adiciones ras con tecnologías apropiadas agosto de 2008

CAPTULO J.0 J.0 REFERENCIACIN GENERAL

J.0.1 SISTEMA DE UNIDADES atm ao C cm2 cm3 dia F g h ha hab K kg kJ km km2 kN kPa kV kWh L m m2 m3 mg min mm mm mm2 mm3 Mpa MW mol nN N ohm P Pa rad s t W ngstrm atmsfera ao grado centgrado centmetro cuadrado centmetro cbico da grado Fahrenheit gramo hora hectrea habitante grado kelvin kilogramo kilojulio kilmetro kilmetro cuadrado kilonewton kilopascal kilovoltio kilowattio hora litro metro metro cuadrado metro cbico miligramo minuto micra milmetro milmetro cuadrado milmetro cbico megapascal megawattio mol nanocures Newton ohmio Permeabilidad Pascal radin segundo tonelada WattioRevisin 2. Agosto 28 de 2008. AVL1

J.0.2 VARIABLES%p

= porcentaje de prdidas (entre 0 y 1) = ngulo con respecto a la horizontal de las rejillas) = ngulo de reposo del material = ngulo del talud respecto a la horizontal = coeficiente en funcin de la forma de las barras = densidad del agua = viscosidad absoluta del agua = esfuerzo de trabajo mximo admisible = esfuerzo cortante crtico = relacin de Poisson de un material = esfuerzo de rotura = densidad del sedimento = rea del desage = celeridad de la onda de presin = rea transversal del acufero (B.5.1) = rea superficial del tanque (B.9.2) = rea transversal = rea de apoyo del anclaje (B.7.5) = apertura efectiva por metro de rejilla = rea de influencia o rea abastecida por el nodo i = distancia libre entre barras (rejillas) = concentracin de cloro = concentracin de cloro que entra del nodo i al nodo j = concentracin en un caudal de salida = concentracin en un caudal de entrada = concentracin final de cloro en el agua que sale del nodo j = concentracin de cloro en la pared de la tubera = dimetro de la partcula por remover (B.4.3) = longitud saliente de la tubera en una junta (Tabla B.6.13) = dimetro interno real de la tubera = tamao del 75% que pasa en la curva granulomtrica = dotacin bruta = tasa de cambio de la concentracin de cloro en el tiempo de caudales = dotacin neta = espesor de la tubera = mdulo de elasticidad de un material (B.6.15) = escape permitido (B.7.6) = mdulo de compresibilidad del lquido (B.6.15) = coeficiente de friccin de Darcy = Resistencia del concreto = factor de seguridad = numero de Froude = aceleracin de la gravedad = peso especfico del agua = altura dinmica total = cabeza de prdidas menores = eficiencia de la bomba y el motor

3 kg/m Pas Pa N/m2 Pa kg/m3 m2 m/s m m2 m2 m2 m2/m ha m mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L m m m mm L/(habda) mg/L -s L/(hab.dia) m Pa L/h GPa MPa 9.81 m2/s kN/m2 m m 2

admisible

o p rotura s

a a A A A A Ae Ai b c Cij cj ck Cs cw d d D D75 dbruta dc/dt dneta e E E Ep f f c F.S Fr g H Hm

Revisin 2. Agosto 28 de 2008. AVL

h h H Hes hf i K k1 k2 Kb Kf Km kS L lj Lrmin m m N nj NPSH p p p P Patm Pv Q Q Q95 Qd qe Qe Qi Qij Qin QMD Qmd QMH qs R R R r Re rh S SF So t

= nivel dinmico del pozo (aguas subterrneas) m = cabeza sobre el desage (B.9.2) m = nivel esttico del pozo m = altura esttica de succin m = prdida de cabeza debida a la friccin m = gradiente hidrulico = coductividad hidrulica m/s = coeficiente de consumo mximo diario = coeficiente de consumo mximo horario = constante de reaccin de primer orden en el agua = coeficiente de transferencia entre el agua y la pared de la tubera = coeficiente de prdida menor = rugosidad absoluta de la tubera m = longitud total de la tubera m = distancia entre juntas m = longitud mnima de la rejilla m = espesor del acufero confinado (B.5.3) m = coeficiente de contraccin del desage (B.9.2) 0.50 a 0.60 = nmero de uniones en el sector probado, sin incluir uniones soldadas = nmero de juntas = cabeza neta de succin positiva m = poblacin (B.2.2) hab = presin de ensayo hidrulico (B.7.6) Pa = presin medida en el sector durante una prueba Pa = potencia requerida por la bomba W = presin atmosfrica Pa = presin de vapor del agua Pa = caudal de operacin m3/s = aporte de aguas residuales l/hab-da = caudal correspondiente al 95% de excedencia en la curva de duracin = caudal de diseo m3/s = caudales de entrada m3/s = caudal especfico por unidad de superficie L/s/ha = caudal de consumo en el nodo i L/s = caudal que fluye del nodo i al nodo j m3/s = caudal de incendio m3/s = caudal mximo diario L/s = caudal medio diario L/s = caudal mximo horario L/s = caudales de salida m3/s = radio del cono de influencia de un pozo (aguas subterrneas) m = radio real interno de la tubera m = radio hidrulico (canales abiertos) m = radio relativo a un pozo m = densidad del agua kg/m3 = nmero de Reynolds = radio hidrulico m = espesor de las barras (rejillas) m = pendiente de la lnea de energa total = pendiente del fondo del canal = tiempo sRevisin 2. Agosto 28 de 2008. AVL3

t td Tl Tn v V V Vu Vrs Vl Vn Vv Ve x y

= tiempo de vaciado en segundos (B.9.2) = tiempo mnimo para detencin hidrulica = Tasa de acumulacin de lodos = Tasa de acumulacin de natas = perodo del golpe de ariete = velocidad de asentamiento = velocidad media del flujo = volumen del tanque (tanques) = volumen til = volumen requerido para la sedimentacin = volumen para almacenamiento de lodos = volumen para almacenamiento de natas y espumas = volumen para ventilacin = velocidad de entrada a la rejilla = abscisa o distancia horizontal = profundidad del flujo

s das l/hab-ao l/h*ao s m/s m/s m3 m3 m3 m3 m3 m3 m/s m m

J.0.3 CONVERSIN DE UNIDADESJ.0.3.1 MEDIDAS DE LONGITUD Multiplicar ngstrom Centmetros Centmetros Centmetros Metros Metros Metros Metros Metros Decmetros Hectmetros Kilmetros Kilmetros Kilmetros Kilmetros Mirimetros Yardas Yardas Millas Millas Millas Millas Pies Pies Pies Pulgadas Pulgadas por 10-10 0.3937008 0.010 10 10 100 39.37008 3.28084 1.093613 10 100 1000 1093.611 3280.83 0.621371 10000 0.914402 3 1.6093404 5280 1760 1609.3404 30.48006 12 0.33333 2.540005 0.08333 para obtener metros Pulgadas Metros Milmetros Decmetros Centmetros Pulgadas Pies Yardas Metros Metros Metros Yardas Pies Millas Metro Metros Pies Kilmetros Pies Yardas Metros Centmetros Pulgadas Yardas Centmetros PiesRevisin 2. Agosto 28 de 2008. AVL4

J.0.3.2 MEDIDAS DE SUPERFICIE Multiplicar Centmetros cuadrados Centmetros cuadrados Metros Cuadrados Metros Cuadrados Metros Cuadrados Metros Cuadrados Metros Cuadrados Hectreas Hectreas Pulgadas Cuadradas Pulgadas Cuadradas Pies Cuadrados Pies Cuadrados Pies Cuadrados Yardas Cuadradas Yardas Cuadradas reas Acres Acres Kilmetros Cuadrados Kilmetros Cuadrados Kilmetros Cuadrados Millas Cuadradas Millas Cuadradas Millas Cuadradas por 0.154918 0.1076391 100 10000 1549.99375 10.76391 1.195985 10000 100 6.4516254 0.0069439 144 9.2903406 0.1111111 0.836131 9 100 40.4685642 0.4046856 1000000 1195985.01932 0.3861 2.589988 258.9988 3097600 para obtener Pulgadas Cuadradas Pies Cuadrados Decmetros cuadrados Centmetros cuadrados Pulgadas Cuadradas Pies Cuadrados Yardas Cuadradas Metros Cuadrados reas Centmetros cuadrados Pies Cuadrados Pulgadas Cuadradas Decmetros cuadrados Yardas Cuadradas Metros Cuadrados Pies Cuadrados Metros Cuadrados reas Hectreas Metros Cuadrados Yardas Cuadradas Millas Cuadradas Kilmetros Cuadrados Hectreas Yardas Cuadradas

J.0.3.3 MEDIDAS DE VOLUMEN Multiplicar Metros cbicos Metros cbicos Metros cbicos Metros cbicos Decmetros cbicos Decmetros cbicos Decmetros cbicos Centmetros cbicos Centmetros cbicos Yardas cbicas Yardas cbicas Yardas cbicas Yardas cbicas Yardas cbicas Yardas cbicas Pies cbicos Pies cbicos Pies cbicos por 61023.192 35.31467 1.307951 264.2 61.023 0.0353144 0.001308 0.061023 0.000035 764555.555 764.555 0.7645555 46656 27 202.01 28.317 0.02831685 1728 para obtener Pulgadas cbicas Pies cbicos Yardas cbicas Galones Americanos Pulgadas cbicas Pies cbicos Yardas cbicas Pulgadas cbicas Pies cbicos Centmetros cbicos Decmetros cbicos Metros cbicos Pulgadas cbicas Pies cbicos Galones Americanos Decmetros cbicos Metros cbicos Pulgadas cbicasRevisin 2. Agosto 28 de 2008. AVL5

Pies cbicos Pies cbicos Pulgadas cbicas

0.037 7.48052 16.387064

Yardas cbicas Galones Americanos Centmetros cbicos

J.0.3.4 MEDIDAS DE LQUIDOS Multiplicar Galones Americanos Galones Americanos Galones Americanos Galones Americanos Galones Americanos Galones Americanos Galones Americanos Galones Americanos Galones Ingleses Litros Litros Litros J.0.3.5 MEDIDAS DE PESO Multiplicar Toneladas cortas Toneladas cortas Toneladas cortas Toneladas cortas Toneladas largas Toneladas largas Toneladas largas Toneladas largas Toneladas mtricas Toneladas mtricas Toneladas mtricas Toneladas mtricas Kilogramos Kilogramos Libras Libras Onzas Quintales (USA) Quintales (Mtricos) Arroba J.0.4 ABREVIATURAS CARs CRA DANE DNP EPS Corporaciones Autnomas Regionales Comisin de Regulacin de Agua Potable y Saneamiento Bsico Departamento Administrativo Nacional de Estadsticas Departamento Nacional de Planeacin Entidad Prestadora de SaludRevisin 2. Agosto 28 de 2008. AVL6

por 0.83267 230.9735 0.1387 3785.306 0.0037853 3.7853 4 8 1.20095 0.264172 0.22 0.03531

para obtener Galones Ingleses Pulgadas cbicas Pies cbicos Centmetros cbicos Metros cbicos Litros Cuartos Americanos Pintas Americanas Galones Americanos Galones Americanos Galones Ingleses Pies Cbicos

por 907.18486 2000 0.89287 0.90718 1016.04812 2240 1.11998 1.01605 1000 2204.62 1.10231 0.98421 2.2046224 1000 16 0.4535924 28.349523 100 220.46 25

para obtener Kilogramos Libras Toneladas largas Toneladas mtricas Kilogramos Libras Toneladas cortas Toneladas mtricas Kilogramos Libras Toneladas cortas Toneladas largas Libras Gramos Onzas Kilogramos Gramos Libras Libras Libras

