Diseño y Operación EcoLavadero Comunitario Ecológico para la

Diseño y Operación EcoLavadero Comunitario Ecológico
para la Colonia Cinco de Marzo Incorporando un Sistema de Juntar el Agua de la Lluvia y un
Humedal Construido para el Tratamiento de Aguas Grises
Matthew Elke and Dayna Yocum, The Donald Bren School of Environmental Science
and Management, University of California Santa Barbara
Figura 1. La vista tridimensional del EcoLavadero Ecológico
Dos de las soluciones más prácticas que los miembros de nuestro proyecto han
estudiado son la filtración de aguas grises usando un humedal construido y un sistema
para captar lluvia. En el siguiente diseño, ambas prácticas son incorporadas en una
estación de lavado de ropa para la comunidad. El sistema de captación de lluvia
proporciona una fuente de agua mientras el humedal construido elimina detergentes y
otros contaminantes liberados por la ropa durante el lavado. Este sistema piloto está en
el proceso de la construcción en el tiempo de publicar este documento (el 2007 de
marzo). Hay planes monitorear la eficacia de este sistema en términos de valor práctico
y eficacia ecológica para determinar la escala de la aplicabilidad.
Este manual explica primero la información sobre el proyecto 2006-2007 de la
implementación en la comunidad seleccionada y describe el propósito y las funciones
de los componentes del EcoLavadero Ecológico. La segunda parte describe las
instrucciones paso por paso para la construcción de sistema de captar el agua de lluvia,
la estación de lavaderos, y el humedal construido para el tratamiento de aguas grises, y
concluye con procedimientos recomendados de mantenimiento. Este documento puede
servir como una pauta para la construcción del sistema, e incluye las consideraciones
importantes del diseño. El diseño debe ser adaptado a limitaciones locales donde es
aplicable en términos de medidas exactas. Es importante, sin embargo, incorporar
todos componentes principales de este sistema para lograr la eficiencia ecológica
esperada.
1
Información acerca de la Comunidad Escogido
La colonia Cinco de Marzo se localiza en las afueras de San Cristóbal de las
Casas,Chiapas. La ciudad de San Cristóba ha tenido un crecimiento en la poblacion
que ha aumentado rápidamente en la década pasada. Las personas de la colonia
Cinco de Marzo carecen de servicios de agua y saneamiento. Esta comunidad de 450
familias depende casi exclusivamente en 14 llaves de agua que funcionan
intermitentemente. Además la comunidad carece completamente de cualquier clase de
tratamiento formal de agua de desecho. Además de la contaminación de excrementos,
las sustancias química y la contaminación orgánica de detergentes de ropa contaminan
el agua de superficie. Actualmente, muchas de las familias lavan su ropa en el arroyo
local, el cual esta muy contaminado. Varias mujeres se han quejado de los sarpullidos
de piel e irritaciones – y es probable que sean asociados con esta contaminación. Otras
familias toman agua de las llaves del pueblo y la llevan en cubetas a sus hogares para
lavar; esta distancia puede ser más de 100 metros lejos.
Objetivo
Un EcoLavadero con su propio suministro del agua, conectado con un sistema de
tratamiento de aguas grises (humedal construido), puede proporcionar las siguientes
ventajas a la comunidad:
• Centraliza la actividad de lavar ropa y proporciona una superficie para lavar la
ropa
• Reduce el tiempo dedicado al lavado de ropa
• Proporciona agua limpia para lavar la ropa, disminuyendo el riesgo de
irritaciones de piel
• Quita cantidades significativas de contaminantes de las aguas grises,
reduciendo la contaminación del medio ambiente
• Ayuda a los miembros de la comunidad a desarrollar un mejor entendimiento de
como las aguas residuales de diferentes tipos deben ser separadas y tratadas
antes de ser descargadas al medio ambiente
• Ayuda a los miembros de la comunidad a entender el valor de usar el agua
limpia en actividades que pueden afectar su salud.
A continuacion presentamos los diagramas del EcoLavadero propuesto con una
descripción completa de sus funciones. La Figura 2 es una vista elevada del
EcoLavadero, y la Figura 3 es una vista lateral.
Descripción de Funciones
Este diseño de EcoLavadero puede ser dividido en tres sub-sistemas:
1. Sistema para captar lluvia, con un pozo suplementario y una cisterna
subterránea de almacenaje de agua
2. Estructura física de la estación para lavar ropa, con su plomería e infraestructura
de agua, así como estructuras adicionales que permiten el lavado y secado de
ropa en una manera cómoda
3. Humedal construido para el tratamiento de las aguas grises que salen del
sistema
2
Figura 2. Vista elevada del EcoLavadero
3
Figura 3. Vista lateral del EcoLavadero
Figura 4. La ubicación del proyecto dentro de la comunidad
Sistema para Captar Lluvia
Con un suministro estable de lluvia (durante la temporada de lluvias):
4
El agua que se cae en el techo metálico acanalado del EcoLavadero se recoge en
canales atados al alero a ambos lados del techo. El agua es transportada a lo largo de
los canales por la gravedad, a través de un tubo a un tambor cubierto que contiene un
filtro de arena simple que se sienta en la tierra. El interior del barril contiene grava
gruesa y roca para prevenir el acceso de animales y escombros grandes, tales como
hojas y palos. Después, el agua fluye por gravedad a la cisterna subterránea donde
será almacenada para su uso durante el lavado.
Sin un suministro estable de lluvia (durante la temporada de secas):
Durante la temporada de secas, la gente todavía tendrá que lavar su ropa, pero no
habrá agua de lluvia para almacenar. En este caso, el agua puede ser bombeada de un
pozo pequeño cavado en la tierra, al tambor cubierto, y luego al tinaco de almacenaje
subterráneo, para ser usada en la misma manera que durante la temporada de lluvias.
