facultad de ingenierÍa programa de …‘o... · memoria de calculo ... observó una disminución...

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL

DISEÑO Y COMPARACIÓN DE UN SISTEMA DE DESAGÜES DE SANITARIOS

SECOS RESPECTO A UN SISTEMA CONVENCIONAL

PRESENTADO POR: JONNATHAN FELIPE MUÑOZ RODRIGUEZ

CÓDIGO: 503272

BOGOTÁ, D.C.

21 DE NOVIEMBRE 2016

2

Nota de aceptación:

__________________________________

__________________________________

__________________________________

__________________________________

_________________________________ Firma del presidente de jurado

_________________________________ Firma del jurado

_________________________________ Firma del jurado

Bogotá D.C, 21 de Noviembre de 2016.

4

TABLA DE CONTENIDO

1. TÍTULO ............................................................................................................................... 8

2. LÍNEA DE INVESTIGACIÓN .......................................................................................... 8

4. INTRODUCCIÓN .............................................................................................................. 9

5. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN. ......................................................................10

5.1. ANTECEDENTES .......................................................................................................10

5.2. JUSTIFICACION .........................................................................................................11

6. PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA. ....................................11

7. MARCO DE REFERENCIA ...........................................................................................12

7.1. MARCO TEÓRICO. ....................................................................................................12

8. OBJETIVOS .....................................................................................................................15

8.1. General .........................................................................................................................15

8.2. Específicos ...................................................................................................................15

9. ALCANCES Y LIMITACIONES. ...................................................................................15

10. METODOLOGÍA .........................................................................................................16

11. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES .......................................................................17

12. PRODUCTOS A ENTREGAR. .................................................................................17

13. INSTALACIONES Y EQUIPO REQUERIDO .........................................................18

14. PRESUPUESTO DEL TRABAJO Y RECURSOS FINANCIEROS. ...................18

15. ESTRATEGIAS DE COMUNICACIÓN Y DIVULGACIÓN ...................................19

16. NORMA NTC 1500 .....................................................................................................19

17. SISTEMA DE SANITARIOS SECOS ......................................................................28

18. NTC 1500 VS SANITARIO SECOS .........................................................................33

19. DISEÑO DEL PROYECTO CASA 33 SEGÚN PARAMETROS

CONVENCIONALES (NTC 1500) ........................................................................................35

19.1. GENERALIDADES ........................................................................................................35

19.2. ESPECIFICACIONES TECNICAS .......................................................................35

19.3. DESCRIPCION DEL SISTEMA DE SUMINISTRO AGUA CALIENTE ...........36

5

19.4. MEMORIAS DE CÁLCULO ...................................................................................37

19.4.1. Tanque de Almacenamiento Agua Potable .....................................................37

19.4.2. Acometida .............................................................................................................38

19.4.3. Ruta Critica Sistema de Agua Potable .............................................................39

19.4.4. Bomba suministro agua Potable .......................................................................40

19.4.5. Cabeza Neta de Succión (NPSH) .....................................................................41

19.4.6. Tanque Hidroacumulador. .................................................................................42

19.5. REDES DE DESAGUES (LLUVIAS Y RESIDUALES) ......................................43

19.5.1. DESCRIPCION DE LOS SISTEMAS DE DESAGUES RESIDUALES.......43

19.5.1.1. MEMORIAS DE CÁLCULO ...............................................................................43

19.5.2. DESAGÜES AGUAS PLUVIALES ..........................................................................45

19.5.2.1. MEMORIAS DE CÁLCULO ..............................................................................45

19.5.3. SISTEMA FILTRO ANAEROBIO ......................................................................47

19.5.4. MEMORIA DE CALCULO ..................................................................................48

19.6. LISTADO DE PLANOS ...........................................................................................48

20. DISEÑO DEL PROYECTO CASA 33 CON IMPLEMENTACION DE

SANITARIOS SECOS ............................................................................................................48

20.1. GENERALIDADES.......................................................................................................48

20.2. ESPECIFICACIONES TECNICAS ............................................................................49

20.3. MEMORIAS DE CÁLCULO ...................................................................................50

20.3.1. Ruta Critica Sistema de Agua Potable .............................................................50

20.3.2. Bomba suministro agua Potable .......................................................................51

20.3.3. Cabeza Neta de Succión (NPSH) .....................................................................52

20.3.4. Tanque Hidroacumulador. .................................................................................53

20.4. REDES DE DESAGUES RESIDUALES. ............................................................54

20.4.1. DESCRIPCION DE LOS SISTEMAS DE DESAGUES RESIDUALES.......54

20.4.2. MEMORIAS DE CÁLCULO ...............................................................................54

20.4.2.1. CAMARA DE COMPOSTAJE ...........................................................................54

20.4.2.2. RUTA CAJAS DE INSPECION .........................................................................55

20.5. LISTADO DE PLANOS ...........................................................................................56

6

21. CALCULOS DE CANTIDADES Y ANALISIS DE VARIABLES ENTRE EL

SISTEMA CONVENCIONAL Y LA IMPLEMANTACION DE SANITARIOS SECOS. 57

21.1. CALCULO DE CANTIDADES SISTEMA CONVENCIONAL:...........................57

21.2. CALCULO DE CANTIDADES CON LA IMPLEMANTACON DE LOS

SANITARIOS SECOS: ...........................................................................................................59

