Sistema de Filtracion Para Tratamientos de Agua de Lluvia
1 SISTEMA DE FILTRACIÓN PARA TRATAMIENTO DE AGUAS LLUVIAS ANA MARÍA SÁNCHEZ CASTAÑO UNIVERSIDAD CATÓLICA POPULAR DEL
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1
SISTEMA DE FILTRACIÓN PARA TRATAMIENTO DE AGUAS LLUVIAS
ANA MARÍA SÁNCHEZ CASTAÑO
UNIVERSIDAD CATÓLICA POPULAR DEL RISARALDA FACULTAD DE ARQUITECTURA Y DISEÑO PROGRAMA DE DISEÑO INDUSTRIAL Pereira 2010
SISTEMA DE FILTRACION PARA TRATAMIENTO DE AGUA LLUVIAS
ANA MARÍA SÁNCHEZ CASTAÑO ASESORA PROYECTO DE GRADO: PATRICIA MORALES
UNIVERSIDAD CATÓLICA POPULAR DEL RISARALDA FACULTAD DE ARQUITECTURA Y DISEÑO PROGRAMA DE DISEÑO INDUSTRIAL Pereira 2010
2
Contenido Pág.
Lista de tablas
5
Lista de gráficos
6
Abstrac
7
Dedicatoria
9
Agradecimientos
10
Introducción
11
El problema
13
Identificación del problema
13
Descripción del área problemática
14
Formulación del problema
15
Justificación
16
Objetivo general
17
Objetivos específicos El referente
17 18
Marco teórico
18
Lluvia
18
Distribución y utilización de la lluvia
19
Pluviómetro
20
Pluviosidad
20
Intensidad de las lluvias
20
3
Clasificación de precipitaciones acuosas
21
Llovizna
21
Chubasco
21
Lluvia
22
Tormenta eléctrica
22
Aguacero
22
Monzón
22
Manga de agua o tromba
22
Nombres coloquiales
23
Tipos de lluvia
23
Lluvias de convección
24
Características de las lluvias de convección
25
Lluvias orográficas
28
Características del agua lluvia y corrientes superficiales Recuperación del agua de lluvia
30
Resolución 2115 de 2007
33
Estudio nacional del agua (IDEAM, 2000)
38
Mecánica de filtración de agua potable
40
La purificación de
Agua
32
42
La Arena
43
Antracita
45
Análisis de tipologías desde las metafunciones del diseño Conclusiones
49 52
4
Casos de estudio
53
Cultura
55
Distribución poblacional por estrato 2010
56
Metodología
58
Determinantes
58
Parámetros
58
Alternativas en dos y tres dimensiones
60
Bocetos en 2d como prototipo de filtrado de aguas lluvias Prototipo funcional de filtro para agua lluvia Despiece de filtro de agua lluvia por funciones Bocetos de filtro de aguas lluvias en cocina colombiana Boceto de filtro propuesta en patio de ropas Simuladores con proximidad al boceto anterior
61 62 63 68 69 71
Planos técnicos
76
Secuencia de usabilidad
79
Prototipo real
80
Referencias bibliográficas
82
Anexos
84
5
Lista de tablas Pág. Tabla 1. Características físicas
36
Tabla 2.Tatos estadísticos del consumo de agua
37
Tabla 3. Datos unitarios en las viviendas
37
Tabla 4. Estrato socioeconómico
57
6
Lista de gráficas Pág. Gráfica 1. Distribución poblacional por estrato 2010
56
7
Abstrac El presente documento muestra la viabilidad de diseñar un prototipo casero para la potabilización de aguas lluvias; lo anterior debido a la alta demanda de este preciado liquido en diversos
usos,
anterior
se
tanto
ve
residenciales
apoyado
en
como
la
industriales.
necesidad
de
Lo
plantear
alternativas limpias que apunten hacia la disminución en el uso
del
agua,
al
igual
que
la
de
proyectar
procesos
de
reciclado de este solvente universal, siendo este un recurso fundamental hombres anterior
sin
para
la
sobrevivencia
importar
como
una
su
excusa
y
sostenimiento
estrato
socioeconómico,
para
en
aportar
el
de todo
los lo
desarrollo
sostenible, necesidad urgente de toda población.
PALABRAS
CLAVE:
Potabilización,
diseño,
filtración,
aguas
lluvias, tratamiento.
Summary This
document
shows
the
viability
to
design
a
kind
of
household prototype in order to potabilize raining waters; the
above
is
based
on
the
need
to
establish
clean
alternatives that aim to diminish the use of water, as well as project recycling processes of this universal solvent, being this such a fundamental resource for survivance and
8
sustaining stratus;
of all
men, the
worthlessly
exposed
as
their
excuse
to
socio-economical furnish
on
the
sustainable development, the urgent need of all population. KEYWORDS:
Potabilization,
waters, treatment.
design,
filtration,
raining
9
Dedicatoria “A mi familia que siempre me apoyo en cada uno de mis proyectos
en todo el transcurso de mi carrera,
sin dejar de
motivarme cuando tenía un tropiezo o fracasaba en mis trabajos, alentándome a seguir día a día con una dificultosa labor por sacar adelante”.
10
Agradecimientos “A mi familia por ser pacientes en todos los daños a la infraestructura del hogar mientras hacía maquetas, a mi madre por ser el motor que acompañaba mis trabajos y me respaldaba en cada uno de ellos, mi tutora Patricia Morales que fue una excelente acompañante destacando su conocimiento amplio en el tema desarrollado en el proyecto y su estimulación para seguir adelante, y a mis amigos que contribuyeron con un granito de ayuda en mi carrera”.
11
Introducción El agua es un elemento esencial para la vida, sin ella la humanidad
no
podría
subsistir.
Lo
anterior
genera
una
preocupación creciente, a través del tiempo puesto que se ha generado una notoria descomposición de este recurso humano, trayendo
consigo
diferentes
consecuencias
ambientales
y
físicas en la gente, esto repercute en una accesibilidad al servicio de agua apropiado para el consumo, este constituye el principal factor en beneficio de la calidad de vida de los seres humanos. El tratamiento
de agua es un problema latente
y una necesidad de urgente solución. Por
lo
anterior,
presentando solvente
un
alrededor
inusitado
universal,
del
interés
debido
a
la
mundo
por
la
se
ha
venido
recuperación
imposibilidad
en
del
algunas
regiones por obtener tan preciado líquido. Es así como se ha visto en las aguas lluvias un valioso recurso de recuperación que se puede utilizar para realizar un tipo de reciclaje al agua, ay así poder disminuir su consumo. Teniendo en cuenta lo anterior este proyecto tiene como finalidad ofrecer un diseño de un producto que permita ser comunicativo, solución
a
sociable, un
disponibilidad
y
problema de
agua
en
estético-funcional social,
como
contraposición
lo con
para es su
una
la
poca
elevada
12
demanda
evidente
en
diferentes
sectores.
El
prototipo
diseñado puede ser acoplado en diferentes partes del país.
13
El problema
Identificación del problema: En
la
actualidad,
atraviesa causas,
por es
una
la
productivos, productos
la
mayoría
crisis
carencia
de
los
económica, de
en
países donde
normativas
en
del una
los
mundo de
las
sectores
tendientes a regular el uso y consumo de los
naturales,
dentro
de
ambientes
ecológicamente
sostenibles. Ante el desequilibrio ambiental que se viene presentando,
el
ser
humano
está
buscando
sacar
el
mayor
provecho posible de la naturaleza, utilizando recursos que no la
contaminen
ni
la
destruyan,
generando
procesos
más
naturales, como en el caso de la utilización de la energía eólica, hidráulica, solar, etc. En este sentido se pretende presentar un mecanismo de consumo natural de aguas, el cual puede convertirse en
una
herramienta importante para la supervivencia del ser humano. En
varios
lugares
del
estrategias para recolectar
mundo
se
están
implementando
aguas lluvias, con
el fin de
sustituir el consumo de agua de fuentes contaminadas. El proyecto pretende contribuir con la solución a un problema no solamente social, sino también ambiental, implementación
de
un
sistema
de
pues con la
potabilización
de
aguas
lluvias, se estaría llevando agua potable a sectores que
14
carecen de este servicio, y a la vez se estaría utilizando un recurso natural sin generar daños al medio ambiente. Los filtros de potabilización de aguas lluvias no están totalmente acercados a las comunidades, no solo por sus altos costos, sino por la mano de obra, que no conoce el proceso de diseño y construcción, económico y fácil para
obtener un
producto el cual se pueda instalar en sus casas, con el objetivo
de
proteger
el
medio
ambiente,
y
economizar
en
costos de consumo de agua. Para
tal
efecto,
se
pretende
plantear
elementos
que
alimenten la posibilidad de construir prototipos de filtrado de aguas que busquen un equilibrio entre la actividad humana y la naturaleza.
