Red de abastecimiento de agua potable

La red de abastecimiento de agua potable es un sistema de obras de ingeniería, concatenadas que permiten llevar hasta la vivienda de los habitantes de una ciudad, pueblo o área rural con población relativamente densa, el agua potable.

Origen del agua

Los sistemas de abastecimiento de agua potable se pueden clasificar por la fuente del agua, del que se obtienen:

Agua de lluvia almacenada en aljibes.

Agua proveniente de manantiales naturales, donde el agua subterránea aflora a la superficie;

Agua subterránea , captada a través de pozos o galerías filtrantes;

Agua superficial (lleva un previo tratamiento), proveniente de ríos, arroyos, embalses o lagos naturales;

Agua de mar (esta debe necesariamente ser desalinizada).

Según el origen del agua, para transformarla en agua potable deberá ser sometida a tratamientos, que van desde la simple desinfección y filtración, hasta la desalinización.

Componentes del sistema de abastecimiento

El sistema de abastecimiento de agua potable más complejo, que es el que utiliza aguas superficiales, consta de cinco partes principales:

Captación;

Almacenamiento de agua bruta;

Tratamiento;

Almacenamiento de agua tratada;

Red de distribución abierta

Captación

La captación de un manantial debe hacerse con todo cuidado, protegiendo el lugar de afloramiento de posibles contaminaciones, delimitando un área de protección cerrada.

La captación de las agua superficiales se hace mediante bocatomas, en algunos casos se utilizan galerías filtrantes, paralelas o perpendiculares al curso de agua para captar las aguas que resultan así con un filtrado preliminar.

La captación de las aguas subterráneas se hace mediante pozos o galerías filtrantes.

Almacenamiento de agua bruta

El almacenamiento de agua bruta se hace necesario cuando la fuente de agua no tiene un caudal suficiente durante todo el año para suplir la cantidad de agua necesaria. Para almacenar el agua de los ríos o arroyos que no garantizan en todo momento el caudal necesario se construyen embalses.

En los sistemas que utilizan agua subterránea, el acuífero funciona como un verdadero tanque de almacenamiento, la mayoría de las veces con recarga natural, sin embargo hay casos en que la recarga de los acuíferos se hace por medio de obras hidráulicas especiales.

Tratamiento

Planta de tratamiento de agua potable.

El tratamiento del agua para hacerla potable es la parte más delicada del sistema. El tipo de tratamiento es muy variado en función de lacalidad del agua bruta. Una planta de tratamiento de agua potable completa generalmente consta de los siguientes componentes:

Reja  para la retención de material grueso, tanto flotante como de arrastre de fondo;

Desarenador , para retener el material en suspensión de tamaño fino;

Floculadores , donde se adicionan químicos que facilitan la decantación de sustancias en suspensión coloidal y materiales muy finos en general;

Decantadores , o sedimentadores que separan una parte importante del material fino;

Filtros , que terminan de retirar el material en suspensión;

Dispositivo de desinfección .

En casos especiales, en función de la calidad del agua se deben considerar, para rendir estas aguas potables, tratamientos especiales, como por ejemplo:

la osmosis inversa;

tratamiento a través de intercambio iónico;

filtros con carbón activado.

Obviamente estos tratamientos encarecen el agua potable y solo son aplicados cuando no hay otra solución.

Almacenamiento de agua tratada

El almacenamiento del agua tratada tiene la función de compensar las variaciones horarias del consumo, y almacenar un volumen estratégico para situaciones de emergencia, como por ejemplo incendios. Existen dos tipos de tanques para agua tratada, tanques apoyados en el suelo y tanques elevados, cada uno dotado de dosificador o hipoclorador para darle el tratamiento y volverla apta para el consumo humano.

Desde el punto de vista de su localización con relación a la red de distribución se distinguen en tanques de cabecera y tanques de cola:

Los tanques de cabecera, se sitúan aguas arriba de la red que alimentan. Toda el agua que se distribuye en la red tiene necesariamente que pasar por el tanque de cabecera.

Los tanques de cola, como su nombre lo dice, se sitúan en el extremo opuesto de la red, en relación al punto en que la línea de aducción llega a la red. No toda el agua distribuida por la red pasa por el tanque de cola.

Red de distribución

Tubería de agua potable de hormigón.

La línea de distribución se inicia, generalmente, en el tanque de agua tratada. Consta de:

Estaciones de bombeo ;

Tuberías  principales, secundarias y terciarias;

Tanques de almacenamiento intermediarios;

Válvulas  que permitan operar la red, y sectorizar el suministro en casos excepcionales, como son: en casos de rupturas y en casos de emergencias por escasez de agua;

Dispositivos para macro y micro medición. Se utiliza para ello uno de los diversos tipos de medidores de volumen;

Derivaciones domiciliares.

Las redes de distribución de agua potable en los pueblos y ciudades son generalmente redes que forman anillos cerrados. Por el contrario las redes de distribución de agua en las comunidades rurales dispersas son ramificadas.

