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INGENIERIA SANITARIA.
La ingeniería sanitaria es la rama de la ingeniería dedicada básicamente al saneamiento de
los ámbitos en que se desarrolla la actividad humana. Se vale para ello de los conocimientos
que se imparten en disciplinas como la hidráulica, la ingeniería química, la biología
(particularmente la microbiología), la física, la matemática, la mecánica, electromagnetismo,
la electromecánica, la Termodinámica, entre otras. Su campo se complementa y se comparte
en los últimos años con las tareas que afronta la ingeniería ambiental, que extiende su
actividad a los ambientes aéreos y edáficos.
El hombre posee la necesidad de vivir en sociedad. Esto trae como consecuencia la formación
de aglomeraciones humanas, las cuales traen muchos problemas que se agudizan cuando la
población se forma sin un plan previo de ordenamiento. Entre los muchos problemas que
traen las aglomeraciones urbanas, las que más interesan a la Ingeniería Sanitaria, son la
aparición de enfermedades, en mayor cantidad, cuando no se cumplen los requisitos
fundamentales de la higiene. Los problemas higiénicos producidos por las grandes
urbanizaciones, que muchas veces se agudizan por la presencia de los animales que nos
rodean, se traducen en definitiva en el deterioro del medio ambiente circundante, es decir, se
produce lo que comúnmente llamaríamos contaminación.
Los elementos del medio ambiente susceptibles de contaminación son, el aire y el agua (y el
suelo); que junto con los alimentos, la luz y el calor son los que se han dado a llamar los
cinco elementos esenciales para la vida. Surge en consecuencia la necesidad de adoptar a
través del vector que maneja la salubridad, todas las medidas que conciernen al mejoramiento
de las condiciones de vida de la población y al cuidado de la salud colectiva.
Posiblemente el mayor logro de la ingeniería sanitaria fue la drástica disminución de las
enfermedades de origen hídrico, como disentería, tifoidea, diarreas infantiles y otras. Tal
logro fue alcanzado mediante el tratamiento de agua para consumo humano, clarificándola,
filtrándola y desinfectándola. Estas prácticas comenzaron a hacerse en la edad
contemporánea desde mediados del siglo XIX, y surge allí especialmente el nombre del
médico inglés John Snow, que aunó en su estudio métodos de epidemiología y de ingeniería.
La Ingeniería Sanitaria se orienta a la gestión, planeación, análisis, diseño, desarrollo e
implementación de tecnologías apropiadas que buscan ofrecer alternativas de solución a los
diversos problemas de la comunidad y su entorno, haciendo uso de las tecnologías de punta
en los diversos campos de las ciencias y del quehacer humano. Constituye, entonces, parte
fundamental en la solución a los problemas de salud y medio-ambientales, una actividad que
mediante la elaboración de modelos aplicados a la condición ambiental, busca conservar,
mejorar y garantizar la salud pública y el bienestar de la comunidad.
Producción de aguas servidas y su tratamiento:
En Ecuador solo el 8% de las aguas negras tienen algún nivel de tratamiento, esto debido al
acelerado y desordenado crecimiento urbano, y a la falta de una política de conservación de
los contaminadores de los cuerpos de aguas, esto es de responsabilidad de los municipios,
MAE y SENAGUA como entes de regulación y control a nivel nacional. SENAGUA (2012)
Se estima que el agua en más del 70% de las cuencas hidrográficas por debajo de la cota
2.800 msnm no es apta para consumo humano directo, debido a la contaminación por
microorganismos patógenos por presencia de substancias tóxicas, por contaminación con
desechos sólidos, por presencia de hidrocarburos, entre otras substancias. Más del 80% de
las empresas industriales, agroindustriales, de comercio y servicios, que generan aguas
residuales de proceso con alta carga orgánica y muchas veces con substancias tóxicas, no las
depuran y las descargan directamente a las redes de alcantarillado público o directamente a
los cauces fluviales (Jurado, 2005).
La situación de las aguas residuales en el Ecuador por grupo de tamaño de las ciudades en
1999 era de acuerdo con la siguiente tabla:
Siendo las dos ciudades más grandes (con un tamaño de población mayor a 1’000.000
habitantes), Quito la capital de la República del Ecuador, y Guayaquil, ciudad costera de
importante actividad económica y productiva del país.
En la siguiente Tabla se indican los porcentajes de cobertura de alcantarillado sanitario en
las dos ciudades antes indicadas, y se ha agregado la ciudad de Cuenca, la cual cuenta con la
mejor capacidad de tratamiento del país.
Es necesario indicar que tanto en la ciudad de Quito como en la de Guayaquil, se están
haciendo los respectivos estudios para los Diseños definitivos de las Plantas de Tratamiento
de aguas servidas, con las cuales los niveles de cobertura de tratamiento en estas dos ciudades
llegarían a porcentajes mayores al 80 %.
Uso/vertido de aguas servidas:
La única información que se tiene con respecto a la cantidad de aguas servidas tratadas que
son usadas en agricultura en el Ecuador, es el caso de la ciudad de Portoviejo.
La ciudad de Portoviejo, capital de la provincia de Manabí se halla situada en la zona central
de la costa ecuatoriana. Se ubica a orillas del río del mismo nombre, el cual divide a la ciudad
en dos importantes centros poblados: el que se asienta en la margen izquierda tiene la
denominación de Andrés de Vera y el que se halla en la margen derecha lleva el nombre de
Portoviejo.
En el año 2001, existían 80 hectáreas de cultivo que eran regadas con el agua residual tratada
proveniente del sistema de cuatro lagunas de estabilización. La descarga al río Portoviejo se
realiza a través de un colector de forma rectangular de 1,50 m x 0,70 m, el cual tiene una
longitud de 500 metros, de esta longitud se aprovechaban los agricultores de la zona para
extraer el agua tratada y llevarla a sus cultivos.
Los cultivos que se sembraban con esta agua residual tratada eran maíz, tomate, pimiento,
pepino y sandía. Sin embargo, el área de cultivo de 80 hectáreas ha disminuido drásticamente
en estos últimos años, básicamente por la compra de los terrenos donde se sembraba por parte
de inversionistas, los cuales están usando dichos terrenos como urbanizaciones.