Descripción del área problemática En
la
sociedad
colombiana
se
han
determinado
diferentes
estereotipos de clases sociales teniendo en cuenta sectores, poblaciones
o
áreas
donde
predominan
notoriamente
estos
estratos, por todo esto, las clases menos favorecidas son los estratos 0, 1 y 2 donde la vivienda o sus servicios para su sobrevivencia son nulos o totalmente escasos. En
Colombia
tenemos
un
clima
tropical
por
su
medio
montañoso posee diferentes pisos térmicos, por lo cual en
15
diferentes
zonas
del
país
hay
mayor
lluvia
que
en
otras
partes, allí es donde los sectores más vulnerables se ven atropellados. Ante todo esto las necesidades de habitantes de estratos bajos son pocas y una de los recursos vitales para la vida de un ser humano es el agua, donde se ven afectados por diferentes enfermedades trasmitidas por el mal trato de ella. De lo anterior, surgió la necesidad de plantear un posible diseño de un prototipo que busque la potabilización del agua, donde se puedan beneficiar un amplio grupo de personas que falecen
de
tan
preciado
recurso.
Por
esto
la
pregunta
planteada obedece a la siguiente formulación:
Formulación del problema: ¿Cómo
diseñar un sistema de potabilización de agua lluvia de
fácil uso en las cocinas de los colombianos que no cuentan con éste servicio?
16
Justificación Es evidente y notoria la escases de agua en el mundo y en muchos
países,
abastecimiento
de
los
cuales
no
agua
potable,
poseen
siendo
este
con
un
buen
es
el
mayor
sustento para el ser humano, donde los tratamientos de mala calidad
que
se
le
realicen
podrían
manifestarse
en
enfermedades diferentes que en casos extremos conducen a la muerte de sus consumidores directos. Por ello es necesario recurrir
a
abastecerse
otros de
factores
ellos
mismos
como para
los su
son
climáticos
subsistencia,
y
este
elemento natural cotidiano como lo es el agua lluvia, podría contribuir a una mayor economía en el hogar conteniendo el agua lluvia en un filtro de tratamiento donde la misma no va a causar problemas de salud a los consumidores.
17
Objetivo general Diseñar
un
sistema
funcional
de
potabilización
de
aguas
lluvias, ubicado en las cocinas de los hogares colombianos que no tienen acceso al agua potable y que sea de fácil manipulación.
Objetivos específicos Convertir aptas las aguas lluvias para el consumo humano a partir de un dispositivo de potabilización.
Disminuir al máximo el consumo de agua convencional, al ser reemplazado por aguas lluvias recicladas.
Diseñar
un
producto
tecnologías apropiadas.
de
potabilización
que
utilicé
18
El referente
Marco teórico El filtro de potabilización de agua lluvia debe de percibir diferentes aspectos teóricos que abarque una teoría donde se comprenda
perfectamente
términos
como
son
lluvia,
potabilización, filtro y las características del agua para ser utilizada en seres humanos.
Lluvia La lluvia (del lat. pluvĭa) es un fenómeno atmosférico de tipo acuático que se inicia con la condensación del vapor de agua
contenido
en
las
nubes(Wikipedia,
la
enciclopedia
libre). Según
la
Meteorológica
definición Mundial,
la
oficial lluvia
de es
la
la
Organización
precipitación
de
partículas líquidas de agua de diámetro mayor de 0,5 mm o de gotas
menores,
pero
muy
dispersas.
Si
no
alcanza
la
superficie terrestre, no sería lluvia sino virga y si el diámetro
es
menor
sería
llovizna.
La
lluvia
se
mide
en
milímetros al año, menos de 200 son insuficientes, entre 200 y 500 son escasas, entre 500 y 1.000 son suficientes, entre 1.000 y 2.000 son abundantes y más de 2.000 son excesivas.
19
La
lluvia
depende
de
tres
factores:
la
presión,
la
temperatura y, especialmente, la radiación solar. En las últimas décadas, se ha producido un fenómeno que causa lluvias con mayor frecuencia cuando la radiación solar es menor, es decir, por la noche. El agua puede volver a la tierra, además, en forma de nieve o de granizo. Dependiendo de la superficie contra la que choque, el sonido que producirá será diferente. Gotas de agua Las gotas no tienen forma de lágrima (redondas por abajo y puntiagudas por arriba), como
se suele pensar. Las gotas
pequeñas son casi esféricas, mientras que las mayores están achatadas. Su tamaño oscila entre los 0,5 y los 6,35 mm, mientras que su velocidad de caída varía entre los 8 y los 32 km/h, dependiendo de su volumen e intensidad.
Distribución y utilización de la lluvia La lluvia, en su caída, se distribuye de forma irregular: una parte será aprovechada para las plantas, otra parte hará que los caudales de los ríos se incrementen por medio de los barrancos
y
escorrentías
que,
a
su
vez
aumentarán
las
reservas de pantanos y de embalses y otra parte se infiltrará a través del suelo, y discurriendo por zonas de texturas más
20
o menos porosas formará corrientes subterráneas que irán a parar
o
bien
arcillosos
y
a
depósitos
que
naturales
constituirán
los
con
paredes
llamados
y
fondos
yacimientos
o
pozos naturales (algunas veces formando depósitos o acuíferos fósiles, cuando se trata de agua acumulada durante períodos geológicos
con
un
clima
más
lluvioso),
o
acabarán
desembocando en el mar. La última parte se evaporará antes de llegar a la superficie por acción del calor.
Pluviómetro La cantidad de lluvia que cae en un lugar se mide por los pluviómetros. La medición se expresa en milímetros de agua y equivale
al
horizontal
e
agua
que
impermeable
se de
acumularía 1
metro
en
una
cuadrado
superficie durante
el
tiempo que dure la precipitación.
Pluviosidad Intensidad
de
las
lluvias.
La
precipitación
se
mide
en
milímetros de agua caída por unidad de superficie [m²], es decir,
la
altura
de
la
lámina
de
agua
recogida
en
una
superficie plana, es medida en [mm/m²]. Un milímetro de agua
21
de lluvia equivale a 1 [litro|L] de agua por m², que es otra forma de medir la cantidad de agua de lluvia. La lluvia también se adjetiviza respecto a la cantidad de precipitación por hora (mm/h): Débiles: cuando su intensidad es 2 mm/h y 15 mm/h y 30 mm/h y 60 mm/h Por definición, las lluvias torrenciales son lluvias que pueden causar estragos como lo son inundaciones repentinas, deslaves y otros daños materiales.
Clasificación de precipitaciones acuosas
Llovizna: apenas se alcanzan a ver las gotas. En una llovizna la pluviosidad es casi insignificante y se ve como si las gotas flotaran en forma pulverizada. Popularmente se le llama garúa, orvallo, sirimiri, o calabobos.
Chubasco:
pueden
estar
acompañados
de
viento
con
una
intensidad moderada, a veces pueden ser fuertes. Si el viento
22
es muy fuerte, estos se precipitan violentamente contra el suelo.
Lluvia:
propiamente
dicha
va
de
débil
a
moderada,
sin
alcanzar la intensidad de una tormenta.
Tormenta eléctrica: puede ser débil o intensa; su pluviosidad es alta y las gotas son grandes y el viento, intenso; incluye la posibilidad de que se precipite granizo.
