COLUMBUS UNIVERSITY

SEDE DE DAVID

POSGRADO EN GERENCIA SUPERIOR

ASIGNATURA: METODOLOGA DE LA INVESTIGACIN

SISTEMA PARA LA REUTILIZACIN DE LAS AGUAS PLUVIALES DE TIPO

RESIDENCIAL CON UN ENFOQUE AMBIENTAL EN LA CIUDAD DE DAVID.

Modalidad:

Anteproyecto de Investigacin

Sometido a la consideracin de:

Maritza Santamara.

Por:

Rodrguez Milagros

Cdula 4-752-2188

David, 2015

Contenido

Introduccin ....................................................................................................................1

Antecedentes ...................................................................................................................2

Planteamiento del problema .............................................................................................4

Objetivo General: .........................................................................................................4

Objetivos Especficos: ..................................................................................................4

Pregunta de Investigacin: ...........................................................................................4

Justificacin de la investigacin .......................................................................................5

Hiptesis .........................................................................................................................6

Variable directa: Recuperacin de las aguas pluviales. .................................................6

Variable indirecta: Preservar el recurso hdrico. ...........................................................6

Marco Metodolgico Propuesto .......................................................................................7

Delimitacin de la poblacin y seleccin de la muestra. ...............................................7

Seleccin y Diseo del instrumento para la coleccin de datos .....................................7

Forma de organizacin y tabulacin de datos: ..............................................................8

Mtodos para el anlisis de datos: ................................................................................8

Diseo del Instrumento de recoleccin de la informacin: ............................................9

Cuadro de Objetivos ...................................................................................................... 10

Cronograma de actividades. ........................................................................................... 11

Resultados Esperados .................................................................................................... 11

Bibliografa. .................................................................................................................. 12

Anexos. ......................................................................................................................... 14

Sistema para la reutilizacin de las aguas pluviales de tipo residencial con un

enfoque ambiental en la Ciudad de David.

1

Introduccin

El termino reutilizacin del agua pluvial, se refiere al tratamiento que se le debe dar

al agua para que pueda volverse a utilizar, ya sea con un uso potable o no potable, todo

depender del proceso de captacin, almacenamiento y desinfeccin.

La problemtica de la escasez de agua en conjunto con un continuo crecimiento de

la poblacin, est haciendo del agua un recurso precioso, y de su reutilizacin, un mandato

en todo el mundo. Este trabajo presenta en sus antecedentes presenta una sntesis de

investigaciones previas sobre la reutilizacin del agua, como un proceso natural y la

importancia de la eliminacin del concepto de un nico uso para el agua potable.

Incluye en el cuarto punto los objetivos que se pretenden lograr con esta

investigacin siendo en ms importante, el crear conciencia sobre la correcta

administracin del agua. Tambin en las seccin seis desarrolla el marco metodolgico, el

cual parte de delimitar la muestra que se tomara de los habitantes de la Cuidad de David,

para realizar las mediciones, de esta manera permitir disear y analizar el instrumento.

Siendo la funcin primordial de este anteproyecto, determinar el grado de aceptacin que

tendra un sistema para reutilizar las aguas lluvias de uso residencial en periodos de sequa

en la ciudad de David.

2

Antecedentes

Segn las Normas Tcnicas del Instituto Acueductos y Alcantarillados Nacionales

IDAAN, en su ltima actualizacin del ao 2006, se establece para criterio de diseo que

el consumo diario por persona en Panam es de 200 litros, de las cuales solo de 10 a 15

litros son los utilizados para consumo, lo que representa menos del 10%, el resto se emplea

para distintas actividades como limpieza, riego de jardines, duchas, etc. Esta cifra refleja

que la gestin del agua para consumo humano es alto, incurriendo la institucin en costos

elevados y que lamentablemente por el sistema que poseemos, el agua que se distribuye

para recibir un solo uso en las residencias, e inmediatamente se convierte en agua de

desecho o residual, agotando as los recursos de las fuentes superficiales del Rio Hato y

Rio Majagua que abastecen a la Ciudad de David.