Estructura del EcoLavadero
El EcoLavadero se centra en el tinaco de almacenaje de agua y las dos filas de
lavaderos y tanques. Cuando se necesita agua para lavar, una bomba eléctrica o de
mano será usada para llenar el tinaco de agua elevado. Cuando se abre la válvula
delante de cada una de los 6 tanques individuales, el agua fluye por gravedad a ese
tanque. Los usuarios pueden transferir agua del tanque al lavadero para lavar su ropa.
El agua jabonosa de los EcoLavaderos saldrá a la canal central que canaliza el agua al
humedal construido. Aunque el agua de enjuague tiene una concentración inferior de
detergente al agua de lavado, los contaminantes restantes también requieren
tratamiento y saldrán al humedal vía este desagüe.
Estructuras adicionales:
Las estructuras adicionales incluyen bancos con un mesa adjunta. Éstos pueden ser
colocados en un o dos lados del EcoLavadero y proporcionar un espacio para
descansar y doblar la ropa. Los botes de basura deberán ser colocados entre los
bancos para asegurar que haya un espacio limpio y lugar para que los niños puedan
jugar. Idealmente habría botes para la basura inorgánica y otros para desechos
orgánicos. La basura orgánica puede ser utilizada como abono. Hay también un área de
banco y mesa del lado derecho del EcoLavadero, encima de la cisterna (Figura 1). Otro
rasgo conveniente de este diseño es un tendedero que puede ser colocado en cualquier
espacio abierto alrededor del EcoLavadero, preferentemente dando hacia el sol.
Humedal Construido
El agua jabonosa sale del EcoLavadero por el canal central inclinado que dirige el agua
al humedal construido. El humedal contiene plantas acuáticas nativas que proporcionan
hábitat para microbios benéficos. Estos microbios descomponen los contaminantes en
las aguas residuales. Las plantas también absorben algunos metales y otros elementos
que están disueltos en el agua. Finalmente, el agua tratada sale del humedal vía un
tubo que la dirige hacia el río cercano.
Pasos de Construcción y Consideraciones del Diseño
El proceso de construcción para el EcoLavadero está dividido en seis etapas
principales.
1. Preparación del sitio y excavación de la tierra para la cisterna subterránea
2. Construcción de la cisterna
3. Construcción de la estructura del edificio y adiciones (lavaderos, lavaderos,
tendedero, bancos y mesas)
5
4. Construcción del techo y sistema para captar la lluvia
5. Construcción del humedal construido
6. Establecimiento de plantas para filtrar las aguas grises
Paso 1 de la Construcción – Preparación del Sitio
Antes de que cualquier proyecto de construcción pueda comenzar, el área debe estar
lista y estabilizada. Hay varios pasos específicos que deben ser tomados a fin de
proporcionar una base sólida para comenzar la construcción.
1. Clasificar y Comprimir el Piso.
• Idealmente el sitio deber estas naturalmente bien drenado y no tener
ningun árboles cercanos
• La tierra en la obra debe ser nivelada y comprimida. Esto se puede hacer
usando palas y bloques pesados o con maquinaria
• La ruta de drenaje para el agua tratada debe ser determinada y la tierra
ligeramente inclinada hacia abajo a fin de asegurar que las aguas fluyan
correctamente
2. Disposición del sitio
• La posición de todas las estructuras deberá ser presentado y marcado
para asegurar que el sitio está listo para la construcción.
• Use estacas para delinear el área que puedan permanecer en el lugar
tanto sea posible durante el proceso de construcción
3. Excavación para la Cisterna
• La tierra tendrá que ser excavada para hacer un espacio para la cisterna
subterránea.
• Las dimensiones del agujero para la cisterna deben ser 3.25m x 7m x
1.5m
• Las rocas y las piedras, hasta aquellas parcialmente cubiertas pero cerca
de la superficie del hoyo, debe ser quitadas para que no haya ninguna
obstruccion en la primera capa de piso
• La base de la cisterna tendrá que ser firmemente comprimida e
inspeccionada
• Es muy importante estabilizar la tierra alrededor de la cisterna; la tierra
desigual suave puede causar grietas o falla de la cisterna
Es muy importante que se analice cuidadosamente la selección de la ubicación del
sitio, ya que esto determinará el éxito y facilidad del proceso de la construcción. El
suelo no debe tener objetos que alteren la estabilidad del EcoLavadero, cisterna, o
humedal construido (hormigueros, viejas letrinas, hoyos de basura, raices de árbol,
etc.). Las rocas tienen que quitarse porque la tierra puede moverse un poco con el gran
peso de la cisterna llena. La presencia de rocas también puede hacer presión sobre
puntos específicos de la cisterna pudiendo causar una falla. (Ludwig 2005). Los árboles
deberán estar al menos 10 metros de distancia porque sus raíces buscarán la humedad
y posiblemente rajarán las paredes de la cisterna. (Gould y Nissen-Peterson 1999). Si
los árboles están demasiado cerca, las hojas y los animales muertos pueden caer en el
techo del EcoLavadero y posteriormente obstruir los canales o los tubos de transporte.
La tierra debe ser sólida pues la tierra no comprimida puede causar grietas y
6
posiblemente fallas en el EcoLavadero, la cisterna, o las paredes del humedal
construido. Las cisternas con más de 3 metros de altura del agua requieren de un
diseño profesional pues pueden producir mucha presión en las uniones de piso. (Ludwig
2005). (El actual diseño es de menos de 3 metros.)
Paso 2 de la Construcción – Construcción de la Cisterna
Después de que el sitio ha sido preparado y el área de la cisterna ha sido excavada, la
primera cosa que se debe construir es la cisterna subterránea. La figura 5 en la
próxima página muestra una vista detallada del piso de cisterna.
1. Preparación del Hoyo Excavado
• Deberá permitirse que el fondo y lados del hoyo excavado se sequen
antes de que el concreto sea vertido
• El hoyo de la cisterna deberá ser cercado para impedir a animales o
niños caerse en el hoyo durante la construcción
2. Colado del piso de concreto
• La primera capa de concreto deberá ser de 7 - 10 cm.