ESP GIRS ICONTEC IDEAM IGAC MAVDT MDE NSR-98 NTC ONG POT PTAP PTAR RAS VAS

Empresa de Servicios Pblicos Gestin Integral de Residuos Slidos Instituto Colombiano de Normas Tcnicas Instituto de Hidrologa, Meteorologa y Estudios Ambientales Instituto Geogrfico Agustn Codazzi Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial Ministerio de Desarrollo Econmico Normas Colombianas de Diseo y Construccin Sismo Resistente Norma Tcnica Colombiana Organizacin No Gubernamental Plan de Ordenamiento Territorial Planta de Tratamiento de Agua Potable Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Reglamento Tcnico de Agua Potable, Saneamiento Bsico y Ambiental Viceministerio de Agua y Saneamiento


7


8

CAPTULO J.1 J.1 ASPECTOS GENERALES J.1.1 ALCANCEEl propsito del presente Ttulo es fijar los criterios bsicos y requisitos que deben reunir los diferentes procesos de decisin que justifican la adopcin de tecnologas no convencionales o alternativas tecnolgicas costo efectivas para satisfacer las necesidades bsicas de agua potable y saneamiento para el sector rural y periurbano de Colombia, en especial para aquellos casos donde son antieconmicas o no son factibles las tecnologas convencionales. Muchas de las soluciones que aqu se presentan han venido siendo practicadas desde hace varios aos en algunas regiones del pas y en otras partes del mundo, por lo que el propsito de este documento es recopilarlas y mejorarlas, haciendo nfasis en sus caractersticas, facilidades, ventajas y desventajas y finalmente institucionalizarlas. Para esto es necesario darlas a conocer a la poblacin rural en general y a las entidades regionales y locales que le prestan apoyo para que sus tcnicos dispongan de una herramienta que les permita identificar, de manera preliminar, la solucin tecnolgica que mejor se ajusta a las necesidades de la comunidad a ser atendida frente a uno de los siguientes problemas: La dispersin de la vivienda hace difcil o imposible atender tcnica y econmicamente la provisin de los servicios de agua y alcantarillado a travs de sistemas centralizados. Cerca de la vivienda rural no hay fuentes superficiales o subterrneas de agua y es necesario acarrearla desde lugares distantes. El sistema de abastecimiento es deficiente en cantidad y calidad, es decir, carece de continuidad y tratamiento. Por su alto grado de contaminacin, las fuentes de agua cercanas a la vivienda rural no sirven para uso domstico. Los altos costos de los alcantarillados convencionales para recolectar y evacuar las aguas residuales domsticas en zonas rurales de poblacin nucleada y en algunos asentamientos periurbanos de poblacin con bajos recursos econmicos, hace difcil o imposible su implantacin.


9

TABLA J.1.1 Contenido del presente TtuloComponente Referenciacin General Aspectos Generales Soluciones apropiadas de abastecimiento de agua para vivienda rural dispersa Soluciones apropiadas para clarificacin, filtracin y desinfeccin de agua Justificacin de los sistemas de alcantarillado sanitario no convencionales Alcantarillados simplificados Alcantarillados condominiales Alcantarillados Sin Arrastre de Slidos ASAS Sistemas de recoleccin y tratamiento de aguas residuales y de disposicin sanitaria de excretas en la zona rural Sistemas de aseo rural Captulo J.0 J.1 J.2 J.3 J.4 J.5 J.6 J.7 J.8 J.9

J.1.2 DEFINICIONESAcufero Formacin geolgica o grupo de formaciones que contiene agua y que permite su movimiento a travs de sus poros bajo la accin de la aceleracin de la gravedad o de diferencias de presin. Aduccin Componente a travs del cual se transporta agua cruda, ya sea a flujo libre o a presin. Agua atmosfrica Reserva de agua presente en la atmsfera por sobresaturacin de humedad, ms comnmente conocida como niebla. Agua cruda Es el agua natural, superficial o subterrnea, que no ha sido sometida a proceso de tratamiento para su potabilizacin. Agua de bebida Es aquella que se utiliza para ingerirla directamente con el fin de suplir las necesidades de agua potable del organismo. Agua potable o agua para consumo humano Es aquella que cumple caractersticas, fsicas, qumicas y microbiolgicas que la hacen apta para consumo humano. Se utiliza en bebida directa, en la preparacin de alimentos o en la higiene personal y no produce efectos adversos en la salud humana. Agua para higiene personal Es aquella apta para el bao corporal porque rene las caractersticas fsicas, qumicas y microbiolgicas para fines recreativos mediante contacto primario relacionados en el Decreto 1594 de 1984. Agua para uso domstico Es aquella que rene requisitos de calidad que la hacen apta para diferentes usos en el hogar. Agua para usos productivos en el campo Es el agua cruda o residual domstica tratada que rene caractersticas fsicas, qumicas y microbiolgicas para ser utilizada en actividades agrcolas y/o pecuarias de acuerdo a los estndares de calidad del Decreto 1594 de 1984. Aguas grises Son los desechos lquidos generados en el lavamanos, la ducha, el lavaplatos y el lavadero de la vivienda. Son llamadas tambin aguas jabonosas y por principio contienen muy pocos microorganismos patgenos. Aguas negras Son los desechos lquidos provenientes del inodoro.

Revisin 2. Agosto 28 de 2008. AVL 10

Aguas residuales domsticas Desechos lquidos provenientes de la actividad domstica en viviendas: contienen excretas, agua de lavado de cocina, etc. Son la combinacin de aguas grises y aguas negras. Aguas servidas Son todas las aguas de alcantarillado ya sean de origen domstico (aguas de las casas, habitacin, edificios comerciales, etc.) o agroindustrial, una vez que han sido utilizadas por el hombre. Alcantarillado sanitario Sistema compuesto por todas las instalaciones destinadas a la recoleccin, transporte y tratamiento de las aguas residuales domsticas. Aguas sublveas Son acuferos de aguas freticas libres, cuya recarga est asegurada por percolacin a partir de los cursos fluviales superficiales. Bocatoma Conjunto de dispositivos destinados a conducir el agua de la fuente superficial para las dems partes constituyentes de la captacin. Bomba aspirante-impelente Es una bomba de pistn con dos vlvulas antirretorno dispuestas en posicin favorable, de forma que mientras una se cierra en la aspiracin, la otra se abre, invirtindose su funcionamiento cuando se produce la compresin. Bombas reciprocantes Las bombas reciprocantes son unidades de desplazamiento positivo que descargan una cantidad definida de liquido durante el movimiento del pistn o mbolo a travs de la distancia de carrera. Captacin Conjunto de estructuras necesarias para obtener el agua de una fuente de abastecimiento. Accin y efecto de captar. En el aprovechamiento del agua lluvia es la superficie destinada a su recoleccin. Cloracin Aplicacin de cloro o compuestos de cloro, al agua clarificada y filtrada para desinfeccin. Coagulantes Sustancias qumicas que inducen al aglutinamiento de las partculas muy finas, ocasionando la formacin de partculas ms grandes y pesadas. Coalescencia Propiedad de las cosas de unirse o fundirse. Coloides Partculas muy pequeas de 10 a 1000 ngstrom, que no se sedimentan si no son coaguladas previamente. 1 ngstrom = 1.0 10-10 metros. Desarenador Cmara destinada a la remocin de las arenas y slidos sedimentables que estn en suspensin en el agua, mediante un proceso de sedimentacin simple. Desinfeccin Proceso fsico o qumico que permite la eliminacin o destruccin de los organismos patgenos presentes en el agua. Disposicin final de residuos slidos Proceso de aislar y confinar los residuos slidos en forma definitiva disponindolos en lugares especialmente diseados para recibirlos y eliminarlos obviando su contaminacin y favoreciendo la transformacin biolgica de los materiales fermentables, de modo que no represente daos o riesgos a la salud humana. Dosificacin Accin mediante la cual se suministra una sustancia qumica al agua. Energa elica La que proporciona el viento. Entibado Reforzamiento de las paredes de una excavacin, se utilizan generalmente en suelos deleznables o sueltos. Filtracin Proceso mediante el cual se remueven las partculas suspendidas y coloidales del agua al hacerlas pasar a travs de un medio poroso.


Filtracin lenta Proceso de filtracin a baja velocidad. Fuente de abastecimiento Depsito o curso de agua superficial o subterrnea utilizada por la poblacin ya sea proveniente de aguas atmosfricas, superficiales, subterrneas o marinas para atender sus necesidades de agua. Letrina Estructura que se construye para disponer las excretas o materia fecal, con la finalidad de proteger la salud de la poblacin y evitar la contaminacin del suelo, aire y agua. Lodos Slidos que se encuentran en el fondo del tanque sptico. Mampostera Sistema constructivo realizado con ladrillos o piedras, adheridos o unidos a base de mortero de cemento. Mantenimiento Conjunto de acciones que se ejecutan en las instalaciones y/o equipos para prevenir daos o para la reparacin de los mismos cuando se producen. Mortero Mezcla de cemento, arena y agua. Nata Sustancia espesa que se forma sobre el agua almacenada en el tanque sptico, compuesto por residuos grasos y otro tipo de desechos orgnicos e inorgnicos flotantes. Nivel fretico Profundidad de la superficie de un acufero libre con respecto a la superficie del terreno. Operacin Conjunto de acciones para mantener en funcionamiento un sistema. Patgenos Microorganismos que pueden causar enfermedades en otros organismos, ya sea en humanos, animales y plantas. Persona prestadora que suministra o distribuye agua para consumo humano (persona prestadora) Son aquellas personas prestadoras que, acorde con la Ley 142 de 1994, suministran agua para consumo humano. Planta de tratamiento o de potabilizacin Conjunto de obras, equipos y materiales necesarios para efectuar los procesos que permitan cumplir con las normas de calidad del agua potable. Pozo de percolacin o de absorcin Hoyo profundo realizado en la tierra para infiltrar el agua residual sedimentada proveniente del tanque sptico o para infiltrar aguas grises. Pozo o cmara de inspeccin Estructura de ladrillo, o concreto, de forma usualmente cilndrica, que remata generalmente en su parte superior en forma tronco cnica, y con tapa removible para permitir la ventilacin, el acceso y el mantenimiento de los colectores. Precipitacin Cantidad de agua lluvia cada en una superficie durante un tiempo determinado. Se mide en mm. Pretratamiento Procesos que acondicionan las aguas residuales o el agua cruda para su tratamiento posterior. Ramal condominial Tubera que recolecta aguas residuales de un conjunto de edificaciones que descarga a la red pblica en un punto. Red de alcantarillado sanitario Conjunto de colectores secundarios, principales, interceptores, emisarios, cmaras de inspeccin, terminales de limpieza y tubos de inspeccin y limpieza. Rejilla Dispositivo instalado en una captacin para impedir el paso de elementos flotantes o slidos grandes.


