Universidad Distrital Francisco José de...

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23-8-2015

Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Trabajo de grado.

Tatiana Paola Giraldo Bernal. 20022015180 UNIVERSIDAD DISTRITAL FRNCISCO JOSE DE CALDAS.

Diseñar un sistema de reutilización de agua en hogares del municipio de Mosquera.

Universidad Distrital Francisco José de

Caldas.

Tatiana Paola Giraldo Bernal. 20022015180

1

DISEÑAR UN SISTEMA DE REUTILIZACIÓN DEL AGUA EN HOGARES DEL

MUNICIPIO DE MOSQUERA

TRABAJO DE GRADO PARA OPTAR POR EL TÍTULO DE INGENIERA

INDUSTRIAL

TATIANA PAOLA GIRALDO BERNAL

CÓDIGO: 20022015180

DIRECTOR: ING. GIOVANNY MAURICIO TARAZONA BERMUDEZ Ph.D

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD DE INGENIERÍA

BOGOTÁ, 2015



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CONTENIDO

CONTENIDO ........................................................................................................... 2

LISTA DE CUADROS .............................................................................................. 5

LISTA DE FIGURAS ................................................................................................ 6

iNTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 7

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................................................. 8

1.1 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ................................................................ 8

1.2 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA .................................................................. 8

2. JUSTIFICACION DEL PROYECTO ................................................................... 10

3. OBJETIVOS ....................................................................................................... 11

3.1 OBJETIVO GENERAL ................................................................................. 11

3.2 OBJETIVO ESPECÍFICOS ........................................................................... 11

4. MARCO TEÓRICO ............................................................................................ 12

4.1 EL AGUA ...................................................................................................... 12

4.2 AGUA RESIDUAL ........................................................................................ 13

4.2.1. Características de las aguas residuales ............................................... 14

4.2.2 Tratamiento de aguas residuales ........................................................... 16

4.3 AGUA DE LLUVIA ........................................................................................ 17

4.4 MEDICIÓN DE CAUDALES ......................................................................... 18

4.4.1 Métodos para la medición de caudales .................................................. 18

4.4.2 Clasificación de las muestras ................................................................ 20

4.4.3 Volumen de la muestra .......................................................................... 21

4.5 reúTILIZACIÓN del agua .............................................................................. 21



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4.5.1 Reúso de agua en viviendas .................................................................. 22

4.6 Legislación sobre el uso de aguas tratadas ................................................. 26

4.6.1 Unión Europea ....................................................................................... 26

4.6.2 Japón ..................................................................................................... 27

4.6.3 Australia ................................................................................................. 27

4.6.4 E.E.U.U. ................................................................................................. 27

4.6.5 China ..................................................................................................... 27

4.6.6 Latinoamérica ........................................................................................ 28

4.7. MUNICIPIO DE MOSQUERA ...................................................................... 28

4.7.1 Ubicación ............................................................................................... 28

4.7.2 Área y División Política .......................................................................... 29

4.7.3 Población ............................................................................................... 29

4.7.4 Clima ...................................................................................................... 30

4.7.5 Hidrología .............................................................................................. 30

4.7.6 Servicio de Acueducto y Alcantarillado .................................................. 30

4.8 Instituto Geográfico Agustín Codazzi ........................................................... 32

5. METODOLOGÍA ................................................................................................ 33

5.1 Inicio ............................................................................................................. 33

5.2 Planeación .................................................................................................... 33

5.3 DISEÑO ........................................................................................................ 33

5.4 Cronograma de Trabajo ............................................................................... 34

5.5 CONTRASTACIÓN DE OBJETIVOS ........................................................... 35

6. Análisis y Resultados ......................................................................................... 36



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6.1 ENCUESTA REALIZADA EN 30 HOGARES DEL MUNICIPIO DE

MOSQUERA. ..................................................................................................... 36

6.1.2 RESULTADOS DE LA ENCUESTA ....................................................... 36

6.2 cantidad de agua utilizada durante un mes en sanitarios y lavadoras en 3o

hogarES residencialES deL MUNICIPIO DE MOSquera ................................... 42

6.2.1 Baño ...................................................................................................... 42

6.2.2 Cocina .................................................................................................... 42

6.2.3 Fuera de casa ........................................................................................ 42

6.3 precipitaciones presentadas mensualmente en la región de Mosquera ....... 43

6.4 DiseñO DE un sistema de reutilización del agua con el sistema de tubos,

bombas y tanques .............................................................................................. 43

6.4.1 Bomba ................................................................................................... 43

6.4.2 Filtrado ................................................................................................... 45

6.4.3 Tanque de pre-recolección de aguas grises .......................................... 45

6.4.4 Tanque de almacenamiento de aguas recuperadas .............................. 47

6.4.5 Tuberías ................................................................................................. 47

6.4.7 Canaletas ............................................................................................... 48

7. Conclusiones ..................................................................................................... 50

8. Recomendaciones ............................................................................................. 51

9. Referencias ........................................................................................................ 52

ANEXOS ................................................................................................................ 57



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LISTA DE CUADROS

Cuadro 1. Cronograma de trabajo……….………………………………………34

Cuadro 2. Contrastación de objetivos………………………………………...…35

Cuadro 3. Ficha técnica de la encuesta………………………………………....36



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LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Consumo de agua en los hogares………..……………………………23

Figura 2. Mapa del Municipio de Mosquera………………………………………31

Figura 3. Conciencia sobre consumo de agua…………………………………..37

Figura 4. Conformidad forma de utilización del agua………………………..….37

Figura 5. Conocimiento sobre las aguas residuales………………………….....38

Figura 6. Diferenciación entre aguas negras y aguas grises…………………..38

Figura 7. Conocimiento sobre los usos de las aguas grises…………………...39

Figura 8. Consumo humano de agua de riego…………………………………..39

Figura 9. Presencia de sistema de reutilización de agua en los hogares…….40

Figura 10. Presencia de lluvia en el municipio de Mosquera…………………..40

Figura 11. Disposición para reutilización de agua de lluvia…………………….41

Figura 12. Disposición para reutilización de agua residual tratada……………41

Figura 13. Bombas de aguas residuales………………………………………….44

Figura 14. Tanques de recolección………………………………………………..46

Figura 15. Canaletas para recolección de agua de lluvia………………………48

Figura 16. Representación del sistema de reciclaje……………………………..49



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INTRODUCCIÓN

El planeta tierra está compuesto en un 75% por agua, de la cual, sólo el 2,5% es

agua dulce, y el uso inadecuado de la misma, reduce esa cifra a la mitad. El simple

acto de obtener agua en un lavamanos, implica un proceso de tratamiento y

canalización, que requiere una inversión de capital que es finalmente costeada por

los usuarios del servicio.

En este contexto, resulta de vital importancia el desarrollo de sistemas que permitan

preservar el agua, teniendo en cuenta que, todavía hay poblaciones que no pueden

acceder al servicio de agua potable en el lugar donde viven; mientras otras, por el

contrario, desperdician este líquido vital en grandes cantidades.

Esta investigación pretende la reutilización de aguas en el hogar, permitiendo un

ahorro significativo de agua potable, partiendo de la recolección de aguas grises y

agua de lluvia. Se describe todo lo necesario repartido por capítulos, en aras de la

consecución del objetivo planteado.

El objetivo es lograr el ahorro del agua mediante la reutilización de agua residual en

los hogares del Municipio de Mosquera, mediante soluciones de bajo coste y alta

eficiencia ecológica para el uso del recurso, y que además sirva como referencia

para desarrollos posteriores en este mismo sentido.



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1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

¿Cómo lograr el ahorro del agua mediante la reutilización de agua en los hogares

del Municipio de Mosquera?

1.2 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

Desde comienzos de este siglo, el mundo atraviesa por diversas crisis ecológicas

que no fueron atendidas a tiempo cuando empezó a despertarse la insinuación de

los mismos. Una de las preocupaciones de mayor importancia es, el agua.

Cabe destacar que, a pesar de contar sólo con el 6% de la población mundial,

Latinoamérica representa el 26% de los recursos hídricos del planeta. Brasil, Bolivia,

Colombia, Ecuador, Guyana, Perú, Surinam y Venezuela comparten la cuenca

Amazónica, la mayor reserva disponible de agua dulce a nivel mundial.

