Medio Ambiente

PP-MA-84-LA ¿Cómo aprovechar el agua de la lavadora? Tratamiento de aguas grises.

Educación de calidad
Agua limpia y saneamiento

Asesor: Itzel Rodríguez Mejía

Pandilla Petit, (preescolar y 1ro. y 2do. año de primaria)

Equipo [Centro Escolar Zamá] Liam Nathan Rodríguez Cruz[2° Jaguar]

Resumen

El agua es el recurso natural más importante con el que contamos, cuando no tenemos acceso a ella se pone en riesgo nuestra salud y tranquilidad, porque la usamos para satisfacer nuestras necesidades básicas: el consumo (beber y cocinar), el aseo personal (baño y lavado de manos) y la limpieza doméstica. Reciclar las aguas grises que se producen en el hogar, disminuye el consumo de agua potable y contribuye a la conservación de los mantos acuíferos. En el presente trabajo, compartiré cómo construí en mi hogar un sistema de captación y tratamiento del agua residual de casa: la que usamos al lavar los trastes, nuestras manos y, principalmente, la que se usa en la lavadora.

Pregunta de Investigación

¿Es posible aprovechar el agua de la lavadora?

Planteamiento del Problema

El agua es el recurso natural más importante con el que contamos, cuando no tenemos acceso a ella se pone en riesgo nuestra salud y tranquilidad, porque la usamos para satisfacer nuestras necesidades básicas: el consumo (beber y cocinar), el aseo personal (baño y lavado de manos) y la limpieza doméstica.

En México el agua escasea y se encuentra en una situación grave, debido a la mala distribución, la sobreexplotación, la contaminación y el mal uso de las fuentes de agua.

Por eso es importante saber cuidar el agua y aprender formas de reciclarla y reutilizarla: una opción es la captación y el tratamiento de las aguas grises.

El tratamiento y reúso de estas aguas son una valiosa alternativa para disminuir el problema de nuestro país, ya que en todas nuestras casas podemos encontrar aguas grises, es decir, aguas residuales que son generadas en las actividades del hogar, como la lavandería, el lavado de platos y las manos, que pueden disminuir nuestro consumo de agua.

Antecedentes

El agua es un elemento esencial para la existencia de vida en nuestro planeta. Todos los seres vivos somos, en mayor o menor medida, agua y necesitamos consumirla de forma permanente para vivir.

Por esta razón la humanidad ha almacenado y distribuido agua prácticamente desde sus orígenes. Desde las primeras técnicas de almacenaje, limpieza y distribución hasta las infraestructuras y tecnologías actuales para el tratamiento de aguas, reciclado de aguas y depuración de aguas ha transcurrido una larga historia.

 

Los primeros asentamientos continuados de nuestros antepasados siempre tenían lugar en ubicaciones donde hubiese agua dulce disponible, como lagos y ríos. Y fue entorno al agua donde se originaron las primeras formas de sociedad, tal y como hoy las conocemos

 

Cuando estas formas primitivas de sociedades empezaron a evolucionar y crecer de manera extensiva surgió la necesidad de buscar otras fuentes diferentes de agua. Al crecer población humana no siempre hizo posible que estas sociedades crecieran entorno a fuentes de fácil acceso como lagos y ríos, por lo que las personas se vieron obligadas a desarrollar sistemas que les permitieran aprovechan los recursos de agua subterráneos, dando origen a las primeras construcciones de pozos.

 

Los primeros antecedentes los encontramos en Jericó (Israel) hace aproximadamente 7.000 años, donde el agua era almacenada en los pozos para su posterior utilización. Como el agua había de ser trasladada de los pozos a otros puntos donde era necesario su uso, se empezaron a desarrollar los sistemas de transporte y distribución del agua. Este transporte se realizaba mediante canales sencillos, excavados en la arena o las rocas.

 

Años más tarde se comenzaron a utilizar tubos huecos, más parecidos a lo que son nuestras tuberías de hoy en día. Por ejemplo, en Egipto se utilizan árboles huecos de palmera mientras en China y Japón utilizan troncos de bambú.

 

Fueron precisamente los egipcios, los primeros en utilizar métodos para el tratamiento del agua. Estos registros datan de hace más de 1,500 años hasta el 400 A.C. Los mismos indican que las formas más comunes de purificación del agua eran hirviéndola sobre el fuego, calentándola al sol o sumergiendo una pieza de hierro caliente dentro de la misma. Otro de los métodos más comunes era el filtrado del agua hervida a través de arena o grava para luego dejarla enfriar.

A pesar de que encontramos ejemplos anteriores, como es el caso de la ciudad de Mohenjo – Daro (Pakistán), que alrededor del año 3.000 a.C, ya contaba con servicios de baño público e incluso instalaciones de agua caliente, no es hasta la antigua Grecia cuando nos encontramos con sistemas de recogida, purificación y distribución del agua que puedan tener ciertas similitudes con nuestros días.

