CIUDAD DE LA LLUVIA
MANUAL DE CAPTACION PLUVIAL DE ISLA URBANA
IMAGEN 2. Roberto Hernรกndez
IMAGEN 5. Egor Kamelev
CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN A LA CAPTACIÓN DE AGUA DE LLUVIA
MANUAL DE CAPTACIÓN PLUVIAL
¿QUÉ ES LA CAPTACIÓN? De manera general, la captación o cosecha de agua de lluvia describe la acción de colectar, conducir, almacenar y tratar el agua pluvial para su uso o consumo. Es una práctica empleada en diversas partes del mundo desde tiempos prehistóricos. Ya que es una forma de gestión de agua a la escala más local, permite establecer un punto de abasto en cualquier sitio donde haya precipitación.
DIAGRAMA 1. ¿QUÉ ES LA CAPTACIÓN?
1
CAPTURAR
Puede referir a la captura del agua que corre sobre el paisaje y se almacena en lagunas o aljibes, o a la que escurre de los techos de los inmuebles y se guarda en tanques o cisternas. Este manual se referirá únicamente a esta segunda categoría.
16
2
CONDUCIR
Los problemas de escasez y mala calidad del agua están generando un resurgimiento de esta práctica milenaria, en contextos tanto urbanos como rurales. Su aplicación permite aumentar significativamente la disponibilidad de agua de los inmuebles —representando una fuente complementaria de agua— y, si se implementa a escala masiva, ayuda a combatir problemas relacionados al escurrimiento, como inundaciones y saturación de los drenajes. Para profundizar en temas de historia, estado del arte y masificación de la práctica a través de la política pública, se recomienda consultar la publicación paralela a este manual: Cuidad de la lluvia, Resumen de políticas públicas de captación pluvial (Isla Urbana, irri. 2020).
BENEFICIOS Y LIMITACIONES DE LA CAPTACIÓN Como cualquier modelo de abasto de agua, la captación pluvial presenta beneficios así como limitaciones particulares. Para obtener resultados favorables, es muy importante entender los contextos y situaciones en los que vale la pena implementarla y reconocer cuando no es el caso. Se tiene que evitar el impulso de su aplicación indiscriminada en cualquier contexto. En contextos favorables, puede ser de enorme beneficio, pero su aplicación en situaciones equivocadas puede tener poco impacto o incluso resultar contraproducente.
3
ALMACENAR
4
FILTRAR
5
USAR
INTRODUCCIÓN A LA CAPTACIÓN DE AGUA DE LLUVIA | CAPÍTULO I
BENEFICIOS AMBIENTALES
LIMITACIONES
•
Aumenta la disponibilidad de agua sin tenerla que transportar por grandes distancias, minimizando el bombeo, el uso de pipas y otros medios de distribución.
•
•
Evita la extracción de agua de los acuíferos y otras fuentes.
La cantidad de agua captada depende directamente del volumen de precipitación de cada lugar. En lugares donde no llueven cantidades apreciables, difícilmente podrá combatir la escasez. Generalmente, en lugares con menos de 400 mm de precipitación1 anual, la captación no tendrá resultados significativos.
•
Reduce los escurrimientos a drenajes y calles durante aguaceros, disminuyendo la presión sobre la infraestructura hidráulica y minimizando los riesgos relacionados al escurrimiento.
•
La lluvia es estacional, con parte del año lluvioso y parte seco, por lo que la captación no sirve como fuente única; solo brindará agua durante una parte del año.
BENEFICIOS ECONÓMICOS El costo de cosechar el agua de lluvia está concentrado casi completamente en la instalación inicial del sistema de captación de agua de lluvia (scall). •
El retorno de inversión puede variar según el costo del sistema y del abastecimiento en agua por otras fuentes. Éste será mayor en casos donde: -----
El agua es cara, Se aprovechan almacenamientos existentes, El área de techo tributaria es amplia, Se integra el scall a un proyecto de nueva edificación.
