Download - Guia Agua Lluvia y Tratamiento Aguas Negras
-
8/7/2019 Guia Agua Lluvia y Tratamiento Aguas Negras
1/25Gua de agua y construccin sustentable agua.org.mx
-
8/7/2019 Guia Agua Lluvia y Tratamiento Aguas Negras
2/25Gua de agua y construccin sustentable agua.org.mx
-
8/7/2019 Guia Agua Lluvia y Tratamiento Aguas Negras
3/25Gua de agua y construccin sustentable agua.org.mx
Autor
Eduardo Len Garza
Coordinacin Editorial
Teresa Gutirrez Mercadillo y Gerardo Noria
Diseo y formacin
Renata Dvila Strozzi
Edicin 2008
Derechos en trmite
Fondo para la Comunicacin y la Educacin Ambiental AC
Torrente 115
Las guilasCP 01710
Mxico DF
Se recomienda la reproduccin parcial o total de esta obra por cualquier mtodo, incluyendo
el fotocopiado, esperando que con esto se promueva el aprovechamiento sustentable de
nuestros recursos.
-
8/7/2019 Guia Agua Lluvia y Tratamiento Aguas Negras
4/25Gua de agua y construccin sustentable agua.org.mx
-
8/7/2019 Guia Agua Lluvia y Tratamiento Aguas Negras
5/25Gua de agua y construccin sustentable agua.org.mx
PRESENTACIN
El Fondo para la Comunicacin y la Educacin Ambiental A.C., se complace en presentar la
Gua Agua y Construccin Sustentable, material de consulta y apoyo tcnico dirigido
principalmente a inversionistas, constructores de vivienda, urbanistas, ingenieros, arquitectos,
tcnicos y en general a toda persona ligada directa o indirectamente a la construccin de inmuebles.
La viabilidad de las ciudades, con todo lo que ello implica: abastecimiento de agua potable,
suministro de energa e insumos, manejo de residuos, control de contaminacin auditiva,
planeacin y diseo de espacios abiertos privados o compartidos, seguridad estructural,
vialidad y otros servicios, depender de la rpida adopcin de una visin sustentable de lo
urbano que incluya tecnologas de bajo impacto en el entorno, es decir, de la aplicacin de ecotcnias
en la construccin.
La presente gua es una propuesta orientada a la sustentabilidad. Dado que Mxico es un pas
donde caen 1500 kilmetros cbicos de lluvia al ao y donde se trata apenas el 15% del agua
residual en promedio, este sistema de captacin de agua de lluvia, reciclaje y tratamiento de
las aguas residuales es una alternativa para resolver la demanda de este recurso de manera
sencilla y barata.
El Fondo para la Comunicacin y la Educacin Ambiental A.C., agradece a la Fundacin Gonzalo
Ro Arronte, I.A.P. el financiamiento para la realizacin y difusin de esta gua a travs de
www.agua.org.mx y a todas las personas y organizaciones que comparten el compromiso por
desarrollar una cultura ambiental sustentable.
-
8/7/2019 Guia Agua Lluvia y Tratamiento Aguas Negras
6/25Gua de agua y construccin sustentable agua.org.mx
GUA DE AGUA Y CONSTRUCCINSUSTENTABLE
CONTENIDOS
1. Informacin general legal, de regulacin, de planeacin y deadministracin del agua
Constitucin de los Estados Unidos
Mexicanos.........................................................
Ley de Aguas Nacionales.................................
Ley Federal de Derechos en Materia de
Agua..................................................................
Reglamentos de construccin........................
El ciclo hidrolgico, la planeacin y
desarrollo de acuerdo a la disponibilidad de
agua en las cuencas. Dominacin contra
sustentabilidad. El concepto de Descarga
Cero...................................................................
Financiamiento e incentivos. Programas
de apoyo tecnolgico. Pago de servicios
ambientales. Protocolo de Kyoto,
Mecanismos de Desarrollo Limpio (MDL),
Cdigo de Edicacin Sustentable eHipotecas Verdes.............................................
2. Captacin, control, almacenaje y aprovechamiento del agua delluvia junto con la fuente de abasto en el sitio para proporcionar losservicios de primer uso
............................................. 7
............................................. 7
............................................. 8
............................................. 8
............................................. 8
............................................. 9
Disponibilidad del agua de lluvia....................Calidad del agua de lluvia...............................
Diseo de mecanismos que controlen el agua de
lluvia durante fenmenos extraordinarios.................
Mecanismos de captacin, control y
almacenaje en reas rurales y urbanas.........
............................................. 12
............................................. 1
............................................. 1
............................................. 14
-
8/7/2019 Guia Agua Lluvia y Tratamiento Aguas Negras
7/25Gua de agua y construccin sustentable agua.org.mx
Mecanismos de ltracin y puricacin de
agua de lluvia....................................................
Suministro de faltantes y disposicin de
excedentes.......................................................
.............................................
.............................................
3 Manejo, tratamiento y reciclaje de aguas jabonosas enservicios de limpieza, principalmente para alimentacin de WC ymingitorios
Mecanismo de tratamiento de agua de jabn
para su uso en servicios de limpieza.............
Equipos y procesos de separacin, oxidacin y
desinfeccin de aguas jabonosas...........................
Suministro de faltantes y disposicin de
excedentes.......................................................
.............................................
.............................................
.............................................
04 Manejo, tratamiento y reciclaje de aguas producto de WC ymingitorios para su aprovechamiento en el riego de reas verdes
Mecanismo de tratamiento de aguas producto
del servicio de WC y mingitorios para su uso en
el riego de reas verdes............................................
Equipos y procesos de separacin, oxidacin y
desinfeccin de aguas producto del servicio de
inodoros y mingitorios...............................................
Suministro de faltantes y disposicin de
excedentes.......................................................
.............................................
.............................................
.............................................
5. Manejo de excedentes de agua (de lluvia, tratada de jabn ytratada de WC y mingitorios) para la recarga de mantos freticos yacuferos
Pozos de absorcin para la recarga de mantos
freticos y acuferos...................................................