• Debe ser aplanado y nivelado para quitar burbujas de aire usando
pedazos largos de madera (un pedazo largo de madera 5x10 cm)
• Cuando la primera capa de concreto es vertida, malla de acero se debe
colocar sobre el concreto para reforzar el piso
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Inserte varillas de acero de 3-4 cm en el concreto, pero sin pasar a
través de todo el concreto. Después amarre con alambre las varillas a la
malla de acero, para que queden las varillas verticales junto a la pared de
tierra del hoyo
Deberán por lo menos 3-4 cm de concreto entre el fondo de cada varilla y
la superficie de piso
Forme grupos de 4 varillas amarradas con alambre y a intervalos
igualmente espaciados
Las varillas deberán extenderse algunos centímetros por arriba de lo que
sería la parte superior de las paredes de la cisterna
Deberá haber dos grupos de varillas a ambos lados del piso, espaciados
igualmente aparte (aproximadamente 2 m), y un grupo de varillas en
cada esquina del piso de la cisterna (Figura 5)
Después se debe verter inmediatamente una segunda capa de concreto,
otra vez de 7 - 10 cm de espesor, por encima de la primera capa y la
malla de acero
Otra vez se tiene que aplanar y nivelar para quitar burbujas de aire
Después de que la segunda capa ha sido vertida, toda la malla de acero
deberá estar cubierta por concreto
Todos estos pasos se deben ser realizar en sucesión rápida para que el
piso de concreto se forme firmemente como una sola unidad.
El piso deberá ser mantenido húmedo, no mojado, usando esponjas o
toallas
El concreto de la cisterna puede tomar hasta tres semanas para curar
completamente
7
Figura 5. Construcción del piso del piso cisterna subterránea
3. Construcción de las Paredes de la Cisterna. La figura 6 a continuacion
representa gráficamente los pasos descritos en esta sección.
• El piso de la cisterna debe haberse curado lo suficiente (1-2 mínimo de
días) para que pueda sostener el peso de las paredes
• Las paredes de la cisterna son construidas con tabicón, y con mortero
de cemento para juntarlo.
• Mortero de cemento debe llenar todas coyunturas horizontales y
verticales
• Los tabicones deben ser mojados en el agua justamente antes de que
son colocados en la cama de cemento
• Una vez los tabicones han alcanzado la altura apropiada, el cemento
debe ser vertido en los espacios de la columna ocupados por los
conjuntos de barras de varilla
• Formas de madera debe ser colocados contra la pared para mantener el
cemento vertido en su canal vertical.
• Las formas de madera necesitarán quedarse en su lugar hasta que la
varilla que refuerce las columnas se haya colocado adecuadamente
8
Figura 6. La construcción de las paredes de la cisterna
4. construcción del Techo de la Cisterna.
• Después de que las paredes se han curado, el techo de la cisterna puede
ser vertido
• Se tendrán que usar columnas y bases de madera para apoyar el techo
de concreto mientras se cura.
• El techo deberá ser vertido de manera similar al piso
• Una capa inicial de aproximadamente 10 cm de espesor deberá ser
vertido sobre las formas de madera.
• Esta capa inferior tiene que ser nivelada y aplanada para quitar las
burbujas de aire. Otra vez, use pedazos largos de madera (pedazos
largos de madera con las dimensiones 5x10cm, o 2X4pulgadas).
• Después, una malla de acero deberá ser colocada sobre esta capa
inferior
• Después, la malla de acero se amarra a las varillas expuestas de las
columnas verticales.
• Después, la segunda capa de concreto de 10 cm de espesor debe ser
vertida
• Esta capa también deberá ser nivelado y aplanada para asegurar que la
malla de acero y las varillas es tan cubiertas
• Después de que el techo se haya curado, las columnas de madera y las
piezas de apoyo deben quitarse
5. Instalación del Registro de Acceso
• Es necesario dejar una apertura cuadrada en el techo de la cisterna para
acceso
• La apertura debe ser suficientemente grande para que quepa una
persona grande
• Use las formas de madera que se usan para colar el techo para preparar
el registro
• Una escotilla metálica debe ser instalada encima de la apertura
• La escotilla debe estar levantada para que no entre agua no tratada a la
cisterna.
9
•
Instale un escalón de concreto en el piso de la cisterna para facilitar el
acceso.
6. Fabricación de Tubos de Entrada y Salida de Agua
• Todas los hoyos para las entradas y salidas deben ser ordenados y
puestos antes el cemento sea vertido o se endurezca
• Se puede realizar este paso utilizando una lata de café u objeto cilíndrico
semejante del diámetro correcto
• Agujero de Entrada: Haga un agujero por el techo concreto
suficientemente grande para que quepa un tubo de PCV con un
diámetro de 10 cm.
• El agujero deberá estar cerca de la esquina de la cisterna al lado del
barril con el filtro
• Agujero de Salida: Haga un agujero en el techo de concreto lo bastante
grande para caber un tubo de 5 cm diámetro
• El agujero de salida debe quedar justamente en el borde del techo donde
la pared y el techo se encuentran (el tubo de salida tendrá que ser fijado
a la pared de la cisterna)
• El agujero del tubo de salida debe estar bajo la jaula diseñada para
sostener la bomba
• Agujero para el exceso del flujo: Cerca de la parte mas alta de la
cisterna, se debe de hacer un agujero para permitir que el agua salga
de la cisterna cuando esta haya alcanzado la capacidad maxima
• Este hoyo debe ser suficiente grande para acomodar un tubo de 4
pulgadas (10 cm)