BENEFICIOS SOCIALES Y DE SALUD En la mayoría de los casos, el beneficio principal es el aumento de la disponibilidad y de la calidad de agua, lo que suele tener impactos en la calidad de vida, los niveles de higiene y la salud de las personas. •
•
La captación de lluvia puede proveer agua de muy alta calidad, en muchos casos mejor que el agua de la red, siempre y cuando se utilice un scall bien diseñado, instalado y operado en función de las características del lugar de implementación. La captación de lluvia puede fomentar una fuerte cultura de uso y cuidado del agua, promoviendo un uso responsable del recurso.
¿QUÉ ES UN SCALL? Un Sistema de Captación/Cosecha de Lluvia, o scall, refiere al conjunto de componentes y accesorios — canaletas, tubos, filtros, separadores de agua, tanques, bombas, y demás— que sirven para realizar la recolección, almacenamiento y tratamiento del agua de lluvia. Un scall puede ser diseñado para dar agua apta para diferentes tipos de uso. De forma general se pueden clasificar en tres categorías: • • •
Captación de techos limpios para usos potables (contacto y consumo humano). Captación de techos para usos no potables (sanitarios, limpieza, riego, uso industrial). Captación de paisaje, calles o pisos para infiltración (recarga de mantos acuíferos) o uso agrícola.
El presente manual se enfoca en las primeras dos categorías mencionadas: scall para usos potables y no potables que usan el techo como área de captación, presentando lineamientos necesarios para la implementación de sistemas de captación en contextos urbanos. La calidad del agua captada, y por lo tanto los usos que se le pueden dar, varía según el diseño del scall, pero también según las condiciones del sitio de instalación. Un sistema de captación relativamente sencillo podría dar agua apta para contacto o consumo humano si se ubica en un lugar rural, poco contaminado, mientras que el mismo diseño, instalado en la Ciudad de México, podría dar agua apta únicamente para usos no potables.
1. Los sitios con menos de 400 mm de precipitación son considerados áridos o desérticos, en los que la captación tendrá resultados marginales. Cuando hay más de 400 mm de precipitación anual, se considera que es un clima semiárido, propicio para la captación.
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MANUAL DE CAPTACIÓN PLUVIAL
CONCEPTOS BÁSICOS EN SISTEMAS DE CAPTACIÓN DE LLUVIA
COMPONENTES DE UN SCALL
Un sistema de captación de lluvia integra componentes para la recolección, conducción, almacenamiento, y tratamiento del agua. Un buen diseño no significa necesariamente la inclusión de todos los elementos que se describirán a continuación. Lo ideal es poner los componentes necesarios según el caso particular, manteniendo el scall sencillo, en medida de lo posible, y evitando agregar elementos superfluos que aumenten el costo y la complejidad de uso. Por ejemplo, un scall diseñado para uso de sanitarios y riego no requiere tratamiento para potabilizar agua para consumo humano.
El listado a continuación resume brevemente los componentes más importantes en el diseño de un scall. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Superficie de captación Centralización y distribución Desvío general a drenaje Pretratamiento Almacenamiento pluvial Bombeo Filtración y tratamiento Desinfección
DIAGRAMA 2. COMPONENTES DE UN SCALL
DESINFECCIÓN
SUPERFICIE DE CAPTACIÓN
8
1
18
2
CENTRALIZACIÓN Y DISTRIBUCIÓN
6
BOMBEO 5
3
DESVÍO GENERAL A DRENAJE
4
PRETRATAMIENTO
ALMACENAMIENTO PLUVIAL
7
FILTRACIÓN Y TRATAMIENTO
INTRODUCCIÓN A LA CAPTACIÓN DE AGUA DE LLUVIA | CAPÍTULO I
1. SUPERFICIE DE CAPTACIÓN
La superficie de captación es el área —generalmente un techo o cubierta— sobre la que cae y escurre el agua de lluvia que se desea aprovechar. El tamaño de la superficie de captación, junto con la precipitación pluvial, determinan la cantidad de agua que se puede captar. El material y limpieza de esta superficie afectan dramáticamente la calidad del agua cosechada. Una superficie sucia o hecha de un material que desprenda algún elemento al agua resultará en una mala captación. Es esencial subrayar la importancia de esta correlación: sin una buena superficie de captación, adecuada a la práctica, será difícil obtener agua de buena calidad.
