
Solución a la contaminación de las aguas del lago San Roque, Córdoba, Argentina
Informe sobre la situación actual del estado depurativo de las aguas del dique San Roque y la posible solución a esta problemática
El Ingeniero Civil de la UNC, Dino Raffo, presenta su Tesis de Laurea Magistrale en Ingegneria Edile con cursos en la facultad de Architettura, Castello del Valentino, del Politecnico di Torino, en Italia.
Dottore Magistrale in Ingegneria Edile.
Dino comparte en su trabajo final un analisis completo en de las soluciones para el tratamiento de aguas residuales domesticas.
Aquí compartidas en Italiano, Inglés y Español.
soluzioni basate sulla natura
integrabili negli edifici
soluciones basadas en la naturaleza
integrables en los edificios
Este trabajo se presenta como un manual técnico para la construcción de Biofiltros, para el tratamiento de las aguas residuales domésticas, a partir de soluciones basadas en la naturaleza que se utilizan desde hace mucho tiempo en todo el Planeta.
Se evidencian las ventajas de la utilización de estos sistemas en edificios y se da a entender su uso a escala urbana e industrial.
Se destacan las limitaciones de optar por este método de tratamiento y se proponen distintas soluciones para integrarlos en los edificios existentes.
Se añade la propuesta de utilizar como aditivo a los EM, una biotecnología japonesa sorprendente.
Se comentan otros casos en los que se utiliza biotecnología para depurar el agua.
Se hacen propuestas arquitectónicas que refuerzan el mensaje.
Y se concluye con un análisis filosófico de la importancia del agua.
Mi motivación para escribir es la de escalar y dar a conocer una manera de limpiar las aguas. Que es la manera más eficiente, económica e intuitiva.
El objetivo es reducir el impacto ambiental producido por las aguas residuales de los seres humanos.
Que el agua se trate de manera correcta antes de devolverla a su ciclo natural.
Para evitar devolverla contaminada, impactando así al ciclo en su totalidad.
Es un problema de falta de conciencia social, que nos involucra a todos desde nuestro elemento principal, el Agua.
Hoy en día se estima que sólo el 20% de nuestras aguas residuales se trata de manera correcta antes de devolverlas al ciclo natural, y hasta un 4% en países en desarrollo, según los parámetros establecidos en las pocas normativas existentes. 1
Significa que el 93% del agua que utilizamos, la estamos devolviendo contaminada.
Si consideramos el agua doméstica, con una media de 200 litros utilizados por habitante al día, en las aglomeraciones más densas, se torna en un problema ambiental de impacto sobre el agua y un desperdicio significativo de aguas que, con un correcto tratamiento, se les puede dar un segundo uso.
Esta es una oportunidad de tratar nuestras aguas residuales a escalas arquitectónicas mediante obras simples, inspiradas en el poder de la naturaleza de auto limpiarse, respetando los tiempos y el espacio que ella requiere.
Los responsables de descomponer y cerrar el ciclo de los contaminantes presentes en nuestras aguas residuales son principalmente agentes biológicos. Microorganismos y plantas, que trabajando en conjunto reproducen los procesos naturales más eficientes para este fin. Al combinar esta biotecnología con obras arquitectónicas e hidráulicas simples, se la utiliza de la manera más conveniente posible. Pudiendo asegurar mediante cálculos simples, los parámetros de los contaminantes a la salida del sistema.
El sistema puede dividirse en 3 etapas o tipos de tratamiento:
Tratamiento primario
El tratamiento de las aguas residuales inicia con la disolución y la dilución de la carga orgánica en el agua, trabajo realizado por las bacterias anaeróbicas, que se desarrollan en ausencia de oxígeno.
Por lo que se debe materializar un recipiente estanco y aislado del oxígeno, como pueden ser las cámaras sépticas convencionales.
Tratamiento secundario
Luego, para cerrar el ciclo de los contaminantes, debemos transformarlos en otra cosa, es aquí donde necesitamos de bacterias aeróbicas, que actúan en presencia de oxígeno. Estas bacterias se concentran en la zona rizósfera y transforman los contaminantes en nutrientes para las plantas. Materializado mediante humedales artificiales o biofiltros.
Tratamiento terciario
El Agua pasa limpia a un sistema de infiltración en el terreno, como puede ser un pozo de absorción o una sangría. O bien puede almacenarse en una cisterna para reúso.
Las aguas residuales domésticas contienen varios contaminantes que, de no tratarse correctamente, pueden afectar a nuestra salud y a la calidad del ambiente que habitamos.
Entre estos contaminantes encontramos:
Microorganismos patógenos: como bacterias, virus, parásitos, causantes de enfermedades como la hepatitis, el cólera, la diarrea, la giardiasis, etc.
Materia orgánica: como materia fecal, papel higiénico, restos de comida, jabones y detergentes, consumiendo el oxígeno del agua y produciendo olores desagradables.
Nutrientes: principalmente nitrógeno y fósforo, que favorecen el crecimiento excesivo de algas y hierbas acuáticas en arroyos, ríos y lagunas.
Otros contaminantes, como aceites, ácidos, pinturas, disolventes, drogas, etc., alteran el ciclo de la vida acuática.
La mayor dificultad que tenemos en relación con la contaminación del agua procedente de las aguas residuales domésticas es el exceso de nutrientes. En las aguas residuales domésticas tenemos un aporte de nutrientes procedente tanto de los efluentes humanos como de los detergentes utilizados.
El exceso de nutrientes en el agua representa un impacto especialmente en cuerpos de agua lénticos, como lagos o arroyos de bajo caudal, lo que produce un fenómeno comúnmente llamado eutrofización, que es una respuesta natural a este problema en el que se genera la reproducción de algas, como las cianobacterias, lo que significa un impacto ambiental, pero que a su vez tienen la capacidad de producir microcistina, una hepatoxina que puede causar trastornos gastrointestinales a corto y largo plazo. Lo que supone un problema de salud pública.
Este exceso de nutrientes no puede ser eliminado por los sistemas de tratamiento convencionales.
Un claro ejemplo de este problema es la contaminación del agua de mi querida ciudad de Córdoba, Argentina, donde el 70% del agua potable proviene del Lago San Roque, un lago donde desembocan las aguas de todo el Valle de Punilla, que reúne un total de 16 municipios y 9 comunas, y es una zona montañosa donde no hay grandes extensiones de tierras agrícolas o de cultivo. Por lo tanto, los aportes de nutrientes que recibe el lago provienen principalmente de las aguas residuales domésticas, en particular de las aguas servidas de la ciudad de Villa Carlos Paz, una de las ciudades más turísticas de la Argentina, con una población que se está acercando a los 100 mil habitantes permanentes en los últimos años y que puede cuadruplicarse durante la temporada turística. Esta ciudad está situada directamente en la orilla sur del lago.
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La floración de cianobacterias en la superficie del lago alcanzó niveles de hasta el 66% de la superficie.
Figura 1. Valle de Punilla, Córdoba, Argentina. Google Maps.
Fig. 2. Captación de agua en el lago San Roque, Argentina, Marzo de 2022. THE WAVE ORG.[7]
Entre los parámetros utilizados para evaluar la concentración de contaminantes en nuestras aguas residuales se encuentran los coliformes, principalmente de origen fecal, que son patógenos y pueden provocar graves enfermedades gastrointestinales si se ingieren, lo que supone un riesgo para la salud pública. Además, el crecimiento excesivo de bacterias coliformes puede contribuir al fenómeno de la eutrofización, un proceso que agota el oxígeno disuelto debido al aumento de la actividad bacteriana.
Esto nos hace reflexionar sobre otro indicador importante, la DBO5 (Demanda Biológica de Oxígeno, en un periodo de 5 días), una medida de la cantidad de oxígeno disuelto que necesitan los microorganismos aeróbicos para descomponer la materia orgánica del agua.
