SISTEMA DE FILTRACIÓN PARA TRATAMIENTO DE AGUAS LLUVIAS · Mecánica de filtración de agua...
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SISTEMA DE FILTRACIÓN PARA TRATAMIENTO DE AGUAS LLUVIAS ANA MARÍA SÁNCHEZ CASTAÑO UNIVERSIDAD CATÓLICA POPULAR DEL RISARALDA FACULTAD DE ARQUITECTURA Y DISEÑO PROGRAMA DE DISEÑO INDUSTRIAL Pereira 2010
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SISTEMA DE FILTRACIÓN PARA TRATAMIENTO DE AGUAS LLUVIAS
ANA MARÍA SÁNCHEZ CASTAÑO
UNIVERSIDAD CATÓLICA POPULAR DEL RISARALDA
FACULTAD DE ARQUITECTURA Y DISEÑO
PROGRAMA DE DISEÑO INDUSTRIAL
Pereira
2010
SISTEMA DE FILTRACION PARA TRATAMIENTO DE AGUA LLUVIAS
ANA MARÍA SÁNCHEZ CASTAÑO ASESORA PROYECTO DE GRADO: PATRICIA MORALES
UNIVERSIDAD CATÓLICA POPULAR DEL RISARALDA FACULTAD DE ARQUITECTURA Y DISEÑO PROGRAMA DE DISEÑO INDUSTRIAL
Pereira 2010
2
Contenido
Pág.
Lista de tablas 5
Lista de gráficos 6
Abstrac 7
Dedicatoria 9
Agradecimientos 10
Introducción 11
El problema 13
Identificación del problema 13
Descripción del área problemática 14
Formulación del problema 15
Justificación 16
Objetivo general 17
Objetivos específicos 17
El referente 18
Marco teórico 18
Lluvia 18
Distribución y utilización de la lluvia 19
Pluviómetro 20
Pluviosidad 20
Intensidad de las lluvias 20
3
Clasificación de precipitaciones acuosas 21
Llovizna 21
Chubasco 21
Lluvia 22
Tormenta eléctrica 22
Aguacero 22
Monzón 22
Manga de agua o tromba 22
Nombres coloquiales 23
Tipos de lluvia 23
Lluvias de convección 24
Características de las lluvias de convección 25
Lluvias orográficas 28
Características del agua lluvia y corrientes
superficiales
30
Recuperación del agua de lluvia 32
Resolución 2115 de 2007 33
Estudio nacional del agua (IDEAM, 2000) 38
Mecánica de filtración de agua potable 40
La purificación de Agua 42
La Arena 43
Antracita 45
Análisis de tipologías desde las metafunciones del
diseño
49
Conclusiones 52
4
Casos de estudio 53
Cultura 55
Distribución poblacional por estrato 2010 56
Metodología 58
Determinantes 58
Parámetros 58
Alternativas en dos y tres dimensiones 60
Bocetos en 2d como prototipo de filtrado de aguas
lluvias
61
Prototipo funcional de filtro para agua lluvia 62
Despiece de filtro de agua lluvia por funciones 63
Bocetos de filtro de aguas lluvias en cocina
colombiana
68
Boceto de filtro propuesta en patio de ropas 69
Simuladores con proximidad al boceto anterior 71
Planos técnicos 76
Secuencia de usabilidad 79
Prototipo real 80
Referencias bibliográficas 82
Anexos 84
5
Lista de tablas
Pág.
Tabla 1. Características físicas 36
Tabla 2.Tatos estadísticos del consumo de agua 37
Tabla 3. Datos unitarios en las viviendas 37
Tabla 4. Estrato socioeconómico 57
6
Lista de gráficas
Pág.
Gráfica 1. Distribución poblacional por estrato 2010 56
7
Abstrac
El presente documento muestra la viabilidad de diseñar un
prototipo casero para la potabilización de aguas lluvias; lo
anterior debido a la alta demanda de este preciado liquido en
diversos usos, tanto residenciales como industriales. Lo
anterior se ve apoyado en la necesidad de plantear
alternativas limpias que apunten hacia la disminución en el
uso del agua, al igual que la de proyectar procesos de
reciclado de este solvente universal, siendo este un recurso
fundamental para la sobrevivencia y sostenimiento de los
hombres sin importar su estrato socioeconómico, todo lo
anterior como una excusa para aportar en el desarrollo
sostenible, necesidad urgente de toda población.
PALABRAS CLAVE: Potabilización, diseño, filtración, aguas
lluvias, tratamiento.
Summary
This document shows the viability to design a kind of
household prototype in order to potabilize raining waters;
the above is based on the need to establish clean
alternatives that aim to diminish the use of water, as well
as project recycling processes of this universal solvent,
being this such a fundamental resource for survivance and
8
sustaining of men, worthlessly their socio-economical
stratus; all the exposed as excuse to furnish on the
sustainable development, the urgent need of all population.
KEYWORDS: Potabilization, design, filtration, raining
waters, treatment.
9
Dedicatoria
“A mi familia que siempre me apoyo en cada uno de mis
proyectos en todo el transcurso de mi carrera, sin dejar de
motivarme cuando tenía un tropiezo o fracasaba en mis
trabajos, alentándome a seguir día a día con una dificultosa
labor por sacar adelante”.
10
Agradecimientos
“A mi familia por ser pacientes en todos los daños a la
infraestructura del hogar mientras hacía maquetas, a mi madre
por ser el motor que acompañaba mis trabajos y me respaldaba
en cada uno de ellos, mi tutora Patricia Morales que fue una
excelente acompañante destacando su conocimiento amplio en el
tema desarrollado en el proyecto y su estimulación para
seguir adelante, y a mis amigos que contribuyeron con un
granito de ayuda en mi carrera”.
11
Introducción
El agua es un elemento esencial para la vida, sin ella la
humanidad no podría subsistir. Lo anterior genera una
preocupación creciente, a través del tiempo puesto que se ha
generado una notoria descomposición de este recurso humano,
trayendo consigo diferentes consecuencias ambientales y
físicas en la gente, esto repercute en una accesibilidad al
servicio de agua apropiado para el consumo, este constituye
el principal factor en beneficio de la calidad de vida de los
seres humanos. El tratamiento de agua es un problema latente
y una necesidad de urgente solución.
Por lo anterior, alrededor del mundo se ha venido
presentando un inusitado interés por la recuperación del
solvente universal, debido a la imposibilidad en algunas
regiones por obtener tan preciado líquido. Es así como se ha
visto en las aguas lluvias un valioso recurso de recuperación
que se puede utilizar para realizar un tipo de reciclaje al
agua, ay así poder disminuir su consumo.
Teniendo en cuenta lo anterior este proyecto tiene como
finalidad ofrecer un diseño de un producto que permita ser
comunicativo, sociable, y estético-funcional para una
solución a un problema social, como lo es la poca
disponibilidad de agua en contraposición con su elevada
12
demanda evidente en diferentes sectores. El prototipo
diseñado puede ser acoplado en diferentes partes del país.
13
El problema
Identificación del problema:
En la actualidad, la mayoría de los países del mundo
atraviesa por una crisis económica, en donde una de las
causas, es la carencia de normativas en los sectores
productivos, tendientes a regular el uso y consumo de los
productos naturales, dentro de ambientes ecológicamente
sostenibles. Ante el desequilibrio ambiental que se viene
presentando, el ser humano está buscando sacar el mayor
provecho posible de la naturaleza, utilizando recursos que no
la contaminen ni la destruyan, generando procesos más
naturales, como en el caso de la utilización de la energía
eólica, hidráulica, solar, etc.
En este sentido se pretende presentar un mecanismo de
consumo natural de aguas, el cual puede convertirse en una
herramienta importante para la supervivencia del ser humano.
En varios lugares del mundo se están implementando
estrategias para recolectar aguas lluvias, con el fin de
sustituir el consumo de agua de fuentes contaminadas.