• Más tarde, cuando la plomería se instale, el área alrededor de los
agujeros debe rellenarse con concreto para lograr un sello hermético
7. Aplicar Yeso al Interior de la Cisterna. Véase la figura 7.
• Cuando la cisterna esté completa la parte interior debe ser cubierta con
yeso
• El suelo, las paredes, y el techo deberán estar ligeramente húmedos
cuando se aplica el yeso
• El yeso deberá ser aplicado en varias capas delgadas hasta que se
tenga un espesor de 2 cm de espesor
• La cisterna entera debe ser cubierta con una capa antes de aplicar la
siguiente capa de modo que seque como una sola pieza
10
Figura 7. Aplicación de yeso a la cisterna
Información general sobre la construcción de la cisterna
El hoyo excavado debe estar seco antes de iniciar de modo que el concreto se forme
correctamente. Si el piso esta húmedo, el concreto tendrá puntos débiles y no durará
mucho tiempo. Cuando el concreto para al piso se vierte, la nivelación y el movimiento
del concreto ayuda a quitar las burbujas de aire grandes del concreto. Las burbujas de
aire atrapadas en el concreto lo debilitan cuando ya ha curado . El concreto es muy
resistente en compresión, pero puede rajarse con suficiente tensión.
El concreto armado con varilla y/o malla metálica es mucho más resistente a la alta
tensión que el concreto solo. Si el concreto se cura lentamente, es más resistente; esta
es la razón por la qué tiene que mantenerse húmedo. El concreto y el mortero colocado
en todas las uniones aseguran que todas las uniones eviten la entrada del agua. No
deje varillas o alambre malla de expuesta al aire o a la tierra; deben ser cubiertas por el
concreto. El hierro en estos productos se oxidará al ser expuesto al aire o piso mojado.
La oxidación puede debilitar el metal. Esto pone tensión sobre el concreto alrededor y
finalmente debilita el concreto. La varilla y la malla metálica proporcionan el apoyo al
peso del agua y también el peso del techo de concreto. Es posible taladrar hoyos por el
cemento después de que se haya asentado, pero esto es un trabajo difícil y requiere
instrumentos especiales. El agujero para el tubo de salida tiene que estar cerca de la
pared de modo que el tubo pueda ser asegurado a la pared; este lo mantendrá estable y
disminuirá la probabilidad de que se rompa.
Si el concreto esta seco cuando se aplica el yeso , este no se adherirá bien a la
superficie. También, si el yeso se aplica en capas gruesas será frágil y más propenso a
despegarse del techo y las paredes. La adición de cal a la mezcla de yeso lo hace más
fácil de aplicar y hace la capa enyesada seca final más impermeable. (Gould and
Nissen-Peterson 1999).
Paso de Construcción 3 – Construcción del EcoLavadero
Después de que la cisterna se ha secado y formado, la construcción del EcoLavadero
puede comenzar. Este es la parte más técnica del proyecto porque hay bombas,
válvulas, y un tinaco, y necesitan estar correctamente instaladas para que la plomería
del sistema funcione correctamente.
1. Principal Parte del EcoLavadero
• La tierra debajo del EcoLavadero deberá ser preparada de manera
similar al piso de la cisterna
• La base de concreto debera ser vertido usando una malla de refuerzo, de
la misma manera en que se hizo la construcción del piso de cisterna
• El EcoLavadero propuesto, con sus bordos y tinas de enjuagues, esta
construido con bloques sólidos de concreto
2. Pedestal para apoyar el tinaco de plástico HDPE
• El área directamente debajo del tanque es construida de tabicón
completamente hasta la base
• La parte superior del lavadero aquí tiene que estar el nivel y liso
• Antes de colocar el tinaco de plástico HDPE sobre el pedestal, deje que
el concreto cure completamente
11
3. Lavaderos
• Use tabicón para construir los soportes de cada lavadero.
• Coloque tablas de apoyo (de Madera) debajo de donde quedará cada
lavadero
• No rellene el frente de cada uno de los lavaderos con tabicones para que
las tablas de apoyo puedan ser quitadas más tarde.
• Pongas las varillas a través de la apertura por arriba de las tablas de
apoyo
• Mantener 10 cm intervalos entre de las varillas.
• Vierta el concreto alrededor de las varillas y déle forma de lavadero.
• Cuando el concreto se seque, las tablas pueden ser quitadas de la
apertura delantera
• Un agujero de desagüe de diámetro de 2.5 cm tiene que ser taladrado
por el parte de fondo de cada uno de los lavaderos
• Un pedazo del tubo PVC de 2.5 cm debe ser insertado en el agujero de
desagüe, extendiéndose hasta un centímetro en la canal de desagüe
• Selle el tubo de PVC y agujero de desagüe con cemento para prevenir la
fuga de agua.
Figura 8. Apoyos de madera para la construcción del lavadero
4. Tanques
• Use bloques sólidos de concreto para dar la forma y profundidad a los
tanques
• Haga un agujero de entrada para el agua de 2.5 cm en la parte superior
del tanque para qué pase la tubería galvanizada de 2 cm y la llave
• Deje un agujero de desagüe (de 2.5 cm) de 2.5 cm en el fondo del
tanque
• Inserte un pedazo de pipa PVC (de 2.5 cm) en el agujero de desagüe,
extendiéndose hasta un centímetro en la canal de desagüe
12
•
El tanque entero y el agujero de salida deben cubrirse herméticamente
con una capa de yeso de cemento de 1 - 2 cm de espesor
5. Canal de Desagüe
• Tabicones de concreto en una forma de escalera; se puede cortar
algunas de los bloques para que queden bien
• Vacíe el concreto sobre la escalera y luego aplánelo con una pendiente
para crear una canal de desagüe de 5 - 6 %
• La canal debe ser construida de tal manera que descargue las aguas
residuales al humedal construido debajo del suelo y la capa de grava
• Una pantalla de tela metálica puede ser atada en la entrada de la canal
para asegurarr que el piso del humedal no se derrame en la canal de
desagüe
Figura 9. Canal de Desagüe
6. Repisas y Bancas para Doblar la Ropa
• Primero una capa de hormigón se vacía en la tierra que ya esta seca,
nivelada y comprimida
• La parte de enfrente del banco se construye usando bloques de
concretos y mortero
• Las tablas de madera y pequeños postes dan una estructura de apoyo
similar a lo que se uso para el techo de la cisterna (ver la Figura 9)
• Las tablas y postes se colocan en la parte trasera del banco
• A lo largo del banco, la varilla se coloca cada 20 – 25 cm en la parte
trasera del banco y puesta encima de los bordos de Apoyo
• Vierta el concreto sobre las tablas, hasta que cubra las varillas
• Después de que el concreto haya curado, el exterior entero del banco y
mesa debe ser cubiertos con yeso
13
Figura 10. Vista magnificada de las tablas de apoyo de madera para el banco y mesa.
