Estudio preliminar para la reutilización de aguas grises en la Universidad de los Andes

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(1)ESTUDIO PRELIMINAR PARA LA REUTILIZACIÓ N DE AG UAS G RIS ES EN LA UNIVERSIDAD DE LO S ANDES. RIC ARDO JO SÉ MENDO ZA MO GO LLÓ N. AS ESO R JAIM E PLAZAS TUTTLE. UNIVERSIDAD DE LO S ANDES FAC ULTAD DE ING ENIERÍA DEPARTAM EN TO DE ING ENIERÍA C IVIL Y AMB IEN TAL BO GO TÁ D.C 2007.

(2) IAMB 200620 15. CONTENIDO. 1. INTRO DUCCIÓ N...........................................................................................................3 Cuadro 1. Inventario de aguas de la Tierr a....................................................................4 Cuadro 2. Distribución m undial del agua (m3/hab-año) ...............................................4 2. METO DO LO GÍA............................................................................................................9 2.1 Estim ación del volumen de aguas grises en la Universidad.......................................9 Ecuación 1. Caudal de Aguas grises resultantes del uso de lav am anos. ..................... 10 Ecuación 2. Tamaño m uestral p ara una po blación finita con un error y un nivel de confianza dado s ........................................................................................................... 11 2.1.1 Obtención de las variables de la ecuación e inform ación acerca del uso de lo s baños ............................................................................................................................... 11 2.1.2 Estimación del caudal promedio de cada lavamanos............................................ 14 2.2 Estim ación de la cantidad de agua utilizada para riego en zonas verdes............... 15 Ecuación 3. Expresión para hallar el volumen de agua utilizada p ara riego de zonas verdes. .......................................................................................................................... 15 2.2.1 Tiem po de riego, tr ................................................................................................. 15 2.2.2 Caudal prom edio de los gr ifos utilizados par a riego, Qr........................................ 16 2.3 Impacto social debido al reuso de aguas grises......................................................... 16 2.4 Estimación del Área teórica para irrigación de zonas verdes en el campus universitario....................................................................................................................... 18 Ecuación 4. Ár ea de la zon a de interés par a riego. ...................................................... 18 2.4.1 Estimación del Ár ea de zonas ver des en el campus univer sitario. ......................... 19 2.4.2 Estimación del valor de Evapotran spiración. ......................................................... 20 2.4.3 Estimación del factor PF. ....................................................................................... 20 Cuadro 3. Determinación del f actor de las plantas con relación a la necesidad de agua ..................................................................................................................................... 20 3. RESULTADO S .............................................................................................................. 21 3.1 Volumen de aguas grises en la Universidad .............................................................. 21 3.1.1 Variables involucradas dentro de la Ecuación 1 encontradas por medio de la encuesta. .......................................................................................................................... 21 Gráfico 1. Porcentaje de personas que se lavan las mano s después de usar el baño; correspondiente a la Pregunta 1................................................................................... 22 Gráfico 2. Porcentaje de la po blación asociado al núm ero de veces en que las personas entran al baño por día. Correspon diente a la Pregunta 2. ............................. 23 Ecuación 5. Estimación del valor prom edio para el n úmero de v eces en que las personas entran al baño cada día. ................................................................................ 23 Gráfico 3. Porcentaje de personas que se lavan, o no, las manos al sentirlas sucias (por costum bre) ............................................................................................................ 24 Gráfico 4. Porcentaje de la po blación asociado al núm ero de veces en que las personas sienten las mano s sucias. .............................................................................. 25 Gráfico 5. Porcentaje de la po blación asociado al núm ero de veces en que las personas presion an o activan la válvula cuan do se utiliza jabón. ................................ 26 Gráfico 6. Porcentaje de la po blación asociado al núm ero de veces en que las personas presion an o activan la válvula sin utilizar jabón. .......................................... 26 3.1.2 Resultados o btenidos p ara el caudal prom edio y tiem po prom edio p ara lo s grifo s de los lavamanos. ............................................................................................................ 27. 1.

(3) IAMB 200620 15. 3.1.2.1 Caudal promedio de grifos p ara cada baño, v ariable q. ...................................... 27 Cuadro 4. Prom edio de caudal de grifo s para cada baño. ............................................ 28 3.1.2.2 Tiempo prom edio de grifos para cada baño ........................................................ 28 Cuadro 5. Tiem po prom edio de grifos par a cada baño. ............................................... 28 3.1.3 Resultado de la ecuación por m edio de las variables o btenidas ............................ 29 3.2 Información adicional acerca del uso de los baños obtenida m ediante encuesta .. 30 3.2.1 Mom ento del día en que m ás se usan lo s baño s..................................................... 30 Gráfico 7. Porcentaje de personas asociado a momentos en que gener alm ente se entra al baño .......................................................................................................................... 30 3.2.2 Baño más frecuentado por la com unidad estudiantil de la Universidad de Los An des .............................................................................................................................. 30 Gráfico 8. Proporción de uso de los baños más comun es de la Univ ersidad de Los Andes........................................................................................................................... 31 3.2.3 Com probación de la incidencia de la temperatura am biental en la fr ecuencia de entradas al baño............................................................................................................... 31 Gráfico 9. Pregunta Nº 10 de la encuesta realizada p ara cono cer la cantidad de agua gris gen erada. ............................................................................................................... 32 3.2.4 Uso de jabón al momento del lavado de m ano s..................................................... 32 Gráfico 10. Uso de jabón para el lavado de m anos ..................................................... 33 3.3 Resultados de la encuesta realizada para conocer el im pacto social que pueda tener la reutilización de aguas grises en el riego de zonas verdes. ................................ 33 3.3.1 Conocim iento de la gente acerca de aguas gr ises .................................................. 33 Gráfico 11. Conocimiento de las p ersonas acer ca de las “Aguas Gr ises”. .................. 34 3.3.2 Ahorro del agua en los hogares.............................................................................. 34 Gráfico 12. Respuesta a la pregunta 2 del num eral 3.3 de este do cum ento acerca de ahorro en ho gares......................................................................................................... 35 3.3.3 Resp uesta de las person as fr ente al ahorro de agua en la Univ ersidad .................. 35 Gráfico 13. Respuesta a la pregunta 3 del num eral 3.3 de este do cum ento acerca de la aceptación de ahorro de agua en la Univer sidad. ........................................................ 36 3.3.4 Opinión de las per sonas frente al riego de zonas verdes por m edio de la reutilización de aguas grises. .......................................................................................... 36 Gráfico 14. Pregunta 4, in dica la opinión de las personas frente al r iego de zonas verdes por m edio de la r eutilización de aguas grises. .................................................. 37 3.3.5 Incomodidad fr ente al riego de zon as v er des......................................................... 37 Gráfico 15. Incomodidad de las per sonas frente al riego ............................................ 38 3.3.6 Incomodidad fr ente al riego de zon as de descanso ................................................ 38 Gráfico 16. Sentarse en zonas ver des que se han irrigado con aguas grises sin previo tratamiento................................................................................................................... 39 Gráfico 17. Sentarse en zonas ver des que han sido irr igadas con aguas grises previam ente tratadas, basado en la pregunta 7. ........................................................... 39 3.4 Agua utilizada para irrigación de zonas verdes........................................................ 40 3.4.1 Caudal de los gr ifos utilizados en irrigación.......................................................... 40 3.4.2 Tiem po de uso del agua en irr igación .................................................................... 40 3.5 Agua necesaria para irrigación de zonas verdes en el campus universitario......... 41 3.5.1 Área de zonas verdes en el cam pus universitario. ................................................. 41 3.5.2 Evapotranspiración. ................................................................................................ 41 3.5.3 Factor PF................................................................................................................ 42 4. DISCUSIÓ N................................................................................................................... 43 REFERENC IAS ................................................................................................................. 46. 2.

