PLAN PARA MANEJO Y REUTILIZACIÓN DE AGUAS DOMÉSTICAS, LLUVIAS

Y SU APROVECHAMIENTO.

SLVIA JULIANA VARGAS CAMPOS

JOHN EDISON SUAREZ CORREA

UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER

TECNOLOGÍA EN RECURSOS AMBIENTALES

TRABAJO DE GRADO ||

BUCARAMANGA

2015

PARA EL MANEJO Y REUTILIZACIÓN DE AGUAS DOMÉSTICAS, LLUVIAS Y

SU APROVECHAMIENTO.

SILVIA JULIANA VARGAS CAMPOS

JOHN EDISON SUAREZ CORREA

Anteproyecto de grado

Docente:

UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER

TECNOLOGÍA EN RECURSOS AMBIENTALES

TRABAJO DE GRADO I

BUCARAMANGA

2015

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Desde principios de siglo XXI a nivel mundial, el hombre en su apogeo tecnológico junto con la industrialización ha empezado a contaminar y desperdiciar nuestras fuentes hídricas llenándolas con vertimientos tóxicos y con altos contenidos de materia orgánica e inorgánica no propicios para la vida, lo cual ha generado un déficit de agua potable, déficit que las grandes mega ciudades están empezando a afrontar día a día.

En Bucaramanga capital del departamento de Santander se ha evidenciado este tipo de problemática ante la inminente sequía que azota al país por el fenómeno del niño.

Dando como solución pasajera el razonamiento del líquido por sectores y barrios. Dando como consecuencia la disminución de los caudales de ríos los cuales sirven para el aprovechamiento de la ciudad. Cabe mencionar que la disminución del caudal natural de una fuente hídrica acarrea problemas para la fauna y la flora circundante alterando claramente el funcionamiento de los ecosistemas fluviales generando una amenaza para las especies que viven en los sistemas fluviales, empobreciendo sus poblaciones y afectando la capacidad natural de los ríos de mejorar la calidad del agua. .

Una posible solución planteada para este problema es un sistema de aprovechamiento en cada casa habitable que consiste en la recolección de aguas lluvias y aguas domesticas tratables, sistema que siendo utilizado a conciencia se reduce drásticamente el consumo de agua potable ya que se está dando un segundo uso a aguas que sin uso alguno van a parar a nuestro alcantarillad, como lo son las aguas lluvia. Este sistema siendo utilizado en una población se evidenciaría el razonamiento indirecto del preciado líquido sin verse sometida al estrés los cortes del líquido.

¿Qué sistema adoptar ante una sociedad que promueve el consumismo y derroche en recursos de un planeta finito, al pensar que nuestros recursos son ilimitados?

OBJETIVO GENERAL

Plantear un sistema de para el aprovechamiento de aguas domésticas.

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OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Recolectar datos de consumo de agua mediante referencias bibliográficas u estudios estableciendo el consumo promedio de una casa.

Buscar información en diferentes fuentes sobre los sistemas de aprovechamiento más usados para conocer su funcionamiento.

Analizar los costos de cada uno de los componentes del sistema para evaluar su viabilidad.

Diseñar mi sistema ahorrador mediante software de modelamiento para generar un plano.

Estimar el ahorro con cálculos aproximados para hacer análisis respectivos.

JUSTIFICACIÓN

El problema de escasez de agua es un asunto que cada vez preocupa más tanto a científicos, políticos, instituciones como a todos los habitantes del planeta. Es necesario moderar el consumo de este elemento vital en todo el mundo, ya que la cantidad de agua que los seres humanos pueden utilizar representa tan solo el 1% del agua total del planeta. Por esto mismo, en este proyecto se propone un diseño como alternativa de solución que pueda reutilizar las aguas domésticas y lluvia para uso particular y doméstico.

A menudo, se gastan innumerables litros de agua en el uso diario de los baños, y con la implementación de este sistema se pretende disminuir el consumo per cápita por habitante en hogar, y por consiguiente, disminuir el precio en la factura del recibo de este servicio; lo que conlleva a un doble beneficio ambiental. Este sistema de reutilización de aguas se podrá usar perfectamente en las cisternas de los inodoros, ya que allí no se necesita de agua potable, solo es necesario que cumpla el papel de conducir sólidos suspendidos.

Este proyecto de investigación también fue realizado con el fin de promover una cultura de cuidado del agua proponiendo soluciones en materia de este problema medioambiental, y proponer un sistema que puede adecuarse para otros tipos de reutilización de agua no solo en el campo doméstico, como se enfoca en este.

