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FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL TRABAJO DE INVESTIGACIÓN “Mejoramiento del sistema de agua potable e instalación de letrinas

con arrastre hidráulico y humedal en las zonas rurales ”

AUTOR:

Carrasco Sánchez, Herbar Harrison (https://orcid.org/0000-0003-3902-220X)

ASESOR: Mg. Ing. Luis Alberto Guevara Hermoza.

LÍNEA DE INVESTIGACIÓN: estructuras - diseño y construcción de sistemas de abastecimiento de agua potable y desagüe.

LIMA – PERÚ 2020-I

Resumen: El trabajo titulado “mejoramiento de agua potable e instalación de letrinas con arrastre hidráulico y humedad en zonas rurales” tuvo como objetivo, recolectar información de artículos científicos, con la ayuda de las plataformas virtuales como, google académico, scopus, scienciedirect, scielo, apa psycnet, para poder describir las características del tema de investigación, este trabajo corresponde al tipo de investigación no experimental, la recolección de datos generadas con el propósito tener conocimiento, se ha podido encontrar algunas de las características del mejoramiento de agua potable , alcanzando de conocer que un porcentaje de la población peruana sus sistemas de agua potable no se cumplen los mantenimientos adecuados después de haber sido elaborados, por este motivo los procedimientos de tratar agua con cada vez más complicados. el agua potable debe estar libre de microorganismos patógenos, sustancias tóxicas o nocivas para la salud, y cumplir con las normas bacteriológicas y fisicoquímicas establecidas. el agua es un recurso muy importante en la vida humana, de tal manera la población debe tomar conciencia y cuidar el agua, por otro lado, los humedales son de mucha importancia para las personas que se dedican a la agricultura, estas aguas tratadas pueden ser utilizadas para sus riegos, tal que es de importancia tener el conocimiento del uso y cuidado de estas aguas.

Palabra clave: descripción de mejoramiento de agua potable, diseño e instalación de letrina con arrastre hidráulico, instalaciones de humedal.

Abstract: The objective of the work entitled "improvement of drinking water and the installation of latrines with hydraulic drag and humidity in rural áreas" was aimed at collecting information from scientific articles, with the help of virtual platforms such as google academic, scopus, scienciedirect, scielo, apa psycnet, in order to describe the characteristics of the research topic, this work corresponds to the type of non-experimental research, the collection of data generated with the purpose of having knowledge, it has been possible to find some of the characteristics of the improvement of drinking water, reaching knowing that a percentage of the peruvian population does not comply with adequate maintenance systems after having prepared their drinking water systems, for this reason the procedures for treating water are becoming increasingly complicated. drinking water must be free of pathogenic microorganisms, toxic or health-damaging substances, and comply with established bacteriological and physicochemical standards. water is a very important resource in human life, in such a way the population must become aware and take care of the water, on the other hand, wetlands are of great importance for people who are engaged in agriculture, these treated waters can be used for their irrigation, such that it is important to have knowledge of the use and care of these waters.

keywords: description of drinking water improvement, design and installation of latrine with hydraulic drag, wetland facilities.

I.

INTRODUCCION:

Este trabajo de investigación se enfocó en el Mejoramiento del sistema de agua potable e instalación de letrinas con arrastre hidráulico y humedal en zonas rurales, Con el propósito de poder lograr una mejor distribución de agua potable y saneamiento en las zonas de nuestro territorio peruano, conociendo que en los lugares de nuestro País donde habitan las personas siempre se va requerir de muchos proyectos según el tamaño de terreno donde habitan personas y la cantidad de pobladores, entre otros, tal que hemos podido observar que en un porcentaje de algunas de las zonas rurales de nuestro territorio peruano se presentan muchos problemas de agua y saneamiento, en los cuales se ha podido investigar que los problemas con mayor magnitud, se han presentado en las zonas más alejadas de nuestro País conocidos o llamados zonas rurales , de las cuales los problemas que mayor se presentan son, la falta de mantenimiento al sistema de agua , distribución de agua incompleta para algunos lotes , obstrucciones frecuentes en las tuberías , entre otros . Es por eso es que este e me impulsado a investigar este tema ya que es muy importante para poder ayudar a los pobladores de la zonas más alejadas de nuestro país con el objetivo de darle una solución a estos problemas para que los habitantes de la las zonas rurales puedan usar el agua sin ningún problema y tengan una mejor calidad de vida, y aproveches de estos servicios , se hizo cuatro estudios sobre: Evaluación de letrinas, propuesta de diseño y evaluación de la purificación de aguas residuales y un estudio sobre humedales, siguiendo la investigación se describen los estudios más sobre salientes tal que se tomó en cuenta algunos aspectos muy importantes. Vargas Ramírez, Carolina Ivon (2016). El agua es una de las sustancias de mucha importancia para todos los seres que habitamos en el planeta tierra, El Perú es un país que cuenta con flora, fauna y diferentes recursos naturales, también consta de costa, sierra y selva. Tal que las regiones que cuentan con una gran cantidad de agua son la sierra y la selva, en donde no ha sido distribuido a gran cantidad de sus habitantes.