Para las ciudades del interior del pas, como la nuestra se ha establecido que la tarifa

de uso residencial del agua sea de 0.71$/mil galones de agua potable, segn la ley N 77

del Desglose de Precios que establece la Autoridad de los Servicios Pblicos, este costo

incluye los gastos directos de captacin, desarenado, decantacin, filtrado, desinfeccin,

bombeo, reserva, almacenamiento y distribucin; adems de los indirectos que se generen

por mano de obra y servicios. Costos que lamentablemente, deben ser apoyados con fondos

del estado por la alta morosidad y las grandes fugas del sistema.

Un razonamiento a esta problemtica la presenta el trabajo de Tesis de Aguilar

Tumax en el ao 2010, sobre la Reutilizacin de las Aguas en Edificaciones, donde destaca

que durante el proceso del ciclo hdrico el agua pasa por todos sus cambios de estado,

aproximadamente de 5 a 6 usos antes de evaporarse en el follaje, la tierra, los ros, lagos y

el ocano donde se cierra el ciclo hidrolgico. Junto a esta forma natural de reciclaje del

agua, ha surgido un enorme inters y necesidad por la reutilizacin planificada del agua,

no slo en pases con una escasez tradicional de recursos hdricos, sino especialmente en

pases con grandes recursos y con un elevado nivel de vida.

El trabajo de Tesis realizado por Huertas y Arenas sobre un Sistema Automtico

Recuperador de Agua Pluvial apoya la investigacin de Tumax, estimando que un sistema

de recuperacin del agua pluvial puede llegar a economizar en una residencia hasta un 50%

del consumo de agua potable que usualmente se destina a la limpieza y riego del jardn,

pudiendo tambin el agua pluvial tener usos adicionales por su baja concentracin de

contaminantes.

3

Otro de los beneficios de la reutilizacin de las aguas Pluviales lo presenta Booth,

Attwater, Derry, & Simmons, 2003; Duan, Attwater, & Min, 2008, donde establecen que

la reutilizacin de las aguas pluviales puede reducir la sobrepresin de los hidrosistemas

superficiales, intentando conservar este valioso recurso, al tiempo de disminuir los

impactos de los contaminantes y las cargas de nutrientes en los ros.

Coincide con Booth, Attwater, Derry, & Simmons el informe sobre temas hdricos,

realizado por la Organizacin de las Naciones Unidas para la Alimentacin y la Agricultura

en el ao 2010, presentando esta alternativa como una solucin a la problemtica que

surge con el incremento de las superficies impermeables, la disminucin del tiempo de

retraso entre la precipitacin y la escorrenta, los cambios geomorfolgicos y la

disminucin de la evapotranspiracin que hacen obligatorio que las aguas pluviales tengan

ser recolectadas para un segundo uso, disminuyendo de este modo la carga para los escasos

sistemas de drenaje, y para que las superficies permeables no se saturen.

En este punto es importante mencionar los contras que se presentan en el trabajo de

Jan Bazant, sobre un Desarrollo Urbano Sustentable, Problemas y Criterios de Solucin en

el ao 2009, el mismo indica que el volumen mximo que es posible almacenar debe ser

cuidadosamente estimado, ya que podra producir un desequilibrio del ciclo del agua en

la zona de aplicacin, el sistema implementado no debe provocar que la infiltracin natural

decrezca notablemente o que los volmenes de agua no lleguen a ser menores a los caudales

ambientales.

Bazant tambin concluye que en la implementacin de este tipo de proyectos se

presentan ciertas dificultades que histricamente se repiten e impiden su integracin y

aplicabilidad exitosa, ya sea porque se utiliza tecnologa insuficiente para satisfacer el

alcance que se desea, no existe confianza, aceptacin, y participacin entre los usuarios, la

informacin hidrolgica no es confiable, se presenta gran incertidumbre en la calidad del

agua almacenada, no se realizan adecuadas labores de mantenimiento. Pero todas estas

dificultades son menores en relacin con los beneficios que se pueden obtener a presente y

a futuro para la preservacin del recurso que mantiene la vida en la tierra.

4

Planteamiento del problema

Objetivo General:

Proponer un sistema de reutilizacin de las aguas pluviales almacenndola para

reutilizarla en poca seca, por medio de sistemas de riego de uso domstico, evitando el

desperdicio del agua potable en este uso.