Pozos de inltracin a mantos acuferos.......
Zanjas ciegas y drenes de absorcin.............
.............................................
.............................................
.............................................
7
1
1
17
17
18
19
20
20
22
2
2
-
8/7/2019 Guia Agua Lluvia y Tratamiento Aguas Negras
8/25Gua de agua y construccin sustentable agua.org.mx
Informacin general legal, de regulacin, deplaneacin y de administracin del agua
Legislacin y reglamentos. Constitucin de los Estados Unidos Mexicanos.
Ley Aguas Nacionales. Ley Federal de Derechos en Materia de Agua.Reglamentos de Construccin.
Constitucin de los EstadosUnidos Mexicanos
El artculo 27 de la Constitucin
Poltica de los Estados Unidos Mexicanos
determina que la propiedad de las tierras y
aguas comprendidas dentro de los lmites del
territorio nacional corresponde a la nacin, la
cual ha tenido y tiene el derecho de transmitir
el dominio de ellas a los particulares,
constituyendo la propiedad privada. Las
expropiaciones slo podrn hacerse por
causa de utilidad pblica y mediante
indemnizacin. La nacin tendr en todo
tiempo el derecho de imponer a la propiedad
privada las modalidades que dicte el inters
publico, as como el de regular, en benecio
social, el aprovechamiento de los elementos
naturales susceptibles de apropiacin, con
objeto de hacer una distribucin equitativa de
la riqueza pblica, cuidar de su conservacin,
lograr el desarrollo equilibrado del pas y el
mejoramiento de las condiciones de vida de
la poblacin rural y urbana.
Las aguas del subsuelo pueden ser utilizadas
libremente mediante obras articiales y
apropiarse por el dueo del terreno. Sin
embargo, cuando lo exija el inters pblico o
se afecten otros aprovechamientos el Ejecutivo
Federal podr reglamentar su extraccin y
utilizacin y an establecer zonas vedadas,
al igual que para las aguas superciales de
propiedad nacional.
El dominio de la nacin es inalienable
e imprescriptible, y la explotacin, el
uso o el aprovechamiento de las aguas
nacionales por los particulares o porsociedades constituidas conforme a las
leyes mexicanas no podr realizarse sino
mediante concesiones, otorgadas por el
Ejecutivo Federal, de acuerdo con las reglas
y condiciones que establezcan las leyes.
Ley de Aguas Nacionales
Esta ley es reglamentaria del artculo 27,de observancia general en todo el territorio
nacional. Sus disposiciones son de orden
pblico e inters social y tiene por objeto regular
la explotacin, uso o aprovechamiento de las
aguas nacionales, su distribucin y control,
as como la preservacin de su cantidad
y calidad para lograr su desarrollo integral
sustentable. Las disposiciones de esta Ley
son aplicables a todas las aguas nacionales,
sean superciales o del subsuelo.
Da autoridad y administracin en materia de
aguas nacionales y de sus bienes pblicos
inherentes al Ejecutivo Federal, quien la ejerce
a travs de la Comisin Nacional del Agua.
8
-
8/7/2019 Guia Agua Lluvia y Tratamiento Aguas Negras
9/25Gua de agua y construccin sustentable agua.org.mx
Ley Federal de Derechos enMateria de Agua
Establece los derechos que se pagarn por
el uso o aprovechamiento de los bienes del
dominio pblico de la Nacin, derechosrelacionados con el costo total del servicio -
incluso el nanciero- salvo en el caso de uso
agrcola y pecuario, que se subsidia.
Reglamentos de construccin
Establecen las dotaciones mnimas requeridas
para diferentes tipos de inmuebles y servicios y
reglamentan la descarga de aguas residuales.Cada Estado de la Repblica Mexicana tiene
su propio reglamento; para el Distrito Federal
rige el Reglamento de Construcciones del
Distrito Federal.
El ciclo hidrolgico, laplaneacin y desarrollo deacuerdo a la disponibilidad de
agua en las cuencas. Dominacincontra sustentabilidad.El concepto de Descarga Cero
El desarrollo integral sustentable, mencionado
en la Ley de Aguas Nacionales, tiene que ver
con el conocimiento del ciclo hidrolgico,
con la planeacin y desarrollo de acuerdo a la
disponibilidad de agua. Se reere a lograr el
equilibrio de los recursos hidrolgicos de una
cuenca tomando en cuenta el escurrimiento
natural y el nmero de habitantes sin que
disminuya la cantidad y calidad del agua.
Esto no sucede en los centros urbanos
donde la extraccin de agua subterrnea es
superior a la inltracin, no hay captacin de
escurrimientos y en general el saneamiento
es nulo o ineciente. Todo ello resulta en una
marcada tendencia al dcit en la cantidad y
calidad disponible.
Lo anterior tiene su origen en el enfoque
que se ha dado a la ciencia y la tecnologacon el propsito de conocer a la Naturaleza
para dominarla y someterla al servicio del
hombre. Si bien el enfoque de la dominacin
ha otorgado bienestar a un amplio sector
de la poblacin en el pasado, actualmente
est en crisis, pasando facturas con muy
altos costos que se vislumbran impagables
para las generaciones futuras. Esto contrasta
con el enfoque de la sostenibilidad osustentabilidad, humilde y sabio, cuyo
objetivo es el conocimiento de la Naturaleza
para el desarrollo de proyectos armnicos
que no la impacten, faciliten su trabajo y
permitan al ser humano confundirse en ella.
La mayor parte de los proyectos en materia
de agua y saneamiento del pas se ha
realizado bajo el esquema de la dominacin:nos han enseado y hemos aprendido a tratar
de dominar a la Naturaleza para ponerla al
servicio del hombre.
Realizamos obras hidrulicas, no hidrolgicas,
que algunos calican como hazaas de
lo absurdo por lo costoso de la inversin,
operacin y disposicin nal; un ejemplo
es el Sistema Cutzamala del cul seguimosarrastrando lastres econmicos, impactos
ambientales de consideracin a nivel de
cuenca hidrolgica y potenciales conictos
sociales y polticos con las comunidades
mazahuas asentadas en la zona de
captacin.