Según Daniel J Soeder (2018). La instalación hidráulica de agua potable es un proceso de producción de agua. Donde él quiere plantear dos casos principales para la distribución del agua subterránea: primero la distribución de agua potable y segundo instalaciones de humedal para la purificación de aguas residuales, Grupos de datos obtenidos por diferentes estudios y análisis. Las recomendaciones específicas para poder dar un buen uso a estas aguas purificadas de los residuos en las cuales serían usadas para el sembrío. Objetivo de este trabajo es hacer las personas que habitan por las zonas rurales de nuestro país puedan tener el servicio de agua potable, saneamiento y mejoramiento de aguas residuales con humedal para que puedan tener una mejor calidad de vida. Justificación del trabajo de investigación se encarga de verificar los problema que se presentan en partes de nuestro territorio peruano donde habitan pocas personas pero que no cuentan con los servicios de agua potable y saneamiento, tal que la intensión es de poder ayudar a estas personas, es muy importante conocer estos acometimientos para poder proponer una nueva forma de trabajo que pueda resolver estos problemas y de paso poder ayudar en con el medio ambiente , ya que nos va a permitir a poder resolver el problema mencionados de los pocos resultados que ofrecen los proyectos agua potable y saneamiento en las zonas rurales. Considerando que la mayor parte de las zonas rurales cuenta con este servicio pero les hacer un adecuado mantenimiento, de la cuales pocos cuentan con humedales ya que estas zonas la personas que habitan su forma de sobrevivir es con el sembrío de plantas alimenticias, el humedal tiene funciones importantes que ayudan en el tratamiento de las aguas residuales de tal manera que podrían ser aprovechadas para poder hacer sus riegos a sus plantas a la misma ves están cuidando el agua y el medio ambiente .

II.

METODOLOGÍA

2.1 Tipo de Enfoque:

El tipo de enfoque que se realizó en este trabajo de investigación es cuantitativo ya que se ha recolectado diferentes informaciones para poder obtener una buena hipótesis, de acuerdo con Inuwa M. y Rahim S, Journal (2019 pag.3), dice: “Que se requiere de revisiones sistemáticas de literaturas para obtener los factores necesarios y principales para obtener una excelente hipótesis”. Al compartir esta teoría, este trabajo se puede decir que es de enfoque cuantitativo ya que se utilizó muchas técnicas para recolectar datos, mediciones numéricas y análisis estadísticos. 2.2 Tipo de Estudio El tipo de investigación es descriptiva ya que este trabajo de investigación busca únicamente describir las situaciones y acontecimientos para probar una hipótesis específica y poner a prueba las investigaciones. Sucede que para José R. Molina Agosto (2018 pg. 3), nos da a conocer: “La investigación descriptiva es la que se encarga de mirar los fenómenos para después analizarlos tal que la investigación es un trabajo de la cual nos permite recolectar información que da la oportunidad de crear y reforzar conocimientos que ya se tenía o que se está avanzando a conocer” 2.3 . Diseño de investigación: El tipo de Diseño de investigación de este trabajo es no experimental, ya que en este trabajo de investigación no se realiza manipulación en las variables y resulta complicado hacerlo, se realiza fenómenos en su ambiente natural , De hecho, no hay posibilidades o incentivos a los cuales se interprete a los sujetos del estudio. Estos sujetos son contemplados en su ambiente natural, en su realidad. El propósito de este trabajo es recolectar información para poder tener una idea y aplicar en los lugares donde sean de mucha utilidad.

