FACULTAD DE INGENIERIAESCUELA DE INGENIERIA INDUSTRIALAsignatura: Desarrollo Sostenible (Grupo 02T)CICLO ACADEMICO: 01-2015

Ttulo:Primer avance de Proyecto de Ctedra

Docente:Ing. Ral Cabezas

Grupo 9Presentado por:Apellidos, NombresCarnCarrera

Gutirrez Henrquez, Karla MarielosGH140451Ingeniera Industrial

Meja Moz, Sandy CristinaMM140130Ingeniera Elctrica

Funes Martnez, Meybelline ArelyFM141681Ingeniera en Ciencias de la Computacin

Rivas Berrios, Csar ArmandoRB140362Ingeniera Elctrica

Alfaro Rodrguez, AlfredoAR140512Ingeniera Industrial

Soyapango, 17 de Febrero de 2015

INTRODUCCIN

El presente trabajo consiste en el desarrollo de un proyecto que sea capaz de beneficiar a un grupo determinado de la poblacin, en este caso se ha seleccionado a la comunidad de San Juan Opico para la implementacin del mismo, el cual consiste en la recoleccin de aguas fluviales para su uso en las actividades cotidianas como por ejemplo: el aseo personal; lavado de platos, ropa, alimentos, etc.; pero con un mayor nfasis en la utilizacin de este recurso para el riego de sembrados y hortalizas, ya que es una zona en la que se cultiva bastante.

La viabilidad tcnica y econmica depender de la pluviosidad (cantidad de lluvia) de la zona de captacin y del uso que se le d al recurso agua. Hay que recordar que en El Salvador, a pesar de que no son muy frecuentes las lluvias, cuando existen precipitaciones estas son muy fuertes y en lapsos de tiempos muy cortos cae una gran cantidad de agua la cual puede ser aprovechada, ms an en lugares donde el suministro de agua potable es escaso o nulo. Aun as, aquellos lugares del mundo con alta o media precipitacin son los candidatos ms atractivos donde implementar el sistema.

Este es un mtodo de obtencin de agua muy bueno a tener en cuenta, especialmente considerando que en algunas situaciones las aguas superficiales o subterrneas disponibles tienen una calidad muy baja como para ser consideradas potable, sobre todo cuando presentan presencia de metales pesados como el plomo, mercurio cromo u otras sustancias dainas para la salud. En estos casos se puede recurrir a la captacin de agua de lluvia para ser usada para consumo directo, para beber y para cocinar alimentos, siempre y cuando esta pase por el tratamiento correcto para evitar otra clase de contaminantes como por ejemplo los que posee la lluvia cida.

OBJETIVOS

General:

Desarrollar un sistema de filtracin aplicable a aguas fluviales para ser distribuidas y utilizadas por las familias del municipio de San Juan Opico, departamento de la Libertad.

Especficos:

Evitar el desperdicio del agua mediante la implementacin de un sistema automtico de riego de sembrados y hortalizas que utilice solo la cantidad necesaria del vital lquido.

Mantener una reserva de agua para las pocas del ao con ms sequias, la cual pueda ser utilizada en diversas actividades de la rutina diaria.

Demostrar a otras comunidades que es posible la utilizacin de agua lluvia mediante una buena administracin de la misma.

Fomentar una cultura de ahorro y aprovechamiento del agua en el municipio de San Juan Opico.

ALCANCES Y LIMITACIONES

Alcances:

Capacitar a la poblacin en el uso adecuado del agua. Realizar la distribucin del vital lquido de una manera ms equitativa. Maximizar el aprovechamiento de este recurso tan necesario. Reduccin del agua potable requerida de parte de ANDA (u otra empresa), y por ende, reducciones significativas en las facturas. Es una tecnologa que se est utilizando por ser econmica, social y ambientalmente aceptable. Al recolectar el agua lluvia, se reduce el caudal del alcantarillado pluvial, evitando as el ingreso de altos volmenes a los sistemas de tratamiento de aguas residuales.

Limitaciones:

Poca informacin bibliogrfica sobre la purificacin del agua fluvial. Sequias en el pas, no permitiendo as la recaudacin adecuada para suministrar el agua a las familias. Falta de personal calificado para la administracin y el mantenimiento del equipo a implementar. Los costos iniciales de construccin del sistema son altos, especialmente del tanque de almacenamiento, lo que puede volverlo inaccesible para algunas poblaciones. El agua captada depende de la precipitacin del lugar, la cual puede ser incierta, especialmente por las transformaciones de los ecosistemas naturales, debido en parte, al cambio climtico.

