Material realizado en la cátedra.
- Modelo 3 dimensiones en Sketchup.
- Planos modelo en Autocad.
- Diagrama Gantt de actividades y tiempos.
- Computo y presupuestos.
- Registro de Caudal y Niveles de Agua.
- Video construcción filtro.
Proyecto Filtro de Arena lento - biológico
Proyecto: Filtro de arena lento – Biológico.
Lugar de instalación: EP N°11 (La Limpia).
Instaladores: Alumnos de 6to de MMO de la E.E.S.T. N°1 Bragado.
Descripción, características y tipos
El filtro de arena es un método
de tratamiento de los efluentes ecológicos, relativamente sencillo y poco
costoso. Su principio consiste en hacer percolar el agua a través de un bloque
de arena. Esquemáticamente, los granos de arena forman una capa atravesada por
el agua y que detiene por simple efecto de tamizado las partículas de tamaño
superior al de los espacios existentes entre dichos granos. Si a lo largo de su
avance tocan un grano, las partículas más pequeñas también quedarán retenidas
sobre la superficie de estos por el efecto pared. La capacidad de frenado del
filtro será tanto mayor cuanto menor sea el diámetro de sus granos y más largo
sea el tiempo de permanencia de las partículas.
Hay tres tipos de filtración por
arena:
- Los filtros de arena rápidos.
Deben limpiarse con frecuencia debido a su alisado, que invierte la dirección
del agua.
- Los filtros de arena
semirrápidos.
- Los filtros de arena lentos.
Los dos primeros requieren del
uso de bombas y productos químicos (principio de floculación). Se utiliza un
floculante que, por un principio químico, atrapa los materiales en suspensión y
las partículas, formando grandes copos que se depositarán por sedimentación (lo
cual significa que las partículas en suspensión detienen su movimiento y se depositan).
A diferencia de otros métodos de filtración por arena, los filtros de
arena lentos emplean procesos biológicos para limpiar el agua y son sistemas no
presurizados. Pueden tratar el agua y reducir la presencia de microorganismos
(bacterias, virus, microbios, etc.) sin necesidad de productos químicos. No
precisan electricidad para funcionar.
Reseña
Histórica
La filtración con arena es una tecnología utilizada
en las instalaciones de tratamiento del agua de todo el mundo desde el siglo
XIX. Este principio ha sido adaptado al tratamiento del agua familiar.
Principio de
funcionamiento y tipos de filtros de arena que permiten potabilizar el agua en
el hogar.
Existen dos tipos.
a) El filtro de arena de pretratamiento
La instalación de este filtro resulta muy sencilla.
Sin embargo, por sí mismo solo permite realizar un tratamiento somero del agua.
Consiste en llenar un recipiente, que suele ser una sencilla cubeta de hormigón
provista de un grifo u otro medio de vaciado, con una capa de grava bastante
fina y con otra capa de arena, mucho más gruesa que la anterior, sobre la que
se vierte el agua a tratar, que solo hay que recoger por la parte inferior del
recipiente.
Es realmente eficaz cuando se utiliza como
pretratamiento para otros métodos de desinfección (por radiación solar,
cloración o ebullición) en aquellas ocasiones en las que el agua no tratada de
la que se dispone está algo turbia ; a pesar de ello, no basta por sí mismo.
b) El filtro de arena biológico
Los filtros de arena biológicos
permiten realizar un tratamiento completo y muy eficaz del agua. El
mantenimiento de un nivel de agua constante en su interior posibilita la
aparición de una actividad biológica que elimina los gérmenes patógenos. No es
eficaz en los primeros usos, ya que el filtro biológico no ha tenido tiempo
para formarse. La capa biológica necesita unas 3 semanas para alcanzar su
completa madurez. El filtro cuenta con una placa de difusión que sirve para
evitar que la arena se ahueque al verter el agua. Esta última fluye a través de
la arena fina. La parte inferior del filtro está compuesta por una capa de
arena gruesa y otra de grava. Para mantener constante el nivel del agua en el
interior del filtro, una tubería de PVC sube hasta la altura de la parte
superior de la capa de arena.