El proyecto pretende contribuir con la solución a un problema
no solamente social, sino también ambiental, pues con la
implementación de un sistema de potabilización de aguas
lluvias, se estaría llevando agua potable a sectores que
14
carecen de este servicio, y a la vez se estaría utilizando un
recurso natural sin generar daños al medio ambiente.
Los filtros de potabilización de aguas lluvias no están
totalmente acercados a las comunidades, no solo por sus altos
costos, sino por la mano de obra, que no conoce el proceso de
diseño y construcción, económico y fácil para obtener un
producto el cual se pueda instalar en sus casas, con el
objetivo de proteger el medio ambiente, y economizar en
costos de consumo de agua.
Para tal efecto, se pretende plantear elementos que
alimenten la posibilidad de construir prototipos de filtrado
de aguas que busquen un equilibrio entre la actividad humana
y la naturaleza.
Descripción del área problemática
En la sociedad colombiana se han determinado diferentes
estereotipos de clases sociales teniendo en cuenta sectores,
poblaciones o áreas donde predominan notoriamente estos
estratos, por todo esto, las clases menos favorecidas son los
estratos 0, 1 y 2 donde la vivienda o sus servicios para su
sobrevivencia son nulos o totalmente escasos.
En Colombia tenemos un clima tropical por su medio
montañoso posee diferentes pisos térmicos, por lo cual en
15
diferentes zonas del país hay mayor lluvia que en otras
partes, allí es donde los sectores más vulnerables se ven
atropellados. Ante todo esto las necesidades de habitantes de
estratos bajos son pocas y una de los recursos vitales para
la vida de un ser humano es el agua, donde se ven afectados
por diferentes enfermedades trasmitidas por el mal trato de
ella.
De lo anterior, surgió la necesidad de plantear un posible
diseño de un prototipo que busque la potabilización del agua,
donde se puedan beneficiar un amplio grupo de personas que
falecen de tan preciado recurso. Por esto la pregunta
planteada obedece a la siguiente formulación:
Formulación del problema:
¿Cómo diseñar un sistema de potabilización de agua lluvia de
fácil uso en las cocinas de los colombianos que no cuentan
con éste servicio?
16
Justificación
Es evidente y notoria la escases de agua en el mundo y en
muchos países, los cuales no poseen con un buen
abastecimiento de agua potable, siendo este es el mayor
sustento para el ser humano, donde los tratamientos de mala
calidad que se le realicen podrían manifestarse en
enfermedades diferentes que en casos extremos conducen a la
muerte de sus consumidores directos. Por ello es necesario
recurrir a otros factores como los son climáticos y
abastecerse de ellos mismos para su subsistencia, este
elemento natural cotidiano como lo es el agua lluvia, podría
contribuir a una mayor economía en el hogar conteniendo el
agua lluvia en un filtro de tratamiento donde la misma no va
a causar problemas de salud a los consumidores.
17
Objetivo general
Diseñar un sistema funcional de potabilización de aguas
lluvias, ubicado en las cocinas de los hogares colombianos
que no tienen acceso al agua potable y que sea de fácil
manipulación.
Objetivos específicos
Convertir aptas las aguas lluvias para el consumo humano a
partir de un dispositivo de potabilización.
Disminuir al máximo el consumo de agua convencional, al
ser reemplazado por aguas lluvias recicladas.
Diseñar un producto de potabilización que utilicé
tecnologías apropiadas.
18
El referente
Marco teórico
El filtro de potabilización de agua lluvia debe de percibir
diferentes aspectos teóricos que abarque una teoría donde se
comprenda perfectamente términos como son lluvia,
potabilización, filtro y las características del agua para
ser utilizada en seres humanos.
Lluvia
La lluvia (del lat. pluvĭa) es un fenómeno atmosférico de
tipo acuático que se inicia con la condensación del vapor de
agua contenido en las nubes(Wikipedia, la enciclopedia
libre).
Según la definición oficial de la Organización
Meteorológica Mundial, la lluvia es la precipitación de
partículas líquidas de agua de diámetro mayor de 0,5 mm o de
gotas menores, pero muy dispersas. Si no alcanza la
superficie terrestre, no sería lluvia sino virga y si el
diámetro es menor sería llovizna. La lluvia se mide en
milímetros al año, menos de 200 son insuficientes, entre 200
y 500 son escasas, entre 500 y 1.000 son suficientes, entre
1.000 y 2.000 son abundantes y más de 2.000 son excesivas.
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La lluvia depende de tres factores: la presión, la
temperatura y, especialmente, la radiación solar.
En las últimas décadas, se ha producido un fenómeno que
causa lluvias con mayor frecuencia cuando la radiación solar
es menor, es decir, por la noche.
El agua puede volver a la tierra, además, en forma de
nieve o de granizo. Dependiendo de la superficie contra la
que choque, el sonido que producirá será diferente.
Gotas de agua
Las gotas no tienen forma de lágrima (redondas por abajo y
puntiagudas por arriba), como se suele pensar. Las gotas
pequeñas son casi esféricas, mientras que las mayores están
achatadas. Su tamaño oscila entre los 0,5 y los 6,35 mm,
mientras que su velocidad de caída varía entre los 8 y los 32
km/h, dependiendo de su volumen e intensidad.
Distribución y utilización de la lluvia
La lluvia, en su caída, se distribuye de forma irregular: una
parte será aprovechada para las plantas, otra parte hará que
los caudales de los ríos se incrementen por medio de los
barrancos y escorrentías que, a su vez aumentarán las
reservas de pantanos y de embalses y otra parte se infiltrará
a través del suelo, y discurriendo por zonas de texturas más
20
o menos porosas formará corrientes subterráneas que irán a
parar o bien a depósitos naturales con paredes y fondos
arcillosos y que constituirán los llamados yacimientos o
pozos naturales (algunas veces formando depósitos o acuíferos
fósiles, cuando se trata de agua acumulada durante períodos
geológicos con un clima más lluvioso), o acabarán
desembocando en el mar. La última parte se evaporará antes de
llegar a la superficie por acción del calor.
Pluviómetro
La cantidad de lluvia que cae en un lugar se mide por los
pluviómetros. La medición se expresa en milímetros de agua y
equivale al agua que se acumularía en una superficie
horizontal e impermeable de 1 metro cuadrado durante el
tiempo que dure la precipitación.
Pluviosidad
Intensidad de las lluvias. La precipitación se mide en
milímetros de agua caída por unidad de superficie [m²], es
decir, la altura de la lámina de agua recogida en una
superficie plana, es medida en [mm/m²]. Un milímetro de agua
21
de lluvia equivale a 1 [litro|L] de agua por m², que es otra
forma de medir la cantidad de agua de lluvia.
La lluvia también se adjetiviza respecto a la cantidad de
precipitación por hora (mm/h):
Débiles: cuando su intensidad es <= 2 mm/h
Moderadas: > 2 mm/h y <= 15 mm/h
Fuertes: > 15 mm/h y <= 30 mm/h
Muy fuertes: >30 mm/h y <= 60 mm/h
Torrenciales: >60 mm/h
Por definición, las lluvias torrenciales son lluvias que
pueden causar estragos como lo son inundaciones repentinas,
deslaves y otros daños materiales.
Clasificación de precipitaciones acuosas
Llovizna: apenas se alcanzan a ver las gotas. En una llovizna
la pluviosidad es casi insignificante y se ve como si las
gotas flotaran en forma pulverizada. Popularmente se le llama
garúa, orvallo, sirimiri, o calabobos.
Chubasco: pueden estar acompañados de viento con una
intensidad moderada, a veces pueden ser fuertes. Si el viento
22
es muy fuerte, estos se precipitan violentamente contra el
suelo.
Lluvia: propiamente dicha va de débil a moderada, sin
alcanzar la intensidad de una tormenta.
