1. MANUAL DEL FILTRO BIOARENA
Diseño, construcción, instalación, operación, y mantenimiento
Enero de 2008

2. Compilado y Publicado por:
BAY 12, 2916 – 5TH AVENUE
CALGARY, ALBERTA
CANADA, T2A 6K4
PHONE + 1 (403) 243-3285
FAX + 1 (403) 243-6199
E-MAIL: CAWST@CAWST.ORG
WEB: WWW.CAWST.ORG
CAWST y sus empleados, contratistas, directores, y voluntarios no asumen ni responsabilidad ni
garantía con respecto a los resultados que se pueden obtener del uso de la información
proporcionada. Bajo circunstancias ideales, el filtro bioarena puede producir agua de consumo de
alta calidad. Sin embargo, esto no siempre se puede asegurar ni garantizar debido a las
variaciones en la construcción y la instalación del filtro. CAWST no será obligado a ninguna
persona para ningún daño resultando de confianza en la información proporcionada en el
documento o los anexos incluidos. Esto también se aplica al consumo del agua del filtro bioarena.
Debe ser observado que no se puede confiar en el filtro bioarena para quitar algunas o todas las
formas de contaminantes del agua.
CAWST y los autores proporcionan por este medio el permiso de reproducir la totalidad o partes
de este manual con la intención de aumentar la disponibilidad de la información a las que la
necesiten. CAWST invita solicitudes de cualquier individuo u organización que desea utilizar el
material de este manual para propósitos no comerciales.
Fotos: Foto de la izquierda por cortesía de South Asia Pure Water Initiative, Inc. (imagen: una
señorita en India). Foto de la derecha por cortesía de Tommy Ngai (imagen: Ganesh Harijan,
Nepal)

3. PREFACIO
El Centro de Tecnologías Accesibles de Agua y Saneamiento (CAWST, por sus siglas en ingles) es una
organización humanitaria canadiense que brinda servicios profesionales- capacitación, educación y
consultoría técnica- en materia de agua y saneamiento, a organizaciones que trabajan con los pobres de
países en desarrollo.
La mejora de la calidad de agua a nivel domiciliario con el uso de tecnologías caseras tales como el filtro
bioarena ha sido eficaz en reducir los riesgos a la salud y la cantidad de enfermedad de vía hídrica entre los
usuarios.
Este manual es una herramienta que puede ser utilizada durante talleres sobre el filtro bioarena. Se trata de
una guía de referencia práctica para implementadores, capacitadores, fabricantes de productos, y
promotores de salud comunitarios involucrados en la promoción del filtro bioarena como método de
tratamiento de agua casero en países en desarrollo.
Específicamente, el manual está diseñado para clientes, incluyendo organizaciones no gubernamentales
(ONGs) locales, ONGs multinacionales. Gobiernos, institutos de investigación, organizaciones del sector
privado e individuos.
Este manual ilustra el diseño, la construcción, instalación, operación, y el mantenimiento del filtro bioarena
y brinda a) la información básica necesaria para poder entender cómo funciona el filtro bioarena, b)
instrucciones paso por paso, y c) una serie de checklists o listados de verificación y formularios que pueden
ser utilizados durante el proceso de producción, instalación y seguimiento.
Para mayor información sobre los programas de capacitación y servicios profesionales de CAWST en agua
y saneamiento, favor de visitar nuestro sitio web al www.cawst.org.
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4. TABLA DE CONTENIDO
SIGLAS................................................................................................................................................. 3
CONVERSIONES DE UNIDADES ................................................................................................... 3
INTRODUCCIÓN A CAWST............................................................................................................ 4
INTRODUCCIÓN AL FILTRO BIOARENA .................................................................................. 5
EL PROCESO DE FILTRACIÓN..................................................................................................... 8
LA ELIMINACIÓN DE PATÓGENOS .......................................................................................... 10
ELIMINACIÓN DEL ARSÉNICO.................................................................................................. 11
VENTAJAS DEL FILTRO BIOARENA ........................................................................................ 12
OPERACIÓN DEL FILTRO............................................................................................................ 13
RESUMEN DE LA EFICACIA DE LA ELIMINACIÓN DE CONTAMINANTES.................. 16
SEGURIDAD EN LA CONSTRUCCIÓN....................................................................................... 17
CAJA DE HERRAMIENTAS PARA EL FILTRO........................................................................ 18
HERRAMIENTAS Y MATERIALES............................................................................................. 17
LISTA DE MATERIALES ............................................................................................................... 19
ORGANIGRAMA PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL FILTRO BIOARENA ......................... 21
APÉNDICE A: FABRICACIÓN DE MOLDE DE ACERO ......................................................... 22
APÉNDICE B: CONSTRUCCIÓN DE ZARANDAS (TAMICES/ CRIBAS)...................... 42
APÉNDICE C: PREPARACIÓN DE MEDIOS ............................................................................. 44
APÉNDICE D: CONSTRUCCIÓN DEL FILTRO DE CONCRETO.......................................... 49
APÉNDICE E: PLACA DIFUSORA Y TAPA ............................................................................... 58
APÉNDICE F: INSTALACIÓN, OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO.................................... 66
APÉNDICE G: CHECKLIST DE CONSTRUCCIÓN DEL FILTRO......................................... 77
APÉNDICE H: CHECKLIST DE CONTROL DE CALIDAD..................................................... 78
APÉNDICE I: CHECKLIST DE INSTALACIÓN ........................................................................ 79
APÉNDICE J: REGISTRO DE PRODUCCIÓN DE FILTROS .................................................. 80
APÉNDICE K: FORMULARIO DE COSTOS Y PRECIOS (1) .................................................. 81
APÉNDICE L: FORMULARIO DE COSTOS Y PRECIOS (2)................................................... 82
APÉNDICE M: MONITOREO DE LA CONSTRUCCIÓN DEL FILTRO ............................... 83
APÉNDICE N: MONITOREO DOMICILIARIO ......................................................................... 85
APÉNDICE O: ANÁLISIS DE GRANULOMETRÍA ................................................................... 87
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5. SIGLAS
CAWST El Centro de Tecnologías Accesibles de Agua y Saneamiento
DE Director(a) Ejecutivo/a
TE tamaño efectivo
TAND tratamiento de agua a nivel domiciliar
HAP hipoclorito de alta potencia
Di diámetro interno
NADCC dicloroisocianururo de sodio
ONG organización no gubernamental
UTN unidad de turbidez nefelométrica
CANT. cantidad
SODIS desinfección solar
CU coeficiente de uniformidad
ONU Organización de las Naciones Unidas
UV ultravioleta
CONVERSIONES DE UNIDADES
Distancia
1 pie = 0.30 metros 1 pulgada = 2.54 cm 1 mm = 0.1 cm
1 metros = 3.28 pies 1 cm = 0.39 pulgadas 1 cm = 10 mm
Volumen
1 galón = 3.78 litros
1 litro = 0.26 galones
cm centímetro m metro
ft pie min minuto
kg kilogramo mm milímetro
L litro ‘ pie
lb libra “ pulgada
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6. INTRODUCCIÓN A CAWST
La Historia
Reconociendo que era una opción ideal para aplicación en países en desarrollo, el Dr. David Manz, de la
Universidad de Calgary, desarrolló el filtro bioarena a inicios de los años 90 para proveer agua potable
segura y económica a comunidades en países en desarrollo. El Centro de Tecnologías Accesibles de Agua
y Saneamiento (CAWST) fue co-fundado en el 2001 por la Presidenta y Directora Ejecutiva, Camille Dow
Baker y el Dr. Manz, para contestar a la pregunta, “¿Cómo podemos asegurar que los millones que
necesitan buena agua obtengan tecnologías comprobadas?"
El modelo CAWST
CAWST fue fundado con la creencia que los pobres en el mundo en desarrollo se merecen agua segura y
saneamiento básico. También creemos que el lugar de inicio es enseñando las capacidades necesarias para
que las personas tengan agua segura en sus hogares. El objetivo del Modelo de Diseminación de CAWST
es de pasar conocimientos y capacidades a organizaciones e individuos en países en desarrollo a través de
la educación, capacitación, y servicios de consultoría. Ellos, en su turno, pueden motivar a la gente a que
tomen acción y satisfagan sus propias necesidades de agua y saneamiento.
Las estrategias principales de CAWST son de:
• Hacer que el conocimiento sobre agua sea “conocimiento común”
• Fortalecer la capacidad de organizaciones del sector público local (ONGs y gobierno);
• Enfocarse en el tratamiento de agua a nivel domiciliar (TAND);
• Iniciar con educación y capacitación; y
• Identificar barreras a la implementación de proyectos de agua y saneamiento, y ayudar a nuestros
clientes a superarlas.