Para entender este indicador, debemos pensar que el agua funciona de manera análoga al aire. Imaginando miles de personas en un espacio reducido, donde todas necesitan oxígeno para respirar, cuando el oxígeno disuelto en el aire se agota, el aire se “asfixia” y, en consecuencia, también las personas.
Lo mismo ocurre en el agua, cuanto mayor es la carga orgánica presente en nuestras aguas, mayor es la cantidad de bacterias que se alimentan de esta carga orgánica y se reproducen, bacterias que demandan oxígeno. Y, cuando se alcanza el límite, el agua se queda sin oxígeno (hipoxia) y “muere”, y, en consecuencia, toda la vida acuática.
Además de la DBO5 tenemos la DQO (Demanda Química de Oxígeno), que cubre este efecto de una gama más amplia de compuestos orgánicos, tanto biodegradables como no biodegradables.
Por otro lado, hay que tener en cuenta la cantidad de sólidos en suspensión y de grasas y aceites en nuestras aguas residuales.
En general, los parámetros presentes en las aguas residuales domésticas, y los que utilizaremos como punto de partida, a reducir en nuestros sistemas de depuración, son los siguientes:
Tabla 1 Parámetros fisicoquímicos y bacteriológicos de los efluentes. Valores adaptados de Ingeniería de Aguas Residuales. Tratamiento, Vertido y Reutilización. METCALF & EDDY, INC.[3]
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Es necesario tener en cuenta también los distintos contaminantes emergentes.
Según lo compartido en el Informe mundial de las Naciones Unidas sobre el desarrollo de los recursos hídricos 2018: soluciones basadas en la naturaleza para la gestión del agua:
“Entre los 118 productos farmacéuticos monitoreados en los afluentes y efluentes de tratamiento de aguas residuales convencionales, casi la mitad se eliminaron solo parcialmente con una eficiencia de menos del 50% (UNESCO / HELCOM, 2017). Los estudios han demostrado que los humedales construidos pueden ofrecer una solución alternativa para la remoción de los contaminantes emergentes de las aguas residuales domésticas y, por lo tanto, complementan de manera eficaz los sistemas convencionales de tratamiento de aguas residuales. La efectividad de los humedales construidos para eliminar diversos productos farmacéuticos se ha demostrado en Ucrania (Vystavna et al., 2017; UNESCO, de próxima publicación) ( Cuadro 3.3), así como en otros estudios piloto (Matamoros et al., 2009; Zhang et al., 2011) y a gran escala (Vymazal et al., 2017; Vystavna et al., 2017). Estos resultados sugieren que, para algunos de estos contaminantes emergentes, las SbN funcionan mejor que las soluciones grises y en algunos casos pueden ser la única solución.”[1]
Es esencial entender que el principal problema de nuestras aguas residuales es el exceso de nutrientes, que son perjudiciales para el agua pero beneficiosos para las plantas, y aquí es donde entran en juego las soluciones basadas en la naturaleza.
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Para limpiar nuestras aguas, es esencial comprender cómo la naturaleza limpia todas sus aguas.
Si observamos los procesos naturales que tienen lugar en los riñones del planeta, los humedales, comprendemos que los responsables de la descomposición de los contaminantes en el agua son diminutos organismos, denominados en conjunto microorganismos, que en conjunción con las plantas acuáticas consiguen transformar y cerrar el ciclo de los contaminantes.
Fig. 3. Humedal Natural. THE WAVE ORG. [7]
Los humedales son complejos ecosistemas acuáticos compuestos por vegetación y una diversidad de especies y microorganismos especialmente adaptados a estas condiciones ambientales.
Los humedales proporcionan una amplia gama de servicios ecosistémicos, como la regulación del ciclo del agua, la protección contra inundaciones, la biodiversidad y la filtración y fijación de contaminantes. Es esta última en la que estos organismos, junto con procesos físicos, químicos y biológicos son capaces de depurar el agua, eliminando grandes cantidades de materia y productos contaminantes.
Es por esto que se aprovecha la gran capacidad depuradora de los humedales diseñando instalaciones capaces de reproducir las características de estos sistemas y aplicándolas al tratamiento de las aguas residuales.
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Son los sistemas diseñados para imitar las características y procesos (físicos, químicos y biológicos) de un humedal natural los comúnmente conocidos como “Humedales Artificiales” o “Humedales Construidos” (Wetlands).
El rol del ingeniero o arquitecto será, entonces, el de coadyuvante que, mediante obras arquitectónicas e hidráulicas simples, crea los canales que permiten a estos microorganismos desarrollarse de la manera más eficiente posible.
Los humedales artificiales son soluciones basadas en la naturaleza en las que se recrean ciertas condiciones similares a las de los humedales naturales, utilizando los procesos de fitorremediación o fitodepuración para limpiar nuestras aguas.
También llamados biofiltros, son sistemas diseñados para imitar las características y procesos (físicos, químicos y biológicos) de un humedal natural.
Los humedales artificiales, al igual que los naturales, pueden reducir una amplia gama de contaminantes del agua, como:
~ solidos suspendidos,
~ DBO,
~ DQO,
~ nutrientes, como fosforo, nitrógeno y potasio,
~ metales pesados,
~ agentes patógenos y
~ otras sustancias químicas.
La eliminación se produce a través de una serie de procesos, entre ellos:
~ sedimentación,
~ filtración,
~ metabolismo microbiano (aeróbico y anaeróbico),
~ absorción y respiración de las plantas.
La principal diferencia entre un humedal natural y uno artificial es que este último permite tratar las aguas residuales según diseños basados en objetivos específicos de calidad del efluente.
Los humedales artificiales se utilizan como sistemas secundarios de tratamiento de aguas residuales.
La implementación de estos sistemas de tratamiento secundario es esencial para alcanzar los parámetros de vuelco recomendados por las normativas, para no producir un impacto negativo en los cuerpos hídricos cercanos. En primer lugar, la de la napa freática subterránea, de la que obtenemos el agua para el uso.
Cuanto más cerca esté la napa freática de la superficie, mayor será el riesgo de contaminación si devolvemos nuestras aguas residuales sin el tratamiento adecuado.
Diseño 1. Contaminación de nuestras aguas subterráneas. (Del autor)
Los humedales son sistemas secundarios en un sistema completo de tres etapas, acompañado de un tratamiento primario esencial para eliminar los sólidos y un sistema terciario de infiltración o almacenamiento del agua para reúso.
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Sus principales ventajas son:
Fig. 4. Humedal de tipo subsuperficial combinado con un humedal de tipo superficial,
con un acabado de hormigón visto. TIM Technologies
Su principal desventaja es que requieren de mayor superficie que otros sistemas.
Siendo este el factor económico principal a considerar. Comparando el precio del metro cuadrado, junto con los de construcción y mantenimiento. Analizando estos últimos a mediano y largo plazo teniendo en cuenta la vida útil de estos sistemas.
Generalmente, siempre termina siendo más económico un humedal artificial. Tanto en inversión inicial, como el análisis económico a lo largo de la vida útil de estos sistemas.
Es principalmente su fácil mantenimiento lo que hacen que este tipo de soluciones sean tan atractivas. En comparación a la dificultad y alto costo de mantenimiento de otros sistemas, como lodos activados.
Los humedales artificiales son soluciones óptimas. Optando siempre por esta opción mientras las condiciones del proyecto lo permitan.
Fig. 5. Humedal de tipo subsuperficial combinado con un humedal de tipo superficial,
con un acabado de hormigón visto. TIM Technologies.
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Cuando hablamos de un sistema de tratamiento, nos referimos a una suma de componentes que en conjunto darán solución al problema.