Tormenta eléctrica: puede ser débil o intensa; su pluviosidad
es alta y las gotas son grandes y el viento, intenso; incluye
la posibilidad de que se precipite granizo.
Aguacero : es una lluvia torrencial, puede causar estragos y
generalmente se acompaña con vientos de 25 km/h a 40 km/h
Hasta sobrepasa los 100 km/h en ocasiones.
Monzón: lluvia muy intensa, más que el aguacero. Ocurre en
cierto período pero sólo en lugares de clima ecuatorial. Casi
siempre en verano.
Manga de agua o tromba: es muy intensa, es más fuerte que el
monzón. Tiene viento intenso, gotas grandes, pluviosidad
suficientemente copiosa para inundar y causar grandes
estragos. Esta lluvia tiene la capacidad de crear granizo
sumamente grande, habiendo la posibilidad de acompañarse con
tornados. Las trombas tienen vórtices de viento, como una
23
especie de "ojo". Si las temperaturas son inferiores a los 0
grados Celsius se precipitan nevadas.
Nombres coloquiales
Es curioso señalar que a las lluvias de fuerte intensidad se
les suelen dar diferentes nombres en diversos países, por
ejemplo: tempestad, (Argentina), temporal (Argentina, Chile y
Cuba), chaparrón (Argentina, México y España), zamanzo de
agua (algunas zonas de Andalucía) palo de agua (Venezuela,
Panamá y Colombia) . No obstante, el término más común es
aguacero.
Tipos de lluvia
La persistencia de una lluvia abundante requiere que las
capas de nubes se renueven continuamente por un movimiento de
ascenso de las más inferiores que las sitúe en condiciones
propicias para que se produzca la lluvia. Únicamente así se
explica que algunas estaciones meteorológicas, como las de
Baguio (en la isla de Luzón, en las Filipinas), haya podido
recibir 2.239 mm, de lluvia en cuatro días sucesivos. Todo
volumen de aire que se eleva se dilata y, por consiguiente,
se enfría. La ascensión de las masas de aire puede estar
24
ligada a diversas causas, que dan lugar a diversos tipos de
lluvia:
Lluvias de convección: Las lluvias de convección, a
diferencia de las orográficas suelen producirse en zonas
llanas o con pequeñas irregularidades topográficas, donde
puede presentarse un ascenso de aire húmedo y cálido dando
origen a nubes del tipo de cumulonimbos con lluvias intensas.
El diámetro del cumulonimbo que produce una lluvia de
convección puede variar notablemente, desde un centenar de
metros en un tornado, hasta unos 1000 km o más en el caso de
un huracán, aunque el término cumulonimbo suele limitarse a
casos intermedios. Este diámetro está directamente
relacionado con la mayor o menor duración de la tormenta.
25
Características de las lluvias de convección. Se producen
cuando el aire asciende por diferencias de temperatura a
causa de un calentamiento local (ascensión convectiva). El
ascenso es natural. El gradiente adiabático tiene que ser
menor que el gradiente vertical medio de temperatura.
Entonces el aire inestable asciende y se forman nubes de
desarrollo vertical (cúmulos y cumulonimbos), dando lugar a
precipitaciones de tormenta y granizo. Son propias de las
regiones ecuatoriales y tropicales. En latitudes medias dan
lugar a las tormentas de verano.
Las lluvias de convección suelen producirse en horas de la
tarde. Las razones son:
o La radiación solar va calentando durante el día la
superficie terrestre (las tierras primero y las aguas
después, como se puede ver en el artículo sobre la
diatermancia). Las columnas de aire caliente comienzan a
ascender en los lugares que más se han calentado, lo cual
puede variar localmente por múltiples razones,
principalmente, por la incidencia de los rayos solares
sobre el suelo, por la mayor o menor cantidad de
vegetación y, sobre todo, por la mayor o menor cantidad de
agua en el lugar. Estas columnas de aire no suelen verse
en un principio por su escasa humedad relativa aunque
26
suelen estar indicadas en la zona intertropical por el
ascenso en círculos de las aves como el zamuro y otras de
gran tamaño, que las aprovechan planeando para ascender y,
cuando alcanzan gran altura dirigirse hacia donde desean,
descendiendo con una economía enorme de esfuerzo, ya que
pueden volar unos diez km o más sin prácticamente mover
las alas. El ascenso de estas aves se produce
inmediatamente antes de producirse las lluvias, aunque a
veces, cuando el aire está muy seco, las columnas de aire
caliente no son seguidas por esas lluvias de convección.
Los planeadores pueden aprovechar estas columnas de aire
caliente para ascender, aunque en este caso no se puede
hablar exclusivamente de ascenso del aire por convección
sino por el ascenso del aire por el efecto orográfico o
una combinación de ambos tipos de motivos.
o La mayor velocidad de ascenso de las columnas de aire
caliente durante las horas de la tarde, da origen a un
rápido enfriamiento de esas columnas, produciéndose la
rápida condensación y la formación de nubes de desarrollo
vertical, principalmente cúmulos en sus diversos tipos, y
cumulonimbos, que son los que producen lluvias intensas y
tormentas, por las diferencias de humedad y temperatura
que se dan entre el interior y los bordes de la masa
nubosa.
27
Las lluvias de convección dejan una especie de "huella" o
mancha mojada en el suelo que tiene forma ovalada, la cual
ayuda a repartir mejor la acción de las distintas nubes de
lluvia, cuya superficie suele ser relativamente reducida.
Sobre la huella que dejan no suele producirse un nuevo
cumulonimbo poco después porque tras la lluvia producida,
el suelo mojado crea una especie de pequeña zona de alta
presión sin vientos. El refrán de que detrás de la
tormenta viene la calma se aplica perfectamente en este
caso. Sólo en casos muy favorables y específicos del
relieve, por ejemplo, en el sur del Lago de Maracaibo,
donde los vientos se ven forzados a ascender por el
estrechamiento del relieve, se produce la unión de
numerosos cumulonimbos con una tormenta eléctrica
continuada durante toda la noche: es el caso del Relámpago
del Catatumbo en el occidente de Venezuela, donde se
combina la convección producida en la superficie del lago
de Maracaibo en horas de la tarde, con el efecto
orográfico de los Andes venezolanos (la Sierra de Mérida)
y la Sierra de Perijá. Esta idea queda clara en la imagen
de satélite cuyo enlace aparece abajo.
28
Lluvias orográficas: La lluvia orográfica es la producida por
el ascenso de una columna de aire húmedo al encontrarse con
un obstáculo orográfico, como una montaña.1 En su ascenso el
aire se enfría hasta alcanzar el punto de saturación del
vapor de agua, y una humedad relativa del 100%, que origina
la lluvia.
La orografía juega un papel importante en la cantidad,
intensidad, distribución espacial y duración de la
precipitación. En Nueva Zelanda se dan algunas de las
precipitaciones más intensas del planeta, especialmente en
algunos puntos muy localizados de los llamados Alpes
Neocelandeses, la mayor parte de las cuales sobre el lado de
barlovento de la Isla Sur, mientras que el lado de sotavento
es mucho más seco.
En el sur de Alemania, un fenómeno muy conocido como el
föhn se debe a la sombra orográfica de los Alpes. Cuando el
viento en Baviera, en Suiza o en Austria viene del sur, la
mayor parte de la humedad que contenía ha producido lluvias
intensas en el lado meridional de las montañas, de forma que
al descender por la vertiente septentrional (norte) que
corresponde en este caso a la vertiente de sotavento, es muy
seco y tiene menor capacidad calorífica, llegando al fondo de
los valles o llanuras con temperaturas anómalamente altas por
el calentamiento adiabático del aire. A los secadores de pelo
29
se les llama föhn en alemán. En el oeste de los Estados
Unidos se le denomina chinook, nombre indígena que hace
referencia al viento del oeste después de atravesar las
montañas Rocosas cuando se calienta al bajar después de haber
perdido su humedad en el ascenso por las laderas occidentales
de las cordilleras.
