Evaluación de la cantidad, calidad fisicoquímica y microbiológica del agua lluvia para los potenciales usos domésticos. Caso de estudio: Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia
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2019Advisor
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Abstract
El agua es un recurso natural importante en el desarrollo de toda comunidad, toda vez que se emplea en las diferentes actividades cotidianas, sin embargo, su uso está determinado por la disponibilidad y calidad; desde la perspectiva del desarrollo sostenible es importante buscar como disminuir los impactos ambientales, en este sentido, la búsqueda de fuentes alternativas de agua (Arroyave, Díaz, Vergara y Macías, 2011), como es el caso de la captación del agua lluvia (Cano, 2016), para lo cual se realizó la cuantificación de la disponibilidad de dicho recurso y su calidad para determinar los potenciales usos domésticos; de igual forma, el empleo del agua lluvia genera beneficios sociales y económicos; el agua lluvia es una fuente de agua económica debido a que se requieren instalaciones sencillas para su captación y conducción, que por lo general están instalados en todas las edificaciones; para el desarrollo de la esta investigación se instaló un sistema piloto de cosecha de agua lluvia en la I.U. Colegio Mayor de Antioquia y se evaluó el potencial de captación, la calidad fisicoquímica y microbiológica del agua lluvia, diferentes procesos para el acondicionamiento del deterioro de la calidad y en análisis económico de la implementación de uso de este recurso para la Institución. El agua lluvia captada en la Institución presenta un deterioro de la calidad fisicoquímico y microbiológica del agua lluvia asociado al proceso de arrastre y limpieza de partículas, heces, precipitaciones, entre otras que se presentan en las cubiertas; con el fin de mejorar la calidad del agua lluvia se evaluaron diferentes procesos físicoquímicos (coagulación, sedimentación y filtración) para remover la turbiedad presente en la misma; el proceso de coagulación con cloruro férrico obtuvo la mejor remoción de turbiedad con un 92.8% en promedio, alcanzando una turbiedad promedio de 0.80 UNT, concentración que cumple la normatividad nacional (Resolución 2115, 2007); una vez clarificada el agua lluvia se puede someter a cualquier proceso de desinfección para potenciar los usos más exigentes como el consumo humano; por otro lado, potenciando el uso del agua lluvia en la Institución se puede lograr una reducción vía tarifa de servicios públicos de $48.596.473 al año; debido a que potencialmente se podría sustituir el consumo de 10.036 m3/año por el agua lluvia. El uso del agua lluvia como fuente alternativa de agua (Decreto 0549, 2015) es una estrategia en el marco de la construcción sostenible (Decreto 1077, 2015) (Decreto 1285, 2015) y los Objetivos de Desarrollo Sostenible – ODS (ONU, 2015) que propenden por tener comunidades y ciudades sostenibles mejorando el desempeño ambiental de la sociedad y disminuyendo la demanda de bienes y servicios asociados al empleo del recurso hídrico.
Abstract
Water is an important natural resource in the development of every community, since it is used in different daily activities, however, its use is determined by availability and quality; From the perspective of sustainable development it is important to look for how to reduce environmental impacts, in this sense, the search for alternative water sources (Arroyave, Díaz, Vergara and Macías, 2011), as is the case of rainwater harvesting (Cano , 2016), for which the quantification of the availability of said resource and its quality was performed to determine the potential domestic uses; similarly, the use of rainwater generates social and economic benefits; rainwater is an economical source of water because simple facilities are required for collection and conduction, which are usually installed in all buildings; for the development of this investigation, a pilot rainwater harvesting system was installed in the I.U. Colegio Mayor de Antioquia and the collection potential, the physicochemical and microbiological quality of rainwater, different processes for conditioning the deterioration of quality and in economic analysis of the implementation of use of this resource for the Institution were evaluated. Rainwater collected in the Institution shows a deterioration in the physicochemical and microbiological quality of rainwater associated with the process of dragging and cleaning of particles, feces, precipitation, among others that occur on the roofs; in order to improve the quality of rainwater, different physical-chemical processes (Coagulation, sedimentation and filtration) were evaluated to remove the turbidity present in it; the process of coagulation with ferric chloride obtained the best turbidity removal with an average 92.8%, reaching an average turbidity of 0.80 UNT, a concentration that complies with national regulations (Resolution 2115, 2007); once the rainwater has been clarified, it can be subjected to any disinfection process to enhance the most demanding uses such as human consumption; on the other hand, by promoting the use of rainwater in the Institution, a reduction can be achieved via a public service fee of $ 48,596,473 per year; because the consumption of 10,036 m3/year could potentially be replaced by rainwater. The use of rainwater as an alternative source of water (Decree 0549, 2015) is a strategy in the framework of sustainable construction (Decree 1077, 2015) (Decree 1285, 2015) and the Sustainable Development Goals - SDG (UN, 2015) that tend to have sustainable communities and cities by improving the environmental performance of society and decreasing the demand for goods and services associated with the use of water resources.
Palabras clave
Cosecha de agua lluvia; Fuente alternativa de agua; Calidad del agua lluvia; Calidad fisicoquímica del agua lluvia; Calidad microbiológica del agua lluvia; Procesos de potabilización; Construcción sostenible; Sostenibilidadkeywords
Harvest of rainwater; Alternative source of water; Quality of rainwater; Physicochemical quality of rainwater; Microbiological quality of rainwater; Purification processes; Sustainable construction; Sustainability; Water-supply; Rain-water supply; Water resources
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