MARCO REFERENCIAL

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MARCO HISTÓRICO

MARCO CONCEPTUAL

MARCO TEÓRICO

LAS AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS.

Las aguas residuales desde siempre han sido un problema y una amenaza para el equilibrio ecológico, por consiguiente la contaminación que se genera por las mismas y las diversas alteraciones del cambio climático se reflejan en las sequías que se han producido, y como consecuencia de ello se busca el reusó de las aguas con el cual se obtiene un manejo adecuado de las mismas.

Las aguas residuales domésticas, son aquellas que se generan en la cotidianidad de las actividades que realizan las personas, sin embargo cuando hablamos de agua potable lo más indicado es el ahorro de esta, especialmente en aquellas zonas en donde su consumo es costoso, escaso o de calidad irregular, para este ahorro es de vital importancia el conocimiento por parte de la población en general acerca del manejo o reutilización de las aguas domesticas con lo cual se contribuye a un mayor aprovechamiento de las mismas.

El ahorro del agua es una labor que podemos hacer todos, según Benjamín Mancera Bravo, Ingeniero químico y actualmente profesor de las Unidades tecnológicas de Santander “Este no es el gran invento del siglo, ni nada por el estilo; es solo un asunto de sentido común y de conciencia ambiental. Todos podemos ahorrar agua, no solo en las pilas o con las lluvias; para ello solo basta con una gota de buena voluntad”.

CARACTERÍSTICAS DEL AGUA RESIDUAL DOMESTICA:

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS: Las características físicas más importantes que

poseen las aguasa residuales son: El contenido total de sólidos, materia

suspendida, sedimentable, coloidal y disuelta. Otras que resaltan son la

temperatura, el olor, la turbiedad, el color y la densidad.

-OLOR: Generalmente los olores son debidos a los gases liberados durante el

proceso de descomposición orgánica. El agua residual tiene un olor peculiar,

desagradable, resulta más tolerable que el agua residual séptica, la cual posee

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ese olor debido a la presencia de sulfuro de hidrogeno que se produce al

reducirse los sulfuros a sulfitos por acción de microorganismos anaerobios.

-COLOR: El agua residual posee un color grisáceo, pero al pasar el tiempo en el

que se transportan por el sistema de alcantarillado, el color cambian a gris, luego a

gris oscuro y finalmente adquiere el color negro.

-TEMPERATURA: La temperatura de estas aguas es más elevada debido a la

incorporación de agua caliente procedente de las casas y los usos industriales.

-TURBIEDAD: La medición de la turbiedad se lleva a cabo mediante la

comparación entre la intensidad de dispersión de la luz en la muestra y la misma

intensidad en otra muestra con las mismas condiciones.

CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS: El estudio de las características químicas de las

aguas residuales abraca cuatro aspectos fundamentales como:

La materia orgánica

La medición del contenido orgánico

La materia inorgánica

Los gases presentes en el agua residual

CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS: Para examinar las características biológicas

se debe tener en cuenta:

a) Los principales grupos de microorganismos biológicos presentes en aguas

superficiales y residuales, así como aquellos que intervienen en los

tratamientos biológicos.

b) Los organismos patógenos presentes en las aguas residuales.

c) Los organismos utilizados como indicadores de contaminación y su

importancia.

Si hablamos de escasez de agua, en evidente que esta es generada por la

urbanización, el crecimiento demográfico e incluso por el cambio climático, lo cual

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a su vez ha dado paso al uso de las aguas residuales para la agricultura,

generando efectos beneficiosos tales como una mejor nutrición y provisión de

alimentos para muchas viviendas, sin embargo es necesario el control de su uso.

Como personas y especialmente como consumidores no debemos permitir la

pérdida de este recuso, al contrario debemos luchar porque cada vez se haga más

importante el cuidado y ahorro del mismo.

La idea en general es la elaboración de un diseño con el cual las personas tengan

los conocimientos necesarios acerca de este tema tan importante y por medio de

este diseño aprendan sobre la reutilización de las aguas que quedan como

residuos de sus actividades cotidianas, a su vez, con la ayuda de estos

conocimientos se busca ponerlos en práctica generando la posibilidad de

mantener el equilibrio ecológico en nuestro planeta. Sin embargo la

desinformación que se posee actualmente sobre este tema hace que se

desperdicie el recurso ocasionando así la pérdida del mismo dejando

prácticamente sin vida nuestro planeta.

