UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE ARQUITECTURA Y...

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO

MAESTRÍA EN IMPACTOS AMBIENTALES

“TRABAJO DE TITULACIÓN EXAMEN COMPLEXIVO”

PARA OBTENCIÓN DEL GRADO DE MAGISTER EN IMPACTOS

AMBIENTALES

“SISTEMA ALTERNATIVO PARA REUTILIZAR AGUAS GRISES EN

UNA VIVIENDA DE LA CIUDAD DE MACHALA”

AUTOR: MABEL IBETH ORTEGA ESPINOZA

TUTOR: MARCIAL CALERO AMORES, MSC.

GUAYAQUIL - ECUADOR

OCTUBRE 2016

ii

REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIAS Y TECNOLOGÍA

FICHA DE REGISTRO ESTUDIO DE CASO EXAMEN COMPLEXIVO

TÍTULO: SISTEMA ALTERNATIVO PARA REUTILIZAR AGUAS GRISES EN

UNA VIVIENDA DE LA CIUDAD DE MACHALA

AUTOR/ES: Mabel Ibeth Ortega Espinoza REVISORES: Ing. Marcial Calero,

MSc.

INSTITUCIÓN: Universidad de Guayaquil FACULTAD: Arquitectura y

Urbanismo

PROGRAMA: Maestría de Impactos Ambientales

FECHA DE PUBLICACIÓN: NO. DE PÁGS: 58

ÁREA TEMÁTICA: Medio Ambiente

PALABRAS CLAVES: Aguas grises, Ambiente, Ahorro, Escasez, Reúso.

RESUMEN: La presente investigación se desarrollará en una vivienda de la ciudad de

Machala y tiene como objetivo establecer un sistema que permita reusar las aguas

grises en la vivienda y de esta manera comparar la eficiencia, eficacia y costo ante el

sistema tradicional en la actualidad. Para ello empezaremos, en lugar de utilizar agua

potable de consumo público, reutilizaremos aguas grises tratadas, con una calidad

sanitaria y estética similar a la del agua de abastecimiento. Aparte de agotar todos los

recursos tecnológicos al alcance para disminuir el uso de agua en el hogar, en las

actividades comerciales e industriales, es necesario pensar en esquemas que permitan

el buen uso del agua en las ciudades; es decir, reutilizar el agua, que de otra manera se

convertiría en agua residual tantas veces como sea posible mediante tratamientos

adecuados. Con estos esquemas, que no son nuevos pero que hasta ahora han sido

apenas incipientes, se podría utilizar agua de menor calidad en actividades que así lo

permitan y con ello dejar la alta calidad para consumo humano u otros usos

especializados.

Las aguas grises son las procedentes de lavados en general como: cocinas, lavamanos,

duchas, conteniendo detergentes, restos de alimentos, materia orgánica y otros

contaminantes. En esta investigación se propone implementar un sistema de

reutilización de aguas grises, en donde el agua tratada sirva para abastecer los tanques

de los inodoros.

El sistema que se propone la concienciación para la reutilización de las aguas grises se

basa en la implementación de un equipo de reutilización de estas aguas que se instala

principalmente bajo el nivel del piso, con los correspondientes depósitos que

acumularán por un lado las aguas grises y por otro las aguas ya tratadas mediante el

sistema de filtración y desinfección que serán conducidas hacia las cisternas de WC

y/o riego.

Este estudio propone especificaciones para la reutilización de aguas grises, con

múltiples aportes a la sociedad, universidades, profesionales y ambientalistas, entre los

que cabe destacar los siguientes:

Proveer de una propuesta sobre una forma alternativa de construcción de la red de

abastecimiento de agua, como también de la red de conducción de aguas grises en una

iii

vivienda, para la reutilización del agua y aprovechamiento del líquido vital, disminuyendo la utilización de agua potable para la alimentación del tanque del

inodoro.

Reducir el aporte de contaminantes a los cursos naturales de agua, debido a la

reutilización de las aguas grises y al tratamiento previo realizado en particular cuando

la reutilización se efectúa para el riego de jardinería, debido a que las substancias

orgánicas difíciles de mineralizar pueden ser degradadas biológicamente durante su

infiltración a través del jardín, donde sus componentes minerales serán posteriormente

asimilados por las plantas.

El corolario de la investigación es informar los resultados obtenidos a las autoridades

competentes con la finalidad de que, mediante la implementación de un Plan de

Ordenamiento Territorial se implemente y regule el reúso de las aguas grises como

mecanismo para optimizar el uso del agua potable.

N° DE REGISTRO(en base de datos): N° DE CLASIFICACIÓN:

Nº

DIRECCIÓN URL (estudio de caso en la

web)

ADJUNTO URL (estudio de caso en la

web):

ADJUNTO PDF: SÍ NO

CONTACTO CON AUTORES/ES: Teléfono: E-mail:

CONTACTO EN LA INSTITUCIÓN: Nombre:

Teléfono:

iv

CERTIFICACIÓN DEL TUTOR

En mi calidad de tutor del estudiante Mabel Ibeth Ortega Espinoza, del

Programa de Maestría/Especialidad Impacto Ambiental, nombrado por el Decano de la

Facultad de Arquitectura y Urbanismo CERTIFICO: que el estudio de caso del examen

complexivo titulado SISTEMA ALTERNATIVO PARA REUTILIZAR AGUAS

GRISES EN UNA VIVIENDA DE LA CIUDAD DE MACHALA, en opción al grado

académico de Magíster (Especialista) en Impacto Ambiental, cumple con los requisitos

académicos, científicos y formales que establece el Reglamento aprobado para tal efecto.

Atentamente,

Ing. Marcial Calero Amores MSc.

TUTOR

Guayaquil, agosto de 2016

v

CERTIFICADO DE GRAMATÓLOGA

vi

DEDICATORIA

A mi esposo Damián y a mis hijos

Adrián Esteban, Ana Paula y Luciana

Valentina Quirola Ortega. Los amo mucho.

vii

AGRADECIMIENTO

A todas aquellas personas que de

una u otra manera contribuyeron en la

realización de este Trabajo de Titulación. En

especial agradezco a mi tutor, quien estuvo

siempre dispuesto para la culminación

satisfactoria del mismo.

Gratitud a mi esposo el Ing. Civil

Damián Marcelo Quirola Vilela por su apoyo

incondicional.

viii

TRIBUNAL DE GRADO

……………..……………………………

PRESIDENTE DE TRIBUNAL

………………………………….... ….……………………………………

MIEMBRO DEL TRIBUNAL MIEMBRO DEL TRIBUNAL

ix

DECLARACIÓN EXPRESA

“La responsabilidad del contenido de esta Tesis de Grado, me corresponden

exclusivamente; y el patrimonio intelectual de la misma a la UNIVERSIDAD DE

GUAYAQUIL”

……………………………………….