9
-
8/7/2019 Guia Agua Lluvia y Tratamiento Aguas Negras
10/25Gua de agua y construccin sustentable agua.org.mx
El concepto de descarga CERO se inserta en
el ciclo hidrolgico sin alterarlo. Aprovecha
la precipitacin pluvial producto del proceso
natural de puricacin por evaporacin en
todo tipo de servicios, teniendo el cuidado
de separar las descargas por tipo decontaminante, tratarlas por separado mediante
el mecanismo natural idneo para su reuso y/
o reciclaje o para terminar de insertarse en el
ciclo hidrolgico en la inltracin para recarga
de mantos o el seguimiento del cauce natural
de la cuenca. El concepto de descarga Cero
satisface plenamente el manejo sustentable
del agua en trminos de la Ley de Aguas
Nacionales y la preservacin del agua encalidad y cantidad.
Financiamiento e incentivos.Programas de apoyo tecnolgico.Pago de servicios ambientales.Protocolo de Kyoto, Mecanismosde Desarrollo Limpio (MDL),Cdigo de Edicacin Sustentable
e Hipotecas Verdes
El deicomiso para Ahorro de Energa
(FIDE), otorga nanciamiento a la industria,
a las empresas de comercio y servicio, a las
viviendas y a los municipios en la adquisicin
de equipos ecientes que sustituyan a los
inecientes. La aplicacin de los incentivos
econmicos vigentes con propsitos
ambientales es un camino apenas iniciado
en nuestro pas. Sin embargo, existen ya en
operacin algunos de ellos promovidos por la
SEMARNAT, con la participacin de SHCP y
SECOFI. En la actualidad estn vigentes dos
incentivos scales que tienen comoobjetivoprincipal apoyar la instalacin de infraestructura
que se traduzca en benecio ambiental.
1. Depreciacin Acelerada. La Secretara
de Hacienda y Crdito Pblico ofrece el estmulo
de depreciacin acelerada a los empresarios que
adquieran como inversin nueva activos jos que
reporten benecio ambiental. Con este incentivo
se da oportunidad a las empresas industriales dededucir en un solo ao el monto de sus activos,
con la consecuente disminucin de la base sobre
la que se grava el impuesto sobre la renta.
2. Arancel cero. Cuando las industrias
adquieran en el extranjero equipo de monitoreo,
control, o prevencin de la contaminacin,
podrn importarlo sin pago de aranceles. El
arancel cero se otorga a la importacin de equipocuya inversin, ajustndose a los lineamientos
establecidos por SECOFI y SEMARNAT, reporte
un benecio ambiental y no se produzca
competitivamente en Mxico.
Existe un programa a travs de CONACYT
y SEMARNAT para el apoyo a proyectos
innovadores con propsitos ambientales
que, aplicado en vivienda, otorga estmuloseconmicos a los desarrolladores. Sin
embargo, como otros programas de apoyo,
ste no se ha consolidado lo suciente
para que algn desarrollador haya logrado
beneciarse de l.
El protocolo de Kyoto sobre el cambio
climtico es un instrumento internacional
que tiene por objeto reducir las emisionesde los gases generadores del calentamiento
global en un porcentaje aproximado al 5%,
dentro del perodo que va del 2008 al 2012,
en comparacin a las emisiones 1990. Esto
signica que, considerando las emisiones
de 1990 como el 100%, al trmino del 2012
debern ser 95%.
10
-
8/7/2019 Guia Agua Lluvia y Tratamiento Aguas Negras
11/25Gua de agua y construccin sustentable agua.org.mx
Es preciso sealar que 5% es un porcentaje
global y cada pas obligado por Kyoto tiene
sus propios porcentajes.
El 11 de diciembre de 1997 los pases
industrializados acordaron, en la ciudad deKyoto, ejecutar un conjunto de medidas para
reducir el efecto invernadero. El acuerdo entr
en vigor el 16 de febrero de 2005 y, adems
del compromiso de reducir las emisiones de
gases de efecto invernadero (GEI) por parte de
los pases industrializados (pases del Anexo
I), promovi tambin la generacin de un
desarrollo sostenible a travs del Mecanismo
de Desarrollo Limpio (MDL). Este mecanismopermite que las empresas del los pases
en desarrollo (pases del Anexo II) tengan
acceso a incentivos econmicos al contribuir
a la mejora de la calidad ambiental, mediante
procesos productivos que disminuyan las
emisiones de GEI medidas en toneladas
de CO2
equivalente, que se traducen en
Certicados de Emisiones Reducidas (CER).
Un CER equivale a una tonelada de CO2
que se deja de emitir a la atmsfera y puede
ser vendido en el mercado de carbono a los
pases del Anexo I. Todos los proyectos que
eviten la generacin de GEI, los de generacin
de energa renovable, mejoramiento de la
eciencia energtica en procesos, forestacin,
etc., son aplicables para su certicacin.
El Sistema Integral de Abasto y Saneamiento
de Agua con Descarga CERO, (SIASA0) es
el MDL que menos CO2
produce al otorgar
abasto y saneamiento de agua; por lo tanto,
es aplicable para su registro y certicacin.
La CONAE (Comisin Nacional para el Ahorro
de Energa) es una organizacin
gubernamental, cuya misin es promover el
aprovechamiento eciente de los recursos
energticos, renovables y no renovables, en
los sectores pblico, privado y social.
Las funciones bsicas de la CONAE son:1.- Elaboracin y aplicacin de Normas
Ociales Mexicanas de eciencia energtica.
2.- Asistencia tcnica.
3.- Diseo y desarrollo de programas de gran
alcance.
4.- Promocin.
Entre los logros obtenidos con estos programas
estn: Reduccin por 12,650 millones de Kw/
h, superior al consumo elctrico de todo el
Estado de Jalisco en el 2004.
Ms de 2,200 MW de demanda diferida,
con un valor de ms de 20,000 millones de
pesos.
Ahorros en el consumo de combustibles del
orden de 8.5 millones de barriles de petrleo,
equivalentes a dos das de produccinnacional.