No existe en el país datos sobre la reutilización de lodos fecales tratados o no tratados.
Políticas y organización institucional para la gestión de las aguas servidas:
La Constitución de la República del Ecuador introduce un nuevo enfoque sobre los recursos
hídricos, estableciendo que el derecho humano al agua es fundamental e irrenunciable,
patrimonio nacional estratégico de uso público, inalienable, imprescriptible, inembargable y
esencial para la vida; y, que el Estado a través de la autoridad única del agua, será
responsable directo de la planificación y gestión de los recursos hídricos (Art. 12 y 318 de la
CRE).
De igual forma, el mismo marco Constitucional establece que corresponde al Estado
ecuatoriano garantizar la conservación, recuperación y manejo integral de los recursos
hídricos, cuencas hidrográficas y caudales asociados al ciclo hidrológico (Art. 411 CRE); y
se determina que el agua es uno de los sectores estratégicos de decisión y control exclusivo
del Estado, al que corresponde administrar, regular, controlar y gestionar, de conformidad
con los principios de sostenibilidad ambiental, precaución, prevención y eficiencia (Art.313
CRE).
Adicional a lo relacionado al agua en la Constitución (2008), existe un amplio marco legal
que dispone acciones relacionadas con el agua. En particular cabe mencionar: i) Reglamento
General para la aplicación de la Ley de Aguas; ii) Código Civil; iii) Códigos Orgánicos de
Organización Territorial, Autonomía y Descentralización y de Finanzas Públicas; iv) Código
Penal; v) Ley de Regulación de mercados; vi) Ley de Derechos Colectivos de los Pueblos
Negros Afro Ecuatorianos; vii) Ley de Fomento Ambiental y Optimización de los Ingresos
del Estado; viii) Ley de Fomento y Desarrollo Agropecuario; ix) Ley de Gestión Ambiental;
x) Ley de Minería; xi) Ley Forestal; xii) Ley Orgánica de Empresas Públicas; xiii) Ley
Orgánica de Régimen de la Soberanía Alimentaria; xiv) Ley Orgánica de Salud; xv) Ley
Orgánica del Régimen Especial para la Provincia de Galápagos; y, xvi) Ley Orgánica del
Servicio Público. Este marco legal que vincula varios ministerios e instituciones al tema del
agua (MAE, MAGAP, MSP, MIDUVI, SNGR, GADs) dificulta la coordinación y la
colaboración entre esos actores así como la posición que debe ocupar la SENAGUA como
rector de la planificación y gestión de los recursos hídricos en el país.
En gran parte del texto Constitucional sobre el tema agua se hace referencia a la distribución
y uso así como competencias y obligaciones del Estado, pero no existe una definición clara
en el manejo y uso de aguas residuales para la agricultura, pueden existir experiencias
puntuales sobre este tema, de las que no existe una difusión.
Investigación/prácticas sobre diferentes aspectos de las aguas servidas:
De la búsqueda realizada tanto en las Instituciones del estado como en los diferentes
Municipios y Universidades del País, no se han encontrado investigaciones o prácticas
realizadas sobre el uso seguro de aguas servidas para riego, pero ha sido notorio identificar
el esfuerzo que está realizando el País en cuanto a la recolección y tratamiento de aguas
residuales, solamente en el Ministerio del Ambiente del Ecuador se tiene una extensa lista de
estudios en ejecución en varias ciudades, enfocados principalmente al tratamiento.
Adicionalmente los Municipios están realizando inversiones en favor del saneamiento
ambiental.
Estado y requerimientos de conocimiento y prácticas sobre el uso seguro de aguas
servidas:
El País cuenta con un reducido porcentaje de profesionales con formación en sanitaria, su
actividad está relacionada principalmente al diseño de alcantarillado y tratamiento de aguas,
no se cuenta con información precisa sobre trabajos relacionados al uso de aguas residuales
en riego.
La prioridad de las Instituciones está dirigida hacia mejorar las condiciones de salubridad de
la población, por esta razón se están haciendo esfuerzos para actualizar las diferentes normas
que regulan la calidad del agua potable, así como de las características máximas permisibles
de los diferentes parámetros presentes en el agua de vertidos domésticos e industriales. El
MAE, MSP y MIDUVI han presentado aportes importantes para que las normas existentes
sean exigentes y permitan controlar y disminuir la calidad del agua que se vierte a los cuerpos
hídricos existentes en el país.
No se debe descartar el esfuerzo realizado por varios Municipios, en los cuales se ha
implementado en los últimos años laboratorios con capacidad importante para realizar
análisis de aguas, además están tratando de actualizar sus ordenanzas y leyes locales en pro
de evitar la contaminación y mejorar la calidad del agua en sus distritos.
De manera general se puede decir que el Estado no cuenta con infraestructura ni mecanismos
apropiados para controlar ni sancionar con firmeza a Gobiernos locales que no controlan la
calidad del agua, en varias ciudades se puede apreciar que sus autoridades no ejecutan
proyectos enmarcados en este campo teniendo una población con problemas sanitarios
importantes.
Conclusiones y/o información importante sobre el tema no tratada anteriormente:
En Ecuador pese a los esfuerzos realizados en los últimos años para mejorar sus coberturas
de agua potable y de recolección y tratamiento de aguas residuales, es muy notorio que falta
mucho por hacer, los Gobiernos locales no cuentan con técnicos preparados que apoyen con
la preparación de proyectos de saneamiento, además no existe en muchos municipios la
suficiente conciencia para invertir en este campo, desviando su atención en obras suntuarias
y de estética que poco aportan a la calidad de vida de la población.
Esta falta de control en el vertido de las aguas residuales de las ciudades, ha ocasionado que
varios sistemas de riego formales vean que la calidad de agua tenga una contaminación que
se está incrementando año a año, siendo utilizada en todo tipo de cultivos convirtiéndose en
un alto riego para la salud.
Se tiene el caso de la ciudad de Portoviejo, en donde la cantidad de hectáreas de productos
alimenticios que era regada con agua residual tratada ha disminuido dramáticamente por la
inexistencia de algún incentivo económico del Estado al no otorgarle ninguna preferencia, y
estos terrenos han sido comprados para construir urbanizaciones en los sectores aledaños al
sitio del tratamiento.