(4) IAMB 200620 15. 1. INTRO DUCCIÓ N El agua en el mun do puede gen erar una sensación de abun dan cia, sin em bar go esta abun dancia no es tan cierta cuando se m ira las cifras de agua disponible para consumo humano. Para establecer un marco de referencia y entender la importancia de la reutilización de aguas residuales es necesario tener en mente la disponibilidad de agua fresca, enten dida como agua accesible al ser h umano para su uso, en el m un do. La superficie del planeta Tierra está con stituida en gran parte por agua, 70%, que en su m ayoría se encuentra en océanos pues estos representan el 97 % del agua total en el m undo.1 Se estima que el agua fresca en el mun do es un 3% del total. Dos tercio s de esta cantidad está en form as congeladas com o glaciares, casquetes de hielo y en zonas polar es retiradas de los centros de po blación, por lo tanto el 1% restante se en cuentra disponible en aguas superficiales o subterráneas, don de las subterráneas r epresentan do s tercio s de esta cantidad. 2 Solam ente un 0.295% es agua dulce superf icial fácilm ente accesible, en su m ayoría dotada por ríos, lagos, y el subsuelo, lo anteriormente hablado se puede ver referenciado en el C uadro 1. Sin em bargo, el pro blema real no es la cantidad de agua sino la calidad del agua y su disponibilidad; no es una gran revelación decir que la población h um ana mundial está creciendo en forma exponencial y esto a su vez, entre muchas otras cosas, v a causando un m ayor consumo de los recurso s como el uso de m ás tierras p ara la agricultura, y por en de, m ayor irrigación de las mismas dismin uyendo la disponibilidad de agua a 1.000 m 3/habaño aproximadam ente para cerca de 26 países. 3 Pero agravan do la sit uación, existe una distribución desigual del agua en el mun do; aproximadam ente tres cuartas partes de la precipitación anual se da en zonas despo bladas, zonas que contien en menos de un tercio de la población m un dial. 4 En la cuenca amazón ica se gen era un 20% de la escorrentía media m un dial. Si se m ira la población de esta zona, no llega a lo s 10 m illones de h abitantes, es decir, so lo es una pequeña parte de la po blación 1. Duddin, M. and Hendri e, A. (1988) Wastewater reuse, Th e Consortiu m o f Institutes fo r D ecentralized W astewater Treat ment 3 Postel, S. (1993) 4 Gleick, P. (1993) 2. 3.

(5) IAMB 200620 15. m undial que, para el año 2025, será de cerca de 8 mil millon es de habitantes. Caso sim ilar se presenta en la cuenca del r ío Con go en don de se pr esenta un 30% de la escorrentía an ual de to do el continente africano, esta cuenca solo contiene el 10% de la po blación Africana.5. Cuadro 1. In ventario de aguas de la Tierra Cuerpo de Agua Miles de Kilómetros % del total Lagos de Agua dulce 125 0.0092 Río s 1.25 0.000092 Humedad del suelo 65 0.0048 Agua subterránea 8250 0.62 Lagos salado s y m ares interiores 105 0.008 Atmósfera 13 0.001 Hielos, glaciales y nieves. 29200 2.1 Mares y océanos. 1320000 97.25 TOTAL 1360000 100 *Cuadro presentado por el pro feso r Mario Díaz-G ran ados, Hidrología. Universidad d e Los Andes , 2006. El Cuadro 2 expone la inequidad en la disponibilidad m un dial del agua donde se ve un gran pro blem a de escasez de agua en países del Medio Oriente que cuentan con aproximadam ente 1,000 m3/hab-año, m ientras que países como Canadá cuentan con casi 100 veces esa cifra.. Cuadro 2. Distribución m undial del agua (m3/hab-año) Año. Canadá México. 1965 190,000 1992 1995 1996 1999 98,000. Medio O riente Egipto (9 de 14 países). Libia Jordania Israel USA. 11,300 4,000 Menos de 1,000 11,000 4,900. 30. 150. 190. 330. 9800. *División de Política Social d el Servicio d e Investigación y Análisis del Sistema Integ ral de In formación y Docu mentación del Co mité de Biblioteca e In formática de la H. Cámara d e Diputados, L VII Legislatura, Méxi co, Noviembre de 1999, con bas e en las fuentes de SEDESOL – INE, 1994; SEMARNAP, 1996; CNA, 1996.. 5. Don Hin richsen, Bryant Rob ey, M.A., y Ush ma D. Upadhy ay, M.P.H. Th e Johns Hopkins Univ ersity School of Public Health.. 4.

(6) IAMB 200620 15. Sin embargo, Co lom bia es afortunada al poseer una de las mayores ofertas hídr icas del planeta gr acias a su posición geo gráfica, su var iada topografía, y su régim en climático, aunque esta dem anda no se encuentra distribuida de form a homogénea en la extensión del territorio colombiano. No o bstante, para m irar la pro blemática a la que no s enfr entam os hoy en día, se debe tener en cuenta la calidad del agua sum inistrada a la población. Según el estudio “Diagnóstico sobre calidad de agua para consumo humano”, publicado en Octubr e 6 de 2006 por la Def ensor ía del P ueblo, m uestra que de 955 mun icip ios analizado s, so lo 82 cum plen con el decreto 475 / 98 ( Capítulo III - Norm as organolépticas, físicas, quím icas y microbioló gicas de la calidad del agua potable) el cual estipula los parám etros de calidad del agua para consum o h um ano. En los departam entos Amazon as, Arauca, Bo lívar, Caquetá, Casanare, Cesar, Guain ía, La Guajira, Guaviare, Meta, Nariño, Put umayo, Risaralda, San An dr és, Santan der, Vaup és y Vich ada no se abastece a la población de agua potable en nin guno de sus m un icip ios 6. El caso del departamento del Chocó, ubicado en el Pacífico co lom biano, en don de se presentan precip itaciones de 3,000 - 4,500 mm , se caracteriza por tener una alta oferta de agua 7, pese a esto, la ironía es tal, que este departam ento es uno de los más afectado s en términos de disponibilidad de agua potable. En el caso de la capital colombiana, Bogotá D.C., se tiene una cobert ura aprox im ada del 100% en agua potable para la po blación, 8 obtenien do de lo s grifo s un agua de calidad excelente la cual cumple a la perfección lo s están dares de calidad prom ulgados en el Decr eto 475 de 1998. Paradójicam ente usam os esta agua p ura para lavar carro s, lavar pisos, regar plantas, etc., actividades en don de no se necesita una calidad de agua tan exigente com o la propuesta en el Decreto 457 / 98. Por lo tanto la preocupación por un uso m ás eficiente del agua debe ser inm ediata. El uso del agua es in disp ensable en diversas actividades antropogénicas, ya sea en ho gar es, oficinas, industrias, univ ersidades, colegio s, etc. Las aguas residuales son el resultado de. 6. Defensoría del Pueblo de Colo mbia. Instituto de Hidrología, Met eorología y Estudios Ambiental es, IDEAM. 8 E mp resa de A cueducto , Agu a y Alcantarillado de Bogotá. 7. 5.

(7) IAMB 200620 15. estas actividades en don de se genera aguas con distintas características organolépticas, físicas, quím icas y m icro bio lógicas, depen dien do del tipo de uso o actividad realizada. Cuan do se habla de aguas residuales se debe conocer que existen algunas las cuales tienen niveles bajo s de contam inación y se p ueden aprovechar para realizar actividades que no requieran de un niv el alto de purificación. En este est udio se procederá a hablar del potencial que tienen las aguas grises par a reutilización en actividades como riego de zon as verdes o r ecar ga de inodoro s y orin ales dentro de la Un iver sidad de Los Andes. Para entrar en contexto es pr eciso tener en mente que las aguas gr ises son aguas residuales que no contienen componentes de ino doro s y orinales, es decir, carecen de contam inación fecal, com o por ejem plo el agua residual de lo s lavam anos, las duchas, lavaplatos, lavado de rop a, etc. El volum en de aguas grises var ía depen dien do del lugar y los patrones de uso, sin embar go los datos que reflejan estudios r ealizados muestran que las aguas gr ises pro ducidas en un hogar pueden estar en un valor entre 50-80% del agua total utilizada. 9. Sin em bar go, no existen estudios sobre reutilización de aguas grises en Colombia, para tener un p unto de comparación con los demás países. Dentro del uso potencial que las aguas grises tienen, se encuentran diferentes ap licacion es. El mayor uso está en la recar ga de ino doros y orinales. El diseño de edificio s en Tokio, Japón y Seúl, Corea, tiene dos líneas de tuber ías, la pr imera es para el agua que sale de lavam anos y la segunda es para ino doros y orinales. Con esto logran conservar el agua de forma tal que aumenta el ciclo de vida de la m ism a, debido a que el agua que sale de los lavam anos la recirculan con un tratam iento previo para después cargar y descar gar los inodoros y orin ales. Otro sistema utilizado es el llamado “Blockwide”. Este sistema se trata de recolectar el agua de los lavamanos de varios edificio s par a ser tratada en una planta pequeña sien do recuperada y luego ser llevada de n uevo a cada edificio por una tubería distinta pasan do a los or inales e ino doro s. 10. 9. Odeh R. Al-Jayyousi. (2003) Korea W ater Resources Corporation. 10. 6.

