Filtro de arena lento


Los filtros lentos de arena se utilizan en la purificación de agua para tratar el agua sin tratar y producir un producto potable . Por lo general, tienen de 1 a 2 metros de profundidad, pueden tener una sección transversal rectangular o cilíndrica y se utilizan principalmente para tratar aguas superficiales. El largo y el ancho de los tanques están determinados por el caudal deseado por los filtros, que normalmente tienen una tasa de carga de 200 a 400 litros por hora por metro cuadrado (o 0,2 a 0,4 metros cúbicos por metro cuadrado por hora).

Los filtros lentos de arena se diferencian de todos los demás filtros utilizados para tratar el agua potable en que funcionan utilizando una película biológica compleja que crece naturalmente en la superficie de la arena. La arena en sí misma no realiza ninguna función de filtración sino que simplemente actúa como sustrato, a diferencia de sus contrapartes para los tratamientos UV y presurizados. Aunque a menudo son la tecnología preferida en muchos países en desarrollo debido a sus bajos requisitos de energía y su sólido rendimiento, también se utilizan para tratar el agua en algunos países desarrollados, como el Reino Unido , donde se utilizan para tratar el agua suministrada a Londres . Los filtros de arena lentos ahora también se están probando para el control de patógenos de soluciones nutritivas en sistemas hidropónicos.

El primer uso documentado de filtros de arena para purificar el suministro de agua data de 1804, cuando el propietario de una blanqueadora en Paisley, Escocia , John Gibb, instaló un filtro experimental creado por el ingeniero Robert Thom , vendiendo su excedente no deseado al público. [1] [2] Este método fue perfeccionado en las dos décadas siguientes por ingenieros que trabajaban para compañías de agua privadas, y culminó en el primer suministro público de agua tratada del mundo, instalado por el ingeniero James Simpson para Chelsea Waterworks Company en Londres en 1829. [3] [4]Esta instalación proporcionó agua filtrada para todos los residentes del área, y el diseño de la red se copió ampliamente en todo el Reino Unido en las décadas siguientes.

La práctica del tratamiento del agua pronto se generalizó, y las virtudes del sistema se hicieron claramente evidentes después de las investigaciones del médico John Snow durante el brote de cólera de 1854 en Broad Street . Snow se mostró escéptico sobre la teoría del miasma entonces dominante que afirmaba que las enfermedades eran causadas por "malos aires" nocivos. Aunque la teoría de los gérmenes de la enfermedad aún no se había desarrollado, las observaciones de Snow lo llevaron a descartar la teoría predominante. Su ensayo de 1855 Sobre el modo de comunicación del cólera demostró de manera concluyente el papel del suministro de agua en la propagación de la epidemia de cólera en Soho , [5] con el uso de un mapa de distribución de puntos.y prueba estadística para ilustrar la conexión entre la calidad de la fuente de agua y los casos de cólera. Sus datos convencieron al consejo local de desactivar la bomba de agua, lo que puso fin rápidamente al brote.

La Metropolis Water Act introdujo la regulación de las empresas de suministro de agua en Londres , incluyendo por primera vez estándares mínimos de calidad del agua. La Ley "dispuso para asegurar el suministro a la Metrópolis de agua pura y saludable", y requirió que toda el agua fuera "eficazmente filtrada" a partir del 31 de diciembre de 1855. [6] A esto le siguió la legislación para la inspección obligatoria de la calidad del agua . , incluidos análisis químicos exhaustivos, en 1858. Esta legislación sentó un precedente mundial para intervenciones estatales de salud pública similares en toda Europa . La Comisión Metropolitana de Alcantarilladosse formó al mismo tiempo, se adoptó la filtración de agua en todo el país y se establecieron nuevas tomas de agua en el Támesis sobre Teddington Lock .

El tratamiento del agua llegó a los Estados Unidos en 1872 cuando Poughkeepsie, Nueva York , abrió la primera planta de filtración lenta en arena, [7] reduciendo drásticamente los casos de cólera y fiebre tifoidea que habían afectado gravemente a la comunidad local. Los criterios de diseño de Poughkeepsie se utilizaron en todo el país como modelo para otros municipios. La instalación de tratamiento original de Poughkeepsie funcionó continuamente durante 87 años antes de ser reemplazada en 1959. [8]


Filtro de arena lento
Mapa original de John Snow que muestra los grupos de casos de cólera en la epidemia de Londres de 1854 .
El agua sin tratar entra lentamente en la sala de filtros desde la tubería de la derecha. El agua pasará a través de las capas de arena hasta el fondo de esta habitación. La capa de Schmutzdecke se puede observar en esta imagen.
Configuración típica de un sistema de filtro de arena lento alojado
La infiltración artificial funciona según los principios de los filtros lentos de arena.