Aguacero : es una lluvia torrencial, puede causar estragos y generalmente se acompaña con vientos de 25 km/h a 40 km/h Hasta sobrepasa los 100 km/h en ocasiones.
Monzón: lluvia muy intensa, más que el aguacero. Ocurre en cierto período pero sólo en lugares de clima ecuatorial. Casi siempre en verano.
Manga de agua o tromba: es muy intensa, es más fuerte que el monzón.
Tiene
suficientemente
viento
intenso,
copiosa
para
gotas inundar
grandes, y
pluviosidad
causar
grandes
estragos. Esta lluvia tiene la capacidad de crear granizo sumamente grande, habiendo la posibilidad de acompañarse con tornados. Las trombas tienen vórtices de viento, como una
23
especie de "ojo". Si las temperaturas son inferiores a los 0 grados Celsius se precipitan nevadas.
Nombres coloquiales Es curioso señalar que a las lluvias de fuerte intensidad se les suelen dar diferentes nombres en diversos países, por ejemplo: tempestad, (Argentina), temporal (Argentina, Chile y Cuba), chaparrón (Argentina, México y España), zamanzo de agua (algunas zonas de Andalucía) palo de agua (Venezuela, Panamá y Colombia) . No obstante, el término más común es aguacero.
Tipos de lluvia La persistencia de una lluvia
abundante requiere que las
capas de nubes se renueven continuamente por un movimiento de ascenso de las más inferiores que las sitúe en condiciones propicias para que se produzca la lluvia. Únicamente así se explica que algunas estaciones meteorológicas, como las de Baguio (en la isla de Luzón, en las Filipinas), haya podido recibir 2.239 mm, de lluvia en cuatro días sucesivos. Todo volumen de aire que se eleva se dilata y, por consiguiente, se enfría. La ascensión de las masas de aire puede estar
24
ligada a diversas causas, que dan lugar a diversos tipos de lluvia:
Lluvias
de
diferencia llanas
o
convección: de
con
las
Las
lluvias
orográficas
pequeñas
suelen
irregularidades
de
convección,
producirse
a
en
zonas
topográficas,
donde
puede presentarse un ascenso de aire húmedo y cálido dando origen a nubes del tipo de cumulonimbos con lluvias intensas. El
diámetro
del
cumulonimbo
que
produce
una
lluvia
de
convección puede variar notablemente, desde un centenar de metros en un tornado, hasta unos 1000 km o más en el caso de un huracán, aunque el término cumulonimbo suele limitarse a casos
intermedios.
Este
diámetro
está
directamente
relacionado con la mayor o menor duración de la tormenta.
25
Características de las lluvias de convección. Se producen cuando el
aire
asciende por diferencias de temperatura a
causa de un calentamiento local (ascensión convectiva). El ascenso es natural. El gradiente adiabático tiene que ser menor
que
el
gradiente
vertical
medio
de
temperatura.
Entonces el aire inestable asciende y se forman nubes de desarrollo vertical (cúmulos y cumulonimbos), dando lugar a precipitaciones de tormenta y granizo. Son propias de las regiones ecuatoriales y tropicales. En latitudes medias dan lugar a las tormentas de verano.
Las lluvias de convección suelen producirse en horas de la tarde. Las razones son:
o
La
radiación
superficie después,
solar
va
terrestre
como
se
calentando
(las
puede
tierras ver
en
durante primero
el
el y
artículo
día
las
la
aguas
sobre
la
diatermancia). Las columnas de aire caliente comienzan a ascender en los lugares que más se han calentado, lo cual puede
variar
localmente
por
múltiples
razones,
principalmente, por la incidencia de los rayos solares sobre
el
suelo,
por
la
mayor
o
menor
cantidad
de
vegetación y, sobre todo, por la mayor o menor cantidad de agua en el lugar. Estas columnas de aire no suelen verse en
un
principio por
su
escasa humedad
relativa
aunque
26
suelen estar indicadas en la zona intertropical por el ascenso en círculos de las aves como el zamuro y otras de gran tamaño, que las aprovechan planeando para ascender y, cuando alcanzan gran altura dirigirse hacia donde desean, descendiendo con una economía enorme de esfuerzo, ya que pueden volar unos diez km o más sin prácticamente mover las
alas.
El
ascenso
de
estas
aves
se
produce
inmediatamente antes de producirse las lluvias, aunque a veces, cuando el aire está muy seco, las columnas de aire caliente no son seguidas por esas lluvias de convección. Los planeadores pueden aprovechar estas columnas de aire caliente para ascender, aunque en este caso no se puede hablar exclusivamente de ascenso del aire por convección sino por el ascenso del aire por el efecto orográfico o una combinación de ambos tipos de motivos. o
La mayor velocidad de ascenso de las columnas de aire caliente durante las horas de la tarde, da origen a un rápido
enfriamiento
de
esas
columnas,
produciéndose
la
rápida condensación y la formación de nubes de desarrollo vertical, principalmente cúmulos en sus diversos tipos, y cumulonimbos, que son los que producen lluvias intensas y tormentas, por las diferencias de humedad y temperatura que se dan entre el interior y los bordes de la masa nubosa.
27
Las lluvias de convección dejan una especie de "huella" o mancha mojada en el suelo que tiene forma ovalada, la cual ayuda a repartir mejor la acción de las distintas nubes de lluvia, cuya superficie suele ser relativamente reducida. Sobre la huella que dejan no suele producirse un nuevo cumulonimbo poco después porque tras la lluvia producida, el suelo mojado crea una especie de pequeña zona de alta presión
sin
vientos.
El
refrán
de
que
detrás
de
la
tormenta viene la calma se aplica perfectamente en este caso.
Sólo
en
casos
muy
favorables
y
específicos
del
relieve, por ejemplo, en el sur del Lago de Maracaibo, donde
los
vientos
estrechamiento numerosos
del
se
ven
forzados
relieve,
cumulonimbos
se
con
a
ascender
produce
una
la
tormenta
por
el
unión
de
eléctrica
continuada durante toda la noche: es el caso del Relámpago del
Catatumbo
en
el
occidente
de
Venezuela,
donde
se
combina la convección producida en la superficie del lago de
Maracaibo
en
horas
de
la
tarde,
con
el
efecto
orográfico de los Andes venezolanos (la Sierra de Mérida) y la Sierra de Perijá. Esta idea queda clara en la imagen de satélite cuyo enlace aparece abajo.
28
Lluvias orográficas: La lluvia orográfica es la producida por el ascenso de una columna de aire húmedo al encontrarse con un obstáculo orográfico, como una montaña.1 En su ascenso el aire se enfría hasta alcanzar el punto de saturación del vapor de agua, y una humedad relativa del 100%, que origina la lluvia. La orografía juega un papel importante en la cantidad, intensidad,
distribución
precipitación.
En
Nueva
espacial Zelanda
se
y
duración
dan
algunas
de
la
de
las
precipitaciones más intensas del planeta, especialmente en algunos
puntos
muy
localizados
de
los
llamados
Alpes
Neocelandeses, la mayor parte de las cuales sobre el lado de barlovento de la Isla Sur, mientras que el lado de sotavento es mucho más seco. En el sur de Alemania, un fenómeno muy conocido como el föhn se debe a la sombra orográfica de los Alpes. Cuando el viento en Baviera, en Suiza o en Austria viene del sur, la mayor parte de la humedad que contenía ha producido lluvias intensas en el lado meridional de las montañas, de forma que al
descender
por
la
vertiente
septentrional
(norte)
que
corresponde en este caso a la vertiente de sotavento, es muy seco y tiene menor capacidad calorífica, llegando al fondo de los valles o llanuras con temperaturas anómalamente altas por el calentamiento adiabático del aire. A los secadores de pelo
29
se les llama föhn en alemán. En el oeste de los Estados Unidos
se
le
denomina
referencia
al
viento
chinook, del
nombre
oeste
después
indígena de
que
atravesar
hace las
montañas Rocosas cuando se calienta al bajar después de haber perdido su humedad en el ascenso por las laderas occidentales de las cordilleras. Lluvias
frontales
o
ciclónicas:
Las
lluvias
ciclonales
acompañan el paso de los frentes de las perturbaciones. Se producen
cuando
diferentes
se
dos
masas
ponen
de
en
aire
contacto
de
características (frente)
y
el
desplazamiento de una provoca las ascensión frontal de la otra. A lo largo del frente cálido, el aire cálido y húmedo se eleva por encima del aire frío, engendrado nubes y lluvias; a lo largo del frente frío, la masa de aire cálido es levantada por el impulso del aire frío, de lo que se siguen intensas lluvias y chubascos tormentosos separados
por
claros.