En zonas productivas ubicadas alrededor de las ciudades generalmente no cuentan con riego,
lo que ha obligado que se canalicen aguas residuales hacia sus fincas sin tener una claridad
ni conciencia de los riesgos, muchos de los productos cosechados son vendidos en mercados
a gran escala sin contar con controles apropiados.
El Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca debería trabajar más
cercanamente con los Municipios y Gobiernos locales con la finalidad de evaluar la situación
actual del uso de aguas residuales en riego, regular y controlar adecuadamente para evitar o
minimizar los riesgos presentes en la actualidad.
Los sistemas de recolección de agua de
lluvia
La recolección del agua de lluvia puede suponer una solución a la carencia de agua
para uso doméstico.
La humanidad se enfrenta de forma alarmante a una carestia de agua, provocada por una
variedad de causas. Por un lado por los malos hábitos de gestión del agua, por otro lado por
la modificación de los patrones de lluvias , derivadas del cambio climático y por otro por el
constante y descontrolado aumento de la población mundial. Hemos llegado a un extremo en
el que actualmente, el abastecimiento del agua se ve dificultado y comprometido en muchas
poblaciones del mundo en las que antes no existia ese problema. En muchas zonas urbanas y
rurales, el abastecimiento de agua llega a verse restringido temporalmente o de forma
continua por la carestia del liquido elemento. El futuro proyectado no es muy esperanzador
al respecto. Algunos especialistas llegan a afirmar incluso que en el futuro las guerras entre
los pueblos serán por el agua.
Uno de los procedimientos que sin duda podría ayudar o incluso solucionar este problema es
la recolección y almacenamiento del agua de lluvia para su posterior uso. Este sistema supone
por un lado una toma de cuna descentralización parcial del suministro del agua en las zonas
habitadas y el lógico hábito de emplear un agua que cae del cielo en vez de desperdiciarla y
hacer traer agua desde lejos.
Cuando llueve, una cantidad del agua que cae del cielo se filtra hasta el subsuelo, otra fluye
y forma los ríos y lagos y otra se evapora de nuevo a la atmósfera. El volumen de agua
acumulado en los dos primeros destinos, permite su utilización por el hombre desde donde
se acumula de forma natura; en el subsuelo o en rios y lagos. Los sistemas de distribución
del agua desde esos puntos hasta las concentraciones urbanas modernas, emplean importantes
cantidades de energía, de recursos e infraestructuras.
La recolección de agua de lluvia, ahora en desuso, fue muy empleado por las sociedades
antiguas en todo el mundo y en muchas ocasiones supuso del único procedimiento para el
abastecimiento de agua en algunas regiones. Muchos edificios antiguos estaban dispuestos
de tal forma que el agua que caía en los tejados se canalizaba a un gran depósito subterráneo
o semisubterráneo…
Los sistemas de recogida de agua han sido utilizados desde muy antiguo en muchas partes
del mundo. En el ámbito mediterráneo y del medio oriente, el sistema ya fue usado por los
mesopotámicos y generalizado por griegos y sobretodo romanos en toda la región. Los árabes
lo siguieron utilizando. De hecho a ellos les debemos el nombre de aljibe (depósito para el
almacenamiento de agua de lluvia) que deriva del árabe al-yibab. En numerosas zonas del
mediterráneo aun hoy se siguen usando sistemas de recolección de agua de lluvia
En América los sistemas de recolección de lluvia fueron empleados por las culturas
prehispánicas. Los mayas empleaban los denominados “Chultunes” para disponer de agua en
la estación seca.
En numerosos países del mundo como Tailandia, Japón, Taiwán, Corea, India, Colombia,
Costa Rica, Haití, la recolección se agua de lluvia es considerada como una fuente alternativa
a los sistemas de distribución para el suministro de agua
En la última mitad de siglo, con la proliferación de la nueva urbanización que podríamos
denominar industrial, la cual ha olvidado su relación con el entorno, se ha relegado a una
marginalidad a este tipo de aprovechamiento. Noobstante la aplicación de nuevas tecnologías
económicas, unidas a una creciente necesidad y conciencia en torno al cuidado del agua, esta
viendo la lenta reaparición de este sistema. Algunos países incluso ya empiezan a legislar al
respecto. Asi por ejemplo, el gobierno de las Islas Vírgenes ha sacado una ley por la cual
cada casa debe contar con un sistema de recolección de agua de lluvia que supere los 8 m2
¿Qué es la recolección de agua de lluvia?
Recoger el agua de lluvia supone utilizar el espacio de los tejados y cubiertas de un edificio
para captar el agua que precipita desde el cielo. Esta agua será canalizada, filtrada y
almacenada en un gran depósito o aljibe para su posterior uso cuando sea necesario. Los
sistemas de captación de agua constan de los siguientes elementos:
Área de captación– Consistente normalmente en el tejado y las cubiertas así como de
cualquier superficie impermeable. El material en que se realicen o que de mínimo la cubra
las cubiertas deben ser inocuas para el agua (piedras, tejas de cerámica, etc.) y no contener
ningún impermeabilizante que pueda aportar sustancias tóxicas a la misma.
Conductos de agua– Ya sea la propia inclinación del tejado y/o una serie de canalones o
conductos que dirijan el agua captada al depósito. Deben de dimensionarse correctamente
para evitar que se desborden y que se pueda desaprovecharse parte del agua.
Filtros– deben de eliminar el polvo y las impurezas que porte el agua. Existen múltiples
sistemas de filtrado que van desde la simple eliminación de las impurezas mas gruesas hasta
los sistemas que permiten la potabilización y el pleno uso del agua. También existen filtros
que permiten desechar automáticamente los primeros litros de agua recolectados en cada
lluvia para permitir un lavado de la superficie colectora que elimine las impurezas que pueda
haber.
Depósitos o aljibes– Son los espacios en los que queda almacenada el agua recolectada.
Serán de diferentes tamaños en función del agua que se pueda y quiera almacenar. Las
paredes del depósito deben de ser de materiales que permitan la correcta conservación del
agua. Tradicionalmente los aljibes se construían como un espacio enterrado delimitado por
muros. En la actualidad existen también depósitos plásticos especialmente acondicionados
para contener esta agua. (Tanques metálicos, depósitos plásticos etc.…) que también pueden
ir enterrados.