 

En la antigua Grecia, el agua de escorrentía, agua de pozos y agua de lluvia eran utilizadas desde épocas muy tempranas por sus ciudadanos. Debido al crecimiento de la población se vieron obligados a desarrollar sistemas más eficaces para al almacenamiento y distribución del agua, lo que les llevó a la construcción de las primeras redes de distribución a gran escala que requerían de unos materiales más sofisticados, como la cerámica, la madera o el metal.

 

La verdadera novedad introducida por los griegos estuvo en que ellos fueron la primera sociedad en tener un interés claro por la calidad del agua que consumían. Por ello, el agua utilizada se retiraba mediante sistemas de aguas residuales, a la vez que el agua de lluvia, y se utilizaban embalses de aireación para la purificación del agua.

 

Así llegamos a la época del imperio Romano. Los romanos fueron los mayores arquitectos en construcciones de redes de distribución de agua que ha existido a lo largo de la historia.

 

Ellos utilizaban recursos de agua subterránea, ríos y agua de escorrentía para su uso y aprovisionamiento. El agua recogida se transportaba a presas que permitían el almacenamiento y retención artificial de grandes cantidades de agua. Desde aquí se distribuía por toda la ciudad gracias a los sistemas de tuberías, fabricadas con materiales tan diversos como cemento, roca, bronce, plata, madera y plomo.

 

La verdadera revolución llegó con os acueductos, ya que por primera vez se podía transportar agua entre puntos separados por una gran distancia. Gracias a ellos, los romanos podían distribuir agua entre distintos puntos de su amplio imperio.

 

Por lo que se refiere al tratamiento de aguas, los romanos aplicaban el tratamiento por aireación para mejorar la calidad del agua. Asimismo, se utilizaban técnicas de protección contra agentes externos en aquellos lugares en que se almacenaba el agua.

 

Después de la caída del imperio Romano, los acueductos se dejaron de utilizar. Desde el año 500 al 1500 d.C. hubo poco desarrollo en relación con los sistemas de tratamiento del agua. Esta escasa evolución, unida a un espectacular crecimiento de la población de las ciudades, acabó desembocando la aparición de enfermedades, que en algunos casos fueron auténticas epidemias.

 

Así, durante la edad media se manifestaron gran cantidad de problemas de higiene en el agua y los sistemas de distribución de plomo. Lo más frecuente era abocar los residuos y excrementos directamente a las mismas aguas que se utilizaban para el consumo humano, por lo que era frecuente que la gente que bebía estas aguas acabase enfermando y muriendo.

Así llegamos hasta los inicios del S XIX en el que encontramos el primer sistema de suministro de agua potable para toda una ciudad completa.

Fue construido en Paisley, Escocia, alrededor del año 1804 por John Gibb. Tres años más tarde se comenzó a transportar agua filtrada a la ciudad de Glasgow.

En 1806 empieza a funcionar en París la mayor planta de tratamiento de agua conocida hasta el momento. Allí, el agua sedimentaba durante 12 horas antes de su filtración. Los filtros consistían en arena, carbón y tenían una capacidad de seis horas.

 

En 1827 el inglés James Simplón construye un filtro de arena para la purificación del agua potable. Hoy en día todavía se considera el primer sistema efectivo utilizado con fines de salud pública.

Objetivo

Construir un sistema de captación y tratamiento de agua de mi lavadora para aprovechar las aguas grises de mi hogar, como la de mi lavadora.

Justificación

En el lugar donde está mi casa no tenemos agua todos los días, por lo que hay que aprovechar lo más posible cuando llega. También me he dado cuenta que cuando mi mamá lava la ropa hay mucha agua que se puede volver a utilizar, es decir, puede ser reciclada para regar nuestro jardín, lavar los patios o el carro de la familia. Por lo que creo que construir una forma de reciclar esta agua hará que podamos disminuir nuestro consumo de agua limpia.

Hipótesis

Si logro construir un sistema de captación y tratamiento de agua de mi lavadora, podré aprovechar las aguas grises de mi hogar.

Método (materiales y procedimiento)

Para aprender sobre la captación y tratamiento realice tres tipos de investigación, una de tipo documental en artículos y videos sobre el tema,  otra de campo, acercándome a un especialista dedicado a su estudio y, finalmente, la investigación de tipo experimental en la construcción de un sistema de tratamiento de aguas grises.

  • Investigación documental

Al consultar sobre el tema, aprendí que las aguas residuales domésticas son todas aquellas que se utilizan en el hogar y se dividen en dos: las aguas negras y las aguas grises.

Las aguas grises son las aguas residuales que proceden de duchas, bañeras y lavamanos, lavavajillas, la cocina y la lavadora.