2. CENTRALIZACIÓN Y DISTRIBUCIÓN
Para llevar el agua desde la superficie de captación a las etapas de pretratamiento y almacenamiento se requieren canaletas, tubos y demás elementos de conducción. De forma general, se buscará conducir el agua desde el techo o techos y juntarla en un solo bajante de agua pluvial (bap) dirigido hacia el almacenamiento y demás componentes del scall.
3. DESVÍO GENERAL A DRENAJE
Es absolutamente necesario que un scall cuente con algún mecanismo que permita optar por desviar la totalidad del caudal de agua que viene del techo para que no llegue al almacenamiento, y mandarlo al drenaje, calle, pozo de absorción u otro lugar apropiado. Esto es esencial porque existen situaciones en las que no se debe captar el agua, por ejemplo: los primeros aguaceros de la tem-
porada (que arrastran más contaminantes), un aguacero que ocurra cuando las condiciones de captación sean malas (por contingencia ambiental, presencia de ceniza volcánica, etc.), si la superficie de captación está muy sucia por alguna razón, si los tanques se encuentran llenos a capacidad o deshabilitados por mantenimiento.
4. PRETRATAMIENTO
El pretratamiento refiere a los procesos de descontaminación del agua que ocurren entre el techo y el almacenamiento pluvial —o incluso dentro del almacenamiento mismo—, previo a la extracción, filtración y tratamiento final del agua. El objetivo del pretratamiento es eliminar la mayor cantidad posible de contaminantes antes de que lleguen al almacenamiento, para evitar condiciones de excesiva suciedad en el tanque y para no sobrecargar al tratamiento final con cantidades altas de elementos indeseables. Hay tres tipos generales de pretratamientos comúnmente empleados que idealmente (pero no forzosamente) se usarían en conjunto. Estos son: 4.1 SEPARACIÓN PRIMERAS LLUVIAS Son dispositivos que desvían los primeros minutos de cada aguacero para que esa agua no llegue al almacenamiento. Esto es fundamental porque el primer volumen de agua que cae y escurre disuelve el smog y limpia el techo de los contaminantes depositados, por lo que contiene mucha más contaminación que el agua que viene después. La separación de primeras lluvias es de los métodos más efectivos para lograr una captación de calidad y siempre se debe considerar, especialmente en contextos urbanos de alta contaminación.
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MANUAL DE CAPTACIÓN PLUVIAL
Al analizar esta comparación, existen dos condiciones:
POR EJEMPLO
1. Cuando se cuenta con mayor demanda o consumo que potencial o volumen de agua cosechable en el mismo periodo, no hay un excedente de agua para almacenar y usar posteriormente. Este es el caso más común, y se recomienda dimensionar el volumen de acuerdo con el cálculo por aguacero promedio (ver inciso a) del presente punto).
Consumo de 90,000 litros en 6 meses; potencial de lluvia cosechable de 45,000 litros durante el mismo periodo: el sistema de captación de lluvia abastece solamente 50% de la demanda.
2. Cuando se cuenta con mayor potencial o volumen de agua cosechable que demanda en el mismo periodo, existe la posibilidad de almacenar un excedente de agua para usar posteriormente. Es menos común esta condición; (generalmente a partir de 40 m2 de área de captación por usuario, por cada 100 litros de consumo diario). Se recomienda dimensionar el almacenamiento pluvial de acuerdo con el cálculo por lluvias promedio mensuales (inciso b) del presente punto).
POR EJEMPLO
a) Cálculo por aguacero promedio Nos permite dimensionar el volumen de almacenamiento recomendado cuando no vamos a tener un excedente de lluvia, debido a que el consumo de agua es más alto que el volumen de agua cosechable. Se recomienda calcular el volumen con un aguacero promedio diario para tener una cisterna que pueda recibir una lluvia fuerte y reducir la merma en vez de tener una cisterna muy grande que estará llena pocas veces.
42
(Superficie de captación * aguacero promedio diario) * coeficiente de captación
(Ac * Pp) * Cc = Vap
CONSIDERACIONES IMPORTANTES La demanda se obtiene calculando el consumo de agua de acuerdo con el uso particular o total durante los meses que se consideran temporada de lluvia (en CDMX de junio a noviembre). En muchos casos ya se cuenta con estadísticas de consumo que pueden predecir la demanda esperada en el lapso de tiempo. Siempre es altamente recomendable volver eficiente el consumo cotidiano de agua mediante un plan de uso de sistemas ahorradores en regaderas, lavamanos, lavatrastes, etc., además de un plan de reparación de fugas. Esto es primordial para reducir la necesidad de almacenamiento, aumentar el beneficio de la captación, ahorrar otros recursos y mejorar el retorno de inversión.
