Sistema de Filtracion Para Tratamientos de Agua de Lluvia

8/18/2019 Sistema de Filtracion Para Tratamientos de Agua de Lluvia

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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


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SISTEMA DE FILTRACION PARA TRATAMIENTO DE AGUA LLUVIAS

ANA MARÍA SÁNCHEZ CASTAÑO ASESORA PROYECTO DE GRADO: PATRICIA MORALES

UNIVERSIDAD CATÓLICA POPULAR DEL RISARALDAFACULTAD DE ARQUITECTURA Y DISEÑO

PROGRAMA DE DISEÑO INDUSTRIAL

Pereira 2010


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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 17

El referente 18

Marco teórico 18

Lluvia 18

Distribución y utilización de la lluvia 19

Pluviómetro 20

Pluviosidad 20

Intensidad de las lluvias 20


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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

superficiales30

Recuperación del agua de lluvia 32

Resolución 2115 de 2007 33

Estudio nacional del agua (IDEAM, 2000) 38

Mecánica de filtración de agua potable 40

La purificación de Agua 42

La Arena 43

Antracita 45

Análisis de tipologías desde las metafunciones del

diseño49

Conclusiones 52


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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

lluvias61

Prototipo funcional de filtro para agua lluvia62

Despiece de filtro de agua lluvia por funciones 63

Bocetos de filtro de aguas lluvias en cocina

colombiana 68

Boceto de filtro propuesta en patio de ropas 69

Simuladores con proximidad al boceto anterior 71

Planos técnicos 76

Secuencia de usabilidad 79

Prototipo real 80

Referencias bibliográficas 82

Anexos 84


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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


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6

Lista de gráficas

Pág.

Gráfica 1. Distribución poblacional por estrato 2010 56


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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, tanto residenciales como industriales. Lo

anterior se ve apoyado en la necesidad de 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 para la sobrevivencia y sostenimiento de los

hombres sin importar su estrato socioeconómico, todo lo

anterior como una excusa para aportar en el 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


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sustaining of men, worthlessly their socio-economical

stratus; all the exposed as excuse to furnish on the

sustainable development, the urgent need of all population.

KEYWORDS: Potabilization, design, filtration, raining

waters, treatment.


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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”.


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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”.


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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, alrededor del mundo se ha venido

presentando un inusitado interés por la recuperación del

solvente universal, debido a la imposibilidad en 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, sociable, y estético-funcional para una

solución a un problema social, como lo es la poca

disponibilidad de agua en contraposición con su elevada


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demanda evidente en diferentes sectores. El prototipo

diseñado puede ser acoplado en diferentes partes del país.


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El problema

Identificación del problema:

En la actualidad, la mayoría de los países del mundo

atraviesa por una crisis económica, en donde una de las

causas, es la carencia de normativas en los sectores

productivos, tendientes a regular el uso y consumo de los

productos 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 mundo se están implementando

estrategias para recolectar 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, pues con la

implementación de un sistema de potabilización de aguas

lluvias, se estaría llevando agua potable a sectores que


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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 susobrevivencia son nulos o totalmente escasos.

En Colombia tenemos un clima tropical por su medio

montañoso posee diferentes pisos térmicos, por lo cual en


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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?


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Justificación

Es evidente y notoria la escases de agua en el mundo y en

muchos países, los cuales no poseen con un buen

abastecimiento de agua potable, siendo este 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 otros factores como los son climáticos yabastecerse de ellos mismos para su subsistencia, 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.


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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 de potabilización que utilicé

tecnologías apropiadas.