7. Bomba de Agua. Véase la figura 11.
• NOTA: la bomba es el artículo más caro y frágil en el EcoLavadero y por
lo tanto los operadores deberán tener mucho cuidado con su manejo y
cuidado
• La bomba debe ser asegurada con una jaula metálica prefabricada, fijada
al techo de la cisterna, usando pijas de anclado en el concreto
• La jaula metálica debe ser fijada de manera que sea permanente y
duradera
• La tubería que corre de la cisterna a la bomba puede ser de PVC, de
cobre, o de acero galvanizado según la disponibilidad, preferencia, y tipo
de bomba usada
• La plomería de la bomba al tinaco tiene que ser sólida y estar protegida
• La bomba tiene que ser una bomba de desplazamiento positivo, para no
tener que ponerle agua antes
• Si la bomba es eléctrica puede tener una fuente de energía solar.
• Si la bomba es una bomba de mano (impulsada por el esfuerzo de una
persona); debe ser escogida de modo que sea fácil de usas por los
usuarios del EcoLavadero
14
Figura 11. Bomba de la cisterna, registro, y tinaco
8. Tinaco y Plomería del Lavadero
• La tubería que conecta al tinaco de plástico HDPE con los tanques debe
ser de acero galvanizado o cobre
• Las uniones en forma de “T” tienen que ser conectados o soldadas en
línea de modo que las llaves puedan fijarse a cada tanque
• • Después de que los tubos son puestos en ambos lados de la canal de
avenamiento, deberán ser cubiertos de una capa delgada del concreto
para protegerlos (ver la figura 2)
9. Tendedero
• El tendedero debe ser armado con postes de madera bien fijos
• El tendedero debe dar al sol de la mañana o de la tarde
Instrucciones Generales para el EcoLavadero
En forma parecida a la cisterna, es muy importante tener una base sólida para el
EcoLavadero, para asegurar que durará. La tierra suave, no comprimida puede
moverse, produciendo grietas o rotura de las secciones del EcoLavadero. Se
recomienda usar bloques sólidos de concreto porque son fáciles de usar y son
generalmente más resistentes que los bloques de concretos que tienen hueco al medio.
Cuando este lleno, el tinaco de HDPE pesará más de 750 kilogramos y por lo tanto
necesitará una base muy resistente, sólida, y plana. Cada estación de EcoLavadero,
lavadero, y tanque necesita su propio desagüe de modo que el agua jabonosa del
lavadero no se mezcle con el agua desaguada. Este es importante para conservar el
agua. Con la canal de desagüe, un ángulo de 5 – el 6 % asegura que las aguas
residuales y los sólidos fluyan libremente al humedal construido. Es también importante
que el canal sea bastante amplio (al menos 0.60 m) de modo que una persona pueda
tener acceso para realizar mantenimiento. Tanto en los lavaderos como en el área para
doblar ropa, la varilla proporciona la fuerza suplementaria, que es muy necesaria para
estas estructuras ligeras.
Es muy importante conseguir el tipo apropiado de bomba. Una bomba centrífuga no
jalará el agua si se localiza arriba de la fuente de agua que está siendo bombeada. Para
la bomba de la cisterna, una bomba de desplazamiento positivo funcionara mucho mejor
15
ya que produce succión y flujo aun si no hay ninguna agua en la bomba o en las
tuberías. Sin embargo, hay que tener cuidado porque hay una posibilidad que las
bombas de desplazamiento positivas aumenten mucha la presión lo que puede dañar
las mangueras, accesorios, válvulas, y tubos si el agua no es capaz de fluir y esta
bloqueada de alguna manera.
Paso de Construcción 4 – Superficie de captación de agua de lluvia y pozo
Este diseño del EcoLavadero requiere dos fuentes de agua. La principal fuente de agua
es el sistema de techo, canales, y tubos que recogen y transportan el agua de lluvia la
cisterna. La otra fuente de agua es un pozo secundario que se usa durante la
temporada de sequía. El techo y la infraestructura para captar lluvia deber instalarse
antes de la construcción del humedal construido.
1. Pozo Suplementario y Bomba
• El pozo debe estar a una distancia de aproximadamente 3 metros de la cisterna
y tambor con filtro (véase la figura 2)
• El pozo debe ser excavado a una profundidad de por lo menos 2-6 metros,
dependiendo en la altura del manto freático (véase la figura 3)
• Igual que con la bomba de la cisterna, esta bomba debe ser asegurada a una
base concreto y encerrada en una jaula metálica
• Debe ser una bomba de desplazamiento positiva
• La plomería puede ser una combinación de PVC, cobre, o acero galvanizado
• El agua debe pasar primero por el filtro antes de la bomba
• Durante la temporada de lluvias, debe haber algún modo de almacenar la bomba
• La bomba puede ser eléctrica o manual.