(8) IAMB 200620 15. Otra aplicación es la irrigación, tal es el caso de Estados Unido s que desde 1960 ha reutilizado agua para irrigación en zonas verdes o irrigación de cultivos. Para esto se han demarcado dos tipo s de zon as para el riego: ár eas restringidas (zonas en las cuales el contacto hum ano es casi n ulo) y áreas de acceso abierto (parques, cam pos de golf, jar dines de colegios y universidades), por lo tanto existen regulaciones en la calidad del agua que se utilice en el riego, depen diendo del caso. La calidad del agua se evalúa teniendo 4 categorías: Clase A, B, C, D, para las cuales A y B, en prom edio semanal, deben tener menos de 2.2 coliformes totales en 100 m l. Las áreas de acceso abierto requieren siempre de irrigación con agua de Clase A, mientras que el riego en áreas restrin gidas debe ser con agua Clase C ó m ejor. 11. En Australia se realizaron do s estudios basados en la reutilización de aguas gr ises domésticas, “Domestic Greywater Re-use: Th e preliminary Eva luation ” de 1993, y el “Dom estic Greywater Re-u se: Overseas Practice and its Applicability to Australia” de 1994. Los dos estudios ar gumentan que las aguas grises pueden contener cantidades de m ateria fecal suficientes para representar un riesgo para la salud hum ana. Sin embar go el primer estudio plantea el r euso de aguas grises como un a m edida de ahorro substancial, siempre y cuando se tenga las directrices para llevar a cabo el reuso. El segun do artículo resalta la necesidad de r em over microorganism os que puedan af ectar la salud hum ana, y determina que el contacto h umano con las aguas gr ises debe ser m ínimo. 12. En Colom bia, el Decreto 1594 de 1984 establece los criterio s de calidad admisibles para la destinación del recur so en diferentes usos como: Consumo h umano y dom éstico, Preservación de flora y f auna, Con sum o agrícola, Pecuario, Recreativo, Industrial, Transporte. El Artículo 5 de la Ley 373 de 1997 habla so br e el reuso obligatorio del agua, en don de se establecerán los tipos de proy ectos en los cuales se deberá reutilizar agua. Sin embar go, en Colom bia no ex isten registros en los cuales se muestren proyectos que hablen de utilizar el agua ef icientemente, com o por ejem plo la reutilización de la misma en actividades, continuando con el uso de un agua de buen a calidad en actividades que no requieran de esta característica.. 11 12. Washington State Dep art ment o f Health , Washington St ate Depart ment of Ecology (1997) B Jeppsen. (1995). 7.

(9) IAMB 200620 15. Por lo tanto, este estudio lo gra obtener inform ación valiosa en el tema de r eutilización de aguas gr ises, teniendo presente la realidad existente sobr e el uso ineficiente y desaprov echamiento del agua en nuestras actividades diarias, br in dan do un soporte biblio gráf ico para im plementar sistem as de reutilización de aguas grises en nuestro país debido a que no existen referen cias bibliográf icas locales en el tema. El enfoque de este est udio se divide en do s gran des partes las cuales giran entorno a la Universidad de Los An des, ubicada en la ciudad de Bo gotá, Colom bia. En la primera p arte se ev alúa la cantidad de aguas grises disponibles y se compara este valor con la cantidad de agua utilizada en el riego de las zonas ver des dentro del campus univ ersitario, para conocer si esta cantidad es suficiente para el riego de las m ismas. Lo segundo es el im pacto social que gener a la idea de r eutilizar aguas grises dentro de la universidad m edido con la respuesta de la comunidad estudiantil. Debido a que el est udio tiene com o objetivo muestral un ám bito académico y educativo, como es la Univ ersidad de Lo s An des, tiene com o valor agregado el fácil acceso de la información. Por lo tanto com o objetivo paralelo de este est udio está el sen sibilizar y concienciar a la com unidad est udiantil acerca del uso eficiente del agua p ara actividades comunes por medio de la reutilización de aguas grises dentro del cam pus univer sitario proponien do com o prim era medida el uso de la misma en irrigación de zonas ver des. Agrupan do todas estas ideas, este estudio plantea la reutilización de aguas grises como un uso eficiente del agua, generan do un tem a de interés para f uturos proyectos, sien do los resultado s obtenido s del mismo, una base par a sustentar la implementación de un sistema de reutilización de aguas grises en la Univer sidad de Los Andes.. 8.

(10) IAMB 200620 15. 2. METO DO LO GÍA La m etodolo gía utilizada tiene com o objetivo principal o btener un or den de magnit ud del valor real de la dem an da de aguas grises. Se debe tener en cuenta que esta m etodolo gía cuenta con un m argen de error bastante alto ya que depen de de factores com o: la veracidad de las respuestas dadas es incierta, la recolección de datos se realizó manualmente, se calculó el total de aguas grises partien do del prom edio de algunos r esultado s, y todo esto puede llevar a sub o sobrestimar el resultado final. 2.1 Estim ación del volumen de aguas grises en la Universidad La Universidad de los An des cuenta con in stalaciones de baño s en to dos lo s edificios dentro del camp us. Estos tienen principalm ente ino doros, orin ales y lavamanos disponibles para la com unidad. De acuer do a esto se p uede notar que la of erta de aguas gr ises producidas en la Un iver sidad tienen como fuente los lavamanos exclusivam ente. Para conocer el volumen de aguas grises pro ducido en la universidad se necesita conocer la cantidad de agua utilizada por una per sona, en promedio, cuando se lava las m anos, y luego estimar la cantidad aprox imada de agua gr is pro ducida por la com un idad. El caudal total de esta agua depen de de v ario s factores de los cuales, se p uede llegar a la siguiente ecuación:. Q = N × p× b × t × q + N× p × c× t ×q Factorizando se o btiene,. Q = N × p × t × q × (b + c). 9.

(11) IAMB 200620 15. Ecuación 1. Caudal de Aguas grises resultantes del uso de lavam anos.. Q =f ×q×t f = N × p × (c + b ) Donde, Q, es el caudal total de agua. f, es un factor dep endiente de N, p, c y b q, es el caudal promedio de cada gr ifo. N, es la po blación total estudiantil. p, es el número de veces aproxim ado que se presion a la válvula. c, es el número de veces en que los estudiantes sienten sus manos sucias. b, es el número de veces que las per sonas usan el baño al día. t, es el tiempo promedio en que perm anece abierto el grifo. Para estim ar estas var iables se r ealizó una encuesta a la com unidad estudiantil. La en cuesta consta de 13 pr eguntas las cuales se utilizaron para encontrar las variables de la Ecuación 1 que encuentra la cantidad total de aguas grises or iginadas en la Univer sidad de Los Andes y a su vez br in dan inform ación inex istente acerca del uso gener al de los baños. Para obtener resultado s representativos de toda la com un idad, se utilizó la siguiente herramienta estadística: 1. Marco m uestral: En este caso es el total de las personas de las cuales se quiera conocer lo s resultado s. Para cum plir con lo s o bjetivos de este proyecto se an alizó la población est udiantil que consta de 11,000 estudiantes. 2. Tamaño de la m uestra: Sien do la población f inita se tiene en cuenta la Ecuación 2 para hallar el tam año de la m uestra.. 10.

(12) IAMB 200620 15. Ecuación 2. Tamaño muestral para una población finita con un error y un nivel de confianza dados 13 ∧. n=. ∧. NZ 2 α / 2 p (1 − p ). ε ( N − 1) + Z 2. 2. ∧. α/2. ∧. p (1 − p ). Donde, n, es el tamaño de la muestra N, es el tamaño de la po blación = 11,000 Zα/2 = 1,96 de acuerdo a una distribución normal ε= error = 5% ∧. p = Nivel de conf ianza = 0,3 ∧. Los valor es de ε y p fueron tomados ar bitrariamente ya que el estudio no exige exactitud sino encontrar un or den de m agnitud en lo s resultados obtenidos. Por lo tanto, partien do de un n úmero po blacional de 11,000 estudiantes, se encontró como tamaño m uestral 300 est udiantes con un error muestral de 0,05 y un nivel de confianza de 0,3. Con las resp uestas de los 300 est udiantes se obtienen los r esultado s y se extrapola a toda la comunidad estudiantil.. 2.1.1 O btención de las variables de la ecuación e inform ación acerca del uso de los baños La encuesta realizada contiene las siguientes pr eguntas y están basadas en un día académ ico común dentro del cam pus universitario:. 1. Después de u sar el baño usted ¿ se lava las manos? Los h ábitos de higiene de cada p ersona varían según sus co stum bres. Con esta pregunta se conoce el núm ero de per sonas que después de usar el baño se lavan las manos. 13. Canavos, George. (1998). 11.

(13) IAMB 200620 15. gen erando agua gris, encontran do la proporción aproximada de la población estudiantil que lo hacen.. 2. En promedio ¿Cuán tas veces entra al baño al d ía? Esta pregunta permite estim ar un n úm ero promedio de veces en que los estudiantes entran al baño y al relacionarla con la pr imera pregunta, se obtien e el total de veces que utilizó los lav amanos al día por uso del baño debido a necesidades person ales. 3. ¿Se lava las manos por que las siente sucias? Si se desea conocer un n úmero mas aproximado al total de agua gris gen erada hay que tener en cuenta las ocasiones en que las per sonas se lavan las m anos sin necesidad de usar el baño, por lo tanto esta pregunta tiene en cuenta aquel núm ero de per sonas que, bien sea por higiene p ersonal (co stum bre), se lavan las manos.. 4. Aproximadamente, ¿Cuántas veces siente usted que sus manos están su cia s en el día? Como consecuencia de la pregunta anterior es necesario conocer las veces en que sucede esta acción para r elacionar el resultado de esta pregunta y la anterior o btenien do el n úm ero de veces que utilizó los lavam ano s al día por co stum bre.. Las pregunta s 5, 6 y 7 tienen como objetivo brinda r in form ación según el día y la ho ra, del uso de los lavamanos en la Universidad. 5. Hoy, ¿ Cuánta s veces ha en trado al baño? Dentro del formato de la encuesta ex iste un recuadro en el cual se esp ecif ica el día y la hora del mom ento de realizar la encuesta. Tenien do en cuenta lo anterior, se puede obtener una relación de la frecuencia de uso de lo s baños y el momento del día en que se entra, generan do una hipótesis que diga en qué momento del día se utilizan m ás los baños según el día.. 12.

(14) IAMB 200620 15. 6. ¿A qué baño (s)? Esta pregunta está directamente relacionada con la anterior indican do los baños que m ás se utilizan dentro de la univer sidad, dependiendo del día y de la hor a.. 7. ¿En que mom ento del día? Igualm ente relacionada y depen diente de la pregunta 5. Suponien do que la p ersona ha entrado al baño en las horas de la m añana y la encuesta es realizada en las horas de la tarde se o btiene la frecuencia de uso en los diferentes mom entos del día, en este caso y a m anera de ejem plo, en la m añana.. 8. Generalm ente, ¿en qué mom entos entra usted al baño? Esta pregunta reclam a una r esp uesta m ás gener al par a conocer el m omento del día en que las per sonas entran al baño y, de esta m aner a, encontrar el momento en que más se utilizan lo s baños en un día cotidiano.. 9. ¿Cuál baño frecuen ta m ás? Con la respuesta a esta pregunta se obtien e el baño de m ayor uso dentro del cam pus universitario. Si se tiene como objetivo el reuso de aguas grises para irrigación es im portante tener en cuenta la zona en que se esté generan do mayor oferta de agua gris la cual está dada por la zona en que esté ubicado el baño de mayor uso.. 10. Si está haciendo frío: ¿entra más al baño? Esta pregunta se realizó para conocer si en época de lluvias se genera m ás cantidad de agua gris en la Un iver sidad al igual que propor ciona inform ación par a tener en cuenta la inciden cia del frío en la fr ecuen cia de uso de lo s baños.. 11. ¿Utiliza jabón pa ra lava rse las manos?. 13.

(15) IAMB 200620 15. Como ya se m encionó anteriorm ente, los hábitos de higiene de las person as v arían, y de acuer do a esto, esta pregunta tiene com o objetivo diferen ciar las per sonas que utilizan jabón de las que no, para cono cer si ex iste alguna relación entre el uso del jabón y la cantidad de agua utilizada par a lavar las manos.. Se desea cono cer la s veces que se p resiona o activa la válvula del agua pa ra saber la cantidad de agua utilizada en cada lavado de m anos. Por lo tanto las preguntas 12 y 13 están constru idas pa ra diferenciar el m om ento en que se utiliza jabón y cuando no se utiliza.. 12. Aproximadamente, ¿Cuántas veces necesita presionar la válvula (del agua) o activa r el agua para rem over el jabón? La respuesta a esta pregunta m uestra el n úmero de veces que se presiona o activa la válvula cuan do se utiliza jabón en el lavado de m anos y, teniendo en cuenta el caudal promedio de cada gr ifo, infiere la cantidad de agua utilizada en cada sesión de lavado.. 13. (En caso de no u tilizar jabón) Aprox. ¿ Cuánta s veces presiona la vá lvula del agua, o activa el agua, pa ra sentir que lim pió sus manos? Esta pregunta es sim ilar a la pregunta anterior, con la diferen cia que la resp uesta es en el caso de no utilizar jabón para el lavado de manos.. 2.1.2 Estimación del caudal promedio de cada lavamanos Para obtener todas las variables de la ecuación f ue necesario estim ar el caudal promedio de los grifos de lo s lavam ano s de la Un iver sidad. Por lo tanto, se realizaron m edidas de caudal de distintos lavam ano s encontran do un caudal prom edio. Para este caso fue necesario hacer uso de una probeta de 500 ml y un cronómetro para hallar la relación volumen-tiempo, encontrando un caudal para cada grifo por cada vez que se opr imía o activaba la v álv ula.. 14.

(16) IAMB 200620 15. Las m ediciones se realizaron de la siguiente manera: Se tom aron como muestras difer entes baño s del cam pus univer sitario. Cada baño consta de varios lavamanos ( de 3 a 6 lavam anos por baño), y a cada uno de ello s se le m idió el caudal en 3 oportunidades simultáneas par a obtener un valor más aproximado. De esta manera se obtuvo un promedio de caudal por baño y un caudal prom edio general para los baños de la un iver sidad. El caudal se m idió cronom etrando el tiempo que dur aba el grifo abierto y midien do el volumen de agua obtenido en ese tiem po. De estas mediciones se obtien e también el tiempo prom edio que dur a una válvula abierta cada vez que se activa o se presiona. De esta manera se obtiene un valor aproximado del caudal de aguas grises generado a diario en la Univ ersidad de los Andes. 2.2 Estim ación de la cantidad de agua utilizada para riego en zonas verdes Para conocer la dem anda de agua se n ecesita conocer el tiem po prom edio en que se utiliza el agua para irrigar las zonas verdes y a su vez el caudal promedio de cada grifo utilizado para el r iego. Esta demanda está dada por una sencilla ecuación:. Ecuación 3. Ex presión para hallar el volumen de agua utilizada para riego de zonas verdes.. Donde,. V =Q ×t r r r. Vr , es el volum en total prom edio aproximado del r iego. Qr , es el caudal total prom edio aproximado de cada gr ifo utilizado para el riego. tr , es el tiempo total aproxim ado de riego contin uo.. 2.2.1 Tiempo de riego, tr Para esta estimación se tuvieron en cuenta las jornadas de riego de zonas ver des que se realizan dentro del campus. Este riego es realizado man ualm ente en todas las zonas verdes por tres (3) person as que trabajan en promedio ocho (8) horas diar ias cada uno,. 15.

(17) IAMB 200620 15. de las cuales seis (6) son utilizadas exclusivam ente para el riego man ual continuo, por do s (2) días a la semana. 2.2.2 Caudal promedio de los grifos utilizados para riego, Qr Es un pro cedimiento sim ilar par a al planteado en el numeral 2.1.2 de este do cum ento en el cual se utilizó una probeta de 500 m l y un cronóm etro. Se m idió el volum en suministrado por cada gr ifo en un tiempo determinado, tres veces, obteniendo un caudal promedio del grifo. 2.3 Impacto social debido al reuso de aguas grises El im pacto social que genera la reutilización de aguas grises en la Un iversidad de Los Andes se midió por medio de una en cuesta en la que se o btuvo la op inión de la gente frente a este tem a. Para realizar la encuesta se tuvo en cuenta lo planteado en el num eral 2.1 de este docum ento el cual toma un núm ero muestral de 300 estudiantes con un error de 0,05 y un nivel de confianza de 0,3. La encuesta consta de 6 preguntas con posibilidad de una 7ª pregunta. Las pr eguntas realizadas son las siguientes:. 1. ¿Sabe usted qué son aguas g rises? Con esta pregunta se desea dar contexto a la encuesta y evaluar el conocimiento de las personas frente al tema de r eutilización de aguas grises.. 2. ¿Trata usted de m inimizar el con sum o de agua en su ca sa? “Para am ar a los dem ás empieza am án dote a ti m ism o”. Partien do de este supuesto filosóf ico es lógico pen sar que lo que se hace en casa se p uede lo grar fuera de ella, por lo tanto esta pregunta tiene un trasfon do ya que brin da un in dicador de con cien cia am biental de las per sonas frente al ahorro y reciclaje, en este caso, la reutilización de agua.. 3. ¿Está d e acuerdo con qu e se ahorre agua en la universidad?. 16.

