Tratamiento de agua

Antecedentes

Existía un pozo en la casa desde su construcción. El pozo se abandonó puesto que el nivel freático disminuyó a causa de las masivas extracciones por parte del Ayuntamiento. Estas extracciones han cesado en la actualidad porque el agua de la red pública procede de otro origen. El nivel freático se ha recuperado.

La calidad del agua de la red pública ha sido nefasta, lo cual ha originado serios transtornos a toda la población. Desde agua negra que ha manchado la ropa de la colada hasta agua salada que ha exterminado numerosas plantas de mi jardín. Por descontado que el agua de boca se compraba en envases. Últimamente se ha puesto en funcionamiento una estación desaladora del agua del mar con lo cual la calidad global del agua ha mejorado pero no hay garantías de continuidad en caso de aumento de la población o en caso de avería.

Se produce una gran sensación de alivio al dejar de depender de un único proveedor de agua potable. En el pasado he tenido que soportar diferentes irregularidades:
   
- Facturación excesiva que he tenido que reclamar a Consumo porque ellos no me atendían.
- Cortes y bajadas de presión
- Agua negra como café
- Agua salada
- Agua con dioxinas
- Agua con exceso de sales de manganeso y hierro

En resumen: agua no potable pagada al precio del agua potable.

Propósitos del sistema

Utilizar indistintamente el agua del pozo propio y el agua de la red pública en cualquiera de los puntos de consumo: casa y mangueras del jardín.

Obtener agua pura (osmotizada) en dos circuitos separados: riego de plantas seleccionadas y usos domésticos (cafetera, cubitos de hielo, plancha y algunos usos culinarios).

Para el consumo de boca no se utiliza habitualmente el agua osmotizada sino agua de la red pública, previo filtrado y eliminación de malos olores (sabores). Siempre que la red pública mantenga una calidad básica suficiente.

Consumos punta ósmosis

150 litros/día para el riego y
20 litros/día para usos domésticos

La capacidad nominal del equipo de ósmosis inversa es cinco veces las necesidades punta. Está sobredimensionado precisamente para tener un mantenimiento lo más bajo posible, lo que significa una economía a largo plazo.

El circuito de entrada de la casa

Tanto si se usa agua del pozo como agua de la red, los primeros aparatos son un filtro de 25 micras seguido de un limitador de presión máxima. La presión de la red ha llegado a 8 bar, de ahí la conveniencia del limitador.

El juego de tres llaves (rojas) permite el mantenimiento de estos aparatos sin cortar el servicio.

La campana de plástico transparente del filtro fue adaptada para conectarle una llave en su parte inferior. Al abrir dicha llave la suciedad acumulada se expulsa por un pequeño tubo para caer directamente a un desagüe que pasa justo por debajo del mismo.

Después de este filtro se encuentra un descalcificador por permutación de iones.

En el centro de la foto, el descalcificador. A la izquierda, el depósito (azul) de agua osmotizada para riego. A la derecha, un desagüe (gris) y encima de él dos filtros: el primero alimenta el descalcificador y el segundo alimenta el grifo de la cocina (ver más abajo "agua para consumo de boca").  En la esquina inferior derecha se entreven tres sacos de sal en peladillas. En el rincón, un palo blanco para comprobar si se han formado puentes de sal.

El juego de tres llaves (rojas) permite el mantenimiento del descalcificador sin cortar el servicio. El by-pass se ha ajustado para una dureza de salida de 1 grado francés, cifra elegida en vistas a la ósmosis que se alimenta de esa agua, además del consumo normal de la casa.

El descalcificador funciona con un control estadístico por microprocesador que ajusta sus maniobras en función del consumo para minimizar el gasto de sal y de agua para la regeneración.