Lluvias frontales o ciclónicas: Las lluvias ciclonales
acompañan el paso de los frentes de las perturbaciones. Se
producen cuando dos masas de aire de características
diferentes se ponen en contacto (frente) y el
desplazamiento de una provoca las ascensión frontal de la
otra. A lo largo del frente cálido, el aire cálido y
húmedo se eleva por encima del aire frío, engendrado nubes
y lluvias; a lo largo del frente frío, la masa de aire
cálido es levantada por el impulso del aire frío, de lo
que se siguen intensas lluvias y chubascos tormentosos
separados por claros. Este tipo de lluvias es
característico de los países templados
o Frente frío
o Frente cálido
o Frente templado
30
Características del agua lluvia y corrientes superficiales
El agua pura, considerada como un compuesto químico producido
por la unión de una molécula de oxigeno y dos de hidrogeno,
solamente existe en el laboratorio bajo condiciones
especiales. En la naturaleza, en cambio, el agua al entrar al
contacto atmosfera va adquiriendo elementos o compuestos que
desvirtúan su composición original, tanto desde el punto de
vista físico, esto es, se hacen tangibles a la vista, al
gusto y al olfato como desde el punto de vista químico y
microbiológico, que requieren análisis específicos para
comprobar su presencia; en estas condiciones, la calidad del
agua se expresa mediante la concentración de estos elementos
y compuestos ya sea en solución o en suspensión dado que su
presencia genera ciertas características físicas, químicas y
microbiológicas.
La calidad del agua está fundamentalmente determinada por
el uso que se le de a la misma, ya que para satisfacer
diferentes necesidades, las características permisibles o
deseables varían sustancialmente.
La calidad puede ser cuantificada mediante la determinación
de las concentraciones de los diferentes compuestos que se
encuentran en el agua a través de ensayos de laboratorio de
relativa facilidad.
31
Cuando la calidad del agua no reúne las características
requeridas para su directo aprovechamiento debe ser
acondicionada mediante diferentes procesos que son
realizados en una planta de tratamiento, procesos cuya
selección depende básicamente de la calidad del agua
cruda, o influente de la planta y de la calidad del agua
tratada, o afluente de la misma (Sistemas para potabilizar
agua p. 3 - 4).
La lluvia es el origen primario del agua, ya de la que
forma una corriente, ya los pozos o fuentes. En consecuencia
las variaciones en la lluvia se reflejaran en las
características de las corrientes superficiales y, en una
menor extensión, en las cuantías aprovechables para
suministros subterráneos. Las estadísticas de largo tiempo
del caudal de las corrientes, harán, sin duda, innecesarios
los estudios de la lluvia en relación con la captación
superficial. Pero tales estadísticas no son en general
suficientemente extensas para que el ingeniero pueda estar
seguro que cubran todas las variaciones de la lluvia. La
cantidad total de la lluvia se varía por año en año y los
fuertes aguaceros hacen una relación con el estudio del
suministro.
32
Recuperación del agua de lluvia
Las características del agua de la lluvia una vez tratada
correctamente, permiten que sea perfectamente utilizable para
el uso doméstico o industrial.
La mayor parte de esta agua es recuperada por canalones y
tubos descendentes del tejado.
El estudio de la precipitación de cada zona, permite
dimensionar el almacenamiento de agua y garantizar una
reserva suficiente, para el riego del jardín y si fuese
necesario para el uso doméstico (agua destinada al WC,
lavadora, etc.)
Otra ventaja es que dicha agua es mucho más suave y
permite ahorrar una gran parte de detergentes.
Un buen equipo de recuperación de agua de lluvia permite
ahorrar alrededor de 80.000 litros de agua por año.
La instalación es muy simple y sólo necesita un mínimo de
mantenimiento.
Con el fin de evitar que algunos factores alteren la
calidad del agua almacenada: suciedad, luz solar, exceso de
calor, etc; es aconsejable instalar el depósito bajo tierra o
en el sótano.
33
Resolución 2115 de 2007 junio 22
Ministerio de la Protección Social
Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial
Por medio de la cual se señalan características, instrumentos
básicos y frecuencias del sistema de control y vigilancia
para la calidad del agua para consumo humano.
Los Ministros de la Protección Social y de Ambiente, Vivienda
y Desarrollo Territorial, en ejercicio de las facultades
legales y en especial las conferidas por los Decretos-ley 203
de 2003 y 216 de 2003, los artículos 3º,8º parágrafo 1º, 9º
parágrafo 4º y 14 del Decreto 1575 de 207.
RESUELVE
CAPITULO 1
Definiciones
Articulo 1º. Definiciones. Para los efectos de la presente
resolución se adopta las siguientes definiciones, además de
las separadas en el decreto 1575 de 2007:
Análisis microbiológico del agua son los procedimientos de
laboratorio que se efectúan a una muestra de agua para el
consumo humano para evaluar la presencia o ausencia, tipo y
cantidad de microorganismos.
34
Análisis básicos: es el procedimiento que se efectúa para
determinar turbiedad, color aparente, pH cloro residual libre
o residual de desinfectante usado, coliformes totales y
escherichia coli.
Análisis complementarios: es el procedimiento que se efectúa
para las determinaciones físicas, químicas y microbiologías
no contempladas en el análisis básico, que se enuncian en la
presente resolución y todas aquellas que se identifiquen en
el mapa de riesgo.
Análisis físico y químico del agua: son aquellos
procedimientos de laboratorio que se efectúan a una muestra
de agua para evaluar sus características físicas, químicas o
ambas.
Característica: termino usando para identificar elementos,
compuestos, sustancias y microorganismos presentes en el agua
para consumo humano.
Coliformes: bacterias Gram Negativas en forma bacilar que
fermentan la lactosa a temperatura de 35ºC, produciendo acido
y gas (CO2) en un plazo de 24 a 48 horas. Se presentan
actividad enzimática de la galactosidasa. Es un indicador de
contaminación microbiológica del agua para consumo humano.
35
Color aparente: es el color que presenta el agua en el
momento de su recolección sin haber pasado por un filtro de
0.45 micras.
Escherichia coli-E-coli: Bacilo aerobio Gram Negativo no
esporulado que se caracteriza por tener enzimas especificas
como la a galactosidasa y la a glucoronidasa. Es el indicador
microbiológico preciso de contaminación fecal del agua para
consumo humano.
Población servida o atendida: es el número de personas
abastecidas por un sistema de suministro de agua.
Prevalencia de sustancias químicas: son sustancias químicas
presentes en el agua para consumo humano, que permanecen en
forma periódica o continua.
Tiempo de contacto para el desinfectante: es el tiempo
requerido desde la aplicación desinfectante al agua hasta la
formación como producto del residual del desinfectante, de
forma que esa concentración permita la inactivación o
destrucción de los microorganismos presentes en el agua.
Tratamiento o potabilización: es el conjunto de operación y
procesos que sea realizan sobre el agua cruda, con el fin de
modificar sus características físicas, químicas
microbiológicas, para hacerla apta para el consumo humano.
36
Valor aceptable: es el establecido para la concentración de
un componente o sustancia que garantiza que agua para consumo
humano no representan riesgos conocidos de salud.
CAPITULO II
Características físicas y químicas del agua para consumo
humano.
Artículo 2º: características físicas. El agua para consumo
humano no podrá sobrepasar los valores máximos aceptables
para cada una de las características físicas que se señalan a
continuación:
Tabla 1. Características físicas
Fuente: Ministerio de la Protección Social. Ministerio de
Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial
37
Tabla 2.Tatos estadísticos del consumo de agua
TIPO DE POBLACION LITROS POR HABITANTE AL DIA
Capitales de más de 100.000
habitantes.
De 200 a 300
Poblaciones de más de 50.000
habitantes.
De 100 a 200
Población con menos de 5.000
habitantes.