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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 definición oficial de la Organización

Meteorológica Mundial, la lluvia es la 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.

http://es.wikipedia.org/wiki/Lat%C3%ADnhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fen%C3%B3menohttp://es.wikipedia.org/wiki/Atm%C3%B3sferahttp://es.wikipedia.org/wiki/Vapor_de_aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Vapor_de_aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Nubehttp://es.wikipedia.org/wiki/OMMhttp://es.wikipedia.org/wiki/OMMhttp://es.wikipedia.org/wiki/Precipitaci%C3%B3n_(meteorolog%C3%ADa)http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Virga_(Meteorolog%C3%ADa)http://es.wikipedia.org/wiki/Lloviznahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mil%C3%ADmetrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mil%C3%ADmetrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Lloviznahttp://es.wikipedia.org/wiki/Virga_(Meteorolog%C3%ADa)http://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Precipitaci%C3%B3n_(meteorolog%C3%ADa)http://es.wikipedia.org/wiki/OMMhttp://es.wikipedia.org/wiki/OMMhttp://es.wikipedia.org/wiki/OMMhttp://es.wikipedia.org/wiki/Nubehttp://es.wikipedia.org/wiki/Vapor_de_aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Vapor_de_aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Vapor_de_aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Atm%C3%B3sferahttp://es.wikipedia.org/wiki/Fen%C3%B3menohttp://es.wikipedia.org/wiki/Lat%C3%ADn


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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

http://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_atmosf%C3%A9ricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1grimahttp://es.wikipedia.org/wiki/Esferahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mmhttp://es.wikipedia.org/wiki/Caudalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Escorrent%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Filtraci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Filtraci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Escorrent%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Caudalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Mmhttp://es.wikipedia.org/wiki/Esferahttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1grimahttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_atmosf%C3%A9rica


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o menos porosas formará corrientes subterráneas que irán a

parar o bien a depósitos naturales con paredes y fondos

arcillosos y que constituirán los llamados 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 agua que se acumularía en una superficie

horizontal e impermeable de 1 metro cuadrado 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

http://es.wikipedia.org/wiki/Porosidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Agua_subterr%C3%A1neahttp://es.wikipedia.org/wiki/Arcillahttp://es.wikipedia.org/wiki/Pozohttp://es.wikipedia.org/wiki/Acu%C3%ADferohttp://es.wikipedia.org/wiki/Acu%C3%ADferohttp://es.wikipedia.org/wiki/Era_geol%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Era_geol%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Climahttp://es.wikipedia.org/wiki/Evaporaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Pluvi%C3%B3metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mil%C3%ADmetrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mil%C3%ADmetrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pluvi%C3%B3metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Evaporaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Climahttp://es.wikipedia.org/wiki/Era_geol%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Era_geol%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Era_geol%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Acu%C3%ADferohttp://es.wikipedia.org/wiki/Acu%C3%ADferohttp://es.wikipedia.org/wiki/Acu%C3%ADferohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pozohttp://es.wikipedia.org/wiki/Arcillahttp://es.wikipedia.org/wiki/Agua_subterr%C3%A1neahttp://es.wikipedia.org/wiki/Porosidad


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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 deprecipitación 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

http://es.wikipedia.org/wiki/Lloviznahttp://es.wikipedia.org/wiki/Chubascohttp://es.wikipedia.org/wiki/Chubascohttp://es.wikipedia.org/wiki/Llovizna


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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 viento intenso, gotas grandes, pluviosidad

suficientemente copiosa para inundar y 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

http://es.wikipedia.org/wiki/Tormenta_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Aguacerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Monz%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Clima_ecuatorialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Veranohttp://es.wikipedia.org/wiki/Manga_de_aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Trombahttp://es.wikipedia.org/wiki/Granizohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tornadoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Tornadoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Granizohttp://es.wikipedia.org/wiki/Trombahttp://es.wikipedia.org/wiki/Manga_de_aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Veranohttp://es.wikipedia.org/wiki/Clima_ecuatorialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Monz%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Aguacerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tormenta_el%C3%A9ctrica


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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