Este enfoque:
• Empodera, motiva y genera acción de base adentro de la comunidad;
• Facilita oportunidades para aprendizaje y apoyo continuos;
• Genera varias acciones independientes necesarias para poder lograr los Objetivos de Desarrollo del
Milenio de la Organización de las Naciones Unidas (ONU) sobre agua y saneamiento; y
• Ha recibido un reconocimiento internacional que aumenta cada día más:
Premio de Empresario del Año de Earnst / Young, Reconocimiento Especial, Canadá (2007).
Estatus de Consultor Especial, Consejo Económico y Social de la ONU (2006).
Finalista: Gran Premio Mundial del Agua de Kioto (2006), México.
Finalista entre los mejores 10 concursantes: Competencia de Medidas relacionadas con el Agua,
Foro Mundial del Agua (2003), Kioto
Entre los Primeros 40 por Mejores Prácticas para Mejorar el Medio Ambiente Humano (2004),
ONU- Hábitat
Para mayor información sobre nuestros resultados e impacto global, visite:
www.cawst.org/index.php?id=64.
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7. INTRODUCCIÓN AL FILTRO BIOARENA
¿Qué es el filtro bioarena?
El filtro bioarena es una adaptación del filtro de arena lento tradicional que permite construirlo a pequeña
escala y puede ser operado de manera intermitente. Estas modificaciones hacen que el filtro sea una buena
opción para uso a nivel domiciliario o para pequeños grupos. Puede ser producido localmente en cualquier
sitio del mundo porque se construye con materiales fáciles de conseguir.
El filtro bioarena debe ser usado como parte de un método de barreras múltiples, lo cual es la mejor manera
de reducir el riesgo de salud que viene de tomar agua no segura. Las barreras que protegen el agua de
patógenos existen en cada uno de los siguientes pasos:
Paso 1 – Proteger la fuente de agua
Paso 2 – Sedimentación
Paso 3 – Filtración (por ej. el filtro bioarena)
Paso 4 – Desinfección
Paso 5 – Almacenamiento seguro pos-tratamiento
Tapa del Filtro
Previene que los contaminantes penetren en el filtro.
Placa difusora
Protege la capa biológica de daños cuando se vierte el
agua en el filtro.
Tubo de salida - 6mm (¼”) diámetro interno (DI)
Conduce el agua de la base para fuera.
Columna de arena fina – profundidad de 40-50 cm
Capta el material orgánico e inorgánico en la parte
superior de la arena.
Gravilla de separación – tamaño 6 mm (¼”) – capa de 5 cm
Previene que la arena fina obstruya la grava de drenaje.
Grava de drenaje – tamaño 12 mm (½”), profundidad - 5
cm
Promueve el flujo vertical del agua hacia el tubo de salida.
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8. Columna de arena
• Idealmente obtenida desde piedra triturada/chancada limpia.
• Tamizada a través de malla metálica de 0.7 mm (calibre 24).
• Lavada para asegurar un Tamaño Efectivo (TE) de entre 0.10 y 0.25 mm (de preferencia entre 0.15
y 0.20 mm), y una Coeficiente de Uniformidad (CU) de entre 1.5 y 2.5 (de preferencia menor a 2).
Ver Apéndice O: Análisis de granulometría para mayor información.
Cuerpo del filtro de concreto
• Mezclar el cemento (a mano o con un mezclador).
o 1 parte cemento normal (ordinario o para uso general) (aproximadamente 15 kg [33 lbs])
o 1 parte gravilla limpia de 6 mm (1/4”)
o 1 parte grava limpia de 12 mm (1/2”)
o 2 partes arena limpia
• Peso cuando vacío – 72 kg (170 lbs).
• Peso cuando lleno de arena y agua - 160 kg (350 lbs).
Placa difusora
• Requerido para no perturbar la superficie de la arena cuando se vierte agua en el filtro.
• Puede ser construida de varios materiales que pueden ser sumergidos en agua tales como plástico duro,
acrílico, plexiglás, o metal galvanizado.
• 100 agujeros, no mayores a 1/8” de diámetro, perforados en el material siguiendo un cuadrillado de 2.5
cm x 2.5 cm (1” x 1”).
• Si se desea la remoción del arsénico, la difusora debe ser hecha en forma de canasta, y llenada con 5 kg
de clavos de hierro no galvanizados, menores a 1”. El diámetro de los agujeros puede ser aumentado
(1/4”) si se tapan excesivamente con hierro.
Tapa
• Una tapa bien ajustada previene la contaminación del agua y la presencia de insectos.
• Puede ser hecho de varios materiales, usualmente de madera o metal galvanizado.
Diseño del molde
El molde de acero usado para el filtro bioarena es diseñado para producir un buen producto final, y para
hacer fácil de usar al mismo tiempo. Con un buen cuidado y mantenimiento, éste debe durar durante varios
años de construcción de filtros. El diseño ha sido sometido a ocho generaciones de mejoras, pero pueden
aún existir modificaciones que agregarían valor.
¿Cómo funciona el filtro?
Se vierte un balde de agua contaminada en el filtro bioarena cuando sea necesario. El agua atraviesa el
filtro y se recoge en otro envase de almacenamiento colocado por debajo de la salida. Una capa biológica
(a veces llamada la biocapa) de limo, sedimentos y microorganismos, se desarrolla en la superficie de la
arena. Los patógenos y materiales suspendidos son removidos mediante varios procesos físicos y
biológicos que suceden en la biocapa y en la arena.
Cuando el agua está fluyendo por el filtro, la biocapa se nutre de oxígeno a través del oxígeno disuelto en
el agua. Durante períodos de pausa, cuando no fluye el agua, el oxígeno se obtiene por la difusión del aire.
Si esta capa de agua se mantiene poca profunda, puede penetrarse suficiente oxígeno para llegar a los
microorganismos y mantenerlos vivos y eficaces.
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9. El filtro bioarena tiene seis regiones distintas: 1) reservorio de entrada, 2) agua sobrenadante, 3) biocapa, 4)
zona biológica, 5) zona de arena y 6) zona de grava.
Reservorio de entrada: Volumen encima de la arena
que permite verter un balde lleno de agua.
Sobrenadante: El oxígeno se difunde a través del agua
sobrenadante.
Biocapa: Capa de limo, sedimento y microorganismos que
se desarrolla en los 1 a 2 cm (0.4-0.8”) de la superficie de la
arena.
Zona biológica: Se desarrolla en los 5 a 10 cm (2-4”)
superiores de la superficie de la arena. La arena absorbe
patógenos, hierro, y otras partículas pequeñas.
Zona de arena: No contiene virtualmente ningún
microorganismo vivo gracias a la falta de nutrientes y de
oxígeno.
Zona de grava: Mantiene la arena en su lugar, previniendo
que se tape el tubo de salida y permitiendo el flujo de agua.
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10. EL PROCESO DE FILTRACIÓN
El Principio de la carrera
El agua entrando contiene oxígeno disuelto, elementos
nutritivos y contaminantes. El nivel alto de agua empuja el
agua a través del filtro. Después de pasar por la placa
difusora, el agua entrante se mezcla con el agua
sobrenadante.
Nota: La sobrenadante tiene menor contenido dey oxígeno,
El agua arena podrá asentarse con el tiempo puede ser
necesario adicionar unque el más. Adicione (o remueva)
nutrientes, y patógenos poco agua entrante porque estos
arena si la profundidad del agua no es de 2 pulgadas (5
fueron consumidos durante el período de pausa. El agua
cm).
entrante provee el oxígeno requerido por los
microorganismos en la biocapa.
Esta tarea normalmente no se completa por el usuario.
Los sedimentos y patógenos más grandes son retenidos
en la superficie de la arena.
A la Mitad de la carrera
El nivel de agua disminuye mientras el agua fluye a través de la
arena. El flujo disminuye porque hay menos presión.
El sedimento y los patógenos más grandes se quedan atrapadas, y
obstruyen parcialmente los poros. Esto también causa que se
disminuya el flujo.
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11. El Fin de la carrera
El flujo finalmente para. El nivel del agua sobrenadante
estará al mismo nivel que el tubo de salida.
Los patógenos en el agua entrante son consumidos, y los de la
carrera previa que eran parcialmente consumidos ahora son
completamente descompuestos. La remoción de patógenos
aumenta con el tiempo por la reducción en el flujo y el
tamaño reducido de los poros.