MARCO TERICO

El agua es una sustancia formada por 2 tomos de hidrogeno y 1 de oxigeno (H2O), es la sustancia esencial para el desarrollo y la subsistencia de cada persona y ser vivo que habita sobre el planeta. La Tierra est compuesto en un 71% de agua y el 29% de masa continental. De la cantidad total, el 96.5% es agua salada y se distribuye entre ocanos, mientas que el restante 3.5% es agua dulce que se encuentra a nivel superficial en forma de ros y arroyos, a nivel subterrneo en forma de acuferos y en forma de hielo en los polos y cimas de montaas.

Un dato verdaderamente importante es que el 69% del agua dulce se encuentra congelada y se estima que aproximadamente el 70% del agua dulce mundial es destinada a la agricultura; un 20% a la industria, emplendose en tareas de refrigeracin, trasporte y como disolvente de sustancias qumicas y el 10% restante es para el consumo domstico de las familias. El acceso al agua potable se ha incrementado durante las ltimas dcadas; sin embargo investigaciones de la FAO estiman que uno de cada cinco pases en vas de desarrollo tendr problemas de escasez de agua antes del 2030.

El agua destinada al consumo humano es la que sirve para beber, cocinar, preparar los alimentos y otros oficios; es captada de manantiales, embalses o es extrada del suelo mediante tneles o pozos de un acufero. Como se sabe, el agua debe ser tratada para el consumo humano y para ello, existen diferentes tecnologas para potabilizar el agua, dentro ellos podemos mencionar: filtracin, coagulacin, floculacin o decantacin.

En algunas ciudades donde este recurso vital es escaso, como Hong Kong, emplean el agua de mar en el uso de los inodoros con el nico propsito de conservar el agua potable; en otro casos, el agua lluvia es capturada en grandes contenedores que poseen filtros para capturar las partculas ms grandes, de este modo, el agua pluvial purificada es utilizada para satisfacer algunas necesidades bsicas, haciendo que cada familia ahorre en un 50% el agua potable.

El crecimiento demogrfico, superpoblacin humana, deforestacin de bosques, erosin de suelos, as como tambin, la contaminacin masiva de las calles, ros y lagos estn provocando la escases del vital lquido y de esta manera esta manera podemos en riesgo el bienestar de las futuras generaciones del planeta.

Pases desarrollados preocupados por el problema de la escasez del agua estn preocupados por encontrar una pronta solucin y reducir su impacto en el planeta, el uso del agua del mar y el agua lluvia est dentro de una de las opciones; para ello, deben de pasar por un procesos qumico para hacerlas potable para el consumo humano. Del mismo modo, pueden ser utilizadas para el riego de cultivos y hortalizas y de esta manera disminuir el porcentaje de utilizacin del agua en este rubro, es decir, que se tendra la posibilidad de ocupar ese porcentaje de agua en los hogares del mundo.

Las aguas pluviales son todas aquellas que se originan a partir de un fenmeno meteorolgico, provenientes de las lluvias. Segn la teora de Horton, se forma cuando las precipitaciones superan la capacidad de infiltracin del suelo. La importancia de captar, almacenar y utilizar el agua de lluvia para el uso domstico de las personas es de gran relevancia, principalmente para todas aquellas que no tienen acceso al vital lquido.

La recuperacin de agua pluvial consiste en filtrar el agua que ha sido captada en alguna superficie determinada, estas zonas son generalmente, el tejado o azotea. Posteriormente el agua es tratada y se distribuye a travs de un circuito hidrulico. El uso de esta agua puede variar desde lavadora, cisternas, lavado de coches hasta el uso en el riego de jardines, sembrados y cultivos caseros.

DEFINICIN DEL PROBLEMA O SITUACIN PROBLEMTICA A ESTUDIAR

La escasez de agua se refiere a la falta de suficientes recursos hdricos para satisfacer las demandas de consumo de agua en una regin. Alrededor de un quinto de la poblacin mundial vive actualmente en regiones afectadas por la escasez fsica de agua, es decir regiones donde no hay suficientes recursos hdricos para satisfacer la demanda.

El objetivo de este proyecto es solucionar el problema de la falta de agua potable en la comunidad de San Juan Opico, este municipio posee una caracterstica en especial y es que se dedica en gran manera al cultivo, por lo tanto necesitan agua suficiente para el riego de sus sembrados y hortalizas.

Aunque este municipio es conocido por ser lluvioso, no lo es en toda poca del ao, recordemos que a pesar que en El Salvador las lluvias son fuertes, tambin son escasas y por lo tanto unas cuantas lluvias en una poca del ao no bastan para que los cultivos que se producen aqu se mantengan y adems muchas de estas personas que viven en esta rea poseen problemas con el agua potable debido a diversos factores como por ejemplo escasos recursos o si por suerte poseen agua potable de parte de alguna empresa distribuidora, esta no muchas veces es recibida en el estado adecuado, debido al mal estado del sistema de tuberas les llega sucia con diversos agentes contaminantes.