Reservorios Depsitos de agua a cielo abierto destinado a la recoleccin y almacenamiento de agua lluvia o superficial. Residuo slido Cualquier objeto, material, sustancia o elemento slido que se abandona, bota o rechaza despus de haber sido consumido o usado en actividades domsticas y que es susceptible de aprovechamiento o transformacin en un nuevo bien, con valor econmico. Se dividen en aprovechables o no aprovechables. Sedimentacin simple Proceso en el cual los slidos suspendidos en el agua se decantan por gravedad. Sedimentacin inducida Proceso en el cual los slidos suspendidos en el agua se decantan por gravedad, previa adicin de qumicos coagulantes. Sistema de abastecimiento o abasto Conjunto de obras de captacin y distribucin domiciliaria de agua para la zona rural, que generalmente opera con algunos componentes de tratamiento primario para clarificar el agua cruda y carece de desinfeccin. Sistema de acueducto Conjunto de obras de captacin, potabilizacin, almacenamiento y distribucin operadas por una persona prestadora que, acorde con la Ley 142 de 1994, suministra agua para consumo humano en zona urbana o rural. Sistema de alcantarillado sanitario condominial Sistema de alcantarillado sanitario destinado a recolectar y transportar aguas residuales utilizando el ramal condominial como unidad bsica de conexin. Sistema de alcantarillado sanitario simplificado Sistema de alcantarillado sanitario destinado a transportar y recolectar aguas residuales, utilizando redes de escasa profundidad que parten de las instalaciones sanitarias del lote y que son diseadas bajo el criterio de simplificacin y minimizacin de materiales y criterios constructivos. Sistema de alcantarillado sin arrastre de slidos (ASAS) Sistema de alcantarillado sanitario de pequeo dimetro debido a que las aguas residuales se decantan o sedimentan antes de ser conducidas a las redes con el fin de retener la parte slida; la parte lquida fluye hacia los colectores. El proceso de sedimentacin de slidos se realiza en tanques spticos con tanques interceptores de una sola cmara y pueden recibir las aguas residuales de una o varias viviendas. Slidos sedimentables Fraccin del total de slidos en el agua que se separan de la misma por accin de la gravedad, durante un periodo determinado. Tanque de almacenamiento Depsito destinado a mantener agua para su uso posterior. Tanque Imhoff Dispositivo que permite el tratamiento primario de las aguas residuales domsticas mediante la acumulacin de la materia sedimentable y de los flotantes, y la digestin anaerobia de los lodos. Tanque sptico (o pozo sptico) Sistema individual de tratamiento de aguas residuales domsticas para una vivienda o conjunto de viviendas; combina la sedimentacin y la digestin anaerobia de los lodos. Los slidos sedimentados acumulados se remueven peridicamente y se descargan normalmente en una instalacin de tratamiento. Turbiedad Propiedad ptica del agua basada en la medida de la luz reflejada por las partculas en suspensin. Vlvula charnela Es una vlvula antiretorno. Tiene un disco abisagrado (o charnela) que se abre por completo con la presin en la tubera y se cierra cuando se interrumpe la presin y empieza la circulacin inversa. Tambin se las llama vlvulas de retencin de charnela.


Vulnerabilidad Predisposicin intrnseca de un sistema de ser afectado o de ser susceptible a sufrir daos o prdida de su funcin, como resultado de la ocurrencia de un evento que caracteriza una amenaza. Zanja de infiltracin Excavacin larga y angosta realizada en la tierra para acomodar las tuberas de distribucin del agua residual decantada en el tanque sptico, y para su siguiente infiltracin en el suelo permeable.


CAPTULO J.2 J.2 SOLUCIONES APROPIADAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA PARA VIVIENDA RURAL DISPERSA J.2.1 ALCANCEEl propsito del presente Captulo es fijar los criterios bsicos y requisitos mnimos que deben reunir los diferentes procedimientos y alternativas tecnolgicas para la provisin de agua en la zona rural colombiana, sin perder de vista que en la Unidad Agrcola Familiar 1 o finca productiva, el manejo del agua est ligado no solamente al consumo domstico de la vivienda sino al uso agropecuario. Las soluciones recomendadas en el presente Captulo deben aplicarse al nivel de complejidad Bajo a menos que se especifique lo contrario y van dirigidas principalmente al rea rural, con nfasis en la vivienda rural dispersa. La primera solucin a considerar es la que presenta la Gua RAS 008 Metodologa para la formulacin y diseo de sistemas de acueducto rurales, que desde el punto de vista tcnico no es otra cosa que la aplicacin de los procedimientos convencionales de diseo de acueductos establecidos en los Captulos B.4, B.5, B.6 y B.7, adaptados a las condiciones del rea rural cuando se cuenta con informacin hidrolgica confiable. Aqu tambin cabe mencionar la captacin de agua subterrnea mediante la perforacin manual de pozos profundos que ya est documentada en la Gua RAS 007. En la zona rural colombiana se distinguen dos clases de asentamientos: los centros poblados o poblacin nucleada, concentradas en caseros o conjuntos de mximo 500 habitantes y por lo menos 20 viviendas, separadas por paredes, muros, cercas o huertas; y el segundo, el de poblacin dispersa, constituido por fincas y viviendas dispersas separadas, entre otros, por reas cultivadas, prados, bosques, potreros, carreteras o caminos.

J.2.2 OFERTA DE AGUAPor ser un requisito esencial para la subsistencia, en el medio rural colombiano toda su poblacin cuenta con una o ms fuentes de agua. Sin embargo, no siempre estn disponibles en cantidad, calidad y facilidad de acceso, y la dificultad de captar agua en algunas regiones se vuelve crtica en temporadas de estiaje. Las cuatro fuentes de las que dispone la poblacin en general son las de agua superficial, subterrnea, lluvia y en algunos casos el agua atmosfrica.

1

Se entiende por Unidad Agrcola Familiar - UAF, segn el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, un fundo de explotacin agrcola, pecuaria, forestal o acucola que dependa directa y principalmente de vinculacin de la fuerza de trabajo familiar, sin perjuicio del empleo ocasional de mano de obra contratada. La extensin debe ser suficiente para suministrar cada ao a la familia que la explote, en condiciones de eficiencia productiva promedio, ingresos equivalentes a mil ochenta (1.080) salarios mnimos legales diarios.


J.2.2.1 AGUA SUPERFICIAL Es el agua de los manantiales, quebradas, ros, lagos y embalses, y su volumen depende principalmente de la intensidad de las precipitaciones, clima y vegetacin. El agua superficial procede en su mayor parte de la lluvia y es una mezcla de la que corre por el suelo y de la que brota del subsuelo. Sin embargo, debido a este recorrido y su exposicin permanente al medio ambiente puede contaminarse en mayor o menor grado y es por ello que en la mayora de los casos esta fuente necesita de un tratamiento para clarificarla y desinfectarla. Estos dos procesos son enfocados desde una perspectiva econmica en las opciones tecnolgicas para poblacin rural dispersa.

J.2.2.2 AGUA SUBTERRNEA Cuando est disponible en cantidad, calidad y a un nivel de fcil extraccin, la captacin de agua subterrnea es una alternativa efectiva para la poblacin rural, especialmente la dispersa, debido a las ventajas que ofrece porque:-

Suele estar libre de bacterias y microorganismos patgenos. Comnmente se usa sin ningn tratamiento a excepcin de la desinfeccin preventiva. Su captacin y distribucin es prctica y econmica en la mayora de casos. La capa acufera de la que se extraen constituye generalmente un depsito natural en el punto de la toma.

El volumen de los acuferos y su ubicacin con respecto a la poblacin es por lo general determinante para la seleccin de tecnologas para su utilizacin, especialmente si se trata de poblaciones dispersas. Se debe tener en cuenta que si bien el agua subterrnea suele ser de buena calidad, en el desarrollo de las alternativas tecnolgicas para su uso debern de estar acompaadas de un proceso de desinfeccin preventivo.


J.2.2.3 AGUA LLUVIA Durante mucho tiempo el agua lluvia captada en el techo de la vivienda fue usada para las necesidades del hogar y para la agricultura en las zonas rurales. Esta prctica vino en desuso con el advenimiento de los sistemas de acueducto con distribucin domiciliaria en las ciudades, en las reas de vivienda rural nucleada y aun para la dispersa. Sin embargo cuando en el campo la densidad poblacional es muy baja o los sistemas centralizados tienen problemas de distribucin por deficiente operacin o temporadas estacionales de sequa, es necesario recurrir nuevamente a esta opcin, mejoradas desde luego con tecnologas apropiadas, especialmente en el almacenamiento del agua lluvia captada en los techos de las viviendas.

J.2.2.4 AGUA ATMOSFRICA La atmsfera constituye otra de las fuentes importantes de agua cuyo aprovechamiento est aun en desarrollo para consumo en poblaciones del sector rural; el agua atmosfrica en muchas zonas de la cordillera de los Andes es posible captarla para agua de bebida. All, debido a condiciones metereolgicas especiales se forman grandes cantidades de reservas de agua en estado de sobresaturacin de humedad ms comnmente conocida como niebla, la que tambin puede constituir una opcin que vale la pena mencionar ya que por lo menos puede servir para bebida si es que se opta por su captacin. Los generadores de agua atmosfrica que condensan la humedad del aire para producir agua apta para consumo humano o los procedimientos para cosechar agua de neblina utilizados en el norte de Chile, son dos opciones tecnolgicas para aprovechar este tipo de fuente.


J.2.3 CONDICIONAMIENTOLas soluciones alternativas que en este captulo se presentan aplican para: J.2.3.1 Vivienda rural dispersa. O sea aquellos casos donde la densidad de poblacin rural es muy baja, con notoria dispersin de las viviendas y por lo tanto resulta antieconmico construir acueductos veredales, ya sea por gravedad o bombeo, pero donde s se puede recurrir a soluciones individuales apropiadas, frente a las siguientes situaciones: J.2.3.1.1 Hay oferta permanente de agua superficial cerca a la vivienda. J.2.3.1.2 Hay oferta permanente de agua subterrnea cerca a la vivienda. J.2.3.1.3 La oferta de agua superficial es distante, deficiente y est sujeta a variaciones estacionales. J.2.3.1.4 Las condiciones topogrficas y geolgicas de la regin limitan el acceso a fuentes superficiales y subterrneas. J.2.3.1.5 La topografa del terreno, la vegetacin o las caractersticas de la fuente permiten desarrollar procedimientos apropiados para almacenar el agua superficial, subsuperficial o el agua lluvia para una provisin segura de agua a la vivienda durante todo el ao. J.2.3.2 Vivienda rural con abastecimiento precario. O sea aquellos casos donde la poblacin rural dispersa o nucleada, teniendo acueducto rural, est sujeta a racionamiento de agua. Esto ocurre cuando se presentan recurrentes periodos de sequa originados por un rgimen pluvial marcadamente estacional, ya sea con rgimen monomodal o bimodal de lluvia segn la regin del pas; o por cambios climticos severos que reducen la oferta hdrica; o por deficiencias en la construccin y operacin del acueducto. J.2.3.3 Vivienda rural de regiones semiridas. O sea aquellas regiones de tradicional escasez de agua o marcados procesos de desertificacin con precipitacin promedio anual inferior a 800 mm como en La Guajira y algunas provincias de Boyac, Santander y Cauca. J.2.3.4 Vivienda rural de regiones muy hmedas. O sea para aquellas regiones de alta pluviosidad como la Costa del Pacfico y la Amazona. J.2.3.5 Regiones donde el agua disponible tiene una alta concentracin de cloruros. J.2.3.6 Regiones donde las fuentes superficiales o subterrneas disponibles, por tener un alto grado de contaminacin microbiolgica o qumica, no cumplen con los criterios de calidad admisibles para la destinacin del recurso para consumo humano y domstico relacionados en el Decreto 1594 de 1984.

