Campo de absorción

Tanque séptico Tanque de dosificación/Clarificador

Filtro percolador

Sistemas individuales para el tratamiento de aguas negras

Filtro percoladorBruce Lesikar y Juan Enciso

Promotores Especialistas en Ineniería AgrícolaEl Sistema Universitario Texas A&M

L-5345S4-02

Figura 1: Los filtros percoladores son tecnología sencilla para tratar las aguas negras.

Un filtro percolador es una cama de grava o un medio plástico sobreel cual se rocían las aguas negras pretratadas. En este sistema defiltro percolador, los microorganismos se apegan al medio del

lecho y forman una capa biológica sobre éste. A medida que las aguasnegras se percolan por el medio, los microorganismos digieren yeliminan los contaminantes del agua.

El filtro percolador era una tecno-logía comunmente usada para tratarlas aguas negras municipales antes deque las ciudades empezaran a usar elsistema de aireación de lodo activado.Actualmente, las casas y los negociosusan los filtros percoladores en lossistemas individuales para eltratamiento de aguas negras.

Cada sistema de filtro percoladortiene varios componentes:

� Un tanque séptico, que eliminalos sólidos que se asientan yflotan de las aguas negras.

� Un tanque de dosificación/clarificador. Es un tanque dehormigón o de fibra de vidrio que

permite que los materialesbiológicos se sedimenten delagua. También tiene una bombapara dosificar el agua por encimadel filtro.

� Un filtro percolador. Es un tanquecon algún tipo medio, ya sea degrava o de material plástico. Lasaguas negras se distribuyen sobreel medio y fluyen hacia abajo através de la superficie del medioen una capa fina. Luego, sale porabajo del tanque y fluye hacia eltanque de dosificación/clarificador.

� Un sistema de aplicación al suelo.Distribuye el agua tratada pordebajo de la superficie del suelo.

Aunque los filtros percoladoresson una tecnología sencilla paramejorar la calidad de las aguas negras,algunos fabricantes los venden yaarmados. Las compañías instaladorasdiseñan y construyen la mayoría delos filtros percoladores.

Según los reglamentos del estadode Texas, las aguas negras de los sis-temas de filtro percolador no puedenser aplicadas directamente a la super-ficie del suelo. El estado de Texas sólopermite que los sistemas certificadoscomo unidades de tratamiento aerób-ico o filtros de arena, Clase I, apliquenaguas negras sobre la superficie delsuelo. Una excepción son los sistemasdiseñados especialmente por un ingen-iero profesional para aplicaciónsuperficial. Las aguas negras distri-buidas por tales sistemas debensometerse a pruebas periódicas paraasegurar que cumplen con los requis-itos para la aplicación superficial.

TratamientoLas aguas negras que se dosifican

a un filtro percolador deben recibirpretratamiento, tal como el que se daen un tanque séptico. Los sólidos y lasgrasas deben eliminarse antes derociar las aguas negras sobre el filtropercolador. Si no se sacan estosmateriales, pueden cubrir la capa finade microorganismos que crecen en elmedio y matarlos.

Un filtro percolador puedereducir:

� La demanda bioquímica deoxígeno (DBO

5), que es la

medición de la cantidad deloxígeno disuelto que necesitanlos microorganismos paradescomponer la materia orgánica.El nivel alto de DBO

5 por lo

general indica agua de mala

calidad; un nivel bajo de DBO5

normalmente indica agua debuena calidad. El sacar lossólidos disueltos de las aguasnegras permite bajar el nivel deDBO

5.

� Los patógenos, u organismos quecausan enfermedades.

� Los coliformes fecales, o bacteriade los desechos humanos oanimales.

Los microorganismos sacan losnutrientes y materiales disueltos delas aguas negras, almacenándoloscomo alimento. A medida que crece lamateria biológica, se vuelve demasi-ado grande para permanecer atada almedio y se suelta. Esta es transportadacon el agua de regreso hacia el tanquede dosificación/clarificador. Allí seacumula en el fondo, formando unacapa de lodo. En algunos sistemas,una bomba de lodo manda este mater-ial al tanque séptico donde se puededescomponer más.

DiseñoCuando seleccione un sistema de

filtro percolador apropiado para unsitio, debe considerar varios compo-nentes: el área y el volumen de lasuperficie del filtro; el tipo de medio;el tamaño de la bomba; y los requis-itos para operar el filtro percolador.