Para cada uno de estos componentes existirán varias alternativas técnica y ambientalmente correctas, desarrollando aquellas que, según el criterio del autor, sean las más adecuadas, de forma que el resultado sea sostenible.
¿Qué se entiende por sostenible?
~ Adaptadas al medio ambiente: deben utilizar recursos renovables y no superar la capacidad de carga de los ecosistemas en los que se materialicen.
~ Adecuadas a su función: debe resolver el problema en cuestión de modo eficiente.
~ Apropiadas para las personas: deben ser de bajo costo, fáciles de usar y mantener, sencillos de entender y reproducibles a escala local.
El sistema constará de tres componentes bien definidos, que aplicarán distintos procesos de tratamiento en cada etapa.
Dis. 2. Sistema de tratamiento.
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Desde un punto de vista físico, las sustancias que influyen en el estado natural del agua en el efluente pueden presentarse de la siguiente manera: sustancias que flotan, sustancias que sedimentan, sustancias que se diluyen.
Dis. 3 Estado de los contaminantes en el efluente.
Para tratar adecuadamente el efluente, en estos tres estados de las sustancias, necesitaremos sistemas diferentes.
Sistema Primario
El tratamiento de las aguas residuales comienza, previo al ingreso al humedal, con disolver y diluir la carga orgánica en el agua, trabajo realizado por bacterias anaeróbicas en las cámaras sépticas (sistema primario), un sistema de cámaras de cierto volumen que se encuentran aisladas del oxígeno.
Parte de los contaminantes solidos sedimentan en esta primera etapa, pero gran parte queda todavía disuelta en el agua, es hasta este punto donde en general, por usos y costumbres, termina el tratamiento, solo porque la ausencia de los sólidos grandes permite que no se tapen los sistemas terciarios de infiltración.
Dis. 4. Cámaras Sépticas (Sistema Primario)
Todo sistema primario de tratamiento anaeróbico genera un residuo en forma de lodo, que sedimenta en el fondo. En la extracción de estos lodos consta el mantenimiento de estos sistemas. En el caso de las cámaras sépticas, esta extracción se realiza en un período de 3 a 5 años o más, dependiendo las dimensiones de la misma y el uso de agua en el sistema.
Otro sistema primario de tratamiento muy usado actualmente son los biodigestores comerciales, que logran un tratamiento primario análogo al de las cámaras sépticas.
Su diferencia está principalmente en su sistema de extracción de lodos, que se produce de manera manual y con mayor frecuencia.
En nuestros proyectos, por cuestiones económicas y de diseño, siempre terminamos optando por cámaras sépticas.
Es esencial entender que gran parte de los contaminantes continúan disueltos en el agua, en cantidades que no cumple con los parámetros establecidos por las normativas.
Para quitar los contaminantes del agua es necesario transformarlos en otra cosa, es aquí donde son necesarios los sistemas secundarios. Ya que en este caso lo que es malo para el agua, es bueno para las plantas.
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Sistema Secundario
Dis. 5. Humedal Artificial de flujo Subsuperficial
El sistema secundario se encarga de cerrar el ciclo de la carga orgánica diluida, mediante un humedal artificial, o biofiltro.
Conceptualmente, se hace circular el efluente por un medio granular que actúa como un filtro muy eficiente, que capta todos los sólidos que no fueron retenidos en el sistema primario y es sostén para las plantas que toman los nutrientes presentes en el efluente y la utilizan para su crecimiento, generando biomasa.
Los humedales artificiales, además de generar la degradación óptima de la materia orgánica disuelta en el agua a nivel físico y biológico, minimizan la proliferación y supervivencia de microorganismos patógenos por competencia con otros microorganismos benéficos (bacterias, levaduras, hongos y protozoarios) que sobreviven gracias al oxígeno que inyectan las plantas a través de sus rizomas, por acción de la radiación solar que activa los procesos de fotosíntesis, junto a reacciones de oxidación de la rizósfera. Con esta técnica, el agua es acondicionada a características similares a las naturales.
Las bacterias predominantes en los humedales son las facultativas, que pueden vivir con y sin la presencia de oxígeno, y las aeróbicas, que necesitan el oxígeno para sobrevivir. Que son las encargadas de transformar los contaminantes en nutrientes para las plantas.
Fig. 6. Humedal Artificial casa unifamiliar en Bosque Pequeño, con carrizo.
Ing. Fernando Raffo.
De esta manera, los contaminantes terminan transformados en plantas, mientras que el agua pasa limpia a su ciclo natural, un sistema terciario de infiltración, o un sistema para reúso.
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Sistema Terciario
Una vez tratadas nuestras aguas residuales, toca ver a donde las dirigimos.
Para ello, tenemos distintas opciones por las que optar.
Reúso de las aguas tratadas
Por un lado, podemos reutilizar estas aguas tratadas para riego de áreas verdes u otros usos. Esto se puede realizar de distintas maneras, ya sea en automático o de manera manual por personal de mantenimiento. Dependiendo la cantidad de agua y los espacios verdes a regar, se diseña el sistema de reúso.
Siempre es conveniente que estos sistemas tengan un rebalse que dirija estas aguas a un sistema de infiltración en caso que no se utilice la totalidad de las aguas tratadas.
Sistema de infiltración
Estos sistemas, se encargan de infiltrar las aguas ya tratadas en el terreno. Esto se realiza mediante una superficie entre este sistema y el terreno, por la cual el suelo pueda absorber el agua.
Para un correcto dimensionamiento del sistema, debe realizarse un estudio para analizar la capacidad de absorción del suelo.
Estos sistemas se materializan mediante pozos de absorción, los cuales son perforaciones cilíndricas en el suelo con un diámetro y una profundidad determinada por la cantidad de agua a tratar y la capacidad de absorción del suelo.
Dis. 6. Pozo de infiltración (sistema terciario).
Dis. 7. Canales de infiltración (sistema terciario).
En el caso de tener una distancia prudente a las aguas subterráneas, y de no reutilizar las aguas tratadas, el optar por un sistema de infiltración nos puede reducir las dimensiones del sistema secundario de tratamiento. Ya que las normativas ambientales que regulan el vertido de las aguas, exigen valores de contaminantes distintos para el reúso (o vuelco directo) o para devolverlas mediante infiltración.
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Estos capítulos explican a modo de manual técnico cómo calcular y materializar cada componente de estos sistemas de tratamiento.
Los invitamos a descargar el pdf para quien quiera aprender más en detalle sobre estas soluciones.
Uno de los problemas a los que nos enfrentamos a la hora de diseñar estas soluciones es la disposición de un espacio para materializar el biofiltro, si queremos hacer un tratamiento adecuado de las aguas residuales, una alternativa disponible hoy en el mercado son las plantas activas de lodos activados, que tienen sus ventajas y desventajas.
Pero, ¿cómo podemos incorporar soluciones basadas en la naturaleza a los edificios existentes? Las ciudades del siglo XIX, como Turín, solían tener un único sistema de drenaje para aguas residuales y pluviales, lo que significa que, cuando llueve, los caudales que llegan a los nuevos sistemas de depuración son mayores. La solución propuesta consiste en incorporar techos verdes, cada vez más utilizados hoy en día, pero que a su vez sean un sistema de tratamiento secundario.
En los casos en que las condiciones espaciales del proyecto lo requieran, trabajamos también con plantas de tratamiento de lodos activados, que es una instalación diseñada para tratar las aguas residuales mediante un proceso biológico que utiliza microorganismos aerobios (que requieren oxígeno) para descomponer la materia orgánica presente en el agua. El lodo activado se refiere al fango o lodo biológicamente activo que contiene una alta concentración de microorganismos beneficiosos.