J.2.4 IDENTIFICACIN Y JUSTIFICACIN DE LA ALTERNATIVA TECNOLGICALas autoridades territoriales que promuevan y desarrollen inversiones para dar solucin al abastecimiento de agua en la zona rural, debern identificar claramente los procedimientos o tecnologas apropiadas aplicables a su entorno regional, despus de haber descartado como viables los sistemas convencionales. Las alternativas tecnolgicas seleccionadas deben justificarse con base a los condicionamientos del numeral J.2.3 y deben ir dirigidas a:1. Establecer programas para solucionar el abastecimiento de agua para consumo humano a

comunidades rurales de viviendas dispersas o nucleadas.


2. Establecer un programa para solucionar el abastecimiento de agua para usos agropecuarios

de Unidades Agrcolas Familiares o fincas productivas con asistencia del Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, pero que incluya el uso para consumo humano de su vivienda, en una determinada regin del municipio o del departamento; o 3. Dar respuesta a una solicitud aislada de provisin de agua en la zona rural. En cualquiera de estos casos, la autoridad departamental o municipal deber recomendar la solucin ms apropiada con base a las diferentes frmulas que se presentan a continuacin:

J.2.5 ALGORITMOSELECCIN DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA PARA VIVIENDA RURAL EN SITUACIN DE ESCASEZ PERIDICA DE AGUAENTRADA

Nivel de complejidad Dotacin Fuente

Bajo Rural disperso 20 - 40 lhd

Bajo Rural nucleado 40 100 lhd Sub.

A lluvia

Sup.

Sub.

Sup.

Rendimiento de La fuente Ubicacin de la fuente Tipo de fuente Subterrnea Tipo de sistema Desinfeccin

>300 mm/ao

> 2 m3/da

NO

SI

Sobre M-G

Debajo Pz

Sobre

F - Mf

F

F-Mf

F

Mf.

En el domicilio

Opcin tecnolgica N1 N2 N3 N4 N4

Nivel de servicio 1


Leyenda M: Manantial F: Familiar G: Galera Mf: Multifamiliar Pz: Pozo P: Pblico

Nivel de servicio Solucin individual con conexin a la vivienda. Conexin domiciliaria conectada a sistema de distribucin de agua. 3. Pila pblica conectada a sistema de distribucin de agua. 1. 2.

Opcin tecnolgica Sistemas no convencionales N1: Captacin de agua de lluvia N2: Aguas superficiales filtro de mesa N3: Aljibe, manantial o galera N4: Pozos bomba manual

J.2.6 CAPTACIN DE AGUA SUPERFICIAL COMO SOLUCIN INDIVIDUALCuando hay disponibilidad permanente de agua superficial cerca de la vivienda rural, condicin J.2.3.1.1, sta se puede captar por gravedad o por bombeo siguiendo la misma lgica de construccin de un sistema convencional de acueducto, asumiendo para este caso una dotacin neta mnima de nivel de complejidad del sistema bajo de 100 l/habitante-da. De todas maneras es importante tener en cuenta que las aguas superficiales contienen microorganismos, algunos de los cuales son patgenos. Estos organismos producen enfermedades que pueden prevenirse por medio de la desinfeccin del agua u otras tcnicas como la filtracin las cuales remueven las partculas en suspensin y los microorganismos perjudiciales para la salud.

J.2..6.1

POR GRAVEDAD

Si se trata solamente de la dotacin de agua para una vivienda campesina y la topografa favorece el suministro de agua por gravedad desde una fuente superficial tal como un ro, quebrada, lago o nacedero, se recomienda construir una bocatoma lateral localizndola en una zona donde no se vaya a producir erosin del suelo ni sedimentacin que la vaya a obstruir; adems deber tener suficiente altura con relacin a la vivienda por abastecer, procurando aislarla de posibles fuentes de contaminacin. Si las condiciones topogrficas y el rgimen de caudal lo permiten, se puede construir una atagua o embalsamiento que garantice la entrada de agua en cualquier poca del ao y desde all se instala la tubera asegurndola con un cabezote o anclaje de concreto para evitar que sea arrastrada por las crecientes de invierno. Desde este sitio as escogido se instala la tubera de aduccin, que preferiblemente debe ser de material flexible en de dimetro y aptitud para uso y desempeo en acueducto.


La aduccin, dependiendo del uso del suelo por donde se vaya a instalar la tubera, debe quedar enterrada a una profundidad no mayor de 60 centmetros siguiendo una pendiente de cada en direccin de la vivienda hasta un filtro que debe quedar ubicado cerca a la casa y si la topografa es favorable, ojal en un sitio que favorezca la entrega por gravedad a sta. El filtro puede ser construido en mampostera de ladrillo o puede utilizarse una caneca metlica de 55 galones que se llena con grava y arena como se indica en el numeral J.3.6.1. J.2..6.2 POR BOMBEO

Cuando la topografa no favorece la captacin de agua desde la fuente superficial para luego ser conducida por gravedad hasta la vivienda, sta se debe elevar utilizando uno de los procedimientos que se indican en el numeral J.2.10, segn sea el caso. En este caso se recomienda construir cerca a la orilla de la fuente superficial (ro, quebrada, manantial) una estructura cerrada en mampostera de piedra o ladrillo, de forma circular (dimetro interno mnimo de 1,50 metros) o cuadrada (1,50 metros de lado internamente), que sirva de pozo de aquietamiento y almacenamiento del agua que se va a elevar con el equipo seleccionado. Para conectar la fuente superficial con esta estructura se puede construir un tramo de canal de aduccin excavado a mano. El equipo de elevacin debe quedar debidamente protegido y asegurado sobre esta estructura y con el espacio suficiente para labores de operacin y mantenimiento. Si en la zona de captacin la fuente tiene saltos o cadas se puede aprovechar la energa hidrulica para instalar una bomba de ariete cuyo funcionamiento se detalla en J.2.10.2.

Bomba de ariete

J.2.7

CAPTACIN DE AGUA SUBTERRNEA COMO SOLUCIN INDIVIDUAL

Cuando hay disponibilidad permanente de agua subterrnea cerca de la vivienda rural, condicin J.2.3.1.2, sta se puede captar por gravedad o bombeo de acuerdo con las siguientes caractersticas de fuente subterrnea:


J.2.7.1 MANANTIALES Llamados tambin nacederos, son simplemente aguas subterrneas que afloran a la superficie y se presentan con frecuencia en forma de pequeos pozos, encharcamientos o lugares hmedos al pie de las colinas o a lo largo de las orillas de los ros. Los manantiales pueden proporcionar agua potable a bajo costo. En lo posible deben buscarse afloramientos de agua con nivel por encima de la vivienda para que sus aguas puedan conducirse por gravedad, por lo que es importante conocer la topografa del terreno. Si esta condicin es posible, constituyen una excelente solucin pero es imprescindible mantener la vegetacin de la zona circundante e investigar la presencia de posibles fuentes de contaminacin. Antes de iniciar su acondicionamiento debe hacerse una inspeccin visual minuciosa con el fin de obtener informacin sobre el origen del agua subterrnea, la naturaleza de la capa acufera, la calidad del agua, la escorrenta de las aguas lluvias aferentes al manantial en pocas de invierno y el rendimiento del manantial durante las distintas pocas del ao. La cantidad de agua que brota de un manantial puede aumentarse a menudo considerablemente haciendo una excavacin alrededor del mismo hasta encontrar una capa impermeable a fin de retirar el fango, las rocas descompuestas y otros fragmentos de materia mineral.

Bsicamente el mejoramiento y proteccin de los nacederos de agua consiste en las siguientes prcticas:-

Limpieza del lugar del nacedero y reas aledaas hasta localizar todos los puntos de afloramiento de agua. En caso de haber material suelto este se debe extraer y continuar la excavacin hasta encontrar suelo firme. Construccin de una estructura que asle y proteja el afloramiento principal. Construccin de zanjas de avenamiento o drenaje para conducir a esta estructura los afloramientos secundarios. Estructura de almacenamiento con rebose hacia el escurrimiento natural del nacedero. Esta estructura de almacenamiento deber estar conectada a la tubera de aduccin a travs de una vlvula o compuerta. Construccin de zanjas para desviar la escorrenta superficial de agua lluvia si sta puede venir contaminada por suelos agrcolas o actividad humana.

-

-


J.2.7.2 ALJIBES Son pozos de poca profundidad excavados a mano. Cuando dentro de la finca se tiene la certeza de la existencia de aguas someras o el nivel fretico se encuentra cercano a la superficie, la construccin de aljibes constituye una forma de captarla, pero su extraccin debe hacerse mediante bombeo o formas elementales de extraccin segura. Su construccin es relativamente sencilla pero de mucho cuidado, pues es necesario excavar verticalmente el suelo con herramientas manuales a profundidades de ms de 10 metros. Estos aljibes tienen generalmente un dimetro interno mnimo de 1,20 metros y una profundidad mxima de 15 metros. Si la estabilidad del terreno lo permite y la excavacin est bien apuntalada, el revestimiento de sus paredes puede hacerse en mampostera de piedra o ladrillo a junta perdida, es decir, que el mortero de pega de estos elementos no cubre todas las superficies de contacto dejando cavidades para que el agua de terreno filtre hacia el interior del aljibe. Sin embargo, el proceso de construccin ms recomendado para seguridad de los constructores es bajar la excavacin a mano hasta una profundidad no mayor de un metro para ir hincando tuberas de concreto de 1,20 de dimetro hasta encontrar el nivel fretico. Dichos pozos se dotan de sistemas de extraccin que pueden ser motobombas elctricas, compresores o mediante bombas de pistn accionadas por turbinas elicas (molinetes movidos por el viento).