En el caso de Colombia, se cuenta con una gran variedad de cuencas hidrográficas,

ríos y lagunas. Además, el Departamento de Cundinamarca tiene la fortuna de

contar con la mayor cantidad de recursos hídricos del país, y esto se debe a la

geobiología de los suelos, diversidad de flora, mediana y alta permeabilidad, óptima

regulación hídrica y goce de gran cantidad de drenes, nacimientos, lagunas,

embalses, quebradas y ríos. No obstante, el suministro de agua se está perdiendo

en cantidades desproporcionadas en las cisternas y lavaplatos de los hogares.

Las cisternas de los hogares utilizan entre 6 y 18 litros de agua por descarga, es

decir que, en un hogar de 3 personas se consume aproximadamente 108 litros

diarios, y en la lavadora 29 litros; lo cual suma un alarmante consumo mensual de

4.110 litros, que constituye el 51% del consumo total del hogar.



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Esto indica que, anualmente se consume un promedio 23.238 litros de agua potable

en usos básicos por persona. Por este motivo, se pretende disminuir el consumo de

agua potable en los hogares del Municipio de Mosquera en actividades como lavado

de ropas y uso de sanitarios, a través de agua reutilizable.

Además, toda ayuda que podamos realizar para el ahorro del consumo de agua, se

verá reflejado de inmediato en la laguna de la Herrera, declarada reserva hídrica

con resolución 23 del 2006 bajo la jurisdicción de la CAR ubicada entre Mosquera y

Madrid.



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2. JUSTIFICACION DEL PROYECTO

Actualmente, el mundo atraviesa una alarma ecológica por falta de agua en ciertas

regiones geográficas. Cundinamarca–Colombia no escapa de esa realidad. A pesar

de contar con abundantes recursos hídricos, estos son malgastados y los ríos son

contaminados con desechos domésticos e industriales, residuos de níquel y otros

metales, explotación de canteras, cromo, grasas y aceites entre otros. Además,

Chingaza enfrenta un desabastecimiento de agua a causa del calentamiento global

y la forma en cómo se ha descuidado su entorno. Todo esto, invita a la reflexión

acerca de cómo contribuir a que en el futuro Colombia no se convierta en un paisaje

desierto donde el costo del agua sea cada vez más inaccesible.

Una alternativa para solventar esta situación, es reutilizar las aguas grises que se

producen en el hogar y recoger el agua lluvia, de esta manera se disminuye

sustancialmente la demanda de agua y el cobro por el servicio de agua.

Así que, el propósito de esta investigación es exponer una problemática que existe

en Cundinamarca–Colombia, que preocupa a gran parte de la población, como lo

es, el gasto excesivo del agua. Por lo que, se pretende diseñar un sistema de

reutilización de las aguas procedentes de las precipitaciones y las aguas grises en

los hogares del Municipio de Mosquera, planteando una solución para el referido

problema sobre el consumo de agua, en beneficio de toda la comunidad.



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3. OBJETIVOS

3.1 OBJETIVO GENERAL

Disminuir el consumo de agua potable en los hogares del municipio de Mosquera

en actividades como el lavado de ropa y el uso de sanitarios a través de agua

reutilizable.

3.2 OBJETIVO ESPECÍFICOS

Estimar la cantidad de agua utilizada durante un mes en sanitarios y

lavadoras en 30 hogares residenciales de Mosquera.

Determinar las precipitaciones presentadas mensualmente en la región de

Mosquera.

Diseñar un sistema de reutilización del agua con el sistema de tubos, bombas

y tanques.



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4. MARCO TEÓRICO

4.1 EL AGUA

De acuerdo con Jorge Arboleda [1], el agua es un compuesto de hidrógeno y

oxígeno en estado líquido, siendo su fórmula H2O. Es el componente principal de la

materia viva y constituye del 50 al 90% de la masa de todos los organismos vivos.

Cabe destacar que, el 75% de la superficie terrestre se encuentra cubierta por agua,

donde el 97,5% es salada, y sólo 2,5% es dulce. Con respecto a esto último, Joaquín

Montaño explica:

El total de agua dulce en nuestro planeta es de 39 millones de Km3, de los

cuales 29 millones de Km3 se encuentran en estado sólido en los casquetes

polares y glaciares, 5 millones de Km3 son aguas subterráneas y los otros

5 millones corresponden a las aguas superficiales. Sólo un 1% es agua dulce

superficial fácilmente accesible (en los lagos y ríos y a poca profundidad en el

suelo, de donde puede extraerse sin mayor costo). [2]

El agua es un recurso valioso, pero susceptible de contaminación. Su capacidad de

solvencia la hace susceptible de acarrear sustancias no miscibles, provocando la

alteración de sus características.

Es de hacer notar que, el agua tiene un valor económico, social y ambiental. Por lo

que, a la hora de utilizarla, se debe tener en cuenta el beneficio que genera su

utilización, respetando la exigencia de un caudal mínimo para mantener los

ecosistemas [3]. Las actividades humanas básicas implican un intenso uso del

recurso vital, y su creciente escasez para abastecer los servicios requeridos es un

asunto de gran importancia, por lo que, el negligente manejo del referido líquido,

puede conducir a un colapso.



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4.2 AGUA RESIDUAL

Ana Arce, et al., explican que se debe entender por agua residual:

Se refiere al agua que presenta una composición variada de líquidos y residuos

sólidos que provienen del sistema de abastecimiento de una población y que ha

sido modificada debido a diversos usos en actividades como: domésticas,

industriales, comerciales, de servicios, agrícolas, pecuarios, entre otros. Debido

a la naturaleza de las aguas residuales al momento de su descarga, no pueden

ser reutilizadas en los procesos que las generó, y al ser vertidas en varios

cuerpos receptores sin un tratamiento previo pueden llegar a implicar una

alteración de los ecosistemas terrestres y acuáticos o incluso afectar a la salud

humana. [4]

De manera que, las aguas residuales pueden tener origen humano, animal, pluvial,

entre otros. Sin embargo, su producción es inevitable, por lo que resulta

imprescindible darle un tratamiento adecuado para procurar su aprovechamiento.

Según Héctor Torres y Arhur Rueda [5], se clasifican en:

Aguas residuales domesticas: Provenientes de viviendas o residencias y

edificios comerciales.

Aguas residuales municipales: Las transportadas por el alcantarillado de una

ciudad o población.

Aguas residuales industriales: Las que son desechadas por las industrias.

Según Jairo Romero [6], las aguas residuales domésticas se clasifican en:

Aguas negras: Son las aguas residuales provenientes de inodoros.

Transportan excrementos humanos y orina, ricas en sólidos suspendidos,

nitrógeno y coliformes fecales.



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Aguas grises: Son las aguas residuales provenientes de tinas, duchas,

lavamanos y lavadoras, aportantes de demanda biológica de oxígeno,

sólidos suspendidos, fósforo, grasas y coliformes fecales.

4.2.1. Características de las aguas residuales

Las aguas residuales presentan características especiales de naturaleza física,

química y biológica. [7]

4.2.1.1. Características físicas

Turbidez: Relación entre la cantidad de luz que pasa a través de una muestra

de líquido, comparada con la cantidad de luz que deja pasar una muestra de

referencia donde la muestra de referencia es 100% transparente a efectos

de la comparación. Se mide en unidades nefelométricas de turbidez (UNT).

[8]

Color: Varia según la cantidad de sólidos suspendidos, material coloidal y

sustancias en solución.

Transmitancia: Cantidad de luz transmitida a través de una solución. [9]

Olor: Está determinado por la presencia de compuestos específicos en el

agua, los cuales pueden ser susceptibles de detección por el olfato humano.

Temperatura: Determinada por la procedencia de la muestra de agua, que

suele provenir de usos industriales o domésticos.