El proceso de tratamiento implica la mezcla de las aguas residuales con el lodo activado en tanques de aireación, donde los microorganismos consumen los contaminantes orgánicos presentes en el agua. Posteriormente, se separa el agua tratada del lodo en clarificadores. El lodo separado se recircula nuevamente al tanque de aireación para mantener la actividad biológica.
Este tipo de tratamiento tiene ciertas ventajas y desventajas.
Su principal ventaja es el espacio que ocupa, ya que estos sistemas vienen enterrados y requieren de poca superficie para tratar un gran caudal de agua residual.
Sus principales desventajas son sus altos costes de construcción y mantenimiento. Es principalmente en el mantenimiento en donde se requiere una constante revisión y personal especializado para que estas funcionen correctamente.
Sus altos costos se deben a constantes gastos de energía, químicos, retiro y control de lodos, cambio y mantenimiento de sopladores, mano de obra especializada (cara y difícil de conseguir). Además de su gran problema si el suministro de energía se corta por el lapso de un día, ya que el sistema biológico de lodos activados muere, siendo muy difícil y costoso reactivar la planta.
Esta solución es la más utilizada hoy en día en todo el mundo, por cuestiones de usos y costumbres. Ya que es la tecnología que todo organismo educativo occidental enseña
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y recomienda. A lo largo de los últimos años, podemos observar cómo en países con malas gestiones políticas y económicas, estos sistemas terminan con un incorrecto mantenimiento, haciendo que los sistemas no funcionen correctamente. Estos casos se ven a lo largo de todo Sudamérica, siendo muy notable la ineficiencia de mantener estos sistemas a mediano y largo plazo.
Es por esta razón, que solo se recomienda este tipo de soluciones con tecnologías sofisticadas a proyectos con un alto nivel de organización e ingresos económicos, que sean capaces de mantener estos sistemas.
Dis.28. Planta de lodos activados. TIM [4]
Si se quiere hacer un biofiltro pero no se dispone de la superficie necesaria para hacer un humedal de tipo subsuperficial con una altura de tirante de agua de 80 cm, lo primero que hay que intentar es hacer uno de tipo vertical, donde el objetivo de cálculo es hacer un volumen útil de retención igual al necesario. Siendo siempre el volumen útil 1/3 del volumen total, que representa los volúmenes vacíos de los áridos. Y se debe asegurar una condición tal que se sigan reproduciendo las baterías aeróbicas, lo que logra ya sea con plantas de raíces largas, por ejemplo Vetiver, o a través de la aireación.
De esta forma se puede reducir la superficie y avanzar en altura.
A partir de este concepto, se intenta encontrar una solución modular que pueda aplicarse a los edificios urbanos existentes, ya sea como tejado verde o como muros verdes, que sirvan también como tratamiento secundario de las aguas residuales.
Una posible solución para la realización de un biofiltro sin ocupar espacio en los edificios podría ser la materialización de techos verdes que sean humedales artificiales con una altura de tirante de agua útil de 0,30 m.
Esto se basa en el concepto de necesitar una superficie de 1,25 m2 por persona para una profundidad de tirante de 0,80 m.
Dis.29. m2 por persona para techos verdes.
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Para disponer del mismo volumen y tiempo de retención, suponiendo que se utilicen los mismos áridos, con una altura util del techo verde de 30 cm, la superficie necesaria por persona será de 3,33 m2 . Lo que puede considerarse como un módulo cuadrado de 1,82 cm de lado. Como en ningún caso se pueden dimensionar estos sistemas para menos de 600 l/día, necesitamos como mínimo una superficie de 8,88 m2 para realizar el techo verde, esto es, un cuadrado de 2,97 m de lado.
En el caso de hacer estos sistemas secundarios en el techo del edificio, se puede realizar el sistema primario en la parte inferior, y subir el efluente con una bomba, esto será favorable también para que llegue el agua a presión, con el fin de garantizar una distribución adecuada del efluente en el biofiltro de techo verde.
Los techos verdes no sólo serán ventajosos en términos de superficie para materializar el sistema de tratamiento secundario, sino también en términos de confort. Los techos verdes tienen varias ventajas, entre ellas:
Ahorro de energía: los techos verdes proporcionan aislamiento térmico natural, reduciendo la necesidad de calefacción en invierno y de aire acondicionado en verano. Esto se traduce en un menor consumo de energía para calentar y refrigerar los edificios, lo que contribuye a reducir los costes energéticos.
Y en este caso, al estar siempre saturadas de agua, durante el verano será la evaporación del agua la que tome el calor del exterior. Y durante el invierno, al ser un flujo de agua, que a su vez llega a una temperatura más alta, el hielo nunca llegará a la superficie interior de la cubierta.
Será incluso más beneficioso a efectos de aislamiento térmico que un techo verde normal.
Reducción del impacto ambiental: los techos verdes reducen el impacto ambiental al proporcionar una superficie con vegetación que ayuda a mitigar el efecto isla de calor urbano, reduciendo la temperatura ambiente en los alrededores. También absorben dióxido de carbono (CO2) y liberan oxígeno, contribuyendo así a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y a mejorar la calidad del aire.
Gestión de las aguas pluviales: los techos verdes representan un numero de Runoff bajo o nulo, absorben y retrasan la escorrentía de las aguas pluviales, reduciendo la carga de los sistemas de alcantarillado ayudando a prevenir las inundaciones.
Mejora de la calidad del aire y del agua: las plantas de las cubiertas verdes capturan el polvo y los contaminantes atmosféricos, ayudando a purificar el aire. Además, los sustratos y las plantas de las cubiertas verdes filtran y absorben los contaminantes del agua de lluvia, contribuyendo a mejorar la calidad del agua.
Aumento de la biodiversidad urbana: las cubiertas verdes proporcionan hábitats para insectos, aves y otras formas de vida, aumentando la biodiversidad en las zonas urbanas y ofreciendo refugio y oportunidades de alimentación a las especies locales.
Estética y bienestar: Los techos verdes añaden un elemento estético a la ciudad, realzando el paisaje urbano. Además, la presencia de vegetación puede ayudar a reducir el estrés y mejorar el bienestar psicológico de las personas.
Es importante mencionar que debe realizarse el cálculo correspondiente de G2, carga por unidad de superficie no estructural que representa para la estructura el realizar este techo verde saturado de agua.
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Fig. 17. Entrada a la primera Laguna de tratamiento (Fotografía del autor)
Fig. 18. Primer Laguna de tratamiento (Fotografia del autor)
En los casos a gran escala, donde los caudales de agua a tratar y la carga contaminante son mucho mayores, el sistema de tratamiento cambia pero de manera análoga, las cámaras sépticas se sustituyen por sistemas lagunares de retención y el sistema secundario y terciario acaba siendo sustituido por bosques de forestación.
Los sistemas de lagunas de retención suelen consistir en una serie de tres lagunas. La primera es una laguna anaeróbica, en la que la profundidad del agua es superior a 2,5 metros para garantizar el tratamiento anaeróbico en ausencia de oxígeno.
A continuación, una segunda laguna facultativa, de entre 1,5 y 2,5 metros de profundidad, donde las bacterias anaerobias actúan en la parte inferior, las aeróbicas en la parte superior y las facultativas entre las partes inferior y superior.
Por último, hay una laguna aeróbica o de moderación, donde la profundidad no supera el metro, lo que garantiza el tratamiento aeróbico.
Fig.19. Las 3 lagunas de tratamiento (Fotografía del autor)
Después de este sistema de lagunas, el agua se dirige a un sistema de riego forestal o se utiliza para el riego agrícola. Esto genera un impacto cero de descarga de aguas residuales y un uso productivo de las mismas.
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Fig. 20. Riego forestal(Fotografia del autor)
El caso presentado en las fotografías es un frigorífico avícola de Entre Ríos, Argentina. Donde los parámetros de diseño son del orden de 1000 a 1500 mg/l para la DBO, recordemos que en los efluentes domésticos son del orden de 250 mg/l.