ING. MABEL ORTEGA ESPINOZA

x

ABREVIATURAS

SENAGUA

Secretaría Nacional del Agua

EENEMDU

Encuesta Nacional de Empleo, Desempleo y Subempleo

INEC

Instituto Nacional de Estadísticas y Censo

CDIEA

Dirección de Estadísticas Ambientales

CENEAM

Centro Nacional de Educación Ambiental

AARD

Aguas Residuales Domésticas

xi

ÍNDICE DE CONTENIDO

PORTADA…………………………………………………………………………….……i

REPOSITORIO……………………………………………………………………….……ii

CERTIFICACIÓN DE TUTOR…………………………………………………………...iv

CERTIFICADO DE GRAMATÓLOGA………….……………………………………….v

DEDICATORIA…………………………………………………………………………...vi

AGRADECIMIENTO……………………………………………………...………….….vii

TRIBUNAL DE GRADO………………………………………………………………..viii

DECLARACIÓN EXPRESA………………………………………………………...……ix

ABREVIATURAS…………………………………………………………………...…….x

ÍNDICE DE CONTENIDO..…………………………………………………………........xi

ÍNDICE DE FIGURAS……………………………………………………………..........xiv

ÍNDICE DE TABLAS…………………………………………………………………….xv

RESUMEN………………………………………………………………...……………..xvi

ABSTRACT……………………………………………………………………….…….xvii

1 Introducción .................................................................................................................... 1

1.1 Objeto de estudio .................................................................................................... 1

1.2 Campo de investigación ......................................................................................... 2

1.3 Delimitación del problema ..................................................................................... 2

1.4 Pregunta de investigación ....................................................................................... 5

1.5 Justificación ............................................................................................................ 5

1.6 Objetivos ................................................................................................................ 5

1.7 Premisas ................................................................................................................. 6

1.8 Propuesta ................................................................................................................ 6

xii

2 Desarrollo ........................................................................................................................ 7

2.1 Marco Teórico ........................................................................................................ 7

2.1.1 Teorías Generales ...................................................................................... 7

2.1.2 Teorías Sustantivas .................................................................................. 12

2.1.3 Teorías Empíricas .................................................................................... 13

2.2 Marco Metodológico ............................................................................................ 15

2.2.1 Metodología Usada ................................................................................. 15

2.2.2 Categorías ................................................................................................ 16

2.2.3 Dimensiones ............................................................................................ 17

2.2.4 Instrumentos ............................................................................................ 17

2.2.5 Unidad de Análisis .................................................................................. 18

2.2.6 Gestión de datos ...................................................................................... 18

2.2.7 Criterios éticos......................................................................................... 18

2.2.8 Resultados ............................................................................................... 19

2.2.9 Discusión ................................................................................................. 20

2.3 Propuesta .............................................................................................................. 21

3 Conclusiones y recomendaciones ................................................................................. 23

Conclusiones .............................................................................................................. 23

Recomendaciones ....................................................................................................... 23

4 Referencias Bibliográficas ............................................................................................ 25

Bibliografía ................................................................................................................ 25

xiii

5 Otros ............................................................................................................................... 31

Anexos........................................................................................................................ 31

xiv

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1.- Árbol de causa y efecto del problema ................................................................... 3

Figura 2.- [Anexos] Ubicación de vivienda de estudio ......................................................... 3

Figura 3.- [Anexos] Consumo mensual de agua potable ....................................................... 3

Figura 4.- [Anexos] Ahorro de agua potable de las ciudades ................................................ 4

Figura 5.- [Anexos] Consumo diario por persona al día ....................................................... 4

Figura 6.- [Anexos] Programa de incentivo para el buen uso del agua ................................. 5

Figura 7.- [Anexos] Buen uso del agua - Programa .............................................................. 6

Figura 8.- [Anexos] Diseño de Sistema ................................................................................. 7

Figura 9.- [Anexos] Consumo mensual de agua en vivienda de estudio ............................... 8

Figura 10.- [Anexos] Planilla de consumo de gua ............................................................... 10

xv

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1- Categorías, dimensiones, instrumentos y unidades de análisis ............................. 16

Tabla 2.- [Anexos] Consumo en M3 mensual de agua potable en vivienda de estudio ........ 8

Tabla 4.- [Anexos] Ahorro de cantidades .............................................................................. 9

xvi

RESUMEN

La presente investigación se desarrolla en una vivienda de la ciudad de

Machala y su objetivo fue establecer un sistema que permita reusar las aguas grises en la

vivienda, y de esta manera poder ahorrar el agua potabilizada para que pueda abastecer a

otras familias. Para ello, en lugar de utilizar agua potable de consumo público, se reutiliza

aguas grises tratadas, con calidad sanitaria y estética similar al agua de abastecimiento. El

sistema consiste en un tanque que cumple las condiciones necesarias para tratar aguas

grises, este se ubica en el patio posterior y se lo entierra, se conduce por medio de tubería

las aguas que provienen de las duchas y la lavadora a dicho tanque y, mediante un sistema

de filtración y desinfección, se conduce el agua tratada a los tanques de los inodoros. El

ahorro de agua potable que se produce en la vivienda de estudio es de un 27%, al

implementar este sistema en lugares con más afluencia de personas como urbanizaciones,

se tendrá un valor considerable de ahorro de este recurso no renovable como es el agua.

Con estos esquemas, que no son nuevos pero que hasta ahora no han sido utilizados en

nuestro medio, se podría utilizar agua de menor calidad en actividades que así lo permitan

y con ello dejar el agua potabilizada para consumo humano u otros usos especializados.

Con esto, se pretende concienciar a las autoridades de turno para que se cree una

ordenanza en los municipios y de una manera exigir la implementación de algún sistema

de reúso de aguas grises.

Palabra clave: Aguas grises, Ahorro, Escasez, Reúso, ordenanza.

xvii

ABSTRACT

This research takes place in a house in the city of Machala and its goal was to

establish a system that allows reuse of gray water in housing, and thus able to save treated

water so that it can cater to other families. To do this instead of drinking water for public

consumption, treated greywater with similar quality and sanitary water supply is reused

aesthetics. The system consists of a tank that meets the conditions necessary to treat gray

water conditions, this is located in the back yard and buries it is conducted through pipe

water coming from the showers and the washing machine to said tank and through a

filtration system and disinfection, the treated water to the toilet tanks driving. Saving

drinking water produced in the home study is 27%, in implementing this system in places

with more influx of people like urbanizaciones, a considerable saving value of this

nonrenewable resource will be taken as water. With these schemes, which are not new but

until now have not been used in our environment could be used in lower quality water

activities as permitted and thus leave the treated water for human consumption or other

uses. With this, it aims to sensitize the authorities shift to an ordinance believed in the

municipalities and in a manner requiring the implementation of a system of gray water

reuse.

Keyword: Greywater, Savings, Shortage, Reuse, ordinance.

1

1 INTRODUCCIÓN

“La escasez de agua afecta ya a todos los continentes. Cerca de 1.200 millones

de personas, casi una quinta parte de la población mundial, vive en áreas de escasez física

de agua” (ONU, 2014). En el Ecuador aún contamos con suficientes recursos hídricos, no

hay que esperar estar en una crisis hídrica para tomar conciencia sobre la escasez de agua,

afortunadamente el Ecuador es uno de los pocos países que tiene superávit de agua. Según

cálculos de la Secretaría Nacional del Agua (SENAGUA 2009), si se repartiera

adecuadamente el recurso por cada habitante habría un promedio de 22,5 millones de litros

de agua al año, lo que equivale a 62.500 litros diarios.

En la actualidad se construyen viviendas sin considerar el consumo

desmesurado de agua potable, se utiliza el agua en actividades domésticas donde no hay

necesidad que ésta sea potable. Hay que tener en cuenta que el agua un recurso natural no

renovable si su consumo supera la capacidad afluente, en estos extremos pudiera llegar a

estar en peligro de agotarse.

Es por esto que se debe preguntar en el momento de diseñar una vivienda ¿De

qué manera se puede aprovechar al máximo los recursos naturales, utilizando un sistema

que logre minimizar el gasto indiscriminado de agua potable en la descarga de los inodoros

ya que éstos no requieren tal calidad de agua? Es así que se propone implementar un

sistema de reutilización de aguas grises generada de duchas y lavadora para alimentar el

tanque de los inodoros en una vivienda.