Sistemas de control– Estos son sistemas opcionales que gestionan la alternancia de la
utilización del agua de la reserva y de la red general. Es decir cuando el agua de lluvia se
acaba pasa automáticamente a suministrar agua de la red. En el momento que vuelve a llover
y se recarga el depósito pasa de nuevo a emplear el agua de la red.
Beneficios de la recolección de agua
-Supone un autosuministro gratuito de un tipo de agua de gran calidad que permite obtener
una independencia parcial o incluso total de las redes de suministro publico
-Puede ayuda a aliviar de forma importante el exceso de la demanda de las redes de
suministro público, contribuyendo a la mejor conservación de las reservas publicas para casos
de escasez.
-Supone un ahorro energético importante al no tener que emplear electricidad para bombear
al menos una parte del agua que se va a usar desde las reservas a cada casa. El bombeo de
agua para las zonas urbanas consume grandes cantidades de energía que se ahorrarían en caso
de que parte del suministro fuera autónomo en cada casa.
-Puede suponer un alivio para la red de drenaje público al no verter a ella el agua que cae en
los tejados.
-Puede ayudar a permitir la recuperación de los acuíferos subterráneos en las zonas urbanas
en las que la obtención principal del agua provenga de ellos. Al emplearse el agua de la lluvia
se deja de extraerla del subsuelo y con ello se permite su recuperación.
-Ayuda a sensibilizar y a establecer una relación directa con el entorno que nos rodea.

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¿Que se puede hacer con el agua de lluvia?
El agua de lluvia es esencialmente agua destilada. El agua de destilada es técnicamente
potable e incluso algunos la consideran el agua mejor para beber. No obstante no se
recomienda utilizar el agua directamente captada de la lluvia para los usos en los que se
requiere agua potable. Ello se debe a que la atmósfera contiene contaminantes suspendidos
que se precipitan con las gotas de lluvia a los que se puede sumar otros (orines y excrementos)
que puede haber en las áreas de captación y que pueden tornar este agua no potable
Tal como se recolecta el agua, si se le quitan las partículas suspendidas que puede llevar por
medio de un filtro grueso, se puede emplear para muchas actividades en las que no se requiere
agua potable. Así para los escusados (WC), para regar, para lavar los coches, para lavar la
ropa es posible emplear este tipo de agua sin problema alguno. Además, esta agua al no
contener ninguna cal, protegerá las tuberías y los conductos de las lavadoras alargando su
vida útil. Algunas estimaciones indican que estos usos pueden suponer el 50% del agua que
se emplea en una vivienda media urbana.
Para lograr un uso selectivo de agua de lluvia para las actividades mencionadas en muchos
casos se instalan dos redes de agua. Una conectada a la red general que cubra el consumo de
agua potable (duchas, lavaplatos etc.…) y otra de agua de lluvia que vaya hacia los escusados,
lavadora, y grifos en el lavadero. Se recomienda jamás mezclar el agua de la red con el agua
de la lluvia en ningún momento del trazado. De hecho muchas normativas prohíben
tajantemente la mezcla de las dos fuentes ya que existe la posibilidad de con ello contaminar
el agua de la red general.
Existen por otro lado técnicas y procedimientos para potabilizar el agua de lluvia que permite
un uso pleno de la misma. Se trata de su paso por distintos tipos de filtros, su esterilización
y su cloración. Estos en general son más complejos y conviene tener un control periódico de
los mismos para asegurar la calidad de la misma.
Ejemplo de recolección de agua de lluvia en el jardín etnobotánico de Oaxaca
(México).
Un admirable ejemplo de un sistema de recolección de agua de lluvia para usos propios lo
representa la instalación efectuada en el jardín etnobotánico de la ciudad de Oaxaca en
México. Este fantástico jardín botánico esta instalado en centro cultural de Santo Domingo
en lo que antiguamente fueron las huertas del convento de Santo Domingo construido en los
SXVI y XVII. Más tarde el inmueble y sus jardines fueron ocupados por el ejército con
diferentes canchas deportivas y con un estacionamiento para coches. En 1994 el ejército
abandona el espacio y este es remodelado para albergar el presente jardín.
El jardín es una colección de en torno a las 1000 especies de plantas provenientes de todo el
estado de Oaxaca. En el se albergan y aclimatan diferentes plantas de todos los climas del
estado, que van desde los ambientes desérticos, los de montaña o los tropicales costeros.
Para su cuidado y riego y a fin de no restarle agua al suministro de la ciudad, se instaló un
sistema de recolección de agua de lluvia. Con el se satisfacen las demandas de agua del jardín
durante todo el año.
El clima en Oaxaca es permanentemente suave. Las precipitaciones se producen en la
estación de lluvias que van desde Mayo hasta Noviembre siendo mas intensas en los meses
que van desde Julio a Septiembre. El volumen de lluvias medio total anual es de 1503 mm.
El sistema aprovecha el área de captación proporcionado por parte de los tejados de cúpulas
del antiguo convento. EL área total de captación es de ½ hectárea.
De esta forma cuando llueve el agua es desalojada y canalizada por unas canaletas instaladas
en las fachadas y precipita hacia el suelo al igual que como ocurre en la gran mayoría de los
edificios antiguos de México. Justo debajo de las canaletas, en donde cae el chorro del agua,
hay dispuesto un área con cantos rodados por donde el agua se filtra hacia el depósito.
Para recoger y aprovechar también el agua que cae en las superficies empedradas y enlosadas
a nivel del suelo dentro del jardín, existen pequeñas hendiduras por donde se filtra hacia el
depósito.
Una vez el agua se ha filtrado hacia el subsuelo, esta es canalizada a través de unos filtros
conformados por piedras volcánicas y cantos rodados para eliminar las impurezas que el agua
pueda contener.
Finalmente, el agua ya convenientemente purificada, queda almacenada en un gran depósito
situado bajo uno de los patios. El depósito tiene una capacidad de 1300 metros cúbicos
(1.300.000 litros) y una vez lleno es capaz de suministrar agua para toda la estación seca.