Este es un ejemplo de efluentes industriales cargados de contaminantes orgánicos. Donde el cálculo para el dimensionamiento es con los mismos conceptos teóricos, pero excede el argumento de esta Tesis.
En el caso de las aguas residuales domésticas, si se recolectan conjuntamente con una red de alcantarillado urbano y se tratan en conjunto, también se pueden adoptar estos sistemas. Mediante estas tecnologías “blandas” se puede hacer un pretratamiento lagunar, llegando a parámetros que no afecten a las plantas, y reutilizar estos efluentes cargados de nutrientes para el riego agrícola o forestal, transformando el problema de la contaminación de las aguas y de financiamiento para las obras civiles necesarias en un sistema productivo, que puede ser financiado mediante organismos internacionales que invierten en este tipo de proyectos.
Un ejemplo de esta solución es el proyecto SIAR en Reconquista/Avellaneda, Santa Fe, Argentina. Donde las aguas residuales de las dos ciudades, que suman una población de unos 100.000 habitantes, llegan a un mismo curso de agua, que posteriormente desemboca en el río Paraná. Este arroyo, cuando los caudales son bajos, presenta síntomas de río “enfermo”, como la eutrofización, y se decidió hacer un proyecto para recolectar todas las aguas residuales domésticas, sumadas a las de una zona industrial,
transportarlas hasta un sistema de pretratamiento lagunar y regar un total de más de 2000 hectáreas de bosque forestal.
Para entender los números financieros, cada una de estas hectáreas produce unos 350 euros al año en ganadería extensiva, y con el proyecto forestal, entendiendo que es un proyecto a mediano plazo porque se puede talar el primer árbol a los 8 años, proyectando a 10 años y dividiendo por año se tiene una producción estimada del orden de 1700 euros al año en madera y biomasa.
Estas cifras confirmaron la participación y cofinanciación del BID (Banco Interamericano de Desarrollo) y de la CAF (Banco de Desarrollo de América Latina y el Caribe).
Esto no sólo será una solución al problema sin necesidad de dinero estatal, sino que tendrá un impacto social en puestos de trabajo directos en el proyecto e indirectos en la industria maderera local, un doble impacto medioambiental positivo en la reutilización del agua que contamina el río y la captura de CO2. Y también el aprovechamiento de la biomasa para la producción de energía.
El problema de la contaminación del agua en cualquier valle, producto de las aguas residuales domésticas, puede comenzar con una primer solución sin necesidad de grandes obras civiles, mediante el uso de ordenanzas territoriales que derivan el problema al sector privado.
Estas ordenanzas exigen a los nuevos proyectos que no estén conectados a la red de alcantarillado, la implantación de un sistema de tratamiento que garantice el cumplimiento de los parámetros de vuelco, generalmente ya establecidos, para la aprobación de los planes de construcción, mientras que para los proyectos existentes se establece un plazo para su adaptación, con sanciones en caso de incumplimiento.
Acompañado de un Anexo Técnico y un Manual Técnico que ofrecen explicadas las diferentes tecnologías disponibles, como cámaras sépticas y biodigestores para el tratamiento anaeróbico, y biofiltros o humedales artificiales para el tratamiento aeróbico. Con guías y manuales de cálculo para que cualquier ingeniero, arquitecto, maestro mayor de obras o público en general pueda entenderlo, para formar así parte de la solución y no del problema.
Una vez aplicadas las distintas soluciones, tanto de las ordenanzas como de los proyectos de recolección, pretratamiento y uso productivo de las aguas residuales, podemos pensar en tecnologías para la regeneración de las aguas contaminadas, utilizando tecnologías macro y microbiológicas.
Volviendo al primer ejemplo de la contaminación y eutrofización del lago San Roque, en el año 2023 con mi hermano gemelo participamos de un estudio en el laboratorio de hidráulica de la UNC, utilizando el agua del lago con cianobacterias y utilizando una biotecnología japonesa, EM, con diferentes proporciones en relación a la superficie, aplicada al agua una vez por semana, y en solo 3 semanas de estudio ya no estaban las cianobacterias en la superficie. Esto demuestra una de las varias tecnologías naturales que tienen el potencial de limpiar el agua.[8]
Pero no sirve de nada si antes no detenemos las emisiones de efluentes.
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La herramienta que les invito a conocer surge a partir de un interés común de todos, pero apuntado a contribuir con las Metas del Milenio: reducir el hambre, la pobreza, la inequidad, el impacto negativo sobre los procesos ambientales y la biodiversidad, asegurando los derechos humanos, el patrimonio e identidad cultural a nivel internacional, participando del cambio a la Era de Acuario.
“Crear un paraíso en la Tierra, erradicando enfermedades, pobreza y conflicto.”[9]
El objetivo principal de utilizar esta biotecnología es aprender del gran poder de la naturaleza, que va más allá de lo que el ser humano es capaz de entender, para poner a disposición dicho conocimiento y adaptarlo a metas sociales, ambientales y económicas.
El producto se basa en microorganismos de muy fácil acceso, ridículamente económico, altamente efectivo y extensible a todos los sectores de la producción que se pueda imaginar, de forma innovadora y renovadora.
Conservando la naturaleza y protegiendo de manera responsable el medioambiente.
El producto a utilizar son los Microorganismos Efectivos (EM), desarrollados por Teruo Higa, profesor de horticultura de la Universidad de Ryukyus en Okinawa, Japón.
La filosofía básica de esta nueva técnica es restablecer el balance de energía en la naturaleza sin contaminarla.
“El alcance de la contaminación ambiental está aumentando en todo el mundo por la falta de comprensión de que, en un sentido más amplio, el aumento de la entropía de la tierra ocurre porque no purificamos las sustancias nocivas de manera oportuna, aumentando con la entropía la contaminación.”
Teruo deja claro que, para resolver un problema más rápido, hay que trabajar en lo más pequeño posible. Según la relatividad de Einstein, cuanto más pequeño es el espacio, mayor debe ser la dimensión temporal para mantener la energía. Esto significa que el tiempo que para nosotros son segundos, para los microorganismos son generaciones y generaciones, un análogo fractal de la relación de las generaciones humanas con el tiempo en que se mueve la Tierra, como organismo vivo de una escala espacial mayor.
La explicación vulgar de esta tecnología es que en cada grupo de microorganismos tenemos un 10% de microorganismos “buenos” y un 10% de microorganismos “malos”. Si tenemos leche, por ejemplo, y las baterías predominantes fermentan, se comen la materia orgánica, la digieren y la descomponen sin pérdida de energía, y la expulsan en formas solubles en el agua, la leche se convierte en queso. Por otra parte, si las baterías predominantes en la leche sufren de putrefacción, al momento de digerir la carga orgánica se descomponen, liberando energía en forma de gas y calor, energía que ahora estará en un plano energético distinto, entrópico, sin poder regresar nunca al equilibrio con el plano material original.
Ahora bien, si tenemos un 10% de baterías que fermentan y un 10% de baterías que sufren putrefacción, ¿qué ocurre con el 80% restante? Se dejan guiar por los que tienen al lado, imitan al líder, analizan la historia cercana para tomar un comportamiento, casi
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análogo a nosotros los humanos en el momento de las elecciones políticas, tenemos un 10% persistentes con la elección de A y un 10% persistentes con la elección de B, y otro 80% analizando la situación.
Esta biotecnología son microorganismos que siempre tienden a fermentar, y que juntos forman un grupo que ya funciona como un sistema, donde los residuos de uno es lo que come el otro, y así sucesivamente. En fin, son principalmente levaduras, bacterias fotosintéticas y ácidos lácticos, pero contienen alrededor de 80 variedades de microorganismos, incluyendo especies anaeróbicas y especies aeróbicas, como las fotosintéticas, lo que resulta en la coexistencia y complementariedad de estos microorganismos, que les dan un alto poder antioxidante, que inclusive se adaptan a diferentes ambientes, también ambientes extremos.