La ósmosis inversa

El sistema de ósmosis inversa lleva tres filtros (blancos, grandes), uno de 10 micras y dos de carbón activado para declorar el agua. Les siguen dos filtros de impurezas de 5 y 1 micras (blancos, pequeños). A continuación la bomba inyecta el agua a dos membranas cuyo rechazo es controlado en un rotámetro y de ahí va a parar al desagüe. El control eléctrico lo realiza un autómata programable (esquina superior izquierda).

El sistema abastece dos salidas separadas: un depósito de 750 litros controlado con una boya eléctrica y el circuito de agua para usos domésticos controlado por un presostato.

El cuadro de la ósmosis se sujeta a la pared con dos silent-blocks en su parte inferior (foto de la izquierda) y dos en la parte superior (foto más abajo).

Al tratarse de una pared algo inclinada se colocaron los silent-blocks superiores de forma perpendicular al cuadro, alejándolo de la pared, mientras que los inferiores lo mantienen más cerca de la pared, trabajan verticalmente y reciben todo su peso. De esta manera el cuadro ha quedado prácticamente vertical, a pesar de la inclinación de la pared.

Se han utilizado los silent-blocks al objeto de minimizar la transmisión de las vibración de la bomba mediante la pared de la casa.

El tamaño y características de los silent-blocks es adecuado a las características de la vibración y al peso del cuadro (unos 55 kg).

El circuito de agua osmotizada
para regar

El agua osmotizada para regar se acumula en un depósito de 750 litros controlado por una boya eléctrica. Hay también un indicador visual de nivel.

Una bomba adecuada para agua osmotizada extrae el agua del depósito y la lleva a los dos puntos de consumo, en el exterior de la casa, a través de tuberías y accesorios de plástico (no se utiliza metal por el peligro de corrosión).

La bomba lleva un press-control para su puesta en marcha y paro en función del consumo y también para evitar que la bomba funcione accidentalmente en vacío. El conjunto va sobre una plataforma que se apoya en el suelo a través de silent-blocks

Las llaves rojas son para evitar el vaciado de la instalación durante el mantenimiento de la bomba.

Ésta es una de las dos salidas idénticas, una en cada lado de la casa. Consta de un grifo para llenar una regadera, por ejemplo, y de una bifurcación a la que se podrá conectar un sistema automático de riego por goteo. Hay una toma de electricidad cercana.

El agua osmotizada para regar proviene del depósito y bomba ilustrados en la foto anterior.

El circuito de agua osmotizada
para usos domésticos

Procedente de la ósmosis a través del tubito blanco el agua pasa por un filtro de carbón activado como seguridad frente a los poco probables malos olores.

El depósito azul sirve para mantener la presión en el circuito a la vez que acumula unos 8-10 litros de agua (hace la función de una hidrosfera).

Finalmente el agua pasa por un cartucho de ultrafiltración (azul en la foto inferior), capaz de detener bacterias y virus que pudieran haber formado biofilm en el circuito anterior este filtro. Es una medida de seguridad ante el riesgo altamente improbable de una contaminación. La ultrafiltración es un sistema alternativo a la desinfección por ultravioletas en circuitos de agua muy pura.

Finalmente, hay un grifo pequeño en la cocina para la extracción del agua. Puesto que la cocina se encuentra encima del "cuarto del agua", la longitud de tubo desde la ultrafiltración es sólo de 1,5 metros. 

Hay que dejar correr el agua durante medio minuto después de más de un día de inactividad con el fin de eliminar las remotamente posibles colonias de bacterias que pudieran haberse formado entre el último cartucho y la salida del grifo.

Esa agua es perfectamente potable y resulta agradable como bebida, por ser inodora, incolora e insípida. Pero precisamente por no contener minerales (calcio y magnesio) es preferible no utilizarla como bebida habitual, como se explica más abajo.

El circuito del pozo

El pozo consiste en un tubo de hierro de 52 mm de diámetro interior y 5 metros de longitud clavado en el suelo arenoso. El nivel freático se encuentra normalmente a 1,70 metros sobre el fondo del pozo y en tiempo de sequía excepcional esta cifra se mantiene en 1,20 m.