Objetivos Especficos:

- Aprovechar ms efectivamente el agua potable distribuida actualmente en la cuidad de David.

- Comparar los cambios en las caractersticas fsicas, qumicas del agua pluvial sufre al ser almacenada por largos periodos.

- Indicar el tipo de agua apta para el riego y su diferencia en costo con el agua tratada para ser potable en las residencias.

- Enumerar los beneficios que se obtienen de regar los suelos ridos en las residencias para revegetarlos.

- Proponer un esquema bsico de almacenar el agua pluvial para su posterior utilizacin en periodo de verano.

Pregunta de Investigacin:

1. Por qu es importante limitar el uso del agua potable solo para consumo en la cuidad de David?

2. Presentan cambios fsico, qumicos las aguas pluviales de tipo residencial cuando son almacenadas por largos periodos en la cuidad de David?

3. Cunto incurren los costos de produccin de agua potable en la cuidad de David?

4. Qu caractersticas debe tener actualmente agua para riego de jardn en las residencial en la cuidad de David?

5. Qu componentes debe tener un sistema de almacenaje y distribucin jardn en las residencial en la cuidad de David?

5

Justificacin de la investigacin

De acuerdo con el Programa de Inversiones en Agua Potable 2010-2014 del Instituto de

Acueductos y Alcantarillado Nacionales actualmente, solo el 60% de las viviendas

abastecidas por el IDAAN en las provincias de Occidente tienen servicio de 24 horas

diarias, se estima que para la Ciudad de David la poblacin es de 115,992 habitantes

produciendo nuestras plantas de tratamiento 14,000,000 galones diarios, la institucin

prev que para el 2035, la poblacin ser de 151,431 habitantes, con un consumo medio de

15,856,000 galones diarios. Estas cifras nos demuestran que la entidad encargada de

proveer agua para consumo enfrenta importantes problemas para cumplir su cometido, a

esto se suma la limitacin de que provee solo agua apta para consumo humano de gran

calidad y que adems se despilfarra.

El aprovechamiento del uso del agua, diferenciando las calidades de la misma para

diferentes actividades especficos, har que se obtenga un mejor rendimiento de la misma

con el consiguiente ahorro en la captacin, tratamiento y distribucin. La difusin de

tecnologa relativamente econmica y sencilla permitir aprovechar el consumo de agua al

mximo y disminuir los impactos al medio ambiente por la contaminacin de los cuerpos

de agua superficiales y subterrneos beneficiando tanto al entorno como a las usuarios que

implementen este tipo de sistemas.

El principal beneficio que desea lograr esta investigacin es brindar una alternativa a las

generaciones presentes y futuras para mejorar la administracin del recurso hdrico en

especial el que proviene de las aguas pluviales, disminuyendo los impactos al medio

ambiente, aportando agua con poca contaminacin a las fuentes subterrneas, mejorando

su fertilidad en los periodos de verano, cuando se reducen los niveles freticos y la

humedad del suelo.

6

Hiptesis

Es una alternativa para preservar los recursos hdricos la recuperacin de las aguas

pluviales.

Variable directa: Recuperacin de las aguas pluviales.

D. Conceptual: Es el reciclaje de las aguas que son producto de la lluvia o

precipitacin y que se escurren sobre la superficie para ser captadas antes de ser

absorbidas por el suelo para un segundo uso.

D. Operacional: Se estima que la instalacin de un sistema de recuperacin de agua

de lluvia, puede ahorrar fcilmente hasta un 50% del consumo de agua potable en

su casa.

Variable indirecta: Preservar el recurso hdrico.

D. Conceptual: Se refiere a los recursos relacionados con el agua y que estn

disponibles en un lugar y en un perodo de tiempo apropiados para satisfacer una

demanda identificable que se debe conservar y evitar que sufra un peligro de

escasear.

D. Operacional: Segn la Organizacin de las Naciones Unidas para la

Alimentacin y la Agricultura en el ao 2030, uno de cada cinco pases en vas de

desarrollo tendr problemas para preservar sus recursos hdricos, En esos pases es

vital un menor gasto de agua en la agricultura modernizando los sistemas de riego.

7

Marco Metodolgico Propuesto

Delimitacin de la poblacin y seleccin de la muestra.