2. Tambor con filtro
• El Barril del filtro es simplemente un tambor de 55 galones
• Debe ser colocado cerca del tubo de entrada a la cisterna
• Tubo de PVC o acero galvanizado de 100 mm de diámetro debe usarse para
conectar la salida del tambor con el tubo de entrada a la cisterna
• El tambor con filtro debe tener una tapa removible, pero que selle bien para
impedir que entre basura o animales
• El tubo de la entrada al barril del filtro debe ser 2 – 3” de diámetro y debe de
tener una válvula por encima que detenga el flujo
• El tubo de entrada debe ser instalado con uniones, de modo que pueda ser
fácilmente quitado de la bajada de agua y del tambor a fin de facilitar el
mantenimiento
• El tambor con filtro debe estar lleno casi completamente con grava pequeña (1-2
cm)
• El tubo que va de la bajada de agua al tambor con filtro debe ser protegido con
tela de plástico fina arriba de donde tubo se une con la bajada, para filtrar hojas
y evitas la entrada de animales
16
Figure 12. Bajada de agua y tambor con filtro
3. Superficie de captación/techo. Véase la figura 13.
• El techo puede ser de hojas de lámina galvanizada acanaladas.
• Las hojas deben colocarse de modo que todas las costuras tengan un traslape
de 5 cm
• Idealmente, los clavos y tornillos deben ser recubiertas con un sellador
impermeabilizante no tóxico después de fijar las láminas
• No use pintura para las láminas u otras partes del techo
• El alero del techo debe extenderse 3 – 4 cm sobre el borde de los travesaños
4. Marco del techo
• El marco del techo consiste de postes y travesaños de madera
• Los postes de apoyo deben ser instalados a una profundidad al menos 1 metro
dentro de la tierra firmemente
• Se recomiende usar travesaños largos para las secciones principales
• También se pueden usar uniones metálicas para los travesaños de madera, si
no hay piezas suficientemente largas
• Para proporcionar apoyo adicional al techo use travesaños de madera o
soportes de metal en forma de “T”
17
Figura 13. Superficie de captación y techo canales que transportan el agua
5. Canales de agua
• Las canales de agua deben ser de metal galvanizado u otro metal resistente a la
oxidación
• Use láminas galvanizadas dobladas en forma de un "V" con un ángulo de 90
• Evite curvas agudas en los canales
• La pendiente de los canales debe ser de más de 1 cm de bajada por 1 metro de
largo, e idealmente tiene de 2 cm de bajada por 1 metro de largo
• Debe haber por lo menos 1cm2 de área de canal por cada 1m2 de área de techo
(Por ejemplo, para un techo de 100 m2 debe haber 100 cm2 de canal en “V”)
• Use gancho de acero galvanizado de 6 mm de diámetro para soportar los
canales. (Véase Figura 14b)
• La longitud de cada canal puede variar. Deben ser suficientemente cortos para
que 2 personas lo puedan cargar fácilmente. Se pueden traslapar varios
canales.
• Los ganchos de apoyo deben ser fijados a los travesaños de techo usando
tornillos de 6 mm (acero), no con clavos
• Los ganchos de apoyo deben ser instalados no más de 1 metro aparte a lo largo
del techo
• El techo de lamina debe extenderse sobre el canal mínimo 3 cm
• Si el uso de agua para lavado es alto, entonces se puede construir una
superficie de captación adicional, junto al techo para incrementar el agua que
llega a la cisterna
18
•
Figura 14. (a). Canal de Agua y Ganchos de Apoyo (b). Corte transversal de Canal
Instrucciones Generales
El pozo tiene que ser excavado bastante lejos de la cisterna para que la cisterna no
afecte la recarga del manto acuífero. Además, tiene que haber bastante espacio de
modo que el pozo no cause problemas a la cisterna. Según la altura del manto acuífero
en época de secas, el pozo puede ser de más de 2 metros de profundidad. El riesgo de
daño, vandalismo, o robo puede ser reducido si se almacena la bomba en un lugar
seguro durante la temporada de secas.
La grava en el tambor con filtro actúa como un filtro sencillo, ayudando a prevenir la
entrada de hojas, ramas, o animales pequeños a la cisterna. El tambor tendrá que ser
vaciado y limpiado periódicamente.
La superficie de techo/captación puede ser hecha de diferentes materiales.
Recomendamos las hojas metálicas galvanizadas onduladas porque son comunes y
económicas. Un traslape de 5 cm entre laminas ayuda a proteger contra goteras. Es
importante notar que si la demanda de agua aumenta o si se desea más suministro, no
es muy difícil añadir otra superficie de captación. Esto aumentará el volumen total del
agua que puede ser capturada. La aplicación de un sellador no tóxico para prevenir la
entrada de agua en de los agujeros de los clavos ayuda a reducir goteras y guarda
contra la putrefacción de los travesaños de madera. Es imperativo que los postes
proporcionan una base sólida para el área de captación del techo. Las curvas agudas
en los canales pueden causar que el agua se desborde durante tormentas grandes. Es
más fácil dar mantenimiento a los canales si no están amarrados a los ganchos de
apoyo. Los tornillos dan una unión más fuerte, más duradera que los clavos. Durante las
tormentas grandes, los ganchos de apoyo del canal deben soportar hasta 75 kg de
agua. Los clavos pueden salirse de los travesaños bajo este peso adicional.
El traslape del techo sobre los canales asegura que la sistema capturará lloviznas y que
los flujos pesados no caerán en el canal y estar forzados sobre la orilla. Si el techo
sobresale demasiado el agua de tormentas puede tener suficiente energía para
alzarse sobre los lados del canal.
Dependiendo de la demanda de agua para una aplicación particular, o para la historia
de la lluvia de un área, puede ser necesario para tener una superficie de captación de
un tamaño diferente. En la aplicación en Cinco de Marzo, puede ser necesario expandir
la zona de captación para acomodar el uso más grande en el futuro. Se puede hacer un
19
cálculo sencillo para determinar el volumen de agua que puede ser obtenida de una
cierta área de captación.
La ecuación 1
S = (100R) x A x Cr
S = El volumen anual total de agua suministrada por el sistema en metros cúbicos (m3)
R = La lluvia anual media en centímetros (cm)
A = El área total de la superficie de captación en metros cuadrados (m2)
Cr = El coeficiente de [runoff]
El coeficiente de [runoff] es solamente el volumen de [runoff] capturado de la superficie
de captación dividida por el volumen de la lluvia.