Conductividad: Propiedad física que consiste en transmitir electricidad. [10]

Sólidos totales: Se refiere a la materia que queda cuando se somete la

muestra a una temperatura de 105 °C. Lo que se evapora a esa temperatura

no se considera sólido. [11]



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4.2.1.2. Características químicas

pH: El Potencial Hidrógeno, normalmente abreviado como pH, es un

parámetro utilizado para medir el grado de acidez o alcalinidad de las

sustancias. La escala del pH va desde 0 hasta 14. Los valores menores que

7 indican el rango de acidez y los mayores que 7 el de alcalinidad o basicidad.

El valor 7 se considera neutro. [12]

Nitrógeno: El nitrógeno al igual que el fósforo, es esencial para el crecimiento

biológico y son conocidos como nutrientes o bioestimulantes. [13]

Fósforo: Es importante para el crecimiento de algas y otros organismos

biológicos. Las formas más frecuentes en que se puede encontrar en

soluciones acuosas incluyen ortofosfatos, polifosfatos y fósforo orgánico. [13]

Cloruros: Son sales que están presentes en mayor cantidad en todas las

fuentes de abastecimiento de agua y de drenaje, dependiendo de la

composición química del agua. [14]

Demanda bioquímica de oxígeno (DBO): Es el método usado con mayor

frecuencia en el campo de tratamiento de las aguas residuales. Si existe

suficiente oxigeno disponible, la descomposición biológica aerobia de un

desecho orgánico continuara hasta que el desecho se haya consumido.

Pueden ocurrir tres actividades. Primero, una parte del desecho se oxida a

productos finales y con ellos los microorganismos obtienen energía para el

mantenimiento de las células y la síntesis de nuevo tejido celular.

Simultáneamente, otra fracción del desecho se convierte en tejido nuevo

empleando la energía liberada durante la oxidación. Por último, cuando se

consume la materia orgánica, las nuevas células comienzan a consumir su

propio tejido celular con el fin de obtener energía para el mantenimiento

celular; este tercer proceso es llamado respiración endógena. [8]

Demanda química de oxígeno (DQO): Esta determina la cantidad de oxígeno

requerido para oxidar la materia orgánica La demanda en una muestra de



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agua residual, bajo condiciones específicas de agente oxidante, temperatura

y tiempo. [8]

4.2.1.3. Características biológicas

Las características biológicas de las aguas residuales son importantes a efectos del

control de enfermedades causadas por organismos patógenos de origen humano y

por el papel activo de las bacterias y otros microorganismos dentro de la

descomposición y estabilización de la materia orgánica.

4.2.2 Tratamiento de aguas residuales

José Atencio y Javier Méndez explican:

Las impurezas se encuentran en el agua como materia en suspensión, como

material coloidal, o como materia en solución; mientras que la materia en

suspensión siempre se separa por medio mecánico, con intervención o no de la

gravedad, la materia coloidal requiere un tratamiento fisicoquímico preliminar y

la materia en solución puede tratarse en el propio estado molecular o iónico o

precipitarse y separarse utilizando procesos semejantes a los empleados para

la separación de los sólidos inicialmente en suspensión. A esto es lo que se

denomina tratamiento de las aguas. [15]

El tratamiento de aguas residuales incorpora procesos físicos químicos y biológicos,

que tratan y remueven contaminantes introducidos por el uso del agua. El objetivo

del tratamiento es producir agua limpia o reutilizable.



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Según Gladys Carrión [16], existen tres clases de tratamiento:

Tratamiento primario: Consiste en reducir aceites, grasas, arenas y sólidos

gruesos, es decir, asentamiento de sólidos. Se realiza estrictamente con

máquinas, por este motivo es conocido también como tratamiento mecánico.

Tratamiento secundario: Consiste en degradar el contenido biológico

proveniente de los desperdicios humanos, tales como desechos fecales,

orines, residuos de comida, jabones y detergentes.

Tratamiento terciario: Consiste en aumentar la calidad del efluente al

estándar requerido antes de que sea descargado al ambiente receptor. Es

decir, son los pasos adicionales para culminar el tratamiento, tales como

micro-filtración o desinfección.

4.3 AGUA DE LLUVIA

Metcalf & Eddy, explican que, las aguas de lluvia son las resultantes de la

escorrentía superficial, y pueden ser evacuadas mediante redes de

alcantarillado. [13]

De acuerdo con las Naciones Unidas, “alrededor de 42.700 kilómetros cúbicos del

agua que cae sobre la tierra constituyen el caudal de los ríos del mundo” [17]. Así

que, resulta altamente provechosa la recuperación del agua proveniente de las

lluvias.

En cuanto a Colombia se refiere, es una zona rica en nubes y precipitaciones, donde

llueve entre 500 y 5000 litros por m² anuales. Existe una oferta natural que no se

puede desperdiciar. En este sentido, CEPAL explica:

Existe un régimen de lluvias muy variado, debido a las características de la

circulación atmosférica y a las diferencias en el contenido de humedad: Mientras

que en la Península de la Guajira se registran los promedios anuales más bajos,



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cercanos a 300 mm/año, en algunos lugares de la región del Pacífico los valores

de precipitación son los más altos del país y del mundo (mayor a 9.000

mm/año). Si se relaciona el promedio anual de lluvias con la superficie

continental del país, se tiene un volumen anual de precipitación de 3.425 km3,

equivalente al 3% del volumen de precipitación anual en el mundo y al 12% en

el continente sudamericano. La característica de la precipitación en Colombia

consiste en que el 88% del territorio registra lluvias anuales superiores a 2.000

mm, con un promedio anual cercano a los 3.000 mm. [18]

4.4 MEDICIÓN DE CAUDALES

El caudal es la cantidad de un líquido que fluye en un determinado lugar por una

unidad de tiempo. Se calcula mediante la siguiente ecuación:

Donde:

V= Volumen del líquido o gas (m3)

T= Tiempo de flujo (s)

La medición de caudales facilitar el muestreo, y permite obtener la concentración

promedio de los contaminantes presentes en el agua residual.

4.4.1 Métodos para la medición de caudales

Se refiere al conjunto de operaciones que permiten determinar el caudal de un curso

de agua que fluye por una determinada sección de un cauce. Se realiza para un

nivel de agua observado y para un cierto nivel o porcentaje de exactitud. Para la

Q =V

T



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realización del aforo de caudales existen varios métodos que registran mediciones

de una manera continua de una manera puntual. La mayoría de los métodos de

aforo se basan en la ecuación de continuidad:

Donde:

A= Área (m2)

El método a escoger depende básicamente de la calidad y cantidad de los registros

de caudales necesarios en un estudio hidrológico.

4.4.1.1 Método Volumétrico

La manera más sencilla de calcular caudales pequeños es por medio de la medición

directa del tiempo que se tarda en llenar un recipiente de volumen conocido. Para

ello, el fluido es desviado hacia un canal que descarga en un recipiente adecuado,

y el tiempo que demora su llenado se mide por medio de un cronómetro.

4.4.1.2 Muestreo de Aguas Residuales

Consiste en extraer una pequeña porción representativa de agua con el fin de

analizar sus características, y así determinar sus parámetros físicos, químicos y

microbiológicos mediante análisis de laboratorio. Las muestras generalmente

requieren de criterios y técnicas de toma diferentes. Además se debe tener en

cuenta la frecuencia de muestreo. [4]

Q = V ∗ A



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4.4.2 Clasificación de las muestras

4.4.2.1 Muestras Simples

Son las muestras que se toman cuando se conoce que su composición es constante

en el tiempo y espacio. De esta manera, se representan las características del agua

para el instante del muestreo. Los análisis más usuales son: temperatura, pH,

oxígeno disuelto, cloro residual, alcalinidad, acidez, grasas y aceites, y coliformes.

4.4.2.2 Muestras Compuestas

Consiste en la mezcla de varias muestras simples proporcionales al caudal

instantáneo, recogidas en el mismo lugar pero en diferentes tiempos. Para esto, es

necesario conocer la cantidad requerida de cada muestra simple. Se calcula

mediante la siguiente ecuación:

Donde:

V = Volumen final total de la muestra compuesta (mL)

Qi = Caudal instantáneo de cada muestra (m3/s)

Qp = Caudal promedio durante el período de muestreo (m3/s)

Vi = Volumen de cada alícuota de cada muestra (mL)

No = Número de muestras que se van a tomar para construir la muestra compuesta.