1.1 OBJETO DE ESTUDIO

Existen muchas maneras de tener un uso eficiente del agua, ya sea optimizando

su uso y consumo, evitando fugas por tuberías rotas o grifos mal cerrados, este estudio se

centrará en implementar un sistema en el diseño sanitario de una vivienda, que permita

2

poder reutilizar aguas grises en la alimentación de tanques de inodoros para uso en cada

descarga, esto permitiría ahorrar el consumo diario de agua.

1.2 CAMPO DE INVESTIGACIÓN

La implementación de este sistema alternativo de reúso de las aguas grises

pretende ahorrar costos de consumo de agua potable en una vivienda, así como también

disminuir el uso de este recurso para que de esta forma se pueda abastecer mayor cantidad

de viviendas con la capacidad de la planta potabilizadora. En el presente estudio de caso se

evaluará una vivienda habitada por una familia de 6 integrantes, la misma que como

referencia, está ubicada al Noreste de la ciudad de Machala de la provincia de El Oro y se

analizarán los beneficios o posibles efectos negativos que este sistema pudiera ocasionar.

1.3 DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA

El estudio se desarrollará en una vivienda de la ciudad de Machala, provincia

de El Oro (Ver Figura 1 en anexos) compuesta por una familia de 6 integrantes en la cual

el consumo de agua potable tiene un promedio de 48 m³ mensual de acuerdo al promedio

de consumo de los últimos 3 meses registrado en las planillas de agua potable de la

Empresa Pública Municipal de Agua Potable y Alcantarillado del cantón Machala.

La vivienda cuenta con abastecimiento de agua potable por medio de tubería

de PVC de 2” y sistema de evacuación de aguas servidas por red pública; no se realiza

ninguna práctica de ahorro de agua potable por tal razón qué se debería realizar cambios en

los hábitos del uso y manejo de este recurso dentro de los hogares tomando conciencia de

que se debe utilizar la cantidad necesaria de agua evitando desperdicios y garantizando el

bienestar de nuestras futuras generaciones.

3

CAUSAS

FALTA DE UN SISTEMA QUE PERMITA REUTILIZAR AGUA GRIS EN LA

VIVIENDA. - Para la descarga de los inodoros no se requiere agua potable, para esto se

podría reutilizar el agua gris que se produce en la vivienda en actividades de aseo personal

y lavado de ropa, y no desperdiciarla evacuándola a recolectores públicos. Según fuente

ENEMDU la provincia de El Oro está dentro de los hogares de las provincias que

registraron el consumo de agua más elevado en el país, ocupando el tercer lugar con 37.47

m³ por vivienda. (Ver Figura 2 en anexos).

USO DE POR LO MENOS 8 LITROS DE AGUA EN CADA DESCARGA. - Los

inodoros utilizados en nuestro medio están fabricados para que se utilice de 8 a 10 litros de

agua en cada descarga, o más según el tipo de retrete.

DESPERDICIO DE AGUA POTABLE

EN DESCARGAS DE INODORO

Falta de un sistema

que permita

reutilizar agua gris

en la vivienda.

Uso de por lo

menos 8 litros de

agua en cada

descarga.

Probables fugas

por daños en

accesorios del

tanque.

PROBLEMA

EFECTOS

CAUSAS

Figura 1.- Árbol de causa y efecto del problema

Consumo elevado

de agua potable y

costo en planillas

Limita el

abastecimiento

de agua potable a

más usuarios.

Contaminación por emisión de

dióxido de

carbono CO2

4

PROBABLES FUGAS POR DAÑOS EN LOS ACCESORIOS DEL TANQUE. -

Este es una de las causas importantes que se debe tener en cuenta dentro del hogar, se

realizará un chequeo general a los puntos de agua potable de manera que si existiera

alguna fuga se reparará de forma inmediata.

Dentro de las cinco ciudades más importantes del país, Machala es la ciudad

donde realizan menos prácticas de ahorro de agua potable como cerrar las llaves cuando se

está enjabonando, arreglar cañerías con goteras, utilizar la lavadora al máximo de su

capacidad, etc. (Ver Figura 3 en anexo)

EFECTOS

CONSUMO ELEVADO DE AGUA POTABLE Y COSTO EN PLANILLAS. - Al

momento de reutilizar el agua gris en una vivienda, bajaría el consumo de agua potable y

la cantidad de descarga a los sistemas de alcantarillado por ende los costos en las planillas.

Con éste sistema de reutilización de aguas grises se pretende un ahorro de 430 lts./día, es

decir, el 27% del consumo diario de la vivienda según datos obtenidos en la vivienda de

estudio tomando en consideración solo el ahorro de agua potable que se gasta en los tanque

de inodoros.

LIMITA EL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE A MÁS USUARIOS. -

Al tener un elevado consumo de agua potable por el uso inadecuado de la misma, esto hace

que reduzca el caudal en unos sectores y en otros la carencia del líquido vital.

CONTAMINACION POR EMISIÓN DE DIOXIDO DE CARBONO (CO2). – Al

utilizar agua potable para la descarga de inodoros, esto genera emisión de dióxido de

carbono (CO2) que se produce al utilizar las bombas en la potabilización de agua; así

mismo genera mayor cantidad de aguas servidas que van a sus afluentes, muchas de las

veces, sin ser depuradas.

5

1.4 PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN

¿Mediante la implementación de un sistema de recolección, almacenamiento y

depuración, las aguas grises poco contaminadas pudieran ser reutilizadas en descargas de

inodoros?

¿Cómo asegurar en todo momento la suficiente cantidad de agua que demandan los

inodoros en el caso de que éste supere el agua almacenada?

1.5 JUSTIFICACIÓN

El recurso hídrico es uno de los más importantes en la vida de nuestro planeta

y debemos cuidar estos recursos ahora que los tenemos aún. Existen países donde la

reutilización de las aguas grises se ha vuelto un auge y en vez de utilizar agua potable,

actualmente están reutilizando las aguas residuales que pasan por un tratamiento y le

permita alcanzar cierta calidad y ser aprovechada en los tanques de los inodoros ya que

éstos no requieren una alta calidad de agua.

Se pretende proponer un sistema para la reutilización de aguas grises en una

vivienda de propiedad de la familia Ortega Espinoza de la ciudad de Machala. Teniendo

“como premisa colaborar en reducir el consumo de agua potable con construcciones

sustentables” (Gaggino, 2014). Con éste sistema de reúso de las aguas grises se pretende el

ahorro en un 27% de agua potable en una vivienda; cabe indicar que solo se reutilizará el

agua procedente de la lavadora y ducha.

1.6 OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Proponer un sistema de instalaciones sanitarias que permita la reutilización de

aguas grises procedente de lavadoras y duchas, de forma controlada y segura, en una

vivienda urbana de la ciudad de Machala.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

6

Evitar el uso de agua potabilizada donde no se requiere esta condición

Disminuir el uso de agua potable y los impactos negativos que generan

tanto la potabilización del agua como la descarga de aguas servidas a sus afluentes.

Evaluar la relación beneficio/costo de la propuesta y su pertinencia.

1.7 PREMISAS

La implementación de un diseño sanitario alterno que permita reutilizar aguas

grises poco contaminadas de una vivienda, optimizará el uso de agua para consumo

humano.