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Nevada_(meteorolog%C3%ADa)&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Argentinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Argentinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Chilehttp://es.wikipedia.org/wiki/Cubahttp://es.wikipedia.org/wiki/Argentinahttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9xicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Espa%C3%B1ahttp://es.wikipedia.org/wiki/Andaluc%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Venezuelahttp://es.wikipedia.org/wiki/Panam%C3%A1http://es.wikipedia.org/wiki/Colombiahttp://es.wikipedia.org/wiki/Nubehttp://es.wikipedia.org/wiki/Baguiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Luz%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Filipinashttp://es.wikipedia.org/wiki/Dilataci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Masa_de_airehttp://es.wikipedia.org/wiki/Masa_de_airehttp://es.wikipedia.org/wiki/Dilataci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Filipinashttp://es.wikipedia.org/wiki/Luz%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Baguiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Nubehttp://es.wikipedia.org/wiki/Colombiahttp://es.wikipedia.org/wiki/Panam%C3%A1http://es.wikipedia.org/wiki/Venezuelahttp://es.wikipedia.org/wiki/Andaluc%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Espa%C3%B1ahttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9xicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Argentinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cubahttp://es.wikipedia.org/wiki/Chilehttp://es.wikipedia.org/wiki/Argentinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Argentinahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Nevada_(meteorolog%C3%ADa)&action=edit&redlink=1


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ligada a diversas causas, que dan lugar a diversos tipos de

lluvia:

Lluvias de convección: Las lluvias de convección, a

diferencia de las orográficas suelen producirse en zonas

llanas o con pequeñas irregularidades 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.

http://es.wikipedia.org/wiki/Lluvias_de_convecci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Convecci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Lluvia_orogr%C3%A1ficahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cumulonimbohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tornadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hurac%C3%A1nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Hurac%C3%A1nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tornadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cumulonimbohttp://es.wikipedia.org/wiki/Lluvia_orogr%C3%A1ficahttp://es.wikipedia.org/wiki/Convecci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Lluvias_de_convecci%C3%B3n


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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 solar va calentando durante el día la

superficie terrestre (las tierras primero y las aguas

después, como se puede ver en el artículo 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

http://es.wikipedia.org/wiki/Diatermanciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Diatermancia


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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.

http://es.wikipedia.org/wiki/Zamurohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Masa_nubosa&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Masa_nubosa&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Masa_nubosa&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Masa_nubosa&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Masa_nubosa&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Zamuro


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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 se ven forzados a ascender por el

estrechamiento del relieve, se produce la unión de

numerosos cumulonimbos con una tormenta 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.

http://es.wikipedia.org/wiki/Rel%C3%A1mpago_del_Catatumbohttp://es.wikipedia.org/wiki/Rel%C3%A1mpago_del_Catatumbohttp://es.wikipedia.org/wiki/Venezuelahttp://es.wikipedia.org/wiki/Lago_de_Maracaibohttp://es.wikipedia.org/wiki/Lago_de_Maracaibohttp://es.wikipedia.org/wiki/Lago_de_Maracaibohttp://es.wikipedia.org/wiki/Lago_de_Maracaibohttp://es.wikipedia.org/wiki/Lago_de_Maracaibohttp://es.wikipedia.org/wiki/Venezuelahttp://es.wikipedia.org/wiki/Rel%C3%A1mpago_del_Catatumbohttp://es.wikipedia.org/wiki/Rel%C3%A1mpago_del_Catatumbohttp://es.wikipedia.org/wiki/Rel%C3%A1mpago_del_Catatumbo


29/92

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 espacial y duración de la

precipitación. En Nueva Zelanda se dan algunas 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

http://es.wikipedia.org/wiki/Lluvia_orogr%C3%A1ficahttp://es.wikipedia.org/wiki/Orograf%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Nueva_Zelandahttp://es.wikipedia.org/wiki/Alpes_Neocelandeseshttp://es.wikipedia.org/wiki/Alpes_Neocelandeseshttp://es.wikipedia.org/wiki/Barloventohttp://es.wikipedia.org/wiki/Isla_Surhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sotaventohttp://es.wikipedia.org/wiki/Alemaniahttp://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_F%C3%B6hnhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sombra_orogr%C3%A1ficahttp://es.wikipedia.org/wiki/Bavierahttp://es.wikipedia.org/wiki/Suizahttp://es.wikipedia.org/wiki/Austriahttp://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_adiab%C3%A1ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_adiab%C3%A1ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Austriahttp://es.wikipedia.org/wiki/Suizahttp://es.wikipedia.org/wiki/Bavierahttp://es.wikipedia.org/wiki/Sombra_orogr%C3%A1ficahttp://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_F%C3%B6hnhttp://es.wikipedia.org/wiki/Alemaniahttp://es.wikipedia.org/wiki/Sotaventohttp://es.wikipedia.org/wiki/Isla_Surhttp://es.wikipedia.org/wiki/Barloventohttp://es.wikipedia.org/wiki/Alpes_Neocelandeseshttp://es.wikipedia.org/wiki/Alpes_Neocelandeseshttp://es.wikipedia.org/wiki/Alpes_Neocelandeseshttp://es.wikipedia.org/wiki/Nueva_Zelandahttp://es.wikipedia.org/wiki/Orograf%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Lluvia_orogr%C3%A1fica#cite_note-Whiteman-0http://es.wikipedia.org/wiki/Lluvia_orogr%C3%A1fica


