Andrik Itzae Díaz García[2o Chichén-Itzá], Mia Vianey Garcia Baro[2o Chichén-Itzá], Ashley Sophia Reyes Martinez[2o Chichén-Itzá]
Un biofiltro es un sistema que utiliza un medio poroso, granular o un lecho fijo en el cual se desarrolla una biopelícula de microorganismos que degradan contaminantes en el agua. Con la información anterior se desarrolló este biofiltro con el propósito de utilizarse en el hogar para tareas que no incluyan la ingesta o el contacto directo. Con el objetivo de diseñar un biofiltro a base de materia orgánica se investigaron sus tipos, sistemas, aplicaciones y limitaciones. Entre los datos más destacados se descubrió que sus aplicaciones más adecuadas serían, en un contexto donde el agua ya está sedimentada, el riego de plantas para evitar que se marchiten por impurezas, así como la limpieza del hogar en la limpieza. Para la elaboración del biofiltro se emplearon cáscaras orgánicas, grava y tezontle, que ayudan a retener impurezas del agua. Además, se utilizó una botella de plástico y recortes de costal que funcionaron como soporte para separar las capas del biofiltro (ambos reciclados). Para su construcción primero se colocó una capa de grava, seguida por una capa de tezontle y posteriormente una capa de cáscaras, separadas entre sí por el costal. Esta organización permite que el agua pase por los materiales, facilitando la filtración y la retención de partículas de suciedad. Durante las pruebas se observó que el agua presentaba una apariencia más limpia, ya que algunos materiales retenían impurezas. Sin embargo, no se puede afirmar que el filtro purifique totalmente el agua, por lo que no es recomendable para consumo humano.
A biofilter is a system that uses a porous, granular medium or a fixed bed in which a biofilm of microorganisms develops, degrading contaminants in water. Based on this information, this biofilter was thinked for home use in tasks that do not involve ingestion or direct contact. To design a biofilter based on organic matter, its types, systems, applications, and limitations were investigated. Among the most significant findings was that its most suitable applications, in a context where the water is already settled, would be for watering plants to prevent them from wilting due to impurities, as well as for household cleaning. Organic peels, gravel, and tezontle (a type of volcanic rock) were used to construct the biofilter, as these help retain impurities from the water. Additionally, a plastic bottle and burlap scraps were used as supports to separate the biofilter layers (both recycled). The construction process involved first placing a layer of gravel, followed by a layer of tezontle, and then a layer of peels, separated by the burlap scraps. This system allows water to pass through the materials, facilitating filtration and the retention of dirt particles and impurities. During testing, the water appeared cleaner, as some materials retained impurities. However, it cannot be said that the filter completely purifies the water, so it is not recommended for human consumption.
Se biofiltro elij se tlamantli tlen kitekiuia tlamantli tlen tlapojtok kampa moskaltijtiuetsij nopa piltlapialtsitsij, tlen kipaleuia ma ayokmo tlauel mokueso nopa atl. Ni tekitl kichijki ma kichijchiuakaj se biofiltro ika tlamantli tlen amo kipiaj tlaltejpochtli kej nopa tlaltejpochtli, tlaltejpochtli uan tetl tlen kisa ipan se botella tlen kikualchijchijtokej, uan kinxeloaj nopa capas ika tlaltejpochtli tlen kichijchijtokej ika arpillera. Atl pano ipan ni tlamantli, uan kikaua se keski tlamantli tlen amo kuali ma mokaua. Kemaj kiyejyekojkej, nopa atl nesiyaya chipauak; maske, nopa biofiltro san kuali para tlaelilistli o tlapajpaktik uan ax para maseualmej.
Un biofiltro es un sistema que utiliza un medio poroso, granular o lecho fijo sobre el cual se desarrolla una biopelícula de microorganismos que degradan contaminantes del agua o del aire.
Situaciones como la sedimentación en el agua o la contaminación con impurezas son factores clave en el desarrollo de este proyecto al tener presencia de situaciones similares en nuestra comunidad.