Por todo lo anterior surge la idea de aprovechar las aguas pluviales, darles el tratamiento adecuado y permitirles a estas personas aprovechar este recurso, adems de tener la posibilidad de almacenarla tambin para pocas de sequa.

DESCRIPCIN DE ALTERNATIVAS

Primera Alternativa:

SISTEMA DE FILTRACIN DE DISTRIBUCIN DE AGUA FLUVIAL PARA EL RIEGO DE HORTALIZAS Y SEMBRADOS

Este proyecto est orientado para el ahorro del agua potable en el riego de los sembrados y hortalizas, de esta manera, podr ser utilizada en necesidades estrictamente bsicas y humanas dentro de los hogares.

El lugar de seleccin para el proyecto ha sido San Juan Opico ubicado en el departamento de la Libertad de El Salvador ya que es un municipio que recibe grandes cantidades de lluvia en el invierno y su patrimonio principal se basa en la agricultura, el cultivo de caa de azcar, el caf, ctrico y cereal.

El agua lluvia no es completamente limpia o pura debido a los grandes cantidades de contaminantes que se alojan en la atmosfera, es por ello que solo puede ser ocupada en la agricultura cuando es sometida a un filtro que capta las partculas ms grandes del agua, caso contrario, cuando es pasada por un procesos de semi-destilacin para poder eliminar todas las partculas de contaminacin sin eliminar los minerales del agua, de la misma manera, puede pasar por un proceso de destilacin para que el agua sea ocupada nicamente para uso domsticos ya que este proceso elimina por completo los minerales del agua provocando que sea inadecuada para el cuerpo humano.

El sistema de filtracin se centra en la recoleccin del agua lluvia antes que toque el suelo para evitar cualquier tipo de contaminacin, sea basura o qumicos industriales. El agua ser sometida a un filtro que retenga las partculas ms grandes y luego ser almacenada en grandes contenedores subterrneos conectados entre s con bombas que indiquen el nivel del agua y que cumplan la funcin de hacer que se transporte el agua de un contenedor a otro, la nica diferencia que el tanque principal alojara una bomba hidrulica de mayor potencia que empujar el agua a la superficie y de esta manera ser distribuida a los hogares. Cada hogar tendr un tanque subterrneo que ser suministrado por el tanque principal, de igual forma, estos pequeos tanques tendrn incorporados bombas que cumplirn la funcin de reconocer el borde del agua y cuando estos ya estn llenos se apagaran automticamente.

El agua filtrada que se aloje en los pequeos tanques servir para el riego de los cultivos y hortalizas de las familias cuando sea poca de verano en el pas. Los pequeos tanques estarn conectados a un tuvo pvc y este a su vez estar conectado a otros 2 de menor dimetro que estarn rodeando a todo el terreno, estos ltimos estarn conectados a otros de menor tamao que tendrn pequeas fisuras por donde saldr el agua; los tubos estarn distribuidos a los largo de todo el terreno y en medio de las plantas o sembrados para que se encargue de regar a su izquierda y derecha uniformemente, de esta manera las familia solamente debern encender la bomba que suministrara el agua a los tubos pvc.

Depende el las hortalizas o sembrados que posean las familia, as ser la cantidad de agua que les ser suministrada a una determinada hora en el da con el objetivo de no malgastar el recurso. Las familias recibirn capacitaciones para aprender a hacer uso del equipo que se les proporcionar; durante el periodo de lluvia las familias no recibirn agua purificada para sus sembrados, solamente en poca de sequa para evitar la prdida de cultivos en las familias y as, estas, puedan recuperar su inversin.

ESQUEMA

Segunda alternativa:

FILTROS DOMSTICOS Y HUERTOS CASEROS

Como bien se mencion anteriormente, la primera alternativa planteada consta de un sistema elaborado de tanques de almacenamiento y recoleccin principal y otros secundarios a cada hogar, el agua recolectada pasara por un sistema de purificacin la cual le quitara la mayor parte de contaminantes e impurezas. Pues bien, esta segunda alternativa al igual que la primera, dejara el agua en un estado semi-limpio, o sea que podra ser utilizada en cualquier cosa menos en el consumo humano.

Como se aprecia en la ilustracin anterior, el sistema sera mucho ms simple que la alternativa nmero 1, funcionara de forma independiente casa por casa y constara de recolectar el agua lluvia de los tejados y almacenarla en un tanque junto a la casa, no sin antes pasar por unos filtros de 3 fases para la eliminacin de la mayor parte de los residuos: sedimentacin, carbn activado y carbn en bloque.

