OHorizons BioSand Filter/es

El filtro de bioarena (BSF) es un dispositivo de filtración de agua sencillo y económico, de baja tecnología, diseñado para uso doméstico en países en desarrollo. Utilizando arena, grava y procesos biológicos naturales, el BSF elimina los patógenos del agua potable. Un patógeno es cualquier elemento que pueda causar enfermedades. En el caso del agua potable, puede incluir bacterias, protozoos (organismos unicelulares), helmintos (gusanos parásitos) y virus. El BSF funciona únicamente por gravedad, sin piezas mecánicas ni móviles, lo que lo hace ideal para comunidades aisladas. Con un cuidado adecuado, un BSF de hormigón puede durar más de 25 años y requiere un mantenimiento y una limpieza mínimos, lo que lo convierte en un sistema de filtración de agua extremadamente duradero, sostenible y eficaz.

Los filtros BioSand son una tecnología de punto de uso. Como su nombre indica, esto significa que el agua se trata en el punto de uso o consumo. Esto permite a los usuarios un control máximo sobre la pureza del agua y reduce el riesgo de recontaminación.

Actualmente se están estudiando e implementando numerosos tipos de BSF. Además del BSF tradicional de hormigón, existen versiones comerciales de plástico, un modelo de acero inoxidable y numerosos planos para cubos de plástico hechos a mano.

Historial del filtro BioSand

La historia de los filtros de arena de bajo consumo (BSF) se remonta a principios de la década de 1990, cuando el ingeniero canadiense Dr. David Manz desarrolló sus primeros prototipos en la Universidad de Calgary. El Dr. Manz imaginó una versión doméstica adaptada del filtro lento de arena, utilizado por municipios de todo el mundo desde principios del siglo XIX. Sus investigaciones y pruebas dieron como resultado el diseño del BSF de hormigón que ahora se utiliza en países de todo el mundo.

¿Cómo limpian el agua los

Muchos organismos microbiológicos viven en el agua. Son demasiado pequeños para verlos a simple vista, pero están ahí. Algunos de estos organismos microbiológicos incluyen patógenos dañinos. Como se muestra en el diagrama anterior, los filtros bioarena separan los microbios, incluidos los patógenos, del agua potable mediante cuatro procesos diferentes: captura mecánica, adsorción, depredación y muerte natural. Analicemos estos procesos con más detalle y conozcamos el aspecto más fascinante del filtro de bioarena: ¡su capa biológica!

Al verter agua inicialmente en el filtro de sedimentos bioacumulables (BSF), los microbios más grandes quedan atrapados en la parte superior de la arena. Durante las primeras semanas de uso, a medida que se vierte agua sucia en el filtro, estos microbios continúan acumulándose en la parte superior de la columna de arena y se instalan en su nuevo hogar. Este ecosistema de microbios en la parte superior de la arena constituye la biocapa y suele formarse completamente en un mes después de usar el BSF. La depredación (microbios que se alimentan de otros microbios) ocurre en la biocapa y es vital para la eliminación de patógenos dentro del filtro. Cuando la biocapa está completamente formada, se elimina el 98 % de los patógenos del agua; sin ella, el atrapamiento mecánico, la adsorción y la muerte natural solo eliminarán entre el 30 % y el 70 % de los patógenos. Es fundamental utilizar un BSF a diario para que la biocapa pueda alimentarse y seguir funcionando correctamente.

Los microbios que no son consumidos en la biocapa se eliminarán del agua en las capas inferiores de la arena mediante captura mecánica, adsorción o muerte natural.

El período de pausa es fundamental para el correcto funcionamiento del filtro y la biocapa. El filtro BSF está diseñado para uso intermitente, lo que significa que el agua debe verterse en el filtro de forma intermitente, no continua. Cuando el agua no fluye a través del filtro, esto se denomina período de pausa. Este período debe ser de un mínimo de 1 hora y un máximo de 48 horas. Si el período de pausa es demasiado largo, los microbios de la biocapa pueden comenzar a morir de hambre, lo que afecta a su eficacia. El agua estancada sobre la biocapa también puede comenzar a secarse, lo que también puede matarla. Si el período de pausa es demasiado corto, no hay tiempo suficiente para que se produzca la muerte natural en los niveles inferiores del filtro, lo que significa que esos patógenos pueden permanecer en el agua que sale del filtro. De igual manera, los microbios de la biocapa no tendrán tiempo suficiente para consumir a la mayoría de los patógenos de la biocapa.

Se recomienda usar agua de la misma fuente cada vez que se usa el filtro. Las fuentes de agua típicas para los filtros de biofiltro incluyen aguas superficiales como lagos, ríos, arroyos y estanques. El agua de lluvia, pozos, pozos entubados o agua corriente pueden contener patógenos y también pueden usarse con un filtro de biofiltro. Con el tiempo, la biocapa se adapta a una cierta cantidad y tipo de contaminación del agua de origen. Si cambia la fuente de agua, por ejemplo, cuando comienza la temporada de lluvias, tendrá un nivel y tipo de contaminación diferente. La biocapa puede tardar varios días en adaptarse al nivel de contaminación y nutrientes en el agua de la nueva fuente. Durante este tiempo, los usuarios pueden continuar usando su filtro de biofiltro, pero deben usar un método de desinfección secundario DESPUÉS de que el agua haya pasado por el filtro, como la cloración o la ebullición. Los usuarios nunca deben agregar cloro o agua clorada al filtro; esto matará la biocapa.