Emisiones evitadas de ms de 12 millones
de toneladas de contaminantes equivalentes
de CO2.
Ms de 500 diagnsticos energticos
realizados en el alumbrado pblico y/o
bombeo de agua de cientos de municipios.
Coordinacin con los gobiernos de todos
los estados de la Repblica y del DistritoFederal en materia de eciencia energtica y
ahorro de energa.
Capacitacin de ms de 26 mil funcionarios
responsables de la operacin y mantenimiento
de instalaciones.
11
-
8/7/2019 Guia Agua Lluvia y Tratamiento Aguas Negras
12/25Gua de agua y construccin sustentable agua.org.mx
La construccin de vivienda verde o
sustentable en Mxico ya es una realidad. La
Comisin Nacional de la Vivienda (CONAVI),
el Infonavit, la Sociedad Hipotecaria Federal,
la Canadevi y las sofoles, estn diseando
cdigos de construccin, viviendas yproductos hipotecarios enfocados en la
sustentabilidad.
Una vivienda verde ahorra cuando menos
30% de luz, 50% de gas y 60% de agua sin
modicar sustancialmente la inversin, por lo
que la construccin sustentable no es slo
para las sociedades ricas, sino para todas.
En ste sentido, los proyectos de viviendaalcanzan con facilidad el doble objetivo: la
factibilidad de servicios y la operacin ms
econmica y por lo tanto la ms rentable.
La Conavi recin present el Cdigo de
Edicacin Sustentable, donde se proponen
incentivos para impulsar la vivienda verde y,
junto con el Infonavit, el programa Hipoteca
Verde, con la rma de varios convenioscon la Comisin Nacional del Agua (CNA),
el Instituto Nacional de Ecologa, la UNAM,
CONAE y FIDE, para detonar el uso de
ecotecnologas en la vivienda. Para impulsar
este programa de hipotecas verdes, el
Infonavit se comprometi a otorgar 800 mil
nanciamientos en los prximos 5 aos, el
derechohabiente que adquiera una vivienda
sustentable tendr un prstamo adicional de16 mil pesos. El abanico de aplicacin de
estos programas se extender a todo tipo de
vivienda.
El primer proyecto en el Distrito Federal que
aprovecha los incentivos de las hipotecas
verdes inici su construccin en enero de
2008. Se trata del proyecto INVIGEO Aldana,
en Azcapotzalco. Diseado bajo el concepto
de descarga CERO, logra el aprovechamientodirecto del agua de lluvia de los techos del
conjunto, la potabilizacin del agua para
beber y preparar alimentos, el reuso del cien
por ciento de las aguas que se tratan en el
sitio, la recarga de mantos freticos de los
excedentes de agua de lluvia y agua tratada
no aprovechados, el uso por vivienda de
calentadores solares y de celdas fotovoltaicas
en la iluminacin de reas comunes.
Si requiere mayor informacin sobre los apoyos
para los constructores favor de consultar a
las siguientes pginas de Internet:
Direccin General para el Desarrollo
Ambiental (SEMARNAT, SHCP y SECOFI)
www.ine.gob.mx/dgra/econ_amb
Comisin Nacional para el Desarrollo de
Energa. (CONAE) www.conae.gob.mx
Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologa.
(CONACYT) www.conacyt.mx
Comisin Nacional de Vivienda (CONAVI)
www.conavi.org.mx
Instituto del Fondo Nacional para la Vivienda
de los Trabajadores (INFONAVIT)
www.infonavit.org.mx
12
-
8/7/2019 Guia Agua Lluvia y Tratamiento Aguas Negras
13/25Gua de agua y construccin sustentable agua.org.mx
Captacin, control, almacenaje y aprovechamientodel agua de lluvia junto con la fuente de abasto en
el sitio para proporcionar los servicios de primer uso
Disponibilidad del agua de lluvia
El agua de lluvia disponible es aquella que
escurre y puede aprovecharse.
Para que escurra es necesario que la
supercie sea impermeable o que el caudal
de la precipitacin rebase la capacidad de
absorcin del suelo.
El potencial aprovechable es igual a laprecipitacin anual promedio, que para el
Distrito Federal es de 705 mm. Esto signica
que, en un suelo impermeable y en ausencia
de evaporacin el nivel de inundacin
alcanzara 705 mm., que equivalen a 70.5 cm.
o 0.705 m. De lo anterior se desprende que
sobre un techo impermeable de 100 metros
cuadrados (10 m x 10 m) escurren, cada
temporal:
100 m2 x 0.705 m = ..70.5 m3 = 70,500 l.
Que, divididos entre los 140 das que dura el
temporal, otorga:
70,500 l. / 140 das = ........503.6 l./da
Muchas familias no disponen de este caudal,sobre todo en el oriente y las partes altas del
sur del DF donde el abasto se realiza con
pipas. En Iztapalapa, 600,000 habitantes
reciben diariamente 500 pipas de agua con
capacidad de 10,000 litros, lo que arroja una
dotacin de:
500 pipas x 10,000 l. / 600,000 habitantes =
8.33 l./hab.
Cantidad muy inferior a la que consigna el
reglamento de construcciones para el DF:
150 l./hab. al interior de la vivienda.
El potencial aprovechable para el Distrito
Federal, con precipitacin promedio de0.705 m3/m2 y una supercie de casi 1,500
millones de metros cuadrados, para alrededor
de 9 millones de habitantes, otorga una
disponibilidad potencial de:
0.705 m3/m2 x 1,500 millones de m2 / 9
millones hab. =.117.5 m3/hab./ao
Cantidad que expresada en litros por da,arroja:
117,500 l./hab./ao / 365 das/ao =
322 l./hab./da
Este caudal es 2.15 veces mayor al consignado
en el reglamento de construcciones para el
Distrito Federal:150 l./hab./da.