La instalación cuenta además con un sistema de recirculación del agua almacenada para
oxigenarla y evitar su pudrición. El sistema consiste en hacer circular el agua por una serie
de canales y estanques dispuestos por todo el jardín. Estos elementos además de la función
comentada producen un gran efecto estético que embellecen el conjunto.
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Ingenieria sanitaria

  • 1. http://es.slideshare.net/Ebherlin/diseo-sismico-estructural-reservorio-elevado-tipo-intze INGENIERIA SANITARIA. La ingeniería sanitaria es la rama de la ingeniería dedicada básicamente al saneamiento de los ámbitos en que se desarrolla la actividad humana. Se vale para ello de los conocimientos que se imparten en disciplinas como la hidráulica, la ingeniería química, la biología (particularmente la microbiología), la física, la matemática, la mecánica, electromagnetismo, la electromecánica, la Termodinámica, entre otras. Su campo se complementa y se comparte en los últimos años con las tareas que afronta la ingeniería ambiental, que extiende su actividad a los ambientes aéreos y edáficos. El hombre posee la necesidad de vivir en sociedad. Esto trae como consecuencia la formación de aglomeraciones humanas, las cuales traen muchos problemas que se agudizan cuando la población se forma sin un plan previo de ordenamiento. Entre los muchos problemas que traen las aglomeraciones urbanas, las que más interesan a la Ingeniería Sanitaria, son la aparición de enfermedades, en mayor cantidad, cuando no se cumplen los requisitos fundamentales de la higiene. Los problemas higiénicos producidos por las grandes urbanizaciones, que muchas veces se agudizan por la presencia de los animales que nos rodean, se traducen en definitiva en el deterioro del medio ambiente circundante, es decir, se produce lo que comúnmente llamaríamos contaminación. Los elementos del medio ambiente susceptibles de contaminación son, el aire y el agua (y el suelo); que junto con los alimentos, la luz y el calor son los que se han dado a llamar los cinco elementos esenciales para la vida. Surge en consecuencia la necesidad de adoptar a través del vector que maneja la salubridad, todas las medidas que conciernen al mejoramiento de las condiciones de vida de la población y al cuidado de la salud colectiva. Posiblemente el mayor logro de la ingeniería sanitaria fue la drástica disminución de las enfermedades de origen hídrico, como disentería, tifoidea, diarreas infantiles y otras. Tal logro fue alcanzado mediante el tratamiento de agua para consumo humano, clarificándola, filtrándola y desinfectándola. Estas prácticas comenzaron a hacerse en la edad contemporánea desde mediados del siglo XIX, y surge allí especialmente el nombre del médico inglés John Snow, que aunó en su estudio métodos de epidemiología y de ingeniería. La Ingeniería Sanitaria se orienta a la gestión, planeación, análisis, diseño, desarrollo e implementación de tecnologías apropiadas que buscan ofrecer alternativas de solución a los diversos problemas de la comunidad y su entorno, haciendo uso de las tecnologías de punta en los diversos campos de las ciencias y del quehacer humano. Constituye, entonces, parte fundamental en la solución a los problemas de salud y medio-ambientales, una actividad que mediante la elaboración de modelos aplicados a la condición ambiental, busca conservar, mejorar y garantizar la salud pública y el bienestar de la comunidad.
  • 2. Producción de aguas servidas y su tratamiento: En Ecuador solo el 8% de las aguas negras tienen algún nivel de tratamiento, esto debido al acelerado y desordenado crecimiento urbano, y a la falta de una política de conservación de los contaminadores de los cuerpos de aguas, esto es de responsabilidad de los municipios, MAE y SENAGUA como entes de regulación y control a nivel nacional. SENAGUA (2012) Se estima que el agua en más del 70% de las cuencas hidrográficas por debajo de la cota 2.800 msnm no es apta para consumo humano directo, debido a la contaminación por microorganismos patógenos por presencia de substancias tóxicas, por contaminación con desechos sólidos, por presencia de hidrocarburos, entre otras substancias. Más del 80% de las empresas industriales, agroindustriales, de comercio y servicios, que generan aguas residuales de proceso con alta carga orgánica y muchas veces con substancias tóxicas, no las depuran y las descargan directamente a las redes de alcantarillado público o directamente a los cauces fluviales (Jurado, 2005). La situación de las aguas residuales en el Ecuador por grupo de tamaño de las ciudades en 1999 era de acuerdo con la siguiente tabla: Siendo las dos ciudades más grandes (con un tamaño de población mayor a 1’000.000 habitantes), Quito la capital de la República del Ecuador, y Guayaquil, ciudad costera de importante actividad económica y productiva del país. En la siguiente Tabla se indican los porcentajes de cobertura de alcantarillado sanitario en las dos ciudades antes indicadas, y se ha agregado la ciudad de Cuenca, la cual cuenta con la mejor capacidad de tratamiento del país.
  • 3. Es necesario indicar que tanto en la ciudad de Quito como en la de Guayaquil, se están haciendo los respectivos estudios para los Diseños definitivos de las Plantas de Tratamiento de aguas servidas, con las cuales los niveles de cobertura de tratamiento en estas dos ciudades llegarían a porcentajes mayores al 80 %. Uso/vertido de aguas servidas: La única información que se tiene con respecto a la cantidad de aguas servidas tratadas que son usadas en agricultura en el Ecuador, es el caso de la ciudad de Portoviejo. La ciudad de Portoviejo, capital de la provincia de Manabí se halla situada en la zona central de la costa ecuatoriana. Se ubica a orillas del río del mismo nombre, el cual divide a la ciudad en dos importantes centros poblados: el que se asienta en la margen izquierda tiene la denominación de Andrés de Vera y el que se halla en la margen derecha lleva el nombre de Portoviejo. En el año 2001, existían 80 hectáreas de cultivo que eran regadas con el agua residual tratada proveniente del sistema de cuatro lagunas de estabilización. La descarga al río Portoviejo se realiza a través de un colector de forma rectangular de 1,50 m x 0,70 m, el cual tiene una longitud de 500 metros, de esta longitud se aprovechaban los agricultores de la zona para extraer el agua tratada y llevarla a sus cultivos. Los cultivos que se sembraban con esta agua residual tratada eran maíz, tomate, pimiento, pepino y sandía. Sin embargo, el área de cultivo de 80 hectáreas ha disminuido drásticamente en estos últimos años, básicamente por la compra de los terrenos donde se sembraba por parte de inversionistas, los cuales están usando dichos terrenos como urbanizaciones. No existe en el país datos sobre la reutilización de lodos fecales tratados o no tratados. Políticas y organización institucional para la gestión de las aguas servidas: La Constitución de la República del Ecuador introduce un nuevo enfoque sobre los recursos hídricos, estableciendo que el derecho humano al agua es fundamental e irrenunciable, patrimonio nacional estratégico de uso público, inalienable, imprescriptible, inembargable y esencial para la vida; y, que el Estado a través de la autoridad única del agua, será responsable directo de la planificación y gestión de los recursos hídricos (Art. 12 y 318 de la CRE). De igual forma, el mismo marco Constitucional establece que corresponde al Estado ecuatoriano garantizar la conservación, recuperación y manejo integral de los recursos hídricos, cuencas hidrográficas y caudales asociados al ciclo hidrológico (Art. 411 CRE); y se determina que el agua es uno de los sectores estratégicos de decisión y control exclusivo del Estado, al que corresponde administrar, regular, controlar y gestionar, de conformidad con los principios de sostenibilidad ambiental, precaución, prevención y eficiencia (Art.313 CRE).