El Período de pausa
Un poco deoxígeno del aire pasa difundeagua través del
Algo de oxígeno del aire se por el a estancada
hasta la capa biológica.biológica.
sobrenadante a la capa
El periodo de pausa permite que los microorganismos en la
capaperíodo de consuman los nutrientes y patógenos en los
El biológica pausa permite el tiempo para que el
agua. La tasa de flujo en biocapa se reanuda mientras que se
microorganismos en la el filtro consuman los nutrientes y
consume. Si el agua. El de pausa es muyfiltro se recupera
patógenos en el periodo flujo a través del largo, la capa
biológica consumo. Si el período todo pausapatógenos y
con su eventualmente consume de los se extiende
nutrientes y laeventualmente mueren. consumirá todos los
demasiado, biocapa eventualmente Esto disminuye la
eficacia del y nutrientesproceso de eliminación cuando se
patógenos filtro en el y se morirá. Esto reduce la
utiliza otra de remoción cuandopausavuelve a a12 horas Un
eficiencia vez. Un periodo de se de 6 usar. es
período de pausa de entre 6 y 12 horas máximo 48 horas.
recomendado con mínimo una hora y se recomienda, con
Los mínimo de 1 hora y un máximo de 48 horas.
un microorganismos en la zona de arena se mueren por la
falta de nutrientes y oxígeno.
Los microorganismos en la zona de arena se mueren por
falta de nutrientes y oxígeno.
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12. LA ELIMINACIÓN DE PATÓGENOS
El lecho del filtro bioarena se instala con tres tipos de medios: arena fina, arena gruesa (grava fina) y grava
gruesa. Cuando un balde de agua contaminada se vierte en el filtro, el agua pasa a través de las diferentes
capas del filtro. Durante la filtración hay cuatro procesos que ayuden la eliminación de patógenos que son:
A. Trampa mecánica
Los poros o espacios entre los granos de arena retienen los sedimentos y patógenos.
B. Depredación
Los patógenos son consumidos por otros microorganismos en el agua sobrenadante y la capa biológica.
C. Adsorción/ atracción
Los patógenos se atraen unos a otros, a los sedimentos y a los granos de arena.
D. Muerte natural
Los patógenos terminen su ciclo de vida o se mueren porque no hay suficiente comida y oxígeno para que
sobrevivan.
Los filtros bioarena han demostrado poder eliminar de 90 a 99% de los patógenos que se encuentran en el
agua. El filtro ha sido probado por diversas instituciones del gobierno, de investigación, y de salud, y
también por agencias no gubernamentales tanto en el campo como en el laboratorio.
En total, estos estudios han demostrado que el filtro bioarena elimina:
• > 97% de la bacteria E. coli - un indicador de contaminación fecal (Duke, 2006; Stauber, 2006)
• > 99% de protozoarios y helmintos (Palmateer, 1999)
• 80-90% de virus (Stauber, 2005)
• 50-90% de productos tóxicos orgánicos e inorgánicos (Palmateer, 1999)
• 90-95% de hierro (Ngai, 2007)
• La mayoría de sedimentos suspendidos
Basado en la investigación de filtros de arena de carrera lenta, el filtro bioarena podría también
eliminar algunos metales pesados (Muhammad, 1997; Collins, 1998). También existe una
modificación al diseño conocido como el Filtro KanchanTM de Arsénico que es efectivo en eliminar los
patógenos y entre 85 y 90% del arsénico del agua (Ngai, 2007).
Estudios preliminares de impacto de salud calculan una reducción de 30 a 40% en diarrea en grupos de
todas las edades, incluyendo niños menos de cinco años, una población muy vulnerable. (Liang, 2007;
Sobsey, 2007).
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13. ELIMINACIÓN DEL ARSÉNICO
El filtro bioarena puede retirar un cierto nivel de arsénico del agua agregando 5 kg de clavos de hierro no
galvanizado, cubiertos por una capa de pedazos de ladrillo. Esto se logra reemplazando la placa difusora
con una canasta profunda de difusión. Los clavos de hierro de la canasta de difusión se oxidarán
rápidamente al contacto con el agua y el aire. El óxido de hierro (hidróxido de hierro) es un adsorbente
excelente para el arsénico. Cuando agua contaminada con arsénico se vierte en el filtro, el arsénico
reacciona con la superficie del hierro, y el arsénico es adsorbido rápidamente sobre la superficie de las
partículas de hidróxido de hierro. Las partículas de hierro y arsénico se caen y se quedan atrapadas encima
de la arena fina. El propósito de los pedacitos de ladrillo es de proteger los clavos de hierro para que no se
dispersen debido a la fuerza del agua.
Tapa Canasta difusora
Pedacitos de ladrillo
Clavos de hierro
Tubo de salida
Nota: La arena podrá asentarse
con el tiempo y puede ser
necesario adicionar un poco más.
Columna de arena fina Adicione (o remueva) arena si la
profundidad del agua no es de 2
pulgadas (5 cm).
Grava de separación Esta tarea normalmente no se
Grava de drenaje completa por el usuario. La
arena debe ser del tamaño
adecuado y limpio, y debe ser
proveída por el Técnico de Filtros
o el Promotor de Salud.
Partículas de arsénico son
adsorbidas efectivamente sobre la
superficie de las partículas de
hidróxido de hierro.
Para instrucciones sobre la Remoción de Arsénico ver Apéndice F.
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14. VENTAJAS DEL FILTRO BIOARENA
Funcional
El filtro bioarena es un aparato de ‘punto de consumo’ o de tratamiento casero. El agua para filtrar puede
ser obtenida del punto más cercano, que sea un río, un riachuelo o un pozo, y usada inmediatamente
después de la filtración. El suministro, tratamiento y distribución del agua son todas acciones que pueden
ser controladas por cada casa individual. El uso eficaz de la tecnología no requiere la formación de grupos
de usuarios u otro apoyo comunitario que puede ser difícil de desarrollar y de sostener. La autonomía de
cada casa hace que esta tecnología sea muy apropiada para ser utilizada en los países en desarrollo que a
menudo no tienen los procesos de gobernabilidad y regulación necesarios para tener sistemas multi-
familiares eficaces.
Alta aceptación del usuario
El filtro bioarena es fácil de usar y mejora el aspecto y el sabor del agua. Además, el filtro requiere poco
espacio y puede fácilmente caber en la mayoría de salas. La experiencia previa ha demostrado que es un
aparato tan importante para el hogar individual que lo colocan muchas veces en un sitio de prominencia en
la vivienda.
Fácil de uso
La operación y el mantenimiento del filtro son sencillos. No hay piezas móviles que requieran habilidad
para operar. Cuando el agua pasa demasiado lentamente por el filtro, el mantenimiento consiste en
simplemente limpiar los primeros centímetros de arriba de la arena. La operación y el mantenimiento del
filtro son algo que los usuarios pueden fácilmente realizar por si mismos.
Duradero
El filtro bioarena se construye de concreto y un tubo. Dura mucho tiempo porque no tiene partes móviles
para la operación. Sin embargo el filtro puede necesitar eventualmente el reemplazo de clavos de hierro
(para eliminación de arsénico) o de cualquier componente de madera (tapa) que pueden ir deteriorándose
con el tiempo.
Cantidad suficiente de agua
El flujo ideal para un filtro bioarena es de 0.6 litros por minuto (medido cuando el reservorio está lleno
hasta el tope de agua). En base a ese flujo y el tiempo de pausa requerido, el filtro puede tratar
eficazmente 60 – 80 litros de agua por día.
Accesible
El costo de un filtro de bioarena varía de país en país, pero tiene un rango de entre US $12 y 30
dependiendo de los costos de materiales y mano de obra. Sus principales componentes (el cemento, la
arena y la grava) son fáciles de conseguir en todos los países en desarrollo. La fabricación de los filtros
involucra también un componente importante de mano de obra para mezclar el concreto y colocarlo en el
molde. Las habilidades requeridas para realizar este trabajo también son fáciles de encontrar en los países
en desarrollo a un muy bajo costo. Estas habilidades pueden también ser suministradas por el dueño de la
casa.
Limitaciones del filtro bioarena
El filtro bioarena no puede retirar algunas sustancias disueltas (por ejemplo la sal, la dureza), algunos
químicos orgánicos (por ejemplo pesticidas y fertilizantes), ni el color, y no se puede garantizar que el agua
quede libre de patógenos. El filtro bioarena debe ser usado como parte del método de barreras múltiples de
provisión de agua segura. Parecido a otros tipos de filtros, se recomienda la desinfección del agua filtrada.
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15. OPERACIÓN DEL FILTRO
Fuente de agua
El filtro bioarena puede utilizar cualquier fuente de agua, como agua de lluvia, pozo profundo, pozo
escavado a mano, ríos, lagos, y otras aguas superficiales. La fuente utilizada debe de ser la más limpia
posible porque el filtro solamente elimina un porcentaje de los patógenos. Si la fuente de agua está
contaminada, el agua filtrada aun puede contener algunos contaminantes.
La misma fuente de agua debe de ser consistentemente utilizada porque la capa biológica no puede
adaptarse rápidamente a aguas de calidades cambiantes. Al pasar el tiempo, los microorganismos en la capa
biológica se acostumbran a tener una cantidad específica de contaminación en el agua entrante. Si se utiliza
una fuente de agua diferente con un nivel de contaminación más alto, puede ser que la capa biológica no
pueda consumir todos los patógenos, y podría demorar algunos días para que la se adapte a la nueva fuente
de agua y al nuevo nivel de contaminación. Algunos experimentos demuestran que la mayor parte de
bacterias de una fuente de agua más contaminada aparecen en el agua filtrada al día siguiente. (Ver la tabla
de resumen: Eficiencia de Remoción de Contaminantes del Filtro Bioarena; Buzunis 1995).