Citando a Teruo en la página 120 de su libro “Una revolución para salvar la Tierra”:
“Bacterias fotosintéticas: La fotosíntesis no es simplemente algo que ocurre en las hojas de las plantas. También ocurre en el suelo y en el agua, donde es causada por la acción de bacterias fotosintéticas. … La batería fotosintética sintetiza antioxidantes, aminoácidos, azúcares y una serie de sustancias fisiológicamente activas y estimula el crecimiento de las plantas. Las sustancias sintetizadas de esta manera no so absorbidas solamente por las plantas, pues juegan un papel de ayuda a la proliferación de otros microorganismos efectivos”.[9]
Quizá se pregunte qué ocurre con el 10% inicial que persiste en padecer la putrefacción, y la respuesta es que se extinguen a una velocidad demasiado rápida para nosotros. Una vez más, para resolver un problema más rápido, tenemos que ir a lo más pequeño.
Personalmente conocí esta tecnología mientras vivía en Buenos Aires en 2018, visitando a mis abuelas en Colón, Entre Ríos, fui al campo de mi tío. Él me contó que estaba trabajando con esta biotecnología que había conocido a través de su relación con Japón, habiendo viajado por su 6to dan en karate negro al país.
Quedé impresionado en cuanto entré en el gallinero y no olí nada, pero claro, ninguna de las baterías sufría putrefacción, liberando energía en forma de gas, dióxido de azufre (SO2), …, metano (CH4), este último responsable de los olores. El compost de descomposición de los residuos orgánicos, sin estar caliente y sin olores. Las plantas; tomates y limones que caían de las ramas de los grandes que eran. Fernando utilizaba estos microorganismos para muchas cosas, como para los panales de las abejas que producen su miel.
Como el representante de EM en Argentina, Raul Higa, primo hermano de Teruo, siempre ha vivido en Córdoba, y mi hermano gemelo vivía entonces en Córdoba, pase por Germelo y fuimos a conocer a Raul, que ni bien llegamos a su casa, su esposa dijo: ‘son ellos’, como si se tratara de una profecía. Luego de horas de conexión nos fuimos con un libro y una botella de EM cada uno; participé después de los 100 años de amistad entre Argentina y Japón en el Jardín Japonés de Buenos Aires con Raúl, y a partir de allí estudiamos y hacemos estudios con universidades hasta el punto de utilizarlas inclusive como un aditivo al hormigón, mejorando sus condiciones mecánicas.
EM, understanding Teruo’s words, gave me not only a tool to cleanse the waters today, but also a universal energy of faith that we still have time to rebalance our relationship with nature.
El EM puede utilizarse como aditivo para mejorar estos sistemas de tratamiento; basta con verterlo en cualquier inodoro del sistema para que llegue al sistema de tratamiento.
La dosis que Teruo recomienda para las aguas residuales en su libro es de 1 litro de EM por cada 100.000 litros de aguas residuales. Esta dosis puede suministrarse en 3 o 4 ocasiones al año.[9]
Esta dosificación puede variar a medida que se va probando y perfeccionando con la experiencia, analizando la respuesta de cada sistema.
El poder digestivo de este grupo de microorganismos favorece la digestión de los lodos en las cámaras sépticas, haciendo que su acumulación sea mucho más lenta y, en consecuencia, prolongando la frecuencia del mantenimiento de la planta de 2 a 5 años.
Pero la ventaja más importante del uso de EM en sistemas de tratamiento es la eliminación de olores, lo que puede ser una solución rápida para sistemas mal dimensionados con esta característica. Es importante aclarar que si se implementa un sistema de tratamiento de cámaras sépticas y humedal subsuperficial como el propuesto en esta tesis, no se producirán olores aún sin el uso de EM como aditivo. Por lo tanto, el aumento de los periodos de mantenimiento es el principal beneficio a tener en cuenta en el análisis económico.
También mejora las condiciones de depuración, lo que se traduce en mejores parámetros a la salida de los sistemas.
No se ha avanzado, al menos que yo sepa, en estudios de sistemas de tratamiento del mismo tamaño, con un sistema de control y otro u otros con diferentes dosis de EM. Creo que sería interesante estudiar este aspecto para comprobar que efectivamente lo que propone Higa es correcto.
Les invito a llevar adelante estos estudios, no duden en ponerse en contacto con el autor para avanzar en cualquier estudio de investigación o proyecto.
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Esta biotecnología ha demostrado resultados en la regeneración de aguas contaminantes en todo el Planeta, solucionando también el principal problema generado en cuerpos hídricos lénticos debido a las aguas residuales domésticas.
La aplicación de esta biotecnología en lagos eutróficos en proporción a su superficie ha logrado eliminar las cianobacterias de la superficie y mejorar la calidad del agua.
Un ejemplo concreto es la recuperación de la calidad del agua de los lagos del dique de la ciudad de Xalapa, Veracruz, México.
La evaluación de los parámetros de calidad del agua realizada por el INECOL[10] muestra que los lagos han recuperado su capacidad de autodepuración y han reducido el riesgo sanitario y la propagación de enfermedades en los lagos para los peces y los usuarios del valle.
Los resultados de los análisis de la calidad del agua al final del proyecto de recupero muestran una mejora significativa de los 14 parámetros evaluados, en particular un aumento del oxígeno disuelto, una reducción drástica de la materia orgánica, los nutrientes y los productos químicos en la columna de agua, y la eliminación de las toxinas responsables de mantener a los peces de los lagos bajo estrés crónico.
En este caso, se utilizó el siguiente protocolo.
Tratamiento de choque 250lt EM/ha (una semana)
Tratamiento de estabilización (150 lt EM/ha/semana) durante tres meses.
Tratamiento de mantenimiento (50 lt EM/ha/semana) durante el resto del año.
La belleza paisajística es uno de los servicios ambientales cuyo valor económico es más difícil de estimar o calcular; sin embargo, es el de mayor interés para el colectivo social. Los usuarios del Paseo de los Lagos, al finalizar el proyecto de recuperación, pueden apreciar el avistamiento de la fauna acuática local. Es frecuente ver cómo los visitantes se detienen a contemplar los peces y tortugas que pueden verse desde las orillas.
También se observa que la superficie del agua ha recuperado su efecto espejo, reflejando con mayor claridad los elementos visuales del paisaje, como árboles, edificios y nubes, lo que da la sensación intuitiva de que se trata de un cuerpo de agua en buen estado. Además, se aprecian mejoras en la limpieza de la piedra que forma el borde del lago, ya que en muchos lugares se ha eliminado el color verde intenso de las cianobacterias.
El mantenimiento consiste en aplicar dosis bajas en los lugares prioritarios e introducir en el fondo del lago “pelotitas” de barro con microorganismos para acelerar la descomposición de los sólidos sedimentados. La finalidad de este proceso es evitar que se deteriore la calidad del agua, impedir que vuelva a estar gravemente contaminada y evitar así que se necesite una nueva recuperación completa.
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Fig. 21. Lago en Xalapa, antes de ser tratado con EM. Andrés González, representante de EM México.
Fig. 22. Lago en Xalapa, después de ser tratado con EM. Andrés González, representante de EM México.
Tomando como referencia estos estudios, en el año 2023 con mi hermano gemelo, el Ingeniero Germán Raffo, propusimos hacer un estudio en el laboratorio de hidráulica de la UNC, utilizando agua del Lago San Roque con cianobacterias y utilizando EM, con diferentes proporciones en relación a la superficie, aplicado al agua una vez por semana y en solo 3 semanas de estudio las cianobacterias en la superficie habían desaparecido.