30/92

29

se les llama föhn en alemán. En el oeste de los Estados

Unidos se le denomina chinook, nombre indígena que hace

referencia al viento del oeste después de atravesar 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 dos masas de aire de características

diferentes se ponen en contacto (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 de lluvias es

característico de los países templados

o Frente frío

o

Frente cálido

o Frente templado

http://es.wikipedia.org/wiki/Chinook_(viento)http://es.wikipedia.org/wiki/Monta%C3%B1as_Rocosashttp://es.wikipedia.org/wiki/Cordillerahttp://es.wikipedia.org/wiki/Lluvias_ciclonaleshttp://es.wikipedia.org/wiki/Frente_c%C3%A1lidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Frente_fr%C3%ADohttp://es.wikipedia.org/wiki/Frente_fr%C3%ADohttp://es.wikipedia.org/wiki/Frente_c%C3%A1lidohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Frente_templado&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Frente_templado&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Frente_c%C3%A1lidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Frente_fr%C3%ADohttp://es.wikipedia.org/wiki/Frente_fr%C3%ADohttp://es.wikipedia.org/wiki/Frente_c%C3%A1lidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Lluvias_ciclonaleshttp://es.wikipedia.org/wiki/Cordillerahttp://es.wikipedia.org/wiki/Monta%C3%B1as_Rocosashttp://es.wikipedia.org/wiki/Chinook_(viento)


31/92

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.


32/92

31

Cuando la calidad del agua no reúne las características

requeridas para su directo aprovechamiento debe ser

acondicionada mediante diferentes procesos que son

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 de la lluvia en relación con la captación

superficial. Pero tales estadísticas no son en 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 hacen una relación con el estudio del

suministro.


33/92

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 de la precipitación de cada zona, permite

dimensionar el almacenamiento de agua y garantizar una

reserva suficiente, para el riego del jardín y si fuese

necesario para el uso doméstico (agua destinada al WC,

lavadora, etc.)

Otra ventaja es que dicha 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.


34/92

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.


35/92

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.


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37/92

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


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37

Tabla 2.Tatos estadísticos del consumo de agua

TIPO DE POBLACION LITROS POR HABITANTE AL DIA

Capitales de más de 100.000

habitantes.

De 200 a 300

Poblaciones de más de 50.000

habitantes.

De 100 a 200

Población con menos de 5.000

habitantes.

De 50 a 100

Medio rural. De 30 a 50

Fuente: Elaboración propia por estudio

Tabla 3. Como datos unitarios en las viviendas, pueden

tomarse los siguientes:

Bebida, cocina y limpieza,

por persona y día.

de 20 a 30 litros

Lavado de ropa, por persona

y día.

De a 15 litros

Descarga de retretes, cada

vez

De 8 a 15 litros

Baño De 200 a 300 litros

Ducha De 20 a 35 litros

Fuente: Elaboración propia por estudio


39/92

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 básicoscomo 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


40/92

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).


41/92

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. En muchos casos los filtros que

contienen grava y arena especialmente calificadas, son

eficaces en la detección de partículas turbias. Con estas

unidades un lavado periódico para eliminar 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.


42/92

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. Después de mezcla rápida, el agente coagulante forma

un "flóculo" por lo general en forma de un precipitado

gelatinoso. Este flóculo da la 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 grandes cuencas de sedimentación, se

proporciona el tiempo y el espacio necesarios para el

proceso. 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, cuando la turbidez es

particularmente ofensiva. 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.