Impacto ambiental de un sistema de abastecimiento de agua potable

Los proyectos de agua potable incluyen los siguientes elementos: la construcción, expansión o rehabilitación de represas y reservorios, pozos y estructuras receptoras, tuberías principales de transmisión y estaciones de bombeo, obras de tratamiento y sistemas de distribución; las provisiones para la operación y mantenimiento de cualquiera de las instalaciones arriba

mencionadas; el establecimiento o fortalecimiento de las funciones de colocación de medidores, facturación y colección de pagos; y el fortalecimiento administrativo global de la empresa de agua potable.

Si bien un sistema de abastecimiento de agua potable tiene sin lugar a dudas un impacto sumamente positivo en la salud y el bienestar de muchas personas, la construcción de sus diversos componentes acarrea, potencialmente, algunos problemas que son los mismos que se describen en los siguientes artículos:

Manejo de recursos terrestres  e hidráulicos

Represas y reservorios

Tuberías de petróleo y gas .

Impacto ambiental potencial de oleoductos y gasoductos

Los proyectos de los oleoductos y gasoductos incluyen la construcción y operación de tuberías costa afuera, cerca de la orilla o en tierra. Los oleoductos pueden ser de hasta 2 m de diámetro. Su extensión varía desde algunos pocos hasta cientos de kilómetros. La tubería en tierra, o cerca de la orilla, generalmente se la entierra. Los oleoductos costa afuera, usualmente, se colocan en el fondo del mar en aguas de hasta 350 o 450 m de profundidad, pero se han colocado oleoductos submarinos a profundidades mayores de hasta 1500 m, en casos especiales.

Los siguientes son los elementos principales que se asocian con los oleoductos o gasoductos:

La tubería misma;

Los caminos de acceso o mantenimiento;

Las estaciones de recepción, de despacho, y de control, y las estaciones de compresores o bombeo.

Debido a la fricción interna y los cambios de elevación a lo largo de la línea, se requieren estaciones de refuerzo a intervalos regulares (p.ej., aproximadamente cada 70 km en los oleoductos, o poliductos que son muy largos. Se instalan las estaciones de compresión a intervalos apropiados a lo largo de las líneas de transmisión de gas para mantener la presión. El oleoducto o gasoducto puede transportar petróleo crudo o gas desde el cabezal del pozo hasta la planta de transferencia o procesamiento. El petróleo o gas refinado pueden ser transportados al usuario final, que puede ser una planta petroquímica o termoeléctrica.

Impactos ambientales potenciales

La instalación de oleoductos en las áreas altas incluye las siguientes actividades:

Levantamiento topográfico,

Desbroce del derecho de vía,

Excavación de zanjas;

Colocación, doblado, soldadura, envoltura y revestimiento de la tubería;

Instalación de la protección catódica para controlar la corrosión, o colocación en la zanja, en el caso de los oleoductos enterrados;

Relleno y limpieza.

En los humedales, ocurren las mismas actividades generales; sin embargo, es necesario dragar y eliminar el lodo para poder colocar la tubería. En el caso de las tierras completamente saturadas y las lagunas, se emplean barcazas para dragar el suelo, fabricar la tubería y colocarla.

La instalación de los oleoductos costa afuera significa colocarlos en el fondo del mar. La tubería puede anclarse con bloques de cemento o un entubado de concreto. Si el oleoducto debe ser enterrado, entonces será necesario cavar una zanja. Una barcaza coloca la tubería. Hay excavadoras submarinas que pueden cavar la zanja. En la mayoría de los casos se depende de la acción de las olas y la corriente para enterrar los oleoductos en las áreas costa afuera; sin embargo, también se los puede enterrar artificialmente. Es necesario enterrar los oleoductos en las áreas cerca de la orilla o en tierra.

Para asegurar la operación adecuada de los poliductos es necesario efectuar el mantenimiento y revisión de los equipos. Se realiza una inspección terrestre o área de la ruta de la tubería para detectar fugas. Los aparatos que se emplean para raspar o limpiar la parafina y escoria del interior de los oleoductos (relacionados con limpiadores, bolas o “conejos"), o para separar los diferentes materiales que se bombean por la tubería, o para extraer los líquidos o condensado (en los gasoductos) pueden producir desechos que deberán ser eliminados. La vida del oleoducto depende de la tasa de corrosión y el desgaste interior de la tubería. Es necesario emplear protección contra la corrosión en la mayoría de los suelos, especialmente, en las áreas húmedas o saladas. Las fugas o roturas de los oleoductos o gasoductos pueden causar impactos importantes más allá de los alrededores inmediatos de la tubería.

Impactos positivos

En algunos casos, se puede considerar que los oleoductos y gasoductos contribuyen a la calidad del medio ambiente porque facilitan la disponibilidad de combustibles más limpios

(p.ej., el gas con poco azufre versus el carbón con un alto contenido de azufre) para producir energía o para uso industrial. En las áreas costa afuera, los oleoductos no enterrados pueden crear un hábitat para los organismos marítimos que se sienten atraídos por el "arrecife artificial".

Impactos negativos

Los oleoductos y gasoductos costa afuera, cerca de la orilla y en tierra alta causan diferentes impactos ambientales, según su tipo, como explican los siguientes párrafos. La magnitud de los impactos dependerá del tipo y tamaño de la tubería; su significado dependerá del grado en que se afecten los recursos naturales y sociales.