  • 4. Adicional a lo relacionado al agua en la Constitución (2008), existe un amplio marco legal que dispone acciones relacionadas con el agua. En particular cabe mencionar: i) Reglamento General para la aplicación de la Ley de Aguas; ii) Código Civil; iii) Códigos Orgánicos de Organización Territorial, Autonomía y Descentralización y de Finanzas Públicas; iv) Código Penal; v) Ley de Regulación de mercados; vi) Ley de Derechos Colectivos de los Pueblos Negros Afro Ecuatorianos; vii) Ley de Fomento Ambiental y Optimización de los Ingresos del Estado; viii) Ley de Fomento y Desarrollo Agropecuario; ix) Ley de Gestión Ambiental; x) Ley de Minería; xi) Ley Forestal; xii) Ley Orgánica de Empresas Públicas; xiii) Ley Orgánica de Régimen de la Soberanía Alimentaria; xiv) Ley Orgánica de Salud; xv) Ley Orgánica del Régimen Especial para la Provincia de Galápagos; y, xvi) Ley Orgánica del Servicio Público. Este marco legal que vincula varios ministerios e instituciones al tema del agua (MAE, MAGAP, MSP, MIDUVI, SNGR, GADs) dificulta la coordinación y la colaboración entre esos actores así como la posición que debe ocupar la SENAGUA como rector de la planificación y gestión de los recursos hídricos en el país. En gran parte del texto Constitucional sobre el tema agua se hace referencia a la distribución y uso así como competencias y obligaciones del Estado, pero no existe una definición clara en el manejo y uso de aguas residuales para la agricultura, pueden existir experiencias puntuales sobre este tema, de las que no existe una difusión. Investigación/prácticas sobre diferentes aspectos de las aguas servidas: De la búsqueda realizada tanto en las Instituciones del estado como en los diferentes Municipios y Universidades del País, no se han encontrado investigaciones o prácticas realizadas sobre el uso seguro de aguas servidas para riego, pero ha sido notorio identificar el esfuerzo que está realizando el País en cuanto a la recolección y tratamiento de aguas residuales, solamente en el Ministerio del Ambiente del Ecuador se tiene una extensa lista de estudios en ejecución en varias ciudades, enfocados principalmente al tratamiento. Adicionalmente los Municipios están realizando inversiones en favor del saneamiento ambiental. Estado y requerimientos de conocimiento y prácticas sobre el uso seguro de aguas servidas: El País cuenta con un reducido porcentaje de profesionales con formación en sanitaria, su actividad está relacionada principalmente al diseño de alcantarillado y tratamiento de aguas, no se cuenta con información precisa sobre trabajos relacionados al uso de aguas residuales en riego. La prioridad de las Instituciones está dirigida hacia mejorar las condiciones de salubridad de la población, por esta razón se están haciendo esfuerzos para actualizar las diferentes normas que regulan la calidad del agua potable, así como de las características máximas permisibles de los diferentes parámetros presentes en el agua de vertidos domésticos e industriales. El MAE, MSP y MIDUVI han presentado aportes importantes para que las normas existentes
  • 5. sean exigentes y permitan controlar y disminuir la calidad del agua que se vierte a los cuerpos hídricos existentes en el país. No se debe descartar el esfuerzo realizado por varios Municipios, en los cuales se ha implementado en los últimos años laboratorios con capacidad importante para realizar análisis de aguas, además están tratando de actualizar sus ordenanzas y leyes locales en pro de evitar la contaminación y mejorar la calidad del agua en sus distritos. De manera general se puede decir que el Estado no cuenta con infraestructura ni mecanismos apropiados para controlar ni sancionar con firmeza a Gobiernos locales que no controlan la calidad del agua, en varias ciudades se puede apreciar que sus autoridades no ejecutan proyectos enmarcados en este campo teniendo una población con problemas sanitarios importantes. Conclusiones y/o información importante sobre el tema no tratada anteriormente: En Ecuador pese a los esfuerzos realizados en los últimos años para mejorar sus coberturas de agua potable y de recolección y tratamiento de aguas residuales, es muy notorio que falta mucho por hacer, los Gobiernos locales no cuentan con técnicos preparados que apoyen con la preparación de proyectos de saneamiento, además no existe en muchos municipios la suficiente conciencia para invertir en este campo, desviando su atención en obras suntuarias y de estética que poco aportan a la calidad de vida de la población. Esta falta de control en el vertido de las aguas residuales de las ciudades, ha ocasionado que varios sistemas de riego formales vean que la calidad de agua tenga una contaminación que se está incrementando año a año, siendo utilizada en todo tipo de cultivos convirtiéndose en un alto riego para la salud. Se tiene el caso de la ciudad de Portoviejo, en donde la cantidad de hectáreas de productos alimenticios que era regada con agua residual tratada ha disminuido dramáticamente por la inexistencia de algún incentivo económico del Estado al no otorgarle ninguna preferencia, y estos terrenos han sido comprados para construir urbanizaciones en los sectores aledaños al sitio del tratamiento. En zonas productivas ubicadas alrededor de las ciudades generalmente no cuentan con riego, lo que ha obligado que se canalicen aguas residuales hacia sus fincas sin tener una claridad ni conciencia de los riesgos, muchos de los productos cosechados son vendidos en mercados a gran escala sin contar con controles apropiados. El Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca debería trabajar más cercanamente con los Municipios y Gobiernos locales con la finalidad de evaluar la situación actual del uso de aguas residuales en riego, regular y controlar adecuadamente para evitar o minimizar los riesgos presentes en la actualidad.