43/92

42

La experiencia en este ámbito es esencial ya que las

propiedades químicas del agua deben ser consideradas en

relación con el coagulante o la combinación de coagulantes

empleados. Además, la coagulación adecuada y los tiempos de

mezcla son esenciales. La coagulación-filtración también

requiere más atención al mantenimiento 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 tecnologías de purificación debe ser

utilizado en una secuencia adecuada para optimizar sus

capacidades de extracción en particular

Los sistemas también pueden ser mejorados con la

ultrafiltración, la oxidación ultravioleta u otras

características para su uso en aplicaciones específicas.

Esta combinación de tecnologías de purificación, en

combinación con el tratamiento previo adecuado, producirá

agua que está virtualmente libre de orgánicos y la

contaminación microbiana iónico.


44/92


45/92

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


46/92

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, se la puede encontrar

también como filtro para 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


47/92


48/92

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 en la extracción de turbidez,

principalmente gracias a su mayor capacidad para retener

http://www.andecsa.com/http://www.andecsa.com/


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48

sólidos. Además, los medios con coeficientes de uniformidad

bajos mejoran los índices de flujo.


50/92

49

Análisis de tipologías desde las metafunciones del diseño

PRODUCTO ANALISIS

ANTROPOMETRICO

ESTETI

CO

FORMAL

COMUNICA

TIVO

FUNCIO

NAL

Observamos en el

prototipo de

SOLAQUA que el

percentil

utilizado es de

50 y un esfuerzo

visible de la

altura hombro-

altura codo

flexionado, se

debe utilizar

entre dos

personas

El

protot

ipo

formal

mente

es una

mirada

evolut

iva

Comunica

tivament

e el

prototip

o no

habla

por el

mismo

Es un

protot

ipo el

cual

no lo

han

puesto

en

marcha

en la

comuni

dad,

hipoté

ticame

nte

sirve.

KARCHER Esta planta

potabilizadora

está hecha para

percentiles 95,

el producto decae

por que los otros

percentiles

quedarían cortos

para hacer un

La

planta

no

está

formal

mente

con

una

relaci

Comunica

tivament

e la

planta

posee

elemento

s

simbólic

os para

La

KARCHE

R es

una

planta

la

cual

potabi

liza


51/92

50

funcionamiento

del mismo.

ón con

el

usuari

o ya

que

está

diseña

da mas

por

ingeni

eros

seobserv

a

descor

tesía

en el

produc

to.

el uso

de los

benefici

arios.

más de

60.000

litros

de

agua

esto

lo

hace

totalm

ente

funcio

nal.

Lo mas importante

es que tenga la

capacidad de

ajuste el cual se

debe a su

boquilla gradual.

La

forma

es

apropi

ada ,

la

toma

en laboca

de los

usuari

os y

el

producto

es

salubre

pero el

agua que

se

consumelo hace

ver

sucio

Esta

en

prueba


52/92

51

un

agarre

firme

Una distancia de

brazo frontal –

altura hombro

dentro de un

percentil de 50

solo si esta en

un apoyo dentro

del mismo.

Formal

mente

no

está

muy

amigab

le

anteel

usuari

o

No

comunica

la

función

del

producto

, hace

referencia a

otros

tipo de

enseres

para la

cocina

Es una

Osmosi

s

Invers

a es

decir

totalm

ente

funcio

nal

Al alcance según

la posición

propuesta por el

usuario

Formal

mente

muy

simétr

ico, y

conven

cional

La

función

comunica

tiva no

es

completa

, hace

creer

otrotipo de

elemento

al

usuario

Solo

funcio

nal


53/92

52

Conclusiones:

PRODUCTO CALIFICACION

B

El prototipo es funcional

hipotéticamente pero

antropométricamente tiene

falencias por el peso del

mismo.

R

La planta es funcional,

personalmente un poco brusca

su forma para los usuarios

pero muy buena simbología

para el uso

M

El producto no llama la

atención a ser comprado y

funcionalmente no pienso que

va a potabilizar el agua en

un corto trayecto.