Impactos directos: oleoductos costa afuera

La instalación de oleoductos costa afuera o cerca de la orilla puede causar la pérdida de los organismos bénticos y los que se alimentan en el fondo, debido a la excavación de las zanjas o la turbiedad relacionada con la colocación de la tubería. El significado de estos impactos dependerá del tipo de recurso acuático que sea afectado y la magnitud del efecto.

La construcción del oleoducto puede producir la resuspensión temporal de los sedimentos del fondo. Esa redisposición puede alterar las características de los hábitat acuáticos y provocar cambios en la composición de las especies. El significado de estos efectos dependerá del tipo e importancia de los organismos acuáticos afectados. Por ejemplo, el significado de la alteración del hábitat de la hierba marina o de los arrecifes de coral, que son considerados importantes como hábitat para la alimentación y reproducción de los peces y otros animales, puede ser mayor que la alteración de hábitat béntico profundo costa afuera.

Si la excavación para el oleoducto ocurre en las áreas costa afuera o cerca de la orilla, donde los químicos tóxicos se hayan acumulado en los sedimentos (p.ej., en los puertos cerca de las descargas industriales de químicos tóxicos, como mercurio y bifenol policlorado (BPC), la colocación de la tubería puede causar la resuspensión de estos sedimentos tóxicos y bajar, temporalmente, la calidad del agua sobre el oleoducto. Puede haber bioacumulación de estos químicos tóxicos en los organismos acuáticos (p.ej., peces y moluscos).

En las áreas costa afuera y cerca de la orilla que se utilizan para pesca de fondo, los poliductos pueden interferir con la rastra del fondo, causando la pérdida o daños al equipo de pesca, así como rotura casual de la tubería. Al arrastrar una ancla, se puede causar daños al oleoducto y provocar derrames de petróleo.

Impactos directos: oleoductos en tierras altas

La instalación de los oleoductos puede causar erosión en el área de la tubería. En las áreas montañosas, esto puede provocar la inestabilidad de los suelos y causar derrumbes. El escurrimiento y sedimentación pueden bajar la calidad del agua de los ríos y arroyos durante la construcción.

La instalación de los oleoductos y caminos de mantenimiento puede alterar los modelos de drenaje, bloquear el agua, levantar el nivel freático en el lado ascendente del oleoducto, y esto puede causar la muerte o reducción de la vegetación, como los árboles. Si el oleoducto pasa por un bosque grande, el impacto puede ser importante. Además, se puede alterar el suministro de agua a los humedales.

La creación del derecho de vía puede provocar una invasión de plantas exóticas que competirán con la vegetación nativa. Si no se controlan, puede haber un impacto significativo a largo plazo. Asimismo, la instalación de la tubería puede fragmentar el hábitat de las áreas naturales (p.ej., tierras silvestres), y provocar la pérdida de especies y reducir la biodiversidad.

En las áreas desarrolladas, los oleoductos y gasoductos pueden interferir con el uso del suelo y desplazar la población, debido a la instalación de la tubería y las subestaciones. Algunos tipos de actividades agrícolas pueden ser afectadas, solamente a corto plazo, durante el periodo de construcción.

Los oleoductos que se colocan sobre la tierra pueden crear barreras para los seres humanos y la fauna migratoria. Esto puede ser importante, dependiendo de la extensión y ubicación de la tubería,

Los sitios arqueológicos están sujetos a daños o pérdida durante la construcción de oleoductos.

La construcción de oleoductos puede causar la interrupción temporal del tráfico. Esto puede ser significativo en las áreas desarrolladas, si el oleoducto cruza las rutas principales de transporte.

Las roturas y fugas, así como los desechos generados en las estaciones de bombeo y transferencia, pueden causar, potencialmente, la contaminación de los suelos, aguas superficiales y el agua freática. La importancia de esta contaminación depende del tipo y magnitud de la fuga, y el tipo y volumen de los desechos que se generen, y el grado en el

que se afecte el recurso natural. La rotura de los oleoductos que cruzan los ríos u otras extensiones de agua pueden causar importantes daños ambientales.

Las fugas o roturas de los gasoductos pueden causar explosiones e incendios. En las áreas desarrolladas, estos accidentes representan un riesgo importante para la salud humana.

Impactos indirectos

Los poliductos de tierra alta pueden inducir desarrollo secundario (p.ej., ocupación ilegal) dentro del derecho de vía del oleoducto. Este desarrollo no planificado puede sobrecargar la infraestructura existente del área afectada.

Los oleoductos de tierra alta pueden permitir acceso a las áreas que, de otra manera, serían inaccesibles (p.ej., tierras silvestres). Esto puede provocar la degradación y explotación de estas áreas.

Temas especiales

Recursos naturales

Los oleoductos y gasoductos costa afuera y cerca de la orilla afectan los recursos acuáticos marítimos y de los esteros. Los oleoductos en tierra alta pueden afectar los recursos de agua dulce. Dependiendo de la ubicación del derecho de vía, la construcción de un oleoducto, en el cauce mayor de un arroyo, río, o cerca de los arroyos, ríos, lagos o esteros puede causar impactos importantes en la calidad del agua debido a la sedimentación y escorrentía. Además, las funciones de almacenamiento de inundaciones que poseen estos sistemas pueden ser alteradas debido a los cambios en el drenaje del agua y la construcción de instalaciones dentro de estas extensiones de agua.