  • 6. Los sistemas de recolección de agua de lluvia La recolección del agua de lluvia puede suponer una solución a la carencia de agua para uso doméstico. La humanidad se enfrenta de forma alarmante a una carestia de agua, provocada por una variedad de causas. Por un lado por los malos hábitos de gestión del agua, por otro lado por la modificación de los patrones de lluvias , derivadas del cambio climático y por otro por el constante y descontrolado aumento de la población mundial. Hemos llegado a un extremo en el que actualmente, el abastecimiento del agua se ve dificultado y comprometido en muchas poblaciones del mundo en las que antes no existia ese problema. En muchas zonas urbanas y rurales, el abastecimiento de agua llega a verse restringido temporalmente o de forma continua por la carestia del liquido elemento. El futuro proyectado no es muy esperanzador al respecto. Algunos especialistas llegan a afirmar incluso que en el futuro las guerras entre los pueblos serán por el agua. Uno de los procedimientos que sin duda podría ayudar o incluso solucionar este problema es la recolección y almacenamiento del agua de lluvia para su posterior uso. Este sistema supone por un lado una toma de cuna descentralización parcial del suministro del agua en las zonas habitadas y el lógico hábito de emplear un agua que cae del cielo en vez de desperdiciarla y hacer traer agua desde lejos. Cuando llueve, una cantidad del agua que cae del cielo se filtra hasta el subsuelo, otra fluye y forma los ríos y lagos y otra se evapora de nuevo a la atmósfera. El volumen de agua acumulado en los dos primeros destinos, permite su utilización por el hombre desde donde se acumula de forma natura; en el subsuelo o en rios y lagos. Los sistemas de distribución del agua desde esos puntos hasta las concentraciones urbanas modernas, emplean importantes cantidades de energía, de recursos e infraestructuras. La recolección de agua de lluvia, ahora en desuso, fue muy empleado por las sociedades antiguas en todo el mundo y en muchas ocasiones supuso del único procedimiento para el abastecimiento de agua en algunas regiones. Muchos edificios antiguos estaban dispuestos de tal forma que el agua que caía en los tejados se canalizaba a un gran depósito subterráneo o semisubterráneo… Los sistemas de recogida de agua han sido utilizados desde muy antiguo en muchas partes del mundo. En el ámbito mediterráneo y del medio oriente, el sistema ya fue usado por los mesopotámicos y generalizado por griegos y sobretodo romanos en toda la región. Los árabes
  • 7. lo siguieron utilizando. De hecho a ellos les debemos el nombre de aljibe (depósito para el almacenamiento de agua de lluvia) que deriva del árabe al-yibab. En numerosas zonas del mediterráneo aun hoy se siguen usando sistemas de recolección de agua de lluvia En América los sistemas de recolección de lluvia fueron empleados por las culturas prehispánicas. Los mayas empleaban los denominados “Chultunes” para disponer de agua en la estación seca. En numerosos países del mundo como Tailandia, Japón, Taiwán, Corea, India, Colombia, Costa Rica, Haití, la recolección se agua de lluvia es considerada como una fuente alternativa a los sistemas de distribución para el suministro de agua En la última mitad de siglo, con la proliferación de la nueva urbanización que podríamos denominar industrial, la cual ha olvidado su relación con el entorno, se ha relegado a una marginalidad a este tipo de aprovechamiento. Noobstante la aplicación de nuevas tecnologías económicas, unidas a una creciente necesidad y conciencia en torno al cuidado del agua, esta viendo la lenta reaparición de este sistema. Algunos países incluso ya empiezan a legislar al respecto. Asi por ejemplo, el gobierno de las Islas Vírgenes ha sacado una ley por la cual cada casa debe contar con un sistema de recolección de agua de lluvia que supere los 8 m2 ¿Qué es la recolección de agua de lluvia? Recoger el agua de lluvia supone utilizar el espacio de los tejados y cubiertas de un edificio para captar el agua que precipita desde el cielo. Esta agua será canalizada, filtrada y
  • 8. almacenada en un gran depósito o aljibe para su posterior uso cuando sea necesario. Los sistemas de captación de agua constan de los siguientes elementos: Área de captación– Consistente normalmente en el tejado y las cubiertas así como de cualquier superficie impermeable. El material en que se realicen o que de mínimo la cubra las cubiertas deben ser inocuas para el agua (piedras, tejas de cerámica, etc.) y no contener ningún impermeabilizante que pueda aportar sustancias tóxicas a la misma. Conductos de agua– Ya sea la propia inclinación del tejado y/o una serie de canalones o conductos que dirijan el agua captada al depósito. Deben de dimensionarse correctamente para evitar que se desborden y que se pueda desaprovecharse parte del agua. Filtros– deben de eliminar el polvo y las impurezas que porte el agua. Existen múltiples sistemas de filtrado que van desde la simple eliminación de las impurezas mas gruesas hasta los sistemas que permiten la potabilización y el pleno uso del agua. También existen filtros que permiten desechar automáticamente los primeros litros de agua recolectados en cada lluvia para permitir un lavado de la superficie colectora que elimine las impurezas que pueda haber. Depósitos o aljibes– Son los espacios en los que queda almacenada el agua recolectada. Serán de diferentes tamaños en función del agua que se pueda y quiera almacenar. Las paredes del depósito deben de ser de materiales que permitan la correcta conservación del agua. Tradicionalmente los aljibes se construían como un espacio enterrado delimitado por muros. En la actualidad existen también depósitos plásticos especialmente acondicionados para contener esta agua. (Tanques metálicos, depósitos plásticos etc.…) que también pueden ir enterrados. Sistemas de control– Estos son sistemas opcionales que gestionan la alternancia de la utilización del agua de la reserva y de la red general. Es decir cuando el agua de lluvia se acaba pasa automáticamente a suministrar agua de la red. En el momento que vuelve a llover y se recarga el depósito pasa de nuevo a emplear el agua de la red. Beneficios de la recolección de agua -Supone un autosuministro gratuito de un tipo de agua de gran calidad que permite obtener una independencia parcial o incluso total de las redes de suministro publico -Puede ayuda a aliviar de forma importante el exceso de la demanda de las redes de suministro público, contribuyendo a la mejor conservación de las reservas publicas para casos de escasez. -Supone un ahorro energético importante al no tener que emplear electricidad para bombear al menos una parte del agua que se va a usar desde las reservas a cada casa. El bombeo de agua para las zonas urbanas consume grandes cantidades de energía que se ahorrarían en caso de que parte del suministro fuera autónomo en cada casa.