Este
tipo
característico de los países templados o
Frente frío
o
Frente cálido
o
Frente templado
de
lluvias
es
30
Características del agua lluvia y corrientes superficiales El agua pura, considerada como un compuesto químico producido por la unión de una molécula de oxigeno y dos de hidrogeno, solamente
existe
en
el
laboratorio
bajo
condiciones
especiales. En la naturaleza, en cambio, el agua al entrar al contacto atmosfera va adquiriendo elementos o compuestos que desvirtúan su composición original, tanto desde el punto de vista físico, esto es, se hacen tangibles a la vista, al gusto y al olfato como desde el punto de vista químico y microbiológico,
que
requieren
análisis
específicos
para
comprobar su presencia; en estas condiciones, la calidad del agua se expresa mediante la concentración de estos elementos y compuestos ya sea en solución o en suspensión dado que su presencia genera
ciertas características físicas, químicas y
microbiológicas. La calidad del agua está fundamentalmente determinada por el uso que se le de a la misma, ya que para satisfacer diferentes
necesidades,
las
características
permisibles
o
deseables varían sustancialmente. La calidad puede ser cuantificada mediante la determinación de las concentraciones de los diferentes compuestos que se encuentran en el agua a través de ensayos de laboratorio de relativa facilidad.
31
Cuando la calidad del agua no reúne las características requeridas
para
acondicionada
su
directo
mediante
aprovechamiento
diferentes
debe
ser
que
son
procesos
realizados en una planta de tratamiento, procesos cuya selección
depende
básicamente
de
la
calidad
del
agua
cruda, o influente de la planta y de la calidad del agua tratada, o afluente de la misma (Sistemas para potabilizar agua p. 3 - 4). La lluvia es el origen primario del agua, ya de la que forma una corriente, ya los pozos o fuentes. En consecuencia las
variaciones
en
la
lluvia
se
reflejaran
en
las
características de las corrientes superficiales y, en una menor
extensión,
en
las
cuantías
aprovechables
para
suministros subterráneos. Las estadísticas de largo tiempo del caudal de las corrientes, harán, sin duda, innecesarios los
estudios
superficial.
de Pero
la
lluvia
tales
en
relación
estadísticas
con
no
son
la en
captación general
suficientemente extensas para que el ingeniero pueda estar seguro que cubran todas las variaciones de la lluvia. La cantidad total de la lluvia se varía por año en año y los fuertes
aguaceros
suministro.
hacen
una
relación
con
el
estudio
del
32
Recuperación del agua de lluvia Las características del agua de la lluvia una vez tratada correctamente, permiten que sea perfectamente utilizable para el uso doméstico o industrial. La mayor parte de esta agua es recuperada por canalones y tubos descendentes del tejado. El
estudio
dimensionar reserva
de
el
la
almacenamiento
suficiente,
necesario
para
precipitación
el
para
el
de
riego
uso
doméstico
que
dicha
de
cada
agua
y
del
zona,
garantizar
jardín
(agua
permite
y
destinada
si
una fuese
al
WC,
lavadora, etc.) Otra
ventaja
es
agua
es
mucho
más
suave
y
permite ahorrar una gran parte de detergentes. Un buen equipo de recuperación de agua de lluvia permite ahorrar alrededor de 80.000 litros de agua por año. La instalación es muy simple y sólo necesita un mínimo de mantenimiento. Con
el
fin
de
evitar
que
algunos
factores
alteren
la
calidad del agua almacenada: suciedad, luz solar, exceso de calor, etc; es aconsejable instalar el depósito bajo tierra o en el sótano.
33
Resolución 2115 de 2007 junio 22 Ministerio de la Protección Social Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial Por medio de la cual se señalan características, instrumentos básicos y frecuencias del sistema de control y vigilancia para la calidad del agua para consumo humano. Los Ministros de la Protección Social y de Ambiente, Vivienda y
Desarrollo
Territorial,
en
ejercicio
de
las
facultades
legales y en especial las conferidas por los Decretos-ley 203 de 2003 y 216 de 2003, los artículos 3º,8º parágrafo 1º, 9º parágrafo 4º y 14 del Decreto 1575 de 207.
RESUELVE CAPITULO 1 Definiciones Articulo 1º. Definiciones. Para los efectos de la presente resolución se adopta las siguientes definiciones, además de las separadas en el decreto 1575 de 2007: Análisis microbiológico del agua son los procedimientos de laboratorio que se efectúan a una muestra de agua para el consumo humano para evaluar la presencia o ausencia, tipo y cantidad de microorganismos.
34
Análisis básicos: es el procedimiento que se efectúa para determinar turbiedad, color aparente, pH cloro residual libre o
residual
de
desinfectante
usado,
coliformes
totales
y
escherichia coli. Análisis complementarios: es el procedimiento que se efectúa para las determinaciones físicas, químicas y microbiologías no contempladas en el análisis básico, que se enuncian en la presente resolución y todas aquellas que se identifiquen en el mapa de riesgo. Análisis
físico
y
químico
del
agua:
son
aquellos
procedimientos de laboratorio que se efectúan a una muestra de agua para evaluar sus características físicas, químicas o ambas. Característica:
termino usando
para identificar
elementos,
compuestos, sustancias y microorganismos presentes en el agua para consumo humano. Coliformes: bacterias Gram Negativas en forma bacilar que fermentan la lactosa a temperatura de 35ºC, produciendo acido y gas (CO2) en un plazo de 24 a 48 horas. Se presentan actividad enzimática de la galactosidasa. Es un indicador de contaminación microbiológica del agua para consumo humano.
35
Color
aparente:
es
el
color
que
presenta
el
agua
en
el
momento de su recolección sin haber pasado por un filtro de 0.45 micras. Escherichia
coli-E-coli:
Bacilo
aerobio
Gram
Negativo
no
esporulado que se caracteriza por tener enzimas especificas como la a galactosidasa y la a glucoronidasa. Es el indicador microbiológico preciso de contaminación fecal del agua para consumo humano. Población
servida
o
atendida:
es
el
número
de
personas
abastecidas por un sistema de suministro de agua. Prevalencia de sustancias químicas: son sustancias químicas presentes en el agua para consumo humano, que permanecen en forma periódica o continua. Tiempo
de
contacto
para
el
desinfectante:
es
el
tiempo
requerido desde la aplicación desinfectante al agua hasta la formación como producto del residual del desinfectante, de forma
que
esa
concentración
permita
la
inactivación
o
destrucción de los microorganismos presentes en el agua. Tratamiento o potabilización: es el conjunto de operación y procesos que sea realizan sobre el agua cruda, con el fin de modificar
sus
características
físicas,
químicas
microbiológicas, para hacerla apta para el consumo humano.
36
Valor aceptable: es el establecido para la concentración de un componente o sustancia que garantiza que agua para consumo humano no representan riesgos conocidos de salud.
CAPITULO II Características
físicas
y
químicas
del
agua
para
consumo
humano.
Artículo 2º: características físicas. El agua para consumo humano no podrá sobrepasar los valores máximos aceptables para cada una de las características físicas que se señalan a continuación:
Tabla 1. Características físicas
Fuente: Ministerio de la Protección Social. Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial
37
Tabla 2.Tatos estadísticos del consumo de agua TIPO DE POBLACION
LITROS POR HABITANTE AL DIA
Capitales de más de 100.000
De 200 a 300
habitantes. Poblaciones de más de 50.000
De 100 a 200
habitantes. Población con menos de 5.000
De 50 a 100
habitantes. Medio rural.