Vi =Qi ∗ V

Qp ∗ No



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4.4.3 Volumen de la muestra

El volumen de la muestra debe ser suficiente para llevar a cabo los análisis de

laboratorio requeridos. Generalmente el volumen para muestras simples es de 2L,

y para muestras compuestas de 3 a 4 litros con volúmenes individuales

aproximadamente de 120 mL. [7]

4.5 REÚTILIZACIÓN DEL AGUA

La reutilización del agua constituye una verdadera inversión, pues en lugar de

desechar el agua residual, es posible retornar al proceso productivo una fracción

del agua residual tratada para que sea acondicionada apropiadamente para su

reutilización. Esto permite disminuir el gasto en agua potable.

En la medida que la tecnología avance y los precios del servicio de agua se

incrementen, el reúso de agua tomará mayor importancia.

Según Ecoaigua, “iniciativas como la reutilización de aguas grises, que permiten

usar el agua depurada de duchas y bañeras para los indoros, consiguiendo un

consumo 0 de agua potable para las cisternas, o la instalación de depósitos para la

recogida de aguas pluviales están popularizándose y se convertirán en poco tiempo

en elemento más de todos los hogares”. [19]

En este sentido, Lizbette Arrache, señala:

La reutilización permite liberar volúmenes, únicamente en Namibia es el país en

el que debido a su escasez se permite para el consumo humano, el resto de

países lo prohíbe por razones sanitarias y percepciones negativas de los

consumidores, tres países son los que la utilizan para recargar acuíferos, es

decir con fines ambientales como control de hundimientos e intrusión salina,

como son México, Israel y Estados Unidos de América. El resto de países la

utilizan en jardinería, industria y uso agrícola, incluso usos urbanos No potables



Caldas.


22

como son protección contra incendios, aire acondicionado y agua para

sanitarios, la diferencia es el tipo o nivel de tratamiento para la reutilización. [20]

La reutilización de agua residual permite proteger las reservas de agua subterránea.

Además, disminuye los costos del referido servicio.

4.5.1 Reúso de agua en viviendas

Una persona consume entre 20 m3 y 25 m3 cada año de agua potable en el tanque

del inodoro, contando como tal en uso doméstico diario de agua un gasto de 129

litros. Existen diferentes maneras para reutilizar parte del agua, y una de las más

viables es simplemente reutilizar el agua de desagüe de la ducha, el lavamanos, la

lavadora. Para utilizarla en otras actividades como el vaciado del inodoro, o el

lavado de implementos. El tanque por ejemplo utiliza, comúnmente, agua potable,

regularmente consume de 6 a 8 litros. [21]

Por otro lado, David Bermejo, explica que “el consumo se dispara en viviendas

unifamiliares dónde se dispone de jardín, el cual siempre suele tener una parte de

césped, correspondiendo a éste el 50% de superficie sobre una media de 200m2.

Es éste uno de los grandes consumidores del jardín, particularmente especies no

autóctonas y no adaptados a climas secos y temperaturas elevadas.” [22]

Reutilizando las aguas grises para su empleo en el tanque se pueden ahorrar

cientos de litros a la semana, debido a que, más de un tercio del agua que se utiliza

es para el inodoro.

El agua de las duchas, bañeras y lavamanos se puede reutilizar en el tanque del

inodoro, donde las aguas grises se pueden almacenar en un depósito acumulador

y por medio de tubería de PVC conducir la alimentación hacia el tanque del inodoro

u otros destinos que no requieran agua potable.



Caldas.


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De acuerdo con Daniel D’Elmar, et al. [23], en general, el agua potable en el hogar

se consume principalmente en la ducha, lavabo y lavar platos.

Figura 1. Consumo de agua en los hogares

Fuente: Daniel D’Elmar, et al. (2008). [23]

En cuanto a la instalación de un sistema de reutilización del agua, Cristian Espinal,

et al. Explican:

Hay muchas formas de instalar un sistema de reutilización de agua, la viable

energéticamente es aquella que permite prescindir de bombas aprovechando la

misma presión del agua, para esto el depósito acumulador y el tanque del

inodoro han de estar ubicados a diferentes niveles, o bien se puede aprovechar

el agua de un piso superior. En el caso en que no se tenga esta diferencia de

altura, o sea una vivienda de un solo nivel, es necesario utilizar una bomba la

cual permitiría subir el agua del depósito al segundo nivel o distribuirla en todo

el nivel inferior. Por lo tanto es imprescindible un depósito de almacenaje

intermedio, un filtro sencillo (para pelos y otros posibles restos) y un sistema

que permita al tanque tomar agua limpia en caso de necesidad. Al tener un

excesivo desperdicio de agua doméstica se debe considerar la necesidad de

diseñar un sistema reciclador de aguas grises, al mirar las posibilidades es

conveniente obtener agua para reciclar de la propia casa, para esto se requiere



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de un sistema de filtrado, para tal fin utilizar el agua reciclada en la zona donde

más consumo existe que es el inodoro, el riego de plantas, o actividades como

el lavado de un carro. [21]

Como se puede notar, la mayor parte del agua doméstica es reutilizable, por otra

parte, el agua lluvia juega un papel importante, pues estas permiten una fácil

recuperación, permitiendo un ahorro eficiente en el consumo de agua potable.

4.5.1.1 Etapas

De acuerdo con Cristian Espinal, et al. [21], las etapas del reúso del agua en las

viviendas, son las siguientes:

Etapa de pre-recolección: El agua se recoge y se conduce por tubería hacia

un tanque.

Etapa de almacenamiento de aguas grises y distribución: El agua recolectada

es almacenada y se distribuye para pasar a la etapa de filtrado.

Etapa de filtrado: El pasa a través de filtros con características específicas,

que permiten su uso externo y no su consumo.

Etapa de almacenamiento de agua reciclada: El agua filtrada se almacena y

se le da una salida.

4.5.1.2 Componentes

Según Cristian Espinal, et al. [21], los principales componentes del sistema de reúso

de agua en una vivienda, son las siguientes:

Pre-recolector de aguas grises: El proceso de reciclaje de aguas grises va

acompañado de un pre-recolector en forma de L, que tiene como objetivo

filtrar en él las partículas de gran tamaño que puedan obstruir las bombas,



Caldas.


25

válvulas o elementos al inicio del proceso de almacenaje del sistema que se

puedan taponar, con el fin de lograr obtener un correcto funcionamiento, y de

esta manera poder almacenar las aguas grises en un tanque de buena

capacidad para su posterior reciclaje.

Bomba eléctrica de agua: La bomba eléctrica es utilizada para impulsar el

líquido desde el tanque de almacenamiento de aguas grises y de

pre-recolección y tiene como función garantizar el transporte constante del

líquido cada vez que el sistema lo requiera. Se utiliza una bomba centrífuga

horizontal completamente silenciosa, para trabajar con aguas limpias en

aplicaciones domésticas, riego y conjuntos hidroneumáticos de presión.

Filtrador: Los filtros de arena son muy efectivos para retener sustancias

orgánicas, pues pueden filtrar a través de todo el espesor de arena,

acumulando grandes cantidades de contaminantes antes de que sea

necesaria su limpieza. La filtración se lleva a cabo haciendo pasar el líquido

a tratar, a través de un lecho de arena de graduación especial. El tamaño

promedio de los granos de arena y su distribución han sido escogidos para

obtener las distancias mínimas entre granos, sin causar pérdidas de altas

presiones. Los filtros de arena a presión eliminan las partículas finas y la

materia coloidal coagulada previamente. Por otro lado, también se pueden

utilizar filtros de carbón activado, que funcionan bajo el mismo principio que

el filtro de arena, diferenciándose solo en los elementos filtrantes y su

finalidad. El carbón activado es un material natural que con millones de

agujeros microscópicos que atrae, captura y rompe moléculas de

contaminantes presentes. Se diseña normalmente para remover cloro,

sabores, olores y demás químicos orgánicos.



Caldas.


26

4.5.1.3 Aplicaciones

Remoción de olores, sabores, cloro residual y materia orgánica de aguas de

procesos cuando estas lo requieran.