La construcción de oleoductos en el fondo del mar puede impactar en los recursos marítimos y costaneros importantes (p.ej., arrecifes de coral, áreas de hierba marina, etc.), y afectar las actividades de la pesca. Las roturas del oleoducto o derrames casuales de petróleo en los terminales, afectaría, significativamente, la calidad del agua de los arroyos, ríos, lagos, esteros y otras extensiones de agua a lo largo del derecho de vía del oleoducto. Puede haber contaminación del agua freática debido a estos derrames, dependiendo de su. tipo y extensión y las características hidrogeológicas del área.

Los oleoductos largos pueden abrir las áreas naturales poco accesibles, como las tierras silvestres, para la actividad humana (agricultura, cacería, recreación, etc.). Dependiendo de la tolerancia de los recursos ecológicos de estas áreas y las características socioculturales de la población, estas actividades pueden tener un impacto adverso.

Seguridad del oleoducto o gasoducto

El transporte de gas natural por gasoducto incluye algún grado de riesgo para el público en caso de un accidente y el subsiguiente escape de gas. El riesgo más grave es el de un incendio o explosión después de una ruptura importante en el gasoducto.

Las fuerzas externas son la causa principal de los accidentes de los gasoductos y oleoductos, y han sido implicadas en más de la mitad de los incidentes. Otras causas incluyen la corrosión y los defectos de los materiales y la construcción. Los accidentes pueden ser causados por:

la operación negligente de equipos mecánicos (rosadoras y retroexcavadoras);

el movimiento de la tierra debido a un hundimiento, corrimiento, derrumbe o terremoto;

los efectos del clima (viento, tempestades, fuerzas térmicas); y,

los daños premeditados.

Algunos países tienen normas nacionales de seguridad para la construcción y operación de los oleoductos y gasoductos.

Otros temas especiales

Dependiendo de su ubicación, los oleoductos y gasoductos pueden causar un impacto en las propiedades culturales, la colonización de la tierra, los pueblos tribales, la diversidad biológica, los bosques tropicales, las cuencas hidrográficas y las tierras silvestres.

Alternativas del proyecto

La evaluación ambiental de un oleoducto o gasoducto debe incluir un análisis de las alternativas razonables que puedan cumplir el objetivo final del proyecto. El análisis de las alternativas puede producir diseños que sean más solventes, desde el punto de vista ambiental, social y económico, que el proyecto tal como se propuso, originalmente. Se deben considerar las siguientes alternativas:

la alternativa de "no hacer nada" (es decir, estudiar la factibilidad de no tomar ninguna acción para satisfacer la necesidad de combustible);

medios alternativos para transportar el petróleo o gas (p.ej., tanqueros);

mejoramiento de las instalaciones existentes;

rutas y sitios alternativos para las sub-estaciones;

métodos alternativos para construir los oleoductos, incluyendo los costos y la confiabilidad;

diseños y materiales alternativos para el oleoducto (p.ej., tubería enterrada en vez de elevada).

Se debe analizar la idoneidad o impropiedad de estas alternativas en relación con los factores ambientales y económicos. Como los oleoductos y gasoductos son lineales, una de las alternativas más importantes es la selección de la ruta. Se pueden evitar o reducir muchos de los impactos ambientales causados por los oleoductos y gasoductos, al escoger la ruta cuidadosamente, lejos de fuentes de agua, cerros que se puedan derrumbar y centros urbanos.

Instalación de distribución de agua en edificios

El fin de una instalación de suministro de agua es aportar y distribuir el agua a los puntos de consumo dentro de los edificios. Otra función es alimentar el sistema de calentamiento de agua para usos sanitarios. A partir del punto donde se prepara el agua caliente, hay también una red paralela y de características semejantes a la de agua fría, para la distribución de agua caliente.

También se encarga de llevar el agua a las instalaciones que lo requieran: calefacción, refrigeración, protección contra incendios, etc., así como a los grifos de riego de los jardines.

Consiste en una red de conductos que acomete a la red de suministro urbano de aguas y la distribuye mediante conducciones.

Funcionamiento

Es una red que funciona a presión, que puede venir dada directamente por la red urbana o, cuando es insuficiente, mediante un grupo de presión (o grupo sobreelevador) situado en el propio edificio.

Presiones de funcionamiento

Se estima que la presión mínima necesaria en el punto más desfavorable (más alto y alejado) de la instalación, ha de ser de unos 50 kPa,1 presión llamada residual.

También, en la mayoría de los casos, para el buen funcionamiento de los aparatos, debe de haber una presión máxima limitada, por encima de la cual habrá problemas de funcionamiento (goteo de grifos, cisternas de inodoro que no cierran...), que se estima en unos 500 kPa.