Hay que tener en cuenta tambin que bajo el fondo de muchos arroyos que se secan en verano se encuentran corrientes de agua sublveas que pueden ser aprovechadas mediante la construccin de aljibes ubicados convenientemente para que no interfiera el curso del agua en poca de invierno. J.2.7.3 GALERAS FILTRANTES Este es un sistema de captacin de aguas subterrneas ubicadas bajo terrenos de ladera prximos a ros o lagos. Esta solucin puede resultar la ms indicada cuando se desean obtener caudales que puedan satisfacer la demanda de agua para vivienda rural nucleada, especialmente si se trata de aprovechar un acufero productivo. Las galeras filtrantes son excavaciones aproximadamente horizontales, es decir, con una ligera pendiente ascensional para asegurar su drenaje y son construidas con la misma geometra y procedimientos de construccin de los tneles de las minas para extraer minerales como carbn. En la medida que se avanza la excavacin se van apuntalando las paredes y la bveda con soportes de madera y tablas. Su construccin se inicia con un portal o boca de entradaRevisin 2. Agosto 28 de 2008. AVL 23

desde donde se procede a excavar la galera propiamente dicha, buscando que la solera o parte inferior del tnel quede ubicada por debajo del nivel del agua en la zona de saturacin y la parte superior o bveda en la zona hmeda. El agua que brota de bveda, paredes y solera es recolectada y conducida por un canal construido en el fondo de sta. Existen diferentes tcnicas para la construccin de las galeras filtrantes, pero la seccin transversal debe tener dimensiones suficientes como para permitir el desplazamiento de los equipos de excavacin y de las personas encargadas de su construccin. Las secciones mnimas son de 1,80 metros de altura x 1,20 metros de ancho y pendientes del piso entre 0.01 y 0.1%. Para facilitar los trabajos deben excavarse pozos de ventilacin cada 50 metros a fin de ventilar la galera y para retirar los materiales provenientes de la excavacin. La construccin de las galeras requiere de una cuidadosa planificacin de los trabajos para asegurar el buen funcionamiento de las mismas y a la vez evitar accidentes. Su diseo depender en todo caso del tipo de material a excavar y su profundidad est en funcin del caudal que se quiera aprovechar. A la salida de la galera se debe construir un tanque de almacenamiento o represa con una compuerta o vlvula desde donde se instala la tubera de aduccin.

Diagrama de construccin de galera filtrante

Las galeras filtrantes modernas se asemejan ms a un dren, es decir, estn constituidas por una tubera metlica perforada que se hinca en direccin aproximadamente horizontal, con la ayuda de perforadoras rotatorias, utilizando una tcnica similar a la excavacin y entubamiento de un pozo profundo. Al igual que en las galeras filtrantes excavadas a mano, el hincamiento de la tubera se hace con una ligera pendiente ascendente que se direcciona hacia el interior de una montaa en busca de puntos inferiores al nivel fretico, de tal manera que permitan drenar un cierto caudal de agua subterrnea. La Gua de Diseo para Galeras Filtrantes para Pequeas Localidades de la OPS/CEPIS/03.78 UNATSABAR, Lima 2003, es un documento tcnico que proporciona los elementos necesarios para asegurar el diseo adecuado de este sistema de abastecimiento de agua. J.2.7.4 POZOS PROFUNDOS PERFORADOS MANUALMENTE Son perforaciones verticales de pequeo dimetro que se hacen en el suelo atravesando diferentes estratos geolgicos entre los que pueden haber acuferos. El proceso de perforacinRevisin 2. Agosto 28 de 2008. AVL 24

cambia de rendimiento de acuerdo al estrato que est atravesando y la determinacin de si este es un acufero o no, se hace con base en las muestras que se van extrayendo. Existen mtodos mecanizados y manuales para perforar pozos. Existen diversos mtodos de perforacin manual, la mayora de los cuales son por percusin. El procedimiento aqu recomendado fue adaptado por el Centro Panamericano de Ingeniera Sanitaria y Ciencias del ambiente (CEPIS), la Organizacin de la Salud (OPS) y combina al mismo tiempo las tcnicas de rotacin y percusin, donde el origen de la fuerza motriz es la fuerza humana de los operadores o perforadores. Con la ayuda de una torre de 3 patas dotada con una polea en la cspide, se levantan y se dejan caer libremente barras de perforacin que llevan una broca en la punta, que despus de quedar enterradas en el suelo, se giran manualmente en el sentido de las manecillas del reloj y de esta manera se va extrayendo el material rocoso por abrasin del mismo. Este sistema de perforacin de tipo artesanal se viene utilizando en forma exitosa en algunos pases de la regin andina en zonas donde el acceso de equipos es difcil y costoso. La perforacin manual de pozos profundos de pequeo dimetro siguiendo este modelo va orientada a poblacin de escasos recursos que habitan en regiones aisladas, permitindoles acceder a los recursos hdricos subterrneos de una manera simple y econmica, mejorando sustancialmente su calidad de vida.

La Gua RAS 007 Perforacin manual de pozos profundos de pequeo dimetro, ilustra detalladamente el desempeo de estos equipos y el procedimiento detallado de su operacin con base a la experiencia de la OPS/CEPIS2.

J.2.8 CAPTACIN DE AGUA LLUVIAEn el territorio colombiano no existe ninguna regin sometida a condiciones de extrema sequa. Aun en el norte de la Guajira donde la precipitacin promedio anual es inferior a 500 mm, se presentan peridicamente aguaceros que pueden ser aprovechados para almacenar sus aguas, racionalizando su posterior consumo de acuerdo con la oferta.

2

En el departamento de la Guajira y con algunas modificaciones a la tecnologa original, fueron construidos tres pozos de este tipo en donde intervino el personal del SENA Regional Guajira quienes adems de realizar el manual, aportan la experiencia para la construccin de pozos perforados manualmente en otras regiones del pas.


La captacin de agua lluvia complementada con un almacenamiento suficiente, ha sido tradicionalmente un procedimiento para obtener agua para consumo humano de la vivienda rural en las regiones del pas con alta, media o an baja precipitacin pluvial y que en las ltimas dcadas fue desestimado por los sistemas convencionales de abastecimiento por gravedad o bombeo. Sin embargo, cuando se trata de resolver el problema de abastecimiento para la vivienda rural dispersa sujeta a cualquiera de las situaciones relacionadas en el numeral J.2.3 exceptuando J.2.3.1.1 y J.2.3.1.2, esta solucin vuelve a ser una alternativa vlida por los beneficios que reporta. La forma ms prctica de captar el agua lluvia para consumo humano se hace generalmente en los techos de la vivienda y su recoleccin, mediante canaletas y bajantes para ser almacenada en tanques cerrados enterrados o semienterrados o, en reservorios a cielo abierto exclusivos para este fin.J.2..8.1

ENTORNO DONDE APLICA

Es una solucin que aplica primordialmente para atender las necesidades de agua para consumo humano de la vivienda rural dispersa, en regiones con niveles de precipitacin pluviomtrica que hagan posible un adecuado abastecimiento de agua lluvia. Sin embargo, tambin se recomienda para vivienda rural nucleada y en algunos casos para vivienda urbana donde el lote permita construir un almacenamiento suficiente para cubrir las necesidades de agua para fines domsticos, cuando haya racionamiento en el sistema de acueducto.J.2..8.2

BENEFICIOS DEL SISTEMA

Su aplicacin resuelve un problema de escasez de agua permanente o temporal, es decir, en las temporadas de estiaje cuando se secan las fuentes superficiales y subterrneas o falla el suministro de agua a travs del acueducto veredal, el almacenamiento de agua lluvia est disponible para atender la demanda de agua en el hogar, previo tratamiento preventivo. Adems la captacin de agua lluvia para consumo humano en la vivienda rural dispersa presenta las siguientes ventajas:1. Es econmico desde el punto de vista de la calidad fsico qumica y slo necesita

desinfeccin preventiva, pues entre todas las formas en que el agua se encuentra en la naturaleza es la ms limpia, ya que dentro del ciclo hidrolgico sta pasa del estado gaseoso al lquido en la atmsfera y se precipita. 2. Es un sistema individual de provisin de agua independiente y autosostenible aun sin existir tarifas. 3. Resultados a corto plazo y bajo costo. 4. Mejora la calidad de vida del hogar. 5. Puede ser construido por el propio beneficiario. 6. Le permite al beneficiario dedicar ms tiempo a otras actividades productivas. 7. Ahorro considerable de energa.J.2..8.3

DESVENTAJAS DEL SISTEMA

1. La inversin inicial para instalar y construir en la vivienda los elementos funcionales

(canaletas, bajantes, filtro y almacenamiento) puede ser un poco alta y su implementacin puede ser un impedimento para familias de bajos recursos econmicos, sobretodo si es necesario hacer cambios en el material del techo. 2. La cantidad de agua captada depende de la precipitacin del lugar y del rea de captacin.Revisin 2. Agosto 28 de 2008. AVL 26

3. La dotacin de agua por persona puede ser drsticamente disminuida para cubrir las

necesidades durante la temporada de sequa.J.2..8.4

FACTIBILIDAD

En el diseo de un sistema de captacin de agua de lluvia para las viviendas rurales de una determinada regin es necesario considerar los factores tcnicos, econmicos y sociales.1. Factor tcnico. Los factores tcnicos a tener presente son la produccin u oferta y la

demanda de agua.2. Factor econmico. Existe una relacin directa entre la inversin requerida para implementar

el sistema y el rea de captacin y el volumen de almacenamiento, resultando muchas veces una restriccin para la mayor parte de los interesados. En la evaluacin econmica es necesario tener presente que en ningn caso la dotacin de agua debe ser menor a 20 litros de agua por persona y por da, la misma que permite satisfacer sus necesidades bsicas elementales. Asimismo, los costos del sistema propuesto deben ser comparados con los costos de otras alternativas destinadas al mejoramiento del abastecimiento de agua, teniendo presente el impacto que representa la cantidad de agua en la salud de las personas beneficiadas por el servicio de agua.3. Factor social. En la evaluacin de las obras de ingeniera a nivel comunitario, siempre se

debe tener presente los factores sociales, representados por los hbitos y costumbres que puedan afectar la sostenibilidad de la intervencin. Al efecto, el responsable del estudio debe discutir con la comunidad las ventajas y desventajas de la manera tradicional de abastecimiento de agua y de la tecnologa propuesta, buscando que la propia comunidad seleccione lo que ms le conviene emplear. Los anlisis deben considerar la conveniencia de adoptar soluciones individuales y colectivas, el tipo de material empleado en la fabricacin de sus techos, la existencia de materiales alternativos en el lugar o sus alrededores y el grado de participacin de la comunidad en la implementacin del proyecto.J.2..8.5

ELEMENTOS FUNCIONALES PARA EL DISEO

El diseo debe tener en cuenta los elementos funcionales del sistema que son:1. El techo de la vivienda que en Colombia generalmente es de teja de arcilla, asbesto

cemento, zinc o de material vegetal. Este ltimo no es recomendable porque el agua captada est sujeta a contaminacin de tipo orgnico por contacto. Se debe determinar la proyeccin horizontal del techo en metros cuadrados.2. La(s) canaleta(s) de aguas lluvias dependiendo del nmero de vertientes del techo. stas se

consiguen en las ferreteras en material plstico, lmina galvanizada, asbesto cemento o tambin pueden ser hechas en guadua. 3. La(s) bajante(s) de aguas lluvias que son de lmina galvanizada u otros materiales. 4. Un filtro o sistema de cribado para retener las hojas y las impurezas acumuladas en el techo, especialmente despus de una larga temporada de sequa. Puede ser una caneca metlica de 20 litros conteniendo grava o arena gruesa. Se conecta en la(s) bajante(s) antes de su descarga al tanque. 5. Un sistema de compuerta instalado encima del filtro, para descartar y desviar el agua del primer aguacero de la temporada de lluvias.