54/92

53

M

La función comunicativa es

compleja y no refleja una

buna imagen hacia los

usuarios parece más un

instrumento de condimentos

para la cocina.

M

La función es practica pero

en su comunicación y su

estética conformado por la

antropometría del 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

http://es.wikipedia.org/wiki/Colombiahttp://es.wikipedia.org/wiki/DANEhttp://es.wikipedia.org/wiki/DANEhttp://es.wikipedia.org/wiki/Colombia


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56/92

55

servicios públicos domiciliarios, fondos de solidaridad e

inversión social.( Congreso de 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 naturalesde 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


57/92

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.


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57

Tabla 4. Estrato socioeconómico

FUENTE: proyecciones del Departamento Administrativo Nacional

de Estadísticas (DANE) para el 2010.


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58

Metodología

Función

Tecnológica

Función Practica

Función

Ergonómica

Función Estética

DETERMINANTES PARAMETROS

El elemento debe tener una

comunicación usuario-objeto.

Utilizar formas, colores y

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

fluya perfectamente por el

filtro.

Se utiliza para el filtro

elementos orgánicos como son

antracitas, arenas, y

polipropilenos para sus

acabados y el ritmo del agua.


60/92

59

EL agua filtrada debe tener

porcentaje de purificación o

“limpieza”.

Se debe hacer un análisis del

porcentaje de purificación

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

para el alcance de todo tipo

de usuarios.

Un costo al alcance de los

usuarios.

($ 40.000 aproximadamente)

Conviene poseer un tamaño

pertinente para diferentes

espacios.

Un tamaño pertinente para

cualquier espacio determinado

con medidas pertinentes.


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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).


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Bocetos en 2d como prototipo de filtrado de aguas lluvias

Elaboración propia

ANALISIS DE FILTRACIONDE AGUA COMO PROCESO


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Prototipo funcional de filtro para agua lluvia

Elaboración propia

Entrada de agua

Arena

Antracita

Grava

Tubo de pvc filtrante

Salida de agua


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Despiece de filtro de agua lluvia por funciones

(Elaboración propia)

Entrada de agua

lluvia por tubo de

pvc


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ANTRACITA

Salida de aguareforzada


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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

propia)

Bocetos para la

parte estética

del producto,

observándolo de

un ángulo másorgánico.


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(Elaboraciónpropia)

FORMAS ORGANICASPARA ROMPER ELEXQUEMA DE

FILTROS YADISEÑADOS


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Bocetos de filtro de aguas lluvias en cocina colombiana


VENTAJAS DESVENTAJAS

La fluidez del agua era

continua

Los materiales prepuestos

como lo era el acrílico y el

acero arquitectónico le

daban al filtro un toque de

evolución.

Se podría ver a través del

material el proceso de

limpieza del agua.

No es amigable para un

sujeto donde convive en

diferentes espacios menos

favorecidos.

No tiene un ensamble total

casero.

Filtro


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VENTAJAS DESVENTAJAS

La oxigenación del agua

Contenedor de agua por

cantidades mayores.

Muy sobrio el prototipo

Demasiado grande.

No es amigable para el

sobejo

El cambio de agua se tornaba

dificultoso .

Bocetos para construirun mejor filtro,

estéticamente principal


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Simuladores con proximidad al boceto anterior


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Maqueta de prototipo estético escogido


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Maqueta mejorada estéticamente cultural Asia Colombia


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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.


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Planos técnicos

Nombre: Sistema de filtración

Para tratamiento de agua lluvia

Fecha:

07 de octubre de 2010

Escala:

1.1

Elaborado por:

Ana María Sánchez Castaño Programa de Diseño Industrial


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Fecha:


Escala:

1.1

Elaborado por:



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Fecha:


Escala:

1.1

Elaborado por:



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Secuencia de usabilidad


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Prototipo real:

FILTRACION DE AGUA


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BOQUILLA


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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/que-

es-la-grava.html

Solano, P. (1974). "Artesanía boyacense". Bogotá:

Artesanías de Colombia.

