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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.

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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

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Figura 2. Vista elevada del EcoLavadero

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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):

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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)

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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

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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

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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

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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.

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• 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

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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

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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

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• 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

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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

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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

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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

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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”

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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

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• 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

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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.

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• 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.

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• 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.

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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.

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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

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Figure 19. Un ejemplo de un rótulo que ayuda a recordar a los usuarios del EcoLavadero del mantenimiento requerido.

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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

HDPE Tambor con capacidad de 200 litros

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 Tapa metálica para el registro de la cisterna

La grava (calidad para hacer concreto) 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.

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Referencias Bounds, H.C., et al. "Effects of Length-Width Ratio and Stress on Rock-Plant Filter Operation."

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Ecological Sanitation in Rural Costa Rica, Central America." Murdoch University, Western Australia, 2005.

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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.