La captación se realiza mediante un tubo de polietileno terminado con una válvula de pie.

Se eligió una bomba autoaspirante capaz para un caudal superior pero que se restringe a 800 l/h para no agotar el pozo.  

Con el fin de evitar la transmisión de vibraciones, la bomba está sobre una losa recortada que a su vez descansa sobre tres silent-blocks.

Un cuadro (negro) de control con dos juegos de sondas, en el depósito y en el pozo, pone en marcha y detiene la bomba según necesidades.

   
 La excelente atención telefónica (972588000) de Bombas Espa ha resultado decisiva para el buen funcionamiento de esta aplicación.  
El agua extraída del pozo atraviesa un filtro de 50 micras (foto: en forma de T) y un caudalímetro y de ahí va a parar directamente a dos depósitos que totalizan 1.500 litros. El agua extraída se ajusta a 800 l/h mediante una llave de paso a la entrada del medidor de caudal.

La poca suciedad acumulada en el filtro se evacua al desagüe abriendo una llave que hay en su parte inferior. A intervalos prudenciales el filtro se limpia con ácido cítrico. El filtro lleva conexiones rápidas para facilitar su mantenimiento.

Una bomba dosificadora de hipoclorito sódico (bomba color amarillo y negro) está en marcha mientras funciona la bomba del pozo. El hipoclorito se vuelca directamente a los depósitos.

La solución de hipoclorito (lejía) está en un depósito de 30 litros, situado debajo de la bomba dosificadora.

La tapa del primer depósito.

A la derecha: tubo grueso de entrada del agua del pozo y tubo delgado de entrada de hipoclorito. No se utiliza un inyector porque éstos se atascan con frecuencia.

En el centro de la tapa: cables conectados a los tres sensores de nivel: máximo, mínimo y común.

El depósito para la solución de hipoclorito.

Para facilitar la dosificación se emplea una disolución en agua osmotizada, de lejía comercial al 4%.

Los cálculos y ajustes se han hecho para que la bomba dosificadora eche 1/2 litro de disolución por cada metro cúbico de agua. Este medio litro de disolución contiene 1 gramo de cloro por lo que el agua recibe una cloración de 1 ppm.

Éste es un valor muy habitual que nos dejará finalmente, en el consumo, una cantidad de cloro residual libre de 0,5 - 0,6 ppm, como así se comprueba regularmente en la práctica mediante los oportunos análisis.

La conexión de los dos depósitos y de ahí a la bomba de extracción.

Los depósitos son de polietileno por lo que son algo flexibles. Por esta causa efectúan pequeños movimientos (se hinchan un poco cuando están llenos). El tubo de conexión debe ser algo flexible para compensar estos movimientos, de lo contrario los depósitos se romperían.

Un indicador visual de nivel encima de la tapa del segundo depósito. Hay otro indicador idéntico en el depósito de agua osmotizada.

Estos aparatos indican, aproximadamente, los  cm de altura del agua dentro de los depósitos.

No es lo mismo trabajar a ciegas que saber en todo momento la cantidad de agua almacenada.

La bomba de extracción desde los depósitos de agua del pozo y posterior impulsión al circuito de consumo.

Esta bomba es la más potente, pues se trata de alimentar una demanda que puede ser transitoriamente alta (más de un grifo abierto) manteniendo, al mismo tiempo, una presión razonable (unos 4-5 bar antes del filtro de entrada y descalcificador y unos 3-4 bar en las tuberías de la casa).

Lleva también un press-control para su puesta en marcha y paro en función del consumo y también para evitar que la bomba funcione en vacío. El conjunto va sobre una plataforma que se apoya en el suelo a través de silent-blocks

Las llaves rojas son para evitar el vaciado de la instalación durante el mantenimiento de la bomba.