Por otra parte, los caudales que abastecen al
Distrito Federal suman 35.1 m3
/seg., volumenque incluye: 20.1 m3/seg. de las extracciones
del acufero en el Valle de Mxico, 5 m3/seg.
del Valle de Lerma y 10 m3/seg. del Cutzamala,
para servir a la poblacin del Distrito Federal,
resultando:
1
-
8/7/2019 Guia Agua Lluvia y Tratamiento Aguas Negras
14/25Gua de agua y construccin sustentable agua.org.mx
35.1 m3 /seg. x 86,400seg./da / 9 millones
hab. = 0.337m3/hab./da
Caudal que expresado en litros resulta =
337 l./hab./da
Este caudal es ligeramente mayor al potencial
de aprovechamiento del agua de lluvia, incluye50% de prdidas y clandestinaje en la red
primaria; las tomas domiciliarias slo reciben
el resto. De la mitad recibida, al interior de la
vivienda la prdida es de 40%, que representa
el 20% del total inyectado a la red. La perdida
total del sistema de distribucin y consumo
de agua en la Ciudad de Mxico es de 70%,
lo que representa:
337 l./hab./da x 0.7 = 235.9 l./hab./day el consumo real promedio es de:
337 l./hab./da 235.9 l./hab./da = 101.1
l./hab./da
Calidad del agua de lluvia
El agua es el solvente universal, se contamina
de casi todo lo que toca.
El agua ms pura es la que proviene de la
evaporacin natural, al condensarse es H2O,
agua pura producto del proceso natural de
evaporacin y condensacin.
Sin embargo, el agua de lluvia no es
totalmente pura; en la atmsfera se
contamina de los elementos que en ella se
encuentran: 79% de nitrgeno, 21% deoxigeno y en menor cantidad otros gases o
contaminantes naturales y/o producto de la
actividad humana. Debido a su contenido de
nitrgeno y oxigeno, las plantas y vegetales
que la reciben como riego natural adquieren
un verde oscuro y un desarrollo vigoroso.
Por contaminacin de la atmsfera se forma
la lluvia cida, producto de las emanaciones
industriales y de los vehculos automotores
en los grandes centros urbanos. Sin embargo,
su volumen es pequeo en comparacin con
el de la atmsfera, donde se diluye por suconstante dinamismo, de manera que el
escurrimiento de lluvia cida sobre los predios
de la ciudad resulta muy escaso. Adems,
en el caso extremo de beberla, sus efectos
seran menores a los del agua de naranja o
de limn.
Diseo de mecanismos que
controlen el agua de lluvia durantefenmenos extraordinarios
Cada vez y con ms frecuencia durante
el temporal se presentan, en las grandes
ciudades del pas, inundaciones asociadas:
a fenmenos naturales de precipitacin
pluvial extraordinaria,
a la falta de mecanismos que los controlen, y
al incremento del rea impermeable de
las ciudades: el escurrimiento llega a
drenajes de aguas residuales que no
fueron diseados para estos grandes
caudales y causa daos en salud pblica,
bienes materiales y eciencia de las
plantas de tratamiento.
La solucin idnea es la captacin individualpor inmueble, de manera que el mecanismo
de captacin incluya en su diseo el control
del evento extraordinario, que se presenta
cuando menos una vez en cada temporal,
para su aprovechamiento y la canalizacin
de excedentes a la recarga natural de mantos
freticos y acuferos.
14
-
8/7/2019 Guia Agua Lluvia y Tratamiento Aguas Negras
15/25Gua de agua y construccin sustentable agua.org.mx
Para la ciudad de Mxico, donde un evento
extraordinario de 50 litros por metro cuadrado
hora se presenta cuando menos una vez
en cada temporal, el volumen por controlar
resulta del producto de:
50 l./m2/hr. x cada 100m2 =5,000 l./hr. = 5m3/hr.
Esto indica que por cada 100m2 del rea
expuesta a la precipitacin ser necesario
almacenar 5,000 litros en una cisterna con
vertedor a pozo de absorcin.
Mecanismos de captacin,
control y almacenaje en reasrurales y urbanas
Para poder captar agua de lluvia es necesario
que las supercies expuestas a la precipitacin
pluvial permitan su escurrimiento, ya sea por
que la supercie es impermeable o porque
su capacidad de absorcin es inferior a la de
inltracin en terrenos con pendiente.
En los centros urbanos, las reas expuestas a
la lluvia son mayoritariamente impermeables
(techos y pavimentos), por lo que la
captacin se puede realizar con inversiones
relativamente pequeas. La conduccin de los
escurrimientos a los cuerpos de almacenaje
se efecta por medio canalones en techos,
tuberas de lmina y/o PVC y canaletas con o
sin rejillas en los pisos.
En el campo, los techos otorgan escurrimientos
muy limpios, a diferencia de los del suelo que
escurren arrastrando contaminantes que se
desprenden por el ujo.
En este caso ser necesario disear
mecanismos que eviten aguas broncas,
erosin y permitan que los caudales lleguen
mansamente al cuerpo de almacenaje.
Para todos los casos resulta convenientedisear desnatadores sedimentadores con
tubos y conexiones de PVC que eliminen la
mayor parte de los materiales arrastrados,
para recibir en el cuerpo de almacenaje agua
libre de partculas en suspensin.
Para las captaciones de techo, el tinaco de
servicio se puede colocar donde desemboca
el canaln, de manera que la alimentacina los puntos de consumo se realice por
gravedad y sin consumo de energa; los
excedentes deben conducirse a una cisterna
general. La capacidad de la cisterna general
depender de:
La reserva de almacenaje determinada
por el reglamento de construccin
vigente, que para el Distrito Federal esde tres das del consumo diario. Este
volumen, al aplicar la descarga CERO, se
reduce de 150 a 90 litros por persona da,
mismos que producen aguas jabonosas
que, tratadas, cubrirn el lavado de pisos,
coches y la alimentacin de inodoros; la
descarga de estos, tratada, cubrir el
riego de las reas verdes. Por lo tanto, la
dotacin de agua para consumo diario sereduce para todos los casos a 90 litros
por persona y 450 litros por vivienda,
cantidad que alcanza 1,350 litros y que
debe ser considerada en el volumen de
la cisterna.