De 30 a 50
Fuente: Elaboración propia por estudio
Tabla
3.
Como
datos
unitarios
en
las
viviendas,
tomarse los siguientes: Bebida,
cocina
y
limpieza,
de 20 a 30 litros
por persona y día. Lavado de ropa, por persona
De a 15 litros
y día. Descarga
de
retretes,
cada
De 8 a 15 litros
vez Baño
De 200 a 300 litros
Ducha
De 20 a 35 litros
Fuente: Elaboración propia por estudio
pueden
38
Estudio nacional del agua (IDEAM, 2000) Si bien estos datos son globales, nos dan una idea de los consumos de agua por habitante. Por otro lado los primeros cálculos que se hacen sobre el mínimo vital lo hace la Cruz Roja Internacional, que ubica inicialmente el consumo mínimo en cinco litros por día, (l/p/d) “es un consumo que sirve para
suplir
únicamente
las
necesidades
fisiológicas
y
permitir la supervivencia, y que se presenta en población desplazada o refugiada que requiere el agua para usos básicos como son beber, cocinar y lavarse” (Cruz Roja, 2010). La Organización Mundial de la Salud (1996) que atiende a población pobre, generalmente, realiza una consideración muy importante,
sugiere
que
cuando
se
elaboren
programas
de
provisión de agua en una comunidad, debe ponérsele énfasis a la provisión de agua potable para el aseo personal y la higiene del hogar; estas actividades, exigen, por ejemplo, entre 20 y 40 (l/p/d). La ONU eleva esta cifra a 50 litros diarios al considerar las necesidades vitales como bañarse, cocinar
y
otros
menesteres.
Otros
cálculos
provienen
de
académicos y líderes políticos que hablan de cifras similares o mayores: Alier Martínez (2004), un activista muy conocido por la lucha por el agua en el mundo, defendió en el Foro Social
Mundial
de
2004,
de
un
piso
de
dignidad
(free
lifeline) para las zonas urbanas de 50 (l/p/d); Alexandra
39
Sandton, en agosto del 2002, en la cumbre oficial de las Naciones Unidas en Johannesburgo, defendía la
idea de 60
(l/p/d). “En lo que si existe coincidencia es la cantidad de agua para beber por día que es de 5 litros y 10 para cocinar. Lo
que
hace
pensar
que
una
propuesta
factible
debe
suministrar por día al menos 15 litros de agua” (Valencia Agudelo, 2008).
40
Mecánica de filtración de agua potable La filtración mecánica elimina casi todas las formas de la turbidez.
Por supuesto, el más pequeño de las partículas
turbio, más fino debe ser la apertura del filtro con el fin de colar.
En algunas circunstancias las aberturas tienen que
ser tan pequeños que provocan una caída de presión excesiva ya que el agua se filtra a través del filtro, y la unidad puede ser poco práctico. contienen
grava
y
En muchos casos los filtros que
arena
especialmente
calificadas,
eficaces en la detección de partículas turbias. unidades
un
lavado
periódico
para
eliminar
son
Con estas el
material
filtrado es todo el mantenimiento necesario. La ayuda-filtro atrapa las partículas finas de tierra, produciendo un agua con gas más claro y evita que la suciedad penetre en el lecho filtrante, asegurando una mejor limpieza de la cama durante el lavado. En algunos casos, filtros de cartucho son eficaces.
Estos filtran el agua utilizada para
cocinar y beber. Hay varias razones para esto: (1) que producen una caída de presión importante.
Esto sería una desventaja si estos
filtros se instalaron en la línea principal de agua.
(2) Su
costo de reemplazo pueden ser demasiado altos para justificar su uso en la filtración de toda el agua.
41
Sistemas municipales e industriales con frecuencia hacen uso del proceso de coagulación para ayudar en la remoción de la
turbiedad.
En
este
proceso
económico
un
agente
coagulante, como el sulfato de aluminio, se alimenta en el agua. un
Después de mezcla rápida, el agente coagulante forma
"flóculo"
gelatinoso.
por
Este
lo
general
flóculo
da
en la
forma
de
un
precipitado
apariencia
de
una
nevada
suave. Un período de establecimiento es entonces necesario para que los flóculos al caer suavemente en el agua, tiendan a recoger o atrapar las partículas de turbio y la forma en que las partículas más grandes que se hunden hasta el fondo.
En
instalaciones
se
proporciona proceso.
grandes el
tiempo
cuencas y
el
de
espacio
sedimentación, necesarios
para
el
Después del período de sedimentación, el agua fluye
a través de un filtro para eliminar los últimos restos del coagulante y las partículas de turbio restantes. La coagulación-filtración de sistemas pequeños a veces se utiliza
para
uso
doméstico,
particularmente ofensiva.
cuando
la
turbidez
es
Las dificultades con el uso de
este proceso tanto para el hogar están en la determinación de qué tipo de coagulante dará mejores resultados, y qué equipo se requiere.
42
La
experiencia
propiedades
en
químicas
este del
ámbito agua
es
esencial
deben
ser
ya
que
consideradas
las en
relación con el coagulante o la combinación de coagulantes empleados. Además, la coagulación adecuada y los tiempos de mezcla
son
requiere
esenciales.
más
atención
La al
coagulación-filtración mantenimiento
también
considerablemente
mayor que los simples procesos de filtración.
La purificación de
Agua
Según la APEC cada tecnología de purificación elimina un tipo específico de contaminante.
Un sistema de purificación de
agua, bien diseñado utiliza una combinación de tecnologías de purificación para lograr la calidad final del agua. Cada
una
de
las
utilizado
en
una
tecnologías secuencia
de
purificación
adecuada
para
debe
ser
optimizar
sus
capacidades de extracción en particular Los
sistemas
también
ultrafiltración,
la
pueden
oxidación
ser
mejorados
ultravioleta
con u
la
otras
características para su uso en aplicaciones específicas. Esta
combinación
combinación agua
que
con está
de
el
tecnologías
tratamiento
virtualmente
contaminación microbiana iónico.
de
previo libre
purificación, adecuado,
de
en
producirá
orgánicos
y
la
43
La
Arena:
La
arena
es
un
elemento
granular
que
se
encuentra en la naturaleza. Está compuesta de partículas muy finas de rocas y minerales. En geología, se considera arena a cualquier
partícula
milímetros,
que
es
mineral
con
un
diámetro
llamada
individualmente
de cono
0,06 grano
a
2 de
arena. Las siguientes partículas de menor tamaño se llaman limos y las siguientes de mayor tamaño, grava. La arena está formada principalmente por silicatos que son producto de la combinación de varios elementos metálicos con los elementos más comunes de la corteza terrestre: el oxígeno y el silicio. Los silicatos, por lo tanto, son el grupo mineral más variado y extenso en la tierra. Su densidad es media, son duros, translúcidos y transparentes. El silicio presente en la arena, generalmente, se encuentra en la forma de cuarzo, que es el mineral más resistente a las condiciones climáticas. La arena puede estar compuesta de variables elementos, dependiendo de la roca fuente o las condiciones. La arena blanca,
por
ejemplo,
de
las
costas
tropicales
y
subtropicales, es piedra caliza erosionada, y puede contener también, fragmentos de conchas y coral, además de fragmentos de materiales orgánicos derivados. También se encuentran en
44
la naturaleza, la arena de yeso, presente en el Monumento Nacional de Arenas Blancas de México; la arcosa, con gran contenido de feldespato. Otros componentes de la arena con las micas, las
magnetitas, y otros.
Para reconocer estos
componentes en la arena, se puede observar el color de las partículas.