Este trabajo de investigacin se desea aplica a las viviendas de la cuidad de David que

segn datos del IDAAN en el ao 2012 la poblacin de la ciudad era de 115,992 personas

que ocupaban 31,993 viviendas y que contaban con un suministro diario de 14, 000,000

galones.

La delimitacin de la cantidad de viviendas a tomar como muestra ser segn la formula

dada en clase ser de:

Tamao de la muestra=n= 31.993

Error permisible 10%=E=0.1

Puntuacin Normal Estandar 95%=Z=1.96

Varianza=S2=0.25

= 319931.9620.25

(0.102(319931))+(1.9620.25)=

30726.08

320.88= 96 Viviendas a ser consideradas como

muestras

Se tomaran en el presente ao 96 viviendas como muestras, y estarn a criterio del

investigador la seleccin de las viviendas dentro de la ciudad de David, principalmente

viviendas cuyos residentes presenten cierto grado de escolaridad y de inters por el medio

ambiente.

Seleccin y Diseo del instrumento para la coleccin de datos

Para la obtencin de la informacin necesaria para conocer el inters de las residencias en

incorporar un sistema de recoleccin de aguas sus residencias en la ciudad de David se har

uso de los siguientes mtodos de investigacin:

Entrevista: Se entrevistar a los dueos de residencia para estimar los usos que se le dan a agua potable y su inters por el tema de la preservacin del agua, previo a esta

breve entrevista se les suministrar el cuestionario.

8

Cuestionario: Este mtodo se realiza para obtener informacin de los dueos para conocer sus puntos de vista sobre la aplicacin de un sistema de reutilizacin en sus

residencias se realizar con el siguiente formato.

Forma de organizacin y tabulacin de datos:

La tabulacin de los datos ser de forma electrnica por medio de Microsoft Excel ya que

se debern realizar 96 muestras, valor considerable, esto permitir introducir los datos

mediante cuadros que luego se convertirn en variables.

Cada una de las preguntas que fueron realizadas en el cuestionario poseern un cdigo

numrico de esta manera se analizara mediante grficos de barra las valoraciones de

manera individual.

Mtodos para el anlisis de datos:

Para elaborar el anlisis e interpretacin de los resultados obtenidos de las preguntas

realizadas a los residentes de la Ciudad de David, se desarrollara el siguiente

procedimiento:

Preguntas

Las preguntas elaboradas para el Cuestionario, el cual va dirigido los dueos de residencias

en la Ciudad de David sern de forma abierta y con respuestas simples y se realizar previo

a una breve entrevista para conocer el inters de los residentes sobre el tema.

Objetivo

La meta ser obtener un panorama de la aceptacin de los residentes sobre el tema y se

fortalecern los puntos de incertidumbre de nuestra investigacin.

Cuadro de Resultados

Por medio de este cuadro se mostrar la informacin recopilada del cuestionario para crear

as una asimilacin con los resultados obtenidos en la investigacin.

Representacin Grfica

9

Los resultados obtenidos se mostrarn de forma grfica utilizando el Grfico de Barras, en

el cual cada respuesta ser representada por un color determinado, para su mejor

comprensin.

Interpretacin

La informacin obtenida no dar una idea del nivel de la poblacin que puede implementar

un sistema de reutilizacin de las aguas pluviales, el costo estimado que podra tener el

sistema y los usos que recibiran estas aguas.

Diseo del Instrumento de recoleccin de la informacin:

La forma del instrumento de medicin ser a travs de un cuestionario, el contenido del

cuestionario ser el siguiente:

Cuestionario

Objetivo: Evaluar el inters ciudadano en la instalacin de un sistema de reutilizacin de las aguas

pluviales con un enfoque ambiental en sus residencias.

Intrusiones: Conteste las siguientes preguntas en frase completa e indique el porqu de su

respuesta.

1. Cul es la actividad que ms agua demanda de los usos de su vivienda y porque?

2. Es puntual el servicio de agua potable en su residencia?

3. Cmo evala usted la implementacin de un sistema de reutilizacin de aguas

fluviales para su residencia?

4. Qu uso le dara a este recurso?

10

5. Qu presupuesto dispuesto a disponer para la implementacin de este sistema?

Agradecemos por permitirnos disponer de su tiempo.

