Los filtros de agua cerámicos ( CWF ) son un tipo de filtro de agua económico y eficaz que se basan en el pequeño tamaño de los poros del material cerámico para filtrar la suciedad, los desechos y las bacterias del agua. Esto los hace ideales para su uso en países en desarrollo , [1] y los filtros cerámicos portátiles se usan comúnmente en viajes con mochila . [2]
Al igual que otros métodos de filtración de agua, el filtro elimina partículas más grandes que el tamaño de los poros del material filtrante. [3] Por lo general, se eliminan las bacterias, los protozoos y los quistes microbianos. Sin embargo, los filtros normalmente no son efectivos contra los virus ya que son lo suficientemente pequeños como para pasar al lado "limpio" del filtro. Los filtros de agua cerámicos (CWF) pueden tratarse con plata en una forma que no se filtre. La plata ayuda a matar o incapacitar las bacterias y a prevenir el crecimiento de moho y algas en el cuerpo del filtro.
La filtración cerámica no elimina los contaminantes químicos per se . Sin embargo, algunos fabricantes (especialmente de filtros de vela cerámicos) incorporan un núcleo de carbón activado de alto rendimiento dentro del cartucho filtrante cerámico que reduce los contaminantes orgánicos y metálicos. El carbón activo absorbe compuestos como el cloro . Los filtros con carbón activo deben reemplazarse periódicamente porque el carbón se obstruye con materiales extraños.
Los dos tipos más comunes de filtros de agua cerámicos son los filtros tipo olla y tipo vela. Los sistemas de filtro cerámico consisten en un filtro cerámico poroso que está unido o colocado encima de un receptáculo de plástico o cerámica. El agua contaminada se vierte en un recipiente superior. Pasa a través del (los) filtro (s) hacia el receptáculo de abajo. El recipiente inferior suele estar equipado con un grifo.
Los contaminantes más grandes que los diminutos orificios de la estructura cerámica permanecerán en la mitad superior de la unidad. Los filtros se pueden limpiar cepillándolos con un cepillo suave y enjuagándolos con agua limpia. También se puede utilizar agua caliente y jabón.
En uso estacionario, las velas de cerámica tienen ventajas mecánicas, operativas y de fabricación sobre los insertos y recipientes simples. Las velas con filtro permiten utilizar receptáculos resistentes de metal y plástico, lo que disminuye la probabilidad de una falla sanitaria. Dado que su área de filtrado es independiente del tamaño de la junta de fijación, hay menos fugas que otras geometrías de filtro reemplazable y se pueden utilizar juntas más caras y de mayor calidad. Dado que están protegidos por el receptáculo superior, en lugar de formarlo, es menos probable que sufran daños durante el uso normal. Son más fáciles de desinfectar, porque el lado sanitario está dentro de la vela. La parte no sanitaria está en el exterior, donde es fácil de limpiar. Se adaptan a más tipos de receptáculos y aplicaciones que simples macetas y se fijan a un simple orificio en un receptáculo. También se pueden reemplazar sin reemplazar todo el receptáculo superior, y los receptáculos más grandes pueden simplemente usar más velas de filtro, lo que permite estandarizar la fabricación de filtros. Si se descubre que un filtro en un receptáculo de múltiples filtros está roto, se puede tapar el orificio del filtro y el uso puede continuar con menos filtros y un tiempo de recarga más prolongado hasta que se pueda obtener un reemplazo. Además, la estandarización del filtro hace que resulte económico tener uno o varios filtros a mano.
También existen filtros cerámicos portátiles, como el MSR Miniworks, que funcionan mediante bombeo manual, y filtros cerámicos en línea, que filtran el agua potable que llega a través de las tuberías domésticas. La limpieza de estos filtros es la misma que con el filtro de vasija de barro, pero también permite la limpieza de flujo inverso, en la que el agua limpia pasa a través del filtro hacia atrás, expulsando cualquier contaminante de los poros de cerámica.