Por
ejemplo,
la
mica
se
presenta
de
color
amarillo pálido; el cuarzo no presenta color; el feldespato puede ser rojo, blanco, rosado, amarillo y verde; finalmente, la magnetita, es negra de brillo metálico. El color de la arena es determinado por el mineral predominante. Cuando la arena recién se forma, las partículas tienden a ser puntiagudas y angulosas. Con el tiempo, y debido a la fricción provocada por el agua y el viento, las partículas van
adquiriendo
las
formas
redondeadas
que
las
personas
acostumbramos a ver. La arena es muy utilizada por el ser humano, debido a sus características
físico-químicas, debido especialmente a su
pequeño tamaño. Uno de los mayores usos es en la elaboración de concreto. Es utilizada como componente principal para la producción
de
vidrio.
Se
esparce
en
caminos
nevados
o
congelados para aumentar la tracción y evitar accidentes. Se combina con arcilla para fabricar ladrillos. Se combina con pintura para dar textura a las paredes y techos y para crear suelos no resbaladizos. En agricultura, los suelos arenosos
45
sirven para muchos cultivos como de melones y melocotones. También
se
usa
mucho
para
embellecer
balnearios
o
crear
playas artificiales. También se usan en acuarios y para crear paisajes, etc.
Antracita: Según Fay (2008) la antracita es un mineral de carbón, oscuro con tonalidades azules brillantes suele ser usado en la fundición de los metales especialmente el hierro mezclado con carbones bituminosos, también como filtro para
se la puede encontrar
agua, así como,
en combinación
con la hulla para generación de vapor y su ulterior uso en la generación de electricidad. La Antracita es el mineral de carbón que tiene la mayor cantidad de carbón puro, supera fácilmente el 90%, tiene un poder calórico de entre 23 y 33 MJ/Kgy tiene su origen en el proceso denominado car bonificación que no es otra cosa que la transformación de los materiales orgánicos por migración paulatina a temperaturas moderadas y alta presión en turbas y carbones, gracias a la
deshidrogenación incompleta.
Todo esto se sucede en dos grandes etapas, la primera que corresponde a la descomposición de la materia orgánica por bacterias aeróbicas que habitan en lechos húmedos, durante esta etapa los desechos orgánicos pueden tener una reducción
46
en su volumen significativa, algunos autores la ubican en el orden del 50%, como es de entender, este proceso termina con la
muerte
entonces,
de
las
cuando
bacterias se
da
por
origen
falta a
la
de
oxigeno
segunda
y
es
etapa
de
transformación, esta se verifica en cambio, con la ayuda de bacterias anaeróbicas las cuales generan ácidos, que a la larga determinarán la aniquilación de las mismas. Dando origen a lo que se denomina como turba, como resulta evidente, en estado natural continua este proceso, haciendo que
de
manera
anterior,
esto
continua
se
determina
un
deposite
más
incremento
turba
sobre
paulatino
de
la la
temperatura hasta llegar a los 100 C, con el transcurso del tiempo, la alta presión y temperatura, el mineral de carbón se va concentrándose hasta formarse el lignito y luego la Antracita. El grado de un carbón mineral se lo mide de acuerdo al rango (pureza) se interpreta que aquellos con mayor rango tiene concentraciones de carbón más grandes por unidad de volumen, determinándose el primer lugar, como ya se dijo a la Antracita, la cual entre otras cosas carece de volátiles por lo
cual
requiere
un
esfuerzo
especial
para
provocarle
ignición y genera poco humo, así como una llama pequeña de color azul, los bituminosos bajos en volátiles reubican en segundo lugar en esta clasificación después de la Antracita
47
con una capacidad calórica cercana a los 30 MJ / Kg, por esta razón la hulla y la Antracita resultan muy atractivas en las aplicaciones metalúrgicas. Utilizado en filtros multi-Media, debido a su densidad relativamente
media,
permanecerá
sobre
medios
más
pesados
tales como arena o granate que proporciona una capa excelente de la prefiltración. Los medios de Antracita son un carbón machacado
calificado
seleccionado
específicamente
para
el
tratamiento de aguas. Es uno de los medios filtrantes más empleados, básicamente es carbón activado triturado y tamizado con gránulos que van desde 0.5 µm hasta 3 µm. Es un buen complemento para los filtros de medios múltiples, en compañía de arena o arena verde de manganeso. Los
materiales
de
filtros
de
Antracita
se
seleccionan
específicamente de minas profundas que tienen el porcentaje más alto de carbono. Los materiales de la arena de filtración de agua potable se clasifican hidráulicamente para reducir la presencia de minerales extraños y el contenido de ceniza. Los medios de filtración de agua luego son filtrados y lavados para
asegurar
su
idoneidad
para
los
propósitos
de
la
filtración de agua. La Antracita se caracteriza por producir mejoras
confiables
principalmente
gracias
en a
la su
extracción mayor
capacidad
de
turbidez,
para
retener
48
sólidos. Además, los medios con coeficientes de uniformidad bajos mejoran los índices de flujo.
49
Análisis de tipologías desde las metafunciones del diseño
PRODUCTO
ANALISIS
ESTETI
COMUNICA
FUNCIO
ANTROPOMETRICO
CO
TIVO
NAL
FORMAL
Observamos en el El prototipo SOLAQUA
Comunica
de protot tivament que
el ipo
percentil
e
es
de mente
o
visible
de
altura
hombro- evolut mismo
altura
la mirada por
debe
el puesto en marcha
se
en
utilizar
entre
lo
han
codo iva
flexionado,
el
cual
no no
50 y un esfuerzo es una habla
un
protot
el ipo
formal prototip
utilizado
Es
la
comuni
dos
dad,
personas
hipoté ticame nte sirve.
KARCHER
Esta
planta La
potabilizadora está
hecha
planta tivament
para no
percentiles
Comunica
95, está
e
La KARCHE
la R
planta
es
una
el producto decae formal posee
planta
por que los otros mente
elemento
la
percentiles
s
cual
simbólic
potabi
quedarían para
con cortos una
hacer
un relaci os
para liza
50
funcionamiento
ón con el
uso más
del mismo.
el
los 60.000
de
de
usuari benefici
litros
o
de
ya arios.
que
agua
está
esto
diseña
lo
da mas
hace
por
totalm
ingeni
ente
eros
funcio
se
nal.
observ a descor tesía en
el
produc to. Lo mas importante La
el
Esta
es
la forma
producto
en
de es
es
prueba
que
tenga
capacidad
ajuste el cual se apropi salubre debe
a
su ada
boquilla gradual.
, pero
el
la
agua que
toma
se
en
la consume
boca
lo
hace
de los ver usuari sucio os
y
51
un agarre firme Formal No mente
comunica
no
la
está
función
Una distancia de
muy
del
brazo frontal –
amigab producto
altura hombro
le
,
dentro de un
ante
referenc
percentil de 50
el
ia
solo si esta en
usuari otros
un apoyo dentro
o
del mismo.
Es una Osmosi
hace a
tipo
de
enseres para
la
s Invers a es decir totalm ente funcio nal
cocina La Formal función Al alcance según mente
comunica
la
tiva
posición muy
no funcio
propuesta por el simétr es usuario
nal
ico, y completa conven ,
hace
cional creer otro tipo
Solo
de
elemento al usuario
52
Conclusiones: PRODUCTO
CALIFICACION B El
prototipo
es
funcional
hipotéticamente
pero
antropométricamente falencias
por
tiene
el
peso
del
mismo.
R La
planta
es
funcional,
personalmente un poco brusca su
forma
pero
para
muy
los
buena
usuarios
simbología
para el uso M El
producto
atención
a
no ser
llama comprado
la y
funcionalmente no pienso que va a potabilizar el agua en un corto trayecto.
53
M La
función
compleja buna
comunicativa
y
no
refleja
una
hacia
los
imagen
usuarios
parece
instrumento
de
es
más
un
condimentos
para la cocina. M La función es practica pero en
su
estética
comunicación conformado
antropometría
del
y
su
por
la
producto
pésimas, lo aliaria mejor con un instrumento hospitalario
Casos de estudio Los estratos socioeconómicos son una herramienta que utiliza el Estado colombiano (Ley 142 de 1994, Artículo 102 ) para clasificar los inmuebles residenciales de acuerdo con los lineamientos del DANE, el cual tiene en cuenta el nivel de pobres de los propietarios, la dotación de servicios públicos
54
domiciliarios, la ubicación (urbana, rural), asentamientos indígenas, entre otros. Cada
alcalde
debe
realizar
la
estratificación
de
los
inmuebles residenciales de su municipio o distrito. Legalmente
existen
seis
estratos
socioeconómicos.