Nuestro proyecto plantea la idea de adaptar biofiltros para usarlos de forma doméstica y así ayudar al saneamiento del agua utilizada en los hogares. El proyecto utilizará cascarón de huevo como componente orgánico en cuestión, grava y tezontle para retener los sedimentos.
Ayudando principalmente en actividades cotidianas que no incluyan la ingesta o el contacto directo como el riego y la limpieza doméstica.
Actualmente la comunidad de Coacalco ha sufrido de problemas en la distribución del agua ya que se han encontrado sedimentación en ella. En la elaboración de este biofiltro a partir de cascarón de huevo, esencial debido a que está conformado por carbonato de calcio que ayuda a equilibrar el pH del agua además de eliminar impurezas, tezontle y grava, evitando el paso de contaminantes grandes y beneficiando el paso del agua, adicionada con costal en la separación de capas y elaborado dentro de una botella de PET de 1 litro, logrando utilizar recursos usualmente desechados en los hogares y favoreciendo la reutilización en el uso del biofiltro, ayudando a la población a filtrar su agua de uso cotidiano de estos contaminantes en actividades como el regado de plantas o limpieza del hogar.
En octubre del 2025, N+ Noticias reportó que en comunidades de Coacalco se suministró agua contaminada por sedimentos producto de filtraciones de aguas negras al pozo El Laurel. Ante esta problemática se busca cómo elaborar un biofiltro a partir de materia orgánica para uso doméstico y a partir de la elaboración del mismo se tiene como finalidad filtrar el agua doméstica de impurezas y sedimentos, actuando como barrera ante desechos orgánicos que puedan afectar la cotidianidad del uso de agua de la comunidad utilizando materiales ordinarios desechados por la población en sus hogares. Ya que al utilizarse el agua contaminada puede llegar a provocar defectos en el crecimiento de las plantas y en la limpieza, siendo poco inocuo para su desempeño en el hogar.
Si logramos elaborar un biofiltro a base de materia orgánica , entonces conseguiremos filtrar sedimentos e impurezas del agua de uso doméstico.
Diseñar y elaborar un biofiltro a base de materia orgánica para uso doméstico.
Elaborar un biofiltro a base de materia orgánica para uso doméstico.
12. Producción y consumo responsable: Garantizar modalidades de consumo y producción sostenibles.
El uso de biofiltros se ha consolidado como una tecnología eficiente y sostenible para el tratamiento de aire y agua contaminados.
Actualmente,los biofiltros se emplean en distintos sectores debido a su bajo costo operativo,reducido consumo energético y capacidad para degradar contaminantes mediante procesos biológicos.
En el ámbito del control de emisiones gaseosas, los biofiltros son ampliamente utilizados para eliminar compuestos como el amoníaco (NH3),el sulfuro de hidrógeno (H2S) y otros compuestos orgánicos volátiles (COV).Estos sistemas funcionan haciendo pasar el aire contaminado a través de un medio filtrante (como compost,turba o materiales sintéticos) donde microorganismos degradan los contaminantes.Esta aplicación es común en granjas porcinas y avícolas,así como en la industria alimentaria,donde se busca reducir olores y mejorar la calidad del aire sin generar contaminantes secundarios.
En cuanto al tratamiento de aguas residuales,los biofiltros permiten la degradación de materia orgánica y compuestos como amonio y nitratos.
Se emplean tanto en sistemas centralizados como en tratamientos descentralizados,siendo una alternativa viable en zonas rurales o pequeñas comunidades sin acceso a grandes plantas de tratamiento.Su implementación permite la reutilización del efluente tratado,por ejemplo,para riego.
Otra aplicación relevante es el tratamiento de lixiviados en rellenos sanitarios,donde los biofiltros reducen la carga orgánica y tóxica de los líquidos generados en los basureros antes de su liberación al ambiente.
En la agricultura,también se aplican para tratar aguas de drenaje contaminadas con pesticidas,herbicidas y fertilizantes,evitando que estos lleguen a cuerpos de aguas naturales.