POR EJEMPLO
CONSIDERACIONES IMPORTANTES Para fines prácticos se recomienda utilizar de 30 a 50 mm como aguacero promedio diario.
Consumo de 90,000 litros en 6 meses, potencial de lluvia cosechable de 135,000 litros. Abastece el total de la demanda y excede 50%.
(Superficie de captación * aguacero promedio diario) * coeficiente de captación 50 m2 * 35 mm * 0.85 = 1,487.5 litros Se puede recurrir a un tanque de almacenamiento comercial de 1,100 o 2,500 litros.
b) Cálculo por promedio mensual de precipitaciones Permite dimensionar el volumen de almacenamiento recomendado cuando habrá excedente de lluvia cosechada, debido a que el consumo de agua es menor que el volumen de agua cosechable. Se recomienda calcular el volumen con la máxima diferencia de acumulados mensuales de lluvia cosechada y consumo o demanda de agua. Este método es adecuado para buscar el máximo aprovechamiento de lluvia de un sistema de captación e incluso permite predecir cuánta autonomía dará (ver gráficas 1 y 2). * Se requiere conocer los datos de precipitación promedio mensuales (ver 2. Precipitación pluvial) *
LINEAMIENTOS TÉCNICOS PARA EL DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN | CAPÍTULO II
GRÁFICA 1. PRECIPITACIONES MENSUALES DE LA CDMX (PROMEDIO 2014-2018, conagua) 180.0 160.0
161.4
149.9
(superficie de captación * aguacero mensual promedio) * coeficiente de captación = volumen mensual cosechable.
117.7
120.0 mm de lluvia
POR EJEMPLO
142.4
140.0
100.0 80.0
61.3
60.0
47.1
40.0 20.0 0.0
6.2
7.7
Ene
Feb
12.6
Mar
23.4
15.0 2.7
Abr
May
Jun
Jul
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
GRÁFICA 2. VOLUMEN MENSUAL DE LLUVIA COSECHABLE – 90m2 14000
12000
11467
litros de lluvia captada
10000
12345
43 10894
POR EJEMPLO Un edificio con 90 m2 de superficie de captación y un coeficiente de captación de 0.85.
9002
8000
6000
4686 3602
4000
2000
0
477
586
Ene
Feb
965
Mar
1794
1151 208
Abr
May
Jun
Jul
c) Periodo de autonomía y cálculo por acumulación A partir del consumo mensual de cada edificio y el cálculo de volumen mensual cosechable se puede determinar el periodo de autonomía de un edificio. Solo se puede hablar de autonomía cuando el volumen de agua cosechable sobrepasa el consumo del edificio.
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
Para aumentar el periodo de autonomía es necesario acumular los excedentes no consumidos. En este caso, es necesario aplicar un cálculo por acumulación. Los cuadros 9 y 10 y las gráficas 3 y 4 presentan dos ejemplos para ilustrar el cálculo por acumulación con un consumo bajo constante, de 8,000 L mensuales, y dos áreas de captación diferentes.