Partes de la instalación

Para su descripción puede dividirse en tres partes:

Derivación de piso: Red pequeña de piso o local, que consiste en una serie de tuberías horizontales, que distribuye el agua, dentro de una casa, piso o departamento, a los puntos de consumo, generalmente situados en locales específicos, llamados a menudo cuartos húmedos:nota 1 cuartos de baño, aseos, cocinas, lavaderos. En ellos tiene los ramales necesarios para alimentar a todos y cada uno de los aparatos sanitarios o electrodomésticos que usen agua.

Montantes: son las conducciones verticales que llevan las aguas desde la planta baja o sótano a los pisos. El nombre completo tradicional era columna montante, de ahí que normalmente se diga “la montante”, con el artículo en femenino.

Distribuidores: son las tuberías horizontales que distribuyen el agua de la red urbana, por la parte baja del edificio, hacia las diversas montantes.

Alimentación a los puntos de consumo

El fin básico de la instalación es alimentar los puntos de consumo de un edificio. Estos puntos están, generalmente, en los llamados cuartos húmedos. Consisten en las griferíasde los llamados aparatos sanitarios: lavabo, bañera, bidé, ducha, fregadero, lavadero, inodoro, urinario, vertedero, o electrodomésticos que utilizan agua: lavadora, lavavajillas y a veces frigoríficos (para fabricación de hielo).

Lavabo

 

Bañera

 

Bidé

 

Ducha

 

fregadero

 

Inodoro

También debe alimentar a los aparatos de calentamiento de agua y a los sistemas de calefación; cuando sean individuales, porque no hay servicio centralizado, lo harán desde la derivación y si es centralizada, desde el distribuidor. En el caso del agua caliente, si hay preparación solar, que en edificios de vecinos debe ser centralizada, la alimentará desde un distribuidor y, desde el acumulador, el suministro vendrá de esta instalación al acumulador auxiliar (ver energía auxiliar) o a los recalentadores individuales, desde la derivación.

Los seis primeros aparatos (lavabo, bañera, bidé, ducha, fregadero y lavadero) deben tener alimentación de agua fría y caliente, así como la lavadora y el lavavajillas (muy conveniente para ahorro de energía, sobre todo cuando se prepara por sistemas solares).2 Además de ahorrar energía en el calentamiento, los ciclos de lavado duran menos tiempo, incluso con agua caliente preparada con energías convencionales. Los demás aparatos no requieren más que alimentación de agua fría, lo mismo que los puntos destinados al riego de jardines, terrazas o cocheras.

El ramal que alimenta a cada uno, tanto de agua fría como de caliente, debe disponer de una llave de paso (llave de aparato), para independizarlo de la red cuando tenga mal funcionamiento (pérdidas) o sea necesario hacer reparaciones.

Derivación de piso

La derivación de piso, o más propiamente, de apartamento, porque en cada piso puede haber varios apartamentos, cada uno con su derivación, arrancan de la montante y llevan el agua a los distintos aparatos. Es conveniente hacerla por la parte superior, cercana al techo,nota 2 y distribuye el agua a los distintos cuartos húmedos, teniendo cada uno de esos cuartos una llave de paso a la entrada (en realidad dos, una para fría y otra para caliente). Debe de tener un contador a la entrada de cada apartamento y, en caso de producción centralizada de agua caliente, otro para ésta.

Montantes

Las montantes (o columnas montantes) son las tuberías encargadas de subir el agua a los distintos pisos. En cada piso arrancarán las derivaciones de cada uno de los usuarios, si hay más de uno. En ese punto, debe de haber un contador de agua por cada usuario para medir el consumo realizado y poder facturarlo. Por esta razón, las montantes deben discurrir por un lugar de uso común del edificio (hueco de escalera), para leer el consumo sin necesidad de entrar en la vivienda. Además debe de haber una llave de paso, también accesible desde el exterior, para cortar el suministro en caso de haber una fuga en una vivienda vacía.

Tramo de presión: El problema que se presenta en este componente de la instalación es la presión de alimentación. Efectivamente, conforme el agua sube, pierde presión (unos 100 kPa por cada 10 metros de alturanota 3 ), de modo que si se quiere que el agua llegue al piso más alto con suficiente presión, debe de haber en el extremo inferior una presión suficiente. Pero también hay que evitar que en los pisos bajos haya un exceso de presión.

Eso quiere decir que, cuando los edificios son altos, habrá que establecer unos tramos en las montantes, tramos de presión, en cuya parte superior debe de haber la presión mínima necesaria y en la inferior la máxima. Teóricamente, el tramo sería de unos 40 m de altura, pero si en la parte inferior de este tramo hubiera los 500 kPa mencionados, cuando el consumo es grande, a lo largo del tramo habrá pérdidas de presión debido al rozamiento, luego no se obtendrá el mínimo necesario en la parte superior.nota 4 Se estima que la altura conveniente para un tramo de presión es de unos 22...24 m.

Esto significa que habrá que dividir el edificio en tramos en altura y disponer tantas montantes como tramos de presión haya. El primer tramo llegará hasta la altura conveniente (no más de 22...24 m), el segundo hará el mismo recorrido que el primero,

pero sin derivaciones hasta el piso inmediatamente superior al último alimentado por el primer tramo y así sucesivamente.