El
estrato más bajo es 1 y el más alto es 6. De acuerdo al DANE en la encuesta
de Calidad de Vida de
2003 citado en el
documento CONPES 3386 El porcentaje es: Estrato 1 (bajo-bajo) = 22.3% Estrato 2 (bajo) = 41.2% Estrato 3 (medio-bajo) = 27.1% Estrato 4 (medio) = 6.3% Estrato 5 (medio-alto) = 1.9% Estrato 6 (alto) = 1.2% La
clasificación
por
estratos
que
obtenga
una
persona
determina los impuestos que debe pagar, las tarifas de los servicios públicos domiciliarios, el acceso a los servicios de
salud,
las
matrículas
a
pagar
en
las
universidades
estatales, entre otros. Los estratos 1 y 2 y algunas veces el 3 son subsidiados por los estratos 4, 5 y 6 y obtienen varios beneficios
del
estado,
sobre
todo
en
el
tema
de
salud,
tarifas de servicios públicos, masificación del uso de los
55
servicios
públicos
inversión social.(
domiciliarios, Congreso de
fondos
de
solidaridad
e
Colombia. Ley 142 de 1994
julio 11, artículo 102). CENTRO DE ESTUDIO ESTRATOS 1 Y 2: La estratificación de la sociedad es notoria como lo pudimos percibir anteriormente en los artículos tomados de la ley 142, la cultura en estos estratos se puede educar de una forma mas amigable para el medio ambiente donde ellos se cuiden y aprovechen los elementos en su alrededor para hacer de su vida algo mucho mejor, erradicando enfermedades del cuerpo humano como lo son: Edad: todas las edades
Cultura: La cultura colombiana está basada en sus diferentes contextos sociales y haciendo una clasificación por sectores y estratos, dependiendo de allí un desarrollo social y de los habitantes de cada una, partiendo de las zonas mas afectadas por sus recursos son los que se encuentran en estratos bajos, donde interviene una notoria escases de soluciones naturales de los seres humanos. Uno de las parcelas más afectadas es el suministro de agua para cada uno de los hogares que se ven afectados totalmente
56
por su mal proceso de tratamiento de agua, trayendo consigo enfermedades como lo son:
Amebiasis
Giardiasis
Cólera (rebrote)
Gastroenteritis
Hepatitis A
Fiebre Tifoidea
Distribución poblacional por estrato 2010
Grafica 1. Distribución poblacional por estrato 2010 FUENTE: proyecciones del Departamento Administrativo Nacional de Estadísticas (DANE) para el 2010.
57
Tabla 4. Estrato socioeconómico
FUENTE: proyecciones del Departamento Administrativo Nacional de Estadísticas (DANE) para el 2010.
58
Metodología
Función Tecnológica Función Practica Función Ergonómica Función Estética
DETERMINANTES
PARAMETROS
El elemento debe tener una
Utilizar formas, colores y
comunicación usuario-objeto.
semiótica que sea comunicativo con el usuario, que permita un buen funcionamiento del elemento en el espacio donde se creó.
Permitir que el agua lluvia
Se utiliza para el filtro
fluya perfectamente por el
elementos orgánicos como son
filtro.
antracitas, arenas, y polipropilenos para sus acabados y el ritmo del agua.
59
EL agua filtrada debe tener
Se debe hacer un análisis del
porcentaje de purificación o
porcentaje de purificación
“limpieza”.
del agua, teniendo en cuenta que el agua lluvia es diferente según el lugar. Tomar una prueba de agua lluvia virgen, del agua potabilizada y después de que el agua haya pasado por el filtro.
Debe tener un costo promedio
Un costo al alcance de los
para el alcance de todo tipo
usuarios.
de usuarios.
($ 40.000 aproximadamente)
Conviene poseer un tamaño
Un tamaño pertinente para
pertinente para diferentes
cualquier espacio determinado
espacios.
con medidas pertinentes.
60
Alternativas en dos y tres dimensiones: El
prototipo funcional de filtración de agua lluvia con
materiales
reales
con
elaboración
manual
y
comprobado
el
proceso tanto de filtración como conducta bacteriología en los laboratorios de Empocabal (planta de tratamiento de agua, Santa Rosa de Cabal) (anexo carta de Empocabal con pruebas bacteriologías del prototipo de filtración de agua lluvia).
61
Bocetos en 2d como prototipo de filtrado de aguas lluvias
Elaboración propia
ANALISIS DE FILTRACION DE AGUA COMO PROCESO
62
Prototipo funcional de filtro para agua lluvia
Entrada de agua
Arena
Antracita
Grava
Tubo de pvc filtrante
Salida de agua
Elaboración propia
63
Despiece de filtro de agua lluvia por funciones
Entrada de agua lluvia por tubo de pvc
(Elaboración propia)
64
(Elaboración propia)
(Elaboración propia)
65
Salida de agua reforzada
(Elaboración propia)
ANTRACITA
(Elaboración propia)
66
Conclusiones: (Hoja anexa de Empocabal plata potabilizadora de agua en Santa Rosa de Cabal).
Bocetos donde observamos el análisis estético que debe de llevar el producto
(Elaboración Bocetos para la parte estética propia) del producto, observándolo de un ángulo más orgánico.
67
(Elaboración propia) FORMAS ORGANICAS PARA ROMPER EL EXQUEMA DE FILTROS YA DISEÑADOS
(Elaboración propia)
68
Bocetos de filtro de aguas lluvias en cocina colombiana
Filtro (Elaboración propia)
VENTAJAS
DESVENTAJAS
La fluidez del agua era
No es amigable para un
continua
sujeto donde convive en
Los materiales prepuestos
diferentes espacios menos
como lo era el acrílico y el
favorecidos.
acero arquitectónico le
No tiene un ensamble total
daban al filtro un toque de
casero.
evolución. Se podría ver a través del material el proceso de limpieza del agua.
69
Boceto de filtro propuesta en patio de ropas
Filtro con oxigenación
70
VENTAJAS
DESVENTAJAS
La oxigenación del agua
Demasiado grande.
Contenedor de agua por
No es amigable para el
cantidades mayores.
sobejo
Muy sobrio el prototipo
El cambio de agua se tornaba dificultoso .
Bocetos para construir un mejor filtro, estéticamente principal
71
Simuladores con proximidad al boceto anterior
72
Maqueta de prototipo estético escogido
73
Maqueta mejorada estéticamente cultural Asia Colombia
74
La
artesanía
diferentes ambiente
colombiana
materiales tanto
aprovechando
que
muy
explotamos
naturales
los
es
insumos
como que
rica del
en
medio
industriales
hay
en
nuestro
alrededor sin desperdiciar cualquiera de ellos. Los
colombianos
son
bastante
hábiles
para
trabajar la arcilla, que es la materia prima de la cerámica
y,
moldean
con
sus
manos,
de
Boyacá,
una
a
una,
estas piezas únicas. El chibcha
departamento y
indígenas,
como se
método
ha
de
por
tradición
supervivencia
caracterizado
por
de
trabajar
los la
cerámica desde hace muchos años, especialmente los habitantes de Ráquira.
75
Por lo general los alfareros, utilizan hornos para cocer las artesanías. Otro lugar colombiano que se destaca por las creaciones en cerámica es La Chamba, municipio ubicado en el Tolima. Allí, los alfareros se especializan en la elaboración de piezas de color negro y rojo. En La Chamba, los artesanos viven del barro y por el barro. Los pueblos cercanos a Ráquira y Tinjacá fueron llamados por
los
cronistas
españoles
-Pueblos
de
olleros-
por
la
proliferación y magnífica calidad de la cerámica. Las artesanías en cerámica proporcionan un panorama general de la cultura popular colombiana y la importancia de los aportes de los indígenas chibchas y de los españoles. Esto demuestra todo el mestizaje etno – cultural que vivió nuestro país.