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Para producir el cuerpo del filtro de hormigón, se fabricó un molde de acero. A lo largo de los años, el diseño de los filtros de partículas sólidas de hormigón y sus correspondientes moldes de acero se ha actualizado periódicamente para aumentar la eliminación de patógenos; sin embargo, el proceso de fabricación de los filtros se ha mantenido prácticamente igual.

El hormigón se vierte en el molde y se deja curar durante la noche. Después de 8 a 12 horas, se puede retirar el molde, dejando el cuerpo del filtro de hormigón. Este proceso se denomina desmoldeo. Una vez que el hormigón ha curado completamente, el filtro se lleva a su destino final, donde se llena con un medio filtrante. El producto final es un electrodoméstico de hormigón de aproximadamente 90 cm de altura, que se llena con capas de arena y grava cuidadosamente preparadas y medidas. Una vez instalado, el filtro no debe moverse. Mover el filtro podría alterar la biocapa y la arena dentro del filtro, lo que podría inhibir la eliminación de patógenos. La grava de separación (grava más pequeña) evita que la arena alcance los niveles inferiores del filtro y obstruya el tubo de salida. La grava de drenaje (grava más grande) evita que la grava de separación obstruya el tubo de salida. El tubo de salida está en la parte inferior del filtro y el agua limpia pasa a través de este tubo y sale del filtro, donde puede ser consumida.

El diseño de los parámetros de un BSF y su molde correspondiente es una ciencia para maximizar la eficiencia, la practicidad y la eliminación de patógenos. Se han realizado años de investigación, tanto en laboratorio como en campo, para mejorar el rendimiento de los BSF. Por ejemplo, para mantener la capa biológica viva, es esencial que esté húmeda y tenga acceso al oxígeno. Para proteger la biocapa, se ha demostrado que lo óptimo es tener 5 cm de agua estancada por encima de la arena y utilizar un depósito difusor para evitar que el agua salpique de golpe y la altere.

Molde de madera de OHorizons para la producción de

OHorizons vio una oportunidad de innovación en el proceso de fabricación de filtros de bioarena de hormigón. El molde de madera de OHorizons es un gran avance, ya que permite a las organizaciones y comunidades locales fabricar e instalar filtros de bioarena por una fracción del costo inicial de los métodos tradicionales, lo que significa que más personas pueden acceder a agua potable más rápido.

Ventajas del molde de madera

• Durable (50 filtros/molde)
• Barato ($50-80/molde)
• Ligero (~ 60 libras)
• Materiales de origen local (todos los materiales se compran en el país y se reemplazan fácilmente)
• Fácil de usar (no se requieren habilidades especiales ni experiencia previa en construcción)
• Se puede realizar fuera de la red

El filtro BSF, diseñado por OHorizons, filtra 11 litros por uso. Es decir, se filtran 11 litros de agua potable cada vez que se vierte agua en el filtro. Si se considera que el filtro BSF debe usarse de forma intermitente, el usuario puede obtener entre 11 y 44 litros de agua, o aproximadamente entre 3 y 12 galones, al día.

El Manual de construcción de OHorizons se puede descargar gratuitamente en http://www.ohorizons.org/resources/

Uso de un filtro BioSand

Los filtros BioSand son muy fáciles de usar y comparables al cuidado de una planta de interior. La parte más importante del mantenimiento es asegurar la salud de la biocapa alimentándola de 1 a 4 veces al día con agua contaminada. Una vez alimentada, la biocapa necesita tiempo para digerir y recuperarse. Esto se denomina período de pausa. Debe haber al menos una hora de pausa entre cada uso, y se recomienda un período de varias horas para un rendimiento eficaz. Al igual que una planta de interior, la biocapa no puede sobrevivir si hay demasiada o muy poca agua.

Como regla general, el filtro de bioarena de hormigón puede durar más de 25 años si se instala y utiliza correctamente. No es necesario reemplazar la arena ni la grava, y los filtros de bioarena requieren muy poca limpieza. Si el caudal del filtro se vuelve problemático debido al uso de agua turbia o con sedimentos concentrados, la arena se puede limpiar fácilmente mediante un procedimiento sencillo llamado "técnica de remoción y vaciado". Esta técnica consiste en remover suavemente la capa superior de arena del filtro con la palma de la mano, alterando así ligeramente la superficie. Después de esto, el agua estancada se vuelve turbia. Debe retirarse, vaciarse y reemplazarse con agua nueva. Este proceso puede repetirse tantas veces como sea necesario para recuperar el caudal deseado.

Galería de fotos

• Filtros de bioarena
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  Partes de un filtro de bioarena de hormigón
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  Mujeres de Bangladesh detrás de un filtro BioSand de hormigón OHorizons terminado.
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  Un filtro BioSand de OHorizons en la casa de una familia de Bangladesh.