De 50 a 100
Medio rural. De 30 a 50
Fuente: Elaboración propia por estudio
Tabla 3. Como datos unitarios en las viviendas, pueden
tomarse los siguientes:
Bebida, cocina y limpieza,
por persona y día.
de 20 a 30 litros
Lavado de ropa, por persona
y día.
De a 15 litros
Descarga de retretes, cada
vez
De 8 a 15 litros
Baño De 200 a 300 litros
Ducha De 20 a 35 litros
Fuente: Elaboración propia por estudio
38
Estudio nacional del agua (IDEAM, 2000)
Si bien estos datos son globales, nos dan una idea de los
consumos de agua por habitante. Por otro lado los primeros
cálculos que se hacen sobre el mínimo vital lo hace la Cruz
Roja Internacional, que ubica inicialmente el consumo mínimo
en cinco litros por día, (l/p/d) “es un consumo que sirve
para suplir únicamente las necesidades fisiológicas y
permitir la supervivencia, y que se presenta en población
desplazada o refugiada que requiere el agua para usos básicos
como son beber, cocinar y lavarse” (Cruz Roja, 2010).
La Organización Mundial de la Salud (1996) que atiende a
población pobre, generalmente, realiza una consideración muy
importante, sugiere que cuando se elaboren programas de
provisión de agua en una comunidad, debe ponérsele énfasis a
la provisión de agua potable para el aseo personal y la
higiene del hogar; estas actividades, exigen, por ejemplo,
entre 20 y 40 (l/p/d). La ONU eleva esta cifra a 50 litros
diarios al considerar las necesidades vitales como bañarse,
cocinar y otros menesteres. Otros cálculos provienen de
académicos y líderes políticos que hablan de cifras similares
o mayores: Alier Martínez (2004), un activista muy conocido
por la lucha por el agua en el mundo, defendió en el Foro
Social Mundial de 2004, de un piso de dignidad (free
lifeline) para las zonas urbanas de 50 (l/p/d); Alexandra
39
Sandton, en agosto del 2002, en la cumbre oficial de las
Naciones Unidas en Johannesburgo, defendía la idea de 60
(l/p/d). “En lo que si existe coincidencia es la cantidad de
agua para beber por día que es de 5 litros y 10 para cocinar.
Lo que hace pensar que una propuesta factible debe
suministrar por día al menos 15 litros de agua” (Valencia
Agudelo, 2008).
40
Mecánica de filtración de agua potable
La filtración mecánica elimina casi todas las formas de la
turbidez. Por supuesto, el más pequeño de las partículas
turbio, más fino debe ser la apertura del filtro con el fin
de colar. En algunas circunstancias las aberturas tienen que
ser tan pequeños que provocan una caída de presión excesiva
ya que el agua se filtra a través del filtro, y la unidad
puede ser poco práctico. En muchos casos los filtros que
contienen grava y arena especialmente calificadas, son
eficaces en la detección de partículas turbias. Con estas
unidades un lavado periódico para eliminar el material
filtrado es todo el mantenimiento necesario.
La ayuda-filtro atrapa las partículas finas de tierra,
produciendo un agua con gas más claro y evita que la suciedad
penetre en el lecho filtrante, asegurando una mejor limpieza
de la cama durante el lavado. En algunos casos, filtros de
cartucho son eficaces. Estos filtran el agua utilizada para
cocinar y beber.
Hay varias razones para esto: (1) que producen una caída
de presión importante. Esto sería una desventaja si estos
filtros se instalaron en la línea principal de agua. (2) Su
costo de reemplazo pueden ser demasiado altos para justificar
su uso en la filtración de toda el agua.
41
Sistemas municipales e industriales con frecuencia hacen
uso del proceso de coagulación para ayudar en la remoción de
la turbiedad. En este proceso económico un agente
coagulante, como el sulfato de aluminio, se alimenta en el
agua. Después de mezcla rápida, el agente coagulante forma
un "flóculo" por lo general en forma de un precipitado
gelatinoso. Este flóculo da la apariencia de una nevada
suave.
Un período de establecimiento es entonces necesario para
que los flóculos al caer suavemente en el agua, tiendan a
recoger o atrapar las partículas de turbio y la forma en que
las partículas más grandes que se hunden hasta el fondo. En
instalaciones grandes cuencas de sedimentación, se
proporciona el tiempo y el espacio necesarios para el
proceso. Después del período de sedimentación, el agua fluye
a través de un filtro para eliminar los últimos restos del
coagulante y las partículas de turbio restantes.
La coagulación-filtración de sistemas pequeños a veces se
utiliza para uso doméstico, cuando la turbidez es
particularmente ofensiva. Las dificultades con el uso de
este proceso tanto para el hogar están en la determinación de
qué tipo de coagulante dará mejores resultados, y qué equipo
se requiere.
42
La experiencia en este ámbito es esencial ya que las
propiedades químicas del agua deben ser consideradas en
relación con el coagulante o la combinación de coagulantes
empleados. Además, la coagulación adecuada y los tiempos de
mezcla son esenciales. La coagulación-filtración también
requiere más atención al mantenimiento considerablemente
mayor que los simples procesos de filtración.
La purificación de Agua
Según la APEC cada tecnología de purificación elimina un tipo
específico de contaminante. Un sistema de purificación de
agua, bien diseñado utiliza una combinación de tecnologías de
purificación para lograr la calidad final del agua.
Cada una de las tecnologías de purificación debe ser
utilizado en una secuencia adecuada para optimizar sus
capacidades de extracción en particular
Los sistemas también pueden ser mejorados con la
ultrafiltración, la oxidación ultravioleta u otras
características para su uso en aplicaciones específicas.
Esta combinación de tecnologías de purificación, en
combinación con el tratamiento previo adecuado, producirá
agua que está virtualmente libre de orgánicos y la
contaminación microbiana iónico.
43
L a A r e n a : La arena es un elemento granular que se
encuentra en la naturaleza. Está compuesta de partículas muy
finas de rocas y minerales. En geología, se considera arena a
cualquier partícula mineral con un diámetro de 0,06 a 2
milímetros, que es llamada individualmente cono grano de
arena. Las siguientes partículas de menor tamaño se llaman
limos y las siguientes de mayor tamaño, grava.
La arena está formada principalmente por silicatos que son
producto de la combinación de varios elementos metálicos con
los elementos más comunes de la corteza terrestre: el oxígeno
y el silicio. Los silicatos, por lo tanto, son el grupo
mineral más variado y extenso en la tierra. Su densidad es
media, son duros, translúcidos y transparentes. El silicio
presente en la arena, generalmente, se encuentra en la forma
de cuarzo, que es el mineral más resistente a las condiciones
climáticas.
La arena puede estar compuesta de variables elementos,
dependiendo de la roca fuente o las condiciones. La arena
blanca, por ejemplo, de las costas tropicales y
subtropicales, es piedra caliza erosionada, y puede contener
también, fragmentos de conchas y coral, además de fragmentos
de materiales orgánicos derivados. También se encuentran en
44
la naturaleza, la arena de yeso, presente en el Monumento
Nacional de Arenas Blancas de México; la arcosa, con gran
contenido de feldespato. Otros componentes de la arena con
las micas, las magnetitas, y otros. Para reconocer estos
componentes en la arena, se puede observar el color de las
partículas. Por ejemplo, la mica se presenta de color
amarillo pálido; el cuarzo no presenta color; el feldespato
puede ser rojo, blanco, rosado, amarillo y verde; finalmente,
la magnetita, es negra de brillo metálico. El color de la
arena es determinado por el mineral predominante.
Cuando la arena recién se forma, las partículas tienden a
ser puntiagudas y angulosas. Con el tiempo, y debido a la
fricción provocada por el agua y el viento, las partículas
van adquiriendo las formas redondeadas que las personas
acostumbramos a ver.
