Filtración lenta en arena

Descripción de la tecnología:
Principio básico de la filtración lenta en arena (FLA)
La Filtración Lenta en Arena (FLA) es una técnica de depuración de aguas superficiales que permite remover organismos patógenos del agua cruda hasta un 99.9% a través de una capa de arena fina que tiene un diámetro de 0.3 a 1.0 mm y una altura mínima de 70 cm, mediante estos filtros también se puede remover metales pesados por mecanismos de tamizado y adsorción.

En la parte superficial de los filtros de arena se forma una capa biológica sobre el lecho; conteniendo millones de microorganismos encargados de realizar la limpieza biológica, purificando así el agua de consumo.

Procedimiento de implementación de un FLA
Cálculo de material y dimensiones de estructura:
Primeramente se debe calcular el área del FLA y el volumen de arena que se necesitará, el cálculo se realiza en base al caudal de agua que se quiere tratar, ejemplo tipo 0.5 l/s (aproximadamente para una comunidad de 100 familias). La turbiedad del agua a tratar no debe exceder los 10 NTU.

Tasa de filtración y cálculo del área:
La tasa de filtración que se toma es de 0.15 m3/m2 h.
Llevando a unidades de l/s

En consecuencia, para producir 0.5 l/s necesitaremos la siguiente área:

Si la estructura es cuadrada, los lados serán:

Si el filtro es de estructura circular el diámetro será:

Consideraciones Técnicas:
De acuerdo a las dimensiones calculadas del FLA de 3.0 * 4.0 * 1.95 m (ancho, largo, y profundidad), se considera que es necesario construirlo en hormigón ciclópeo o armado.

Espesor del medio filtrante:
El filtro presentará un lecho filtrante de arena fina de 0.9 m de altura.

Volumen de la arena:
Multiplicando el área de filtración por la altura del lecho 0.9 m, tendremos el volumen de la arena que necesitamos.

12 m2 * 0.9 m =10.8 m3 de arena

Seleccionado de arena:
Buscar en la zona un banco de arena fina y seleccionar en un rango mediante dos tamices, uno de 0,3 mm y otro de 1.0 mm de abertura un volumen un poco mayor a 10.8 m3.

Soporte del medio filtrante:
El material de soporte (grava) se sitúa sobre el fondo falso (ladrillo hueco), la primera capa de grava gruesa de rango entre 1.0 y 2.5 cm, la segunda capa de grava entre 0.7 y 1.0 cm, que servirán como lechos de soporte a la arena fina, ver la figura siguiente:

Fondo falso:
El fondo falso se construirá con viguetas a una altura de 15 cm, en los cuales se colocara ladrillos cerámicos de 18 o 21 huecos.

Lavado de la arena fina y la grava:
Una vez seleccionada la arena y la grava, se debe lavar por separado con abundante agua para eliminar el material fino, luego dejar reposar en agua con una concentración de cloro de 30 mg/L (de lavandina), volver a enjuagar con agua antes de colocar la grava y la arena en el filtro.

Características del lecho filtrante:
El lecho debe tener en lo posible solo tres capas de arena

Nota: Deberá prepararse mallas para cernir y obtener estos agregados

Procedimiento de Operación del Filtro Lento de Arena
Inicialmente, se debe llenar el filtro por la tubería de salida con un flujo suave, esto evitara que se atrape aire en el lecho filtrante y se tenga caminos preferenciales.

Cuando el filtro se ha llenado, entonces se empieza a operar normalmente.

Recomendaciones para el funcionamiento adecuado del FLA

• Debe existir una altura mínima de agua sobre el filtro de 50 cm. (sobrenadante)
• Evitar que el filtro quede sin agua sobrenadante
• Cuando el nivel de agua sobrenadante empiece a subir notablemente para dar el mismo volumen de agua en un tiempo definido, es señal de que se debe limpiar la parte superficial del filtro.

Limpieza y Mantenimiento del Filtro.
La limpieza y mantenimiento del filtro se debe realizar cuando la altura de agua sobrenadante en el FLA ha superado el nivel indicado para la limpieza del filtro, siguiendo los siguientes pasos señalados a continuación: