DISEÑO DE SISTEMAS DE CAPTACIÓN DEL AGUA DE LLUVIA CENTRO INTERNACIONAL DE DEMOSTRACIÓN Y CAPACITACIÓN EN APROVECHAMIENTO DEL AGUA DE LLUVIA CIDECALLI V DIPLOMADO SCALL CIDECALLI DISEÑO DE SISTEMAS DE CAPTACIÓN DEL AGUA DE LLUVIA ING. AGR. MA. MIGUEL R. CASTILLO M .

Objetivos Identificar los principales componentes de un sistema de captación de agua de lluvia, su funcionamiento, los criterios de diseño más sobresalientes. Las características de los materiales de construcción y las formas de construir estos sistemas. Su operación y mantenimiento, de tal forma que se prepare para realizar los diseños de sus proyectos en la materia.

Antecedentes del sistema de captación del agua de lluvia. Conocer el desarrollo histórico y la importancia de la captación del agua de lluvia, su uso doméstico y de consumo humano. Importancia de conocer esta tecnología para resolver el crecimiento del problema de la escasez del agua en ámbito mundial.

El 70% de la superficie de la Tierra está cubierta de agua CALIDAD DEL AGUA 1.1 PANORAMA MUNDIAL El 70% de la superficie de la Tierra está cubierta de agua 30% es tierra firme. 97. 2% es agua de los mares, de los océanos. 2.15% es agua dulce, pero esta congelada en los polos y glaciares. 0.63 % agua del subsuelo. 0.019 agua de la superficie (ríos, lagos, lagunas y arroyos) y 0.001 agua atmosférica.

DIOS HOMBRE ANIMALES AGUA PLANTAS

¿CUÁNTA AGUA NECESITA BEBER UN HOMBRE PARA VIVIR? CALIDAD DEL AGUA CALIDAD DEL AGUA Y NORMATIVIDAD EN MEXICO ¿CUÁNTA AGUA NECESITA BEBER UN HOMBRE PARA VIVIR? El agua debe ser translúcida, inodora e insípida. El hombre debe consumir 3% de su peso (aprox. 2 litros diarios) El 70 % del peso corporal es agua, si pierde: El 10 % de agua –La vida entra en riesgo Con el 20 % de agua – se pierde la vida

COLPOS 3: Purificación del agua de lluvia.

COLPOS 4: Abrevadero para pequeñas explotaciones ganaderas. .

COLPOS 5: Cisterna para riegos en invernaderos. Además, de las diferentes modalidades de captación del agua de lluvia, también se planteó los diferentes usos del agua: Agua de lluvia purificada para consumo humano, calidad destilada para laboratorios e industrias, filtrada para consumo animal, producción vegetal en invernaderos y riego en campo. Al agua de lluvia purificada adicionándole flúor, ácido fólico, vitaminas, minerales y proteínas para mejorar la nutrición de la población marginada.  Es de analizar el impacto a nivel, social, económico, político y Ecológico.

ORGANOLEPTICAS Y FÍSICAS AGUA DE LLUVIA CRUDA LIMITE MÁXIMO NOM-041-SSA1-1993 LÍMITE MÁXIMO NOM-127-SSA1-1994 Olor Agradable Inodoro Sabor Insípido Color 2 15 unidades de color verdadero 20 unidades de color verdadero Turbiedad 0.15 5 UTN FISICOQUÍMICAS pH 6.9 6.5 - 8.5 Alcalinidad total 58 300 ppm Aluminio <0.005 0.20 ppm Cloro libre residual 0.0 0.10 0.2 – 1.5 ppm Cloruros 67 250 ppm Cobre <0.002 1 ppm 2 ppm Dureza total 94 200 ppm 500 ppm Fierro <0.014 0.30 ppm Sólidos disueltos totales 120 1000 ppm Sulfatos (SO4)= 42 400 ppm Nitrógeno amoniacal <0.07 0.50 ppm MICROBIOLÓGICAS Coliformes totales Cero o no detectable Ausencia o no detectable Coliformes fecales Ausencia o no detectable

El agua de lluvia es un agua extremadamente limpia, por lo que es considerada un agua blanda. Se entiende por agua blanda al agua que posee muy poca cantidad de sales de Ca y Mg.

El agua de lluvia se ha empleado históricamente para lavarse, beber y cocinar directamente con ella.