Preparación de aguas libres de cloro, sinsabores e inodoras para uso en las

industrias de bebidas gaseosas y productos alimenticios.

Remoción de cloro y materia orgánica de aguas de alimentación para equipos

de desmineralización.

Tratamiento final de aguas negras y aguas de desechos industriales, para

remover materia orgánica y olores.

Las aguas con un tratamiento sencillo pueden ser reutilizadas para diferentes usos

como, llenado de cisternas de los inodoros, riego de zonas verdes, entre otros.

4.6 LEGISLACIÓN SOBRE EL USO DE AGUAS TRATADAS

En muchos países es legal la utilización de aguas residuales tratadas, en general

esto se corresponde con países desarrollados o que han recibido ayuda

internacional sobre este tema.

4.6.1 Unión Europea

No existe una legislación de la Unión Europea respecto a la reutilización de aguas

grises. Sin embargo, en algunos países de Europa sí tienen legislaciones propias

del tema, entre ellos Austria, Alemania, Suecia, Noruega y Chipre. La postura frente

a este tema varía en cada uno. En particular, en Alemania, si bien el reúso de aguas

grises es legal, no se considera en gran medida debido a que se prefiere, para uso

en inodoro, las aguas lluvia que son de mejor calidad. [24]



Caldas.


27

4.6.2 Japón

A partir de 1964 se desarrollan investigaciones sobre de reúso de aguas servidas

en Japón, luego que este país fuera afectado por una gran sequía. La reutilización

de aguas grises está enfocada principalmente al reciclaje en edificios. En ciudades

como Tokio y Fukuoka, es obligatorio para edificios nuevos. [24]

4.6.3 Australia

En Australia, existe gran interés en el reúso de las aguas grises y aprovechamiento

de las aguas de lluvia. Entre los usos regulados se encuentran: riego, estanques de

inodoros, lavadores y lavados de autos. Los usos permitidos y los parámetros

exigidos varían de una regulación a otra, así como también, si se permite el reúso

en todo lugar o solamente en sectores sin alcantarillado. [24]

4.6.4 E.E.U.U.

En EEUU no existe una norma general que regule este aspecto a nivel nacional, sin

embargo, depende de cada Estado en particular otorgar la autorización para tratar

y reutilizar aguas grises. Actualmente se encuentra regulada y es legal en 36 de sus

50 estados, variando los límites exigidos y los tipos de reúsos permitidos

respectivamente. [24]

4.6.5 China

En respuesta a la crisis de agua, China ha regulado la reutilización de aguas grises

a gran escala, en edificios institucionales y residenciales. Los estándares de agua

reciclada deben ser cumplidos estrictamente, siendo Beijing donde se evidencia

más claramente esta situación. [24]



Caldas.


28

4.6.6 Latinoamérica

En Latinoamérica, el Estado más avanzado sobre el tema de reutilización de aguas

grises, es Colombia. El gobierno de promueve esta actividad, a través de normas y

decretos, por ejemplo, el decreto 314 de 2006, establece la necesidad de fortalecer

la investigación y desarrollo de nuevas tecnologías, específicamente asociadas con

aspectos como ecoeficiencia y reutilización de aguas grises. Asimismo, en algunas

universidades se realizan labores de investigación sobre este tema.

Carlos Garizado [25], resume las principales iniciativas legislativas tomadas en

Colombia con relación al agua, entre las cuales destacan:

Ley N° 373 del año 1997: Establece el programa para el uso eficiente y ahorro

del agua. [26]

Decreto N° 1324 del año 2007: Crea el registro de usuarios del recurso

hídrico y se dictan otras disposiciones. [27]

Decreto N° 1323 del año 2007: Crea el Sistema de Información del Recurso

Hídrico (SIRH). [28]

Otros países de Latinoamérica preocupados de la reutilización de aguas, son Perú,

Honduras y México. [24] A nivel de América Latina, menos del 6% de la población,

cuenta con un sistema de tratamiento de aguas residuales. [29]

4.7. MUNICIPIO DE MOSQUERA

4.7.1 Ubicación

Fue creado como Municipio el 24 de Septiembre de 1.861. Está localizado en el

margen occidental del río Bogotá, su localización es 4º 42’ 28" de latitud norte y

74º13’ 58" de longitud oeste del meridiano de Greenwich. Tiene una altitud de 2.546



Caldas.


29

metros sobre el nivel del mar, su temperatura promedio es de 14° C. A nivel nacional

se encuentra identificado con el código DANE No. 25473, y limita con los municipios

de Madrid y Funza por el norte, con el Municipio de Soacha por el sur, con el

municipio de Bojacá por el occidente, y con el Distrito Capital de Bogotá por el

oriente. [30]

4.7.2 Área y División Política

El área total del Municipio es de 107 Km2, conformado por 25.617 predios, de los

cuales 23.941 son urbanos y 1.676 son rurales. [30]

4.7.3 Población

De acuerdo con la Alcaldía de Mosquera [32], los indicadores poblaciones para el

2014, son los siguientes:

Densidad de población: 80688 (Hab/Km2)

Tasa Bruta de Natalidad: 1.72%

Tasa Bruta de Mortalidad: 0.23%

Tasa de Crecimiento: 2.6%

Habitantes en el municipio

Habitantes Cabecera: 77256

Habitantes Zona Rural: 3432

Total: 80688



Caldas.


30

4.7.4 Clima

Su temperatura promedio es de 12.8º C. [31]

4.7.5 Hidrología

De acuerdo con la Alcaldía de Mosquera, esta zona “se encuentra en la Cuenca

Mayor del Río Bogotá, en la cuenca del Río Bojacá, Subachoque y Balsillas zona

baja, presenta algunos ríos importantes como Balsillas, cuenta con la laguna de La

Herrera. Adicionalmente el municipio cuenta con 52 pozos, y 45 aljibes.” [30]

4.7.6 Servicio de Acueducto y Alcantarillado

La prestación de servicio de acueducto urbano se realiza a través de un pozo

profundo ubicado en el centro, con capacidad de 35 Lps. Sin embargo no todos los

sectores tienen este servicio. Por otro lado, los sectores rurales son abastecidos por

pozos profundos por sistemas de mangueras. Finalmente, en los sectores más

alejados se presta el servicio mediante carros taques.

En cuanto al sistema de alcantarillado, este presenta resulta de insuficiente

capacidad, ocasionando nocivas consecuencias ambientales y sanitarias cuando se

producen descargas.

31

Figura 2. Mapa del Municipio de Mosquera

Fuente: http://mosquera-cundinamarca.gov.co/apc-aa-

files/61376331663165636634643431653032/PlanoMosquera.jpg [33]

32

4.8 INSTITUTO GEOGRÁFICO AGUSTÍN CODAZZI

Es la entidad encargada de producir el mapa oficial y la cartografía básica de

Colombia; elaborar el catastro nacional de la propiedad inmueble; realizar el

inventario de las características de los suelos; adelantar investigaciones geográficas

como apoyo al desarrollo territorial; capacitar y formar profesionales en tecnologías

de información geográfica y coordinar la Infraestructura Colombiana de Datos

Espaciales (ICDE). [34]



Caldas.


33

5. METODOLOGÍA

5.1 INICIO

Se realizó un estudio cuantitativo, basado en las prácticas vivenciales en 30 hogares

del municipio de Mosquera, tomando la muestra real de su utilización en sanitarios

y lavadoras durante una semana de lunes a domingo con el objetivo de encontrar

un intervalo para el análisis, considerando el comportamiento cotidiano de consumo

frente al agua: cocinar alimentos, lavar ropa, ducharse, utilizar el sanitario y el

lavamanos, y el aseo general.

5.2 PLANEACIÓN

Recopilada la información inicial, y teniendo en cuenta que según la empresa de

acueducto de Mosquera “Caudales de Colombia” [35], el promedio de precio del

consumo básico para un hogar de estrato tres, de tipo residencial, es de $2.986

pesos entre acueducto y alcantarillado, también sabemos que la cantidad de

habitantes en el municipio de Mosquera es de 80.688 personas, distribuidos en

77.256 en la zona urbana y 3.432 en la zona rural, se procedió a la elaboración del

esquema inicial del proyecto.