(18) IAMB 200620 15. La pregunta nos da un indicador directo de la conciencia y sen sibilidad am biental de las personas gen eran do de antemano una sensación de la posible resp uesta de la gente frente al reuso de aguas grises.. 4. ¿Que opina usted de que las zona s verdes se riegu en con aguas grises (aguas usadas de los lavamanos)? En esta pregunta se le explica al encuestado el significado de aguas grises para el caso de este estudio. Es un a pregunta con un enunciado abierto ya que no in dica que las aguas fueron tratadas anteriormente con lo que se logr a que el en cuestado p ueda tener oportunidad de p ensar en que las aguas grises sin tratamiento puedan afectarle o afectar al ambiente de lo contrario las resp uestas positivas in dican un nivel alto de sensibilidad ambiental. La resp uesta o btenida brin da un a idea del impacto positivo o negativo que puede tener en las p erson as el riego de zon as v erdes con aguas gr ises.. 5. Califique de 1 a 5 la in com odidad frente al riego con aguas grises (aguas residuales de lavamanos) en zonas verdes, en donde 1 significa que le incomoda poco y 5 le incom oda mucho. La pregunta recuer da el significado, en este est udio, de agua gris para que no quede ninguna duda y no afecte la respuesta. En las siguientes preguntas se procede a hacer lo m ism o. Es im portante resaltar que esta pregunta f ue diseñ ada p ara que existiera en el encuestado la posibilidad de m ostrarse incom odo ya que en ningún m om ento se aclara si el agua ha tenido un tratam iento previo, buscan do de esta maner a reaf irmar o no la con cien cia ambiental. Sin embargo las respuestas po sitivas mostrarían de nuevo un alto nivel de conciencia ambiental. El resultado de esta encuesta m uestra la tolerancia de la gente fr ente al riego con aguas grises.. 6. ¿Se sen taría en un sitio en donde han regado el césped con aguas grises?. 17.

(19) IAMB 200620 15. Esta pregunta está r elacionada con la pregunta anterior ya que en las dos se busca encontrar la toleran cia de las p erson as y aún m ás en esta sien do un caso específico, dan do a conocer una circun stancia común en la que se p ueda presentar. Contiene un en unciado abierto como en la pregunta anterior lo que da la posibilidad de m ostrar se in com odo fr ente al riego.. La siguiente pregunta se realizó exclu sivamente a las personas que dieron una respuesta negativa en la p regunta anterio r. 7. ¿Se sentaría en un sitio en donde han regado el césp ed con aguas g rises que han tenido un tratamiento previo? Esta pregunta defin e el impacto, la conciencia y sen sibilidad de las per sonas frente a la reutilización de aguas grises en el riego y a que está explícito el hecho de un tratamiento previo. 2.4. Estimación del Área teórica para irrigación de zonas verdes en el campus. universitario. Para estim ar un área teórica de riego se utilizó la siguiente ecuación:. Ecuación 4. Área de la zona de interés para riego.. LA =. GW ET * PF * 0.62. Donde, LA, ár ea de la zon a verde (p ies2) ET, evapotranspiración (p ulg / semana) PF, factor de la p lanta, necesidad relativa de agua. GW, Cantidad de agua gr is producida ( galón / semana) 0.62, factor de conver sión ( de p ulg de ET a galón / sem ana). 18.

(20) IAMB 200620 15. Ésta ecuación f ue tom ada de la guía Estado unidense para aguas grises Ca lifornia. Graywater Standards14, la cual in dica el área total de la zona ver de a la cual se puede irrigar con una cantidad de agua establecida. Para este caso, se tom a com o variable desconocida LA, para luego com parar este resultado con el ár ea hallada en el numeral 2.4.1 de este do cumento y, así comprobar que la demanda de agua p ara r iego de zonas ver des halladas se encuentre en un orden de m agnitud aceptable. Las otras variables se tienen como conocidas, en don de GW es la cantidad de agua que se utiliza para irrigar zonas ver des y, en este caso se suponen como aguas grises reutilizadas potenciales. En el n umeral 2.2 de este documento se m uestra cóm o hallar esta cantidad de agua y el r esto de var iables se h allan como se explica a continuación.. 2.4.1 Estimación del Área de zonas verdes en el cam pus universitario. Las zonas ver des de la Univer sidad de Los An des se dividen en var ias zonas no uniformes con form as geom étricas var iadas. Sin em bar go, para lo grar un or den de magnitud de estas áreas se hizo la suposición de que to das las zonas ver des tienen forma rectangular sim plifican do la m edición. Debido a la dif icultad para llevar a cabo la m edición se optó por utilizar como instrum ento de m edida paso s h um anos lo s cuales se procuró tener, en lo posible, uniformidad al efectuar los en el momento de la m edición. Es preciso tener en cuenta que lo que se quería era tener como referencia un or den de m agn itud del área total de las zonas ver des y no un valor exacto de la mism a. El ár ea h allada se o btuvo en unidades de pasos, lo cual im plica tener un valor de conversión a metros para facilitar lo s cálculos, por lo tanto, se m idió con un m etro el equivalente a un paso, o btenien do como resultado 60 cm = 1 paso. Tenien do en cuenta este valor se r ealizó la conver sión a metros, hallan do el área en metros cuadrados (m2).. 14. Graywater guide (1995). 19.

(21) IAMB 200620 15. 2.4.2 Estimación del valor de Eva potranspiración. Para estim ar un valor de evapotran spiración aprox im ado en la ciudad de Bogotá, se tomó un valor dado en el inform e “A new species of Esp iran tes Herb.S.L. (Amaryllidaceae, Hippea streae), with notes on the g enus in Colombia” don de. se. especifica que la evapotranspiración potencial prom edio an ual, en la ciudad de Bogotá, es de 1000 mm, lo cual equivale a aproximadam ente 40 pulgadas anuales. 15 ET= 0,80 pulg /semana Se expr esa el v alor de ET en pulgadas y a que la Ecuación 4 así lo requiere.. 2.4.3 Estimación del factor PF. El docum ento Califo rnia Graywater Standard s provee una tabla la cual r elaciona la evapotranspir ación con el f actor de la planta, PF, según la demanda de agua de cada planta. Con el valor obtenido de la ev apotranspiración y suponiendo un a demanda de agua alta, se o btiene el valor de este factor, PF.. Cuadro 3. Determinación del factor de las plantas con relación a la necesidad de agua Necesidad relativa de agua (PF) Dem anda de Agua Baja 0.3 Deman da de Agua Media 0.5 Dem anda de Agua Alta 0.8 *Información to mada de la guía cali forni ana p ara aguas grises. St ate o f Californi a. (1995).. 15. Fernánd ez-Alonso, J.L. & J.P Groenendijk. (2004). 20.

(22) IAMB 200620 15. 3. RESULTADO S 3.1 Volumen de aguas grises en la Universidad. 3.1.1 Variables involucradas dentro de la Ecuación 1 encontradas por medio de la encuesta. De acuer do a la m etodolo gía utilizada para encontrar un volum en aproximado de aguas grises, se obtuvo com o resultado una serie de datos lo s cuales repr esentan las variables dentro de la Ecuación 1, correspon dientes a las preguntas 1, 2, 3, 4, 12 y 13, de la encuesta enun ciada en el n umeral 2.1.1. A continuación se m ostrará los resultados obtenidos con struyen do p aso a paso la Ecua ción 1 para hallar así el resultado final. El Gráfico 1 muestra el porcentaje de personas que se lavan las m ano s desp ués de usar el baño. Es un buen indicador de la cantidad de agua gris generada en los lav amanos debido al uso masivo de estos ya que el 91% de los encuestados respon dió positivam ente y se asume entonces que este resultado sea el mismo para toda la población. Teniendo en cuenta este resultado, la Ecua ción 1 dependería del n úm ero de estudiantes que se lavan las m anos desp ués de usar el baño, ex cluyen do el número de person as que no lo hacen, ya que no estarían aportan do a la of erta de agua gris. Teniendo en cuenta esta ecuación, se requiere entonces de un factor de 0.91, el cual estaría repr esentado de la siguiente m anera:. 21.

(23) IAMB 200620 15. Gráfico 1. Porcentaje de personas que se lavan las m anos después de usar el baño; correspondiente a la Pregunta 1. % Personas que se lavan las manos después de entrar al baño. 9%. SI se lavan las manos No se lava las manos. 91%. Tamaño de la po blación de interés = N * 0.91 Donde N es el tam año de la población = 11,000 Del G ráfico 2 se p uede decir que cerca del 90% de la población entra más de un a vez al baño, sin embargo, los r esultado s par a 2, 3 y 4 veces, f ueron cerca del 30%. 10% Î 1 vez 28% Î 2 veces 34% Î 3 veces 28% Î4 veces Es necesario encontrar un valor promedio del número de v eces en que las personas entran al baño, v ariable b, para utilizarlo en la Ecuación 1, por lo tanto, se tuvo en cuenta la siguiente ecuación par a hallar el valor promedio.. 22.