6. Tanque de almacenamiento rectangular o cilndrico, construido(s) cerca de la vivienda con

mampostera de piedra, ladrillo o concreto, enterrados o semienterrados para almacenar el volumen de agua diseado para la poca de sequa. El tanque debe ser cerrado, con tubera de ventilacin de mximo 1 y tapa pesada para ser retirada solamente para fines de mantenimiento por personas adultas. Puede usarse tambin tanques comerciales de plstico disponibles en tamaos que van desde 2.000 litros a 10.000 litros de capacidad.7. Tanque de reserva para consumo diario con una capacidad mnima de 200 litros para

atender las necesidades domsticas. Este debe ser construido o colocado en la cumbrera del techo de la vivienda o sobre una estructura de mampostera adosada a la vivienda o a un lado de sta, con una altura superior a dos metros. Pueden usarse tambin tanques comerciales de tamao domstico en plstico o asbesto cemento con capacidades de 250, 500 y 1.000 litros. Las canecas metlicas de 55 galones (208 litros de capacidad) se pueden adaptar como tanques de reserva para consumo diario.

Tanque consumo diario Letrina

Canaleta Filtro

Ducha

Lavadero

Tratamiento aguas grises Agua y Saneamiento

Bomba

Tanques de ferroconcreto construidos in situSANAA Regin Centro Occidente. Honduras

8. Instalacin hidrulica interna de media pulgada de dimetro para suministrar agua desde el tanque domiciliario al lavaplatos y un lavamanos como mnimo. 9. Una bomba manual o elctrica para elevar el agua del tanque enterrado al domiciliario. 10. Otros elementos funcionales de captacin de agua lluvia cerca de la vivienda de la finca pueden ser las terrazas cementadas construidas para el secado de granos.J.2..8.6

RECOMENDACIONES PARA EL DISEO DEL SISTEMA

Las recomendaciones ms importantes para tener en cuenta en el diseo de sistemas de captacin de agua lluvia para uso domstico aprovechando el techo de la vivienda y las superficies duras de su entorno, son: 1. El conocimiento del rgimen hidrolgico de la regin donde se va a desarrollar el proyecto. El sistema debe estar basado en los datos de precipitacin mensual que reporte para la regin el Instituto de Hidrologa, Meteorologa y Estudios Ambientales de Colombia IDEAM, ojal con base a un registro histrico de por lo menos 10 aos.


El programa Hidrosig del Atlas Hidrolgico de la Escuela de Geociencias y Medio Ambiente de la Universidad Nacional de Colombia sede Medelln, es una herramienta para ser considerada en el diseo. ste puede ser consultado en la pgina Web http://hidraulica.unalmed.edu.co/hidrosig/

De todas maneras es importante considerar los periodos de sequa ms largos registrados en la regin por parte del IDEAM. En la regin andina colombiana esa condicin extrema puede llegar a ser de tres meses y en la costa del mar caribe y en la orinoqua puede ser de hasta seis meses. Con base en la informacin anterior se debe determinar el promedio mensual de la precipitacin en la temporada de lluvias, correspondiente al periodo de aos analizados y calcular el volumen de la oferta mensual de agua lluvia. En la zona andina colombiana sera el promedio de la precipitacin de la primera temporada de lluvias correspondiente a los meses de abril, mayo y junio y luego la de la segunda temporada en los meses de octubre, noviembre y diciembre. Este valor se expresa en mm/mes y se convierte a litros/m2/mes. 2. La determinacin de la demanda. En regiones de baja oferta hdrica, la demanda de agua estimada para el diseo de sistemas de captacin de agua lluvia para la vivienda rural dispersa de una determinada regin debe estimarse como mnimo en 20 litros diarios por persona en los periodos ms crticos, teniendo en cuenta solamente: bebida, preparacin de alimentos, lavado de utensilios de cocina y lavado de manos. Los aspectos de higiene personal y lavado de ropa deben atenderse con otras fuentes de agua. Lo anterior considerando que la disposicin de las excretas se hace en letrinas o mediante cualquier otro procedimiento de saneamiento ecolgico diferente al convencional de flujo y descarga. Aun cuando el censo general del DANE 2005 reporta 4.2 personas por hogar para la zona rural, lo recomendable sera considerar 5 personas para los hogares de la vivienda rural dispersa, es decir una demanda mnima diaria de 100 litros por hogar en situaciones de sequa crtica. 3. Superficie de la captacin. Se debe calcular el rea de la proyeccin horizontal de las superficies de captacin, o sea el techo de la vivienda y eventualmente de las terrazas o patios de su entorno si estas van a ser utilizadas en metros cuadrados (m2). 4. Material del techo y de las terrazas. Se debe tener en cuenta el tipo de material del que est o van a estar construidas estas superficies para tener en cuenta el coeficiente de escorrenta que para techos de:-

Teja de lmina plstica Lmina metlica galvanizada Teja de asbesto cemento Teja de barro cocido Madera Paja Pisos cementados Piso pavimentado con ladrillo

= 0.9 = 0.9 = 0.9 = 0.8 a 0.9 = 0.8 = 0.6 a 0.7 = 0.9 = 0.8

5. Volumen de la oferta de agua lluvia. El clculo del volumen de la oferta de agua que se puede captar en los meses de invierno est dado por la frmula:Revisin 2. Agosto 28 de 2008. AVL 29

Vo =Donde,

pi x ce x A 1000

(J.2.1)

Vo: volumen de la oferta de agua en m3/mes Pi = precipitacin mensual. La precipitacin usualmente se da en mm/mes. A = proyeccin horizontal del techo en m2 Ce = coeficiente de escorrenta Ejemplo: calcular el volumen de la oferta de agua lluvia Vo que puede captar una vivienda con techo de barro que cubre una superficie de 100 m2 en el sur del departamento de Santander con base a la oferta de agua lluvia que para los meses de abril, mayo y junio ha tenido una precipitacin mensual promedio de 450 mm/mes en los ltimos 10 aos.Vo =J.2..8.7

450 mm / mes x 0,8 x 100 m 2 =36 m 3 / mes (J.2.2) 1000

DISEO DEL ALMACENAMIENTO MEDIANTE TANQUES

El componente ms importante de un sistema de captacin de agua lluvia para el consumo humano de una vivienda rural es el almacenamiento, el cual puede estar constituido por uno o varios tanques cerrados. J.2.8.7.1 Tanque principal El volumen del almacenamiento del tanque se disear en funcin de la demanda de agua que se le asigne a la vivienda, del periodo de sequa ms largo registrado en los ltimos diez aos, de la intensidad de las precipitaciones esperadas y del rea de captacin de aguas lluvias. Con este volumen se determinar el nmero de tanques a construir dependiendo de las facilidades de construccin: espacio, excavacin, materiales, mano de obra. Otra posibilidad es instalar tanques prefabricados en plstico para almacenamiento de agua que se pueden adquirir en el comercio con capacidades hasta para 10.000 litros. La dotacin de agua est en funcin del periodo de sequa ms largo registrado en los ltimos diez aos y del volumen de agua que pueda captar en los meses lluviosos. Para el caso de los ejemplos del numeral anterior tenemos que el volumen de la oferta de agua que se puede captar durante los tres meses en invierno (abril, mayo y junio) sera de 36 m 3 x 3 = 108 m3, con el cual una familia campesina de 5 personas podra atender la demanda domstica y utilizar los excedentes para cultivos de pan coger en los siguientes tres meses de estiaje. Sin embargo, construir tanque(s) de mampostera enterrado(s) o superficial(es) para atender la demanda domstica de agua en condiciones especiales de sequa extrema es costoso, por lo que se asume que su volumen no sobrepasar los 15.000 litros (15 m 3) de capacidad til (por ejemplo, 3 unidades de 5.000 litros cada una), lo cual significa una familia campesina de 5 personas residente en la zona andina deber reducir drsticamente el consumo a lo estrictamente necesario con una dotacin de 40 litros x hab./da para los tres meses siguientes de sequa que se pueda dar. Otra forma es tener reservorios de agua a cielo abierto cercanos a la vivienda para reforzar el almacenamiento. El tanque de almacenamiento principal podr ser enterrado, semienterrado o apoyado y su altura no debe sobrepasar los dos metros. Si se construye apoyado a la vivienda se debe tener cuidado de no afectar su estabilidad sobretodo si sta ya est construida. De todas maneras laRevisin 2. Agosto 28 de 2008. AVL 30

parte superior del tanque no deber estar a menos de 50 centmetros con respecto al punto ms bajo del rea de captacin para permitir la instalacin de la canaleta, el filtro y el sistema de limpieza para los primeros aguaceros.

Componentes de un sistema de captacin de agua de lluviaOPS/CEPIS/02.60 UNATSABAR

La geometra del tanque puede ser rectangular o cilndrica. Si se construye en mampostera de piedra o ladrillo el interior del tanque (paredes y fondo) deber ser impermeabilizado con mortero de cemento, con terminado esmalte. La construccin ms recomendable para tanques enterrados es la del cilindro en ladrillo dispuesto radialmente por ser la forma que mejor resiste el empuje del suelo. La base se construye en concreto reforzado y el cilindro remata con un cono de reduccin que termine como mnimo a 20 centmetros de la rasante del piso. En otras palabras se puede seguir un diseo similar al de un pozo de inspeccin de alcantarillado de 1,5 m de dimetro interno y hasta 2,0 m de altura, paetado interiormente y con la misma tapa pesada de ferroconcreto que se usa para estas estructuras. Se insiste en que la tapa solamente debe ser removida para efectuar labores de limpieza o mantenimiento teniendo la precaucin de ingresar despus de que haya trascurrido un tiempo prudente de ventilacin. En otras palabras, el tanque debe permanecer cerrado para evitar contaminacin, conservar la calidad del agua lluvia y sobretodo evitar accidentes. Si es necesario construir dos o ms tanques de almacenamiento, el fondo de estos debe quedar al mismo nivel y se deben interconectar mediante tubera de 1 de dimetro, unos 10 centmetros por encima del fondo. Desde este almacenamiento se har la conexin al tanque domiciliario, que como ya se dijo, deber quedar instalado por encima del cielo raso de la vivienda. Mediante una bomba manual o elctrica se elevar el agua del tanque enterrado al tanque domiciliario y de all mediante la instalacin hidrulica interna se repartir el agua a los diferentes puntos de consumo, con la advertencia de que a pesar de que se trata de agua lluvia, por el hecho de haber estado almacenada por algn tiempo y por simple precaucin, debe ser tratada por cualquiera de las alternativas tecnolgicas de clarificacin, filtracin y desinfeccin que se recomendarn en el Ttulo J.3 para vivienda rural dispersa. Esta precaucin se debe extremar si al tanque llegan tambin aguas procedentes de fuentes distintas a la lluvia.


La Gua de Diseo para captacin del agua de lluvia de la OPS/CEPIS/04.122 UNATSABAR, Lima 2004, es un documento tcnico que proporciona elementos de diseo para sistemas de captacin y almacenamiento de aguas lluvias en viviendas ubicadas en zonas del pas sometidas a racionamiento por prolongados periodos de escasez de oferta hdrica, ya sea porque falla el suministro de agua de los sistemas de acueducto centralizados, o por agotamiento de las fuentes superficiales cercanas a la vivienda rural dispersa.