La arena es muy utilizada por el ser humano, debido a sus
características físico-químicas, debido especialmente a su
pequeño tamaño. Uno de los mayores usos es en la elaboración
de concreto. Es utilizada como componente principal para la
producción de vidrio. Se esparce en caminos nevados o
congelados para aumentar la tracción y evitar accidentes. Se
combina con arcilla para fabricar ladrillos. Se combina con
pintura para dar textura a las paredes y techos y para crear
suelos no resbaladizos. En agricultura, los suelos arenosos
45
sirven para muchos cultivos como de melones y melocotones.
También se usa mucho para embellecer balnearios o crear
playas artificiales. También se usan en acuarios y para crear
paisajes, etc.
Antracita: Según Fay (2008) la antracita es un mineral de
carbón, oscuro con tonalidades azules brillantes suele ser
usado en la fundición de los metales especialmente el hierro
mezclado con carbones bituminosos, se la puede encontrar
también como filtro para agua, así como, en combinación
con la hulla para generación de vapor y su ulterior uso en la
generación de electricidad.
La Antracita es el mineral de carbón que tiene la mayor
cantidad de carbón puro, supera fácilmente el 90%, tiene un
poder calórico de entre 23 y 33 MJ/Kgy tiene su origen en el
proceso denominado car bonificación que no es otra cosa que
la transformación de los materiales orgánicos por migración
paulatina a temperaturas moderadas y alta presión en turbas y
carbones, gracias a la deshidrogenación incompleta.
Todo esto se sucede en dos grandes etapas, la primera que
corresponde a la descomposición de la materia orgánica por
bacterias aeróbicas que habitan en lechos húmedos, durante
esta etapa los desechos orgánicos pueden tener una reducción
46
en su volumen significativa, algunos autores la ubican en el
orden del 50%, como es de entender, este proceso termina con
la muerte de las bacterias por falta de oxigeno y es
entonces, cuando se da origen a la segunda etapa de
transformación, esta se verifica en cambio, con la ayuda de
bacterias anaeróbicas las cuales generan ácidos, que a la
larga determinarán la aniquilación de las mismas.
Dando origen a lo que se denomina como turba, como resulta
evidente, en estado natural continua este proceso, haciendo
que de manera continua se deposite más turba sobre la
anterior, esto determina un incremento paulatino de la
temperatura hasta llegar a los 100 C, con el transcurso del
tiempo, la alta presión y temperatura, el mineral de carbón
se va concentrándose hasta formarse el lignito y luego la
Antracita.
El grado de un carbón mineral se lo mide de acuerdo al
rango (pureza) se interpreta que aquellos con mayor rango
tiene concentraciones de carbón más grandes por unidad de
volumen, determinándose el primer lugar, como ya se dijo a la
Antracita, la cual entre otras cosas carece de volátiles por
lo cual requiere un esfuerzo especial para provocarle
ignición y genera poco humo, así como una llama pequeña de
color azul, los bituminosos bajos en volátiles reubican en
segundo lugar en esta clasificación después de la Antracita
47
con una capacidad calórica cercana a los 30 MJ / Kg, por esta
razón la hulla y la Antracita resultan muy atractivas en las
aplicaciones metalúrgicas.
Utilizado en filtros multi-Media, debido a su densidad
relativamente media, permanecerá sobre medios más pesados
tales como arena o granate que proporciona una capa excelente
de la prefiltración. Los medios de Antracita son un carbón
machacado calificado seleccionado específicamente para el
tratamiento de aguas.
Es uno de los medios filtrantes más empleados, básicamente
es carbón activado triturado y tamizado con gránulos que van
desde 0.5 µm hasta 3 µm. Es un buen complemento para los
filtros de medios múltiples, en compañía de arena o arena
verde de manganeso.
Los materiales de filtros de Antracita se seleccionan
específicamente de minas profundas que tienen el porcentaje
más alto de carbono. Los materiales de la arena de filtración
de agua potable se clasifican hidráulicamente para reducir la
presencia de minerales extraños y el contenido de ceniza. Los
medios de filtración de agua luego son filtrados y lavados
para asegurar su idoneidad para los propósitos de la
filtración de agua. La Antracita se caracteriza por producir
mejoras confiables en la extracción de turbidez,
principalmente gracias a su mayor capacidad para retener
48
sólidos. Además, los medios con coeficientes de uniformidad
bajos mejoran los índices de flujo.
49
Análisis de tipologías desde las metafunciones del diseño
PRODUCTO ANALISIS
ANTROPOMETRICO
ESTETI
CO
FORMAL
COMUNICA
TIVO
FUNCIO
NAL
Observamos en el
prototipo de
SOLAQUA que el
percentil
utilizado es de
50 y un esfuerzo
visible de la
altura hombro-
altura codo
flexionado, se
debe utilizar
entre dos
personas
El
protot
ipo
formal
mente
es una
mirada
evolut
iva
Comunica
tivament
e el
prototip
o no
habla
por el
mismo
Es un
protot
ipo el
cual
no lo
han
puesto
en
marcha
en la
comuni
dad,
hipoté
ticame
nte
sirve.
KARCHER Esta planta
potabilizadora
está hecha para
percentiles 95,
el producto decae
por que los otros
percentiles
quedarían cortos
para hacer un
La
planta
no
está
formal
mente
con
una
relaci
Comunica
tivament
e la
planta
posee
elemento
s
simbólic
os para
La
KARCHE
R es
una
planta
la
cual
potabi
liza
50
funcionamiento
del mismo.
ón con
el
usuari
o ya
que
está
diseña
da mas
por
ingeni
eros
se
observ
a
descor
tesía
en el
produc
to.
el uso
de los
benefici
arios.
más de
60.000
litros
de
agua
esto
lo
hace
totalm
ente
funcio
nal.
Lo mas importante
es que tenga la
capacidad de
ajuste el cual se
debe a su
boquilla gradual.
La
forma
es
apropi
ada ,
la
toma
en la
boca
de los
usuari
os y
el
producto
es
salubre
pero el
agua que
se
consume
lo hace
ver
sucio
Esta
en
prueba
51
un
agarre
firme
Una distancia de
brazo frontal –
altura hombro
dentro de un
percentil de 50
solo si esta en
un apoyo dentro
del mismo.
Formal
mente
no
está
muy
amigab
le
ante
el
usuari
o
No
comunica
la
función
del
producto
, hace
referenc
ia a
otros
tipo de
enseres
para la
cocina
Es una
Osmosi
s
Invers
a es
decir
totalm
ente
funcio
nal
Al alcance según
la posición
propuesta por el
usuario
Formal
mente
muy
simétr
ico, y
conven
cional
La
función
comunica
tiva no
es
completa
, hace
creer
otro
tipo de
elemento
al
usuario
Solo
funcio
nal
52
Conclusiones:
PRODUCTO CALIFICACION
B
El prototipo es funcional
hipotéticamente pero
antropométricamente tiene
falencias por el peso del
mismo.
R
La planta es funcional,
personalmente un poco brusca
su forma para los usuarios
pero muy buena simbología
para el uso
M
El producto no llama la
atención a ser comprado y
funcionalmente no pienso que
va a potabilizar el agua en
un corto trayecto.
53
M
La función comunicativa es
compleja y no refleja una
buna imagen hacia los
usuarios parece más un
instrumento de condimentos
para la cocina.
M
La función es practica pero
en su comunicación y su
estética conformado por la
antropometría del producto
pésimas, lo aliaria mejor con
un instrumento hospitalario
Casos de estudio
Los estratos socioeconómicos son una herramienta que utiliza
el Estado colombiano (Ley 142 de 1994, Artículo 102 ) para
clasificar los inmuebles residenciales de acuerdo con los
lineamientos del DANE, el cual tiene en cuenta el nivel de
pobres de los propietarios, la dotación de servicios públicos
54
domiciliarios, la ubicación (urbana, rural), asentamientos
indígenas, entre otros.
Cada alcalde debe realizar la estratificación de los
inmuebles residenciales de su municipio o distrito.