(24) IAMB 200620 15. Gráfico 2. Porcentaje de la población asociado al número de veces en que las personas entran al baño por día. C orrespondiente a la Pregunta 2. Veces que se entra al baño al día. 10% 28%. 28%. 1 vez 3 veces. 34%. 2 veces 4 veces. Ecuación 5. Estimación del valor promedio para el número de veces en que las 16 personas entran al baño cada día.. n. x = ∑ valori * i i =1. b = 0.1 × 1 + 0.28 × 2 + 0.34 × 3 + 0.28 × 4 b = 2.8 veces b ≈ 3 veces El valor o btenido de b es aproxim adamente 3 veces al día. En el G ráfico 3 se puede ver que un n úmero con siderable de per sonas, aproximadam ente 77% de ellas, se lavan las m anos al sentirlas sucias. Es un caso en el. 16. Canavos, George. (1998). 23.

(25) IAMB 200620 15. que se obtiene un a f uente extra de aguas gr ises de lavamanos, ya que no solo se utilizan los lavamanos por h igien e sino tam bién por aseo. Gráfico 3. Porcentaje de personas que se lavan, o no, las manos al sentirlas sucias (por costumbre) % Personas que se lavan las manos porque las siente sucias (costumbre). 23%. 77% Sí se las lava. No se las lava. Dentro de la Ecua ción 1, este factor se debe tener en cuenta de la siguiente m anera: Personas que se lavan las manos al sentirlas sucias = 0.77 * N Donde N es el tam año de la población = 11,000 Al observar el G ráfico 4 se determ ina que lo s resultado s o btenidos de esta pregunta fueron heterogéneos pues cuatro de las cinco opciones est uvieron cerca del 20%. Solo en el caso en que las per sonas sienten las manos sucias una vez al día se en contró un porcentaje bajo de la población. Para hallar el valor promedio diario en que las per sonas sienten las manos sucias, variable c, se hizo el cálculo basado en la Ecua ción 5.. 24.

(26) IAMB 200620 15. Gráfico 4. Porcentaje de la población asociado al número de veces en que las personas sienten las m anos sucias.. Veces en que las personas sienten las manos sucias. 9% 21%. 20%. 1 vez 2 veces 3 veces 4 veces ningu na. 24%. 26%. c = 0.09 × 1 + 0.2 × 2 + 0.26 × 3 + 0.24 × 4 + 0.21 × 0 c = 2.2 c ≈ 2 veces Se en contró que las personas sienten sucias las manos 2 veces al día aproximadam ente. Los r esultado s obtenidos en las preguntas 5, 6 y 7, son resultados que sirven com o guía mas no como una herramienta para o btener conclusiones ya que los resultados no fueron sim ilar es entre días y de esta forma no se puede llevar a cabo un correcto análisis. Debido a lo anterior se anularon los resultado s de las preguntas 5, 6 y 7. El Gráfico 5 muestra un porcentaje de más del 80% en que el resultado está entre do s y tres veces, claro está que la mitad de la po blación presion a o activa la v álv ula 2 veces cuando utiliza jabón.. 25.

(27) IAMB 200620 15. Gráfico 5. Porcentaje de la población asociado al número de veces en que las personas presionan o activan la válvula cuando se utiliza jabón. Veces que presiona o activa la válvula del agua. 6%. 1%. 11%. 1 vez 2 veces 3 veces 4 veces 5 veces. 30%. 52%. Gráfico 6. Porcentaje de la población asociado al número de veces en que las personas presionan o activan la válvula sin utilizar jabón. Veces que presiona la válvula cuando no se utiliza jabón. 6% 6%. 40%. 13%. 1 v ez 2 v eces 3 v eces 4 v eces 5 v eces. 35%. 26.

(28) IAMB 200620 15. El Gráfico 6 muestra un cambio en los resultados para una misma pregunta solo que esta vez las per sonas no utilizan jabón. Mientras que en el G ráfico 5 el 80% se concentraban en dos y tres veces, en este caso se concentra el 75% entre uno y do s. Por lo tanto se esp era que el resultado se en cuentre alr ededor de las dos v eces. Para hallar el núm ero de veces que se presiona o activa la válv ula por person a cada v ez que se lava las m anos, variable p, se tiene en cuenta el caso extremo en que se utilice más agua el cual es cuan do las per sonas utilizan jabón. De acuer do a esto se obtien e el siguiente resultado :. p = 0.11 ×1 + 0.52 × 2 + 0.3 × 3 + 0.06 × 4 + 0.01 × 5 p = 2.3 veces p = 2 veces El resultado o btenido in dica que las personas presionan o activan la válvula 2 veces cada vez que se entra al baño, lo cual con cuerda con lo s resultados m ostrado s en el Gráfico 5 y 6 don de se ve que este resultado pr edomina para las dos pr eguntas.. 3.1.2 Resultados obtenidos para el caudal promedio y tiem po promedio para los grifos de los lavamanos.. 3.1.2.1 C audal promedio de grifos para cada baño, variable q. El Cuadro 4 in dica el valor prom edio en (m l/s) obtenido de las medicion es en los dif erentes baños de la Univ ersidad. El caudal promedio encontrado, variable q, fue de 70 ml/s.. 27.

(29) IAMB 200620 15. Cuadro 4. Prom edio de caudal de grifos para cada baño.. Edificio Piso Nº Promedio c/u (ml/s) W 1 82,6 LL 2 62,2 LL 3 74,0 LL 4 65,5 B 2 61,2 Z 1 68,7 Z 2 71,0 O 1 91,0 O 2 65,3 Q 3 66,2 Q 4 67,8 Q 6 73,7 Q 7 69,2. Caudal Promedio, variable q (ml/s) 70,6. 3.1.2.2 Tiem po promedio de grifos para cada baño Para calcular el tiempo prom edio de duración de lo s gr ifos, variable t, se tom aron como muestra lo s baño s que tienen gr ifos que requieren de presión p ara activarlos ya que tienen un a duración constante. El tiempo promedio de dur ación de cada grifo se m uestra en el Cuadro 5. Se encontró que el tiempo promedio de dur ación de lo s grifo s de los baños, var iable t, es aprox im adamente 5 s.. Cuadro 5. Tiempo promedio de grifos para cada baño. Edificio Piso Nº Prom edio c/u ( s) W 1 4 LL 2 4,7 LL 3 4,9 LL 4 4,6 Z 1 6,4 Z 2 4,5 O 1 4,5 O 2 4,3. Variable t (s) 4,8. 28.

(30) IAMB 200620 15. 3.1.3 Resultado de la ecuación por medio de las variables obtenidas Los r esultado s de las var iables que se o bt uvieron para r esolver la Ecuación 1 son las siguientes:. q = 70 ml.s −1 N = 11,000 p= 2 c=2 b=3 t = 5 seg Reemplazando en la Ecua ción 1,. f = 11,000 × 2 × (0.77 × 2 + 0,91× 3) f = 93940 ≈ 94000 Q = 94,000* 70* 5 Se obtiene un caudal total de,. Q ≈ 30 m 3 .dia −1. 29.

(31) IAMB 200620 15. 3.2 Información adicional acerca del uso de los baños obtenida m ediante encuesta 3.2.1 Momento del día en que más se usan los baños. G ráfico 7. Porcentaje de personas asociado a m omentos en que generalm ente se entra al baño. Momentos en que generalmente se entra a los baños. 31%. 30%. 7 - 10 am 10 - 1 pm 1 - 6 pm. 39%. La Gráfica 7 muestra una uniformidad en los tres momentos en que se dividió el día, sin em bargo se ve un ligero aum ento en las entradas del m edio día. Sin embargo, se ve que a lo lar go del día no existe un pico notorio en el uso del baño. 3.2.2 Baño m ás frecuentado por la comunidad estudiantil de la Universidad de Los Andes. 30.

