2. Tecnología FiME

Los siguientes principios aplican a la filtración en múltiples etapas:

• El tratamiento por filtración en múltiples etapas implica la existencia de más de una etapa de tratamiento para remover los contaminantes y producir agua apta para el consumo.
• El tratamiento integrado tiene en cuenta el potencial y las limitaciones de cada barrera de tratamiento para remover los diferentes tipos de contaminantes.
• La desinfección final es la barrera que protege la calidad bacteriológica del agua.

FiME es una combinación de filtración en grava y filtración lenta en arena y puede tener también etapas de pretratamiento y la desinfección como barrera final. Un sistema típico, puede incluir filtros gruesos dinámicos, filtración gruesa en grava y Filtración Lenta en Arena, seguido por la desinfección como una barrera de seguridad posterior a la FiME. Además de la fácil operación y el mantenimiento del sistema, al final el resultado es un agua de buena calidad.

Una unidad de FLA está conformada por una estructura que contiene un lecho filtrante, una capa de agua sobrenadante, un sistema de drenaje y el control del flujo. El tratamiento de agua con FLA es el resultado de una combinación de mecanismos biológicos y físico-químicos que interactúan de una forma compleja. La materia orgánica e inorgánica ingresa a las unidades de FLA junto con el flujo de agua sin tratar o pre-tratada, la cual pasa a través del medio filtrante por gravedad, mediante la presión que ejerce el agua sobrenadante que se encuentra encima del lecho de arena. El material soluble es removido por bacterias y otros microorganismos cuando el agua pasa a través del lecho de arena fina. El lecho filtrante actúa como una unidad de limpieza de materia orgánica y organismos aeróbicos, como el zooplancton y el resto de la biomasa, los cuales respiran continuamente, demandando el oxígeno proveniente del agua.

Dada la importancia de los procesos biológicos, un sistema FLA debe incluir al menos dos unidades, permitiendo el abastecimiento continuo de agua y cuando uno de los filtros este fuera de servicio, el otro debe seguir operando, para lo cual se puede incrementarse la tasa de filtración en la otra unidad que esta en operación. El caudal en las unidades de FLA tiene que ser controlado para mantener una tasa de filtración adecuada, de manera que se asegure que los procesos biológicos reciban el oxígeno y los nutrientes necesarios. Debido a la naturaleza biológica del proceso, las unidades de filtración lenta en arena deben operar continuamente. La tasa de filtración puede reducirse, pero la operación intermitente lleva a la pérdida de oxígeno y de nutrientes y así se compromete la actividad biológica.

Después de varias semanas o meses de funcionamiento, la unidad de FLA se obstruye gradualmente como resultado de la acumulación de material orgánico e inorgánico, incluyendo la biomasa que se forma en la parte superior del lecho filtrante. Mediante el raspado de una capa entre 1 y 3 cm., la conductividad hidráulica se restaura al mismo nivel de eficiencia que tenía al comienzo del uso del filtro. Cada cierto periodo de tiempo, el sistema necesita ser refrenado y el TOP describe cómo se hace.

Varios diseños alrededor del mundo y varios criterios de diseño son dados en este TOP, cubriendo puntos como profundidad del lecho del filtro, diámetro de la arena y el periodo de diseño.

También se describen varias opciones de pre-tratamiento (características esenciales de FiME), incluyendo los filtros de grava los cuales pueden ser dinámicos, ascendentes o descendentes, de acuerdo con la dirección del flujo a través del sistema.

El uso de materiales filtrantes locales es recomendado donde sea posible, con estructuras construidas en concreto, ferrocemento o mampostería. El sistema debe ser construido cerca de la comunidad y la ubicación debe garantizar el funcionamiento hidráulico preferiblemente por gravedad desde la fuente a la planta y de esta hacia la red de distribución.

El tamaño de los sistemas deberá reflejar la proyección de la población futura, para un período de diseño en un rango de 8 a 12 años.