5.3 DISEÑO

El sistema está compuesto por tuberías, tanques, filtros y bombas periféricas. A

diferencia de áreas geográficas como el estado de California en Estados Unidos

donde es prohibido recoger el agua lluvia, en Mosquera – Cundinamarca, no hay

inconvenientes legales con este proceso. El agua de lluvia en esta área geográfica

es libre de contaminación debido a que el mismo municipio no cuenta con niveles

de contaminación grandes. El agua lluvia al estar en las nubes por un proceso



Caldas.


34

gaseoso y alterado por la corriente eléctrica de los rayos obtiene un nivel de

purificación similar al que realizan los purificadores de agua comercialmente

ofrecidos en diferentes tiendas de cadena; esto le da un grado de potabilidad a la

misma.

5.4 CRONOGRAMA DE TRABAJO

Cuadro 1. Cronograma de trabajo

Mayo Junio

Semanas

ETAPA 1 2 3 4 1 2 3 4

Revisión documental y bibliográfica

Planeamiento y revisión del problema

Elaboración del marco teórico

Diseño del proyecto

Desarrollo del proyecto

Desarrollo de los objetivos

Transcripción y entrega

Fuente: Elaboración propia.



Caldas.


35

5.5 CONTRASTACIÓN DE OBJETIVOS

Cuadro 2. Contrastación de objetivos

OBJETIVOS ESPECÍFICOS POSITIVO NEGATIVO

Estimar la cantidad de agua

utilizada durante un mes en

sanitarios y lavadoras en 30

hogares residenciales de

Mosquera

Se recogieron las medidas en

el sitio sin problema.

Los habitantes de los 30

hogares permitieron el acceso

al mismo y colaboraron

Las medidas aplican sólo a los

hogares donde se recogieron

los datos

Determinar las precipitaciones

presentadas mensualmente en

la región de Mosquera

El Instituto Geográfico Agustín

Codazzi proporcionó esta

información

Las precipitaciones sólo

ocurren en temporadas

específicas.

La medida de las

precipitaciones son variables

Diseñar un sistema de

reutilización del agua con el

sistema de tubos, bombas y

tanques

El diseño permite proporciona

una solución a la problemática

del agua.

El alcance llega hasta el

diseño y no la construcción del

sistema.




Caldas.


36

6. ANÁLISIS Y RESULTADOS

6.1 ENCUESTA REALIZADA EN 30 HOGARES DEL MUNICIPIO DE MOSQUERA.

6.1.1 FICHA TÉCNICA DE LA ENCUESTA

Cuadro 3. Ficha técnica de la encuesta

FICHA TÉCNICA DE LA ENCUESTA

1. REALIZADA POR: Tatiana Giraldo

2. UNIVERSO: Municipio de Mosquera

3. UNIDAD DE MUESTRA: Hogares del Municipio de Mosquera

4. TAMAÑO DE LA MUESTRA: 30 Hogares del Municipio de Mosquera

5. TIPO DE MUESTREO: Muestreo por conveniencia, dada la accesibilidad y

proximidad para la investigadora

6. TÉCNICA DE RECOLECCION DE DATOS: Encuesta

7. NÚMERO DE PREGUNTAS FORMULADAS: 10

8. FECHA: 23 de Junio de 2015


6.1.2 RESULTADOS DE LA ENCUESTA

¿Sabe usted cuánta agua se consume diariamente en su hogar?

En esta pregunta, los 30 encuestados respondieron de forma negativa,

evidenciando una falta de conciencia acerca del uso y racionamiento del agua. De

manera que, la mayoría absoluta de los hogares encuestados, desconocen cuánta

agua consumen diariamente.



Caldas.


37

Figura 3. Conciencia sobre consumo de agua


¿Está usted conforme con la forma como se utiliza el agua potable

diariamente en su hogar?

Esta pregunta arrojó que en el 50% de los hogares encuestados consideran que el

agua consumida responde a las necesidades básicas de sus habitantes; mientras

que en el otro 50%, manifiestan que no están conformes con el uso que se realiza

del agua en su hogar, observándose una tendencia al despilfarro de la misma.

Figura 4. Conformidad forma de utilización del agua


0%

100%

Sí

No

50%

50%

Sí

No



Caldas.


38

¿Sabe usted que son las aguas residuales?

En este caso, 25 encuestados respondieron que sí tienen conocimiento sobre las

aguas residuales; mientras que sólo 5 respondieron que no. Esto implica que en la

mayoría de los hogares están al tanto de que existe gran cantidad de agua

producida por ellos mismos, susceptible de ser utilizada con otros fines.

Figura 5. Conocimiento sobre aguas residuales


¿Sabe la diferencia entre aguas negras y aguas grises?

Esta pregunta arrojó que, sólo 3 de los encuestados desconocen la diferencia entre

aguas negras y aguas grises; mientras que, los otros 27 sí la conocen. De manera

que es más fácil hacerles entender las características y ventajas que proporciona el

sistema propuesto para la reutilización de aguas grises.

Figura 6. Diferenciación entre aguas negras y aguas grises


83%

17%

Sí

No

90%

10%

Sí

No



Caldas.


39

¿Sabe los usos que pueden darse a las aguas grises?

En este caso, 24 encuestados respondieron que sí tienen conocimiento sobre los

usos que puede darse a las aguas grises; mientras que sólo 6 respondieron no. Esto

el 80% de los hogares encuestados, están conscientes de las numerosas

posibilidades que existen para el aprovechamiento de las aguas grises.

Figura 7. Conocimiento sobre los usos de las aguas grises


¿En su hogar utilizan el agua de riego para consumo humano?

Esta pregunta arrojó que, la mayoría absoluta de los hogares encuestados no utiliza

el agua proveniente de las válvulas de riego para consumo humano. Lo cual significa

que es factible la reutilización de las aguas grises para la alimentación no sólo del

inodoro, sino también del sistema de riego.

Figura 8. Consumo humano de agua de riego


20%

80%

Sí

No

0%

100%

Sí

No



Caldas.


40

¿Cuenta con un sistema de reutilización de agua?

Esta pregunta arrojó que en el 100% de los hogares encuestados no poseen un

sistema de reutilización de agua. Lo cual, junto con la necesidad de ahorro en el

consumo del agua, justifica la elaboración del presente proyecto.

Figura 9. Presencia de sistema de reutilización de agua en los hogares


¿Llueve frecuentemente en su comunidad?

Esta pregunta arrojó que, 23 de los 30 hogares encuestados, es decir, 77%

afirmaron que el Municipio de Mosquera es una zona de lluvia abundante. Lo cual

implica que es una zona con potencial para el aprovechamiento del agua pluvial con

fines de riego o alimentación de las cisternas de los inodoros.

Figura 10. Presencia de lluvia en el municipio de Mosquera


0%

100%

Sí

No

77%

23%

Sí

No



Caldas.


41

¿Estaría usted dispuesto a instalar un sistema para recolectar y reutilizar el

agua de lluvia?

Esta pregunta arrojó que, 24 de los hogares encuestados, es decir, en la mayoría

de los hogares del Municipio de Mosquera estarían dispuestos a instalar un sistema

para recolectar y reutilizar el agua de lluvia.

Figura 11. Disposición para reutilización de agua de lluvia


¿Usted reutilizaría agua residual tratada para el llenado de cisternas de

inodoros y riego de plantas en su hogar?

En todos los hogares encuestados están dispuestos a reutilizar agua residual

tratada para el llenado de cisternas de inodoros y riego de plantas, por tal motivo,

se procede al diseño con base en 30 hogares del municipio de Mosquera.

Figura 12. Disposición para reutilización de agua residual tratada


80%

20%

Sí

No

100%

0%

Sí

No



Caldas.


42

6.2 CANTIDAD DE AGUA UTILIZADA DURANTE UN MES EN SANITARIOS Y

LAVADORAS EN 3O HOGARES RESIDENCIALES DEL MUNICIPIO DE

MOSQUERA

A continuación se describen las medidas promedio obtenidas por casa.