La ecuación 1
Cr = volumen de [runoff]
volumen de la lluvia
Para un sistema bien mantenido con un techo corrugado de metal tal como esta incluido
en este diseño, un coeficiente de [runoff] de 0.8 – 0.85 es común. También es posible
obtener un Cr de 0.9 a veces.
Paso de Construcción 5 – Construcción del Humedal Construido para filtrar aguas
grises
Es importante tratar biológicamente las aguas grises que estarán saliendo del sistema
para evitar los efectos ambientales negativos. Las adiciones de agua gris a los cuerpos
de agua de superficies pueden causar los desequilibrios de pH, la demanda aumentada
de oxígeno y un aumento en la turbidez. El nivel de tratamiento que se puede conseguir
con un sistema de filtración biológico puede depender de varios factores; el mas
importante es la cantidad de tiempo que el agua jabonosa pasa por la célula del
humedal construido, en donde los contaminantes son degradados por
microorganismos. La figura 15 ilustra el diseño del humedal construido para el
tratamiento de las aguas grises.
Figura 15. Diseño del humedad construido, con entradas y salidas.
Use los siguientes pasos y las consideraciones al fin de la sección para construir el
humedal construido.
1. Seleccione la ubicación del humedal construido.
20
•
El sitio para este caso está inmediatamente adyacente (conectado) a los
lavaderos.
• El sitio está abierto, permite el acceso fácil, tiene mucho espacio para múltiples
familias para utilizar inmediatamente, y el espacio para una expansión futura.
• Debe haber un leve pendiente natural, para facilitar el transporte de agua tratada
y al río.
• Ubique el EcoLavadero y humedal construido cerca del río, para que no haya
mucha distancia.
• El humedal debe recibir las aguas grises inmediatamente, sin permitir que el
agua se estanque.
2. Decida las dimensiones del humedal.
• El tamaño del humedal está basado en el flujo máximo de agua y una evaluación
de la bioquímica demanda de oxígeno (cuanto oxígeno se requiere para la
descomposición de los contaminantes y nutrientes) de las aguas residuales.
• Este sistema es diseñado para tratar las aguas grises producidos de 40 familias
cada semana, utilizando 240 L cada día, para un suma de 9600 L a la semana.
• Las dimensiones recomendadas de la célula de humedal son una anchura de 2
M y una longitud de 10 M
3. Excave la tierra adyacente al Ecolavadero.
• El canal debe distribuir el agua en el humedal del tratamiento apenas debajo de
la capa de tierra.
• Gradúar el fondo de la célda para que tenga una pendiente una de 0.5%. La
disminución resultante en la altura de una célda de 10 m es 0.05 m (10 m *
0.5 ÷ 100 = 0.05 m), o 5 cm
4. Construya la estructura del humedal.
• Debe ser impermeable en los lados y fondo.
• De una leve pendiente al fondo del humedal para que el agua fluye por
gravedad. Se recomienda una pendiente de 0.5 %.
• Grietas en el mortero puede comprometer la pared de tabicón, lo que causaria
contaminación de las aguas subterráneas y goteras.
5. Incorpora una válvula de drenaje en el fondo de la célda a un lado al fondo de la
cuesta. La válvula servirá para bajar el nivel del agua para motivar el crecimiento de
las raíces de las plantas.
6. Incorpore la entrada de las aguas grises.
• Las aguas grises deben ser distribuidas uniformemente en el área de la entrada
para promover infiltración equilibrada en el humedal.
• Para sistemas más pequeños de humedal, un tubo perforado o una serie de
tubos puede servir este propósito (Figura 2).
• Para sistemas de humedales construidos más grandes, tubos, [slotted] tubos, o
depresiones con [V-notched weirs] pueden distribuir el agua por una entrada
ancha.
• Asegura una malla de plástica fina sobre la apertura para evitar que se tape.
• En este diseño, las aguas grises fluyen libremente del canal central del lavadero
al humedal.
7. Cree un tubo de salida.
21
•
•
•
•
El tubo debe estar a la misma altura como el de la entrada - apenas debajo
del nivel de pajote.
Instale filtro de malla fina de plástico para prevenir que el piso y la grava
pasen por el tubo. (Figura 16).
Un tubo puede ser conectado a la salida para bajar el agua al piso.
El agua efluente debe salir en el nivel del suelo y fluir como agua de
superficie por un área con vegetacion
Figura 16. El detalle de salida, el desaguadero, y la malla filtran
8. Material para las plantas
• Aplique una capa de arena gruesa de 5 cm de espesor.
• Coloque una capa de grava encima de la capa de arena. El tamaño de la
grava en los primeros 50 cm de entrada y los últimos 50 cm a la salida debe
ser de aproximadamente 5 cm en el diámetro; este reduce el riesgo de
obstruir la entrada o salida, en caso de que los sólidos suspendidos lleguen a
en estas áreas. En todas partes del resto del sistema, el tamaño de grava
deberá estar entre 0.5 y 3 cm. Para asegurar suficiente eliminación de BOD
en este diseño, coloca una capa de grava de 55 cm, llenando la célula hasta
una altura de 60 cm.
• Al final, ponga una capa de paja o tierra de 5 cm de espesor.
22
Figura 17. Vista lateral de los componentes del humedal construido.
Paso de Construcción 6– Establecimiento de la vegetación en el humedal
1. Colecte y siembre plantas de un humedal natural local (recomendado) o de un vivero,
con todo y raíces y tierra
• Este diseño usa plantas locales que estén disponibles en la cercanía porque ya
están acostumbradas al clima local: juncos, carrizo, espadaña,.
• La planta entera (las hojas, el tallo, las raíces, y retoños) más un poco de tierra
debe ser trasplantada (Figura 18).
• El final de la raíz deberá ser colocado aproximadamente 5 cm debajo de la capa
de paja o tierra orgánica.