Una condicin de seguridad muy importante para evitar accidentes es que el agua del tanque principal no debe ser extrada a travs de la tapa de pozo sino nicamente mediante bombeo, ya sea manual o elctrico. La tapa solamente se debe retirar para labores de limpieza las cuales deben ser hechas por una persona capacitada, previa ventilacin y en lo posible asistido por otra persona desde afuera. J.2.8.7.2 Tanque para consumo diario Estos pueden construirse en el sitio o adquirirse en el comercio para ser instalados sobre una estructura de mampostera cercana a la casa, o en la prolongacin de una pared de fachada que remate en una base con capacidad para soportar el peso del tanque lleno de agua. Tambin en la cumbrera del techo, pero de todas maneras como mnimo 2 metros por encima del dispensador de agua (grifo, ducha o cisterna) ms alto de la vivienda. La capacidad debe ser como mnimo de 200 litros si se construye en mampostera y de 250 litros si se adquiere en el comercio, ya sea en plstico reforzado con fibra de vidrio o en asbesto cemento. Este tanque para consumo diario debe permanecer tapado y es alimentado con una bomba manual o elctrica desde el tanque de almacenamiento principal.J.2..8.8

ALMACENAMIENTO DE AGUA LLUVIA MEDIANTE RESERVORIOS

Para las Unidades Agrcolas Familiares o fincas pueden construirse reservorios a cielo abierto o microembalses ubicados cerca de la vivienda, con una capacidad tal que pueda atender no solamente las necesidades de agua para consumo domstico, sino para satisfacer las necesidades de riego de la huerta casera. Se trata de almacenamientos de agua lluvia captada en los techos de la vivienda, en terrazas, superficies impermeables o de arroyos de invierno. Tambin con agua superficial proveniente de nacederos, de quebradas o riachuelosRevisin 2. Agosto 28 de 2008. AVL 32

temporales. En cualquiera de los casos se trata de almacenamientos a cielo abierto de mximo 100 m3 de capacidad cuyo diseo y construccin no requieren de procedimientos de ingeniera especializados y pueden ser excavados e impermeabilizados con la asesora de un Promotor de Saneamiento Ambiental o un funcionario de la Autoridad Ambiental como la UMATA la Corporacin Regional Ambiental competente. Si la capacidad de almacenamiento supera los 60 m3 porque se requiere usar agua para actividades agropecuarias durante la poca de sequa, su construccin debe ser consultada con la Autoridad Ambiental competente, no solamente para obtener el mximo asesoramiento tcnico posible, sino para tramitar los requisitos legales ambientales que sea necesario cumplir. La seleccin para el sitio de construccin de un reservorio de agua depende de los contornos del terreno de la finca, el tipo de suelo y de la observacin de hacia dnde confluyen y se juntan los torrentes de aguas lluvias durante los aguaceros. All donde, cerca a la vivienda se dan condiciones de escorrenta abundante, impermeabilidad del suelo y condiciones topogrficas favorables para conducir el agua por gravedad a la vivienda, se puede construir un almacenamiento excavado (reservorio), o eventualmente construir una atagua de arcilla o material impermeable para formar un microembalse que pueda ser llenado no solamente con agua lluvia, sino con agua de nacederos o con agua derivada por gravedad de una fuente superficial temporal o permanente, si esto es posible.

J.2..8.9

RECOMENDACIONES PARA EL DISEO DE UN RESERVORIO

Este tipo de almacenamiento debe construirse a una distancia no menor de 50 metros de la vivienda no solamente para mantenerse aislado de la actividad de los insectos que inevitablemente va a producir el estanque, sino tambin por el riesgo que pueda ocasionar para la estabilidad de la vivienda las posibles infiltraciones de agua al terreno. Al igual que un tanque, el volumen neto de almacenamiento de un reservorio o un microembalse se disear en funcin de la demanda de agua que se le asigne a la vivienda, del periodo de sequa ms largo registrado en los ltimos 10 aos, de la intensidad de las precipitaciones esperadas, del rea de captacin de agua lluvia, pero adems hay que tener en cuenta la tasa de evaporacin, que se puede compensar aadindole al volumen neto un 20% de excavacin adicional. La infiltracin se puede minimizar con el empleo de telas plsticas impermeables para cubrir el fondo y los lados de la excavacin. Es necesario prever la evacuacin del exceso de agua que se pueda presentar durante un invierno prolongado o un aguacero muy fuerte, instalando en el extremo de aguas abajo del reservorio un canal o canaleta de rebose protegiendo su superficie y la zona de cada de la erosin mediante un recubrimiento en concreto. Otra recomendacin es que en lo posible se construya un desage de fondo con tubera plstica para uso de alcantarillado con una vlvula para controlar la descarga. Esto con el fin de poder desocupar el embalse peridicamente para


fines de limpieza y mantenimiento en general, operacin que se debe efectuar en temporada de invierno. Tanto el rebose como la tubera de desocupado del reservorio deben descargar al desage natural donde se construya el reservorio. Con el fin de reducir las prdidas por evaporacin es recomendable sembrar vegetacin arbustiva alrededor del reservorio o microembalse y encerrar el rea con una cerca de malla controlando el acceso con una puerta con el fin de evitar el acceso de nios y animales domsticos. No se debe permitir usar el agua almacenada en el reservorio para fines diferentes al de su uso para consumo humano. Dependiendo de la altitud del reservorio con relacin a la vivienda, la extraccin del agua para el servicio de sta, ser por gravedad o bombeo.

J.2.9 CAPTACIN DE AGUA ATMOSFRICAEn la atmsfera existe, en mayor o menor cantidad, agua en estado gaseoso la cual puede ser transformada en agua lquida, hacindola circular a travs de una superficie fra cuya temperatura est por debajo del punto de roco o punto de condensacin del agua. De igual manera en algunas zonas costeras y en las de alta montaa, la humedad atmosfrica se condensa en diminutas gotas de agua que flotan y forman lo que llamamos niebla o neblina. En este caso tambin es posible por medios artificiales captar el agua mediante el empleo de sistemas de coleccin simples y econmicos formados por mallas que favorecen la coalescencia, es decir, el agrupamiento de millones de gotitas hasta formar una de mayor tamao que se desliza por gravedad. Es importante tener en cuenta este tipo de oferta de agua dulce para captarla y solucionar con agua de muy buena calidad, la escasez que se pueda presentar en determinadas regiones donde sta abunda pero no se precipita. J.2.9.1 GENERADORES DE AGUA ATMOSFRICA Son aparatos elctricos comerciales equipados con controles electrnicos cuya funcin es condensar la humedad del aire y generar agua para bebida en zonas o en regiones donde impera un clima bastante hmedo. La mquina no solamente acta como un generador de agua, sino tambin como un deshumidificador y puede ser instalada en la cocina o cerca de ventanas que permanezcan abiertas o en alcobas espaciosas. El agua almacenada es recirculada y tratada por rayos ultravioletas y entrega agua de bebida fra a travs de un dispensador.

Recipie nte

DISPENSADOR

Aire

Superfici e Fra

Aire

BAL DE

Generador de agua atmosfrica comercial Wataire


En muchas viviendas de la costa atlntica y de San Andrs Islas, recogen en baldes el agua que continuamente estn condensando los aparatos de aire acondicionado. J.2.9.2 COSECHA DE NEBLINA Existe otro procedimiento que capta el agua de la atmsfera en zonas donde imperan condiciones climticas de permanente neblina como ocurre en las zonas ridas costeras de Per y Chile o en nuestros pramos. All utilizan un captador artificial consistente en una malla plana que puede estar constituida por tela de costales de fique, la cual se ubica en forma perpendicular a la direccin del viento predominante. Las diminutas gotas de agua que constituyen la neblina son atrapadas por la malla y se agrupan all hasta formar una gota de mayor tamao que se desliza por gravedad hasta ser colectada por una canaleta dispuesta en el borde inferior del panel que est sostenido por postes de madera y puede llegar a medir hasta 20 metros de longitud por unos 4 metros de altura. El agua colectada por la canaleta es conducida hasta un tanque de almacenamiento y de all a la vivienda. No necesita tratamiento especfico porque es agua pura, libre de bacterias y solamente se recomendara desinfeccin preventiva antes de ser utilizada como agua de bebida si ha permanecido mucho tiempo almacenada.

J.2.10 ELEVACIN DEL AGUALos equipos de tipo convencional ms difundidos para elevacin de agua son las bombas centrfugas que son accionadas por un motor rotatorio de gasolina, diesel o elctrico. Los primeros aprovechan la energa de combustibles derivados del petrleo y el segundo la energa elctrica para impulsar la bomba centrfuga a la cual estn acoplados. En segundo lugar estn las bombas manuales ofrecidas en el comercio, las cuales son en su mayora del tipo aspirantes e impelentes. Son bombas de desplazamiento que utilizan un pistn que se mueve dentro de un cilindro metlico el cual impulsa el agua mediante movimiento alternativo de este elemento llamado tambin mbolo. Unas vlvulas charnela (ver def.) colocadas en los pistones permiten el paso continuo del agua en la medida en que estos se desplazan alternativamente. Existen numerosas aplicaciones de este principio, lo cual ha dado lugar a una gran diversidad de marcas comerciales. Tambin estn las bombas reciprocantes (ver def.) que suministran presin a un lquido por accin de un pistn o mbolo en un cilindro. Sin embargo, mediante la aplicacin de tecnologas apropiadas se han desarrollado equipos de manufactura casera para elevacin manual de agua o equipos de bajo costo de operacin porque no estn supeditados al consumo de formas de energa convencionales y por lo tantoRevisin 2. Agosto 28 de 2008. AVL 35

son compatibles con las condiciones sociales, culturales y econmicas de la poblacin rural dispersa. Otras formas de elevar el agua sin tener que recurrir a formas de energa costosas son los arietes hidrulicos que aprovechan la energa hidrulica bajo la forma de pequeos saltos o cadas de agua; las bombas accionadas por energa elica y las motobombas accionadas por energa elctrica almacenada en bateras, generada por paneles solares. J.2.10.1 BOMBAS MANUALES Son muy tiles en aquellas regiones donde se extrae el agua de pozos o aljibes. Tambin como parte del sistema para elevar el agua lluvia captada en los techos de la vivienda y almacenada en tanques subterrneos o reservorios como en el caso de la alternativa anteriormente expuesta para la captacin de agua lluvia con almacenamiento en tanques o reservorios. Utiliza la fuerza corporal a travs del movimiento de brazos y manos. Las bombas manuales se pueden conseguir en el comercio o pueden ser fabricadas en la casa o en pequeos talleres.