76
Planos técnicos
Nombre: Sistema de filtración
Fecha:
Escala:
Para tratamiento de agua lluvia Elaborado por:
07 de octubre de 2010
1.1
Ana María Sánchez Castaño t
Programa de Diseño Industrial
77
Nombre: Sistema de filtración
Fecha:
Escala:
Para tratamiento de agua lluvia Elaborado por:
07 de octubre de 2010
1.1
Ana María Sánchez Castaño t
Programa de Diseño Industrial
78
Nombre: Sistema de filtración
Fecha:
Escala:
Para tratamiento de agua lluvia Elaborado por:
07 de octubre de 2010
1.1
Ana María Sánchez Castaño t
Programa de Diseño Industrial
79
Secuencia de usabilidad
80
Prototipo real:
FILTRACION DE AGUA
81
BOQUILLA
82
Referencias bibliográficas Congreso de la República de Colombia. Ley 142 de 1994. Por la
cual
se
establece
el
régimen
de
los
servicios
públicos domiciliarios y se dictan otras disposiciones. Artículo 102. [Artículo en internet]. Recuperado el 12 de
octubre
de
2010
de
http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/normas/Norma1.js p?i=2752 Consejo Nacional de Política Económica y Social de Colombia (2005). Documento Conpes 3386. [artículo en internet]. Recuperado
el
20
de
septiembre
de
2010
de:http://www.dane.gov.co/files/dig/CONPES_3386_oct2005_ Focaliz_subsidios_servicios_publicos.pdf Departamento Nacional de Planeación Cruz Roja Internacional. (2010). Kit de supervivencia en Haití. Fay
E.
(2008).
Recuperado
Antracita.
el:
20
[artículo
de
octubre
en de
internet]. 2010
de:
http://winred.com/notas-de-prensa/antracita/gmx-niv117con9747.htm IDEAM. (2000). Balance hídrico y relaciones de demandaoferta
de
agua
Recuperado
el
en 15
Colombia. de
[artículo
septiembre
en de
internet]. 2010
de:
83
http://www.encolombia.com/medioambiente/Estudiocolombian odelagua/Estudiocolombianoaguas1.htm Mora
de
Jaramillo,
Y.
(1969).
"Artes
y
artesanías
populares" Bogotá. Qué es grava. [artículo en internet]. Recuperado el 2 de septiembre de 2010 de: http://www.misrespuestas.com/quees-la-grava.html Solano,
P.
(1974).
"Artesanía
boyacense".
Bogotá:
Artesanías de Colombia. Valencia Agudelo, G. D. (2008). vital
de
Recuperado
agua el
en
La propuesta de un mínimo
Colombia.[artículo 15
de
octubre
en de
internet]. 2010
de:
http://www.diplomadospd.com/txt/ArtDebates_aguaminimovit al.pdf
84
Anexos Glosario Agua:
El agua (del latín aqua)
molécula
está
formada
de oxígeno (H2O).
Es
por
es
una sustancia cuya
dos átomos de hidrógeno y
esencial
para
la
supervivencia
uno de
todas las formas conocidas de vida. En su uso más común, con agua nos referimos a la sustancia en su estado líquido, pero la misma puede hallarse en forma sólida (hielo), y en forma gaseosa que llamamos vapor. El agua cubre el 71% de la superficie terrestre. En nuestro planeta, se localiza principalmente en los océanos donde se concentra el 96,5% del agua total, los glaciares y casquetes polares tiene el 1,74%,
los
depósitos
los permafrost y
los
subterráneos
glaciares
en
(acuíferos),
continentales
suponen
el
1,72% y el restante 0,04% se reparte en orden decreciente entre lagos, la humedad del suelo, atmósfera, embalses, ríos
y
seres
vivos.
una sustancia cuya
El agua (del latín aqua)
molécula
está
formada
es por
dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O). Es esencial para
la
supervivencia
de
todas
las
formas
conocidas
de vida. En su uso más común, con agua nos referimos a la sustancia
en
su estado líquido,
pero
la
misma
puede
hallarse en forma sólida (hielo), y en forma gaseosa que llamamos vapor.
El
agua
cubre
el
71%
de
la
85
superficie terrestre. En
nuestro
planeta,
se
localiza
principalmente en los océanos donde se concentra el 96,5% del agua total, los glaciares y casquetes polares tiene el 1,74%,
los
depósitos
los permafrost y
los
subterráneos
glaciares
en
(acuíferos),
continentales
suponen
el
1,72% y el restante 0,04% se reparte en orden decreciente entre lagos, la humedad del suelo, atmósfera, embalses, ríos y seres vivos.
Agua potable: Puede considerarse un agua como potable, es decir,
propia
para
la
alimentación
humana
y
usos
domésticos, cuando reúne las siguientes propiedades: ser inodora,
fresca,
limpia,
incolora
en
poca
cantidad
y
azulada en grandes masas, de sabor agradable, poseer pocas sustancias
extrañas
y
encerrar
suficiente
aire
en
disolución, cocer bien las legumbres, disolver fácilmente el jabón formando espuma y su temperatura estar comprendida entre los 5 y 16 grados centígrados, pues a menos de 5°, el agua
es
fría,
desagradable
y
peligrosa
a
causa
de
la
irritación que produce en la mucosa digestiva, y por encima de los 16° es tibia y nauseabunda.
Aguas residuales: Son aquellas que luego de sus diversos usos
(domésticas,
agrícolas,
comerciales,
industriales)
han sido contaminadas. Pueden contener agentes químicos que
86
deterioran el ambiente, como grasas, grado
jabón, residuos.
Su
de impurezas puede ser muy variado, llevan disueltos
o en suspensión materias coloidales y materias sólidas que varían según los hábitos de la población.
Aguas
de
infiltración: Aguas
de
precipitación
que
se
filtran por las capas permeables del suelo y alimentan
el
agua subterránea.
Bocatomas: Captaciones de aguas superficiales generalmente para abastecer acueductos.
Captación: Obras o estructuras que permiten tomar el agua de la fuente en forma controlada.
Concesiones: Son permisos que otorga la entidad competente para la utilización del agua en un sitio, uso, tiempo y por un caudal determinado.
Desinfección: este proceso se realiza con cloro, ayuda a eliminar gran cantidad de microorganismos. Escorrentía: Se produce cuando el agua de la lluvia y de los deshielos recorre la superficie de la tierra introduce bajo la capa vegetal.
y se
87
Potabilización:
Tratamiento
previo
del
agua
de
consumo
humano con el fin de hacerla apta para el consumo.
Pozos o aljibes: captaciones de aguas subterráneas.
Saneamiento
básico: Es el conjunto de acciones que se
realizan para ayudar a cuidar el ambiente, las técnicas que se utilizan para el manejo adecuado y tratamiento de las aguas servidas, de las excretas y de los residuos sólidos y el fortalecimiento de la higiene personal de alimentos y de las viviendas.
Sistemas
sépticos:
Sistemas
individuales
de
manejo
de
excretas para una familia o para poblaciones pequeñas, su función primordial es el manejo y disposición adecuada de las aguas servidas y excretas proveniente de las casas.
Tratamiento
de
aguas
residuales: Son
las
operaciones
aplicadas sobre vertimientos o aguas contaminadas a fin de entregarlas a ríos y quebradas con baja
carga contaminante
para evitar la degradación de aquellas. Vertimientos: Cualquier
descarga
o
corriente
de
desperdicios ya sean líquidos, sólidos o gaseosos hecha a un cuerpo de agua, al suelo o al medio ambiente.
88
Presedimentación: Consiste en la remoción de los sólidos que pueden estar presentes en el agua y que no deben llegar en ella a la unidad de mezcla rápida o mezcladores rápidos.
Funciones dirección de agua potable: Estas funciones que se decretan están a cargo de la Dirección de agua potable y saneamiento básico y ambiental.
Prueba bacteriológica
89
90
91