  • 9. -Puede suponer un alivio para la red de drenaje público al no verter a ella el agua que cae en los tejados. -Puede ayudar a permitir la recuperación de los acuíferos subterráneos en las zonas urbanas en las que la obtención principal del agua provenga de ellos. Al emplearse el agua de la lluvia se deja de extraerla del subsuelo y con ello se permite su recuperación. -Ayuda a sensibilizar y a establecer una relación directa con el entorno que nos rodea.       ¿Que se puede hacer con el agua de lluvia? El agua de lluvia es esencialmente agua destilada. El agua de destilada es técnicamente potable e incluso algunos la consideran el agua mejor para beber. No obstante no se recomienda utilizar el agua directamente captada de la lluvia para los usos en los que se requiere agua potable. Ello se debe a que la atmósfera contiene contaminantes suspendidos que se precipitan con las gotas de lluvia a los que se puede sumar otros (orines y excrementos) que puede haber en las áreas de captación y que pueden tornar este agua no potable Tal como se recolecta el agua, si se le quitan las partículas suspendidas que puede llevar por medio de un filtro grueso, se puede emplear para muchas actividades en las que no se requiere agua potable. Así para los escusados (WC), para regar, para lavar los coches, para lavar la ropa es posible emplear este tipo de agua sin problema alguno. Además, esta agua al no contener ninguna cal, protegerá las tuberías y los conductos de las lavadoras alargando su vida útil. Algunas estimaciones indican que estos usos pueden suponer el 50% del agua que se emplea en una vivienda media urbana.
  • 10. Para lograr un uso selectivo de agua de lluvia para las actividades mencionadas en muchos casos se instalan dos redes de agua. Una conectada a la red general que cubra el consumo de agua potable (duchas, lavaplatos etc.…) y otra de agua de lluvia que vaya hacia los escusados, lavadora, y grifos en el lavadero. Se recomienda jamás mezclar el agua de la red con el agua de la lluvia en ningún momento del trazado. De hecho muchas normativas prohíben tajantemente la mezcla de las dos fuentes ya que existe la posibilidad de con ello contaminar el agua de la red general. Existen por otro lado técnicas y procedimientos para potabilizar el agua de lluvia que permite un uso pleno de la misma. Se trata de su paso por distintos tipos de filtros, su esterilización y su cloración. Estos en general son más complejos y conviene tener un control periódico de los mismos para asegurar la calidad de la misma. Ejemplo de recolección de agua de lluvia en el jardín etnobotánico de Oaxaca (México). Un admirable ejemplo de un sistema de recolección de agua de lluvia para usos propios lo representa la instalación efectuada en el jardín etnobotánico de la ciudad de Oaxaca en México. Este fantástico jardín botánico esta instalado en centro cultural de Santo Domingo en lo que antiguamente fueron las huertas del convento de Santo Domingo construido en los SXVI y XVII. Más tarde el inmueble y sus jardines fueron ocupados por el ejército con diferentes canchas deportivas y con un estacionamiento para coches. En 1994 el ejército abandona el espacio y este es remodelado para albergar el presente jardín. El jardín es una colección de en torno a las 1000 especies de plantas provenientes de todo el estado de Oaxaca. En el se albergan y aclimatan diferentes plantas de todos los climas del estado, que van desde los ambientes desérticos, los de montaña o los tropicales costeros.
  • 11. Para su cuidado y riego y a fin de no restarle agua al suministro de la ciudad, se instaló un sistema de recolección de agua de lluvia. Con el se satisfacen las demandas de agua del jardín durante todo el año. El clima en Oaxaca es permanentemente suave. Las precipitaciones se producen en la estación de lluvias que van desde Mayo hasta Noviembre siendo mas intensas en los meses que van desde Julio a Septiembre. El volumen de lluvias medio total anual es de 1503 mm. El sistema aprovecha el área de captación proporcionado por parte de los tejados de cúpulas del antiguo convento. EL área total de captación es de ½ hectárea. De esta forma cuando llueve el agua es desalojada y canalizada por unas canaletas instaladas en las fachadas y precipita hacia el suelo al igual que como ocurre en la gran mayoría de los edificios antiguos de México. Justo debajo de las canaletas, en donde cae el chorro del agua, hay dispuesto un área con cantos rodados por donde el agua se filtra hacia el depósito. Para recoger y aprovechar también el agua que cae en las superficies empedradas y enlosadas a nivel del suelo dentro del jardín, existen pequeñas hendiduras por donde se filtra hacia el depósito.
  • 12.
  • 13. Una vez el agua se ha filtrado hacia el subsuelo, esta es canalizada a través de unos filtros conformados por piedras volcánicas y cantos rodados para eliminar las impurezas que el agua pueda contener. Finalmente, el agua ya convenientemente purificada, queda almacenada en un gran depósito situado bajo uno de los patios. El depósito tiene una capacidad de 1300 metros cúbicos (1.300.000 litros) y una vez lleno es capaz de suministrar agua para toda la estación seca. La instalación cuenta además con un sistema de recirculación del agua almacenada para oxigenarla y evitar su pudrición. El sistema consiste en hacer circular el agua por una serie
  • 14. de canales y estanques dispuestos por todo el jardín. Estos elementos además de la función comentada producen un gran efecto estético que embellecen el conjunto. Curso superior en diseño de edificios de alta eficiencia