1.8 PROPUESTA

Se realizará el respectivo análisis con los volúmenes de aguas grises

procedentes de la lavadora y de las duchas ya que es una cantidad considerable para este

estudio previo a la reutilización en los tanques de inodoro. Se evitará que el agua se

estanque ya que, al pasar las 24 horas, éstas se convierten en aguas negras. Se considerará

la composición y el caudal de las aguas grises para luego proceder a la reutilización de la

misma. Se diseñará la red de recolección de las aguas grises provenientes de duchas y

lavadoras para ser almacenadas en un tanque, la red de almacenamiento de aguas tratadas

en un tanque elevado para su abastecimiento y por último la red que alimenta los tanques

de inodoros con las aguas grises depuradas. Con un sistema de reutilización de aguas

grises se reduce el consumo de agua potable en la vivienda y por ende, las emisiones de

dióxido de carbono que me produce la potabilización de agua.

7

2 DESARROLLO

2.1 MARCO TEÓRICO

“Una de las mayores problemáticas del siglo XXI es, quizá, la necesidad de

proveer agua para la creciente población mundial” (Arango, 2013). Con el calentamiento

global se están agotando los glaciales reduciendo considerablemente las reservas de agua

dulce aumentando el agua salada. Con ello el uso del agua dulce es el tema sanitario que

desde hace varios años está dentro de las problemáticas de los estados como de la

población, “a la par con esto, el tema del uso y gestión del líquido ha sido objeto de un

acelerado proceso de revisión, lo que se ha visto reflejado en cambios a nivel de políticas,

normatividades y marcos regulatorios” (Villa, 2012), es decir que paulatinamente se está

volviendo una problemática social a ser asumida con propuestas innovadoras y amigables

para con la naturaleza.

2.1.1 TEORÍAS GENERALES

EL AGUA UN RECURSO LIMITADO

Considerando que “el concepto de manejo integral del recurso hídrico implica

la gestión eficaz basada en el ahorro, la reutilización y la no contaminación del agua”

(Valencia, et al., 2012), es decir que se debe hacer del uso del agua una práctica eficaz y

eficiente, también es real que en los países subdesarrollado hasta la actualidad no se cuenta

con estas tecnologías tanto para los domicilios como para las urbanizaciones o

condominios.

“Por otra parte, la escasez de agua constituye uno de los principales desafíos

del siglo XXI al que se están enfrentando ya numerosas sociedades de todo el mundo”

(Blanco, et al., 2014), resulta complejo saber cuánta agua utilizamos en nuestros hogares,

pero este es un tema sumamente importante en la actualidad que lo abordaremos más

adelante.

8

“La escasez del agua también se incrementa por el aumento del nivel del mar,

que provoca una expansión de las zonas de salinización” (Nieto, 2011), es decir que las

mismas aguas subterráneas que se encuentran en la costa aumentan en su composición

química no siendo apta para el consumo, el agua se convierte entonces en un recurso

limitado.

USO DEL AGUA

El agua procedente de las compañías suministradoras es por ley agua declarada

apta para el consumo humano. De forma aproximada en nuestra sociedad, consumimos

esta agua en cantidades que rondan los 150-250 litros por persona al día, según datos

proporcionados por la Empresa Pública Municipal de Agua Potable y Alcantarillado del

cantón Machala. De esta cantidad, una pequeña parte es destinada realmente al consumo

humano, pero ésta no suele ser superior a los 10-15 litros; es decir, menos del 10%. El

resto se emplea para distintas actividades como lavar, regar, duchas, etc.

En la actualidad “la escasez de agua se ha convertido en un problema acuciante

en muchas ciudades costeras alrededor del mundo” (López, et al., 2013). El agua que llega

a las viviendas procedentes de las plantas potabilizadoras, según el programa de “Agua

para el mañana” (Ver en anexo, Figura 4), el 65-75% se emplea para distintas aplicaciones

como limpieza doméstica, aseo personal, riego en general, ducha, lavado de ropa, etc. Y

cerca del 25-35% del agua que entra en una vivienda se suele emplear en inodoros para la

eliminación de orina y heces. Habitualmente en las viviendas el 100% del agua que entra

en ellas, agua apta para el consumo humano, acaba convirtiéndose en prácticamente su

totalidad en aguas negras sin reutilización en ninguno de los procesos intermedios.

“Se plantea que a medida que crece la población mundial, la presión ejercida

sobre los recursos hídricos es mayor” (González & Chiroles, 2011). Las aguas procedentes

de duchas y bañeras, son aguas que se podrían reutilizar en los tanques de los inodoros con

9

facilidad ya que éstos no requieren de un agua pura para su uso. Actualmente al haber un

solo circuito de desagües, estas se mezclan con las aguas negras procedentes de inodoros.

DIFERENCIAS ENTRE AGUAS NEGRAS Y GRISES

La razón por la cual se separan las aguas negras de las grises se debe a una

serie de diferencias clave que influyen en el rendimiento del sistema. A grandes rasgos, se

enumeran las principales, según (Eriksson 2001):

Las aguas grises contienen menos cantidad de nitrógeno (nitrito y nitrato),

éste es el más serio y difícil de retirar.

El contenido orgánico típico de las aguas grises se descompone mucho más

rápido que el contenido típico de las aguas negras.

Las aguas negras son la fuente más importante de los patógenos humanos.

Éstos son los que amenazan la salud humana, capaces de sobrevivir en las

heces humanas.

El DBO5 en las aguas grises constituye el 90%, en las aguas negras es solo

el 40%.

MÉTODO DE REÚSO DE AGUA EN UNA VIVIENDA

“El incremento, la concentración de la población y la variación climática, exige

una gestión adecuada del recurso hídrico, afectado por el deterioro ambiental producido,

entre otros factores, por el vertimiento de Aguas Residuales Domésticas (ARD)” (Murcia,

et al., 2014, pág. 59). Una persona consume 2.16 m3 de agua potable al mes en el tanque

del inodoro, éstos generalmente utilizan entre 8 a 12 litros de agua potable, dependiendo

del modelo de que se utilice, reutilizando el agua que proviene de duchas y lavadoras para

el uso en los tanques de los inodoros, se pueden ahorrar esta cantidad de agua potable por

persona.

10

“Además de los tratamientos convencionales de las aguas residuales urbanas,

se están generando tecnologías alternativas diseñadas sobre principios ecológicos y

biológicos” (Gil, et al., 2013). Para implementar estos sistemas lo más conveniente es

realizarlo en viviendas en construcción ya que ello permite prever las necesidades de

preinstalación y no en viviendas construidas que se tendría que considerar las

características específicas de la vivienda para rediseñar el sistema de reutilización de aguas

grises.

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS, QUÍMICAS Y BIOLÓGICAS DE LAS

AGUAS GRISES

Considerando que “La relación entre el aumento de la industrialización y el

incremento consecuente de la contaminación fue muy bien descrita por Berro (2005) como

un fenómeno que prevalece” (Romero, et al., 2014), es decir que los beneficios de la

industrialización no son totalmente mayores que las consecuencias, por ende a la

actualidad las normas de tratamientos de residuos así como los métodos empleados

exigidos para los procesos industriales son más amigables para con el ambiente en cuanto

al tratamiento de las aguas contaminadas.

Eriksson, (2001) afirma que las características de las aguas grises dependen en

primer lugar de la calidad del abastecimiento de agua, en segundo lugar, del tipo de red de

distribución para el agua potable y en tercer lugar de las actividades desarrolladas en el

hogar.

Considerando que “En el mundo, 2.000 millones de personas están infectadas

con parásitos intestinales, principalmente en países en vías de desarrollo” (Ortiz, et al.,

2012). La composición varía considerablemente tanto en términos del lugar como en

términos del tiempo, debido a las variaciones en el consumo de agua en relación con las

cantidades descargadas de contaminantes.

