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viernes, 27 de diciembre de 2019

FILTRO DE ARENA LENTO



Material realizado en la cátedra.

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Noticias EPS

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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