Cada uno de los tramos de presión ha de ser tratado como una instalación independiente. En la entrada de la red al edificio se dispondrá un distribuidor para los tramos necesarios y desde allí, como se ha dicho, serán independientes, tanto los distribuidores como las columnas. Además, habrá que ajustar la presión de cada tramo a la necesaria para su funcionamiento, lo que se logra mediante grupos de presión, válvulas de reducción de presión o sencillamente con la presión de la red urbana, según los casos.

En el arranque de cada columna debe haber una llave de paso, un grifo de vaciado y, es conveniente (algunas normativas lo hacen obligatorio), un dispositivo de retención.

En hoteles y hospitales es muy conveniente que las montantes (así como las bajantes de la instalación de saneamiento) vayan por un patinillo que pueda ser registrable desde los pasillos, de este modo, cuando sea necesario hacer reparaciones, no hará falta obra de albañilería, ruidosa y sucia. Por supuesto, también es buena práctica hacerlo en otro tipo de edificios.

Acometida, distribuidores generales

A la entrada del agua desde la red de suministro urbana, habrá una arqueta o armario, según los casos, de acometida, en la que se disponen una serie de mecanismos para el control y regulación del sistema.

A continuación de la arqueta, puede haber un local técnico, donde se situarán los sistemas de regulación de presión, si hay necesidad de ellos y del que arrancará el distribuidor general (o los distribuidores a distintas presiones). Si fuera necesario (aguas duras) se instalará también aquí un descalcificador.

Los distribuidores generales son las conducciones encargadas de repartir el agua, desde la arqueta de acometida o, en su caso, desde el local técnico, por la parte baja del edificio, hacia las distintas columnas. Es muy conveniente que los distribuidores vayan por el techo de un sótano, si existe, para que se puedan registrar y reparar cómodamente, así como identificar el punto donde arrancan las distintas montantes, para cerrar las válvulas correspondientes en caso de reparaciones locales.

Como se ha dicho, en caso de que haya más de un tramo de presión en el edificio, habrá tantos distribuidores, paralelos, como tramos.

Accesorios

Además disponen de varios dispositivos accesorios:

Arqueta o armario de acometida

En este lugar se disponen una serie de mecanismos que sirven para controlar o manejar el servicio de suministro; su instalación depende de lo indicado en las normativas de los distintos países. Normalmente son:

Una llave de paso

Un filtro

Una válvula de retención

En algunos casos un contador general, sobre todo cuando la instalación alimenta a un solo usuario (económicamente hablando): instituciones, edificios de oficinas de una sola empresa...

Un grifo de comprobación: sirve para comprobar la presión (añadiendo el correpondiente dispositivo medidor) y, en su caso, la exactitud del contador.

Otra llave de paso.

El conjunto debe disponer también de un sumidero de desagüe conectado a la red de desagüe.

Elementos del armario de acometida

Llave de paso

 

Válvulas de retención

 

Contador

 

Grifo de comprobación

Regulación de la presión

Los grupos de presión y las válvulas reductoras de presión, son los dispositivos encargados de ajustar la presión a las necesidades de la instalación cuando la de la red urbana no es la adecuada.

Si la presión es insuficiente, será necesario poner un grupo de presión. Consiste en un depósito cerrado, que a veces se llama autoclave, con un colchón de aire, en el que se introduce agua a presión mediante unas bombas, comprimiendo el aire, que se encargará de dar la presión cuando las bombas estén paradas. Las bombas arrancan cuando la presión es la mínima necesaria (según la distancia al punto más desfavorable) y paran cuando han puesto el depósito a una presión de 100...150 kPa sobre la presión mínima; cuando se utiliza un punto de consumo, saldrá agua del depósito mientras que la presión del colchón de aire esté por encima del valor mínimo; cuando vuelve al valor mínimo se ponen en marcha de nuevo las bombas. Previamente a las bombas hay un depósito, llamado partidor o auxiliar, para evitar que las bombas "chupen" directamente de la red.

En instalaciones grandes, en vez del grupo de presión pueden ponerse bombas de caudal variable, que regulan de modo más ajustado la presión en cada momento.

Una válvula reductora de presión es un dispositivo que tiene una pérdida de presión variable, conforme sea la presión del fluido de entrada, de modo que a la salida la presión sea menor y siempre la misma. Se emplean cuando la presión de la red es excesiva para los aparatos sanitarios.

Contadores de caudal

Artículo principal: Caudalímetro

La mayoría de las normativas nacionales obliga a poner un contador de caudal individual para poder facturar el consumo, pero también como medio disuasorio de consumos inútiles. El contador se pone en cada unidad (económica) de consumo, sea un usuario domiciliario, una oficina o todo un edificio de un solo propietario (un edificio de oficinas de una misma empresa, por ejemplo). El modo más económico, desde el punto de vista de la instalación, es colocarlos en la entrada del local o apartamento al que sirven, tras el comienzo de la derivación individual, en el piso.

