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AEF Sistema de reutilización de aguas grises

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El Pantano nuevo y mejorado


Como proyecto final reconstruimos un sistema de reutilización de aguas grises en el CSA de Arcata Educational Farm. Las aguas grises o aguas usadas son todas las generadas por un proceso particular en el hogar, con excepción de las aguas cloacales contaminadas con desechos del retrete, que se conocen como aguas negras. Al construir un sistema de aguas grises primero se separan las aguas grises de las aguas negras, las aguas grises se envían a un sistema de tratamiento separado. Idealmente, el agua gris puede ser usada después de que pasa por el proceso de purificación. Los sistemas de aguas grises implican un apropiado uso de la tecnología por muchas razones: reducen el uso de agua fresca, protege las reservas de agua subterránea, reducen la carga en los pozos septicos o plantas de tratamiento existentes, es un sistema de purificacion de agua altamente efectivo que usa menos químicos y energía por bombeo y tratamiento. En nuestro caso, en la granja el agua se usa en su mayoría para lavar vegetales, frutas, hierbas y flores; la fuente de aguas grises es la cocina, usada por granjeros y voluntarios.

El Sistema Original[edit]

Fig 1: Diagrama de flujo del pantano anterior
Fig 2: Tanque de reserva anterior


El sistema original era un pantano artificial con un tanque de reserva que no contaba con un sistema de filtración de grasas. El tanque de reserva era un contenedor de 55 gallones de capacidad ubicado enteramente bajo tierra. El agua fluía directamente del lavabo de la cocina hacia este contenedor. Cuando el contenedor se llenaba, el agua fluía a través de un desagüe (embudo) hasta el estanque. El estanque era rectangular de 5 x 10 pies, con una profundidad de aproximadamente 4-6 pulgadas. La membrana a prueba de agua estaba hecha de polietileno lleno de grava y paja totora. En este sistema el agua no se re utilizaba, simplemente se depositaba en el estanque. Cuando de-construimos el sistema no teníamos claro porque había una cisterna en primer lugar, una tubería que conecte directamente al lavado de la cocina con el estanque hubiera tenido el mismo efecto.


Identificamos algunos defectos en el diseño de este sistema: el tanque de reserva original no era efectivo porque no contaba con un dispositivo para atrapar grasa; no había un sistema de filtración que impidiera que partículas grandes de comida entren al estanque; el tanque era solamente un contenedor lo cual es un serio problema porque cuando las aguas grises se estancan se convierten en aguas negras. Además, el estanque era poco profundo y se desbordaba cuando grades cantidades de agua entraban al sistema, no había conexiones que ayuden a mover y filtrar el agua hacia las raíces de las plantas.

El Nuevo Estanque de aguas grises: diseno, metodo y materiales[edit]

Nuestro diseño también es un pantano artificial, pero más grande, con un tanque de reserva funcional y con un desagüe que riega un árbol de manzana cercano. El diseño que escogimos está basado en la poca cantidad de aguas grises generadas semanalmente en la granja. En el libro “Crea un oasis con aguas grises” Art Ludwing provee una guía para estimar los recursos necesarios. Aproximadamente en el lavabo de una cocina se usan 5 galones de agua por persona, esto significa que dos granjeros usando la cocina todos los días producirían 70 galones de agua a la semana, tomando en cuenta a los voluntarios e internos que hay en la granja, estimamos que un voluntario diario aumentaría 35 galones de agua por semana en total. Adicionalmente calculamos que 15 estudiantes de la clase de Agricultura Comunal utilizan la cocina los viernes, esto añade otros 75 galones de agua por semana. Finalmente calculamos la cantidad de agua necesaria para lavar vegetales durante el punto máximo de la temporada y dedujimos que se usa un total de 20-30 galones por semana. En la Granja Educacional Arcata genera aproximadamente 200 galones de aguas grises por semana. Hemos construido un pantano diseñado para almacenar esta cantidad de agua.


Fig 3: Limpiando el viejo tanque
Fig 4: Cavando


Después de determinar la cantidad de agua que se utiliza semanalmente en la granja y escoger el diseño del sistema, empezamos a de-construir el sistema original rescatando lo que más pudimos de la paja totora. El siguiente paso fue deshacernos de las aguas negras depositadas en el fondo del sistema original (ver figura 3). Este proceso fue repugnante, el olor era horrible, no le deseo esto a nadie. Una vez que descartamos las aguas negras, empezamos a cavar el hueco de nuestro estanque Fig 4). El pozo mide 5 x 12 pies y tiene una ligera pendiente de 24-30 pulgadas de profundidad. El pozo se cavo a desnivel para que la gravedad mueva el agua a través del sistema del estanque (ver diagrama Fig. 5). El hueco tiene una profundidad de 24-30 pulgadas para que las raíces de las plantas pueda crecer en su máximo potencial.


Una vez que cavamos el pozo, usamos dos pedazos de revestimiento de polietileno para cubrir el hueco y pusimos rocas en la parte de afuera para mantener el revestimiento en su lugar (Fig6). Luego instalamos uno y medio bafles (pequeñas barrara móvil que regulan la entrada de agua), que están hechos de madera contrachapada (Fig 7.) El primer bafle fue colocado a tres pies de la entrada de la tubería, y la el medio bafle se asienta en ladrillos. El último bafle esta a la misma altura la parte inferior del estanque (ver diagrama Fig. 5). Conseguir que los bafles estén en su lugar fue un reto. Cavamos ranuras en las paredes del pozo y deslizamos los bafles por las ranuras, para hacer este proceso más fácil cortamos las esquinas de la parte de abajo del los bafles, esto previene la ruptura del revestimiento del polietileno. Por último pusimos lodo alrededor de la parte exterior de los bafles, debajo del revestimiento. Este método funciona bien, haciendo que los bafles sean sólidos y seguros.