Nuestro diseño no es nada innovador al contrario

a través de los tiempos han salido ideas similares

ante la reutilización y segundo uso de las aguas

domésticas y lluvias como lo evidencia la figura 1

La diferencia radica en qué forma darle un uso y

en qué implementar ese segundo flujo de agua.

Según un articulo publicado por estudiantes de

la universidad javeriana de Bogota, “la recolección de agua lluvia para usos

domésticos representa una práctica interesante, tanto económicamente para el

consumidor como ambientalmente para el planeta. Sin embargo, esta solución,

adoptada frente a la amenaza de la limitación del recurso hídrico, no es neutra

desde el punto de vista sanitario.”[3] como lo sustenta este articulo, diseñar un

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dispositivo ahorrativo no es una solucion neutra ya que se sigue contaminando el

liquido el cual sirve de avastecimiento caudal abajo para las poblaciones.

DISEÑO METODOLÓGICO

MÉTODO DE INVESTIGACIÓN

El diseño de investigación es de tipo descriptivo puesto que con el buscamos dar a conocer una problemática en la cual está participando la comunidad, por otro lado también nos está describiendo uno de los mecanismos para que el problema se mitigue o se pueda controlar contribuyendo de igual forma al buen aprovechamiento del recurso.

CONTEXTO SOCIODEMOGRÁFICO

Piedecuesta es un municipio del departamento de Santander, Colombia. Se encuentra a 17 km de Bucaramanga, formando parte de su área metropolitana en el observamos una alterada geografía, nos presenta una variada climatología, pasando del radiante sol de pescadero a la neblina del páramo de Juan Rodríguez. El sitio más representativo de Piedecuesta es llamado Parque la libertad al cual asisten un sinnúmero de personas diariamente, siendo así el lugar propicio para encuestar a los habitantes del municipio.

POBLACIÓN Y MUESTRA

Población

La población que hará parte del proyecto estará conformada por los habitantes de las casas de los barrios ubicados en el municipio de Piedecuesta y que en su afán

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Por ayudar al planeta tierra optan por mejorar las condiciones de uso del recurso agua.

Estas encuestas se realizarán a 74 personas con el fin de conocer que tanta información tienen con respecto al tema que se tiene pensado trabajar. Por otro lado, está el hecho de informar o de generar conciencia en dichas personas con lo cual ayudan y contribuyen al buen uso del agua que se está perdiendo por la falta de conocimientos que se tienen sobre la misma.

Muestra

Para una población de 90 personas, el tamaño de la muestra recomendado es de 74 personas las cuales son habitantes del municipio de Piedecuesta que en nuestro caso estarían en el Parque la libertad donde se encuentra la mayoría de la población, tiene un porcentaje de error del 5% y un porcentaje de confiabilidad del 95% teniendo en cuenta que cuanto mayor sea el nivel confianza, lograremos determinar efectivamente el tamaño de la muestra que se utilizará para determinar la reutilización de las aguas residuales domésticas y lluvias.

TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN E INSTRUMENTOS

Técnicas de recolección de información

Teniendo en cuenta el planteamiento del problema de investigación con el cual se pretende diseñar un nuevo sistema de aprovechamiento de aguas domésticas y aguas lluvias, es necesario recopilar información para conocer la viabilidad y acogimiento que podría tener este nuevo diseño a la hora de implementarlo en alguna casa local.

INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN

Se dispone de una encuesta y una lista de cotejo con el fin de identificar el conocimiento que tiene la población sobre la problemática de déficit de agua potable y los sistemas de aprovechamiento más usados para combatirla, y conocer el tipo de receptividad que podrá tener este diseño.

PRUEBA PILOTO DE LOS INSTRUMENTOS

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Al momento de realizar la prueba piloto, se dirigió al parque central de Piedecuesta para encuestar el promedio de personas, con 4 preguntas o ítems basados en la escala de Likert. En este formulario, se analizará los sistemas de aprovechamiento que los habitantes de este municipio han acogido, y los conocimientos que poseen sobre esta problemática de escasez de agua potable. Posteriormente, se realizará una lista de cotejo para analizar de forma estadística la veracidad que podrá tener este diseño de sistema de aprovechamiento de aguas domésticas como alternativa de solución frente al problema ya planteado.