6.2.1 Baño

Grifos abiertos: 10 litros x minuto

Llenado de tina: 300 litros x minuto

Regadera: 200 litros x 10 minutos

Inodoro: 6 a 18 litros por uso

6.2.2 Cocina

Lavaplatos: 100 litros x 10 minutos

Goteras: 200 litros diarios

Lavadora: 65 litros x lavada

6.2.3 Fuera de casa

Lavado de carro: 500 litros

Manguera: 1800 litros por hora



Caldas.


43

6.3 PRECIPITACIONES PRESENTADAS MENSUALMENTE EN LA REGIÓN DE

MOSQUERA

De acuerdo con la información proporcionada por la empresa “Caudales de

Colombia” [35], empresa de acueducto de Mosquera, el promedio de precio del

consumo básico para un hogar de estrato tres, de tipo residencial, es de $2.986

pesos entre acueducto y alcantarillado, la cantidad de habitantes en el municipio de

Mosquera es de 80.688 personas, distribuidos en 77.256 en la zona urbana y 3.432

en la zona rural. Finalmente, en cuanto a la precipitación de lluvias en Mosquera es

de máximo 787 mm/año y mínimo 410 mm/año. Esta última información fue

corroborada en el Instituto Geográfico Agustín Codazzi.

6.4 DISEÑO DE UN SISTEMA DE REUTILIZACIÓN DEL AGUA CON EL SISTEMA

DE TUBOS, BOMBAS Y TANQUES

El sistema diseñado, consta de los elementos que se describen a continuación.

6.4.1 Bomba

A la hora de seleccionar la bomba se optó por una con las siguientes características

para su funcionamiento:

Tipo de fluido: Agua de acueducto

Temperatura de trabajo: 20°C - 30°C

Caudal: 2 GPM

Tipo: Centrífuga

Diámetro de la tubería: 1.5”-1” respectivamente.



Caldas.


44

De acuerdo con la empresa Barnes de Colombia S.A. [36], las bombas de aguas

con sólidos tiene las siguientes aplicaciones:

Bombeo de agua con sólidos en suspensión.

Control de niveles freáticos.

Desagüe de zonas inundadas.

Fuentes decorativas.

Manejo de agua en beneficiaderos de café.

Manejo de aguas residuales o negras.

Plantas de tratamiento.

Pozos sépticos.

Riego de estiércol.

Figura 13. Bombas de aguas residuales

Fuente:

http://www.barnes.com.co/index.php?option=com_virtuemart&Itemid=387&lang=es

[36]



Caldas.


45

6.4.2 Filtrado

Una vez determinadas las necesidades de agua de los 30 hogares ubicados en el

municipio de Mosquera, la clase de agua a manejar y las diferentes opciones

existentes en el mercado, se optó por hacer el diseño con base en filtros de arena,

grava y carbón, por donde pasarán las aguas grises, que luego deben pasar por un

filtro de membrana, para prevenir el paso de gránulos arenosos.

Cabe destacar que, el filtro de membrana, es un medio filtrante donde los poros de

la membrana son más pequeños que los materiales. [37]

6.4.3 Tanque de pre-recolección de aguas grises

Tomando en cuenta las necesidades de agua, se deben utilizar filtros con las

siguientes características:

Capacidad de almacenamiento: 8 litros.

Material del tanque: PVC

Altura: 60 cm

Diámetro: 114 cm

Sellamiento: Tapa 4”.

Entrada de agua: orificio ubicado en la tapa donde se encuentra el acople de

filtro

Salida: perforación inferior para acople a tubería.

Los pasos para la fabricación del tanque de recolección de aguas grises son los

siguientes [38]:

Todos los materiales deben estar limpios y desinfectados.

Hacer agujero en el tanque colector de agua sucia.

Colocar tela de algodón o filtro de papel sobre la malla.



Caldas.


46

Colocar una capa de carbón activado

Colocar una capa de arena fina

Colocar una capa de arena gruesa

Colocar una capa de grava

Repetir las 4 capas (carbón, arena fina, arena gruesa y grava)

El tanque de agua limpia deberá tener en la parte superior el mismo tamaño

para embonar en el tanque colector de agua sucia para poder colocar el

tanque con los filtros en la parte superior del tanque de agua limpia.

Tapar la parte superior del tanque colector y colocar una manguera que vaya

hasta la salida de agua.

Coloca un grifo o llave en la parte inferior del tanque de agua limpia.

Si lo requiere, puede colocar una manguera en la llave, para transportar el

agua limpia al sitio donde se vas a utilizar.

Es importante limpiar los tanques y cambiar los materiales de filtración al

menos cada 6 meses, todos los materiales son muy económicos.

Figura 14. Tanques de recolección



Caldas.


47

Fuente: http://www.lavidalucida.com/fabrica-tu-propio-recolector-para.html [38]

6.4.4 Tanque de almacenamiento de aguas recuperadas

Luego de la revisión de los diversos modelos existentes en el mercado y su costo,

se tomaron las características más representativas y más accesibles, que

responden a las necesidades del sistema en cuestión:

Capacidad de almacenamiento: 40 litros.

Material del tanque: polímero

Altura: 60 cm

Sellamiento: Tapa agujereada a los lados para acople con tanque.

Entrada de agua: orificio ubicado en la tapa del tanque

Salida: perforación lateral inferior para acople a tubería.

6.4.5 Tuberías

Para este diseño es más adecuado el uso de tuberías PVC. Las medidas de las

tuberías se determinaron a través de las medidas en sitio, y el diámetro conforme a

las salidas y entradas de agua, quedando determinado en 1,5”/1”.

Mónica Uribe y Juan Amaya [37], explican que el policloruro de vinilo (PVC), es un

material plástico sintético, clasificado dentro de los termoplásticos, que por encima

60o C se convierte en una masa moldeable. Muy útil para instalaciones de este tipo

por su ligereza y resistencia a la corrosión.

6.4.6 Válvulas

Las válvulas controlan el paso de agua, es decir, permiten la circulación de agua

hacia la parte del sistema que la requiera.



Caldas.


48

6.4.7 Canaletas

Las cuales se colocan en los extremos de los techos, a los fines de que

desemboquen en el tanque de almacenamiento de aguas grises y sirvan como

fuente de alimentación de agua.

Siguiendo las sugerencias de Natalia Palacio, “las canaletas se deben instalar con

una pendiente no muy grande que permitan la conducción hasta los bajantes. El

material de las canaletas debe ser liviano, resistente al agua y fácil de unir entre sí,

a fin de reducir las fugas de agua. Para tal objetivo se pueden emplear materiales

como el bambú, la madera, el metal o el PVC. Se recomienda que el ancho mínimo

de la canaleta sea de 75mm y el máximo de 150mm”. [39]

Figura 15. Canaletas para recolección de agua de lluvia

Fuente: Natalia Palacio (2010). [39]



Caldas.


49

Definidos como han sido los elementos y características del sistema de reutilización

de aguas grises, se puede proceder a la construcción del mismo.

El sistema plantea que, el agua de lluvia y también la proveniente de las duchas,

bañeras, lavamanos y lavadora, se reutilice para llenar el tanque del inodoro y para

el riego. Mediante la acción de una bomba las aguas se conducen por tubería PVC

hasta el tanque de pre-recolección, donde, luego de pasar por arena, carbón y

grava, son filtradas, y finalmente pasa a un tanque de almacenamiento desde el

cual se distribuye el agua al tanque del inodoro y al sistema de riego.

La recogida o almacenaje de las aguas procedentes de duchas, bañeras y lavadoras

para su reutilización en los tanques de los inodoros, va a permitir un ahorro

aproximado entre el 35 y el 45% del consumo normal, sin molestia por malos olores,

con tuberías duraderas, mayor eficiencia de riego y disminución del gasto por el

servicio de agua. [40]

Figura 16. Representación del sistema de reciclaje




Caldas.


50

7. CONCLUSIONES

En los 30 hogares estudiados en el Municipio de Mosquera, más del 50% del

consumo de agua se destina a inodoros y lavadoras, por lo cual, la reutilización de

las aguas grises para surtir entre otros, los inodoros, es una opción factible para el

ahorro escalonado en el consumo de agua, así como también la disminución

considerable en los gastos por este servicio.