Fig 5: Diagrama del nuevo pantano

Como tanque de reserve inicial utilizamos el mismo tanque pero cortamos un pie de la parte baja para hacer que sea más pequeño, hicimos esto porque retener por largo tiempo aguas grises da como resultado aguas negras. El nuevo tanque de reserva se localiza un poca más arriba que el tanque original, dejando casi la mitad del tanque fuera del de la tierra.

Como sistema de filtración instalamos una malla alrededor del la parte de arriba del tanque, esta lamina esta sujeta con una pequeña pero rigida tira de aluminio que fabricamos. La malla se utiliza para desviar partículas de comida que se pueden utilizar para hacer compost (Fig8.) Dentro del tanque construimos una trampa (pantalla) para mantener las grasas fuera del pozo. Pusimos un cubo de 4 galones boca abajo y 3-4 pulgadas sobre la parte de arriba de un tubo vertical de 1 ½ pulgadas. El tubo vertical en el tanque inicial sirvió para determinar la dirección del agua. Este tubo pasa a través de un agujero (sellado) ubicado en la parte de abajo del tanque y en el estanque (Ver diagrama Fig. 5). Cuando el agua llega al fondo del tanque, fluye hacia el cubo y desciende a por el tubo, dejando la grasa en la superficie. Luego el agua sale del tubo hacia la pantalla final y luego hacia el estanque.



En conclusión, el agua entra al sistema desde el lavabo de la cocina y fluye hacia las mallas de filtración. Grasa y partículas de comida son separadas y el agua finalmente sale del tanque de reserva inicial hacia el estanque. Una vez que el agua sale del tanque inicial, desciende por la fuerza de gravedad hacia el primer bafle, el segundo y el tercero. Esto permite que el agua se abarque más superficie para regar las raíces, haciendo el agua más limpia. Finalmente, el agua fluye hacia la esquina derecha del pozo, donde se encuenta un desagüe que dirige agua hacia un árbol de manzana cercano.


Fig 9: Llenando el pantano con plantas y grava

Barreras / Limitaciones[edit]

Después que se ha completado un proyecto, los diseñadores tienen la oportunidad de retroceder y aprender del proyecto. En nuestro cas, es la primera vez que construimos un sistema de reciclaje de aguas grises, por esta razón hemos aprendido del sistema actual, de la gente que vio este sistema y ha visto otros sistemas también. Como resultado han surgido algunas ideas que se adicionarían si fuéramos a construir este sistema otra vez. Un uso ideal para el sistema de tratamiento de aguas grises seria el regar cultivos a lo largo del ARCATA EDUCATIONAL FARM. Sin embargo, por intereses económicos y por la locación del lavabo solo pudimos regar un árbol de manzana. Una forma con la cual se podría irrigar los cultivos seria almacenando en otro tanque el agua resultante, luego se podría conectar una bomba de mano a este tanque y bombear el agua por tubos de PVC hacia donde sea necesaria.

Cuando diseñamos el estanque de aguas grises, construimos un sistema con capacidad para un fluido promedio semanal determinado. Fuimos cautelosos e hicimos el estanque un poco más grande de lo que se necesitaba. En lugar de usar la madera contrachapada para hacer los bafles, hubiera sido bueno utilizar pedazos de plástico y cortarlos del tamaño deseado. El plástico resiste por más tiempo, de todas formas la maderera durara por una cantidad de tiempo considerable.

Solucion de problemas[edit]

El sistema se diseño para que sea muy fácil para el usuario. Se debe limpiar la malla de filtración ocasionalmente y el exceso de residuos puede utilizarse como compost. Si por alguna razón el agua fluye desde el tanque de reserva hacia el estanque, se deberá chequear y desarmar la pantalla en el tubo que lleva el agua al estanque, si esto no resuelve el problema se deberá revisar el otro tubo que lleva el agua del estanque hacia el árbol.

Proyecto Actualizado: Un año después[edit]

Un año después, Primavera del 2006, el sistema sigue funcionando.

  • El viejo filtro de la figura 8 ha sido reemplazado por un filtro de metal (Fig. 10). El nuevo filtro dura resiste por más tiempo las inclemencias del tiempo y el uso que la malla de fibra.
  • El sistema atrapa grasas que se muestra en la figura 11, esta funcionado bien, solo hay un pequeño problema, el tanque que pusimos bocabajo está torcido y deja pasar algo de grasa hacia el estanque. Esta inclinación es causada por la diferencia en la presión, algo similar a poner un vaso bocabajo dentro de un recipiente lleno de agua. Para corregir este problema se puede construir un pequeño monte o se puede hacer un hueco en el tanque para permitir el paso del aire.
  • Aunque es muy temprano para decirlo, hasta ahora los bafles de madera reciclada no se han danado. Ver la sección de Barreras / limitaciones.
  • Los grajeros removieron un poco de las plantas esta semana (vere Figura 12.) porque el sistema se estaba comenzando a plagarse y corría riesgo de eutroficacion.


En general, el sistema parece estar en buen estado, sin olor a putrefacción anaeróbica. Las plantas del pantano y el árbol de manzana están creciendo como se puede ver en la figura 13.


Fig 13: El sitema y su arbol.