La aplicación de EM ha demostrado su efectividad en la reducción de la abundancia celular de Microcystis sp (cianobacteria).
La mejora de los niveles de oxígeno disuelto sugiere una influencia positiva de los microorganismos del EM en la calidad del agua.
“Los niveles de nitrógeno total muestran una reducción generalizada, lo que indica una posible influencia positiva de los microorganismos EM en la desnitrificación. Sin embargo, no se observan variaciones significativas en los niveles de fósforo total entre tratamientos.”[8]
“En general, estos resultados respaldan la hipótesis de que la tecnología EM puede desempeñar un papel clave en la mejora de la calidad del agua y la reducción de la proliferación de Microcystis sp. en el lago San Roque, ofreciendo perspectivas prometedoras de aplicación a escala práctica.”[8]
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Agua sana, baño sano
Las biopiscinas son lagunas naturales construidas artificialmente que proporcionan agua limpia, sana y llena de vida en la que se puede disfrutar de un agradable baño.
Funcionan como una piscina normal, pero en lugar de utilizar cloro para limpiar el agua, ésta se recircula a través de un humedal artificial.
Separando la parte de baño de la vida acuática de plantas y otros organismos, donde el individuo puede disfrutar de un espacio como una piscina tradicional, con un borde infinito que se extiende sobre una laguna natural, que funciona como un humedal.
Este ecosistema equilibrado evita el uso de productos químicos como el cloro para su mantenimiento.
Fig. 23. BioPiscina Entre Rios, Argentina. Fernando Raffo
En las piscinas convencionales, el cloro elimina todo tipo de patógenos y vida, generando un agua inerte con un alto contenido en cloro que resulta perjudicial para la piel y el cuerpo, así como para la vida del agua de la piscina.
Una biopiscina, en cambio, es un ecosistema equilibrado que garantiza un agua sana y llena de vida mediante un proceso de filtración biológica.
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Los diseños de las piscinas pueden variar en función del diseño de la zona de baño, el área de regeneración, la circulación del agua, los materiales a utilizar, el espacio disponible, la topografía, el número de usuarios y muchos otros factores.
Se deberá estudiar cada caso en particular.
No es necesario tener los sistemas conectados con el espejo de agua, se podría utilizar un biofiltro en paralelo por donde recircular el agua, y devolverla a la piscina.
Imaginemos, por ejemplo, que queremos utilizar un biofiltro para limpiar el agua de una piscina olímpica, para utilizarla como alternativa al cloro, que hace que sea desagradable nadar en ella; podríamos hacer un biofiltro paralelo diseñado para limpiar los contaminantes de origen humano, y recircular el agua a través de un biofiltro mediante una bomba, o podríamos inclusive hacer un techo verde por encima, las soluciones son todas las imaginables. Habrá que estudiar cada caso en particular. En este ejemplo, si es una piscina climatizada, un factor importante a tener en cuenta sería la temperatura del agua antes de entrar en el sistema de tratamiento.
Fig. 24. BioPiscina Entre Rios, Argentina. Fernando Raffo
Las biopiscinas ofrecen una serie de ventajas significativas con respecto a las piscinas tradicionales. Estas son algunas de las principales:
Sostenibilidad ambiental: Las biopiscinas utilizan procesos naturales de filtración y regeneración del agua, eliminando la necesidad de productos químicos como el cloro. Esto reduce la huella ecológica y minimiza la liberación de sustancias químicas dañinas al medio ambiente.
Agua limpia y saludable: Las biopiscinas utilizan plantas y microorganismos beneficiosos para mantener el agua limpia y clara. Esto crea un entorno de baño más saludable sin los irritantes químicos presentes en las piscinas tradicionales.
Bajo costo de operación: A largo plazo, las biopiscinas tienden a ser más económicas de operar que las piscinas convencionales, ya que no requieren la compra constante de productos químicos ni la energía necesaria para operar sistemas de filtración y desinfección.
Estética natural: Las biopiscinas se integran armoniosamente en el entorno circundante, proporcionando un aspecto más natural y atractivo en comparación con las piscinas tradicionales, que a menudo pueden parecer intrusivas en el paisaje.
Biodiversidad: Las biopiscinas pueden fomentar la biodiversidad al proporcionar hábitats para plantas y animales acuáticos. Esto puede contribuir a la conservación de la vida silvestre local.
Menos irritación cutánea y ocular: Al eliminar el uso de cloro y otros productos químicos agresivos, las biopiscinas reducen la posibilidad de irritación en la piel y los ojos de los bañistas.
Valor de reventa: Las biopiscinas a menudo pueden aumentar el valor de una propiedad debido a su atractivo ecológico y su bajo costo de operación a largo plazo.
Experiencia de natación única: Nadar en una biopiscina puede ofrecer una experiencia de natación más agradable y natural, ya que el agua suele estar a una temperatura más agradable y tener una sensación más suave en la piel.
Contribución a la educación ambiental: Las biopiscinas pueden servir como herramientas educativas para promover la conciencia ambiental y la comprensión de los procesos naturales de purificación del agua.
Menos impacto en recursos hídricos: Al utilizar sistemas de filtración natural, las biopiscinas pueden ser menos demandantes en recursos hídricos en comparación con las piscinas tradicionales.
En resumen, las biopiscinas ofrecen una forma sostenible y natural de disfrutar de un espacio de baño, con beneficios tanto para el medio ambiente como para la salud de las personas que las utilizan.
Si en estos sistemas también utilizamos EM como aditivo, es aún más fácil mantener el agua en condiciones óptimas.
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Integraciones
En principio quienes eligen este tipo de solución son personas afines al concepto de la importancia de la naturaleza y el agua.
La obra arquitectónica no es entonces una simple solución al problema, sino también una filosofía del espacio en el que se encuentra.
Cada proyecto tendrá su propia relación con el espacio en el que se encuentre y su propia elección de materiales de terminación.
El humedal construido es principalmente subterráneo, por lo que su funcionamiento no depende de la terminación elegida.
Es entonces en su terminación donde el arquitecto tendrá libertad de elección.
Por ejemplo, si el acabado de la estructura principal es de hormigón visto, se puede elegir un cordón perimetral del mismo material para integrar el humedal en la arquitectura y representar su abrazo con la naturaleza.
Creo que para resolver este problema medioambiental, primero debemos enfocarnos en el mensaje que queremos transmitir a la sociedad, y podemos hacerlo a través del arte, que es un reflejo de este superorganismo sociocultural.
BioPhiltro
La primera propuesta se inspira en la naturaleza, la naturaleza del hombre, el penta, la cualidad del número 5.
Relaciones Phi en el pentágono. Pablo Isso.[11]
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Leí por primera vez de este maravilloso número o proporción leyendo la Dan Brown, El Código Da Vinci.
La misma con la que se inspiró en su momento Leonardo Da Vinci, para realizar su obra “L’Uomo Vitruviano”.
L’Uomo Vitruviano. Leonardo da Vinci.
La arquitectura en si misma es geometría, y en cada geometría natural se esconde una proporción divina.
Esta proporción la encontramos en lugares indispensados, inclusive en nosotros mismos.
En mi primer clase del workshop de “Disegno dal Vero e del Immaginario” en el Castello del Valentino, los profesores propusieron dibujar, o bien la cara de nuestros compañeros o nuestra mano (mi elección); en lo personal si bien siempre tuve un interés en el arte y en sus códigos ocultos, hacer un retrato de un desconocido en su momento no era para mí una habilidad, además viniendo de estudiar por años la ingeniería.
El dibujar mi mano desde el “Vero” significaba observar y copiar exactamente aquello que podía ver con mis ojos.
Qué podía aportarle a mi “Disegno” desde el “Immaaginario”? Lo intuitivo para mí en ese momento fue inspirarme en la naturaleza de esta proporción.
Fig. 25. Disegno prima lesione del Workshop Disegno dal Vero e dell’Immaginario. Dall’autore.
Si bien el ángulo áureo correcto es 137° al dibujar en una hoja rectangular decidí aumentar el radio de la espiral cada 90° para adaptarme al espacio disponible.
De aquí, tiempo más tarde, tomo como referencia este diseño para hacer mi primer modelo en 3D, utilizando el programa SketchUp, para modelar un biofiltro en forma de caracol gigante, del cual crecen plantas que limpian el agua. Qué luego de ser renderizados realizados se ven como la siguiente imagen.
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Fig. 26. Render del BioPhiltro. Pia Milessi.
Fig. 27. Render del BioPhiltro. Pia Milessi.
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IcoBiofiltro
La segunda propuesta es un biofiltro de base pentagonal, sobre el cual se materializa un duomo icosaédrico. Siendo el icosaedro uno de los 5 sólidos platónicos o cósmicos, con el que Platón representa el agua en su obra Timeus.
Esta geometría es considerada sagrada, y se utiliza para representar, por ejemplo, los chakras de las personas. Siendo esta la geometría que representa el agua, el chakra sexual, la nota musical Re, el color naranja, y todos los fractales rítmicos de esta frecuencia, de vibración universal.
Para ello, se propone un biofiltro de base pentagonal, que sirve de base a un domo icosaédrico, a materializar con bambú, por ejemplo.
Fig. 28. Render Icobiofiltro. Arq. Pia Milessi
Fig. 29. Render Icobiofiltro. Arq. Pia Milessi
Que conceptualmente tanto el sistema primario como el terciario quedan enterrados, y es el sistema secundario el que se ve como un resultado arquitectónico, pero funcional, como queda claro en el diagrama:
Fig. 30. Render esquema IcoBiofiltro. Arq. Pia Milessi
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Les comparto los planos del IcoBiofiltro, para que cualquiera que se sienta inspirado por estos diseños pueda utilizarlos para limpiar sus propias aguas, pocas cosas me harían sentir tanta felicidad.
Su materialización consiste en un biofiltro con una base pentagonal que permite la construcción de una viga perimetral por encima de la última hilada de ladrillos, o bien se puede materializar con una membrana plástica contenida con una viga de encadenado pentagonal, sobre la que se puede construir la estructura del duomo icosaédrico.
El funcionamiento del biofiltro no depende de la geometría, lo importante es garantizar una circulación cruzada y en toda la superficie del biofiltro.
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Planos del IcoBiofiltro, de mi hermano gemelo, el Ing. German Raffo.
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Fig. 31. Fotografía de cristal de agua expuesta a las palabras amor y gratitud, escritas. Masaru Emoto
Me gustaría concluir citando a Masaru Emoto[12], que fue aún más allá al estudiar el agua. Él creía que el agua podía estar influenciada por procesos no físicos.
Entonces puso un vaso de agua en medio de gente de todas las edades formando un círculo, y todos empezaron a decirle palabras horribles, con las peores energías. A continuación quitó el vaso y puso otro, donde todos empezaron a decirle cosas bonitas con todo el amor que tenían.
Después congeló estas aguas y con un microscopio las fotografió mientras cristalizaban.
El agua que había recibido energías negativas no formó ningún cristal, mientras que el agua que había recibido palabras amables y amor mostró cristales armoniosos.
Esto le llevó a pensar que el agua transporta la información a la que está expuesta.
Por lo que continuó sus experimentos exponiendo el agua a diferentes estímulos, como pensamientos, palabras escritas en papelitos, mantras budistas, fotografías, música, entre otros.
Algunos adoptaron una estructura de cristalización armoniosa que, en geometría, parecían comunicar la naturaleza del mensaje de cada estímulo.
Fig. 32. Cristal formado por agua que se ha hecho escuchar la canción Yesterday de The Beattles. Masaru Emoto
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Si todo está en estado de vibración, significa que todo crea sonido. No significa que oigamos todos los sonidos.
El oído humano los escucha entre 15 y 20.000 hercios
Y mientras se crea el sonido, hay un oyente principal que parece recibir todos los sonidos: el agua.
Piense por qué la música afecta a la formación de cristales y puede obtener resultados completamente distintos según las palabras habladas o escritas que se muestren al agua.
Una vez más, la respuesta es que todo vibra. El agua, tan sensible a las frecuencias únicas que emite la realidad, refleja el mundo exterior de forma esencial y eficaz.
Un día, por casualidad, abrí un libro y lo que leí en ese libro tuvo un significado completamente diferente para mí, porque mi corazón estaba abierto y receptivo al mensaje.
Si sabes que algo es posible en tu corazón, realmente lo es. Lo hacemos posible a través de la voluntad. Lo que imaginamos en nuestra mente se convierte en realidad. Esa es una de las cosas que aprendí del agua.
Conocer el agua es como descubrir el funcionamiento del cosmos y los cristales que revela el agua como portales a otras dimensiones. Al continuar sus experimentos con fotografías de cristales, descubrió que estaba cerca de subir las escaleras para comprender las verdades profundas del cosmos.
Recuerdo una fotografía en particular. El cristal más bello y delicado que había visto nunca, formado por las palabras amor y gratitud.
Masaru Emoto dice que el cuerpo medio tiene un 70% de agua.
Cuando somos fetos somos un 99% de agua. Cuando nacemos, somos un 90% de agua y cuando llegamos a la edad adulta, un 70%. Si morimos de viejos, probablemente seamos un 50% de agua. En otras palabras, a lo largo de nuestra vida, existimos principalmente como agua.
Emoto estudió el agua durante muchos años y el descubrimiento de que el agua puede copiar información rompió paradigmas para mí.
El agua de un río se mantiene pura porque está en movimiento. Cuando el agua se estanca, muere. Por lo tanto, el agua debe estar en constante circulación. El agua -o la sangre- del cuerpo de los enfermos suele estar estancada. Cuando la sangre deja de circular, el cuerpo empieza a deteriorarse y si la sangre del cerebro se detiene, la vida puede estar en peligro.
Pero, ¿por qué se estanca la sangre? Podemos ver este problema como un estancamiento de las emociones.
Cuando las emociones fluyen por todo el cuerpo, se produce una sensación de alegría que conduce a la salud física.
Moverse, cambiar, fluir: éste es el sentido de la vida.
Y es realmente fascinante si recordamos que el 70% de nuestro cuerpo está formado por agua.
~ Si los pensamientos pueden hacer esto al agua, imagina lo que nuestros pensamientos pueden hacernos a nosotros mismos.
Fig. 33. Cristal formado por agua expuesta a la palabra
Gracias!.
Dino Raffo
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En el Apéndice se compartetn las tablas de los distintos caudales a tener en cuenta para dimensionar los sistemas de tratamiento a escalas de Real State en los distintos casos posibles, como puede ser un hotel, un bar, un cine, etc.
Los invitamos a descargar el pdf para quien quiera aprender más en detalle sobre estas soluciones.
Para leer la bibliografía del trabajo de Tesis, los invitamos a descargar el pdf.
soluzioni basate sulla natura
integrabili negli edifici
soluciones basadas en la naturaleza
integrables en los edificios

Informe sobre la situación actual del estado depurativo de las aguas del dique San Roque y la posible solución a esta problemática

El 21 de octubre, en la cátedra de Proyecto Final de Ingeniería Civil, los ingenieros Germán y Dino Raffo compartieron su experiencia en el extranjero y su conocimiento sobre soluciones sostenibles para el tratamiento de aguas residuales. 💧🌱

Situación actual y posibles soluciones a la problematica de las aguas residuales en Puerto Escondido