Los principales riesgos para el éxito de todas las formas de filtración cerámica son las grietas finas y la contaminación cruzada. Si la unidad se cae o se abusa de algún otro modo, la naturaleza quebradiza de los materiales cerámicos puede provocar grietas finas y apenas visibles, lo que permite que contaminantes más grandes pasen por el filtro. Se está trabajando para modificar las proporciones arcilla/aserrín durante la fabricación para mejorar la naturaleza quebradiza y la tenacidad a la fractura de estos materiales cerámicos de filtro de agua de arcilla. [4] Si el lado del agua "limpia" de la membrana cerámica entra en contacto con agua sucia, manos, paños de limpieza, etc., la filtración será ineficaz. Si se produce dicho contacto, el lado limpio del filtro debe esterilizarse completamente antes de volver a usarlo.
Henry Doulton inventó la forma moderna de filtro de agua sanitario con vela de cerámica en 1827. En 1835, la reina Victoria le encargó que produjera un dispositivo de este tipo para su uso personal. En 1846, la cerámica Doulton era ampliamente reconocida como el principal fabricante de un dispositivo de prevención eficaz para el tratamiento del agua contaminada. En 1887, Doulton fue nombrado caballero, en parte por su trabajo con filtros de agua. Las investigaciones de Louis Pasteur sobre las bacterias también proporcionaron una razón demostrable del efecto de los filtros. La organización original de Doulton para filtros de agua sigue existiendo, aunque se ha vendido y ha cambiado de nombre varias veces. "Doulton" es actualmente (2013) una marca registrada de Fairey Ceramics. [5]
Varias universidades, incluido el MIT; Universidades de Colorado; Universidad de Princeton; Universidad de Wisconsin-Milwaukee; La Universidad Estatal de Ohio; Universidades de Tulane, Virginia Occidental, Carolina del Norte en Estados Unidos; Universidad de Delft, Strathclyde en Europa, USAID, UNICEF, Universidad Zamorano en Honduras, Universidad Rafael Landívar en Guatemala, Universidad Earth, Instituto de Recursos Hidráulicos, Cruz Roja, Ingenieros Sin Fronteras, Naciones Unidas, países de África como Nigeria, Ghana, Burkina Faso, Kenia, etc. y países de Asia como Nepal, Bangladesh, Camboya, Sri Lanka, India, Vietnam, Uganda, etc. y las ONG están apoyando la expansión del uso de filtros cerámicos en iniciativas de desarrollo de agua potable; más comúnmente, en forma de filtros de vasija de barro. [6]
Fernando Mazariegos de Guatemala fue responsable del desarrollo de la tecnología de filtro de recipiente cerámico en 1981 mientras era Director de Investigación del Agua en el Instituto Centroamericano de Investigaciones en la Ciudad de Guatemala. Fue Director de Investigación y Desarrollo de Ecofiltro en Antigua, Guatemala. Ron Rivera estudió con Fernando Mazariegos de Guatemala y fue un defensor e innovador clave en el campo como parte del grupo para llevar el filtro cerámico en forma de tronco de árbol a través de las fronteras internacionales y ayudó a las naciones en desarrollo a proporcionar agua potable barata y de alta calidad. Ron Rivera también trabajó con Potters for Peace en todo el mundo por el bien y el beneficio de los trabajadores de la arcilla en los países en desarrollo para sostener sus negocios. [7]
El último desarrollo se produjo en la India; ONG como Enactus IIT Madras, Rupayan Sansthan y Sehgal Foundation están apoyando la expansión y el uso de filtros de agua cerámicos autóctonos con forma de tronco de árbol, denominados localmente filtro G, para iniciativas de desarrollo de agua potable en Tamil Nadu, Rajasthan, Bihar y otros. estados. [8] [9]
En África, Uganda Spouts of Water trabaja en colaboración con comunidades y socios locales para producir y distribuir filtros de agua cerámicos (Purifaaya) fabricados con materiales disponibles localmente.