1
-
8/7/2019 Guia Agua Lluvia y Tratamiento Aguas Negras
16/25Gua de agua y construccin sustentable agua.org.mx
El escurrimiento promedio diario
aprovechable en el sitio en el temporal
depende de su duracin y de la
precipitacin pluvial promedio, su
volumen resulta menor al necesario para
el control del fenmeno extraordinario quese presenta cuando menos una vez cada
temporal, por lo que este ltimo es el que
rige y se sumar al caudal anterior.
El fenmeno natural extraordinario que se
presenta cuando menos una vez en cada
temporal est en funcin del rea de los
techos, que oscilan entre 70 y 200 metros
cuadrados por vivienda. Para el valor msalto resulta: 200 m2 x 50 l./m2hr = 10.000
l./hr., que, sumados a los 1,350 litros
de reserva, da una capacidad total de
cisterna de 11,350 l. (en caso extremo de
escasez, permite recibir con comodidad
una pipa con capacidad de 10,000 l.).
En el campo, la capacidad de almacenaje
de los cuerpos de agua deber otorgar laautosuciencia.
Mecanismos de ltracin ypuricacin de agua de lluvia
El mecanismo natural para la puricacin
del agua es la evaporacin y condensacin
previas a la precipitacin pluvial y/o elescurrimiento de condensados. El manejo
cuidadoso de estos mecanismos en la
captacin y almacenaje nos permiten tener el
agua relativamente limpia, de menor costo y
sin consumo de energa.
La ltracin y puricacin de agua de lluvia
se reduce a mecanismos de separacin
de slidos en suspensin por densidad:
desnatadores sedimentadores construidos
en celdas de mampostera con tuberas y
conexiones de PVC, sobre todo cuando lasreas de captacin son supercies tersas e
impermeables que se encuentran en lminas
de techo, cubiertas plsticas, de cristal, de
polietileno y de lona. Por su ubicacin sobre el
terreno y sus pendientes, acumulan pequeas
cantidades de slidos fcilmente eliminables
por stos mecanismos. Para estos casos
se recomienda la instalacin, en la parte
ms alta del inmueble donde desemboca elcanaln, de un tinaco o cisterna que permita
el almacenaje y consumo de la lluvia por
gravedad y sin consumo de energa.
Los mecanismos de separacin por
densidad para agua de lluvia captada en
suelos impermeables o permeables en los
que escurre son los trenes de desnatadores
sedimentadores de una a varias celdas segnla calidad de agua requerida.
La eliminacin de carga orgnica
microbacteriana se realiza por medio de
procesos naturales biolgicos anaerobios,
oxidacin aerbica de aeracin natural
y exposicin a la radiacin ultravioleta
natural. De ser necesario, para garantizar la
esterilizacin del agua, se podr hacer uso degeneradores de ozono y lmparas de rayos
ultravioleta utilizando pequeas cantidades
de energa.
1
-
8/7/2019 Guia Agua Lluvia y Tratamiento Aguas Negras
17/25Gua de agua y construccin sustentable agua.org.mx
Para los escurrimientos en el campo que
arrastran suelo y materia orgnica por laderas
y cauces, es necesario disear mecanismos
de captacin que rompan la inercia de las
aguas broncas y las conduzcan mansamente
a separadores por densidad consistentesen desnatadores sedimentadores de
mampostera o de mampostera y accesorios
de PVC.
Los cuerpos de almacenaje recibirn agua
libre de slidos en suspensin, con tierra y
materia orgnica disuelta que se eliminar
de manera natural por sedimentacin y por
desarrollo de plantas acuticas como el
lirio y el chichicastle, que se nutrirn de loscontaminantes del agua y la claricarn para
uso en riego, para dar de beber al ganado, y
la desinfeccin con ozono para cultivos con
riego estequiomtrico.
Suministro de faltantes ydisposicin de excedentes
Durante el estiaje el abasto de agua es
a travs de la red municipal, alimentada
de las extracciones del acufero y de lasimportaciones del Lerma y Cutzamala.
Las fallas en el suministro slo pueden ser
cubiertas por medio de pipas.
El caudal de la precipitacin pluvial para la
ciudad de Mxico es superior al consumo, por
lo que durante el temporal no tan slo se logra
la autosuciencia, sino que los excedentes,
que son importantes, se debern inltrar alsubsuelo facilitando la recarga natural del
acufero. Los faltantes durante el temporal
sern suministrados por la red municipal.
17
-
8/7/2019 Guia Agua Lluvia y Tratamiento Aguas Negras
18/25Gua de agua y construccin sustentable agua.org.mx
Manejo, tratamiento y reciclaje de aguas jabonosasen servicios de limpieza, principalmente para
alimentacin de WC y mingitorios
Mecanismo de tratamiento deagua de jabn para su uso en
servicios de limpieza
El uso racional del agua en la vivienda
distingue calidad y cantidad por tipo de
servicio. El agua para el servicio de primer
uso, proveniente de la red o de la captacinde agua de lluvia, generalmente deriva en
aguas jabonosas.
Siguiendo el principio de la separacin de las
aguas residuales por tipo de contaminante, el
tratamiento se simplica. Las aguas jabonosas
provenientes de servicios de higiene personal
(baarse y lavarse las manos) y de objetos
personales (lavado de ropa y trastes) cuyoscontaminantes son de baja concentracin,
se tratan con facilidad mediante mecanismos
naturales de separacin: por densidad, para
las partculas en suspensin, y por oxidacin
natural con oxigeno del aire y luz ultravioleta
del sol, denominada oxidacin aerbica, para
carga microorgnica.
Equipos y procesos deseparacin, oxidacin ydesinfeccin de aguas jabonosas
El desarrollo de hbitos de higiene y limpieza
en el agua de primer uso redunda en calidad
del agua producto de su tratamiento.
La separacin previa de contaminantes
extraordinarios (slidos, aceites y grasas)
facilita el tratamiento al obtener agua de
excelente calidad para los servicios de segundo
uso. De esta manera, la concentracin de
contaminantes slidos (cabello, costras de
jabn, muy pequeas cantidades de aceites,
grasas y bacterias corporales) en los serviciosde primer uso resulta muy pequea.