Los filtros percoladores puedenprocesar entre 25 y 100 galones deaguas negras por pie cuadrado de lasuperficie del filtro por día. Por logeneral, se diseñan para tratar 50galones por pie cuadrado por día.

A la cantidad de material biológ-ico que un sistema de tratamientopuede procesar por día se llama tasade carga orgánica. La carga orgánicapara los filtros percoladores, se mideen libras de DBO

5 por día por pie

cúbico. La tasa de carga orgánica paraun filtro percolador es por lo general

entre 0.005 y 0.025 libras de DBO5

por día por pie cúbico de medio.

La profundidad de la cama demedio de los filtros percoladorespuede variar. Entre más profundo es elmedio del filtro percolador, másDBO

5 puede manejar por día. Los

filtros percoladores a nivel comuni-tario fluctúan entre 3 y 8 pies deprofundidad. Un filtro percolador parauna casa puede tener entre 2 y 3 piesde profundidad. La profundidad quese escoja depende de la cantidad y lafuerza de las aguas negras que seespera que maneje el sistema por día.

El medio en el filtro percoladordebe ser de un material poroso, ya seade piedras o plástico. Debe tener unárea grande de superficie con grandesaberturas para permitir que el materialbiológico tenga buena aireación. Lasaberturas grandes también permitenque los materiales biológicos fluyanal fondo del filtro después de que sedesprenden del medio para que pue-dan salir hacia el tanque dedosificación/clarificador.

La bomba no debe estar pegada alfondo del tanque de dosificación/clarificador, sino elevada para asegur-ar que el agua clara pueda circular alfiltro percolador. La bomba necesitapocos caballos de fuerza porque sólolleva el agua del tanque de dosifica-ción/clarificador hacia la parte dearriba del filtro percolador, como 10pies.

El caudal medio de la bombapuede ser bastante bajo, como 3galones por minuto, dependiendo dela velocidad de dosificación y del áreasuperficial del filtro. Una válvula enla tubería que entra por la parte dearriba del filtro percolador permiteajustar el flujo de la bomba.

Las aguas negras se tienen quedistribuir uniformemente sobre elmedio para que pueda fluir haciaabajo en una capa fina a través del

Figura 2: Un filtro percolador es un tanque de medio, como grava o materialpástico.

Medio del filtro

Salpicadero

Tubería de desagüe

medio. El agua puede rociarse sobreel medio o conducirse por una tuberíay dejarse caer sobre un salpicadero,un plato de plástico o fibra de vidrioque se pone plano sobre el medio.

La dosificación al filtro percola-dor puede ser continua, o estarcontrolada con un regulador detiempo. Si el flujo es continuo, elcaudal debe ser bastante bajo, como 3galones por minuto, para permitir queel material biológico que se desprendedel medio, se asiente en el tanque dedosificación/clarificador. Si el flujo secontrola con un regulador de tiempo,el sistema debe dosificarse consuficiente frecuencia para evitar queel material biológico se seque.

La bomba debe conectarse a uninterruptor de flotador en caso de queel flujo de agua se interrumpa. Sin uninterruptor de flotador, la bomba deltanque funcionará sin agua si seinterrumpe el flujo que viene de lacasa (como cuando la familia se va devacaciones). Entonces, el agua seevaporará del filtro percolador,reduciendo el volumen de agua en eltanque de dosificación/clarificador.

El último paso en el proceso esaplicar las aguas negras al suelo. Enlos sistemas de flujo por gravedad, lasaguas negras fluyen por gravedad deltanque de dosificación/clarificadorpor un desagüe hacia las zanjas de uncampo de drenaje.

Si se necesita un sistema deaplicación presurizado, las aguasnegras fluyen del tanque de dosifica-ción/clarificador hacia un tanquebomba, el cual recolecta las aguasnegras y luego, las dosifica al campode drenaje por medio de una dosifica-ción de baja presión, un sistema dedistribución por goteo subterráneo oun sistema de distribución porasperción.

Cómo mantener elsistema funcionando

Para que funcionen bien, lossistemas de filtros de percolaciónnecesitan de una operación y de unmantenimiento adecuados. Haga favorde repasar el material del fabricante odel diseñador para asegurarse de queestá cumpliendo con las reglas.