MANUAL DE CAPTACIÓN PLUVIAL
CUADRO 9. CÁLCULO POR ACUMULACIÓN. SUPERFICIE DE CAPTACIÓN DE 90 M2, COEFICIENTE DE CAPTACIÓN DE 0.85
44
Mes
Precipitación
Litros Captados
Acumulación de lluvia
Demanda
Acumulación de demanda
% de demanda satisfecha
Diferencia
Junio
118
9002
9002
8000
8000
113%
1002
Julio
150
11467
20469
8000
16000
143%
4469
Agosto
161
12345
32815
8000
24000
154%
8815
Septiembre
142
10894
43708
8000
32000
136%
11708
Octubre
61
4686
48394
8000
40000
59%
8394
Noviembre
15
1151
49545
8000
48000
14%
1545
Diciembre
3
208
49753
8000
56000
3%
-6247
Enero
6
477
50230
8000
64000
6%
-13770
Febrero
8
586
50816
8000
72000
7%
-21184
Marzo
13
965
51781
8000
80000
12%
-28219
Abril
23
1794
53575
8000
88000
22%
-34425
Mayo
47
3602
57177
8000
96000
45%
-38823
Total
747
57177
96000
60%
GRÁFICA 3. PERIODO DE AUTONOMÍA 90 M2
EJEMPLO 1
Demanda Acumulación vs. Captación Acumulación
Miles de litros
Se observa que la diferencia máxima ocurre en septiembre, con un volumen de almacenamiento recomendado de 11,708 litros que será autónomo hasta noviembre, porque el siguiente mes se presenta una diferencia negativa. De junio a septiembre, la lluvia cubre más del total del consumo o demanda y de octubre a mayo hay un déficit y sólo cubre un porcentaje del total.
Jun
Jul
Ago
Sep
Acumulación de lluvia
Oct
Nov
Dic
Ene
Acumulación de demanda
Feb
Mar
Abr
May
Periodo de Autonomía
La gráfica permite identificar el periodo de autonomía. En este caso se observa el cruce entre la línea de demanda y la curva de captación de lluvia en el mes de noviembre.
LINEAMIENTOS TÉCNICOS PARA EL DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN | CAPÍTULO II
CUADRO 10. CÁLCULO POR ACUMULACIÓN. SUPERFICIE DE CAPTACIÓN DE 160 M2, COEFICIENTE DE CAPTACIÓN DE 0.85
Mes
Precipitación
Litros Captados
Junio
118
16004
Julio
150
Agosto
Acumulación de lluvia
Demanda
Acumulación de demanda
% de demanda satisfecha
Diferencia
16004
8000
8000
200%
8004
20386
36390
8000
16000
255%
20390
161
21947
58337
8000
24000
274%
34337
Septiembre
142
19367
77704
8000
32000
242%
45704
Octubre
61
8330.6
86034
8000
40000
104%
46034
Noviembre
15
2046
88080
8000
48000
26%
40080
Diciembre
3
369.44
884450
8000
56000
5%
32450
Enero
6
848.64
89299
8000
64000
11%
25299
Febrero
8
1041.7
90340
8000
72000
13%
18340
Marzo
13
1715
92055
8000
80000
21%
12055
Abril
23
3188.9
95244
8000
88000
40%
7244
Mayo
47
6403.3
101647
8000
96000
80%
5647
Total
747
101647
96000
106%
GRÁFICA 4. PERIODO DE AUTONOMÍA 160 M2 Demanda Acumulación vs. Captación Acumulación
EJEMPLO 2
Miles de litros
En el cuadro anterior se muestra el cálculo por acumulación en un edificio de 160 m 2 de superficie de captación y un consumo bajo, de 8,000 litros mensuales. Se observa que la diferencia máxima ocurre en agosto con un volumen de almacenamiento recomendado de 46,034 litros, mismo que será autónomo todo el año porque no se presenta una diferencia negativa.
Jun
Jul
Ago
Sep
Acumulación de lluvia
Oct
Nov
Dic
Ene
Acumulación de demanda
Feb
Mar
Abr
May
Periodo de Autonomía
45
MANUAL DE CAPTACIÓN PLUVIAL
IMPLEMENTACIÓN EN CONTEXTOS RURALES En contextos rurales y algunos contextos periurbanos, los niveles de contaminación atmosférica suelen ser mucho más bajos y esto facilita el tratamiento del agua de lluvia. Se pueden implementar sistemas simplificados que cumplen sensiblemente con los mismos requisitos que los sistemas urbanos. Las diferencias principales son las siguientes: •
En contextos rurales el volumen de separación de primeras lluvias es menor: se deben separar entre 0.5 y 1 L/m2 de superficie de captación, ya que hay menos contaminación atmosférica y la contaminación depositada en los techos suele ser menos nociva.
•
En lugares remotos que no cuenten con servicio eléctrico, se debe pensar en implementar bombas manuales y filtros pasivos que no requieran electricidad.