En la normativa de algunos países, se ha propiciado la instalación de todos los contadores juntos en un llamado cuarto de contadores y desde ellos una montante individual a cada piso. Es un sistema absurdo, pues la única favorecida es a la compañía suministradora (mejora la productividad de los encargados de la lectura pues se leen todos juntos y no hay que ir piso por piso); para los propietarios del edificio todo son inconvenientes: se emplea mucho más material (instalación más cara); las reparaciones de las montantes, juntas en un hueco, son más difíciles (es decir, saldrán más caras); se ocupa un espacio en el edificio absurdamente (tanto en el cuarto de contadores, como el empleado en alojar las montantes).nota 5 Y la cuestión es ahora menos lógica, porque actualmente se fabrican contadores electrónicos, y un cableado, que ocupa un espacio reducido (mucho menor que el de las montantes múltiples), serviría para llevar las lecturas a un cuadro situado en el piso bajo, cuadro que no requiere un local sino sólo una taca en un muro, o bien una conexión a internet para enviar las lecturas al ordenador central de la compañía una vez al mes.

Aparato de descalcificación

Artículo principal: Descalcificador

Dispositivo que sirve para reducir la dureza del agua. Debe colocarse después de la arqueta de acometida, normalmente en el local técnico, y antes de cualquier sistema de regulación de presión que pueda ser necesario y, por supuesto, antes de la división de la instalación para formar tramos de presión.

Distribución de ACS

Como se ha dicho, el agua caliente para usos sanitarios (ACS) se distribuye por una red paralela y semejante a la de agua fría, con alguna diferencia. En

las instalaciones centralizadas (mucho más económicas de explotación que las individuales) es necesario un sistema de almacenamiento en el local técnico (a menudo llamado cuarto de calderas), con un depósito en el que se prepara (se calienta hasta una temperatura de 60ºC más o menos) el volumen de agua que, estadísticamente se calcula va a consumir durante una hora, en hora punta de consumo. Si hay preparación por calentamiento solar debe de haber otro depósito separado,3 en el que se almacenará el agua precalentada con los colectores solares, para después pasar al citado, donde se recalentará hasta la temperatura de distribución, mediante un sistema de calentamiento auxiliar.

La otra diferencia de la red es que se requiere una conducción de retorno desde el punto más alejado de la red de ACS hasta el depósito de almacenamiento, con una bomba de recirculación, para evitar que, si alguien abre un grifo alejado, tenga que esperar a que el agua llegue.4 Esta conducción tendrá una bomba de recirculación o, si es reducida la distancia, podrá estudiarse la posibilidad de que la circulación se haga por termosifón.

Además, como es muy conveniente que esta instalación tenga también contador (y además obligatorio en muchos países), el agua fría que pase por él se contará y cobrará a precio de agua caliente. En este caso, el retorno arrancará desde un punto anterior al contador, evitando que la recirculación se haga a través de él.

Por supuesto, si la instalación del edificio tiene más de un tramo de presión, la instalación de ACS también se dividirá en el mismo número de tramos y cada una de las divisiones será como una instalación distinta, con sus depósitos de almacenamiento, distribución y tuberías de retorno independientes.

Cuando se trata de sistemas centralizados individuales de preparación, la red discurrirá solamente dentro de la unidad de consumo (vivienda o local) y tras el calentador, sea del tipo que sea, arrancará la red paralela de agua caliente.

Construcción

Se utilizan tuberías de cobre y plásticos fundamentalmente. Se han usado de plomo (prohibidas en muchos países por los problemas sanitarios, saturnismo, que pueden dar), y de acero galvanizado (llamada en muchos lugares caña, de donde viene el nombre de cañerías para el conjunto de la instalación) que, a pesar de ser un material muy adecuado ha dejado de usarse por la dificultad de instalación y, aún más de reparación, y porque tienen problemas de corrosión con el agua caliente.

Cuando se trata de tuberías para agua caliente, deben de tener un aislamiento térmico.

Es muy importante que los diámetros sean adecuados, pues si son pequeños, aparte de que la red dará caudales insuficientes en momentos punta de consumo, puede ocurrir el llamado golpe de ariete, cuando se cierra bruscamente una llave o grifo (lo que es fácil con las actuales que cierran con un cuarto de vuelta). La combinación de alta presión con altas velocidades produce una onda en el fluido que llegaba al grifo, que se manifiesta en golpe seco en algún lugar de la instalación (codo o derivación), un auténtico martillazo, que acaba por averiar los conductos al repetirse constantemente. Aparte de prevenir diámetros adecuados (menos velocidad), en instalaciones hechas, el golpe de ariete se soluciona con grifos de cierre lento (llave de asiento) o con dispositivos antiariete, estratégicamente situados, que consisten en un colchón de aire que absorbe la presión de la onda producida.

Otras soluciones[editar]

En muchas localidades, el servicio urbano no tiene caudal suficiente a ciertas horas del día, de modo que es frecuente tener un depósito acumulador en el edificio, a menudo en la cubierta e incluso más arriba, mediante una torreta. Estos depósitos elevados (que en algunos lugares se llaman cambijas), no son nada convenientes pues, calentada por el sol, el agua puede alcanzar en ellos temperaturas superiores a los 20 ºC, mínima necesaria para el desarrollo de la legionella. Es más adecuado situar estos depósitos en la parte baja de los edificios, y aun mejor en un sótano o bodega, y utilizar un grupo de presión para elevarla a los pisos.