La turbiedad (nubosidad en el agua) de la fuente de agua es un factor clave en la operación del filtro. Las
unidades de turbiedad Nefelométrica (NTU) miden el nivel de material suspendida (partículas orgánicas y
sedimentos) en el agua. Si el nivel de turbiedad es mayor a 50 UTN, el agua cruda debe ser asentada o
filtrada antes de pasarla por el filtro bioarena. Una prueba fácil para medir la turbiedad se hace utilizando
una botella de plástico de bebida gaseosa, llena con agua de la fuente. Después se coloca encima de letras
grandes como el logo de CAWST que se encuentra en este manual. Se es se puede ver cuando se mira a
través de la botella parada, desde arriba, es probable que el agua tenga una turbiedad menor a 50 UTN.
Estableciendo la capa biológica
La capa biológica es el componente clave en la eliminación de los patógenos. Sin este componente, el filtro
elimina una parte de la contaminación por la retención de sedimento y microorganismos (solamente 30-
70% eficacia en eliminación). La capa biológica ideal eliminará 90-99% de los patógenos, y puede demorar
hasta 30 días para establecerla. Durante este tiempo, la eficacia de eliminación y la demanda de oxígeno
aumentarán con el crecimiento de la capa biológica. La capa biológica NO es visible normalmente - no se
trata de una capa verde y ligosa encima de la arena.
El agua del filtro se puede utilizar durante las primeras semanas mientras el establecimiento de la capa
biológica, pero la desinfección, como siempre, es recomendada durante este tiempo.
La Figura 1 ilustra cómo se establece la capa biológica. El proceso puede variar porque algunos filtros
requieren un período más corto o más largo para establecer la capa biológica, dependiendo de la fuente de
agua que se utilice.
Figura 1 Estableciendo la capa biológica
99 Después de la limpieza, la
eficacia de remoción disminuye
pero vuelve a su nivel previo
durante el reestablecimiento de
Eficacia de la
la capa biológica.
eliminación de
patógenos
(%) La eficacia de eliminación varía
mientras que se establece la capa
biológica.
30
Tiempo necesario (días)
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16. Índice de flujo
El filtro bioarena ha sido diseñado para permitir una carga (índice de flujo por metro cuadrado de área
superficial de la arena) que ha probado ser efectiva en análisis de laboratorios y de campo. Este índice de
flujo del filtro no debe ser más de 600 litros/hora/metro cuadrado.
El flujo recomendado para un filtro bioarena de concreto descrito en este manual, es de 0.6 L/minuto,
medido cuando el reservorio está lleno hasta el tope de agua. Si el flujo es más rápido, puede ser que el
filtro se vuelve menos eficaz en la eliminación de patógenos. Si el flujo es mucho más lento, puede ser que
el usuario del hogar pierda la paciencia y deje de usarlo aunque el filtro está funcionando bien. Ya que el
tamaño de los granos de arena controla el flujo, es muy importante seleccionar y preparar la arena según las
instrucciones en Apéndice B.
Período de pausa
El filtro bioarena es mas efectivo y eficaz cuando se utiliza de manera intermitente y consistente. El
período de pausa recomendado es entre 6 y 12 horas, mínimo 1 hora y máximo 48 horas.
El período de pausa es importante porque permite tiempo para que los microorganismos en la capa
biológica consuman los patógenos en el agua. Mientras que los patógenos son consumidos, el flujo en el
filtro puede ser restablecido. Si el período de pausa se extiende mucho, los microorganismos
eventualmente consumirán todos los nutrientes y patógenos y morirán. Esto reducirá la eficacia del filtro
cuando se vuelva a usar.
Niveles de agua
Con una instalación y operación correctas del filtro bioarena, éste tiene un nivel de agua de
aproximadamente 5 cm (2”) arriba de la arena durante el periodo de pausa.
Una profundidad de agua de más de 5 cm (2”) resulta en una baja difusión de oxigeno y consecuentemente
una zona biológica más fina. Un nivel más alto de agua puede ser el resultado de un tubo de salida
bloqueado o de insuficiente arena.
Una profundidad de agua de menos de 5 cm (2”) puede evaporar rápidamente en climas calientes y causar
que se seque completamente la capa biológica.
Calidad del agua filtrada
El último paso en el tratamiento de agua en el hogar es de eliminar, desactivar, o matar los patógenos que
quedaron, mediante la desinfección. Los siguientes son los algunos métodos que son utilizados en los
hogares alrededor del mundo para desinfectar el agua: desinfección química, desinfección solar, hirviendo
el agua, la pasteurización, y la desinfección ultravioleta.
Desinfección Química
La cloración es el método más utilizado para desinfectar el agua potable. La desinfección del agua con el
cloro mata bacteria y virus, pero no desactiva los parásitos como giardia, cryptosporidium, o lombrices. El
cloro toma diferentes formas:
• Hipoclorito de sodio (por ej. lejía casera)
• Dicloroisocianururo de sodio (NADCC), promovido bajo el nombre Aquatabs y otros
• Cal de calcio, a veces llamado cal clorado (por ej. polvo blanqueador)
• Hipoclorito de calcio, también conocido como hipoclorito de alta potencia (HAP) usado en productos
como el PUR
Enero de 2008 14

17. El cloro debe de ser añadido en suficientes cantidades para que pueda destruir todos los patógenos, pero no
tanto que afecte el sabor de manera adversa. Lo difícil es determinar la cantidad apropiada porque las
sustancias en el agua reaccionarán con el desinfectante, y el poder del desinfectante puede disminuir con el
tiempo, dependiendo de cómo se almacene. También, es importante conocer la potencia del producto de
cloro porque esto puede variar de 0.5 a 70% de cloro disponible.
Desinfección Solar (SODIS)
SODIS es una tecnología simple y módica que utiliza radiación y temperatura solar para destruir bacterias
patogénicas y los virus presentes en el agua. Su eficacia en la eliminación de protozoarios depende de la
temperatura del agua alcanzada durante su exposición al sol. SODIS es ideal en el tratamiento de pequeñas
cantidades de agua. Botellas trasparentes de plástico se llenan con agua y se exponen al pleno sol por 6
horas.
Hirviendo el Agua
Hirviendo el agua a 100oC eliminará la mayoría de los patógenos y muchos se mueren a los 70 grados. El
tiempo recomendado de ebullición es un minuto al nivel del mar, aumentado por un minuto para cada 1000
metros adicionales de altura. La desventaja principal de la ebullición es que este método utiliza
combustible y tiempo lo que lo hace insostenible ambiental y económicamente. Además, hirviendo el agua
en el hogar puede contribuir a una calidad baja de aire adentro del hogar, que puede resultar en problemas
de salud respiratorios.
Pasteurización
La pasteurización es el proceso utilizado para desinfectar el agua por medio de calor o radiación. La
pasteurización de agua produce el mismo efecto que hirviéndola, pero a una temperatura más baja (de 70-
75 grados centígrado) durante un tiempo más largo. Un termómetro o indicador es necesario para poder
saber cuándo se alcanza la temperatura de pasteurización. Un método simple para pasteurizar el agua es de
simplemente poner envases de agua ennegrecidos adentro de una caja solar, que funciona como un horno.
Esto es una caja aislada hecha de madera, cartón, plástico, o paja tejida. Estas cajas pueden pasteurizar
agua a un litro por hora.
Desinfección ultravioleta (UV)
La desinfección ultravioleta inactiva el ADN de los microorganismos en el agua. Los microorganismos
eventualmente mueren porque ya no pueden reproducirse. Hay varios fabricantes de sistemas ultravioleta
para uso comercial y para el hogar. Todos estos sistemas requieren alguna fuente de electricidad (por
ejemplo, batería, solar), y algunos pueden ser caros.
Mantenimiento
A través del tiempo, la abertura de los poros entre los granos de arena se tapará con sedimento. Esto resulta
en un flujo de agua más lento.
Para limpiar el filtro, la superficie de la arena debe ser agitada para re-suspender el sedimento en el agua
sobrenadante. Para extraer el agua sucia se puede utilizar un envase pequeño. Este proceso se puede repetir
las veces necesarias para recuperar el flujo deseado. Después de limpiar, la capa biológica demorará hasta
una semana para restablecerse y volver a la eficacia de eliminación a su nivel anterior. Ver la Figura 1.