Cabezal tipo inflador

Cabezal palanca con surtidor mvilOPS/CEPIS/05.170

Cabezal de palanca con surtidor fijo

J.2.10.1.1 Bombas manuales comerciales En los almacenes donde se comercializan productos para el campo, se consiguen diferentes tipos de bombas manufacturadas para accionamiento manual que pueden ser operadas con un mnimo esfuerzo y a un costo relativamente bajo. Son fciles de instalar y sirven para los propsitos de la vivienda rural campesina que almacena agua en un tanque subterrneo y necesita elevarla a menos de 5 metros del nivel de operacin. Generalmente son las bombas aspirantes impelentes mencionadas anteriormente. J.2.10.1.2 Bomba de mecate3 o de soga Bsicamente es un elevador de agua que est compuesto por una rueda con manivela, que puede ser el rin de una bicicleta o el aro interno de una llanta de carro desechada, que sirve de polea y enrolla una cuerda de cabuya o nylon llamada mecate en Centroamrica, cuerda que amarra varios pistones que se desplazan dentro de un tubo vertical de PVC que se sumerge en el agua. Cuando gira la polea el conjunto de cuerda y pistones se deslizan hacia arriba dentro del tubo y elevan el agua hacia la superficie.

3

Esta bomba fue introducida hace ms de 20 aos en Nicaragua. Es producida por microempresarios locales en las diferentes regiones rurales de ese pas y es tan sencilla que el mismo usuario la puede construir o reparar.


SANAA Repblica de Honduras.

J.2.10.1.3 Bomba de pistn Flexi OPS Esta bomba utiliza el mismo principio de las bombas para inflar llantas de carros y se puede fabricar en la casa o por microempresarios locales en talleres muy elementales. Es muy sencilla, de fcil montaje y desmontaje, se puede fabricar en pequeos talleres mecnicos, con ayuda de pequeas herramientas y tiene las siguientes caractersticas: - Ligera, hecha de PVC. - Construida con piezas disponibles en el mercado. - Capacidad de extraer un volumen de 0,6 litros/golpe de una profundidad aproximada de 40 metros. - Gran durabilidad. - Fcil de instalar por ser flexible (se emplean tubos de polietileno de alta densidad, PEAD, para su instalacin. - Poco mantenimiento.Flexi OPS

Es posible elevar el agua hasta 20 metros y extraerla desde 20 metros de profundidad con accin directa y sin palancas. El agua puede alcanzar una presin de hasta 2,5 Kg/cm2 (25 m.c.a) y el caudal promedio es de 15 a 20 litros por minuto. Para su construccin se puede consultar la Gua de instalacin de la bomba manual de agua diseada por la Unidad de Apoyo Tcnico para el Saneamiento Bsico del rea rural UNATSABAR de la CEPIS/OPS.


J.2.10.1.4 Bomba Heuser4 Es una bomba manual de tipo convencional que opera con una palanca para ser accionada a la altura de los hombros. Puede ser producida por microempresarios locales, pues es sencilla en su construccin. Est diseada para extraer agua con facilidad desde 10 metros de profundidad. Sus piezas son bastante sencillas, por lo que su mantenimiento puede hacerse en el sitio de operacin. Extrae como mnimo 0,4 litros por cada accionar de la palanca y tiene una vida til de 20 aos si se utiliza material anticorrosivo en su fabricacin.

J.2.10.2 BOMBA DE ARIETE Es una bomba cclica que aprovecha la energa hidrulica de un pequeo desnivel de agua h para elevar una porcin q del caudal captado Q, a una altura H. El caudal lo puede proporcionar una quebrada o arroyo de pendiente pronunciada y con caudal permanente, que ofrezca la posibilidad de un salto de agua de entre 2 y 4 metros o disponga de un sitio donde se pueda construir un tanque o embalsamiento en un punto alto para hacer all la captacin. sta consiste en una tubera de carga de dimetro D, con pendiente bastante inclinada por donde desciende un caudal Q. Al final de esta tubera est el ariete que consiste de 2 vlvulas de cheque C y D y una cmara amortiguadora con aire comprimido dispuestos de tal forma que al aumentar la aceleracin y presin del agua que desciende por la tubera de carga, se cierra intempestivamente una vlvula de cheque C y se produce un golpe de ariete que dispara un pequeo caudal q a travs de una tubera de dimetro d a una altura H equivalente a 20 h. El caudal restante Q q, al caer la presin, hace descender el pistn o vlvula de cheque, la alivia, retorna hacia la quebrada y se repite de nuevo el ciclo.

q

Q

Este elevador de agua es ideal para fincas productivas en la zona andina donde adems del uso domstico se puede extraer agua para riego sin consumir energa. Esto y su sencillez la hacen adecuada para lugares remotos o con poblacin de bajos recursos en donde una

4

Se fabrica en el departamento de Puno en el Per.


motobomba elctrica o de combustible resulta costosa. Los arietes se pueden conseguir en el comercio en almacenes agrarios, o se pueden fabricar siguiendo un plano de diseo.

J.2.10.3 BOMBAS ELICAS La bomba de agua elica es ideal para extraer agua subterrnea somera a travs de pozos o aljibes. Consiste en una torre o columna metlica que sostiene en su extremo ms alto un molino de viento que al rotar transmite su movimiento a una caja reductora de velocidad o directamente a un cigeal y este, a travs de un sistema de varillas, mueve una bomba de pistn o centrfuga que extrae el agua. Este tipo de bomba puede ser utilizada para las necesidades de riego y agua domstica para una finca, o para abastecer acueductos rurales. Puede tener aplicacin en regiones donde frecuentemente sopla el viento como es en la costa atlntica, en los llanos orientales y en los valles interandinos de Colombia. Tiene la ventaja de su economa en la operacin al utilizar energa elica. Como depende de la variacin del rgimen de vientos es necesario construir almacenamientos para asegurar el abastecimiento en forma permanente. Esta tcnica es ideal para extraer agua subterrnea en los llanos orientales, en la costa atlntica y especialmente en La Guajira donde desde hace varios aos se viene utilizando. J.2.10.4 MOTOBOMBAS ELCTRICAS ALIMENTADAS POR PANELES SOLARES Los sistemas solares autnomos o fotovoltaicos domiciliarios son instalados en los casos de vivienda campesina en donde no se tiene acceso a la red de distribucin pblica. Estos sistemas requieren de una batera para almacenar energa durante las horas de actividad solar y as poder asegurar el suministro de electricidad durante la noche, o en periodos de escasez de luz solar. Con frecuencia, los sistemas solares domiciliarios son utilizados para satisfacer las necesidades de electricidad de un hogar. Los sistemas pequeos cubren las necesidades ms bsicas (iluminacin y en algunos casos televisin o radio); los sistemas ms grandes pueden alimentar, adems, una motobomba elctrica de agua. El conjunto electrgeno est compuesto por un panel solar, un controlador de carga, una batera de almacenamiento, instalacin elctrica y una estructura de soporte. El sistema completo puede ser adquirido en el comercio, pero para su diseo se requiere dimensionar el tamao de la captacin solar, o sea la cantidad de paneles solares en funcin de la carga. Las regiones ideales para aplicar esta tecnologa son aquellas que durante el da tienen largos periodos de insolacin como suele suceder en la amazona, en la orinoqua y en la costa atlntica.



CAPTULO J.3 J.3 SOLUCIONES APROPIADAS PARA CLARIFICACIN, FILTRACIN Y DESINFECCIN DE AGUA PARA VIVIENDA RURAL DISPERSA J.3.1 ALCANCEEl propsito del presente Captulo es fijar los requisitos mnimos que deben reunir los diferentes procedimientos y alternativas tecnolgicas no convencionales, recomendados para tratar el agua destinada al consumo humano de los hogares que habitan en viviendas rurales dispersas y que disponen de soluciones individuales de abastecimiento de agua, o en viviendas rurales de poblacin nucleada o dispersa con agua suministrada por sistemas de abastecimiento centralizados que no disponen de tratamiento para su potabilizacin. Es importante aclarar que cualquiera de las soluciones que se adopten, debe tener un alto componente de capacitacin dirigido a la comunidad, con nfasis en las amas de casa quienes son las que administran el agua del hogar. La capacitacin y el seguimiento debe hacerlo la autoridad sanitaria quien a travs de sus promotores de saneamiento bsico rural, ya sean del nivel municipal o departamental, debern hacer un seguimiento permanente del procedimiento escogido. En el rea rural y especialmente en las Unidades Agrcolas Familiares5 o fincas productivas, el agua puede tener varios usos como el de riego de cultivos y forrajes; piscicultura, descarga de sanitarios y consumo humano. En este Captulo se da especial importancia al agua para consumo humano como aquella que se usa para bebida directa o en la preparacin de los alimentos de la poblacin rural, sin producir efectos adversos a su salud. En la zona rural colombiana se distinguen dos clases de asentamientos: los centros poblados o poblacin nucleada, concentradas en caseros o conjuntos de mximo 500 habitantes y por lo menos 20 viviendas separadas por paredes, muros, cercas o huertas; y el segundo, el de poblacin dispersa, constituido por fincas y viviendas dispersas separadas, entre otros, por reas cultivadas, prados, bosques, potreros, carreteras o caminos

J.3.2 CONDICIONAMIENTOLas soluciones alternativas que en este Captulo se recomiendan van encaminadas a eliminar el riesgo para la salud que implica consumir agua cuya calidad no puede ser monitoreada por el sistema de proteccin y control del Ministerio de la Proteccin Social establecido por el Decreto 1575 de 2007, y aplican para: J.3.2.1 VIVIENDA RURAL DISPERSA Con cualquiera de las soluciones individuales de abastecimiento y almacenamiento relacionadas en el Captulo J.2, es decir, en aquellos casos donde la densidad de poblacin rural es muy baja, con notoria dispersin de las viviendas y por lo tanto resulta antieconmico construir acueductos veredales.5

Se entiende por Unidad Agrcola Familiar UAF, segn el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, un fundo de explotacin agrcola, pecuaria, forestal o acucola que dependa directa y principalmente de vinculacin de la fuerza de trabajo familiar, sin perjuicio del empleo ocasional de mano de obra contratada. La extensin debe ser suficiente para suministrar cada ao a la familia que la explote, en condiciones de eficiencia productiva promedio, ingresos equivalentes a mil ochenta (1.080) salarios mnimos legales diarios.


J.3.2.2 VIVIENDA RURAL CON SISTEMA DE ABASTO (SIN TRATAMIENTO) Aquellos casos donde la poblacin rural dispersa o nucleada recibe agua de un sistema de abastecimiento o abasto y que de acuerdo con la definicin del numeral J.0.6, carece de tratamiento o potabilizacin y es operado por una organizacin comunitaria. J.3.2.3 VIVIENDA RURAL CON SISTEMA DE ACUEDUCTO DEFICIENTE Aquellos casos donde la poblacin rural dispersa o nucleada tiene sistemas centralizados de acueducto que teniendo planta de tratamiento o de potabilizacin, no cumplen con las normas y criterios de calidad del agua para consumo humano de la Resolucin 2115/07 de los Ministerios de la Proteccin Social y de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, soportados en concepto sanitario desfavorable emitido por la autoridad sanitaria. La aplicacin de estas recomendaciones ser por el tiempo que persista el concepto sanitario desfavorable.

J.3.3 IDENTIFICACIN Y JUSTIFICACIN DE LA ALTERNATIVA TECNOLGICALas autoridades territoriales que promuevan y desarrollen programas para dar solucin al suministro de agua apta para consumo humano en la zona rural, debern, en conjunto con la autoridad sanitaria, identificar claramente los procedimientos o tecnologas apropiadas aplicables a su entorno regional, despus de haber descartado como

adiciones ras con tecnologías apropiadas agosto de 2008

Documents