(32) IAMB 200620 15. Gráfico 8. Proporción de uso de los baños más comunes de la Universidad de Los Andes Porcentaje de uso de los Baños. 19% 28% LL W O Q Z B Otro. 10%. 6% 17% 6% 14%. En el Gráfico 8 se r efleja un alto grado de uso de lo s baño s del Edificio Lleras (LL) con un 30% del uso total de los baño s de toda la univer sidad. Sin em bar go, cabe notar que el baño del Edificio W tiene un nivel de im portancia alto ya que cuenta con tan solo un baño pr incipal, m ientras que el edificio LL cuenta con un baño en cada piso. Lo anterior in dica que se o btiene una gran cantidad de agua gris proveniente de estos baños, in dicando lo s sectores de posibles almacenamientos de agua gris para su reutilización. Además se puede aprovechar, si existe, la cercanía con zonas ver des ya que la ener gía necesar ia para transportar esta agua a la zona verde sería menor comparada con la necesaria p ara trasladarla desde sitio s lejano s.. 3.2.3 Com probación de la incidencia de la temperatura am biental en la frecuencia de entradas al baño Se quería saber si las person as, al sentir frío, utilizan m ás lo s baños, y a que de esta manera se gen era mayor cantidad de aguas grises. Por lo tanto en el G ráfico 9 se ve claram ente que ex iste una r espuesta po sitiva al preguntar si el fr ío incide en el uso de los baños. 31.

(33) IAMB 200620 15. G ráfico 9. Pregunta Nº 10 de la encuesta realizada para conocer la cantidad de agua gris generada.. 32% SI NO. 68%. El Gráfico 9 muestra un a incidencia del frío en las per sonas al necesitar utilizar más los baños, dan do así, una idea de que en época de lluvias se p ueda gen erar m ás cantidad de aguas grises y un mayor alm acenam iento para riego, ya que en esta época no se realiza ningún tipo de irrigación.. 3.2.4 Uso de jabón al m omento del lavado de manos Al lav arse las m anos con jabón es posible que se requiera utilizar m ás agua para removerlo, por lo tanto se quería saber el porcentaje de per sonas que usa jabón para lavar se las mano s.. 32.

(34) IAMB 200620 15. G ráfico 10. Uso de jabón para el lavado de manos Utiliza jabón para lavarse las manos. 10%. SI NO. 90%. El Gráfico 10 muestra claram ente que el 90% de la po blación est udiantil utiliza jabón para lav arse las mano s. Este resultado se debe tener en cuenta en la cantidad de agua gris gen erada ya que se en contró una necesidad de utilizar más agua al usar jabón, tal como se p uede ver al comparar las resp uestas a las preguntas 12 y 13 de la en cuesta en unciada en el n umeral 2.1.1. Estas reflejan que las per sonas al no utilizar jabón no necesitan mayor cantidad de agua mientras que al utilizar jabón necesitan rem overlo utilizan do más agua, gen eran do m ás agua gris. 3.3 Resultados de la encuesta realizada para conocer el im pacto social que pueda tener la reutilización de aguas grises en el riego de zonas verdes.. 3.3.1 Conocimiento de la gente acerca de aguas grises Este conocim iento se basa en la pregunta 1 del numeral 2.3 de este documento la cual conduce a una resp uesta positiva o n egativa acerca del cono cim iento del térm ino “Aguas grises”. El G ráfico11 m uestra la respuesta de lo s encuestados.. 33.

(35) IAMB 200620 15. G ráfico 11. Conocimiento de las personas acerca de las “Aguas G rises”. Conocen las personas lo que son las "Aguas Grises". 42%. 58%. SI. NO. La mayoría de las per sonas conocen lo que son las “Aguas Gr ises”, sin embargo el porcentaje de resp uestas negativas es significativo. Esto conlleva a suponer que, en el caso de proponer un plan para la reutilización de aguas grises como alternativa de desarro llo económ ico e institucional am igable con el ambiente, se necesitaría, pr imero, de un trabajo de educación am biental en el cual se expon gan los beneficios que trae el reuso del agua, como el ahorro económico y el ahorro del agua como recur so nat ural y servicio am biental.. 3.3.2 Ahorro del agua en los hogares Se quería conocer si la com unidad estudiantil ahorra agua en sus hogares, tom ando esto como una muestra de conciencia ambiental. El resultado se obtuvo por m edio de la pregunta 2 del numeral 2.3 de este documento. La gr an m ayoría de las per sonas, de un a u otra forma, tratan de minimizar el consumo de agua en sus casas (G ráfico 12). Esto in dica un buen nivel de conciencia am biental en la com unidad al conservar y alar gar el ciclo de v ida del agua.. 34.

(36) IAMB 200620 15. Gráfico 12. Respuesta a la pregunta 2 del numeral 3.3 de este documento acerca de ahorro en hogares. Ahorran las personas agua en sus hogares. 24%. SI. NO. 76%. 3.3.3 Respuesta de las personas frente al ahorro de agua en la Universidad Para conocer la aceptación de las per sonas frente al ahorro de agua en el cam pus universitario se realizó la pregunta 3 del n umeral 2.3 de este documento, obteniendo el resultado que se encuentra en el Gráfico 13. Se ve un resultado positivo, de casi el total de la com unidad, cuan do se les interrogó si están de acuer do con que se ahorre agua en la Univer sidad. Lo anterior in dica que en el momento de plantear la idea de reutilización de aguas grises se p uede o btener una respuesta positiva de casi el total de la com unidad estudiantil. Es de sum a im portancia obtener una resp uesta de esta m agnit ud, ya que la com unidad, muchas veces, es la que decide la realización de lo s proyectos propuestos.. 35.

(37) IAMB 200620 15. G ráfico 13. Respuesta a la pregunta 3 del numeral 3.3 de este documento acerca de la aceptación de ahorro de agua en la Universidad.. La comunidad acepta el ahorro de agua en la Universidad 4%. SI. NO. 96%. 3.3.4 O pinión de las personas frente al riego de zonas verdes por m edio de la reutilización de aguas grises. Los resultados o btenido s de la pregunta 4 del numeral 2.3 de este do cumento son decisivos par a conocer la opin ión de las per sonas fr ente a la reutilización de aguas grises en la Univ ersidad de Lo s Andes. Se o btuvo lo siguiente representado en el Gráfico 14. Se puede o bservar en el Gráfico 14 que cer ca del 50% de la población está de acuer do con que se irriguen zonas ver des por medio de la reutilización de aguas gr ises, m ientras que un 30% de la com unidad está en desacuerdo.. 36.

(38) IAMB 200620 15. Gráfico 14. Pregunta 4, indica la opinión de las personas frente al riego de zonas verdes por m edio de la reutilización de aguas grises.. 4% 14% 11%. Totalmente de acuerdo De Acuerdo Le es indiferente Un poco en desac uerdo Totalmente en Desacuerdo NS/NR. 23%. 33%. 15%. 3.3.5 Incomodidad frente al riego de zonas verdes La incom odidad de las personas frente al riego se m idió por m edio de la pregunta 5 enunciada en el n umeral 2.3 de este documento, en el cual se expresaba la incom odidad con un n úmero del 1 al 5, don de 1 significa que le incomoda poco y 5 le incom oda. mucho. Según el Gráfico 15 se puede decir que se o btuvo un resultado sim ilar a la anterior pregunta ya que al 50% de la comunidad no le in com oda el riego de zonas ver des por medio del r euso de aguas grises. Por lo tanto existe una buena aceptación de la comunidad fr ente al riego.. 37.

(39) IAMB 200620 15. G ráfico 15. Incom odidad de las personas frente al riego. 9% 27% 13%. 28% 23%. 1. 2. 3. 4. 5. 3.3.6 Incomodidad frente al riego de zonas de descanso En esta ocasión se realizaron las preguntas 6 y 7 obteniendo lo s siguientes resultados expuestos en el G ráfico 16. Se obt uvo una respuesta positiva de más de la mitad de la po blación, lo cual indica que la com unidad tiene una buena aceptación frente al r iego y a la reutilización de aguas grises. Para la pregunta 7 se t uvo en cuenta las per sonas que contestaron negativam ente la respuesta anterior, es decir el 43% de la población y se o btuvo la siguiente respuesta ilustrada en el Gráfico 16.. 38.

(40) IAMB 200620 15. G ráfico 16. Sentarse en zonas verdes que se han irrigado con aguas grises sin previo tratamiento. Sentarse en un sitio donde se ha irrigado sin tratamiento. SI. NO. 43%. 57%. Gráfico 17. Sentarse en zonas verdes que han sido irrigadas con aguas grises previamente tratadas, basado en la pregunta 7.. 22%. SI. NO. 78%. 39.