11

Características físicas

“No obstante, en el caso específico de las aguas residuales industriales, los

procesos fisicoquímicos son una alternativa viable” (Llano, et al, 2014). Los parámetros

físicos relevantes son la temperatura, el color, la turbidez y el contenido de sólidos

suspendidos. Para Eriksson (2001), la temperatura de las aguas grises varía entre 18 y

38ºC, siendo las altas temperaturas ocasionadas por el uso de aguas calientes para la

higiene personal. Las altas temperaturas pueden generar problemas, ya que éstas favorecen

el crecimiento microbiológico. Los valores de sólidos suspendidos totales que varían entre

113-2.410 mg/L, donde los altos valores se generan en las zonas de lavandería y cocina.

Las aguas grises provenientes del lavadero y de la cocina pueden contener partículas de

arena y arcilla.

Características químicas

Es de considerar que “la gestión eficiente del recurso hídrico involucra

conceptos de mantenimiento de la calidad, reúso y aprovechamiento del agua” (Díaz, et al,

2011), para lo cual es necesario apegarse a los valores reportados por Eriksson (ver cuadro

# 2), en cuanto a la demanda química de oxígeno (DQO) muestra concentraciones

alrededor de 8.000 mg/L, mientras que los valores de la demanda bioquímica de oxígeno

(DBO) son más bajos, reportando valores entre 5 – 1.460 mg/L.k.

Los detergentes con la fuente primaria de fosfatos encontrados en las aguas

grises contienen concentraciones de fósforo total entre 6-23 mg/L, se pueden encontrar en

áreas en las cuales el uso de detergente con altos contenidos de fósforo es común, mientras

que en áreas donde se ha reducido el uso de éstos detergentes las concentraciones

encontradas son del orden de 4-14 mg/L. Lo anterior justifica por qué las concentraciones

de fosfatos son generalmente más altas en aguas residuales grises provenientes de

lavanderías 0.1-57 mg/L que las provenientes de duchas y lavamanos 0.1-2 mg/L.

12

Características microbiológicas

Según Tjandraatmadja & Diaper (2006), las concentraciones de los contaminantes

presentes en las aguas grises crudas domésticas están directamente relacionados con los

volúmenes producidos por cada fuente y las actividades desarrolladas en el hogar.

2.1.2 TEORÍAS SUSTANTIVAS

El servicio de agua potable y alcantarillado para la ciudad de Machala fue

llevado desde hace muchos años por la empresa Tripleoro Cem. En la actualidad, desde

julio 2015, está a cargo de la Empresa Pública Municipal de Agua Potable y Alcantarillado

de Machala.

La cobertura que ha tenido el servicio de agua potable en la ciudad de

Machala, de acuerdo con el censo de 2010 realizado por el INEC es 81,1% de viviendas.

La demanda de agua potable para la ciudad de Machala en el 2010 fue de 245.972 m³

diaria, y la evacuación de aguas servidas se acercará al 80%.

Según el Censo de Población y Vivienda de 2010, los hogares con acceso al

agua potable en el 2011 son de 82.10%, Machala consume 10.40 m³ de agua por persona.

(Ver Figura 4 en anexo).

Quito es una de las ciudades con mayor porcentaje de hogares que realizan

alguna práctica de ahorro de agua potable con un porcentaje de 33.8%; mientras que los

hogares de Machala son los que menos lo hacen, teniendo un porcentaje de 16.0%.

COBERTURA DE AGUA POTABLE EN LA CIUDAD DE MACHALA

Partiendo de que “la calidad del agua para consumo humano es un factor

determinante en las condiciones de la salud de las poblaciones” (Briñez, et all., 2012, pág.

177). El servicio de agua potable y alcantarillado para la ciudad de Machala fue llevado

desde hace muchos años por la empresa Tripleoro Cem. La concesión, inicialmente, prevé

13

ampliar los puntos de conexión de agua potable para aproximadamente 5000 nuevos

usuarios en Machala, área de jurisdicción territorial de la concesión.

Luego de la adjudicación de los contratos y se convertirá en un ente regulador

durante los próximos 30 años. Por ello “El estudio de las tendencias demográficas a nivel

mundial ha ido ganando en importancia en las últimas décadas” (Rodríguez, et al., 2013).

La cobertura que ha tenido el servicio de agua potable, de acuerdo con el censo de 2010

realizado por el INEC es 71,38% de viviendas.

“Según proyecciones del Instituto Nacional de Estadística y Censos (INEC),

Machala cuenta con 245.972 de habitantes” (Lucio,et al., 2011), de los cuales el 65% de

las viviendas son abastecida por la red pública de Agua Potable, el 34,6% por carro

repartidor y el 1,4% de viviendas usan otros sistemas.

2.1.3 TEORÍAS EMPÍRICAS

Según fuentes consultadas referente al estudio de caso, tenemos a Julio

Rodríguez Vivanco – CENEAM que manifiesta que para conseguir un uso eficiente del

agua podemos actuar en los distintos equipos de consumo mejorando su rendimiento

(grifería, inodoros, cisternas, lavadoras, lavavajillas, etc.), y también, sobre nuestros

hábitos diarios (ducharse en vez de bañarse, no fregar ni lavarse los dientes con el agua

corriendo constantemente...). Pero aún se puede mejorar la eficacia del agua. La ventaja en

la aplicación de estos sistemas es obvia en cuanto al ahorro de agua que se genera.

Además, se evita la potabilización de un volumen de agua que, por el uso a que se destina,

como agua de arrastre, no es necesario que sea potable, produciéndose de esta manera un

segundo ahorro significativo.

En Ecuador se conocen pocos casos, (Sector Santa Cruz en Riobamba, Ciudad

de Gonzanamá en Loja, Hostería Cuicocha en la provincia de Imbabura) donde se está

14

poniendo en práctica la reutilización de aguas residuales como parte de programas de

carácter público o privado.

Agroecológicas familiares en la parroquia El Valle – Cantón Cuenca. - En

la parte suroriental de la ciudad de Cuenca se encuentra la parroquia El Valle con una

población de 18692 habitantes se ha implementado un sistema depurador de aguas grises

para reutilizar las aguas en fincas rurales de la parroquia. El consumo de agua por familia

constituida por 5 miembros en promedio esta entre 15 a 25 m 3 por mes (0.5 a 0.8 m 3 al

día) que proviene de sus domicilios (aguas grises). Estas aguas residuales serán tratadas

para ser reutilizadas como riego de pequeños huertos hortícolas y cultivos de ciclo corto

que, a nivel Parroquial, no sobrepasan la hectárea por familia, la misma que es

básicamente para el autoconsumo. Mediante la depuración se eliminan más del 95% de

estos contaminantes, liberando agua de características deseables para la producción de

cultivos tradicionales de ciclo corto para el autoconsumo.

Este sistema de depuración, tiene como objetivo principal, la reutilización de

las aguas residuales dadas las condiciones y necesidades de la zona. Este diseño constará

de un pozo séptico y un humedal artificial diseñado para un caudal máximo de 6 m³ de

agua al día. En caso de exceder esta recolección diaria, se debe redimensionar los sistemas

de depuración de aguas residuales a tratarse.

Los sistemas naturales de depuración, se pueden adaptar a todas las

condiciones ambientales, resultado aplicable a cualquier lugar. En la parroquia de El Valle,

existen humedales naturales (ejemplo la Lagua de Totora), donde se dispone del material

vegetativo para la implementación de humedales artificiales y facilitar la reutilización de

las aguas residuales.