Fig. 2 Clasificación de aguas residuales.

Las aguas grises deben su nombre a su aspecto turbio y a su condición de estar entre el agua dulce y potable, conocida como “agua blanca” y las aguas residuales con desechos humanos “agua negra” (con orina y excremento).

Fig. 3 Las aguas blancas, grises y negras.

Si se realiza un adecuado tratamiento de aguas grises, el agua puede volver a utilizarse para regar las plantas, ya que conservan nutrientes como fósforo y nitrógeno, que son una excelente fuente de alimento para las plantas, o también pueden usarse para lavar patios, coches y otras actividades con fines domésticos.

Algunos de los contaminantes más comunes en las aguas grises incluyen:

  • Sales
  • Materiales alimenticios
  • Detergentes domésticos, jabones y productos químicos
  • Bacterias y otros microbios causantes de enfermedades

¿Cuáles son los beneficios de tratar las aguas grises?

Reutilizar el agua no disminuye la calidad de vida y puede proporcionar grandes beneficios en muchos a niveles.

Algunas ventajas del uso de aguas grises tratadas son:

  • la disminución del uso de agua potable,
  • el ahorro en el uso de agua potable reduce significativamente el gasto en agua de las viviendas,
  • un beneficio comunitario, ya que permite disminuir el consumo del suministro público de agua.

Un hogar promedio usa miles de litros de agua diariamente en diferentes actividades, por ejemplo: bañarse, lavar la ropa, regar las plantas o cocinar.

Fig. 4 Porcentaje de uso de agua en el hogar por actividades domésticas.

Otro de los beneficios es que se reduce la cantidad de aguas residuales que ingresan a alcantarillas o sistemas de tratamiento en el sitio, y al devolverlas al medio ambiente ya tratadas, el agua es mejor.

La mayor parte de las aguas grises es más fácil de tratar y reciclar que las aguas negras, debido a los niveles más bajos de contaminantes. Para ello, es recolectada a través de un sistema de tuberías separadas una para las aguas negras y otra para las aguas grises domésticas.

Existen dos sistemas para tratar o depurar las aguas grises: los métodos naturales y los métodos artificiales.

Los sistemas naturales de depuración, son aquellos procedimientos o técnicas en las que se eliminan las sustancias contaminantes presentes en las aguas grises por componentes del medio natural, como la vegetación, el suelo y los microorganismos presentes en ambas.

En los sistemas naturales, encontramos:

  • la aplicación del agua sobre el terreno y
  • los sistemas acuáticos.

Por otro lado, los sistemas artificiales de depuración, en donde se eliminan los contaminantes con la intervención de procedimientos elaborados por el hombre.

Entre ellos se encuentran los procedimientos:

  • mecánicos, como la decantación y la filtración,
  • físicos, mediante el calor y la electricidad,
  • químicos, aquellos en los que se añaden sustancias.

 

  • Investigación de campo

Para conocer un poco más sobre el tema realicé una entrevista a la Dra. Iris Neri Flores, de la ENES Mérida de la Universidad Nacional Autónoma de México especialista en ciencias de la tierra, que realiza investigaciones sobre acuíferos casticos.

Fig. 5 Dra. Iris Neri Flores

Le hice las siguientes preguntas:

  • ¿En nuestro país tenemos problema con el agua?

Respuesta:

Sí, hay problemas con el agua en todo el mundo, hay 3 principales problemas: el primero es cuando es mucha agua como son las inundaciones, cuando es poca por ejemplo cuando hay sequía y cuando está contaminada.

Todos los seres vivos necesitamos agua para vivir, dependiendo el lugar en donde vives es la problemática que hay, por ejemplo en México los problemas principales es que hay poca agua

  • ¿Qué podemos hacer para solucionar estos problemas

Respuesta:

Primero debemos saber qué problema queremos solucionar, debemos identificar que sistemas naturales tenemos, ríos, manantiales, etc., para saber qué es lo que tenemos que proteger, lo que podemos hacer es tener un buen manejo de la basura, ya que estos desperdicios llegan a los ríos o mares y es lo que más afecta el agua.

 Es importante reciclar las pilas, separar el aceite con el que cocinamos y no tirarlo.

Además, pagar los recibos del agua porque con ayuda de ese dinero se mantienen los servicios de agua potable.

Fig. 6 En entrevista con la Dra. Iris Neri en compañía de mi maestra.

 

  • ¿Qué opina del tratamiento de aguas grises?

Respuesta:

Es muy importante, las aguas grises son las que ocupamos en el baño, de los trastes sucios, con la que nos bañamos, es importante tratarlas ya que lo que no tratamos va a los ríos o acuíferos y esto hace que se contaminen y no se puedan utilizar.

La información que me dio la Dra. Neri, me confirmó la importancia del tratamiento de las aguas grises de mi casa.

