GEORGINA FERNÁNDEZ DÍAZ "INSTALACIONES HIDRÁULICAS Y SANITARIAS EN EDIFICIOS INTELIGENTES Y OPTIMIZACIÓN EN LOS USOS DEL AGUA Y SU TRATAMIENTO" GEORGINA FERNÁNDEZ DÍAZ

CRITERIOS DE EVALUACIÓN Los sistemas hidráulicos y sanitarios a utilizarse en los edificios serán los actualmente más avanzados para el uso y ahorro de agua y evitar la contaminación de esta. CRITERIOS PARA DISEÑO DE SIST. ELÉCTRICOS Y MECÁNICOS 1. Técnicas más avanzadas 2. Ahorro y conservación de todos los sistemas 3. Interrelación entre sistemas si estos permiten algún tipo de ahorro 4. Técnicas avanzadas para su operación y mantenimiento 5. Métodos de seguridad tanto para muebles como para personas

SUMINISTROS Y SERVICIOS REQUERIDOS POR LAS CONSTRUCCIONES Se requerirán de los siguientes suministros y servicios; los cuales serán controlados y manejados de manera eficiente. En los edificios inteligentes éstos son monitoreados por sistemas y equipos especiales. AGUA POTABLE: Agua fría Agua caliente Vapor Equipos de presión y de bombeo

AGUA TRATADA: Tratamiento de aguas negras para reutilización en servicios sanitarios, acondicionamiento de aire, etc.. Destilación Suavización AGUA PLUVIAL: Capacidad de manejo Tanques de tormentas Equipo de bombeo DRENAJES: Aguas negras Aguas pluviales Cárcamos de aguas negras

COMBUSTIBLES: Diésel Gas LP Gas natural GASES MÉDICOS: Oxígeno Oxido nitroso Aire comprimido Vacío PROTECCIÓN CONTRA INCENDIO

SISTEMAS Y SERVICIOS HIDRÁULICO SANITARIOS BÁSICOS AGUA POTABLE Debido a que la presión que se requiere no siempre es la dada por las redes municipales, se abastece el agua potable por medio de equipos de presión que succionan el agua de cisternas. AGUA TRATADA Podrá obtenerse de la agua negras y/o grises, para el uso en aires acondicionados, riego de áreas verdes y limpieza de pavimentos. PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS Las construcciones deben protegerse con sistemas de tipo húmedo o seco de manera automática; debe contener hidrantes y extintores.

SISTEMAS Y SERVICIOS HIDRÁULICO SANITARIOS BÁSICOS DRENAJES DE AGUAS NEGRAS Deben ser tratadas para su reutilización; ser entregadas al d.d.f. o venderse a compañías especializadas. DRENAJES DE AGUA PLUVIALES Se captarán en tanques de tormenta y se irán descargando por sistema de bombeo a drenaje municipal.

OPTIMIZACIÓN EN LOS USOS DEL AGUA Y SU TRATAMIENTO EN EDIFICIOS

ACTUALMENTE ES NECESARIA LA REUTILIZACIÓN DEL AGUA, POR LA FALTA DE ESTA EN MUCHAS ZONAS DEL PAÍS. La cantidad de agua que debe suministrarse dependerá directamente del uso que tenga cada construcción, y también del número de personas que en ella se encuentren.

CALIDAD DEL AGUA RESIDUAL La cantidad y tipo de impurezas que contiene el agua determina su aptitud para cada uno de sus posibles usos, idealmente se debería de emplear la calidad correspondiente al uso, para por ejemplo evitar usar agua de muy buena calidad en descarga de retretes. Dos tipos de agua residuales: Aquellas que provienen de la limpieza (aguas grises) que básicamente contienen jabones y moléculas de las sustancias disueltas. Las que provienen del retrete (aguas negras), que tienen elevadas concentraciones de materia orgánica disuelta, así como nitrógeno, bacterias y otros patógenos.

CALIDAD DEL AGUA RESIDUAL Las agua grises y negras se transportan en un solo tubo hasta el sitio en el que se les dará tratamiento. Gracias a estudios, se ha determinado que resulta más sencillo el potabilizar aguas grises que aguas de mantos acuíferos, esto porque es más fácil remover sólidos suspendidos que disueltos.

CALIDAD DEL AGUA RESIDUAL La calidad obtenida de las aguas grises permitiría su uso directo para descargas de retrete, riego de jardines y limpieza de las instalaciones, pero debido a su mezcla con las aguas negras esto no es posible.

Comparación DE cantidades de sólidos, materia orgánica, nitrógeno y bacterias contenidas en aguas grises, negras y potable ST SD SS mg/L DBO NITRÓGENO BACTERIAS TOTAL 500 200 300 50 ORGÁNICA 100 135 65 20 INORGÁNICA 35 30 - 453 336 8.5 150 45 105 3.4 <100 303 63 140 5.1

ST SD SS mg/L DBO NITRÓGENO BACTERIAS TOTAL 1207 1050 157 236 ORGÁNICA 945 71 34 95 INORGÁNICA 105 18 141 500 50 <5 5 <100 495 445 ST: SOLIDOS TOTALES SD: SOLIDOS DISUELTOS SS: SOLIDOS SUSPENDIDOS DBO: DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO

Comparando las cantidades de sólidos, materia orgánica, nitrógeno y bacterias contenidas en aguas grises, negras y potable; se puede decir que son las aguas grises son equiparables a la potable en cuanto a calidad. La segregación de corrientes, permitiría crear circuitos de recirculación de las aguas tratados dentro de edificios; de tal forma que se lograra la disminución de agua potable servida al edificio y que todas las descargas fueran debidamente tratadas.