La inversión e implementación del sistema de reuso del agua residual

doméstica para la Parroquia El Valle, es de bajo costo (Según EcoSan de 500 a 600

15

dólares/familia), debido a que el sistema de reutilización puede adaptarse al sistema natural

existente y a los materiales disponibles en la zona. Además, son de fácil construcción,

operación y mantenimiento.

Cumplida la vida útil (humedal artificial de 30 a 35 años), los sistemas de

tratamiento utilizados en la operación y mantenimiento, deberán ser remplazarlos, evitando

de esta forma una deficiente depuración de aguas residuales.

2.2 MARCO METODOLÓGICO

2.2.1 METODOLOGÍA USADA

La metodología utilizada es cualitativa, el tipo de investigación que se realizará

en el estudio de caso es aplicada – documentada – de campo.

Aplicada: Se utilizarán conocimientos descubiertos sobre los diferentes

sistemas para tratar las aguas grises para su posterior reúso en aplicaciones que no

necesitan de un agua potabilizada.

Documentada: Para esta investigación se tomará información basada en la

consulta de libros, en artículos de revistas, y documentos que se encuentran archivados en

tesis referente al reúso de las aguas grises.

De campo: Se utilizarán técnicas de entrevistas, así como también

encuestas realizadas a las familias para luego ser llevados a cuadros estadísticos.

El método de esta investigación es analítico – sintético, se analizará la

importancia del reúso de las aguas grises, el sistema que se implementará para llevar a

cabo el objetivo de este estudio, así como la construcción de este sistema, tomando en

cuenta los aspectos económico y medioambiental.

16

CATEGORÍAS, DIMENSIONES, INSTRUMENTOS Y UNIDADES DE

ANÁLISIS

Tabla 1- Categorías, dimensiones, instrumentos y unidades de análisis

CATEGORÍAS DIMENSIONES INSTRUME

NTOS

UNIDADES DE

ANÁLISIS

Social Capacitación sobre

ahorro de agua potable.

Charlas. Familias de

viviendas.

Económico Diseño del sistema

alternativo.

Presupuesto. Sistema de reúso.

Ambiental

Consumo de agua

potable.

Reducir dióxido de

carbono al potabilizar

agua.

Entrevistas.

Sistema de

bombeo

Miembros del

grupo familiar.

Volumen de agua.

Fuente: Matriz Marco lógico Autor: Mabel Ortega

2.2.2 CATEGORÍAS

Se ha extraído del árbol de problemas las causas y se las ha categorizado en

tres aspectos como son sociales, económicos y ambientales. A continuación, se tratarán

cada uno de estos aspectos.

Sociales: Según el último censo poblacional INEC 2010, el Ecuador

registra una población de 14’483.499 habitantes, teniendo la ciudad de Machala 245.972

habitantes una cobertura cantonal de 81.1% de agua potable por red pública. Esto significa

que el 18.9% de los habitantes obtienes el agua potable de otras fuentes.

Económicas: Aún en la ciudad de Machala no se siente la carencia de agua

potable en un grado alarmante por ende tampoco se ve una tasa elevada en el consumo de

agua potable. Es necesario el diseño de un sistema de reúso para considerar el ahorro de

agua potable y se pueda abastecer a más cantidad de la población, así como también costo

a nivel de planillas mensuales a los usuarios.

Ambientales: La superficie de nuestro planeta se encuentra cubierta del

70% de agua, del cual el 97% es agua salada y sólo el 3% es agua dulce y el consumo de

17

agua potable sigue siendo cada vez más alto y no se logra bajar. La Organización de las

Naciones Unidas -ONU- recomienda que el uso óptimo del agua por habitante deba ser de

100 litros diarios, cantidad que permite cubrir sus necesidades de consumo e higiene.

2.2.3 DIMENSIONES

Las dimensiones a considerar dentro de las categorías anteriormente descritas

son:

Capacitaciones sobre ahorro.- Se debe concienciar a la población sobre el

ahorro necesario de agua potable desde nuestros hogares, esto se lo puede realizar

mediante charlas para el buen uso del agua potable (Ver anexo Figura 5). Según datos

obtenidos por ENEMDU, en Machala se tiene un 16% de hogares que practican el ahorro

del agua potable.

Diseño y construcción del sistema de reúso de aguas grises. - Para esto es

necesario considerar los aspectos físicos del lugar y la cantidad de personas a la que se

implementará dicho sistema. Para el estudio se considerará una vivienda de la ciudad de

Machala que brinda la posibilidad de implementar este sistema y así poder establecer el

ahorro cierto de agua potable y establecer el aporte para la empresa Pública de Agua

Potable, así como a sus habitantes.

Consumo de agua potable. - Se trata del consumo de agua potable que

realiza cada miembro integrante de la vivienda.

Reducción de dióxido de carbono al potabilizar agua. – La forma de

potabilizar agua es mediante sistema de bombeo que funciona con electricidad

produciendo CO2 en su funcionamiento.

2.2.4 INSTRUMENTOS

Los instrumentos aplicados serán:

18

Charlas. - Se darán charlas de capacitación acerca del reúso de las aguas

grises, del ahorro de agua potable y el buen uso del agua. Dirigido a las personas que

conforman la vivienda en estudio.

Presupuesto. - Se desarrollará un presupuesto del sistema que se

implementará en la vivienda del estudio de caso, se analizará la factibilidad del sistema,

tanto en costo como porcentaje de ahorro.

Entrevistas. - Se realizarán entrevistas a cada uno de los integrantes de la

vivienda en estudio, para determinar el uso que le da al agua potable.

2.2.5 UNIDAD DE ANÁLISIS

Las unidades de análisis en el presente estudio de caso serán los metros

cúbicos de agua gris que se reutilizará en una vivienda.

2.2.6 GESTIÓN DE DATOS

La recolección de datos en el análisis cualitativo del estudio de caso se la hizo

por medio de entrevistas, dirigida a cada integrante de la familia de una vivienda.

Para el diseño del sistema alternativo de reúso de las aguas grises se

presupuestará con un tanque biodigestor prefabricado, la red del sistema de reúso de las

aguas grises como son: depósito de recolección de aguas grises, almacenamiento y

tratamiento de aguas grises y red de alimentación a tanques de inodoros, el sistema

requiere un tanque elevado para almacenamiento de aguas tratadas, accesorios de

instalaciones y bomba para subir agua al tanque elevado.

2.2.7 CRITERIOS ÉTICOS

Se diseña el sistema de implementación con un tanque biodigestor

prefabricado ya que es de menor costo y peso que los construidos con hormigón armado.

Sistemas con filtros jardineras necesitan de lugares más amplios para su instalación y

19

proceso de tratar las aguas grises por lo tanto éstos no se podrían aplicar en una vivienda

por cuanto no hay suficiente espacio.

En nuestro país no existe reglamentación respecto del reúso de aguas grises, y

por lo tanto tampoco parámetros que debería cumplir. No existe ninguna norma para el uso

de calidad de agua para los tanques de los inodoros, pero si se debe considerar que las

personas no deben tener contacto físico con las aguas grises ya tratadas. Por esto es

importante que las autoridades competentes de nuestro país reconozcan la importancia del

reúso del agua y la integre como una estrategia tanto para contar con más recursos hídricos

y abastecer a más habitantes como para proteger y sanear el ambiente.

2.2.8 RESULTADOS

Los resultados de las entrevistas realizadas a la familia en la vivienda.