La ltracin y tratamiento de las aguas de
jabn se reduce a mecanismos de separacin
de slidos en suspensin por densidad, como
desnatadores sedimentadores construidos en
celdas de mampostera, tuberas y conexiones
de PVC que eliminan las partculas mayores,
con lo que se garantiza la eliminacin totalde slidos en suspensin. La eliminacin de
carga orgnica microbacteriana se realiza por
medio de procesos naturales biolgicos de
oxidacin aerbica y exposicin a la radiacin
ultravioleta natural; de ser necesario, para
garantizar la esterilizacin del agua se podr
hacer uso de generadores de ozono que
utilizan pequeas cantidades de energa.
18
-
8/7/2019 Guia Agua Lluvia y Tratamiento Aguas Negras
19/25Gua de agua y construccin sustentable agua.org.mx
Suministro de faltantes y disposicin de excedentes
De acuerdo con los reglamentos de construccin, de los 150 litros por habitante da al interior
de la vivienda, 90 litros se destinan al servicio de primer uso y los 60 litros restantes al servicio
de segundo uso: servicios de limpieza, principalmente para alimentacin de inodoros, que se
cubren satisfactoriamente con el agua residual tratada de primer uso. Por lo anterior, difcilmentehabr faltantes en el servicio de segundo uso Sin embargo, de presentarse el caso, el faltante se
cubrir con agua de primer uso.
Los excedentes tienen la calidad para seguir su ciclo natural al inltrarse para recarga de mantos
freticos y acuferos, logrando con ello la descarga cero.
Diagrama de funcionamiento
19
-
8/7/2019 Guia Agua Lluvia y Tratamiento Aguas Negras
20/25Gua de agua y construccin sustentable agua.org.mx
Manejo, tratamiento y reciclaje de aguas productode WC y mingitorios para su aprovechamiento en el
riego de reas verdes
El uso racional del agua distingue calidad y
cantidad por tipo de servicio. El agua para
riego de reas verdes representa, de acuerdo
a la normatividad aplicada, un volumen
importante.
En zonas urbanas, considerando las normas
aplicables, el consumo por habitante es de
10 m2 de rea verde/hab. x 5 l. de agua/m2/
da = 50 l./hab./da.
Esta cantidad representa, por un lado, la
tercera parte de la dotacin por persona al
interior de la vivienda (150 l./hab./da) y por
otro, equivale a un volumen de riego de 5 l./
m2/da x 365 das = 1,825 l./m2/ao, cantidad
ligeramente inferior a la precipitacin anual
promedio del Estado de Chiapas.
Lo anterior explica la no aplicacin de
stas normas en los desarrollos urbanos.
Sin embargo, el uso racional del agua en la
vivienda permite cubrir, holgadamente en
cuanto al volumen y satisfactoriamente por su
contenido de nutrientes, los requerimientos
de las mismas.
El agua de segundo uso, del servicio de
inodoros y mingitorios, tratada mediante
un proceso natural y desinfectada con
ozono, aporta oxigeno al suelo y favorece la
nitricacin y asimilacin de los nutrientes.
Si se aplicaran estas normas al Distrito
Federal, el consumo de agua para riego de
reas verdes sera de 9 millones de hab. x
10 m2 de rea verde/hab x 5 l./m2/da = 450
millones de litros = 450,000 m3, que podran
ser cubiertos por agua producto de inodoros
y mingitorios que actualmente se usa sin
tratamiento alguno en los distritos de riego
del Estado de Hidalgo, y el resto en los del
Estado de Mxico.
Mecanismo de tratamiento deaguas producto del servicio deWC y mingitorios para su uso
en el riego de reas verdes
Siguiendo el principio de la separacin de las
aguas residuales por tipo de contaminante,
el tratamiento se simplica. Las aguas
negras provenientes del servicio de inodoros
y mingitorios, cuyos contaminantes son
orgnicos, se tratan con facilidad mediante
el proceso natural anaerobio de fosa sptica
y la posterior oxidacin natural, con oxigeno
del aire y luz ultravioleta del sol, para eliminar
la posible carga microorgnica remanente.
Con el propsito de garantizar la esterilizacin
total se pueden utilizar generadores de ozono
de muy bajo consumo energtico.
20
-
8/7/2019 Guia Agua Lluvia y Tratamiento Aguas Negras
21/25Gua de agua y construccin sustentable agua.org.mx
Equipos y procesos de separacin,oxidacin y desinfeccin de aguasproducto del servicio de inodoros
y mingitorios
El desarrollo de hbitos de higiene y limpieza enel agua de segundo uso redunda en la calidad
del agua producto de su tratamiento; utilizar
limpiadores y desinfectantes biodegradables
que no daen el ltro biolgico de la fosa
sptica y las bacterias anaerobias y separar
el papel higinico en el dispositivo previo a la
entrada de la fosa facilita el tratamiento para
obtener agua de excelente calidad para el
servicio de tercer uso.
El mecanismo de separacin de slidos en
suspensin para la ltracin y tratamiento de
la descarga de aguas de servicio de WC y
mingitorios consiste en una rejilla de plstico
que acta como separador y evita la entrada
de papel a la fosa sptica. La fosa sptica
es un depsito impermeable en el cual, al
quedar las aguas en reposo, se efecta lasedimentacin y la formacin de natas en
un tiempo de permanencia no menor de 24
horas. Esto permite que el agua intermedia
se convierta en un lquido claricado que
nalmente sale con una eciencia de remocin
superior al 85%; esto se logra por el proceso
anaerobio (privado de aire y luz) que favorece
la reproduccin de seres microscpicos que
destruyen los slidos, convirtindolos enlquidos y gases. La capacidad de la fosa
sptica deber ser de acuerdo con el nmero
de personas que utilicen los servicios de WC
y mingitorios, a razn de 60 litros por persona
por da en la vivienda.
