qué ocurre con los agentes patógenos y las impurezas del filtro? (ver foto 2)
Los patógenos y los sólidos en suspensión se eliminan mediante una combinación de procesos físicos y biológicos que tienen lugar en la capa biológica y dentro de la capa de arena. Estos procesos incluyen el atrapamiento mecánico, la depredación, la adsorción y la muerte natural.
- Atrapamiento mecánico. La materia en suspensión y los patógenos quedan atrapados físicamente en los espacios entre los granos de arena.
- Predación. Los patógenos son consumidos por otros microorganismos del sistema biológico.
- Adsorción. Los patógenos se adhieren entre sí, a la materia suspendida en el agua y a los granos de arena.
- Muerte natural. Los patógenos completan su ciclo vital o mueren porque no hay suficiente alimento u oxígeno para que sobrevivan.
Cómo funciona el FBA:
Durante la filtración (el agua se escurre)
(ver foto 3)
Cuando se vierte agua en el filtro, el nivel del agua (también conocido como altura hidráulica) sube y empuja el agua a través del difusor y el filtro. El nivel del agua en el depósito desciende a medida que el agua fluye constantemente a través de la arena. Cuando el depósito está lleno, el caudal debe ser de 400 ml por minuto. El caudal disminuirá a medida que el depósito se vacíe porque hay menos presión para empujar el agua a través del filtro. El agua vertida en el filtro contiene oxígeno disuelto, nutrientes y contaminantes. Las partículas en suspensión y los patógenos de gran tamaño quedan atrapados en la capa superior de arena y obstruyen parcialmente los poros entre los granos de arena. Esta obstrucción hace que el caudal del filtro disminuya con el tiempo. Los usuarios pueden recurrir ocasionalmente a un procedimiento de mantenimiento de «remover y desechar» para restablecer el caudal del filtro.
Periodo de descanso (sin flujo de agua) (ver foto 4)
El agua dejará de fluir cuando el agua del depósito alcance el mismo nivel que el extremo del tubo de salida. (Esto es válido para los filtros con un tubo de salida de 6 mm de diámetro. véase la página anterior). Parte del oxígeno del aire se difunde a través del agua en reposo hasta la capa biológica durante el periodo de reposo. El periodo de reposo da tiempo a los microorganismos de la capa biológica a consumir los patógenos y nutrientes presentes en el agua. Los patógenos de la zona no biológica (por debajo de la capa biológica) mueren por falta de nutrientes y oxígeno durante el periodo de reposo. El periodo de reposo debe durar al menos 1 hora.
¿Qué hace que el FBA sea tan especial? La capa biológica! (véase la foto 5)
En un FBA, pequeños microbios viven en la capa superior de arena. Esto se conoce como CAPA BIOLÓGICA. La capa biológica es muy importante para potabilizar el agua. Tarda unos 30 días en formarse.
- Día 1: Muchos microbios viven en el agua. Son invisibles a simple vista, ¡pero están ahí! Cuando se vierte agua en el filtro, los microbios empiezan a vivir en la capa superior de arena.
- Día 15: A medida que utilizas el filtro, más y más microbios empiezan a vivir en la arena. La capa biológica crece. Los microbios se sienten cómodos y empiezan a buscar comida.
- Día 30: Al cabo de unas semanas, los microbios empiezan a comerse unos a otros. Ahora, cada vez que añadas agua, los microbios de la arena se comerán a los nuevos microbios del agua, especialmente a los patógenos.
Étape 2 - Manual de construcción de moldes de madera OHorizons
Este manual es gratuito y de código abierto. Puede descargarse en la siguiente dirección: https://static1.squarespace.com/static/5afb5f6225bf020305339c10/t/5bf67b714fa51a471a435d36/1542880476379/ohorizons_LeMouleEnBois_Manuel_Francais.pdf
Étape 3 - Manual de construcción del filtro de hormigón
Este manual, elaborado por el Center for Affordable Water and Sanitation Technologies (CAWST), es gratuito y de código abierto. Puede descargarse en la siguiente dirección: https://resources.cawst.org/construction-manual/a90b9f50/biosand-filter-construction-manual
Étape 4 - Serie de vídeos sobre la construcción del biofiltro de arena
Esta serie de vídeos producidos por el Center for Affordable Water and Sanitation Technologies (CAWST) está diseñada para mostrar, paso a paso, cómo construir e instalar un filtro de bioarena de hormigón. Es gratuito y puede verse aquí: https://washresources.cawst.org/fr/collections/714c93ae/how-to-build-a-biosand-filter-video-collection
Étape 5 - Preguntas más frecuentes
Respuestas del siguiente documento: https://static1.squarespace.com/static/5afb5f6225bf020305339c10/t/5b4c1df8758d462d957b8a49/1531715067103/french-intro-to-bsfs_ohorizons_Introduction_au_filtre_biosable.pdf
¿Cuánta agua podemos filtrar por día?
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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