Ventajas de la captación del agua de lluvia Alta calidad FQ del agua de lluvia Sistema independiente Empleo de mano de obra y materiales locales No requiere de energía para la operación Fácil de mantener, comodidad y tiempo Comodidad de ahorro y tiempo de recolección

Consumo de agua por día de una persona

Diseño del sistema de captación del agua de lluvia. Analizar los elementos básicos a considerar en la integración del diseño, para la implementación de un sistema de captación de agua de lluvia para su aplicación en la actividad humana.

Diseño del área efectiva de captación de precipitación Área de captación, es el área superficial definida sobre la cual el agua de lluvia cae. Se conduce a un sistema de almacenamiento previo a un sistema de tratamiento de potabilización o purificación. El área de captación de agua se obtiene con la ecuación: A= a x b

Diseño del sistema de conducción del agua captada El agua pluvial captada en techos y áreas de escurrimiento debe ser conducida al sistema de almacenamiento, mediante canaletas de lámina galvanizada y tubería de PVC. La cantidad de agua que circula por las canaletas que conforman el sistema de conducción, puede ser calculada mediante los métodos de área velocidad, para lo cual es necesario medir la velocidad del caudal en la sección transversal de la canaleta, para luego aplicar la ecuación de continuidad: Q= A*V

7. Diseño del sistema de almacenamiento de agua captada El almacenamiento consiste en almacenar el volumen de agua captada, necesaria para abastecer a una población considerada durante los meses de sequía y los de no sequía. V cisterna = Volumen de la cisterna, m3, D j = demanda mensual, m3/mes, M sequía + 2 = meses con sequía mas 2.

Meses con sequía

APROVECHAMIENTO DEL AGUA DE LLUVIA PARA LA PRODUCCIÓN EN AMBIENTES CONTROLADOS

Calidad de las aguas Agua de Pozo salino Agua de lluvia Parámetros Resultado pH CE CO3-2 HCO3- Cl- SO4-2 NO3- K+ H2PO4- Ca2+ Mg2+ Na+ 7.32 1.12 dS m-1 0.0 meq L-1 11.27 meq L-1 3.0 meq L-1 1.86 meq L-1 0.42 meq L-1 3.08 meq L-1 8.09 meq L-1 5.80 meq L-1 7.08 0.26 dS m-1 0.0 meq L-1 2.94 meq L-1 0.0019 meq L-1 0.0434 meq L-1 0.0147 meq L-1

Disminución del rendimiento de algunos cultivos en función de la salinidad del agua de riego Cultivo 0% 10% 25% 50% Máximo CEa CEa CEa CEa Maíz 1.7 2.5 3.8 5.9 10 Fresa 1.0 1.3 1.8 2.5 4 Tomate 2.5 3.5 5.0 7.6 12.5 Pepino 2.5 3.3 4.4 6.3 10 Melón 2.2 3.6 5.7 9.1 16 Pimiento 1.5 2.2 3.3 5.1 8.5 Lechuga 1.3 2.1 3.2 5.2 9 Brócoli 2.8 3.9 5.5 8.2 13.5 CEa - Conductividad Eléctrica del agua de riego en dS/m a 25 oC

Rendimiento de fresa Tratamientos: (1) 100% agua de lluvia, (2) 75% agua de lluvia – 25% agua de pozo. (3) 50% agua de lluvia – 50% agua de pozo, (4) 25% agua de lluvia – 75% agua de pozo, (5) 100% agua de pozo.

Daño en hojas por exceso de sales Tratamientos: (1) 100% agua de lluvia, (2) 75% agua de lluvia – 25% agua de pozo. (3) 50% agua de lluvia – 50% agua de pozo, (4) 25% agua de lluvia – 75% agua de pozo, (5) 100% agua de pozo.

Calidad del fruto (Dulzura) Tratamientos: (1) 100% agua de lluvia, (2) 75% agua de lluvia – 25% agua de pozo. (3) 50% agua de lluvia – 50% agua de pozo, (4) 25% agua de lluvia – 75% agua de pozo, (5) 100% agua de pozo.

Peso del fruto Tratamientos: (1) 100% agua de lluvia, (2) 75% agua de lluvia – 25% agua de pozo. (3) 50% agua de lluvia – 50% agua de pozo, (4) 25% agua de lluvia – 75% agua de pozo, (5) 100% agua de pozo.

Producción en traspatio Proponiendo un sistema de producción integral, cuyos componentes son: el agrícola, pecuario, procesamiento de productos vegetales y animales, manejo de residuos orgánicos, por medio del compost y vermicompost, inversión inicial para el establecimiento y operación del sistema.