El procedimiento realizado en este trabajo es de la recolección de las informaciones principales de diferentes artículos científicos, ya que ayudara a

realizar un buen estudio y realizo la siguiente pregunta: ¿Por qué son importantes el mejoramiento de agua potable, las instalaciones con arrastre hidráulico y humedales en las zonas rurales? 2.4 Técnica e instrumentos de recolección de Datos La revisión científica de literatura es un breve análisis de lo que presenta una

situación donde se puede encontrar el estudio del problema, con lo

que se pretende realizar un buen trabajo de investigación y obtener una buena hipótesis, un buen planteamiento, entre otros, la revisión científica nos ayuda poder investigar diferentes conceptos de tal manera podamos mejorar

nuestra

metodología

de

investigación,

contextualizar

los

descubrimientos y conclusiones sobre un tema a investigar. De tal manera se recaudó datos de diferentes plataformas virtuales como: Google académico, scopus, scienciedirect, Scielo, APA PsycNET. La mayor parte de los artículos en idioma inglés. Tabla N° 1:

Periodos de selección de la información de artículos

científicos

Primer Periodo de inclusión

Segundo periodo revisión de artículos

Dato importantes de las Se pudo llevar a cabo una lecturas de cada artículo lectura completa de los buscando relación con el artículos científicos de la tema de investigación información requerida

Artículos 65

Artículos 65 Fuente: Elaboración propia

Periodo final selección definitiva de artículos Se pudo llevar a cabo la recolección de artículos de toda la información necesaria para la el trabajo de investigación Artículos 40

TABLA N° 2: Recolección de datos del trabajo de investigación Fuente: Elaboración propia NÚMERO DE ARTÍCULOS

PORCENTAJE %

Instalaciones Hidráulicas

8

28.50%

Instalaciones de Humedal

5

27%

Mejoramiento de Agua potable

5

44.50%

Total de artículos

18

100%

PLATAFORMA VIRTUALES

Google Académico

   

   

Scopus

   

   

Instalaciones Hidráulicas

2

33.30%

Instalaciones de Humedal

3

50%

Mejoramiento de Agua potable

1

16.70%

Total de artículos

6

100%

Instalaciones hidráulicas

1

33.30%

Instalaciones de Humedal

2

66.70%

Total de artículos

3

100%

Instalaciones Hidráulicas

7

70%

Instalaciones de Humedal

2

20%

Mejoramiento de Agua potable

1

10%

Total de artículos

10

100%

Instalaciones Hidráulicas

7

70%

Instalaciones de Humedal

2

20%

Mejoramiento de Agua potable

1

10%

Total de artículos

10

100%

 

Scienciedirect

 

Scielo

 

Apa Psynet

En esta recolección de datos los periodos de inclusión se ejecutó una lectura de las introducciones de cada uno de los artículos científicos de investigación, tomando en cuenta 40 artículos científicos de la recolección de 65 artículos literarios científicos publicado en las plataformas virtuales, Google académico, scopus, scienciedirect, Scielo, APA PsycNET de investigaciones científicas, registradas idioma inglés y español, entre los años 2015 y 2020. Figura N°1: Fase final de selección definitiva de artículos científicos.

Periodo final de selección de Artículos 31%

23% 20% 18%

8%

Google Academico

Scopus

scienciedirect

scielo

Apa Psynet

Fuente: Elaboración propia

Del criterio de exclusión donde se definen correctamente, la exclusión de determinados grupos donde la exploración de apoyo de los datos de la plataforma virtual Google Académico, donde se puede apreciar que se tomó mayor recolección de datos para este trabajo de investigación.

TABLA N°3: Definición y Operación de las Variables

VARIABLE

VARIABLE INDEPENDIENTE: Poder realizar un Diseño de una red, donde se almacena el agua potable en las zonas rurales

VARIABLE DEPENDIENTE: Se necesita un mantenimiento preventivo adecuado para prever problemas .

HIPÓTESIS

¿El diseño de la cisterna de agua potable y de las instalaciones de letrinas con arrastre hidráulico y humedal , será de gran utilidad de tal manera que beneficiara a las personas y mejorara la calidad de vida ?

DIMENSIONES

INDICADORES

Mantenimiento preventivo de la cisterna de agua. Mejorar la calidad de vida de las personas .

Realizar un mantenimiento de mejoramiento de agua potable, de tal manera hacer una ampliación para aquellas personas que no cuentan con estos servicios de agua Instrumentos: se potable y saneamiento realizó la búsqueda . virtual en plataformas virtuales, para obtener una buena información, con la ayuda de datos de artículos científicos.