(41) IAMB 200620 15. Del 43% de la población que contestó negativam ente la pregunta 6, cer ca del 80% acepta sentarse o descansar en zon as ver des que han sido irrigadas con agua gris previamente tratada (Gráfico 17), m ientras que el 20% de la población defin itivamente rechaza la idea de reutilizar el agua gris com o fuente de riego de zonas ver des. 3.4 Agua utilizada para irrigación de zonas verdes Teniendo en cuenta la Ecuación 3 del n um eral 2.2 se debe h allar los valores promedio s de caudal p ara lo s grifo s y de tiempo de riego.. 3.4.1 Caudal de los grifos utilizados en irrigación Siguiendo la m etodo logía en unciada, se halla que el caudal promedio de lo s grifo s es un poco mayor al caudal prom edio o btenido en los lavamanos, ya que se habla de dos orden es de m agnitud más. Sin embar go, este resultado no altera la cantidad de agua utilizada para irrigación de form a significativa, ya que al com parar el vo lumen semanal hallado por m edio de la Ecuación 3, como se verá a continuación, y el caudal hallado en el n um eral 3.1.3 de este documento, no existe dif erencia notable en la relación de los do s resultados. El resultado que se o btuvo f ue el siguiente,. Qr ≈ 0.1 L/s 3.4.2 Tiempo de uso del agua en irrigación Teniendo en cuenta lo indicado en el numeral 2.2.1 el tiempo de uso del agua se determ ina de la siguiente manera:. t r = 3 personas × 6. horas dias ×2 persona - dia semana. t r = 36 h El tiem po tr es de 36 horas semanales lo equivalente a 129,600 segun dos. Por lo tanto el volum en sem anal de agua usado par a irrigación es, L. Vr = 0.1 × 129,600 s s Vr ≈ 10 m 3 40.

(42) IAMB 200620 15. Lo que equiv ale a decir 2,600 galones sem anales. Sin em bar go, com o se m encionó en el numeral anterior, el resultado o btenido se encuentra do s ór denes de m agnitud menor que el obtenido par a el volumen total de aguas gr ises generadas.. 3.5 Agua necesaria para irrigación de zonas verdes en el campus universitario Según la Ecuación 4 del numeral 2.4 se n ecesita conocer el Área de las zon as ver des, LA, la evapotran spiración de la zona, ET, el factor de la p lanta según la necesidad relativa de agua, PF.. 3.5.1 Área de zonas verdes en el campus universitario. Los resultados o btenido s del área de zon as ver des f ueron cerca de 20000 pasos2 lo que equivale, según la conver sión, a un área de aproxim adamente 7,000 m 2:. Atotal = 20,000 pasos 2 × Atotal = 7 ×10 7 cm 2 ×. (60cm) 2 (1paso) 2. (1m) 2 (100cm) 2. Atotal = 7,000m 2 Atotal = 7,000m 2 ×. (3.28pie) 2 1m. 2. = 75,000pies 2. 3.5.2 Eva potranspiración. Resultado o btenido de la m etodolo gía utilizada en el n um eral 2.4.2. 1,000 mm/año ≈ 1 pulgada/semana. 41.

(43) IAMB 200620 15. 3.5.3 Factor PF Teniendo en cuenta el Cuadro 3 , se determ ina que la necesidad de agua de las plantas de la Universidad de los An des es alta ya que se busca el caso en que se utilice m ayor cantidad de agua. Por lo tanto el factor, PF, es de 0.8. Según el num eral 3.4.2 la cantidad de agua utilizada para irrigación ser ía la equivalente al agua gris potencialm ente reutilizable, GW. GW = 10000 L/semana ≈ 2,600 galón / semana Por lo tanto la Ecuación 4 vendr ía dada de la siguiente manera,. LA =. 2,600 galón/semana 1 pulg/semana × 0,8 × 0,62. LA ≈ 65,000 pies 2 LA ≈ 6,000 m 2 Este resultado in dica que se ha alcanzado un or den de m agn itud aproximado en los resultado s o btenido s ya que al com parar el área teórica hallada con el área exper imental m edida se desfasa aproximadam ente el resultado por un área de 100 x 100 m aproximadam ente. Igualmente indica que la cantidad de agua que se está utilizan do para irrigación, es la necesar ia par a llevar a cabo un riego que abastezca lo suficiente a las zonas ver des. E ste procedimiento anterior se realizó par a tener certeza de que lo que se estaba hacien do tenía un or den lógico dentro de lo esp erado.. 42.

(44) IAMB 200620 15. 4. DISCUSIÓ N Este estudio con sider a la reutilización de agua gr ises en la universidad como un a f uente de ahorro del recurso y, en con secuencia, un ahorro económ ico. En lo s resultado s obtenidos se puede ver que la gran m ayoría de la población tiene la co stum br e de lavarse las manos desp ués de usar el baño y que en prom edio cada per sona entra 3 veces al baño, o simplemente el hecho de tener la co stum bre de lavar se las m anos cuan do las p ersonas las sienten sucias, no solo cuan do entran al baño, sino por co stum bre, aseo per sonal, generando una cantidad de agua gr is potencialm ente reutilizable en diferentes aspectos. Uno de ello s es la reutilización en la irrigación de zonas ver des dentro de la Universidad de Lo s Andes y a que consta de un área relativamente gran de, aprox imadam ente 7,000 m2, la cual, en época de v erano, requiere de riego p ara su con servación. En este estudio se tomaron en cuenta var iables las cuales están relacionadas directamente con la com unidad, y sus hábitos de higiene y aseo, ya que ésta es la f uente del agua gris producida. Los r esultado s o btenido s fueron tomados de encuestas las cuales tienen el valor agregado de dar información extra acerca de lo que se quier e conocer, como es el caso del volum en de agua gris generado en la universidad. En la primera parte de este estudio, se estimó un valor aproximado de agua gr is generada diariamente en la Univ ersidad de Los An des, de acuer do a los r esultado s antes obtenidos por m edio de la pr imera encuesta, com o lo son el n úmero de veces en que se presiona o activa la válvula para el lavado de manos, las veces que se entra al baño, el caudal prom edio de los grifos, etc., se obtuvo que el volumen de agua gris generada diar iamente es de aproximadam ente 30 m 3, lo que quier e decir que en una sem ana de actividad estudiantil com ún se gen eran cerca de 160 m3 de aguas grises las cuales se m ezclan con las aguas negras en una misma tubería, sin tener opción de reutilizarlas. Casos como lo s de T okio, Japón y Seúl, Corea, no s brindan un ejem plo de desarrollo en sistem as de alcantarillado al sep arar aguas negras de aguas grises para luego darles una disposición final difer ente. Por lo tanto, para incentivar sistemas de reutilización de aguas gr ises en Colom bia, se necesita tener presente la sit uación actual de disponibilidad de agua m un dial o nacion al, p ara compararla con la cantidad de aguas grises gener adas potencialmente reutilizables en n uestras actividades diarias. Al hacer este cr uce, se gener a un cho que el. 43.

(45) IAMB 200620 15. cual infiere un uso irracional del recurso y es desde allí donde se deben plantear solucion es para poder tener sistem as de reutilización de aguas grises en nuestras casas, oficin as, colegios, univ ersidades, etc. Al comparar 160 m3 por sem ana de agua grises potencialm ente reutilizables en la Universidad de Los An des, con 10m 3 por semana de la cantidad utilizada por los jar din eros al irrigar las zon as ver des se o btiene que la cantidad de lo que se puede reutilizar para irrigación es un 6% del total, per diendo así cerca de 150 m 3 semanales, por lo tanto se debe considerar una reutilización de esta agua en actividades que requieran más demanda de agua com o por ejem plo la r ecar ga de ino doro s u orin ales, ya que estos necesitan gran des cantidades de agua diar ia, sien do este un tema en el cual p ueden enfo car se estudios posteriores. Los r esultado s de los promedios de lo s caudales de lo s grifo s en los distintos baño s varían entre 60 y 90 ml/s. Estos resultados pueden dar una idea de la cantidad de agua que sale de cada edificio si se asocia el caudal con la frecuen cia de uso de cada baño. Lo anterior se podría tener en cuenta para f ut uros diseños de sistemas de r eutilización si se tiene en cuenta la cantidad de aguas grises que se producen en cada baño, ya que existen baños con una m ayor oferta de agua gr is. Tal es el caso del baño pr incipal del edificio W el cual es uno de lo s m ás frecuentado s en la Univ ersidad y tiene uno de los caudales promedio m as altos, aproxim adamente 80 ml/s. Esta reutilización de las aguas grises debe llev arse a cabo con la aceptación de la comunidad. Por lo tanto, es necesario realizar un a cam paña educacional y de concientización ambiental, antes de proponer el proyecto par a así po der encontrar una respuesta positiva de toda la comunidad. Sin em bar go este estudio ref leja la buena conciencia ambiental de la comun idad estudiantil de la Univer sidad de Los An des, al m ostrar aceptación frente a ideas que prom ueven la conserv ación de lo s recursos m ás que una conservación de tipo económica. Se ve en los resultados o btenido s que las personas respon den positivam ente a nuev as opciones de con servación am biental, ya que en situaciones planteadas como en la. Pregunta 6 del num eral 3.3, se obtiene una resp uesta la cual refleja que son pocas las barreras que impone la com un idad, ante el hecho de realizar actividades que conduzcan a 44.