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18. SUMMARY TABLE: CONTAMINANT REMOVAL
RESUMEN DE LA EFICACIA DE LA ELIMINACIÓN DE CONTAMINANTES
País(es) Autor(es) Organización(es) Año Contaminantes Eficiencia
de remoción
reportada
Camboya Liang, K. Universidad de 2007 E. coli 95%
Sobsey, MD Carolina del Norte
Turbidez 82%
Nicaragua Vanderzwaag, J. Universidad de 2007
Columbia Británica E. coli 97%
República Stauber, C. Universidad de 2006
E. coli 95-98%
Dominicana Elliot, M. Carolina del Norte
Virus 80-90%
Haití Duke, W. Universidad de 2006
Baker, D. Victoria, CB; E. coli 98.5%
CAWST
Turbidez 85%
Etiopia Earwaker, P. Universidad de 2006 E. coli 87.9%
Cranfield, Silsoe Turbidez 81.2%
Etiopia *Bolsa del 2006 E. coli 97%
Samaritano Turbidez 80%
Kenia, Kaiser, N. Bolsa del 2002
Mozambique Liang, K. Samaritano Canadá
Camboya, Maertens, M.
Coliformes fecales 93%
Vietnam, Snider, R.
Honduras,
Nicaragua
Nepal Lee, T. Instituto de 2001
Tecnología de
E. coli 83%
Massachussets
(MIT)
Nicaragua Manz, D Universidad de 1993 Coliformes fecales
Buzunis, B. Calgary (después de 21 97%
Morales, C. días)
Coliformes fecales
(después de 2 96.4%
meses)
*Éste fue un estudio interno conducido por la Bolsa del Samaritano y no será publicado.
Estudios de Impacto en la Salud
País Organización Año Resultados
República Universidad de 2007 Para todas las edades incluyendo niños menores de 5 años,
Dominicana † Carolina del hubo una reducción de 30-40% en el número de casos de
Norte diarrea
Camboya† Universidad de 2007 Para niños menores de 5 años y adultos, hubo una reducción
Carolina del de 44% en el número de casos de diarrea. La reducción
Norte mayor de diarrea (46%) fue en niños de entre 2-4 años.
†
Estos estudios son resultados preliminares y se espera que se publiquen en el 2008.
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19. SEGURIDAD EN LA CONSTRUCCIÓN
La seguridad en el trabajo es importante para evitar la posibilidad de heridas mientras durante la
construcción de un filtro bioarena. Se utilizarán herramientas afiladas, se alzará piezas pesadas, y se
manejarán materiales potencialmente peligrosos. Manejados apropiadamente, los riesgos asociados se
pueden reducir para evitar lesiones. El lugar de trabajo debe tener equipo de primeros auxilios disponible
todo el tiempo. Como mínimo, debe de incluir curitas con materiales desinfectantes. Los números de
teléfono de asistencia médica deben estar a la mano.
Cemento y concreto
El cemento le puede causar daño si entra en contacto con la piel u ojos, o si se aspira. El cemento
usualmente contiene un metal llamado cromo hexavalente. Este metal causa la dermatitis alérgica
(inflamación de la piel). Cuando se vacía una bolsa de cemento, el polvo puede irritar la piel. El polvo
reacciona con el sudor o ropa húmeda para formar una solución corrosiva. El cemento también puede
entrar en los ojos y causar enrojecimiento, quemaduras, o ceguera. Aspirando el polvo del cemento causa
irritación en la nariz y garganta, y también puede causar que uno se ahogue, y problemas respiratorios. El
cemento también es peligroso cuando está mojado, ya sea en mortero o concreto. Si se le mete en las botas
o los guantes, o si moja su ropa, puede causar quemaduras y úlceras de la piel. Las quemaduras causadas
por el cemento pueden aparecer después de un tiempo. Puede ser que la persona afectada no sienta nada
hasta después de horas. Es por eso que es importante lavar el cemento de la piel en el mismo momento.
Qué usar:
• Usar protección para los ojos para mezclar, verter, y otro trabajo con cemento seco.
• Usar guantes.
• Usar mangas largas y pantalones largos.
• Usar las mangas encima de los guantes.
• Cuando se trabaja con mortero o cemento mojado, meter el pantalón adentro de las botas.
Qué hacer:
• Trabajar contra el viento del polvo del cemento.
• Quitarse los anillos y relojes porque el polvo del cemento se puede acumular por debajo y quemarle la
piel.
• Quitarse la ropa contaminada por el cemento.
• Cuando la piel entra en contacto con el cemento, lávese con agua fría lo mas pronto posible. Limpiar
cualquier poro o corte abierto. Conseguir atención medica si se quema la piel.
• Después de trabajar con el cemento, siempre lávese las manos antes de comer, fumar, o utilizar el baño.
• Si sus ojos están expuestos al cemento, lávelos con agua limpia y fría por al menos 15 minutos. Si es
necesario, busque atención médica.
Cloro
El cloro en la piel puede causar irritación si no se enjuaga inmediatamente con bastante agua. Debe de
quitarse cualquier artículo de ropa contaminada y lavarla antes de usarla otra vez. Cloro que le entra a los
ojos puede causar inflamación de la garganta, nariz, y pulmones. Si sus ojos son expuestos al cloro,
enjuáguelos con agua limpia por al menos 15 minutos, levantando los párpados de arriba y de abajo.
También se recomienda que se busque atención médica.
Herramientas
Aunque todas las herramientas que se usan para construir el filtro son pequeñas, todavía pueden hacer
daño. El almacenamiento y uso de las herramientas es la mejor manera de prevenir las heridas. Tenga
prudencia con las herramientas afiladas (sierras, tijeras, y cuchillos) para prevenir los cortes. Los bordes
afilados de las hojas metálicas también pueden causar cortes. Tenga cuidado para no lastimarse las manos
cuando se utilizan martillos y llaves.
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20. CAJA DE HERRAMIENTAS PARA EL FILTRO
Un buen juego de herramientas es necesario para construir un filtro bioarena fácilmente y correctamente.
Todas las herramientas son de mano y si correctamente mantenidas y manejadas, pueden durar muchos
años.
Las siguientes herramientas son necesarias para construir tamices (zarandas, cribas) de arena,
tapas, y difusores:
Clavos – 1 kg de 2.5 cm (1”) Sierra de mano
Clavos – 1 kg de 5 cm (2”) Martillo
Papel lija Cortador de acero
Cinta métrica Cuchilla de utilidad
Cuadro-T Cuchilla para cortar acrílico
Las siguientes herramientas son necesarias para construir el filtro de concreto:
Cepillo de alambre y raspador Nivel
Papel lija Martillo de caucho/goma
Segueta con cuchillas de sobra/cortador de Llave con fosa de 38 mm (1.5”) o llave
tubos grande ajustable (perico)
Paleta (o pedazo pequeño de madera) Caja de herramientas
Llaves con fosa de 14 mm (9/16”), cant. 2; Palas
[también se puede usar un juego de fosas de Baldes (12–16 litros en volumen), cant. 4-6
14mm (9/16”)]
Artículos adicionales:
Brocha de cerdas gruesas Guantes de goma
Raspador de 2.5 cm (1”) Guantes de cuero
Recipiente pequeño Cinta gris
Un tubo hueco de acero de 1 m (3.5’) con un Una vara de metal de 1.5 m (5’) o un pedazo
diámetro de 5 cm (2”) de madera
Recipiente de un litro marcado
Herramientas adicionales:
Grapadora Brocha para pintura de 8 cm (3”)
Alambre Carretilla
Taladro de mano y brocas Aparato para doblar tubo de cobre de 1 cm
Destornillador/desarmador de punta plana (3/8”)
Alicates de 15 cm (6”) Cortador para tubo de cobre
Brocha para pintura de 5 cm (2”)
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21. HERRAMIENTAS Y MATERIALES
Cuchilla par Cepillo de cerda Juerga para Tinazas para Guantes de
cortar acrílico gruesa tubo de cobre tubo de cobre Cuero
Guantes de Sierra con Martillo común Martillo de Taladro de
caucho marco y caucho/goma mano
cuchillas
Sierra de mano Tubo hueco Nivel Recipiente de un Clavos –
litro 2.5-5cm (1- 2”)
Cubos/baldes Brochas - 5- Alicates Papel lija Raspador –
7.5cm (2-3”) 2.5cm (1”)
Destornillador – Palas Recipientes Fosa/zócalo – Grapadora
plano/de palo pequeños 9/16”
Cinta métrica Cortador de Caja de Paleta/cuchara Escuadra
acero herramientas de albañil
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22. Navaja multiusos Carretilla Alambre Cepillo de Llave stilson/
alambre y inglesa
raspador ajustable
Llave fija – 1- Manguera Lonas de Harapos/ Plumones/
1/2” y 9/16” plástico trapos Lápices
Cloro Madera Paño Tamiz Cemento
metálico (0.7
mm o 24
engranado)
Arena Grava/ Aceite vegetal Piedra Hoja metálica
gravín chancada/ galvanizada
grava
Cartulina de Plexiglás Cinta gris Barra de metal
plástico
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23. LISTA DE MATERIALES
Las siguientes son directivas sobre la construcción de un filtro.