Fuente: Elaboración propia

En la tabla se puede observar la definición y operación de las variables, se encarga de seleccionar las operaciones que permitan ayudar los conceptos observados por lo que se manifiesta, de tal manera determina este método a través de variables que serán analizadas y evaluadas.

III.

RESULTADOS Y DISCUCIÓN:

Antes de empezar a realizar el trabajo de investigación se tomó en cuanta la problemática que se presenta en la zona rural de nuestro territorio peruano con la falta de mejoramiento de agua potable y saneamiento, tal que este trabajo de investigación está elaborado a base de datos importantes de artículos científicos de investigación, Se analizaron los diferentes casos que a continuación se demostrará mediante tablas y figuras:

FIGURA N° 2: Producción, distribución, recolección y tratamiento de agua potable.

Chulluncuy-Camacho (2016). Nos dice que: “Es una instalación donde el agua cruda es sometida a diversos procesos con el objetivo de eliminar los microorganismos y los contaminantes físicos y químicos hasta los límites aceptables que estipulan las normas”. En la figura se puede apreciar los procedimiento de como se realiza, empezando de la producción de agua potable hasta disposición y tratamiento de aguas servidas.

TABLA N° 4: Clasificación del agua según su composición teniendo en cuenta los criterios de benefield y randall.

PROUCCION DE AGUA POTABLE

CLASIFICACIÓN EXCELENTE

ACEPTABLE

FUERTEMENTE CONTAMINANTE

Demanda bioquímica de oxigeno (DBO5)

3

6 DBO5 30

120

Demanda bioquímica de oxigeno (DBO)

10

20 DQO 40

200

Sólidos suspendidos totales (SST)

25

75 SST 150

400

Fuente: Elaboración propia

Podemos apreciar en la tabla la producción del agua potables y sus composiciones químicas, las aguas residuales se almacenan en la red de alcantarillado para luego ser sometidas a un tratamiento. Cuando la red de alcantarillado está elaborada para recaudar conjuntamente aguas residuales y aguas de lluvia se le conoce como combinado.

FIGURA N°3: Esquema de la configuración del sistema hidráulico de agua con recirculación

Podemos observar en la figura N° 4, el esquema del sistema hidráulico de agua, detallan las instalaciones entre los suministros de agua y las

descargas de agua, así como los tinacos y las bombas que fueran necesarios para recircular el agua.

FIGURA N°4: Diseño de letrina con sello hidráulico

FUENTE: Diseño de letrinas , Medina Mora Gabriel (2016)

Podemos apreciar en la en la figura N°5 el diseño de una letrina con sello hidráulico, ayudan que las aguas residuales se almacenasen en el tanque séptico para luego ser sometidas a un tratamiento. Cuando estas aguas residuales son tratadas con la ayuda de los humedales, pueden ser utilizadas para los riegos de las plantas.

TABLA N° 5: Clasificación de los sistemas naturales de tratamientos de aguas residuales:

Purificación de agua residuales

Tomando en cuenta la aplicación del agua en el terreno

Atribución su superficial, zanjas y lechos filtrantes, humedales construidos flujo subsuperficial

Atribución superficial, filtros verdes, infiltración percolación y filtros de arena

Empleados en los procesos que suelen suceder en la masa del agua

sistemas con plantas flotantes

Lagunas naturales

Humedales construidos flujo superficial

Fuente: Elaboración propia

Se podría definir las instalaciones de humedales como sistemas de depuración donde se producirá los procesos de eliminación de aguas residuales o contaminantes, que se encuentran en zonas húmedas naturales, en la tabla n°5 podemos apreciar de los procedimientos de la purificación de aguas residuales.

TABLA N° 6: La importancia de humedales en la depuración de aguas residuales con sus principales procesos químicos, físicos y biológicos.

Fuente: Purificación de aguas residuales Como se puede obserbar en el cuadro estos son los procedimientos importantes que presenta las instalaciones de humedales que ayudarian a las personas aprovechar las aguas residuales para sus riegos.