•
La filtración y tratamiento puede ser más sencilla, un solo filtro contra sedimentos puede ser suficiente. Si se desinfecta con cloro, se deberá agregar algún medio filtrante que permita quitar color, olor y sabor (por ejemplo, un purificador pasivo).
•
En términos de almacenamiento pluvial, generalmente se dispone de más espacio y menos recursos. Se tiene que pensar en estructuras que puedan construirse en sitio (particularmente para zonas aisladas de difícil acceso), como ferrocemento, geomembrana, calabash y water pillows. Se recomienda diseñar el sistema con base en la reducción del número de componentes para minimizar fallas potenciales y simplificar el mantenimiento.
54
Es importante reemplazar y evitar componentes que requieran reposiciones periódicas, como cartuchos, pastillas o cualquier otro elemento que no sea accesible en términos de distancia y costo. La dispersión de los edificios en medios rurales y comunidades aisladas tiende a revertir el modelo de inversión: menos recursos se destinan a componentes especializados y automatizados, y en cambio se invierte en mayores capacidades de almacenamiento para aprovechar el espacio.
LINEAMIENTOS TÉCNICOS PARA EL DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN | CAPÍTULO II
IMAGEN 14. Viviendas con SCALL, Isla Urbana, 2019
55
IMAGEN 15. Usuario de SCALL, Isla Urbana, 2019
MANUAL DE CAPTACIÓN PLUVIAL
IMAGEN 16. Ahmed Hasan
56
CAPÍTULO III ESTUDIOS DE CASOS
MANUAL DE CAPTACIÓN PLUVIAL
SISTEMA DE CAPTACIÓN DE AGUA DE LLUVIA DOMICILIARIO IZTAPALAPA, CIUDAD DE MÉXICO, 2019 Instalado en el marco del Programa de Sistemas de Captación de Agua de Lluvia en Viviendas de la Ciudad de México, Secretaría del Medio Ambiente, 2019. ORGANIZACIÓN IMPLEMENTADORA: ISLA URBANA. Este sistema de captación fue uno de los 10,000 instalados en el año 2019 por Isla Urbana, en el marco del programa de captación de lluvia de la Secretaría del Medio Ambiente de la Ciudad de México. Dichos sistemas se instalaron de forma completamente gratuita a los usuarios inscritos. Este scall abastece un domicilio con dos habitantes, y se implementó para usos potables. • • • •
Área de captación tributaria: 80 m2 Volumen de agua pluvial aprovechable: 80 * 633 * 0.80 = 40,512 L anuales Nivel/periodo de autonomía: hasta 7 meses al año. Uso del agua captada: uso general en el hogar y usos potables (riego, limpieza, sanitarios, lavado de ropa, lavamanos, cocina)
DIAGRAMA 19. PLANO DEL TECHO, CASO 1
60
UBICACIÓN DE LOS COMPONENTES PRINCIPALES DEL SCALL
9.4 m
PEND. 1.5%
2.8 m
9.65 m
4.55 m
BAP ÁREA DE CAPTACIÓN TRIBUTARIA
10.1 m PEND. 1.5%
PEND.
ESTUDIOS DE CASOS | CAPÍTULO III
ASPECTOS DESTACADOS Para evitar traslados demasiado largos hacia el sistema y cruces de tubería frente a las ventanas y puertas, se conectó solamente la porción de techo cuya pendiente llevaba el agua hacia una misma fachada. Dado que esta vivienda se encuentra en la Ciudad de México, en un contexto de alta contaminación atmosférica, se separan 2 L/m2 de superficie de captación.
Se trata de un sistema sencillo, que reúne los componentes esenciales para alcanzar una calidad de agua óptima sin requerir mucha supervisión o mantenimiento; los componentes están expuestos y accesibles, el mantenimiento es intuitivo y sencillo. Si se agrega un filtro purificador, el agua cosechada con este scall se puede beber.