Legalmente existen seis estratos socioeconómicos. El
estrato más bajo es 1 y el más alto es 6. De acuerdo al DANE
en la encuesta de Calidad de Vida de 2003 citado en el
documento CONPES 3386 El porcentaje es:
Estrato 1 (bajo-bajo) = 22.3%
Estrato 2 (bajo) = 41.2%
Estrato 3 (medio-bajo) = 27.1%
Estrato 4 (medio) = 6.3%
Estrato 5 (medio-alto) = 1.9%
Estrato 6 (alto) = 1.2%
La clasificación por estratos que obtenga una persona
determina los impuestos que debe pagar, las tarifas de los
servicios públicos domiciliarios, el acceso a los servicios
de salud, las matrículas a pagar en las universidades
estatales, entre otros. Los estratos 1 y 2 y algunas veces el
3 son subsidiados por los estratos 4, 5 y 6 y obtienen varios
beneficios del estado, sobre todo en el tema de salud,
tarifas de servicios públicos, masificación del uso de los
55
servicios públicos domiciliarios, fondos de solidaridad e
inversión social.( Congreso de Colombia. Ley 142 de 1994
julio 11, artículo 102).
CENTRO DE ESTUDIO ESTRATOS 1 Y 2:
La estratificación de la sociedad es notoria como lo pudimos
percibir anteriormente en los artículos tomados de la ley
142, la cultura en estos estratos se puede educar de una
forma mas amigable para el medio ambiente donde ellos se
cuiden y aprovechen los elementos en su alrededor para hacer
de su vida algo mucho mejor, erradicando enfermedades del
cuerpo humano como lo son:
Edad: todas las edades
Cultura: La cultura colombiana está basada en sus diferentes
contextos sociales y haciendo una clasificación por sectores
y estratos, dependiendo de allí un desarrollo social y de los
habitantes de cada una, partiendo de las zonas mas afectadas
por sus recursos son los que se encuentran en estratos bajos,
donde interviene una notoria escases de soluciones naturales
de los seres humanos.
Uno de las parcelas más afectadas es el suministro de agua
para cada uno de los hogares que se ven afectados totalmente
56
por su mal proceso de tratamiento de agua, trayendo consigo
enfermedades como lo son:
Amebiasis
Giardiasis
Cólera (rebrote)
Gastroenteritis
Hepatitis A
Fiebre Tifoidea
Distribución poblacional por estrato 2010
Grafica 1. Distribución poblacional por estrato 2010
FUENTE: proyecciones del Departamento Administrativo Nacional
de Estadísticas (DANE) para el 2010.
57
Tabla 4. Estrato socioeconómico
FUENTE: proyecciones del Departamento Administrativo Nacional
de Estadísticas (DANE) para el 2010.
58
Metodología
Función
Tecnológica
Función Practica
Función
Ergonómica
Función Estética
DETERMINANTES PARAMETROS
El elemento debe tener una
comunicación usuario-objeto.
Utilizar formas, colores y
semiótica que sea
comunicativo con el usuario,
que permita un buen
funcionamiento del elemento
en el espacio donde se creó.
Permitir que el agua lluvia
fluya perfectamente por el
filtro.
Se utiliza para el filtro
elementos orgánicos como son
antracitas, arenas, y
polipropilenos para sus
acabados y el ritmo del agua.
59
EL agua filtrada debe tener
porcentaje de purificación o
“limpieza”.
Se debe hacer un análisis del
porcentaje de purificación
del agua, teniendo en cuenta
que el agua lluvia es
diferente según el lugar.
Tomar una prueba de agua
lluvia virgen, del agua
potabilizada y después de que
el agua haya pasado por el
filtro.
Debe tener un costo promedio
para el alcance de todo tipo
de usuarios.
Un costo al alcance de los
usuarios.
($ 40.000 aproximadamente)
Conviene poseer un tamaño
pertinente para diferentes
espacios.
Un tamaño pertinente para
cualquier espacio determinado
con medidas pertinentes.
60
Alternativas en dos y tres dimensiones:
El prototipo funcional de filtración de agua lluvia con
materiales reales con elaboración manual y comprobado el
proceso tanto de filtración como conducta bacteriología en
los laboratorios de Empocabal (planta de tratamiento de agua,
Santa Rosa de Cabal) (anexo carta de Empocabal con pruebas
bacteriologías del prototipo de filtración de agua lluvia).
61
Bocetos en 2d como prototipo de filtrado de aguas lluvias
Elaboración propia
ANALISIS DE FILTRACION
DE AGUA COMO PROCESO
62
Prototipo funcional de filtro para agua lluvia
Elaboración propia
Entrada de agua
Arena
Antracita
Grava
Tubo de pvc filtrante
Salida de agua
63
Despiece de filtro de agua lluvia por funciones
(Elaboración propia)
Entrada de agua
lluvia por tubo de
pvc
64
(Elaboración propia)
(Elaboración propia)
Tubo interno de pvc por
donde hace un proceso de
embudo y filtración en los
orificios, haciendo un
transcurso de purificación.
65
(Elaboración propia)
(Elaboración propia)
ANTRACITA
Salida de agua
reforzada
66
Conclusiones:
(Hoja anexa de Empocabal plata potabilizadora de agua en
Santa Rosa de Cabal).
Bocetos donde observamos el análisis estético que debe de
llevar el producto
(Elaboración
propia)
Bocetos para la
parte estética
del producto,
observándolo de
un ángulo más
orgánico.
67
(Elaboración propia)
(Elaboración
propia)
FORMAS ORGANICAS
PARA ROMPER EL
EXQUEMA DE
FILTROS YA
DISEÑADOS
68
Bocetos de filtro de aguas lluvias en cocina colombiana
(Elaboración propia)
VENTAJAS DESVENTAJAS
La fluidez del agua era
continua
Los materiales prepuestos
como lo era el acrílico y el
acero arquitectónico le
daban al filtro un toque de
evolución.
Se podría ver a través del
material el proceso de
limpieza del agua.
No es amigable para un
sujeto donde convive en
diferentes espacios menos
favorecidos.
No tiene un ensamble total
casero.
Filtro
69
Boceto de filtro propuesta en patio de ropas
Filtro con
oxigenación
70
VENTAJAS DESVENTAJAS
La oxigenación del agua
Contenedor de agua por
cantidades mayores.
Muy sobrio el prototipo
Demasiado grande.
No es amigable para el
sobejo
El cambio de agua se tornaba
dificultoso .
Bocetos para construir
un mejor filtro,
estéticamente principal
71
Simuladores con proximidad al boceto anterior
72
Maqueta de prototipo estético escogido
73
Maqueta mejorada estéticamente cultural Asia Colombia
74
La artesanía colombiana es muy rica en
diferentes materiales que explotamos del medio
ambiente tanto naturales como industriales
aprovechando los insumos que hay en nuestro
alrededor sin desperdiciar cualquiera de ellos.
Los colombianos son bastante hábiles para
trabajar la arcilla, que es la materia prima de la
cerámica y, moldean con sus manos, una a una,
estas piezas únicas.
El departamento de Boyacá, por tradición
chibcha y como método de supervivencia de los
indígenas, se ha caracterizado por trabajar la
cerámica desde hace muchos años, especialmente los
habitantes de Ráquira.
75
Por lo general los alfareros, utilizan hornos para cocer
las artesanías.
Otro lugar colombiano que se destaca por las creaciones en
cerámica es La Chamba, municipio ubicado en el Tolima. Allí,
los alfareros se especializan en la elaboración de piezas de
color negro y rojo. En La Chamba, los artesanos viven del
barro y por el barro.
Los pueblos cercanos a Ráquira y Tinjacá fueron llamados
por los cronistas españoles -Pueblos de olleros- por la
proliferación y magnífica calidad de la cerámica.