1.- ¿Cuántas veces usa el inodoro en el día?: Los seis integrantes de la familia

coincidieron en que usan el inodoro de 6 a 8 veces, teniendo en cuenta que cada descarga

de agua en el inodoro se utilizan 8 litros de agua, da como resultado un total de 432,2 litros

de agua, teniendo un gasto mensual de 12.960 litros al mes, es decir 12,96 m³.

2.- ¿Cuántas veces se baña por semana?: El resultado escogido es de 4 a 7

veces por semana, para tabulación de datos se considera los 7 días de la semana.

3.- ¿Qué tiempo tarda en bañarse?: El resultado escogido es de 0 a 5 minutos,

considerando los siete días de la semana y teniendo en cuenta que una persona gasta 15

litros por minuto en bañarse, se obtiene como resultado un total de 450 litros diario lo que

mensualmente su gasto sería de 13.500 litros, es decir 13,5 m³.

4.- ¿Utiliza lavadora en su hogar? ¿Cuántas veces a la semana la utiliza?: Aquí

se debe tomar en cuenta la capacidad de la lavadora, en el caso de la vivienda en estudio si

posee lavadora de 11 Kg., este tipo de lavadora utiliza 120 litros de agua en cada ciclo, es

decir si se considera una lavada y dos enjuagues, se tiene un gasto de 360 litros de agua en

20

cada lavada. Utilizan 4 veces a la semana lo que nos da un gasto total de agua de 1440

litros lo que mensualmente se tendría un gasto de 5.760 litros que equivale a 5.76 m³ de

agua potable que se utiliza mensualmente en esta familia para el lavado de ropa en

lavadora.

5.- ¿Realiza alguna práctica de ahorro de agua?: Ninguno de los integrantes de

la vivienda realiza prácticas de ahorro.

En conclusión, en una vivienda de 6 integrantes se obtuvieron los siguientes

datos de consumo de agua potable: en el inodoro 12.96 m³, en limpieza del hogar y cocina

el 11.52 m³, otros como son riego etc., alcanzo 2.4 m³, en duchas 13.5 m³, lavadoras el

5.76 y se estima u gasto por pérdida en su conducción de 1.86 m³; en total se tiene un

consumo total de agua potable para actividades en el hogar de 48m³ mensuales que

equivale a un consumo de 266 lts/p/p. (Ver tabla 1 en anexos).

2.2.9 DISCUSIÓN

El sistema de reutilización de aguas grises consiste en conducir por medio de

tubería de PVC, las aguas grises procedentes de la ducha y de lavandería, hacia una trampa

de grasa donde se acumulará la grasa que se tiende a formar, pelos, restos de jabón ya que

estos residuos pueden obstruir los filtros colocados para su depuración. El sistema de

depuración está conformado por un tanque depurador que realizan la depuración mediante

un proceso de retención de materia suspendida y degradación séptica de la misma, aquí se

lleva a cabo la sedimentación de la materia suspendida y un proceso biológico anaerobio

que está conformada por el filtro biológico (Moreira, 2016). La generación de gases es

prácticamente imperceptible sin representar molestia alguna para el usuario (Moreira,

2016). A continuación, estas aguas ya depuradas son conducidas por medio de una bomba

a un tanque elevado donde tendrá una red de tubería que sólo servirá para abastecer el

tanque de los inodoros. En la red de tuberías de drenaje, según Merritt et al. (1999), no se

21

deben usar tuberías de un diámetro menor de 4 pulgadas debido a la posibilidad de

obstrucciones. Por otro lado se tiene menor cantidad de dióxido de carbono que generará

las bombas en el sistema de potabilización de agua ya que se tendría menor demanda de

agua para dotar del líquido vital a la vivienda.

2.3 PROPUESTA

UBICACIÓN

El ensayo se realizará en la vivienda propiedad de la Familia Ortega Espinoza,

ubicada en la ciudadela Liliam María, solar # 406 de la ciudad de Machala. En la vivienda

en estudio consta de cuatro personas adultas y dos niños La cobertura que ha tenido el

servicio de agua potable, de acuerdo con el censo de 2010 realizado por el INEC es

71,38% de viviendas. El agua potable de Machala tiene un costo por m³ de agua que varía

desde 0.47 a 0.50 centavos de dólares dependiendo de la cantidad de agua consumida; el

alcantarillado se cobra el 80% del costo total de consumo de agua potable que se reporta

en los medidores.

IMPLEMENTAR UN SISTEMA ALTERNATIVO

Se propone implementar un sistema alternativo en una vivienda urbana, para

reutilizar las aguas grises producidas en la misma. Para proponer el sistema de

reutilización de aguas grises se diseña el sistema de tubería que recoge las aguas grises

para tratarlas luego la distribución respectiva para su reutilización en los inodoros.

El sistema de reutilización de aguas grises consiste en conducir por medio de

tubería de PVC, las aguas grises procedentes de la ducha y de lavandería, hacia una trampa

de grasa donde se acumulará la grasa que se tiende a formar, pelos, restos de jabón ya que

estos residuos pueden obstruir los filtros colocados para su depuración. (Ver Fig. 6 en

anexos). Luego estas aguas son conducidas a un tanque biodigestor donde trata las aguas

grises; a continuación, estas aguas ya depuradas son depositadas en un tanque (la

22

capacidad depende del número de personas a considerar) y luego conducidas por medio de

una bomba a un tanque elevado donde tendrá una red de tubería que sólo servirá para

abastecer el tanque de los inodoros.

EVALUAR LA RELACIÓN BENEFICIO/COSTO DE LA PROPUESTA

Seguidamente se procede a evaluar la relación entre el beneficio y el costo de

la presente propuesta con el fin de determinar la factibilidad de construcción de este tipo

de sistemas de tratamientos de aguas grises en la ciudad de Machala. El costo total de este

sistema tendrá el costo total de la implementación de este sistema a la vivienda en estudio

de novecientos ochenta dólares con 7 centavos. (Ver tabla 2 en anexos)

Con la implementación de este sistema de reúso en la vivienda de estudio, se

logró un ahorro mensual del 27.00%, lo que equivale a 12.96 m³ de agua potable; es decir,

que se tendría un ahorro de 72 l/p/d. Las normas dicen que una persona tiene que consumir

por día 160 ltrs, en la vivienda de estudio se consume un total de 266 lt/p/d; con la

implementación de este sistema se pretende un ahorro de 27%, así se tendría un ahorro de

aproximadamente 195 lts por persona por día. Machala posee 245.972 habitantes, si se

logra un ahorro de 195 lts por persona por día, se tendría un total aproximado de 47.965 m³

de agua potable disponible para abastecer al 28.62% de viviendas donde no son

abastecidas por agua potable.

Minimizar los impactos negativos que genera la potabilización de agua

potable y la descarga de las aguas servidas a las afluentes.

Con la evaluación que se realizó en la vivienda se obtuvo un porcentaje de

ahorro de 27%; el impacto negativo que se produce en el bombeo de agua en las plantas

potabilizadoras, al utilizar la bomba que genera una contaminación ambiental de dióxido

de carbono, este impacto estaría reducido a un 27 %, así mismo la descarga de las aguas

residuales a los afluentes reduce en un 27%.

23

3 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CONCLUSIONES

Con la implementación de un sistema de reutilización de aguas grises se

logra un ahorro del 27% de agua potable que puede servir para abastecer a la población

donde no alcanza el abastecimiento de agua potable por la red pública.

Estos sistemas tienen que implementarse en construcciones que no han sido

ejecutadas ya que se tendría que diseñar una nueva red de recolección, almacenamiento y

distribución de las aguas grises y en construcciones ya ejecutadas se tendría que tomar en

cuenta varios factores y serían más costosas.