Esta agua servir tambin para el riego de un huerto casero que ser instalado dentro del hogar de cada familia, se construir a base de botellas recicladas conectadas entre s, el huerto tendr una conexin directa a un tanque encargado de suministrar el lquido, el sistema funciona con el paso del agua de una botella a otra, es decir, que el agua que no necesita una planta se la pasa a la otra y as sucesivamente, esto permitir el aprovechamiento del agua y reciclaje de botellas.

ESQUEMA DE PROCESO

ESQUEMA DE UBICACION

Tercera alternativa:

PLANCHAS DE RECOLECCIN

Como ltima propuesta se da a conocer un sistema que ha sido implementado en un lugar conocido como Gibraltar, es un territorio britnico de ultramar, bajo administracin del Reino Unido pero reclamado por el Reino de Espaa. Segn la ONU, Gibraltar es una colonia.

El mtodo implementado por esta colonia fue el de planchas que cubren un tramo de la pendiente oriental del Pen, lugar especialmente castigado por las lluvias, constituyeron el sistema para conseguir agua potable, ya que Gibraltar carece de ros o manantiales propios; el agua de lluvia era canalizada desde all hacia unos enormes depsitos enterrados. Este sistema, aunque efectivo, lleg a resultar insuficiente, por lo que actualmente la mayor parte del agua para consumo humano se obtiene por medio de la desalinizacin de agua de mar.

Cabe resaltar que la razn a la que se debe que se considerara como deficiente es que no diera abasto para la poblacin de esa regin, sin embargo, en ciudades pequeas o municipios como San Juan Opico pueden ser beneficioso este mtodo ya que la poblacin es mucho menor.

En las ilustraciones anteriores se puede ver la forma de trabajo de este tercer mtodo, en el cual se utilizan placas para dirigir el agua, se le da un breve tratamiento y est lista y almacenada bajo tierra para el uso de las personas, especialmente en sus cultivos.

Adems este tipo de sistema se puede llevar acabo para los hogares haciendo los techos de las casas de manera inclinada y lisos para que estos acten como la plancha que recoger el agua lluvia y est a la vez ser enviada a una canaleta que valla directamente a un contenedor subterrneo donde antes pasara por un filtro para botar la mayor parte de las impurezas que el agua lleva.

As esta agua que ser recogida podr ser utilizada para usos domsticos y para riego de cultivos si es que se da el caso ahorrando el agua durante el periodo de lluvia tanto en el mundo como en pago del consumo que se hace por esta.

ANTECEDENTES

Aljibes en el Imperio RomanoEn la antigedad, en los territorios del Imperio Romano donde el clima era semirido, como en la pennsula ibrica y la misma Roma, se construyeron grandes depsitos subterrneos donde el agua de lluvia se iba almacenando para ser utilizada posteriormente, siendo un sistema fcil y sensato para el consumo humano o agrcola. Este mismo sistema permiti hacer ms llevadero el tiempo de secas, ya que el agua se recolectaba en depsitos especiales para ser almacenada. En la actualidad todava se tienen vestigios de los aljibes, donde se pueden conocer las tcnicas que fueron utilizadas para su construccin, y se siguen descubriendo estas grandes obras hidrulicas, principalmente en la capital de Italia.

GibraltarPlanchas que cubren un tramo de la pendiente oriental del Pen, lugar especialmente castigado por las lluvias, constituyeron el sistema para conseguir agua potable, ya que Gibraltar carece de ros o manantiales propios; el agua de lluvia era canalizada desde all hacia unos enormes depsitos enterrados. Este sistema, aunque efectivo, lleg a resultar insuficiente, por lo que actualmente la mayor parte del agua para consumo humano se obtiene por medio de la desalinizacin de agua de mar.

Sistemas de captacin de lluvia como solucin a la escasez de agua en la Ciudad de MxicoEl que se recolecte el agua de lluvia puede ayudar a los hogares a ser autosuficientes en zonas en las que no hay conexin a las redes municipales, o inclusive para contribuir al ahorro del vital lquido y disminuir la demanda sobre el suministro pblico, adems que protege el flujo de los ros o las aguas subterrneas, ya que disminuye la necesidad de extraerla de fuentes naturales. En el siglo XXI, en la Ciudad de Mxico, donde la infraestructura para llevar el agua potable a toda la poblacin no es suficiente, debido al difcil acceso a los asentamientos poblacionales, aunado a la escasez debido a que es donde se concentra la mayor parte de poblacin en el pas, la cultura de la captacin de agua de lluvia ha empezado a ser una solucin real para sus habitantes, donde gracias a este mtodo cuentan con agua durante la temporada pluvial, que es de casi seis meses al ao.

BIBLIOGRAFIA

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