Actualmente,la tendencia tecnológica se orienta hacia el desarrollo de biofiltros más eficientes,capaces de eliminar contaminantes emergentes y adaptarse a nuevas exigencias ambientales.Además,se busca optimizar los materiales filtrantes y mejorar la estabilidad de los sistemas para prolongar su vida. Los costales de harina los cuales están fabricados con tiras de polipropileno, lo que les permite una gran capacidad para soportar cargas pesadas sin romperse. Pero principalmente los costales de harina están fabricados por láminas de tela hechas de tela con algodón muy finos.
Las principales funciones de los materiales como el tezontle rojo, el cual es una piedra volcánica, es que este ayuda a mejorar la estructura del suelo, ayudar a la absorción de humedad y controlar el encharcamiento.
De igual manera se utilizó la grava que a pesar de ser un material de construcción, la grava en un filtro de agua funciona como un lecho de drenaje, permitiendo que el agua fluya sin obstáculos mientras atrapa partículas más grandes y sedimentos.
La cáscara de huevo tiene propiedades las cuales son el carbonato de calcio, lo cual ayuda al saneamiento del agua.
El rango ideal del agua de riego es entre 6, 5 y 7.5, u 8 como máximo.
La biofiltración en el control de compuestos orgánicos volátiles con una eficiencia de aproximadamente del 90% en comparación con otras tecnologías de control de contaminación existentes. Los biofiltros normalmente suelen estar fabricados por medio de espuma, plástico, textil turba, los cuales ofrecen una alta relación superficie-volumen. La espuma tiene una estructura compleja con abundantes poros. El plástico puede moldearse en esferas con amplios refuerzos anteriores para proporcionar más espacio para la adhesión de las bacterias.
Los biofiltros se utilizan principalmente en el tratamiento de aguas industriales y residuales, donde descomponen las impurezas orgánicas y los compuestos del nitrógeno, así como en la purificación del aire de escape para eliminar olores y compuestos orgánicos volátiles.
Los biofiltros son sustentables en algunas cosas y se ha comprobado actualmente que puede eliminar el 98% de nitratos y el 90% de pesticidas y antibióticos de las aguas residuales.
Los biofiltros son sistemas biológicos de depuración que utilizan microorganismos para eliminar contaminantes del aire, el biogás y el agua. Se clasifican principalmente en biofiltros de lecho fijo, biofiltros percoladores (o de lecho escurrido) y biolavadores, variando por el uso de soporte (orgánico o sintético) y la fase móvil.
Actualmente la contaminación del agua ocasiona que el agua que usamos en nuestra vida cotidiana como para limpiar o regar las plantas, no suele salir del todo limpia, llega a salir con sedimentos, sarro o incluso la desperdiciamos sin darnos cuenta que puede tener otra función con el ph adecuado. Esto ocasiona principalmente a la transmisión de enfermedades como el cólera, la disentería, la hepatitis, tifoidea y poliomielitis.
Los principales contaminantes del agua incluyen bacterias, virus, parásitos, fertilizantes,pesticidas, fármacos, nitratos, fosfatos, plásticos, desechos fecales y hasta sustancias radioactivas. Estos elementos no siempre tiñen el agua, haciendo que la contaminación hídrica resulte invisible en muchas ocasiones.
El vertido de fosfatos y surfactantes provoca eutrofización y el moho de algas. Muchas fragancias sintéticas en productos de limpieza contienen sustancias químicas conocidas por sus propiedades disruptoras endocrinas.
La calidad del agua puede influir en la eficiencia del riego de las plantas. El agua contaminada o con un balance de ph inadecuado puede inhibir la capacidad de las plantas para realizar fotosíntesis o afectando su crecimiento.
El uso de aguas residuales en la agricultura puede aumentar el ingreso de materia orgánica y nutrientes a los suelos cultivados lo cual contribuye a mantener y incrementar.