TAMICES/ZARANDAS/CRIBAS
CANTIDAD PARA
DESCRIPCIÓN
3 TAMICES
Madera 2.5 cm (1”) x 10 cm (4”) x 2.4 m (8’) de largo 3 pedazos
Regla de madera 2.5 cm (1”) x 2.5 cm (1”) x 2.4 (8’) de largo 3 pedazos
Malla de acero de 2 x 2 con aberturas de 12 mm (1/2”, calibre 2). 8 ft2
Normalmente viene en rollos de 61 cm (24”) o 91.5 cm (36”) de ancho.
Malla de acero de 4x4 con aberturas de 6 mm (1/4”, calibre 4). 4 ft2
Normalmente viene en rollos de 61 cm (24”) o 91.5 cm (36”) de ancho.
Malla de acero (#24 malla) u hoja de metal perforada con agujeros de 4 ft2
0.7 mm (0.03”). Estos son para tamices de buena calidad para arena y
grano/maíz. De ancho generalmente son de 91.5 cm (36”) o 122 cm
(48”). Ver Apéndice B para más información.
TAPA
CANTIDAD PARA
DESCRIPCIÓN
UN FILTRO
2
Hoja metálica galvanizada 1.5 ft
O 2.5 cm (1”) x 10 cm (4”) de madera 1.5 ft2
PLACA DIFUSORA
CANTIDAD PARA
DESCRIPCIÓN
UN FILTRO
2
Hoja metálica galvanizada 1.5 ft
O 1 cartón de hoja de plástico 1 ft2
O 1 hoja de plexiglás o plástico rígido 1 ft2
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24. MEDIOS FILTRANTES
DESCRIPCION CANTIDAD PARA UN FILTRO
Arena de 0.7 mm (0.03”) 37.5 kg (25 L, 0.03 yardas cúbicas, 0.88 pies cúbicos,
tamizada 0.025 metros cúbicos)
Grava de 6 mm (1/4”) tamizada 5.25 kg (3.5 L, 0.005 yardas cúbicas, 0.123 pies cúbicos,
0.0035 metros cúbicos)
Grava de 12 mm (1/2”) tamizada 4.5 kg (3 L, 0.003 yardas cúbicas, 0.105 pies cúbicos,
0.003 metros cúbicos)
*FILTRO DE CONCRETO 1:2:1:1
DESCRIPCION CANTIDAD PARA UN FILTRO
Cemento (Portland, uso general, 18 kg (aprox. 1/3 de un bulto de 50 kg, 12 L, 0.015 yardas
ordinario) cúbicas, 0.423 pies cúbicos, 0.012 metros cúbicos)
Arena 36 kg (24 L, 0.031 yardas cúbicas, 0.85 pies cúbicos,
0.024 metros cúbicos)
Grava de 6 mm (¼”) tamizada 18 kg (12 L, 0.015 yardas cúbicas, 0.423 pies cúbicos,
0.012 metros cúbicos)
Grava de 12 mm (1/2”) tamizada 18 kg (12 L, 0.015 yardas cúbicas, 0.423 pies cúbicos,
0.012 metros cúbicos)
Tubo de plástico o cobre con 1 m (3 ft)
6mm (¼”) diámetro interno
Aceite vegetal 250 ml
*La fórmula en litros para la mezcla de concreto tiene la intención de servir como una guía
general. Esta formula puede variar según el tamaño real del molde. La proporción 1:2:1:1
representa una parte de cemento por dos partes arena por una parte de grava de 6 mm (¼”) por
una parte de grava de 12 mm (1/2”). Esta proporción debe de ser utilizada aun si se aumenten las
cantidades.
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25. ORGANIGRAMA PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL
FILTRO BIOARENA
Fabricación del Construir el juego Conseguir grava
molde de acero. de tamices y arena
Apéndice A Apéndice B Apéndice C
Preparar los
medios filtrantes
Apéndice C
Preparar el molde y
mezclar el concreto
Apéndice D
Construir el Lavar la arena y la
difusor y la tapa grava utilizada para
Vaciar el concreto el medio filtrante
Apéndice E
en el molde
Apéndice C
Apéndice D
Esperar 18-24
horas
Quitar el filtro
del molde
Apéndice D
Instalar el filtro, probar el
flujo, y desinfectar el pico
Apéndice F
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26. Apéndice A
APÉNDICE A: FABRICACIÓN DE MOLDE DE ACERO
Para el filtro bioarena de concreto
Versión 9.0 (75 kg)
Unidades métricas
NOTAS
• La primera vez que Ud. manda a fabricar un molde, programe una semana entera para
trabajar directamente con el soldador, o llámelo periódicamente para asegurar que
entienda las instrucciones- no espere poder simplemente dejarle los planos y volver más
tarde para recoger el molde ya listo.
• Explique a su soldador para qué sirve el molde, y cuáles son las partes más importantes
del mismo. Si él no sabe para qué sirve, tampoco sabrá qué es lo que se necesita para
hacerlo funcionar.
• Realice el contrato con su soldador enunciando que usted debe recibir un molde
operativo, debiéndose probar el molde antes de la aceptación y pago del mismo.
• Dedique cierto tiempo para seleccionar la plancha y perfil de hierro en L, comprobando
que sean rectos y planos.
• La pieza de 3 lados del molde exterior puede ser doblado a partir de un pedazo de lámina,
en vez de soldar 3 pedazos, si es que el taller tiene las herramientas para hacerlo.
Asegúrese de adaptar las medidas para llenar los requisitos del molde.
• La construcción de gálibos (guías) puede ser útil para mantener las placas en su lugar a la
hora de soldarlas.
• Si resulta difícil hacer que las placas del molde interior permanezcan en el ángulo
correcto, se pueden fijar refuerzos dentro de éste
• Todas las medidas son en milímetros, a menos que se indique lo contrario.
• Si Ud. tiene dudas, mándenos un email- ¡para eso estamos! cawst@cawst.org
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27. Apéndice A
Vista general de molde de acero
1- Panel trasero
2- Panel derecho
3- Panel izquierdo
4- Panel delantero
5- Molde interno
6- Tubo de salida (de cobre o polietileno)
7- Placa de la nariz
8- Pernos c/ tuercas. Se requieren de 18, pero sólo se muestran 3 aquí.
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28. Apéndice A
Parte A: Cortar los pedazos
Lista de materiales
Cantidad Descripción
1 lámina Lámina de acero de 3.2 mm (1/8”) de espesor, muchas veces disponible en
láminas de 1220 mm x 2440 mm (o use pedazos de lámina desechada)
1 Lámina de acero de 6.35 mm (¼”) espesor – un pedazo de aprox. 1000 mm x 280
mm
1 – un pedazo de 387 mm x 387 mm
3210 mm perfil de hierro en L de 38 mm x 38 mm x 3.2 mm (1/8”) (espesor)
1435 mm tubería cuadrada de 38 mm x 38 mm x 3.2 mm (1/8”) (espesor)
610 mm Vara de acero de 16 mm (5/8”) de diámetro (o cuatro pernos de 16 mm (5/8”) de
diámetro y 152 mm de largo
229 mm Vara con rosca de 25 mm (1”) de diámetro
2 Tuercas de 25 mm (1”)
140 mm Vara con rosca de 13 mm (½”) de diámetro
1 Tuerca de 13 mm (½”)
18 Pernos de 10 mm (3/8”) de diámetro y 19 mm de largo
18 Tuercas de 10 mm (3/8”)
Paso 1: Medir y recortar la lámina de 3.2 mm (1/8”)
Todas las piezas de 3.2 mm (1/8”) de espesor pueden ser recortadas de una sola lamina, de la
forma indicada en la figura. Estas piezas deben ser recortadas de material uniforme y plano (sin
cualquier área abombada).
Nota: La imagen abajo no incluye la anchura de las líneas de recorte, que variarán, dependiendo
de la herramienta utilizada para recortar.
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29. Apéndice A
Paso 1: Medir y recortar la lámina de 3.2 mm (1/8”) – cont.
Piezas interiores laterales, superiores (4 piezas) O, recorte estas piezas de una lámina, tal como
indicado, tomando en cuenta la anchura de los
recortes.
10
216 216
236
216 236
236 216
610
10
216 236
10
610
236
Placa de abajo interior (1 Pieza) Soporte del extractor (1 Pieza)
152
216
152
Perfore un agujero de 29
mm de diámetro en el
centro de la placa
216
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30. Apéndice A
Paso 1: Medir y recortar la lámina de 3.2 mm (1/8”) – cont.