La remocin con que sale el agua de la fosa se
incrementar mediante un ltro de gravas hasta
alcanzar el 96%. En este ltro, las bacterias
anaerobias que salen con el agua claricada se
anclan para continuar degradando la poca materia
orgnica que sale de la fosa, para entregarla a undesnatador sedimentador de PVC en el que se
expone el agua a la oxidacin con ozono. Aqu se
elimina la pequea carga bacteriana que pudiera
salir con el agua (adems de someter el ujo a la
separacin por densidad) para ser entregada a un
crcamo, libre de partculas en suspensin y de
carga microorgnica y saturada de oxigeno, para
el riego de reas verdes.
Suministro de faltantes ydisposicin de excedentes
Conforme al reglamento de construccin y a las
normas aplicables, el consumo para servicios
de segundo uso, principalmente la alimentacin
de inodoros y mingitorios, es de 60 l./hab./da;
siendo el consumo para riego de reas verdes ode tercer uso de 50 l./hab./da, stos se cubren
satisfactoriamente con el agua residual tratada de
segundo uso. Por lo anterior, difcilmente habr
faltantes en el servicio de tercer uso.
Sin embargo, de presentarse el caso, el faltante
se cubrir con agua de primer uso.
Los excedentes tienen la calidad para seguir su
ciclo natural al inltrarse para recarga de mantos
freticos y acuferos, logrando con ello la descargacero.
21
-
8/7/2019 Guia Agua Lluvia y Tratamiento Aguas Negras
22/25Gua de agua y construccin sustentable agua.org.mx
Diagrama de funcionamiento
22
-
8/7/2019 Guia Agua Lluvia y Tratamiento Aguas Negras
23/25Gua de agua y construccin sustentable agua.org.mx
Manejo de excedentes de agua (de lluvia, tratada dejabn y tratada de WC y mingitorios) para la recarga
de mantos freticos y acuferos
Pozos de absorcin para larecarga de mantos freticos y
acuferos
Para evitar que los excedentes de agua de
lluvia, tratada de jabn y tratada de WC y
mingitorios sean enviadas al drenaje municipal
y se contaminen, es necesario construir dentro
de los predios un mecanismo que permita suabsorcin al subsuelo, facilitando la recarga
natural de mantos freticos y acuferos con
agua libre de microorganismos, substancias
txicas y metales pesados.
El pozo de absorcin deber ser construido
en el lugar ms cercano posible a la descarga
de los excedentes y su diseo depender del
volumen de stos y de la permeabilidad delterreno. Siempre ser conveniente que tenga
vertedor al cauce natural o, en su defecto, al
drenaje municipal.
La gran mayora de los casos pueden
resolverse con un pozo de absorcin con
volumen entre 1 y 3 m3. Hay que recordar que
se trata slo de excedentes; los mecanismos
de control del agua de lluvia para su
aprovechamiento ya consideran el controlde eventos extraordinarios que se presentan
cuando menos una vez durante el temporal.
Es importante, para su buen funcionamiento,
que rena como mnimo las siguientes
caractersticas:
Fcil accesibilidad mediante una tapa de
cuando menos 60 x 60 cm., que permita
el libre paso an utilizando una escalera
de aluminio.
Permeabilidad cuando menos en el fondo
y, si el terreno lo permite, tambin en las
paredes, en cuyo caso es conveniente que
exista ademe con tabique ahuacalado.
En zonas de nivel fretico alto o terrenos
blandos se recomienda ademe con tubera
de acero de grandes dimetros que
evite cados y permita alojar volmenes
mayores, ya que la inltracin se realiza
por ujo laminar.
Lecho de gravas en el fondo con unaprofundidad entre 0.5 y 1.0 metros, sobre
el cual se colocar una membrana de
geotextil de 0.5 kilos por metro cuadrado
que atrape las pequeas partculas en
suspensin y evite que los oricios en
el suelo de inltracin se tapen y este
pierda su permeabilidad. La membrana,
una vez saturada, debe ser lavada con
una hidrolavadora o, en su defecto,sustituida por una nueva para rehabilitar
la permeabilidad.
Vertedor del pozo de absorcin al
cauce natural o drenaje para casos
extremadamente extraordinarios o
prdida de permeabilidad.
2
-
8/7/2019 Guia Agua Lluvia y Tratamiento Aguas Negras
24/25Gua de agua y construccin sustentable agua.org.mx
Pozos de inltracin a mantosacuferos
En sitios donde los caudales de
escurrimiento son muy grandes y
los volmenes de captacin para suaprovechamiento son pequeos, los
excedentes son muy importantes. Para
estos casos se requiere de la construccin
de pozos de inltracin.
El diseo de los pozos de inltracin deber
reunir las siguientes caractersticas:
Dimetro de tubo y profundidad deacuerdo al rea de escurrimiento,
ubicacin y permeabilidad de las reas
permeables.
En zonas de niveles freticos altos,
ademe de tubo liso con sello de cemento,
librando la profundidad del manto fretico;
en las zonas permeables, ademe con tubo
ranurado.
Construccin similar a los pozos de
extraccin, diriendo por su poca
profundidad y por su funcin de
inltracin.
Para evitar su saturacin ser necesario
ltrar las pequeas partculas que pueda
contener el agua tratada. Es muy comnque pierdan permeabilidad debido a que
el rea de la seccin transversal de la
tubera es muy pequea. La solucin ms
recomendable es conducir los excedentes
de agua por inltrar a un tanque similar
a los tradicionales de tormenta, en cuyo
fondo se encuentre(n) el (los) pozo(s) de.
inltracin, se aloje sobre su fondo grava
y sobre ella un geotextil de las mismas
caractersticas mencionadas en los prrafos
anteriores De esta manera se incrementa
cientos de veces el rea de ltracin de las
pequeas partculas y con ello el tiempo deoperacin.
Zanjas ciegas y drenes de absorcin
En sitios donde los escurrimientos exceden
a los caudales de los depsitos de captacin
para su aprovechamiento y no se tienen
recursos para la perforacin de pozos de
inltracin, es necesario disear mecanismosque controlen e inltren excedentes, como
las zanjas ciegas o los drenes de inltracin.
24
-
8/7/2019 Guia Agua Lluvia y Tratamiento Aguas Negras
25/25