Materiales:
50 g Grava
50 g Tezontle
50 g Cáscara de limón seca y molida
50 g Cascarón de huevo seco y molido
1 botella de plástico de 1 L
4 tubos de ensayo
1 probeta graduada
2 vaso de precipitado de 250 ml
1 cubeta de 20 L
1 Soporte para tubos de ensayo
5 Etiquetas autoadheribles pequeñas
Un plumón permanente
Unas tijeras
Un celular o cronómetro
Un costal de harina de maíz vacío
16 tiras de pH
Agua
20 g de arena gruesa
Una licuadora
Una espátula
Procedimiento:
Capa 1 (fondo): Grava (6 cm)
Capa 2: Tezontle (5 cm)
Capa 3: Arena fina (2 cm)
Capa 4: Cascarón de huevo y cáscara de limón (70 g)
Segundo prototipo de biofiltro de lecho fijo (mejores resultados):
Capa 1 (fondo): Grava (6 cm)
Capa 2: Tezontle (5 cm)
Capa 3: Cascarón de huevo (50 g)
Para evitar que se mezclen los componentes colocamos un pedazo de costal entre cada capa
8. Preparar una mezcla parecida al paso 3 en un recipiente de mayor capacidad para probar el prototipo, también colocar la cubeta (limpia) al final para recolectar el agua filtrada.
9.Tomamos velocidad de filtrado, pH y color.
Después de finalizar el proceso metodológico, el biofiltro tuvo una altura de 25,5 cm de altura y 28 cm de ancho. Aunque concuerde con la hipótesis, no resulta inocuo con acciones cotidianas como el lavado dental, bañarse o lavar alimentos, centrándose principalmente en acciones como el riego de plantas o la limpieza del hogar o acciones en las que no se incluya el consumo humano. Debido a factores como el pH con un valor de 7, resulta potable más no purificada para consumo, ya que filtra sólo los sedimentos e impurezas.
Primera prueba. Se usó una botella de aproximadamente 1 litro, en la cual se colocó grava, tezontle, arena fina, cáscara de limón y cascarón de huevo. Éste no tuvo el mejor resultado, pues la cáscara de limón daba un color algo desagradable al agua; la arena se filtró entre el tezontle, haciendo que se resolviera e incluso alterando la calidad del agua.
Segunda prueba. Está vez se requirió una botella de mayor capacidad (2 litros) y se excluyeron tanto la arena fina como la cáscara de limón. Los resultados fueron mejores, pues los sedimentos se quedaron atrapados en las separaciones de costal y el cascarón de huevo; y el agua no tomó un color extraño.
En conclusión, el biofiltro es una herramienta importante para el tratamiento del agua, ya que su función principal es filtrar y reducir impurezas mediante procesos naturales.A través de este proyecto comprendimos que el biofiltro ayuda a mejorar la calidad del agua y retener partículas, sedimentos y algunos contaminantes; sin embargo, el agua que se obtiene no es apta para el consumo humano directo, ya que no elimina por completo todos los microorganismos o sustancias nocivas. Los resultados de nuestra segunda prueba fueron que el agua anteriormente sedimentada (después de filtrarse) tomó un color transparente levemente turbia y sin sedimentos, por esta razón al agua se le puede dar un segundo uso.
Polyjute. (s. f.). Sacos de polipropileno: Tipos, usos y beneficios. Recuperado el 3 de noviembre de 2025, de https://www.polyjute.com/noticias/sacos-de-polipropileno-tipos-usos-y-beneficios/ (polyjute.com)
Viga Home. (s. f.). ¿Para qué sirve la grava en un filtro de agua? Recuperado el 3 de noviembre de 2025, de https://vigahome.com/blogs/blog-vigahome/para-que-sirve-la-grava-en-un-filtro-de-agua (Vigahome)
Rotoplas Agro. (2022, 26 de enero). Todo sobre el pH del agua para riego. Recuperado el 3 de noviembre de 2025, de https://rotoplas.com.ar/agroindustria/todo-sobre-el-ph-del-agua-para-riego/ (Rotoplas Argentina)