Placas exteriores de frente y de atrás (2 piezas) Placas exteriores laterales (2 piezas)
305 387
Hueco para nariz
a ser cortado
solamente en el
panel delantero -
Ver abajo para
dimensiones 940 940
Piezas laterales de la nariz (2 Piezas) Pieza delantera de la nariz (1 pieza)
229
78 254 50
111
Placa de la nariz (1 Pieza)
70 Perfore un agujero de
10 mm de diámetro
121
32 mm
140
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31. Apéndice A
Paso 2: Medir y recortar la lámina de acero de 6.4 mm (¼”)
Placas interiores laterales, inferiores (4 piezas) O, recortar estas piezas de una lámina tal
como indicado abajo, tomando en cuenta la
anchura de los recortes
242 5
242
252
242
252
264
252
242
5
252
242
252
5
264
Placa de base (1 pieza) Nota: Es simétrica.
387 mm
177
32
33 267 387
Línea gris
interrumpida muestra
donde el molde
177
interno se soldará.
Márquelo en la base
267
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32. Apéndice A
Paso 3: Cortar piezas de 38 x 38 (1 ½” x 1 ½”) de perfil de hierro en L
Longitud total requerida de perfil de hierro en L: 3213 mm (10’ 6 ½”)
3.2
38
38
Dos piezas de 940 mm de largo
940
Dos piezas de 387 mm de largo Dos piezas de 305 mm de largo
387
305
Paso 4: Perforar los agujeros en el perfil de hierro en L
Nota: La ubicación de los agujeros que recomendamos está indicada abajo; sin embargo, la
posición específica de los agujeros no es crítica. Lo más importante es de asegurar que los
agujeros de una pieza del molde coinciden con los agujeros de la pieza correspondiente después
de ser soldadas. Si Ud. perfora agujeros en cada pieza separadamente, estos no coincidirán
exactamente y será difícil insertar los pernos cada vez que arma el molde.
Dependiendo de las herramientas disponibles, sugerimos 3 opciones distintas:
• Perfore agujeros de guía (menores de 11mm) en cada pieza (en los perfiles de hierro en L y en
las placas) primero, pero espere para perforar los agujeros de 11 mm hasta después de que el
molde esté armado
• Marque los agujeros, pero espere para perforarlos hasta que el molde esté sujetado con
abrazaderas (esto debe hacerse con una herramienta manual, y no con una prensa)
• Perfore los agujeros en el perfil de hierro en L pero espere para perforar los agujeros
correspondientes en las placas hasta que el molde esté armado (éste es el método descrito en este
manual)
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33. Apéndice A
Paso 4 – cont.
Dos piezas de 940 mm de largo de perfil de hierro en L, con cinco agujeros de 11 mm de
diámetro
Agujeros de 11
mm de diámetro
940 mm
19 222 229 229 222 19
19
Dos piezas de 387 mm de largo de perfil de hierro en L, con dos agujeros de 11 mm
de diámetro
387
117 117
Agujeros de 11
mm diámetro
19
Dos piezas de 305 mm de largo de perfil de hierro en L, con dos agujeros de 11 mm de
diámetro
305
Agujeros de 11
76 76
mm diámetro
19
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34. Apéndice A
Paso 5: Cortar piezas de tubería cuadrada de 38 x 38 (1 ½” x 1 ½”)
Longitud total de tubería cuadrada: 1435 mm
38
3.2
38
Una (1) pieza de 387 mm de largo Dos (2) piezas de 175 mm de largo
387 175
Cinco (5) piezas 89 mm de largo Cuatro (4) piezas 57 mm de largo
57
89
Paso 6: Marcar y perforar los agujeros en la tubería cuadrada
Una (1) pieza de 387 mm de largo de tubería cuadrada, con agujeros de 29 mm a través de
los dos lados opuestos
387 mm
Agujeros Nota: Estos
de 29 mm agujeros no
diámetro necesitan
19 coincidir con
otras partes del
molde (como en el
194 Paso 4), y pueden
ser perforados
ahora
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35. Apéndice A
Paso 6: Marcar y perforar los agujeros en la tubería cuadrada- cont.
Una (1) pieza de 89 mm de largo de tubería cuadrada, con dos (2) agujeros de - 13 mm a
través de dos lados opuestos
89
19
44
Paso 7: Cortar varas de acero de 16 mm (5/8”) de diámetro
Corte cuatro (4) varas de 152 mm tal como mostrado abajo:
16 mm
152 mm
Parte B: Soldar
Paso 8: Caja del molde interno
1. Coloque las 4 piezas superiores de pie, con los extremos cortos hacia arriba.
Use la placa de fondo para asegurar
que las 4 piezas laterales estén bien
puestas.
Junte las placas sin huecos
entre ellas.
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36. Apéndice A
Paso 8: Caja del molde interno- cont.
2. Suelde punteando las piezas superiores laterales interiores.
3. Verifique que la caja aun esté cuadrada. Si no, ajústela.
4. Suelde punteando los 4 lados de la placa interior de abajo, a las placas superiores laterales
interiores.
5. Suelde todo lo largo de las 4 placas superiores laterales interiores, en el orden mostrado abajo:
3 1
2 4
6. Verifique que la caja aun esté cuadrada. Si no, ajústela.
7. Suelde los bordes de la placa superior a los bordes de las cuatro placas laterales, todo
alrededor.
8. Coloque de pie las 4 piezas inferiores laterales interiores con los extremos estrechos hacia
arriba.
Nota: Lo siguiente es la parte más importante del proceso. Esta parte del molde interior
debe estar en escuadra para garantizar que las paredes del filtro de concreto tengan el
mismo espesor. Tome el tiempo para asegurar que estas piezas estén soldadas
correctamente y que estén bien pegadas al resto del molde interior.
Junte las esquinas
de las placas sin
hueco en medio
Suelde por fuera, igual que si
hizo con las piezas superiores
laterales interiores.
9. Suelde punteando las placas inferiores interiores.
10. Verifique que la caja aun esté cuadrada. Si no, ajústela.
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37. Apéndice A
Paso 8: Caja del molde interno- cont.
11. Suelde todo lo largo juntando las 4 piezas inferiores laterales interiores, en el orden mostrado
en paso instrucción 5 (arriba).
12. Verifique que la caja aun esté cuadrada. Si no, ajústela.
13. Coloque la caja superior interior (construida en instrucciones 1-8) adentro de la caja inferior
interior (instrucciones 9-12) tal como se muestra abajo.
Caja inferior interior
Caja superior interior
Suelde punteando
ADENTRO,
juntando las 2
placas
Use un pedazo de madera o de acero de ¼”
de espesor (aproximadamente igual a las
piezas laterales inferiores) para posicionar
las 2 placas esquina a esquina sin huecos
entre ellas, listo para soldar.
Suelde aquí
(Adentro)
14. Suelde puntando los 4 lados de la caja superior interior a la caja inferior interior, adentro de
las cajas.
15. Suelde las cajas continuamente por dentro para juntarlas.
Nota: Esta soldadura debe hacerse adentro de la caja para asegurar que un borde
agudo quede por fuera. Este borde formará un reborde en el filtro de concreto que
sostendrá la placa difusora.
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38. Apéndice A
Paso 9: Base del molde interno
Suelde cuatro piezas de tubería cuadrada de 89 mm y una tuerca de 25 mm a la placa de base, tal
como indicado abajo. (Deje la tubería cuadrada de 89 mm con el agujero para el Paso 10.)
Suelde la tuerca de
25 mm al centro de
la placa
Suelde la tuerca y
la tubería al lado
opuesto de la línea
interrumpida que
Ud. marcó en Paso
2
Suelde cuatro piezas
de tubería cuadrada
de 89 mm, una en
cada esquina de la
placa.
No perfore los agujeros en la placa aun. Estos se perforan una vez que la caja externo se haya
construido. Vea el Paso 12.
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39. Apéndice A
Paso 10: Molde externo – panel delantero
Tome uno de los dos perfiles de hierro en L de 305 mm. Deje el otro perfil de hierro en L de 305
mm para el Paso 11. Corte 38 mm de cada extremidad del perfil de hierro en L, pero únicamente
del lado que no tiene agujeros, tal como indicado abajo. Suelde una pieza de tubería cuadrada de
57 mm al centro del perfil de hierro en L.
Perfore un agujero en uno de los
paneles exteriores de 305 mm x Luego, suelde el perfil de hierro en L a los 3
940 mm tal como mostrado abajo lados del panel tal como mostrado abajo.
305 mm 305
Suelde un perfil de hierro
Nota: los ángulos en L de 940 de largo a
entre las piezas de cada lado de la placa.
la nariz y el panel
delantero no
forman un ángulo
de 90 grados.
89 127 89 38
225
44
Suelde el perfil de hierro
en L de 305 que cortó
229 (arriba) al panel delantero.
127 50 127
Suelde la tuerca de 13 mm encima de uno de los agujeros en la pieza restante de tubería cuadrada
de 89 mm de largo. Esta tuerca es para el perno que sostendrá la placa tapadora de la nariz.
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40. Apéndice A
Paso 10: Molde externo – panel delantero – cont.