 

  • Investigación experimental

 

Al revisar los diferentes métodos para tratar el agua, mi papá y yo elegimos elaborar un sistema de biofiltro.

 

Nuestro prototipo es una mezcla de métodos naturales y artificiales de tratamiento de aguas residuales, en tanto que utiliza un sistema de piletas, en el que cada una retoma un procedimiento diferente, permitiendo que a su salida, el agua se encuentre con menos contaminantes, lista para reutilizarse.

 

Para elaborarlo es necesario:

  • Separar la instalación de aguas residuales, dividiendo aguas grises (regadera, lavabo, cocina, lavadora, lavavajillas) de las aguas negras (sanitario). Con tubos PVC sanitarios.
  • Para la construcción de cuatro piletas se necesita:
    • Tabique rojo
    • Cemento
    • Arena
    • Grava
    • Tubo PVC sanitario para las salidas de agua

Mi biofiltro está formado por cuatro piletas:

Fig. Biofiltro

Pileta No. 1 Tratamiento primario, trampa de grasas o decantación.

Esta pileta recibe las aguas grises de la casa y permite la separación y recolección de grasas y aceites del agua usada.

Las trampas de grasas retardan el flujo del agua procedente del desagüe, con lo que las grasas y el agua tienen tiempo para separarse. Al separarse las grasas flotan

en la superficie mientras que otros sólidos más pesados se depositan en el fondo de la trampa. El resto del agua pasa libremente a la siguiente pileta.

En mi casa construimos una trampa de grasas de las siguientes dimensiones:

50 cm.  x 50 cm.  x 50 cm.

 

Pileta No. 2 Filtrado por gravedad.

En esta pileta el agua fluye por gravedad y se filtra a través de diferentes materiales (carbón, hormigón, piedrín, piedra poma, entre otros) que, por filtración mecánica, retienen los residuos de detergentes, jabones y grasas.

En casa construimos un filtro mecánico de las siguientes dimensiones:

50 cm x 80 cm x 120 cm

Fig Pileta No. 2 Filtro mecánico.

En nuestro caso, elegimos colocar: arena fina, carbón vegetal, arena fina, grava y piedras de canto o piedras grandes que encontré en mi comunidad.

  • Pileta No. 3 Filtrado por humedal.

Este espacio, al igual que los anteriores,  debe tener un fondo o base impermeable sobre la que se pone un lecho de tezontle que funciona como un filtro por humedal. Se divide en tres secciones: la entrada y salida debe estar relleno de tezontle para distribuir el agua de forma uniforme al entrar y salir de esta pileta.

En la sección del centro se coloca el material necesario para el cuidado de plantas acuáticas, en nuestro caso arena y tezontle.

En casa construimos un filtro mecánico de las siguientes dimensiones:

50 cm x 80 cm x 120 cm

 

Fig.  Pileta No. 3 Biofiltro por humedal y clasificación de plantas acuáticas.

Las plantas  son el principal agente depurador, ya a través de sus raíces se alimentan de los microorganismos que se encuentran en el agua.

Adicionalmente, como el agua está en contacto con el ambiente, puede brindarle oxígeno para aireación.

Investigué junto con mi mamá algunas plantas acuáticas que pueden funcionar en nuestro humedal y encontramos que la Dra. Ma. Elena Pérez, del Centro de Investigación de Materiales Avanzados, propone algunas de ellas, en su tesis de doctorado, las cuales son:

    •   Junco O Bayon – Typha Latifolia.  Esta es una planta emergente, la cual debe germinarse, el costo por paquete de semillas es: $ 290 pesos.
    • Hydrocotyle Verticillata. Esta planta flotante se consigue por pieza, su costo aproximado es de: $120 pesos
    • Nenúfar Morada o Lirio acuático. Esta planta flotante se consigue por pieza, en un costo aproximado de: $300 pesos.
  • Pileta No. 4 Efluente o disposición final.

Por último, en la pileta No. 4 se concentrará el agua que ha sido tratada, que con una bomba de agua se subirá al tinaco de aguas grises que alimentará los sanitarios. Además, tiene un tubo de desborde que dirige el exceso de agua al pozo de absorción.

Galería Método

Resultados

Se construyeron las piletas con ladrillo rojo y se cubrieron o aplanaron con cemento.

Posteriormente se utilizó un material impermeabilizante para cubrir todas las piletas.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

La elaboración de un biofiltro en el hogar no es fácil, requiere de planeación e inversión.

Las aguas grises al paso de las piletas pierden grasas, partículas y microorganismos que hacen daño a nuestra salud o provocan malos olores, permitiendo que el agua tratada pueda utilizarse con confianza en nuestro hogar.

Además, aprendí que para que este sistema funcione debemos cambiar también por detergentes y jabones biodegradables.

Bibliografía

Fuentes bibliográficas:

Vídeos:

 

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography