Fosas sépticas ecológicas

FOSA SEPTICA ECOLOGICA

Todos sabemos la importancia que posee un Baño que cumpla con las condiciones de higiene necesarias que favorezcan el desarrollo integro de la familia.En viviendas con carencia de evacuación de aguas residuales no es extraño el empleo del Pozo Negro, que da servicio hasta que llena su volumen y es contaminante directo de las aguas subterráneas que luego el usuario emplea para el consumo cotidiano en su alimentación y aseo, a través de punteras o pozos abiertos poniendo en evidente riesgo la salud de su familia.

En viviendas con evacuación de aguas residuales, se encuentran las aguas fecales provenientes del inodoro con un volumen diario aproximado de 20 a 30 lts por usuario y las aguas servidas procedentes de la cocina y baño, con un volumen aproximado de 50 a 100 lts diarios. Este volumen impide la utilización de Fosas Comunes de manera eficiente, debido a que se deben evacuar en periodos muy cortos (6 a 8 meses), implicando para la familia un altísimo costo de manutención y un deficiente tratamiento de las excretas.

En Brasil se ha desarrollado un sistema muy económico y de alta eficiencia para la remoción de la carga orgánica contaminante de los efluentes cloacales domiciliarios denominado sistema de  Fosas Sépticas Ecológicas. Consiste en la disposición de tres tambores de plásticos conectados en serie, en donde  la materia orgánica que queda retenida en la parte inferior de los mismos por sedimentacion sufre un proceso de descomposición anaeróbica convirtiéndose en líquido y gases ( Dióxido de Carbono, Metano, Sulfuro de Hidrógeno). A pesar de que en los tambores se genera Sulfuro de Hidrógeno, no existen olores, debido a que el Sulfuro de Hidrógeno se combina con los metales presentes en los sólidos sedimentados, dando lugar a la formación de sulfuros metálicos insolubles.El agua residual decantada y libre de sólidos en suspensión fluye hacia la superficie de drenaje libre clarificado casi en su totalidad. Los microorganismos contaminantes que no mueren en el proceso anaeróbico, se exterminan  por un proceso de oxidación en la etapa de percolación. Por las características del sistema, no se requiere mantenimiento, sólo se recomienda una inspección de rutina cada cuatro o cinco años.
De esta manera , la familia no pone en riesgo su salud, ya que las aguas residuales que se filtran hacia la tierra no contaminan las aguas subterráneas, puesto que no se vuelcan crudas en los pozos de absorción.

MAQUINA MANUAL PARA SECCIONAR BASES DE BOTELLAS PET

Estimados amigos: Les dejo acá un video procedente de Brasil, que nos muestra una sencilla maquina manual para seccionar de manera prolija, la base de las botellas PET. La misma se compone de una manivela montada sobre un cojinete con rodamientos a bolillas. En su extremo se suelda un disco plano de acero de 1/8 ¨de espesor con una planchuela de 3¨ x 1/8¨ curvada, formando un arco de 180º. Esta hace de guía y soporte de una cuchilla triangular fabricada por una hoja de sierra para caños, bien afilada y removible. 
El extremo puntiagudo de la hoja de sierra perfora a la botella y al girar la manivela, el borde afilado de la misma efectúa un corte recto, limpio y rápido. El costo para la fabricación de esta sencilla maquina es de 25 U$S y se puede construir en cualquier taller metalúrgico domestico.
Una persona puede con esta herramienta seccionar las bases de 12 botellas por minuto, es decir 720 botellas por hora, las cuales al ensamblarse en forma de tubos sirven para construir 14.5 m2 de paredes portantes o losas alivianadas para entrepisos.

LOSAS PARA ENTREPISOS ALIVIANADAS CON BOTELLAS PET.

ESTAMOS CONSTRUYENDO UNA VIVIENDA EN UN COUNTRY DE TUCUMAN, USANDO TECNOLOGIAS ALTERNATIVAS QUE IMPLIQUEN UN MENOR COSTO Y TAMBIEN MAS EFICIENTES DESDE EL ASPECTO ESTRUCTURAL Y TERMICO, FRENTE A LAS PROPUESTAS TRADICIONALES. PARA ELLO APLICAMOS UN DISEÑO ARQUITECTONICO BIOCLIMATICO Y USAMOS PARA LAS PAREDES, BLOQUES DE SUELO CEMENTO Y PARA LOS ENTREPISOS LOSAS MIXTAS (ACERO-HORMIGON) ALIVIANADAS CON BOTELLAS PET RECICLADAS. ESTO ES ALGO INUSUAL EN NUESTRO MEDIO, PARTICULARMENTE EN EL AMBITO DE EJECUCION DE LA OBRA, NUESTROS CLIENTES DEJARON DE LADO LOS PREJUICIOS CULTURALES Y CONVENCIDOS DE LA ECONOMIA CONCRETA QUE IMPLICA LA PROPUESTA EN EL COSTO FINAL DE LA OBRA Y SU COMPROMISO CON LOS FUNDAMENTOS ECOLOGISTAS QUE PROFESAN, SE RECOPARON CON EL PROYECTO. 
LES CUENTO QUE LAS LOSAS SALVAN LUCES DE 4.50 M Y ESTAN COMPUESTAS POR UNA SERIE DE RETICULADOS METALICOS FORMADOS POR UN CORDON INFERIOR DE BARRA REDONDA LISA DEL 8 Y UN CORDON SUPERIOR FORMADO POR UNA BARRA LISA DEL 6, VINCULADOS CON UNA BARRA LISA DEL 6 PLEGADA EN FORMA DE ZIG-ZAG. ESTOS RETICULADOS SE COLOCAN CON UNA SEPARACION DE 10 CM Y SE AMARRAN EN LAS VIGAS DE APOYO DONDE QUEDAN EMPOTRADOS CUANDO SE HORMIGONAN LAS MISMAS. EL ESPACIO ENTRE LOS RETICULADOS SE RELLENAN CON BOTELLAS DE GASEOSAS RECICLADAS ( ENVASES PET), A LAS CUALES SE LES CORTA LA BASE (..SE LA ¨DESCULA¨) Y SE EMBUTEN UNA CON OTRA FORMANDO TUBOS PLASTICOS. PARA QUE LAS MISMAS NO SE CAIGAN SE AMARRA POR ABAJO DEL RETICULADO UNA MALLA SIMA DEL 4.2 CADA 15 CM, CON ALAMBRES. LUEGO SE DESATA Y RECUPERA LA MALLA. UNA VEZ DISPUESTAS LAS BOTELLAS SE VIERTE SOBRE LA MISMA HORMIGON ESTRUCTURAL FORMANDO UNA CAPA DE COMPRESION DE 3 A 5 CM DE ESPESOR, SEGUN LO QUE DICTE EL CALCULO Y DIMENSIONADO ESTRUCTURAL. AL ENDURECER LA CAPA PETREA, ESTA QUEDA VINCULADA CON LA BARRA DEL 6 DEL CORDON SUPERIOR Y PARTE DEL ZIG-ZAG, LOS CUALES OPERAN COMO CONECTORES DE CORTE, HACIENDO TRABAJAR LA ESTRUCTURA EN FORMA CONJUNTA, EL HORMIGON A COMPRESION, EL ACERO A TRACCION, OBTENIENDOSE ASI UNA SECCION RESISTENTE MIXTA DE TAN SOLO 75 KG/M2 DE PESO PROPIO FRENTE A LOS 360 KG/M2 QUE PESARIA UNA LOSA LLENA DE Hº ARMADO ( 15 CM DE ESPESOR) O BIEN LOS 180 KG QUE DEMNADARIA UNA LOSA DE VIGUETAS PRETENSADAS CON BOVEDILLAS DE TELGOPOR. MAS ADELANTE LES PASARE UNOS CROQUIS CON LOS DETALLES TECNICOS.

CONSTRUCCIONES  CON BOTELLAS PET

                                         Acueductos ornamentales

Cisternas para acopio de agua

                                                                     
                                                         Cisterna terminada

                                                           Tapias y cercados

                                                          Mampuestos de botellas para cercas

                                                     
                                                   Cercados  terminados 1

                                                         
                                                            Cercados  terminados 2

                                                           Cercados  terminados 3

Preguntas Frecuentes

• ¿Qué materiales se pueden usar?

El material esencial es la botella PET de envase de gaseosa. Las mismas se pueden utilizar con tapitas o bien sin tapitas, según la tecnica empleada. Las mas simple es usar la botella rellena con material inerte no degradable, como si fuera un ladrillo. El relleno puede ser: tierra, arena, cascotes molidos o bien bolsas plásticas limpias, bien compactadas en el interior de las botellas. Esta última variante permite a su vez reciclar materiales plásticos (bolsas fundamentalmente) cuya degradación lleva cientos de años. En ambos casos es necesario que la botella cuente con su correspondiente tapita. Una variante a esta tecnica es usar las botellas con sus bases cortadas y ensambladas unas con otras formando tubos, cuyo interior se rellena con bolsas plásticas o bien con telgopor molido suelto. Estos tubos son alojados dentro de un bastidor formado por dos mallas electrosoldadas de acero de diámetro igual a 4.2 mm (Malla Sima) que las amarran como si fueran los troncos de una balsa, formando así paneles muy livianos que pueden ser dispuestos formando paredes o techos. Al  proyectar un micro-hormigón en forma mecánica o manual sobre ambas superficies de estos paneles, hasta alcanzar un espesor de 3 cm en cada cara, se logra construir un elemento estructural de gran resistencia. Acá abajo dejo un video procedente de Chiapas (Mexico) que muestra los distintos tipos de relleno con los cuales se pueden armar los ladrillos de botellas PET.

                                                                         

• ¿Cómo se llenan las botellas?

Se usa un embudo generado con una botella PET de 1,5 o 2 litros a la que le cortamos la parte de la base. Después se usan escombros, tierra o arena cernidos, con una malla o colador, que se usa en la construcción. Se llena la botellas compactando el contenido con una varilla de madera a modo de baqueta. Lo importante es que el material de relleno este siempre lo mas seco posible, para facilitar su introducción. Aquí abajo un video demostrativo de la tecnica a emplear.

• ¿Cómo es el clima en una casa de botellas?

En general se puede decir que si se atienden las pautas del diseño bioclimatica en el proyecto integral de la vivienda, la misma sera muy eficiente desde el punto de vista energético  lo que significa que su interior sera fresco en verano y  cálido en invierno. En el caso de las botellas rellenas con tierra su coeficiente de transmitancia térmica es muy parecido al del adobe. En el caso de los paneles formados por tubos de botellas PET rellenas con perlitas de EPS (telgopor) molido su eficiencia aislante es mayor.

• ¿Se puede construir un techo con botellas?

Si se puede y nosotros lo hicimos en el año 2011 en Cebil Pozo (Tucumán), un techo a dos aguas de hormigón armado alivianado con botellas. En el año 2012 construimos en un barrio de Tucumán   una terraza de 400 m2 usando la misma tecnica con botellas, actualmente estamos construyendo un entrepiso mixto (hormigón y acero) en un Country de Yerba Buena (Tucumán), usando botellas. En Brasil construyen tejados livianos de botellas y en Honduras se construyeron techos de bóvedas (arcos) usando botellas, acero y hormigón.

                                                                   

• ¿Se puede construir tanques de agua y fosas sépticas?

Si. se puede. La forma cilíndrica es la mas apropiada para el uso de la botellas como mampuesto . Se pueden construir tanques de variada capacidad desde 5000 litros a  mas de 20.000 litros. Se pueden construir silos de capacidad media para el almacenaje de granos. Actualmente estamos estudiando la posibilidad de construir un reactor anaeróbico U.A.S.B para tratamiento de vinazas de destilerías, empleando esta tecnica.

                                                                     

• ¿Las obras son sismorresistentes?

Hasta la fecha no se ha emprendido un estudio oficial que confirme la capacidad del ladrillo de botella como material sismorresistente.  Pero la ductilidad y flexibilidad que presente el Pet y sobre todo su gran resistencia a los impactos dinámicos  lo hacen mucho mas confiable que el ladrillo macizo común dadas las características de rotura frágil que los mismos presentan. En mi carácter de Ingeniero Estructural y en base a mis propias experiencias con las botellas PET, estimo que una mampostería de botellas plásticas rellenas con tierra y juntas de mezcla reforzada, convenientemente diseñada según las prescripciones del INPRES CIRSO 103 -Parte 3- Mamposterias Sismorresistentes Encadenadas, tendría ante un evento sísmico  un comportamiento mas satisfactorio que las tradicionales. Aca abajo les dejo un video sobre un ensayo de carga poco ortodoxo, pero muy convincente.

                         

• ¿Cuánto vale construir con botellas PET?

Normalmente podemos decir que la construcción baja entre 40% y hasta mas de 50 %, respecto al precio de la construcción tradicional, tomando como referencia una mampostería portante de ladrillo macizo común de 30 cm de espesor.

• ¿Qué tipo de botellas se puede usar?

En general se puede usar todo tipo de botellas plásticas  el secreto es tener suficientes para terminar la obra. Se pueden usar diferentes botellas en una obra pero no mezclarlas en el mismo muro, para evitar discontinuidades en la transmisión de esfuerzos internos.

• ¿Cómo construimos las esquinas y con que mezcla?

 Las equinas se refuerzan con  pilares formados por botellas de 1/2 Litro, colocados a tizón (de punta) formando un círculo de 11 botellas, con los picos de las mismas apuntando al interior del circulo. En el centro se deja un un espacio de diametro igual a 15 cm para insertar el canasto de un encadenado vertical y se rellena el mismo con hormigón (1:2:3) 

• ¿Cómo se amarran las botellas en un muro?

Se usa un piolín de nylon que normalmente se usan en la agricultura. En los muros amarramos cada botella entre si como haciendo una red, con las tapas y otro amarre en la base de la botella . La base se ata dando una vuelta con el lazo, cuando la colocamos. Los picos o tapas igualmente se dan una vuelta y se entrelazan unas con otras en una forma de triangulo (ver fotos de las obras)

• ¿Qué mezcla se usa en los muros? 

En los muros se usa normalmente como argamasa  de asiento, una mezcla de tierra con tierra cernida, muy similar de la tierra de adobe, con una pequeña proporción de cemento ( 1 parte de cemento por cada 10 partes de tierra, se moja hasta convertirla en un barro y se disponen sobre las hiladas, formando juntas de no mas de 2 cm de espesor sobre el lomo de las botellas. Cada 4-6 hiladas usamos una mezcla de cal y cemento para evitar problemas si construimos en época de lluvia. La mezcla es 1 de cemento 6 de arena y 1 de cal. 

• ¿Quién invento la técnica de construir con botellas ?

La técnica fue inventada por el señor Andreas Froese, de origen alemán que en Honduras construyo y desarrollo este técnica en el año 2001 y desde la fecha ha realizado mas de 50 diferentes obras en diferentes países.

                                                                        

PONENCIA EN TEDx -TUCUMAN 2012

TECNOLOGIAS INTERMEDIAS PARA EL DESARROLLO REGIONAL 

La gente de TEDx Tucuman, me honraron al invitarme a exponer en el ciclo de charlas 2012. Allí hable sobre mi experiencia en el desarrollo de turbinas Savonius para bombeo de agua en comunidades aborígenes del Chaco Salteño. Mas que una exposición tecnica académica, quise contar las instancias que motivaron este emprendimiento y los avatares que lo jalonaron y como constituyo una de las experiencias mas gratificante de mi vida y fundamento mi profunda convicción sobre las tecnologías intermedias como impulsora del desarrollo regional.

http://www.youtube.com/watch?v=giHuCADMnCc

¨LOS MALES QUE ENFRENTAMOS NO SON DE APTITUD TECNICA, NO SE RESUELVEN CON TECNOLOGIA MAS AVANZADA SINO MEJOR APLICADA.

 EL VERDADERO PROGRESO, NO EL FORMAL SINO EL ESENCIAL, A VECES IMPLICA APARTARSE DE LA ULTIMA TECNOLOGIA INVENTADA.

DEBEMOS SER CAPACES DE CREAR TECNOLOGIAS INTERMEDIAS DESTINADAS A REGIONES QUE CARECEN DE RECURSOS NECESARIOS PARA UTILIZAR LAS LLAMADAS TECNOLOGIAS DE PUNTA.

SI NO EXISTE UNA OPCION TECNOLOGICA INTERMEDIA, NO HAY DESARROLLO REGIONAL POSIBLE...¨

C.M. MARPEGAN

CONSTRUYENDO CON ECOBLOQUES DE SUELO CEMENTO

En la zona de Leales (Tucuman) estamos construyendo viviendas diseñadas arquitectonicamente bajo pautas  bioclimaticas y usando para las mamposterias, bloques de suelo cemento de 18 cm x 30 cm x 10cm, asentados con mezcla convencional ( 1/2:1:4) cemento:cal:arena. Los bloques son perforados lo que permite introducir dentro de sus agujeros barras de acero y hormigon para conformar una pared sismorresistente. La resistencia a la compresión de este material es superior a la del ladrillo cerámico común.

MICROTURBINAS HIDRAULICAS

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ROTORES SAVONIUS COMO MICROTURBINAS HIDRAULICAS

Los rotores Savonius, fueron tradicionalmente usados para el aprovechamiento de la energía eólica, aplicada tanto para bombeo mecánico de agua como para generación de energía eléctrica a pequeña escala.

Su sencillez de construccion (pueden fabricarse usando tan solo tambores metalicos o plasticos de 200 litros), lo convierten en uno de los sistemas mas viables de fabricar con el concurso de tecnologías básicas. Se muestra abajo un prototipo de esta turbina construida con dichos elementos en el Instituto de Acondicionamiento Ambiental de la Facultad de Arquitectura y Urbanismo U.N.T.

La ecuación que expresa la potencia generada por estas turbinas es la derivada del teorema de Betz:

P(W) = Cpo . r. S. v³

Donde:

P : Potencia generada en Watt

Cpo : Coeficiente basico de potencia

r : Densidad del fluido

S: Seccion de la turbina perpendicular al flujo.

V: velocidad del fluido

Como podemos ver, la  potencia se incrementa más rápidamente con la velocidad, que con la sección de la turbina o la densidad del fluido.

Pero si consideramos en términos prácticos, dos turbinas iguales de 2 m² de sección cada una,  dispuestas bajo la acción de la corriente de dos fluidos distintos ( agua y aire), ambos con una velocidad de 15 km/h. La potencias ia generada por la turbina inmersa en el curso de agua será mayor a la que esta bajo la accion del viento pues la densidad del agua es de 1000 kg/m³ mientras que la densidad del aire es de 1.25 Kg/m³.

Esto implica que (..A igualdad de eficiencia), la turbina inmersa en el agua generara 800 veces mas energía que la eolica.

Personalmente opino que la relación no debe ser tan lineal, la densidad del agua que incrementa el rendimiento, también opone mucho mayor resistencia a la rotación que el aire. Se puede salvar esto (..en parte) sumergiendo solo una porción de la turbina ( ..pero de esta manera no se aprovecha toda su sección).

Como se ve, la ecuación anteriormente citada, deberá afectarse de un coeficiente empírico a determinar para un ajuste adecuado de la perfomance de la turbina en agua. Ya existen técnicos que están trabajando con esta idea, en diversas empresas.

Una de ellas es la empresa Hydrovolts con sede en Seattle, Washington, EE.UU., allì se fabrican micro-turbinas hidráulicas flotantes que producen energía distribuida y renovable a partir de un recurso todavía sin explotar a nivel mundial, como son las aguas en movimiento en los canales de riego.

Estas mini-turbinas pueden generar energía limpia, en millones de lugares del mundo, de manera fácil, fiable, y económica. A partir de ahora podemos ver el agua en movimiento de los canales desde otro punto de vista, como un recurso energético renovable. Están específicamente diseñadas para aprovechar la energíahidrocinética del agua mientras ésta fluye por canales de riego, canales de desviación de agua, de descarga de aguas residuales, o de refrigeración de centrales térmicas, aliviaderos, entre otros.

Con su tecnología han obtenido una gran cantidad de premios y menciones en ferias dedicadas a la energía, la sostenibilidad, y el aprovechamiento de los recursos naturales.

Según Burt Hamner, CEO de Hydrovolts, las ventajas de la utilización de estos flujos de agua se encuentra principalmente en: “la estabilidad de las corrientes, su previsibilidad, no suelen contener objetos en movimiento que puedan dañar las turbinas, no tienen vida acuática a la que poner en peligro, y normalmente son fácilmente accesibles por carreteras o caminos”.

La idea fue desarrollar dispositivos “plug and play”, que no requieren de la construcción de presas, y que puedan fabricarse con tecnología y componentes fácilmente obtenibles en el mercado en este momento.

En la actualidad cuentan con tres tamaños de turbinas, que pueden generar entre 100 vatios y 15 kilovatios, en función de la velocidad del agua, aunque hay otros en desarrollo:

1.                   Clase I: Es la más pequeña, del tamaño aproximado de un archivador de dos cajones. Puede ser transportada e instalada por un par de hombres en menos de una hora.

2.                   Clase II: Ideal para instalación en canales de riego.

3.                   Clase III: Es la de mayor tamaño, puede generar entre 10-15 kW y se puede transportar dentro de un contenedor de carga estándar.

La empresa ofrece tres tipos de palas distintas que pueden elegirse para optimizar la capacidad de generación, y que son: hojas Darrieus, hojas Savonius, y las hojas FlipWing (hojas autoplegables).

Entre otras características también nos encontramos con que cuentan con un diseño muy eficiente, que permite sumergirlas a diferente profundidad para conseguir así la mayor cantidad de energía, dependiendo de las circunstancias, son seguras y escalables en su montaje.

Según el ing. Hamner, directivo de la empresa, “la mejor cualidad de esta tecnología es su simplicidad, lo que ha sido fundamental para su éxito inicial. Tenemos una tecnología sencilla que todo el mundo puede entender. Es obvio que funciona, se puede ver girar. Si trabaja en un canal, puede funcionar en cualquier otro”.

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Las turbinas Savonius, operando como micro generadores hidráulicos pueden ser la forma mas económica y sustentable para el aprovechamiento energético de saltos de agua en canales de riego existentes en zonas áridas de Argentina (Salta, Catamarca, La Rioja, San Juan, Mendoza, Neuquén, Río Negro), o donde exista un curso natural de agua con salto disponible (Tucumán, Salta, Córdoba, San Luis, Misiones).

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En zonas áridas, las actividades agrícolas se realizan gracias a una red de canales que distribuyen el agua a los usuarios. En estos canales existen saltos de agua aprovechables de entre uno y doce metros de altura, con caudales de entre cien litros por segundo y veinte mil litros por segundo, que actualmente no se utilizan con fines de generación eléctrica.

Mas adelante subiré las características de un prototipo de turbina hidráulica Savonius, que estamos diseñando para generación de energía eléctrica destinada a cargar baterías  destinadas a iluminación de una vivienda rural.