Las artesanías en cerámica proporcionan un panorama general
de la cultura popular colombiana y la importancia de los
aportes de los indígenas chibchas y de los españoles. Esto
demuestra todo el mestizaje etno – cultural que vivió nuestro
país.
76
Planos técnicos
Nombre: Sistema de filtración
Para tratamiento de agua lluvia
t
Fecha:
07 de octubre de 2010
Escala:
1.1
Elaborado por:
Ana María Sánchez Castaño Programa de Diseño Industrial
77
Nombre: Sistema de filtración
Para tratamiento de agua lluvia
t
Fecha:
07 de octubre de 2010
Escala:
1.1
Elaborado por:
Ana María Sánchez Castaño Programa de Diseño Industrial
78
Nombre: Sistema de filtración
Para tratamiento de agua lluvia
t
Fecha:
07 de octubre de 2010
Escala:
1.1
Elaborado por:
Ana María Sánchez Castaño Programa de Diseño Industrial
79
Secuencia de usabilidad
Escala:
1.1
Programa de Diseño Industrial
80
Prototipo real:
FILTRACION DE AGUA
81
BOQUILLA
82
Referencias bibliográficas
Congreso de la República de Colombia. Ley 142 de 1994. Por
la cual se establece el régimen de los servicios
públicos domiciliarios y se dictan otras disposiciones.
Artículo 102. [Artículo en internet]. Recuperado el 12
de octubre de 2010 de
http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/normas/Norma1.js
p?i=2752
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(2005). Documento Conpes 3386. [artículo en internet].
Recuperado el 20 de septiembre de 2010
de:http://www.dane.gov.co/files/dig/CONPES_3386_oct2005_
Focaliz_subsidios_servicios_publicos.pdf
Departamento Nacional de Planeación
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Haití.
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Recuperado el: 20 de octubre de 2010 de:
http://winred.com/notas-de-prensa/antracita/gmx-niv117-
con9747.htm
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Recuperado el 15 de septiembre de 2010 de:
83
http://www.encolombia.com/medioambiente/Estudiocolombian
odelagua/Estudiocolombianoaguas1.htm
Mora de Jaramillo, Y. (1969). "Artes y artesanías
populares" Bogotá.
Qué es grava. [artículo en internet]. Recuperado el 2 de
septiembre de 2010 de: http://www.misrespuestas.com/que-
es-la-grava.html
Solano, P. (1974). "Artesanía boyacense". Bogotá:
Artesanías de Colombia.
Valencia Agudelo, G. D. (2008). La propuesta de un mínimo
vital de agua en Colombia.[artículo en internet].
Recuperado el 15 de octubre de 2010 de:
http://www.diplomadospd.com/txt/ArtDebates_aguaminimovit
al.pdf
84
Anexos
Glosario
Agua: El agua (del latín aqua) es una sustancia cuya
molécula está formada por dos átomos de hidrógeno y uno
de oxígeno (H2O). Es esencial para la supervivencia de
todas las formas conocidas de vida. En su uso más común,
con agua nos referimos a la sustancia en su estado líquido,
pero la misma puede hallarse en forma sólida (hielo), y en
forma gaseosa que llamamos vapor. El agua cubre el 71% de
la superficie terrestre. En nuestro planeta, se localiza
principalmente en los océanos donde se concentra el 96,5%
del agua total, los glaciares y casquetes polares tiene el
1,74%, los depósitos subterráneos en (acuíferos),
los permafrost y los glaciares continentales suponen el
1,72% y el restante 0,04% se reparte en orden decreciente
entre lagos, la humedad del suelo, atmósfera, embalses,
ríos y seres vivos. El agua (del latín aqua) es
una sustancia cuya molécula está formada por
dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O). Es esencial
para la supervivencia de todas las formas conocidas
de vida. En su uso más común, con agua nos referimos a la
sustancia en su estado líquido, pero la misma puede
hallarse en forma sólida (hielo), y en forma gaseosa que
llamamos vapor. El agua cubre el 71% de la
85
superficie terrestre. En nuestro planeta, se localiza
principalmente en los océanos donde se concentra el 96,5%
del agua total, los glaciares y casquetes polares tiene el
1,74%, los depósitos subterráneos en (acuíferos),
los permafrost y los glaciares continentales suponen el
1,72% y el restante 0,04% se reparte en orden decreciente
entre lagos, la humedad del suelo, atmósfera, embalses,
ríos y seres vivos.
Agua potable: Puede considerarse un agua como potable, es
decir, propia para la alimentación humana y usos
domésticos, cuando reúne las siguientes propiedades: ser
inodora, fresca, limpia, incolora en poca cantidad y
azulada en grandes masas, de sabor agradable, poseer pocas
sustancias extrañas y encerrar suficiente aire en
disolución, cocer bien las legumbres, disolver fácilmente
el jabón formando espuma y su temperatura estar comprendida
entre los 5 y 16 grados centígrados, pues a menos de 5°, el
agua es fría, desagradable y peligrosa a causa de la
irritación que produce en la mucosa digestiva, y por encima
de los 16° es tibia y nauseabunda.
Aguas residuales: Son aquellas que luego de sus diversos
usos (domésticas, agrícolas, comerciales, industriales)
han sido contaminadas. Pueden contener agentes químicos que
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deterioran el ambiente, como grasas, jabón, residuos. Su
grado de impurezas puede ser muy variado, llevan disueltos
o en suspensión materias coloidales y materias sólidas que
varían según los hábitos de la población.
Aguas de infiltración: Aguas de precipitación que se
filtran por las capas permeables del suelo y alimentan el
agua subterránea.
Bocatomas: Captaciones de aguas superficiales generalmente
para abastecer acueductos.
Captación: Obras o estructuras que permiten tomar el agua
de la fuente en forma controlada.
Concesiones: Son permisos que otorga la entidad competente
para la utilización del agua en un sitio, uso, tiempo y por
un caudal determinado.
Desinfección: este proceso se realiza con cloro, ayuda a
eliminar gran cantidad de microorganismos.
Escorrentía: Se produce cuando el agua de la lluvia y de
los deshielos recorre la superficie de la tierra y se
introduce bajo la capa vegetal.
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Potabilización: Tratamiento previo del agua de consumo
humano con el fin de hacerla apta para el consumo.
Pozos o aljibes: captaciones de aguas subterráneas.
Saneamiento básico: Es el conjunto de acciones que se
realizan para ayudar a cuidar el ambiente, las técnicas que
se utilizan para el manejo adecuado y tratamiento de las
aguas servidas, de las excretas y de los residuos sólidos y
el fortalecimiento de la higiene personal de alimentos y de
las viviendas.
Sistemas sépticos: Sistemas individuales de manejo de
excretas para una familia o para poblaciones pequeñas, su
función primordial es el manejo y disposición adecuada de
las aguas servidas y excretas proveniente de las casas.
Tratamiento de aguas residuales: Son las operaciones
aplicadas sobre vertimientos o aguas contaminadas a fin de
entregarlas a ríos y quebradas con baja carga contaminante
para evitar la degradación de aquellas.
Vertimientos: Cualquier descarga o corriente de
desperdicios ya sean líquidos, sólidos o gaseosos hecha a
un cuerpo de agua, al suelo o al medio ambiente.
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Presedimentación: Consiste en la remoción de los sólidos
que pueden estar presentes en el agua y que no deben llegar
en ella a la unidad de mezcla rápida o mezcladores rápidos.
Funciones dirección de agua potable: Estas funciones que se
decretan están a cargo de la Dirección de agua potable y
saneamiento básico y ambiental.
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Prueba bacteriológica
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![Software de Filtración RápidaEspesor de la capa de arena: [0.30] Espesor de la capa de antracita: [0.50] Con los resultados obtenidos con el uso del software se cuenta con la información](https://static.fdocuments.ec/doc/165x107/5e6c50530f802b19e8413fc6/software-de-filtracin-rpida-espesor-de-la-capa-de-arena-030-espesor-de-la.jpg)