IMAGEN 20. Techo de losa, Isla Urbana, 2019
IMAGEN 23. Bomba y filtro, Isla Urbana, 2019
IMAGEN 21. Bajadas pluviales, Isla Urbana, 2019
IMAGEN 24. Filtro de hojas, Isla Urbana, 2019
IMAGEN 22. Almacenamiento pluvial y separador, Isla Urbana, 2019
IMAGEN 25. Desvío a drenaje integrado al separador, Isla Urbana, 2019
61
MANUAL DE CAPTACIÓN PLUVIAL
CUADRO 18. COMPONENTES DEL SCALL, CASO 1 El agua cosechada con este sistema cumple con la NOM-127-SSA1-1994 sobre agua potable. Concepto Concepto Superficie de captación
Centralización y distribución
Desvío general a drenaje
62
Pretratamiento
Almacenamiento pluvial
Características Características Área tributaria Material
Losa de concreto (coeficiente de captación de 0.80)
Horizontal
Disparos con tubería de polipropileno sanitario de 3" (75 mm), pendiente de 1.5%
Vertical
Tubo de polipropileno sanitario de 3" (75 mm) y 4" (100 mm)
Conexiones
Polipropileno sanitario de 3 y 4"; PVC hidráulico de 1" (25 mm) en la conexión a bomba y filtro
Integrado al separador de primeras lluvias. Activación manual
Separación de primeras lluvias
Separación por acumulación. Mecanimso de bloqueo por aire. Se separan 2 L/m2 (160 L). Drenado automático en menos de 12 horas gracias a una pija que evita el cierre completo; se recomienda drenar manualmente para retirar sedimento
Filtro de hojas
Filtro de malla de acero inoxidable de 400 micras desmontable, integrado a la BAP entre el separador y el almacenamiento
Sedimentación y decantación
En el almacenamiento preliminar, por reducción de turbulencia y succión flotante (ver diagrama 20)
Capacidad
1) Almacenamiento preliminar de 2.5 m3, 2) Cisterna de 10 m3
Tipo
1) Rotomoldeado bicapa en superficie, 2) Cisterna de mampostería subterránea
Rebosadero
Sin rebosadero integrado al tanque; el excedente sale por el filtro de hojas
Bombeo
Filtración y tratamiento (ver diagrama 20)
80 m2 (ver diagrama 19)
Bomba hidráulica centrífuga de 1/2 caballo de fuerza
Primario
Filtro contra sedimentos de 50 micras, de malla de acero inoxidable desmontable y lavable, modelo Amiad
Secundario
-
Terciario
Desinfección con cloro en el almacenamiento gracias a un dosificador flotante
Purificación Para el diseño de este sistema se utilizó una precipitación de diseño de 100 mm/h.
-
ESTUDIOS DE CASOS | CAPÍTULO III
DIAGRAMA 20. INFOGRAFÍA, CAS0 1: KIT TLÁLOC PARA PROYECTOS SOCIALES, ISLA URBANA 1 2
11
12
10
5
63
3
9
8 7
6 4
1. Techo de losa de concreto 2. Hilada de tabiques con disparos hacia tubería de polipropileno 3. Separador de primeras lluvias por acumulación , modelo Tlaloque 200 ® 4. Desvío a drenaje integrado al separador de primeras lluvias. Funciona también como válvula de drenado del separador. Envía el agua separada hacia el patio, y los usuarios tienen la opción de utilizarla para usos no potables 5. Filtro de hojas de canasta Isla Urbana, integrado a la BAP 6. Reductor de turbulencia, modelo Ajolote Isla Urbana
7. Almacenamiento pluvial preliminar (los usuarios cuentan con una cisterna de 10 m3 a la que pueden enviar el agua de lluvia cosechada) 8. Dosificador de cloro flotante Isla Urbana 9. Pichancha flotante Isla Urbana (dispositivo de succión flotante) 10. Bomba centrífuga de 1/2 caballo de fuerza 11. Filtro contra sedimentos de 50 micras, pichancha flotante Isla Urbana 12. Manguera de jardín hacia cisterna o tinaco en el techo
MANUAL DE CAPTACIÓN PLUVIAL
CUADRO 26. CONCENTRACIÓN DE MICROORGANISMOS EN AGUA DE LLUVIA CAPTADA POR TRES SUPERFICIES Y EL LÍMITE DE LA NOM-127- SSA1-1994 Número de muestra
Descripción
Mesófilos aerobios UFC/ml
NMP/100 ml
UFC/100 ml
Coliformes fecales UFC/100 ml
1
Base
4
<1.1/ND
---
ND
2
Autotanque
350
<1.1/ND
---
ND
3
Patio
12240
>8
---
1
4
Techo
3960
>8
---
ND
5
Techo
---
<1.1/ND
---
ND
6
Techo
2700
>8
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ND
7
Techo
24150
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3
ND
NOM-127-SSA1-1994
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Ausencia o no detectable
Ausencia o no detectable
Ausencia o no detectable
Coliformes totales
alguna ave que depositó sus heces en el techo. El agua de lluvia captada requiere un tratamiento que elimine los microorganismos en caso de uso potable, como indica la norma.