Valencia Agudelo, G. D. (2008). La propuesta de un mínimo

vital de agua en Colombia.[artículo en internet].

Recuperado el 15 de octubre de 2010 de:

http://www.diplomadospd.com/txt/ArtDebates_aguaminimovit

al.pdf

http://www.encolombia.com/medioambiente/Estudiocolombianodelagua/Estudiocolombianoaguas1.htmhttp://www.encolombia.com/medioambiente/Estudiocolombianodelagua/Estudiocolombianoaguas1.htmhttp://www.misrespuestas.com/que-es-la-grava.htmlhttp://www.misrespuestas.com/que-es-la-grava.htmlhttp://www.misrespuestas.com/que-es-la-grava.htmlhttp://www.misrespuestas.com/que-es-la-grava.htmlhttp://www.encolombia.com/medioambiente/Estudiocolombianodelagua/Estudiocolombianoaguas1.htmhttp://www.encolombia.com/medioambiente/Estudiocolombianodelagua/Estudiocolombianoaguas1.htm


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Anexos

Glosario

Agua: El agua (del latín aqua) es una sustancia cuya

molécula está formada 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 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 subterráneos en (acuíferos),

los permafrost y los glaciares 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. El agua (del latín aqua) es

una sustancia cuya molécula está formada 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

http://es.wikipedia.org/wiki/Lat%C3%ADnhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sustancia_qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3genohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Vidahttp://es.wikipedia.org/wiki/Estado_de_agregaci%C3%B3n_de_la_materiahttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquidohttp://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%B3lidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hielohttp://es.wikipedia.org/wiki/Gashttp://es.wikipedia.org/wiki/Vaporhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tierrahttp://es.wikipedia.org/wiki/Oc%C3%A9anohttp://es.wikipedia.org/wiki/Glaciarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Agua_subterr%C3%A1neahttp://es.wikipedia.org/wiki/Permafrosthttp://es.wikipedia.org/wiki/Lat%C3%ADnhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sustancia_qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3genohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Vidahttp://es.wikipedia.org/wiki/Estado_de_agregaci%C3%B3n_de_la_materiahttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquidohttp://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%B3lidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hielohttp://es.wikipedia.org/wiki/Gashttp://es.wikipedia.org/wiki/Vaporhttp://es.wikipedia.org/wiki/Vaporhttp://es.wikipedia.org/wiki/Gashttp://es.wikipedia.org/wiki/Hielohttp://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%B3lidohttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Estado_de_agregaci%C3%B3n_de_la_materiahttp://es.wikipedia.org/wiki/Vidahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3genohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sustancia_qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Lat%C3%ADnhttp://es.wikipedia.org/wiki/Permafrosthttp://es.wikipedia.org/wiki/Agua_subterr%C3%A1neahttp://es.wikipedia.org/wiki/Glaciarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Oc%C3%A9anohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tierrahttp://es.wikipedia.org/wiki/Vaporhttp://es.wikipedia.org/wiki/Gashttp://es.wikipedia.org/wiki/Hielohttp://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%B3lidohttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Estado_de_agregaci%C3%B3n_de_la_materiahttp://es.wikipedia.org/wiki/Vidahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3genohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sustancia_qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Lat%C3%ADn


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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 subterráneos en (acuíferos),

los permafrost y los glaciares 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

http://es.wikipedia.org/wiki/Tierrahttp://es.wikipedia.org/wiki/Oc%C3%A9anohttp://es.wikipedia.org/wiki/Glaciarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Agua_subterr%C3%A1neahttp://es.wikipedia.org/wiki/Permafrosthttp://es.wikipedia.org/wiki/Permafrosthttp://es.wikipedia.org/wiki/Agua_subterr%C3%A1neahttp://es.wikipedia.org/wiki/Glaciarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Oc%C3%A9anohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tierra


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deterioran el ambiente, como grasas, jabón, residuos. Su

grado 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 y se

introduce bajo la capa vegetal.


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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.


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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.


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89Prueba bacteriológica


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Sistema de Filtracion Para Tratamientos de Agua de Lluvia

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