PROCEDIMIENTO PARA LA APLICACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS

A lo largo de la investigación, se requieren de tres semanas para realizar la encuesta a distintos habitantes en diferentes horarios del día. Esta encuesta está conformada por 4 ítems basados en la escala de Likert que se realizarán de manera personal a cada individuo, controlando el tiempo de respuesta de manera adicional, y así conocer de manera general los conocimientos que posee el municipio sobre esta problemática latente que ha incrementado en estos últimos tiempos. Adicionalmente, se requerirá de una semana más para realizar la lista de cotejo con indicadores específicos para analizar la efectividad que podrá tener este sistema al momento de implementarlo en las casas del municipio.

ANÁLISIS DE DATOS

Sistematización de datos recolectados

Luego de aplicar las encuestas, se ubican los datos estadísticos en una tabla que presenta los 4 ítems de la escala de Likert, y las 5 categorías de respuesta las cuales serán escogidas por las 74 personas encuestadas, número que ha sido obtenido a través de una calculadora para muestras. Esta encuesta permitirá establecer los niveles de opinión, sentimientos, creencias y actitudes frente a la hipótesis de la problemática de investigación planteada.

Análisis de los datos recolectados

El análisis de los datos se realizará mediante la implementación de un modelo estadístico, que cuenta con gráficas de porcentaje y frecuencia basados en la tabla anteriormente propuesta. Según los resultados obtenidos en esta encuesta, se realizará una lista de cotejo con cuatro indicadores y dos opciones de respuesta (SI- NO) que darán a conocer si este nuevo sistema de modelamiento será eficaz y aplicable en los distintos sectores del municipio de Piedecuesta.

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CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES DEL PROYECTO

Agosto Septiembre Octubre Noviembre

Semanas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1

0

11 12 13 1

4

15 16

Actividades

Diseño del

sistema.

ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ

Desarrollo del

formulario de

encuestas.

ʘ

Realización de

las encuestas a

los habitantes

del municipio de

Piedecuesta.

ʘ ʘ ʘ

Realización de

la lista de cotejo

ʘ

Análisis y

presentación de

resultados

ʘ

Fuente: Autores del proyecto

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TABLA DE PRESUPUESTO

RUBROSCANTIDA

DVALOR TOTAL

RESPONSABLE DEL GASTO.

Recursos humano

Matricula anteproyecto 1 615.000 615.000 Estudiante

Recursos Materiales

Cámara digital semi-profesional 1 476.000 476.000

Estudiante

Papelería Estudiante

Extras (Imprevistos) 100.000

Estudiante

Software solidwork 1 138.000 138.000

Estudiante

Viajes 3 12.000 36.000

   

Total  1’365.000 Estudiante

ANEXOS

Criterios para evaluar el valor potencial de una investigación.

> Criterio de conveniencia:22

Este sistema sirve para la reutilización de aguas lluvias y domésticas.

> Relevancia social:

Beneficiados los usuarios de un hogar o domicilio al reducir el consumo de agua e indirectamente todos al estar reduciendo el consumo per cápita por usuario por usuario de una población.

> Implicaciones practicas:

Con este diseño se está reduciendo la demanda de agua potable que s ele extrae a una fuente hídrica, preservando su caudal ambiental.

> Valor teórico:

Pueda ofrecer datos de cuánta agua potable puede reducir una población sin someterse a una situación de estrés por razonamiento de líquido.

A. Estado del arte

Se hablará acerca del uso ahorrativo del agua y los diversos beneficios que pueden implicar el ahorro inconsciente mediante dispositivos sencillos que propuestos e implementados en una ciudad u población ayudara a solucionar problemáticas de escasez de agua.

Para iniciar se dejaran claro conceptos calves como lo son consumo per cápita El consumo es uno de los indicadores más comunes para medir los cambios de una  utilidad muy práctica, Per cápita es una locución latina de uso actual que significa literalmente por cada cabeza (está formada por la preposición per y el acusativo plural de caput, capitis 'cabeza'), esto es, por persona o individuo. En este caso al hablar de consumo per cápita se habla de consumo de agua promedio por persona, ya sea diario o por año. Cabe aclarar que Santander fue incluida por la Comisión de Regulación de Agua Potable en el listado de 12 departamentos donde en los próximos meses podría haber una disminución considerable en las fuentes abastecedoras de agua. Este estudio puede considerarse como un estado del arte por que describe e interpreta lo que ha sucedido en la última década, entorno al manejo y reutilización de aguas lluvias u domésticas, a partir de otros diseños propuestos a lo largo de los años o análisis encontrados en investigaciones.

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El diseño se apoyó en la aplicación de proyectos, diseños de manejo y recolección de agua evidenciados en internet u periódicos.