Suelde la pieza delantera
de la nariz a las dos Suelde las piezas laterales de la
piezas laterales (de 254 nariz al panel delantero de la
mm), y al panel nariz y el panel delantero desde
delantero (extreme de 50 adentro.
mm). Toda soldadura
Suelde la tubería cuadrada
debe hacerse por dentro.
de 89 al panel delantero,
centrado horizontalmente,
a 63 mm de la base de la
abertura de la nariz. La
63
tuerca de 13 mm debe
hacer frente a la nariz.
Paso 11: Molde exterior – paneles laterales y trasero
Suelde una pieza de tubería cuadrada de 57 mm al centro de uno de los perfiles de hierro en L de
387 mm.
Suelde ese perfil de hierro en L a uno de los paneles laterales de 387 x 940 mm tal como indicado
abajo.
387
Suelde el perfil de hierro en L al
extremo de 387 mm del panel
Repita el proceso entero para el otro perfil de hierro el L de
387 mm y el otro panel externo lateral de 387 x 940 mm.
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41. Apéndice A
Paso 11: Molde exterior – paneles laterales y traseros- cont.
Suelde una pieza de 57 mm de tubería cuadrada al centro del perfil de hierro en L de 305 mm
restante.
Suelde ese perfil de hierro en L al panel exterior de
305 x 940 mm restante, tal como se muestra abajo.
305
Suelde el perfil de hierro en L
al extreme de 305 del panel.
Coloque de pie los paneles exteriores traseros y laterales, tal como mostrado abajo.
Coloque el panel exterior trasero a 38 mm de los extremos de los paneles exteriores laterales.
Asegúrese que estén a ángulos de 90° unos de otros.
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42. Apéndice A
Paso 11: Molde exterior – paneles laterales y trasero- cont.
38
Suelde los paneles, punteando
y verifique el ángulo. Una vez
ajustados con los ángulos
correctos, luego suelde en
líneas interrumpidas todo lo
largo, por fuera.
Nota: No es necesario soldar la
longitud entera de las uniones.
Una soldadura en líneas
interrumpidas recorre lo largo de
la unión y consiste en soldaduras
de 25 mm con espacios de 150 mm
separándolas (de centro a centro)
es suficiente.
Paso 12: Terminar el molde
Coloque los paneles del molde exterior sobre la placa de base tal como indicado abajo. Sujete
todos los componentes para que no se muevan. Complete la perforación de los agujeros para los
pernos – donde haya un agujero en el perfil de hierro en L, perfore a través de la placa
correspondiente.
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43. Apéndice A
Paso 12: Terminar el molde- cont.
1. Una el panel de 3 lados a la placa de
base con los pernos.
2. Coloque la caja del molde interior
encima de la placa de base.
3. Alce el panel delantero hasta los
segundos agujeros y únalo a los
paneles laterales con pernos.
4. Verifique que la caja del molde
interior esté centrada y equidistante
de cada lado del molde exterior.
5. Meta la mano y suelde punteando la
caja interior.
6. Quite los pernos y desuna las placas
exteriores.
7. Suelde la caja del molde interior a la
placa de base, todo alrededor.
8. Marque el molde interior en un lugar
siempre visible, para indicar cuál
lado da al panel delantero.
La espesura de la pared en la parte superior del filtro debe ser aproximadamente 2.5 cm (1”).
Si es de menos de 2 cm (0.8”) el filtro tenderá a agrietarse alrededor de la nariz.
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44. Apéndice A
Paso 13: Extractor
Tome una pieza de tubería cuadrada de 387 mm y dos piezas de 175 mm.
Suelde los dos pedazos de 175
mm al lado del pedazo de 387,
175 como se muestra aquí.
175 175
Con los agujeros juntos, suelde la pieza de soporte a la tubería cuadrada. Suelde las varas de 152
mm de largo y 16 mm de diámetro al lado opuesto.
Suelde las varas de 152 mm
x 16 mm de diámetro a la
tubería cuadrada, como se
muestra aquí.
Estas varas deben coincidir con los cortes
cuadrados de cada lado de la placa de base.
Verifique que se alineen antes de soldarlos.
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45. Apéndice A
Paso 13: Extractor – cont.
Suelde un pedazo de vara de aprox. 50 mm de largo al extremo de la vara con rosca de 25 mm de
diámetro para formar la perna extractora.
Suelde un pedazo de vara de aprox. 63 mm de largo a la vara con rosca de 13 mm de diámetro a la
perna que sostiene la placa de la nariz.
Paso 14: Terminar
• Cualquier soldadura que vaya a tocar el concreto debe ser alisada.
• Las partes oscuras en la superficie del metal son el acabado más liso, entonces se puede dejar
en las superficies que vayan a tocar el concreto, a menos que haya material de soldadura para
ser alisado.
• NO PINTE EL MOLDE – (especialmente aquellas superficies que tocarán el concreto) esto
causará problemas para quitar el filtro curado del molde.
• Las piezas del molde corresponderán a las otras piezas del mismo molde, entonces cada pieza
del molde se debe marcar para identificarla y distinguirla de otros moldes (por ej. ponga un
número 1 ó 2 en una superficie visible de cada pieza).
• Se debe aceitar el molde para el almacenamiento, para que no se oxide, y se debe guardar
adentro.
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46. Apéndice B
APÉNDICE B: CONSTRUCCIÓN DE ZARANDAS
(TAMICES/ CRIBAS)
CONSTRUCCIÓN DE UNA ZARANDA
Tiempo estimado: 30 minutos por zaranda
Herramientas requeridas:
1. Martillo 6. regla de madera de 2.5 cm x 2.5 cm (1” x 1”)
2. Clavos 7. madera de 2.5 cm x 10 cm (1” x 4”)
3. Sierra 8. malla de 12 mm (½”, calibre 2)
4. Cinta métrica 9. malla de 6 mm (¼”, 4 calibre)
5. Grapas de 1.3 cm (½”) (si están 10. malla de 0.7 mm (calibre24)
disponibles)
Nota: El calibre indica el número de agujeros por pulgada, así la # 4 tendrá 4 agujeros por
pulgada.
Las mallas deben ser metálicas, y no de nylon o fibra de vidrio.
Pasos:
1. Construya un marco para la zaranda.
Consejo: Construya el marco para ajustar con la malla.
• Las medidas sugeridas son: 40 cm x 56 cm (16” x 22”). Este
tamaño es para ser usada por dos personas.
• Se puede construir una zaranda más pequeña si va a ser usada por
una sola persona.
• Se podrán usar otros tamaños dependiendo de los materiales
disponibles y la preferencia del usuario.
• Algunas personas en Brasil suspenden las zarandas con lazos. Así
ellas no tienen que sostener el peso de la zaranda, solo la sacuden.
• Los dos lados largos pueden construirse con más de 61 cm (24”) para las
agarraderas.
• No haga la zaranda muy grande pues será muy pesada
cuando se le cargue con los materiales o también la
malla se deformará con el peso de los materiales.
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47. Apéndice B
2. Corte una pieza de malla metálica más grande que el marco
de madera, de manera que tenga 2.5 cm (1”) extra en todos
los lados.
3. Centre la malla en el marco de madera.
Consejo: para la malla de 0.7 mm (#24), es necesario añadir una pieza de malla metálica de 12
mm (½”) por debajo, para servir de soporte. Primero coloque la malla 0.7 mm (#24) en el
marco, y luego una pieza con las mismas dimensiones de malla metálica de 12 mm (½”), así
cuando se le de vuelta a y se use la zaranda, la malla de 12 mm (½”) estará debajo de la 0.7
mm (#24), dándole soporte.
4. Engrape la malla en el marco en los 4 lados. Si no encuentra
grapas puede martillar clavos hasta la mitad y luego
doblarlos la otra mitad contra el marco.
5. Doble el exceso de la malla hacia atrás sobre ella misma de
modo que la orilla doblada esté en línea con la orilla exterior
del marco, y el resto esté sobre la malla. Esto evitará orillas
filudas que podrían herir las manos cuando se está
tamizando.
6. Corte reglas de madera de 2.5 cm x 2.5 cm (1” x
1”) y del mismo largo del marco para formar un
marco de cubierta.
7. Clave el marco de cubierta encima de la malla que se clavó
al marco.
8. Repita el proceso hasta que tenga 3 zarandas, cada una con
diferente medida de malla metálica: 12 mm (½”), 6 mm (¼”)
y 0.7 mm (#24).
IMPORTANTE:
• Una buena zaranda durará por mucho tiempo, así que vale la pena tomarse el tiempo
necesario para construirla bien y que sea fácil de usar.
• Nunca use una zaranda que tenga algún hoyo en la malla o donde se une al marco.
• Cuando la zaranda se haya desgastado, simplemente remueva el marco de cubierta, quite la
malla vieja y fije la nueva malla metálica al marco.
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