• Los tallos (la parte que no esta sumergida en el agua) pueden ser cortados a
aproximadamente 20 cm.
• Los aneas deberá ser colocado con una distancia de 1 m entre cada planta; los
carrizos, juncos, y espadañas pueden ser plantadas a 15 cm de distancia.
2. Riegue las plantas.
• Sature el piso con agua hasta la superficie (no más) y permita que se evapore
lentamente, manteniendo el suelo húmedo durante el período de propagación
entero, aproximadamente 2-3 meses.
• Después de que plantas sean establecidas, utilicen el desaguadero para ajustar
el nivel del agua en la célula para alentar la penetración más profunda de raíz de
planta en el medio de grava.
• Finalmente las raíces de planta extenderán al fondo de los medios. Las plantas
deben establecerse bien antes de que se empiece a tratar las aguas grises. Si
no se puede esperar hasta que se establecen completamente, aquellas plantas
que mueran pueden ser sustituidas.
23
Figura 18. Del lado izquierda a la derecha) las Aneas, los Juncos, y Césped Común de Caña
Mantenimiento
Aunque el EcoLavadero es una estructura relativamente sencilla, hay que darte
mantenimiento periódicamente. Esta lista indica el mantenimiento principal
• La cisterna debe ser inspeccionada para ver si hay agujeros o grietas u otros
tipos de daños, anualmente
• La cisterna debe limpiarse anualmente
• Siga las especificaciones de los fabricantes para el mantenimiento de las
bombas de agua
• Las jaulas de las bombas deben ser revisadas periódicamente para asegurar
estén bien aseguradas
• El canal de desagüe debe ser inspeccionado y limpiado con regularidad
• El tambor con filtro tendrá que ser inspeccionado anualmente
• El tinaco de plástico HDPE tendrá que ser limpiado e inspeccionado
periódicamente
• El techo tendrá que ser inspeccionado para ver si hay agujeros y luego debe
limpiarse
• Los ganchos de apoyo de canales que estén sueltos tendrán que ser apretados
de nuevo
• El agua tiene que fluir constantemente por el humedal para mantener las plantas
en buen estado (también se pueden regar con agua del río)
• Los tubos tendrán que ser revisados para ver si hay obstrucciones
• La malla en la entrada y la salida del humedal del tratamiento debe ser limpiada.
cuando el flujo es más bajo que usual prevenir atascando aún más.
• Los grupos de plantas que marchitan necesitarán ser reemplazadas, aunque no
es necesario cosechar estacional.
. Un laboratorio de analisis local o de investigación puede poder ayudar a
organizar un programa que determine la demanda bioquimica de oxigeno.
Esto es apenas una lista del mantenimiento mayor. Un rótulo puede ser colocado en
la EcoLavadero para recordar a usuarios del mantenimiento
24
Figure 19. Un ejemplo de un rótulo que ayuda a recordar a los usuarios del EcoLavadero del
mantenimiento requerido.
25
Materiales
La lista de materiales requerido por la construcción del EcoLavadero esta en [Table] 1.
Table 1. Lista de materiales para el EcoLavadero
Materiales
750L Tinaco de almacenaje de plástico
Tambor con capacidad de 200 litros
HDPE
Hojas de Lámina Corrugado
Válvulas para agua
Postes de madera (10)
Varilla
Canales metálicos
Malla metálica reforzada
Bombas de agua (2)
Formas de madera
Tubería de PVC
Plantas de humedal
La arena (calidad para hacer concreto)
Filtros de malla plástica para los canales
Tubos metálicos galvanizados
La grava (calidad para hacer concreto)
Tapa metálica para el registro de la
cisterna
Tornillos y clavos
Tubería de cobre
Jaulas metálicas con cerraduras (2)
Cemento (calidad para hacer concreto)
Cuerda para tender
Recipientes de basura
Cal
El concreto
Paja
Bloques sólidos de cemento
Arena
Travesaños de madera
Grava medio (5 cm) y pequeña (0.5 –
3cm)
Otras Consideraciones
Otras consideraciones de este diseño:
• No se sabe cuando esta vecindad comenzará a recibir servicios regulares de
agua. Esto podría ser varios años. El EcoLavadero fue diseñado para durar y ser
capaz de ser usado productivamente durante muchos años.
• En el futuro, es posible que la comunidad requiera que el EcoLavadero y el
humedal construido tengan mas usuarios . El diseño tomó esta posibilidad en
cuenta y proporciona la posibilidad de ampliar el sistema para captar más lluvia
si es necesario.
• En este caso, los diseñadores y grupos de la comunidad tuvieron que
considerar que los miembros de la comunidad no son dueños de la tierra. y que
el Colonia no es reconocida oficialmente por la ciudad. Este creó un ambiente
donde discreción e independencia durante el período de la construcción fueron
muy importantes.
26
Referencias
Bounds, H.C., et al. "Effects of Length-Width Ratio and Stress on Rock-Plant Filter Operation."
The Small Flows Journal 4.1 (1998): 4-14.
Crites, Ron, and George Tchobanoglous. "Small and Decentralized Wastewater Management
Systems." Water Resources and Environmental Engineering (1998).
Dallas, Stewart C. "Reedbeds for the Treatment of Las aguas grises as an Application of
Ecological Sanitation in Rural Costa Rica, Central America." Murdoch University,
Western Australia, 2005.
Gould, John, and Nissen-Peterson, Erik. “Rainwater Catchments for Domestic Supply.”
ITDG Publishing. 1999.
Ludwig, Art. “Water Storage: Tanks, Cisterns, Aquifers, and Ponds.” Oasis Designs. 2005.
Tchobanoglous, George, and Franklin L. Burton, eds. Wastewater Engineering: Treatment,
Disposal, and Reuse. McGraw-Hill, Inc., 1991.
UNEP. “Source Book of Alternative Technologies for Freshwater Augmentation in Latin
America and the Caribbean.” Unit of Sustainable Development and Environment
General Secretariat, Organization of American States. 1997.
27