MODELO IDEAL DE SEPARACIÓN DE CORRIENTES EN FUNCIÓN DE LOS CONSTITUYENTES DE LAS DESCARGAS Ducha, lavamanos, lavadora PROCESO DE TRATAMIENTO 1 Retrete, regadera PROCESO DE TRATAMIENTO 2 Lavadero, lavado inmueble y automóvil DRENAJE VIVIENDA Corriente 1 “Aguas grises” Corriente 2 “Aguas negras”

Tratamiento de aguas residuales con fines de reúso El tratamiento convencional de las aguas residuales de tipo doméstico se basa en sistemas biológicos aerobios, en done se degrada la materia orgánica disuelta. A los detergentes se les separa por sedimentación y flotación y las bacterias se controlan por medio de adición de algún reactivo desinfectante.

Principales procesos para la eliminación de impurezas de aguas residuales domésticas. CONTAMINANTES PROCESOS CLASIFICACIÓN SÓLIDOS SUSPENDIDOS Tamices Físico Sedimentación Flotación Filtración Coagulación / floculación Químico y físico NITRÓGENO Oxidación química Químico Nitrificación y des nitrificación Biológico MATERIA ORGÁNICA BIODEGRADABLE Lodos activados Discos biológicos rotatorios Digestores anaerobios Reactores biológicos por lotes COLOR Y OLOR Adsorción MICROORGANISMOS PATÓGENOS Cloración Ozonación Luz ultravioleta

SISTEMAS DE REUTILIZACIÓN DE AGUAS RESIDUALES Y OPTIMIZACIÓN DEL CONSUMO

SISTEMAS DE REUTILIZACIÓN DE AGUAS RESIDUALES Y OPTIMIZACIÓN DEL CONSUMO Mediante el uso de agua de lluvia se puede reducir el consumo del agua potable hasta en un 40% (zonas con prec. Anual arriba de 600 mm) Esta agua, por sus prop. Fisicoquímicas, puede crear un ahorro de hasta 50% en el uso de detergentes y jabones en tareas de limpieza doméstica y terciaria. También existen sistemas de reutilización de aguas puviales más avanzados, estos incorporan módulos de gestión electrónica donde a través de un software intercalado en el circuito, permiten actuar como selector entre el agua de la red y la recogida por la cisterna de pluviales.

SISTEMAS DE REUTILIZACIÓN DE AGUAS RESIDUALES Y OPTIMIZACIÓN DEL CONSUMO Los sistemas se forman por una o varias cisternas donde se vierten las aguas pluviales; en el interior se tienen una bomba sumergida que al requerirse de agua por parte de los aparatos impulsa el agua desde el depósito hasta los puntos requeridos. Es un sistema independiente al del agua potable de red. Para una mayor seguridad se colocan filtros que permiten que las agua estén libres de la mayor parte de residuos y partículas sólidas en suspensión.

SISTEMAS DE REUTILIZACIÓN DE AGUAS RESIDUALES Y OPTIMIZACIÓN DEL CONSUMO En estos sistemas, el módulo electrónico mide el nivel de la cisterna mediante un transductos de presión sumergido, suministrando agua potable de red por falta de capacidad de agua de lluvia o cerrando el circuito de red y permitiendo la impulsión desde el depósito de pluviales en caso de óptima capacidad en el mismo.

Permite la personalización del sistema según las necesidades de consumo de los usuarios, a través de parámetros de programación modificables mediante el software y el monitor LCD incorporado a la unidad.

FILTRO DE AGUA PLUVIAL Este dispositivo recibe el agua pluvial por canalones de cubierta, depurándola de residuos y partículas sólidas mediante sistemas de decantación o cascada y tamizado, quedando el agua a la salida del filtro libre de esta suciedad, vertiéndose finalmente al interior del depósito de recogida.

Los residuos captados por el filtro se arrastran por un conducto incorporado al filtro hacia el alcantarillado.

SISTEMA DE REUTILIZACIÓN DE AGUAS GRISES

SISTEMA DE REUTILIZACIÓN DE AGUAS GRISES Uno de los sistemas más eficaces consiste en la instalación combinada de unos depósitos en los que se realiza la depuración de las aguas. En estos sistemas el tratamiento se efectúa en dos fases junto a un sistema de bombeo que provoca la recirculación del agua, una vez tratada hacia los aparatos que deberán utilizarla, como cisternas de inodoro.

FASE 1 Se vierten aguas sobre un depósito procedente de los aparatos sanitarios que evacuan aguas grises; aquí se un pre tratamiento mediante filtración, así como la impulsión del agua pre tratada hacia el segundo depósito donde se dosifican los componentes químicos adecuados para efectuar su salida en condiciones de reutilizarse; hacia aparatos sanitarios no destinados a consumo (de boca) o higiene corporal; como inodoros, riego, etcétera. El vertido de agua grises se realiza en el interior de un depósito, donde se provoca una primera fase de filtrado físico.

FASE 2 Se impulsan las aguas pre filtradas a un segundo depósito donde se provoca el proceso de depuración final para que puedan ser reutilizadas mediante la distribución a cisternas de inodoro por gravedad (depósito elevado) o bien mediante impulsión de otro pequeño grupo de presión hacia los cuartos húmedos o estancias donde se requiera.

Este sistema de tratamiento y reutilización de aguas grises, es bastante económico y viable, ya que no requiere de complicados sistemas de recirculación y tratamiento. Puede situarse en la cubierta del edificio o entre la parte baja del inmueble donde se recogerían las aguas grises del conjunto de viviendas u oficinas y la cubierta donde serían impulsadas y tratadas, para luego descender por gravedad.