The erosion of sediments into Nyabarongo River results in water contamination of the river water utilized by small and medium scale farmers for agricultural activities such as irrigation. One possible solution of water contamination problem is a simple physical filter that could remove the settleable solids from river water. The objective of the study was to design, construct and test a low-cost water filtration model system for the Nyabarongo River to optimize the use of the river water for agricultural purposes in Rwanda and Costa Rica. Combinations of sand and gravel physical filters were tested for their water flow capacity and the efficiency of removing settleable solids from artificially contaminated water as compared to a control plastic filter that was locally available. A novel back flushing self-cleaning design was tested in order to provide a low cost sustainable solution for rural farmers, preventing the need to purchase additional filters over time. The treatment with layers of 50 % sand and 50 % gravel showed the greatest capacity during normal filtration with an adequate water flow. This filter also had the capacity to self-clean the filter through back flushing that resulted in the removal of more than 90 % of Settleable solids. The estimated materials cost for the project were USD 800 and USD 600 in Costa Rica and Rwanda, respectively. While this amount may prohibit small-scale farmers taking up the technology, it’s recommended for medium and large-scale farmers who will be able to afford the cost of installation over a number of years. Additionally, this technology could benefit more individual small-scale farmers and rural communities with additional governmental support and the promotion of this system by local nonprofit organizations that are working in the region to improve rural water quality and farmer livelihoods.

La reducción de sedimentos en el agua juega un papel importante para mejorar las propiedades físico-bioquímicas del agua. Es posible reducir los sólidos sedimentables mediante el uso de sistemas de filtración de área y grava agua lograr un rango óptimo de estos parámetros físicos del agua. La eficiencia en el uso del agua está estrechamente relacionada con la calidad del recurso. En Ruanda, muchos sedimentos presentes en el río Nyabarongo dificultan la disponibilidad de agua limpia para los pequeños y medianos agricultores, así como la disponibilidad del agua durante el riego. El objetivo del estudio fue establecer un sistema modelo de filtración de agua, de bajo costo, para el río Nyabarongo para optimizar el uso del agua con fines agrícolas. Una combinación de diferentes dosificaciones de grava y arena fue probada para medir su eficacia en la remoción de sólidos sedimentables, así como la capacidad de los tratamientos para auto limpiar el sistema mediante retrolavados. Se determinó la cantidad de sólidos sedimentables en el agua antes y después de la filtración de agua utilizando conos Imhoff, el flujo de agua se calculó utilizando la cantidad de agua filtrada en un período de tiempo específico. Una combinación de 50 % grava y 50 % de arena arrojaron los mejores resultados para reducir los sólidos presentes en agua y el de igual forma este tratamiento fue el que logró los mejores resultados en su capacidad para auto limpiar el filtro, reduciendo hasta en un 90 % los sedimentos presentes en los tanques. El costo estimado de estos filtros puede rondar los USD 800 en Costa (USD 600 en Ruanda), siendo estos filtros una excelente alternativa de bajo presupuesto para mejorar las calidades del agua para fines agrícolas. Con este proyecto no solo se desea impactar a pequeños productores a escala individual, sino a través del soporte de los gobiernos y ONGs impactar toda una región implementando tecnología oportuna que mejora las condiciones productivas del sector.