Los datos primarios de esta investigacin corresponden a el cuestionario y al anlisis

personal de los resultados una vez la investigacin finalice, los datos secundarios

corresponden a datos cuantitativos y cualitativos de investigaciones previas.

Cuadro de Objetivos

Objetivos Actividad Resultados

Aprovechar ms

efectivamente el agua

potable distribuida

actualmente.

Crear conciencia sobre la

importancia de la

conservacin del agua.

Presentaciones con la

finalidad de conservar el

agua potable.

Comparar los cambios en

las caractersticas fsicas,

qumicas del agua pluvial

sufre al ser almacenada por

largos periodos.

Examinar el color, olor, y el

acumulado de partculas del

agua cuando es

almacenada.

Ficha tcnica de valores

fsicos del agua.

Indicar el tipo de agua apta

para el riego y su diferencia

en costo con el agua tratada

para ser potable.

Comparar los costos del

agua potable.

Indicar las caractersticas

fsico, qumicas del agua

apta para riego.

Ficha tcnica de valores

fsicos del agua.

Comprobar los beneficios

que se obtienen de regar los

suelos ridos en las

residencias para

revegetarlos.

Implementar el diseo. Redactar una memoria

cuando se implemente el

sistema.

Proponer un esquema

bsico de almacenar el

agua pluvial para su

posterior utilizacin en

periodo de verano en la

cuidad de David.

Realizar un prediseo Elaborar un modelo.

11

Cronograma de actividades.

Actividad 2-8

Abril

8-15

Abri

l

15-22

Abril

22-

29

Abril

29-2

May

o

2-9

May

o

9-16

May

o

16-

23

May

o

Formacin de la idea x

Presentacin de Objetivos x

Primera revisin x

Segunda Revisin x

Confusin por planteamiento del

tema y el ndice

x x

Terminacin del anteproyecto x

Presentacin del anteproyecto x

Recoleccin de datos x

Elaboracin de un prediseo x

Aplicacin de prediseo en el

programa.

x

Creacin del diseo final x

Presupuesto final

Implementacin x

Confirmacin de hiptesis. x

Resultados Esperados

Con esta investigacin se espera incentivar a la Ciudadana a valorar la utilizacin del agua

dentro de sus residencias, a aplicar alternativas sustentables y econmicas para

implementar un segundo usos de las aguas pluviales minimizando el consumo directo del

agua potable.

La investigacin propondr una alternativa para reutilizar las aguas pluviales la cual en su

diseo deber adaptarse a los recursos de los que se dispongan en la residencia, en especial

parmetros de capacidad.

Tambin espero para la finalizacin de esta investigacin, poder implementar el sistema a

nivel personal y dar a conocer la experiencia.

12

Bibliografa.

1. Instituto de Acueductos y Alcantarillados Nacionales (IDAAN). (2008) Programa de Inversiones en Agua Potable y Saneamiento del IDAAN (PN-L1093),

2. Huertas, A. G. (2011). Sistema automtico recuperador de las Aguas Pluviales. 3. Carlos Humberto A. T. (2010). Utilizacin de aguas grises tratadas y

aprovechamiento de aguas pluviales en edificaciones un enfoque exoenergtico

Anlisis Tcnico.

4. Organizacin de las Naciones Unidas para la Alimentacin y la Agricultura. (2013). Reutilizacin del agua en la agricultura: Beneficios para todos?. Roma.

5. Instituto de Acueductos y Alcantarillados Nacionales (IDAAN). (2013). Documento de Cooperacin Tcnica. Estudios y Diseos de Proyectos de Agua

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7. A. Viso R. 2005. Reutilizacin de aguas residuales para riego. Tendencias tecnolgicas, Jornadas sobre tratamiento de aguas residuales industriales

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13

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23. Baena, G. (1997). Instrumentos de Investigacin, Editores Unidos, Mxico. 24. Baena, G. (1988). Manual para elaborar trabajos de Investigacin Documental,

Mxico.

25. Bunge M. (1983). La Investigacin Cientfica, 2. Ed, Editorial Ariel, Mxico.

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Anexos.

Ilustracin bsica del sistema de reutilizacin de las aguas pluviales en residencias.