Se destacan los principales aportes para la realización de nuestro diseño:

Como lo son un filtro de primeras aguas lluvias (ver imagen1). Este filtro nos proporciona una limpieza de las primeras aguas lluvias que llegan a nuestro sistema, aguas que por escorrentia llevan polvo y suciedad proveniente de los techos. Estas primeras aguas quedan atrapadas en una segunda tuberia que posterior mente se puede evacuar. Garantizando un flujo limpio por asi decirlo, de aguas lluvias a nuestro sistema domestico. La percepcion que tienen los colombianos ante la reutilizacion de este tipo de aguas es muy poca, a tal punto que obtan pordejar correr estas aguas al flujo de aguas negras, cabe recordar que las aguas lluvias con tratamientos simples y convencionales no se diferencian de el agua potable, quedando inodora e incolora pero no para su consumo.

Filtros dispuestos para aguas provonientes de lavadora (aguas grises) estos tipos de aguas dada la alta cantidad de grasas se puede adoptar un modelo de filtro u trampa de grasas(ver imagen2) para la separacion por diferencias de desnsidades quedando suspendidos los materiales que poseen menor densidad que el agua como acidos grasos . El agua proveniente de la lavadora es donde se

1 Disponible en internet: <https://www.youtube.com/watch?v=nn-VPJmL7aM>2 Disponible en internet: < http://youtu.be/1LBGLgfwY6k >

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evidencia el mayor consumo de agua en una casa promedio. Si se le diera un segundo uso a esta agua se reduciria significativamente el consumo promedio por habitante en hogar u consumo percapita de una casa promedio.

Final mente se plantea las siguientes conclusiones:

Es vital un filtro para las primeras aguas lluvias que llegan por las tuberías ya que estas recogen suciedad proveniente de los techos de viviendas, suciedad que termina por obstruir el sistema en su totalidad. Filtro que están sujetos a reformas durante el diseño del sistema.

Para la aplicabilidad del diseño a una casa promedio u edificación se debe adoptar un modelo estándar aplicable a cualquier construcción. La utilización de estas innovadoras tecnologías en uso potencial a una población, no solo tendrá beneficios en la reducción de costos por consumo de agua, si no reducción de cauce en la oferta y demanda de agua potable en la población es decir al implicar una reducción mínima por casa pero multiplicado por todas las viviendas en una ciudad se podría estar ahorrando casi el 50% de agua potable, en tiempo de invierno.

B. Modelo de encuesta

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Muy de acuerdo

De

acuerdo

Indiferente En

desacuerdo

Muy en

desacuerdo

La implementación en las

casas del nuevo sistema de

modela miento para la

reutilización de aguas

doméstica y aguas lluvias.

Siempre Casi

siempre

Algunas

veces

Rara vez Nunca

¿Ha implementado alguna estrategia para disminuir el consumo de agua en su hogar?

Excelente Bueno Regular Malo Muy malo

¿Cómo considera el

funcionamiento de este nuevo

diseño de aprovechamiento

de aguas residuales

domesticasen el municipio de

Piedecuesta?

Completament

e verdadero

Verdader

o

Ni falso ni

verdadero

Falso Completam

ente falso

En el municipio de Piedecuesta se han implementado estrategias tecnológicas para el aprovechamiento de las aguas lluvias y domésticas.

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C. Lista de cortejo

Aspecto SÍ NO1. Piedecuesta cuenta con suficientes sistemas tecnológicos como estrategias de aprovechamiento de aguas.2. El diseño del nuevo modelo para la reutilización de las aguas tendrá la mayor acogida por los distintos habitantes del municipio.3. Se ha logrado informar a la mayor cantidad de personas sobre el funcionamiento de este nuevo diseño.4. Ya se ha implementado un diseño muy similar al planteado en el proyecto de investigación como alternativa de solución ante la escasez de agua potable.

BIBLIOGRAFÍA

Disponible en internet:< http://www.el-otro.es/problematica-agua.html>

Disponible en internet:< https://www.youtube.com/watch?v=N-8OhOAmRZU>

Jaime Lara, Andrés torres y otros… APROVECHAMIENTO DEL AGUA LLUVIA

PARA RIEGO Y LAVADO DE ZONAS DURAS Y FACHADAS EN EL CAMPUS

DE LA UNIVERSIDAD JAVERIANA DE BOGOTA.

VANGUARDIA LIBERAL, Bucaramanga Santander. 08, agosto, 2014. Disponible

en internet:<http://www.vanguardia.com/santander/bucaramanga/272868-

benjamin-mancera-el-amigo-del-agua >

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