La precipitación en Mosquera es de máximo 787 mm/año y mínimo 410 mm/año.

Representando un potencial de agua que puede ser aprovechado para surtir los

hogares del recurso vital y satisfacer las necesidades de consumo de aguas grises.

Se diseñó un sistema de recolección de aguas, basado en el uso de tanques, filtros,

tuberías y bomba, para la reutilización de las aguas grises; lo cual maximiza el

aprovechamiento de las aguas grises y permite un ahorro considerable.



Caldas.


51

8. RECOMENDACIONES

Concientizar a la población del municipio de Mosquera acerca del ahorro en el

consumo del agua.

Fomentar las ventajas de la utilización del agua proveniente de las precipitaciones

para su reutilización.

Implementar el sistema diseñado a fines de lograr un verdadero ahorro de dinero y

consumo de agua en el hogar.



Caldas.


52

9. REFERENCIAS

[1] J. Arboleda, Teoría y práctica de la purificación del agua. Bogotá, 2000.

[2] J. Montaño, Guía de ahorro y uso eficiente de agua, 1st ed. Medellín, 2002.

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[4] A. Arce, C. Calderón, and A. Tomasini, Fundamentos técnicos para el

muestreo y análisis de aguas residuales. México, 2007.

[5] H. Torres and A. Rueda, “Tratamiento de aguas servidas para reutilización en

la actividad económica en estaciones de servicio,” Universidad Industrial de

Santander, 2010.

[6] J. Romero, Tratamiento de aguas residuales. Teoría y principios de diseño.

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[7] A. Valencia, “Diseño de un sistema de tratamiento para las aguas residuales

de la cabecera parroquial de San Luis – Provincia de Chimborazo. Ecuador,”

Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, 2013.

[8] R. Crites and G. Tchobanoglous, Tratamiento de aguas residuales en

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[9] Universidad Nacional Abierta y a Distancia, “Transmitancia y absorbancia.”

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agosto/leccin_3_transmitancia_y_absorbancia.html. [Accessed: 23-Jun-

2015].



Caldas.


53

[10] DEFINICIÓN.DE, “Conductividad,” 2015. [Online]. Available:

http://definicion.de/conductividad/. [Accessed: 23-Jun-2015].

[11] T. Perruolo, Guía de plantas tratamiento de aguas servidas. Canadá, 1992.

[12] Química y algo más, “Ácido y base. Concepto de pH.” [Online]. Available:

http://www.quimicayalgomas.com/quimica-general/acidos-y-bases-ph-2/.

[Accessed: 23-Jun-2015].

[13] Metcalf & Eddy, Ingeniería de aguas residuales. Tratamiento, vertido y

reutilización. Bogotá, 2000.

[14] A. Bolaños, “Determinación de Cloruros por Argentometría,” Tutorial de

análisis de agua, 2014. [Online]. Available:

http://arturobola.tripod.com/cloru.htm. [Accessed: 23-Jun-2015].

[15] J. Atencio and J. Méndez, “Desarrollo de un sistema de tratamiento de aguas

residuales para conjuntos habitacionales que no posean servicios públicos,”

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[16] G. Carrión, Sistema de tratamiento de aguas residuales para albergues en

zonas rurales. Perú, 2008.

[17] Naciones Unidas, “Evaluación general de los recursos de agua dulce del

mundo,” 1997.

[18] CEPAL, “Agua para el siglo XXI para América del Sur. De la visión a la acción,”

Bogot+a, 2000.

[19] Ecoaigua, “Por una nueva cultura del agua,” 2009. [Online]. Available:

http://www.ecoaigua.com/es/nueva-cultura.htm.



Caldas.


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[20] L. Arrache, “Intercambio de derechos de uso de agua. Un modelo para la

gestión sostenible del recurso hídrico,” Universidad Politécnica de Catalunya,

2011.

[21] C. Espinal, D. Ocampo, and J. Rojas, “Construcción de un prototipo para el

sistema de reciclaje de aguas grises en el hogar,” Universidad Tecnológica de

Pereira, 2014.

[22] D. Bermejo, “Reutilización de aguas residuales domésticas. Estudio y

comparativa de tipologías edificatorias: depuradoras naturales como

alternativa sostenible.,” Universidad de Alicante, 2012.

[23] D. D’Elmar, M. García, M. Heguilén, and C. Rossi, “Reutilización de aguas

grises,” in Seminario Agua, 2008, p. 23.

[24] M. Franco, “Tratamiento y reutilización de aguas grises con aplicación a caso

Chile,” Universidad de Chile, 2007.

[25] C. Garizado, “Evolución del derecho de aguas en Colombia: más legislación

que eficacia,” Colombia, 2011.

[26] V. y D. T. Ministerio de Ambiente, Ley 373 de 1997. Colombia, 1997, p. Diario

Oficial N° 43.058.

[27] V. y D. T. Ministerior de Ambiente, Decreto N° 1324 de 2007. Colombia, 2007,

p. Decreto N° 1324.

[28] V. y D. T. Ministerio de Ambiente, Decreto N° 1323 de 2007. Colombia, 2007,

p. Decreto N° 1323.

[29] Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente

CEPIS., “Evaluación de los servicios de agua potable y saneamiento en las

Américas,” Perú, 2000.



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55

[30] Alcaldía de Mosquera, Plan integral único para la atención a población

desplazada. Municipio de Mosquera. Departamento Cundinamarca.

Colombia, 2011.

[31] IDEAM, “Estudio nacional del agua,” Bogotá, 2012.

[32] Alcaldía de Mosquera - Cundinamarca, “Nuestro Municipio. Indicadores,”

2014. [Online]. Available: http://www.mosquera-

cundinamarca.gov.co/indicadores_anuales.shtml?apc=bexx-1-&x=2546616.

[Accessed: 23-Jun-2015].

[33] Fundación para el Desarrollo Territorial y el Medio Ambiente, “Plan básico de

ordenamiento territorial. Municipio de Mosquera,” 1999. [Online]. Available:

http://mosquera-cundinamarca.gov.co/apc-aa-

files/61376331663165636634643431653032/PlanoMosquera.jpg. [Accessed:

23-Jun-2015].

[34] Instituto Geográfico Agustín Codazzi, “Acerca del IGAC.” 2015.

[35] Caudales de Colombia, “Caudales de Colombia.” 2014.

[36] Barnes de Colombia S.A., “Bombas aguas residuales.” 2012.

[37] M. Uribe and J. Amaya, “Diseño de un sistema de recirculación de agua de

lluvía para vivienda,” Universidad de La Salle, 2007.

[38] Vidalúcida, “Fabrica tu propio recolector para reutilizar aguas grises o de lluvia

en tu propia casa,” Reciclar. 2012.

[39] N. Palacio, “Propuesta de un sistema de aprovechamiento de agua lluvia,

como alternativa para el ahorro de agua potable, en la institución educativa

María Auxiliadora de Caldas, Antioquia.,” Universidad de Antioquia, 2010.



Caldas.


56

[40] P. Kestler, “Uso, reuso y reciclaje del agua residual en una vivienda,”

Universidad Rafael Landívar, 2004.



Caldas.


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ANEXOS

CUESTIONARIO PARA LOS 30 HOGARES DEL MUNICIPIO DE MOSQUERA:

1 ¿Sabe usted cuánta agua se consume diariamente en su hogar?

2 ¿Está usted conforme con la forma como se utiliza el agua potable diariamente en

su hogar?

3 ¿Sabe usted que son las aguas residuales?

4 ¿Sabe la diferencia entre aguas negras y aguas grises?

5 ¿Sabe los usos que pueden darse a las aguas grises?

6 ¿En su hogar utilizan el agua de riego para consumo humano?

7 ¿Cuenta con un sistema de reutilización de agua?

8 ¿Llueve frecuentemente en su comunidad?

9 ¿Estaría usted dispuesto a instalar un sistema para recolectar y reutilizar el agua

de lluvia?

10 ¿Usted reutilizaría agua residual tratada para el llenado de cisternas de inodoros

y riego de plantas en su hogar?

Universidad Distrital Francisco José de...

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