TABLA N° 7: Contaminación de los presentes en el agua

Fuente: Funiber (2015)

Se puede obserabar en la tabla , los estados de contaminacion como el fisico, quimico, Gaseosos , biologicos . El agua es una sustancia de mucha importancia para la humanida, animales , plantas entre otros , pero tambien se aprecia que estas aguas son contaminadas por muchos factores pero a la ves estas pueden ser tratadas ya que hay muchos metodos de poder lograr una purificacion que benefie a muchos.

FIGURA N° 5 : Diseño de la línea de conducción desde la captación de

manantial, Para línea de conducción.

Fuente: Agua potable para zonas rurales

Se puede apreciar el diseño, la línea de conducción, desde captación Manantial “Macho Muerto”, hasta llegar al tanque de almacenamiento, la mayor parte de terrenos son accidentados y el desnivel de cotas entre ambos puntos es pronunciado, conociendo la norma que, si se llega a presentar desniveles, se utilizara las cámaras corta presión, para fortalecer la energía, para que las tuberías no se produzca deterioros.

DISCUSIÓN:

Los resultados descritos anteriormente tienen relación y está de acuerdo con el autor, Crites R. and Tchobanoglous G, (2017), ya que el mejoramiento de agua potable, se encarga verificar y mejorar que el agua potable se encuentre en buenas condiciones, que se caracteriza por ser un proyecto de mucha importancia para las personas que tienes este servicio.

Los resultados con respecto a las instalaciones hidráulica se pueden encontrar los detalles de los parámetros establecido por el RNE OS.070 (2012), pendiente, caudal, velocidad y diámetro de tubería.

Este trabajo está realizado a base de datos de artículos científicos donde se ha podido investigar y recaudar información muy importante por medio de las plataformas virtuales, pero aún falta más información para poder concretar esta investigación y poder realizar un trabajo que pueda satisfacer a los interesados. Los resultados de este trabajo de investigación el mejoramiento de agua potable, diseño y características de instalaciones de letrinas con arrastre hidráulico e instalación de humedales para el tratamiento de las aguas residuales.

IV.

CONCLUCIONES

1. cuando realicemos las instalaciones de arrastre hidráulico, debemos tomar en cuenta las mediciones para poder cortar las tuberías, tener en cuenta que se comienza hacer las medidas más largas, con esto se puede evitar la aglomeración de desperdicios con las tuberías sobrantes, podemos realizar cortes en las tuberías de menor dimensión para los quiebres o uniones de accesorios. 2. en conclusión, obtenida de la información de la base de datos de artículos científicos, los humedales artificiales de flujo, son muy importantes para el tratamiento de las aguas residuales, son aptos para el riego agrícola. 3. el tanque de almacenamiento de agua potable se encuentra en actividad constante de distribución del agua, pero no cumplen con los mantenimientos requeridos que manda la norma. 4. este trabajo de investigación se realizó pensando en la problemática que presenta la mayor parte de pobladores que habitan en las zonas más alejadas de nuestro país, que no disponen de agua potable y saneamiento o tienen problemas con sus tanques de agua y requieren de instalaciones de humedales. 5. El agua potable y los humedales son muy importantes en la vida humana, nos dan sustento, ayudan en la economía y desarrollo de la población.

V.

RECOMENDACIONES

Tener en cuenta que el mantenimiento de agua potable debe ser obligatorio, la ubicación y orientación de las letrinas se deberán ubicarse de acuerdo a las normas técnicas que plantea el estado.

La protección necesaria de los humedales, con el propósito de lograr buenos resultados que permitan a los pobladores sacar el provecho necesario de estas aguas tratadas para sus riegos.

Utilizar el agua tratada en sus riegos de sus sembríos. Que a través de este trabajo de investigación se puede Acudir a capacitaciones e incentivar, para poder obtener conocimiento de cómo poder llevar un mejor manejo y uso de agua potable, de tal manera cuidar el agua ya que es muy importante en la vida humana. Cuando se presenta algún problema en el sistema de agua potable o tuberías, acudir a un especialista o pedir apoyo de las autoridades responsables. El agua y saneamiento es una prioridad muy importante para la humanidad, tal que tiene el derecho de exigir estos servicios, de tal manera debemos ser responsables en el cuidado de estos servicios. El Perú es un país que cuenta con una gran cantidad de agua natural, estas aguas se distribuyen por ríos, lagos, pozos, canales, entre otros, debemos aprovechar estas aguas, con proyectos que ayuden a distribuir y tratar en agua, aquellas personas que no cuentan con el servicio de agua potable ya que es de suma importancia para las personas.