Inconveniente
El principal inconveniente de este filtro es que el
agua fluye con una lentitud cada vez mayor a medida que se utiliza. Cuando el
tratamiento se hace demasiado lento, hay que sustituir la arena.
Detalles de fabricación y
constructivos
Se propone un modelo que cumpla
con las siguientes premisas: 1) Se adapte a los materiales con que se cuenta en
la zona. 2) Optimizar recursos que permitan reducir costos y maximizar el
potencial del sistema. 3) Un prototipo portable, modular, que sea fácil de
transportar y armar.
Para cumplir con las premisas
previas se definió que: El filtro cuente con 4 tubos de pvc de 100 dispuesto de
tal forma para que, además de cumplir con su función de contenedor de arena y
filtrado de agua sea auto portante, de tal manera que no se requerirá
estructura adicional para su instalación. Al estar diseñado con 4 columnas
sujetas por dos cuadrantes de 0,50x0,50 de planchuelas de 30mm ancho x 3mm
espesor , permite colocar el tanque de suministro de agua en la parte superior
de la estructura.
Estructura
Se determinó utilizar 4 caños de 100 de diámetro de PVC, reemplazando
la alternativa anterior de utilizar dos de 200 de diámetro.
Los caños estarán fijados y unidos mediante una estructura hecha de
planchuelas de 3cm en forma de cuadrado de 50x50cm, rodeando así los antes
mencionados tubos de PVC.
El filtro estará apoyado sobre otros trozos de tubos del mismo
diámetro acoplados bajo las tapas de los anteriores para evitar así el contacto
directo con la superficie de la tierra.
Además de la estructura metálica producida por los chicos, hecha de
las respectivas planchuelas, los tubos también estarán sujetadas por
agarraderas de metal galvanizado para canaletas sumado a la posibilidad de
colocar precintos con el objeto de lograr una buena estabilidad y la opción de
poder desmontar todos los componentes
Suministro de Agua: Para el
suministro de agua, se plantea la fabricación personalizada de un tanque de
agua de 50L, de dimensiones de 50x50x20cm, éste será mandado a hacer por el
simple motivo de que el mismo pueda ser colocado sobre la estructura del
filtro, encima de los cuatro tubos de PVC de 100 de diámetro y en una
plataforma sobre éstos.
El tanque que adoptaremos para el proyecto será alimentado mediante
agua de pozo o de red, dependiendo de las posibilidades y recursos que haya en
el lugar de instalación.
La instalación: En cuanto a
la instalación, se decidió emplear un núcleo central de instalación en el que
los tubos salgan del tanque y bajen por el centro de la estructura del filtro
hasta la parte inferior del mismo, donde esto se repite, de modo de tener la
misma más organizada y ordenada, logrando un ahorro significativo en las piezas
necesarias de la instalación.
Conjunto de elementos: Hay
varios elementos que compondrán los filtros, en la parte superior de cada tubo
de 100 se encontrarán piezas denominadas “codos” predispuestos de esa manera y
orden, con el fin de que, si los caños sobrepasaran su capacidad de agua, esta
pueda escapar por ellos.
Debajo de los mismos, se encontrarán unas mangueras transparentes que
serán utilizadas para saber los diferentes niveles.
En la parte inferior, estarán posicionadas unas llaves de paso capaces
de regular el caudal de agua.
En el interior de cada caño se podrá encontrar un tubo de ½” con
orificios en toda su superficie, de modo que la arena quede atrapada por medio
del filtrado, y el agua decantada sin sedimentos ni contenido dañino para el
bienestar humado salga por el mismo hacia el exterior del filtro.
Conclusión: El filtro de arena
lento sería de mucha utilidad para los usuarios y/o consumidores, debido a su
facilidad de construcción y su precio poco elevado, además de la posibilidad y
el beneficio de obtener agua potable en un lugar donde la misma es poco
saludable para el consumo humano.
La planificación y el llevado a cabo del proyecto haría capaz a los
alumnos responsables del mismo el poder aprender nuevos conceptos y, aplicar
los aprendidos anteriormente, trabajando en un ambiente de compañerismo y de
relacionamiento de conceptos.
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