 

El circuito de 
agua para bebida

Aunque antiguamente se creía que los minerales beneficiosos del agua (calcio y magnesio) no eran absorbibles y, por tanto, irrelevantes en la dieta, las últimas investigaciones promovidas por la Organización Mundial para la Salud sugieren que no conviene consumir habitualmente agua desmineralizada (como la de una ósmosis inversa) ya que la dieta alimentaria humana, aún en los países más desarrollados, suele resultar algo insuficiente en esos dos minerales y que cualquier "propina" obtenida a través del agua utilizada para beber le viene muy bien a nuestro organismo.

Todos nos quejamos de los malos sabores del agua potable proveniente de las redes públicas. Es decir, el agua se puede beber sin problemas de salud pero resulta de sabor insufrible, por lo que corremos a comprar aguas envasadas.

Partiendo de un suministro público de agua potable se puede obtener agua de sabor agradable con un método sencillo y económico. La condición es que el agua no contenga más de 500 mg/l de carbonato cálcico, valor a partir del cual algunas personas comienzan a detectar un ligero mal sabor.

El método consiste en un filtro previo de impurezas (en mi caso utilizo un filtro de 5 micras) seguido de un cartucho de carbón activado que es el encargado de eliminar los malos olores (sabores). El circuito finaliza en el grifo de la cocina. 

El cartucho de carbón activado se reemplaza por uno nuevo cuando se empieza a notar mal sabor (6-12 meses).

En mi caso he efectuado una derivación del agua de la red que alimenta el fitro de 5 micras. Las impurezas del fondo se eliminan abriendo la llave inferior. Un tubo lleva el agua al grifo de la cocina, pasando previamente por el filtro de carbón activado que está situado debajo de la fregadera.

La OMS (Organización Mundial para la Salud) probablemente recomendará en 2005 unos contenidos mínimos de calcio y de magnesio en el agua que se utilice habitualmente para beber.

Las empresas instaladoras de aparatos de ómosis inversa para usos domésticos ensalzan las excelencias del agua osmotizada para beber basándose en publicidad engañosa.

Mediciones y análisis

Conviene controlar periódicamente la calidad de las diferentes aguas con el fin de tener la certeza del correcto funcionamiento de todos los aparatos.

Se realiza con la ayuda de lo siguiente:

- Conductividad (conductímetro)
- pH (tiras reactivas)
- Cloro residual libre (kit de cloro)
- Nitratos (kit de nitratos)
- Dureza (kit de dureza)
- Cloruros totales (kit de cloruros)
- Sodio (cálculo a partir del test de cloruros)

Nota: En este caso se supone que todos los cloruros son cloruro sódico. Dados los pesos atómicos del Cloro y del Sodio se puede calcular el contenido de cada uno. 

El esquema de la instalación

Superbricolaje - El sistema ha sido proyectado e instalado por el autor en su totalidad. Se han comprado todos los elementos sueltos excepto el cuadro de la ósmosis inversa que se ha comprado hecho a la medida de las especificaciones dadas.

El esquema se ha realizado de manera que la posición de los elementos sea parecida a la que tienen en la realidad.

No se ilustra los circuitos de consumo doméstico de agua osmotizada, de distribución de agua osmotizada para regar y del final del circuito de cocina para mayor claridad del esquema.

Con el juego de llaves C, D, L y M se pueden efectuar todas las combinaciones para disponer de agua del pozo o de la red en cada punto de consumo.

Como se puede apreciar, el agua descalcificada ni se usa ni se puede usar para regar. Como debe ser.

Puesto que el sistema puede resultar algo complejo para un recién llegado, he escrito un manual del mismo, con instrucciones precisas para su mantenimiento en el caso de que yo no me pudiera ocupar del mismo.

Este manual complementa los manuales individuales de los aparatos que lo tengan.

Algunos aparatos llevan una hoja de instrucciones adosada a los mismos.

Se lleva un registro de incidencias (cuando se puso sal en el descalcificador, cuando se limpió un filtro, etc.). También se lleva otro registro de las mediciones efectuadas.

Diciembre 2004