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En caso de que el agua de lluvia se use para fines no potables como limpieza, riego y uso sanitario, se puede evitar el tratamiento microbiológico, pero se sugiere mantener el agua en ausencia de luz y temperatura baja para evitar el desarrollo de algas y otros microorganismos.
¡EL AGUA NO SE PU D RE ! La podredumbre del agua es un mito: su calidad no está relacionada al periodo de tiempo en que esté almacenada, sino a las condiciones de su almacenamiento. Almacenada en condiciones ideales que eviten el desarrollo de una cadena trófica (reproducción de organismos y microorganismos que se convierten en alimento para insectos y animales), el agua puede mantenerse en calidad óptima durante años, décadas, ¡siglos, incluso! Por ejemplo, un acuífero profundo: esa agua puede llevar miles de años almacenada en el subsuelo, suele ser potable y de altísima calidad. ¿Cómo es posible? Al infiltrarse hasta la profundidad del acuífero, las diferentes capas de suelo filtran el agua y retienen la materia orgánica que el agua arrastra con ella.
A su vez, las condiciones del acuífero son ideales para la conservación del agua. Estas son las condiciones que se esperan reproducir en los tanques de almacenamiento: 1. No penetra la luz, evitando el crecimiento de algas que se conviertan en alimento para otros organismos. 2. Al estar completamente cerrado, evita el ingreso de insectos y animales. 3. De la misma manera, evita el ingreso de materia orgánica, la cual se convertiría en una fuente de alimentos para los insectos y animales.
ORIENTACIONES PARA EL DISEÑO DE PROYECTO | CAPÍTULO IV
CONSIDERACIONES FINALES Los sistemas de captación pluvial se pueden implementar en prácticamente cualquier contexto y a cualquier escala. El porcentaje de satisfacción de la demanda puede variar dependiendo de la densidad de ocupación de los edificios y en función del aumento en la escala de los mismos. En función de estos criterios, los componentes, así como su nivel de especialización y de automatización, también deberían variar. Los criterios más importantes que se deben tomar en cuenta antes de emprender un proyecto de cosecha de agua de lluvia en edificios son: el volumen de precipitación del sitio de implementación, los usos que se le quiere dar al agua cosechada, las características físicas de cada inmueble, el nivel de contaminación del sitio de implementación y la capacitación de las personas encargadas del uso y el mantenimiento de los sistemas. Cuando se trabaja en edificios de gran escala es probable que se tenga que recurrir a productos o empresas especializadas. Aunque este manual es una excelente referencia de los conceptos que rigen la captación de agua de lluvia y contiene especificaciones suficientes para el buen diseño e implementación de los proyectos, se recomienda recurrir a los lineamientos técnicos reglamentarios vigentes, así como a expertos en el tema. La calidad del agua cosechada depende directamente de la calidad de los materiales empleados y de la calidad de la instalación, pero también depende en gran medida del nivel de adopción de los sistemas y de su correcto uso y mantenimiento. Un proyecto en el que los sistemas no se adoptan a largo plazo no puede considerarse exitoso. La correcta transmisión de los conocimientos relativos a la tecnología implementada es crucial si se quiere fomentar una práctica duradera que brinde autonomía hídrica a través de infraestructura descentralizada, ya que dicha autonomía conlleva un cierto grado de responsabilidad. La expansión de la captación de agua de lluvia solamente puede lograrse a través de la consolidación de una práctica social (se recomienda consultar la publicación paralela Cuidad de la lluvia, Resumen de políticas públicas de captación pluvial [Isla Urbana, irri, 2020] para un mejor entendimiento de las modalidades de masificación de la práctica).
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