Estas precauciones valen lo mismo para los casos en que el agua se obtiene de la lluvia y se almacena en un aljibe o cuando se extrae de un pozo mediante una bomba. Se debe impedir por todos los medios que su temperatura suba de 20 ºC por lo que se debe acumular en un depósito subterráneo y no se debe subir a un depósito elevado, sino emplear el citado grupo de presión.

Consumo

El consumo de agua se tiene que ajustar a las costumbres de los inquilinos de la vivienda. En la tabla siguiente se muestra el consumo aproximado de cada elemento, por cada uso de servicio.5 Ha de tenerse en cuenta que estas cantidades son de agua mezclada, fría con caliente:

Elementos

Litros

Lavabo 3 a 6

Ducha 30 a 50

Bidé 5 a 7

Bañera 100 a 130

Ahorro de agua[editar]

Grifo temporizado.

Inodoro+lavabo con llenado de la cisterna desde el lavabo.

Son convenientes los inodoros con dos tipos de descarga: corta, para aguas menores, y larga, para aguas mayores. El problema es que a menudo el

usuario no comprende claramente cómo se activa cada una de ellas cuando se trata de cisternas con botón pequeño. Es más claro cuando se usan teclas grandes (cisternas empotradas).

Otro sistema de ahorro es utilizar el agua del lavabo para rellenar la cisterna del inodoro, de modo que se limpia con agua jabonosa reutilizada, como el inodoro de la figura.

En aseos de uso público se deben emplear grifos temporizados, porque muchos usuarios son poco cuidadosos y no cierran al terminar.

A menudo se aconseja poner un "economizador" en los grifos, que consiste en un dispositivo sencillo, que reduce el paso del agua, creando una pérdida de carga. Pueden funcionar correctamente cuando el suministro es con presión y caudal adecuados, pero ser un inconveniente en algunos casos; por ejemplo cuando se usa un calentador de agua circulante nota 6  o cuando el agua de la red es muy dura, porque entonces se depositarán las sales y obturarán el dispositivo en poco tiempo.

Ingeniería sanitaria

La ingeniería sanitaria es la rama de la ingeniería dedicada básicamente al saneamiento de los ámbitos en que se desarrolla la actividad humana. Se vale para ello de los conocimientos que se imparten en disciplinas como la hidráulica, la ingeniería química, la biología (particularmente la microbiología), la física, la matemática, la mecánica, electromagnetismo, la electromecánica, laTermodinámica, entre otras. Su campo se complementa y se comparte en los últimos años con las tareas que afronta la ingeniería ambiental, que extiende su actividad a los ambientes aéreos y edáficos.

Instalación de Tuberías de Acueducto

El hombre posee la necesidad de vivir en sociedad. Esto trae como consecuencia la formación de aglomeraciones humanas, las cuales traen muchos problemas que se agudizan cuando

la población se forma sin un plan previo de ordenamiento. Entre los muchos problemas que traen las aglomeraciones urbanas, las que más interesan a la Ingeniería Sanitaria, son la aparición deenfermedades, en mayor cantidad, cuando no se cumplen los requisitos fundamentales de la higiene. Los problemas higiénicos producidos por las grandes urbanizaciones, que muchas veces se agudizan por la presencia de los animales que nos rodean, se traducen en definitiva en el deterioro del medio ambiente circundante, es decir, se produce lo que comúnmente llamaríamoscontaminación.

Reactor UASB (Reactor anaerobio de flujo ascendente)

Los elementos del medio ambiente susceptibles de contaminación son, el aire y el agua (y el suelo); que junto con los alimentos, la luz y el calor son los que se han dado a llamar los cinco elementos esenciales para la vida. Surge en consecuencia la necesidad de adoptar a través del vector que maneja la salubridad, todas las medidas que conciernen al mejoramiento de las condiciones de vida de la población y al cuidado de la salud colectiva.

Posiblemente el mayor logro de la ingeniería sanitaria fue la drástica disminución de las enfermedades de origen hídrico, comodisentería, tifoidea, diarreas infantiles y otras. Tal logro fue alcanzado mediante el tratamiento de agua para consumo humano, clarificándola, filtrándola y desinfectándola. Estas prácticas comenzaron a hacerse en la edad contemporánea desde mediados del siglo XIX, y surge allí especialmente el nombre del médico inglés John Snow, que aunó en su estudio métodos deepidemiología y de ingeniería.

Lagunas de Estabilización

La Ingeniería Sanitaria se orienta a la gestión, planeación, análisis, diseño, desarrollo e implementación de tecnologías apropiadas que buscan ofrecer alternativas de solución a los diversos problemas de la comunidad y su entorno, haciendo uso de las tecnologías de punta en los diversos campos de las ciencias y del quehacer humano. Constituye, entonces, parte fundamental en la solución a los problemas de salud y medio-ambientales, una actividad que mediante la elaboración de modelos aplicados a la condición ambiental, busca conservar, mejorar y garantizar la salud pública y el bienestar de la comunidad.