La diferencia entre un sistema de reutilización y las instalaciones antiguas

se basa en la posibilidad de poder instalar la doble canalización para las aguas grises. En

este sentido se aconseja la evaluación de la instalación como cualquier otro tipo de

instalación de fontanería.

Es necesario que las autoridades de turno establezcan una ordenanza en

Urbanizaciones a ser aprobadas para que se incremente estos tipos de sistemas de

reutilización de aguas grises.

RECOMENDACIONES

Hoy en día existen varios tipos de tanques en el mercado que pueden

depurar las aguas grises y luego ser reutilizadas, es recomendable escoger un tipo de

tanque que se encuentra al mercado a construir un sistema de hormigón armado ya que

saldría muy costoso.

Se debe cumplir con la forma de operación y mantenimiento recomendado

para garantizar la sostenibilidad del sistema y que a corto plazo no genere mayores

problemas.

24

Antes de realizar la limpieza del depósito o alguna manipulación en el

tanque del inodoro, es necesario abrir la válvula de paso del agua potable, para purificar el

interior de los mismos. Similarmente es necesario realizar la limpieza de la malla del

depósito por lo menos cada mes, para evitar la descomposición de los sólidos.

Para reducir los niveles de emisión de dióxido de carbono (CO2) en el

proceso de la potabilización del agua a través de un sistema en base al uso de electricidad

generada en base a combustibles fósiles, bien se puede utilizar otro sistema alternativo que

evite la producción de dichos gases.

25

4 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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47052012000100006

31

5 OTROS

ANEXOS

Anexo A. Uno.- Certificado de porcentaje de coincidencia – URKUND.................... 1

Anexo B. Dos.- Ubicación de Vivienda de estudio ……..…...........……………….... 3

Anexo C. Tres.- Consumo mensual de Agua Potable……………………..……….… 3

Anexo D. Cuatro.- Ahorro de agua Potable de las ciudades………………….…….... 4

Anexo E. Cinco.- Consumo diario por persona al día………………………..…….… 4

Anexo F. Seis.- Programa de incentivo para el buen uso del agua potable………....... 5

Anexo G. Siete.- Diseño de Sistema…………………………………………............. 7

Anexo H. Ocho.- Consumo en m3 mensual de agua potable en vivienda de estudio 8

Anexo I. Nueve.- Presupuesto estimado………………………………………….…. 9

Anexo J. Diez.- Planilla de consumo de Agua………………………………………. 10

1

5.1.1 ANEXO A. UNO.- CERTIFICADO DE PORCENTAJE DE COINCIDENCIA

– URKUND

3

5.1.2 ANEXO B. DOS.- UBICACIÓN DE VIVIENDA DE ESTUDIO

5.1.3 ANEXO C. TRES.- CONSUMO MENSUAL DE AGUA POTABLE

Figura 2.- Ubicación de vivienda de estudio Fuente: Google Earth Autor: Mabel Ortega

Figura 3.- Consumo mensual de agua potable Fuente: INEC Autor: DIEA

4

Figura 4.- Ahorro de agua potable de las ciudades Fuente: INEC Autor: DIEA

5.1.4 ANEXO D. CUATRO.- AHORRO DE AGUA POTABLE DE LAS

CIUDADES

5.1.5 ANEXO E. CINCO.- CONSUMO DIARIO POR PERSONA AL DÍA

Figura 5.- Consumo diario por persona al día

Fuente: Programa “Agua para el mañana”.

5

5.1.6 ANEXO F. SEIS.- PROGRAMA DE INCENTIVO PARA EL BUEN USO

DEL AGUA POTABLE

Figura 6.- Programa de incentivo para el buen uso del agua

6

Figura 7.- Buen uso del agua - Programa

7

5.1.7 ANEXO G. SIETE.- DISEÑO DE SISTEMA

TANQUE DE ALMACENAMIENTO

AGUAS TRATADAS

TU

BE

RÍA

DE

AG

UA

S G

RIS

ES

A RED PÚBLICA DE ALCANTARILLADO

DESBORDAMIENTO DEL TANQUE

TUBERÍA DE AGUAS GRISES

TUBERÍA DE AGUAS GRISES

TU

BE

RÍA

DE

AG

UA

S N

EG

RA

S

TU

BE

RÍA

DE

AG

UA

S N

EG

RA

S

TANQUE

BIODIGESTOR

600 Lts

500 Lts

A T

AN

QU

E D

E A

LM

AC

EN

AM

IEN

TO

ALIM

EN

TA

CIO

N D

E IN

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OS

TU

BE

RÍA

DE

AG

UA

S N

EG

RA

S

ALIMENTACION DE AGUA POTABLE

ESQUEMA DE RED DE SISTEMA DE REUTILIZACIÓN DE AGUAS GRISES

Figura 8.- Diseño de Sistema Fuente: Mabel Ortega Autor: Mabel Ortega

8

5.1.8 ANEXO H. OCHO.- CONSUMO EN M3 MENSUAL DE AGUA PORTABLE

EN VIVIENDA DE ESTUDIO

Tabla 2.- Consumo en M3 mensual de agua potable en vivienda de estudio

ORIGEN PORCENTAJE

(%)

CONSUMO

m3

Inodoro 27.00 12.96

Limpieza del hogar/cocina 24.00 11.52

OTROS 5.00 2.40

Ducha 28.13 13.50

Lavadora 12.00 5.76

Pérdida 3.88 1.86

CONSUMO EN m3 Fuente: Encuestas realizadas

Autor: Mabel Ortega

Figura 9.- Consumo mensual de agua en vivienda de estudio

9

5.1.9 ANEXO I. NUEVE.- PRESUPUESTO ESTIMADO

Tabla 3.- Presupuesto estimado del sistema de reúso de aguas grises en una vivienda de la ciudad de Machala

RUBRO DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD P.U. TOTAL

1.0 TANQUE BIODIGESTOR 500 LTS u 1.00 398.45 398.45

2.0 TUBERIA DE 4” PVC PARA RECOLECCIÓN

GUAS GRISES ml 31.99 7.35 235.13

3.0 TUBERIA DE 12 PARA ALIMENTAR INODOROS

ml 53.74 2.87 154.23

4.0

TANQUE PARA ALMACENAMIENTO AGUA

TRATADA (500 LTS) u 1.00 97.89 97.89

5.0 BOMBA AUTOMÁTICA u 1.00 95.00 95.00 6.0

7.0

8.0

Son: Novecientos ochenta con 70/100 dólares americanos

TOTAL 980.70

Fuente: Presupuesto realizado (revisar consistencia en la capacidad del tanque) Autor: Mabel Ortega

Tabla 4.- Ahorro de cantidades

AHORRO EN CANTIDADES

m3 COSTO/m3 COSTO TOTAL %

CONSUMO AA.PP. 48 0.4845 23.25 53.33% ALCANTARILLADO (80%) 38.4 0.3876 18.60 42.66%

CARGO FIJO - - 1.75 4.01%

COSTO TOTAL DE PLANILLA 43.60

AHORRO AA.PP. 12.96 0.4845 6.28 14.40%

AHORRO ALCANTARILLADO 10.368 0.3876 5.02 11.52%

COSTO TOTAL DE AHORRO 11.30 25.92%

Fuente: Planilla de consumo y resultados de encuestas en descargas de inodoro Autor: Mabel Ortega

10

5.1.10 ANEXO J. DIEZ.- PLANILLA DE CONSUMO DE AGUA

Figura 10.- Planilla de consumo de agua

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