Los sistemas de filtro percoladortienen varios componentes, un tanqueséptico, un tanque de dosificación/clarificador, un filtro percolador y uncampo de aplicación superficial, quetrabajan en conjunto para mejorar lacalidad del efluente. Para orientaciónsobre la operación y el mantenimientode los tanques sépticos y los camposde aplicación superficial, vea las publ-icaciones de Extensión Cooperativasobre esos temas. Se pueden pedir delServicio de Extensión y estándisponibles en la World Wide Web enhttp://texaserc.tamu.edu.

Estos son algunos problemascomunes que se presentan con los

filtros percoladores, las posiblescausas y recomendaciones parasolucionarlos:

� Agua estancada en el filtro.Podría suceder debido a unbloqueo en la salida del filtrohacia el tanque de dosificación/clarificador o debido a unaacumulación de materialbiológico en el filtro. Es posibleque tenga que sacar el medio delfiltro y lavarlo para reducir lacantidad del material biológico enel medio. Asegúrese de que eldesagüe sea lo suficientementegrande para que las aguas negraspuedan salir del filtro.

� Agua no dosificada al filtropercolador. Podría deberse a unafalla de la bomba, del interruptorde flotador o del tablero decontrol, o a una interrupción en laelectricidad.

Revise estos componentes paraasegurarse de que estén traba-jando.

La serie de publicaciones, Sistemas individuales para el tratamiento de aguas negras, es resultado de la colaboraciónde varias agencias, organizaciones y fuentes de financiamiento. Queremos reconocer a los siguientes colaboradores:

Texas State Soil and Water Conservation Board USEPA 319(h) ProgramTexas On-Site Wastewater Treatment Research Council Texas Cooperative ExtensionTexas Natural Resource Conservation Commission Texas Agricultural Experiment StationUSDA Water Quality Demonstration Projects Texas On-Site Wastewater AssociationConsortium of Institutes for Decentralized Wastewater Treatment USDA Natural Resources Conservation Service

Producido por Agricultural Communications, el Sistema Universitario Texas A&M

Toda la serie de publicaciones, “Sistemas individuales para el tratamiento de aguas negras,” puede obtenerse gratis de la World Wide Web en:

http://texaserc.tamu.edu

Los programas educacionales de Extensión Cooperativa de Texas están disponibles para todas las personas, sin distinción de raza, color, sexo, discapacidad,religión, edad u origen nacional.

Emitido en promoción del Trabajo Cooperativo de Extensión Agrícola y Economía del Hogar, Decreto del Congreso del 8 de mayo de 1914, según enmienda,y del 30 de junio de 1914, en cooperación con el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos. Chester P. Fehlis, Director Comisionado, ExtensiónCooperativa de Texas, el Sistema Universitario Texas A&M.5,000 copias—Nuevo Precio: $1

� Agua de efluente con unaconcentración alta de DBO

5.

Podría suceder debido a que lavelocidad de dosificación al filtroes muy lenta; o, a que el agua queentra podría ser muy fuerte.

Aumente la velocidad de dosifi-cación poniendo la bomba afuncionar por más tiempo oajustando la válvula de flujo en eltubo de descarga a la superficiedel filtro. Reduzca la fuerza delas aguas negras que entran

controlando la cantidad deresiduos que entran al sistema,como dejando de usar un tritura-dor de basura o vaciando menosgrasa al desagüe.

� Crecimiento biológico quemuere en el filtro. Podríadeberse a las grasas o a lossólidos que entran al filtro,cubriendo el crecimientobiológico y matándolo; o, a quelas aguas negras podrían contener

altas cantidades de limpiadores,desinfectantes o pesticidas.

Revise el tanque séptico paraasegurarse de que los sólidos ylas grasas se están reteniendo.Evalúe los hábitos del hogar paraasegurarse de que no esténusando muchos limpiadores odesinfectantes, o desinfectantescontinuamente en la taza delbaño. Además, asegúrese de queno estén desechando solventes opesticidas en la taza del baño.

Esta información es basada en trabajo auspiciado por el Rio Grande Basin Initiative administrado por el Texas Water ResourcesInstitute del programa de agricultura del Sistema Universitario Texas A&M con fondos proporcionados a través de una subvención delCooperative State Research, Education, and Extension Service, U.S. Department of Agriculture, bajo acuerdo no. 2001-45049-01149.

TWRI 0802