22. CUADRO COMPARATIVO DEL DISEÑO DE SANITARIO SECO VS EL

SISTEMA CONVENCIONAL EN EL PROYECTO CASA LOTE 33, SOPO.................61

23. CONCLUSIONES .......................................................................................................65

24. RECOMENDACIONES ..............................................................................................67

25. GLOSARIO ..................................................................................................................68

26. BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................69

27. RELACIÓN DE ANEXOS ..........................................................................................71

27.1. ANEXO1. Cronograma de actividades diagrama de Gantt. .............................71

27.2. ANEXO2. Plano COMP 1/4. ..................................................................................71

27.3. ANEXO3. Plano COMP 2/4. ..................................................................................71

27.4. ANEXO4. Plano COMP 3/4. ..................................................................................71

27.5. ANEXO5. Plano COMP 4/4. ..................................................................................71

27.6. ANEXO6. Plano HYS 1/4. .....................................................................................71

27.7. ANEXO7. Plano HYS 2/4. .....................................................................................71

27.8. ANEXO8. Plano HYS 3/4. .....................................................................................71

27.9. ANEXO9. PlanoHYS 4/4. .......................................................................................71

LISTA DE TABLAS Y GRAFICAS

Tabla 1 . Porcentaje de hogares sin alcantarillado en Colombia, año 2013 ...................................... 11

Figura 1. Tecnologías de saneamiento .............................................................................................. 12

Figura 2: El compostaje en un sistema de inodoro............................................................................ 13

Figura 3: Sistemas de compostaje, enfoques de diseño del sistema de inodoros ............................ 14

Cuadro 1: Productos a entregar ........................................................................................................ 16

Cuadro 2: Presupuesto global del anteproyecto .............................................................................. 17

Tabla 2: Caudales y presiones mínimas de operación para aparatos sanitarios ............................... 20

Tabla No 3. Evaluación de consumo .................................................................................................. 21

7

Tabla No 4.Unidades de consumo por aparatos sanitarios ............................................................... 22

Figura 4: Curva de demanda – grafica Hunter ................................................................................... 23

Tabla 5. Unidades de desagüe de aparatos sanitarios ..................................................................... 24

Tabla 6: Capacidad de descarga en L/s únicamente para flujo intermitente ................................... 24

Tabla 7. Carga máxima de unidades y longitud máxima de tubos de desagüe ................................ 25

Tabla 8. Dimensiones de los tubos de ventilación principales .......................................................... 26

Ecuación No1. Volumen de la cámara de compostaje ...................................................................... 28

Ecuación No2. Volumen de la cámara de compostaje ...................................................................... 32

Tabla 9. Comparación sistemas sanitarios secos vs norma NTC 1500 ........................................ 32/34

Figura 5: Conjunto de tanque séptico con filtro anaerobio de flujo ascendente ............................. 46

Tabla 10. Comparación del diseño casa lote 33, Sopo- sistemas sanitarios secos vs norma NTC 1500 ............................................................................................................................................. 60/63

8

PERIODO: 2016-2. PROGRAMA ACADÉMICO: INGENIERIA CIVIL. ESTUDIANTE: JONNATHAN FELIPE MUÑOZ RODRIGUEZ. CÓDIGO: 503272. ALTERNATIVA: TRABAJO DE INVESTIGACION.

1. TÍTULO

DISEÑO Y COMPARARACIÓN DE UN SISTEMA DE DESAGÜES DE SANITARIOS SECOS RESPECTO A UN SISTEMA CONVENCIONAL. ALTERNATIVA: TRABAJO DE INVESTIGACION

2. LÍNEA DE INVESTIGACIÓN GESTION Y TECNOLOGIAS PARA LA SUSTENTABILIDAD DE LAS COMUNIDADES. EJE TEMÁTICO: HIDRAULICA

3. RESUMEN Se diseñó el sistema de sanitarios secos en el munición de Sopo, casa 33 Yerbabuena, partiendo del análisis teórico de un sistema sanitario convencional según la norma técnica colombiana NTC 1500, la cual se comparó con el análisis del sistema de sanitarios secos evaluando aspectos de caudal, velocidad, diámetro, material, características constructivas, costos y diseño en general. Posteriormente se diseñó el sistema convencional y el sistema sanitario seco obteniendo los siguientes resultados respectivamente, para agua potable un caudal de 1.60 l/s y 0.9 l/s, para aguas residuales un caudal de 0.30 l/s y 0.10 l/s, para el sistema de tratamiento con tanque anaerobio un caudal de 0.1 l/s; y para sanitarios secos se remplaza con la cámara de compost de 6 m3, que permite la descomposición de la materia orgánica. Como resultado se obtuvieron 4 planos de diseño por sistema, que incluye aguas residuales y agua potable, Calculo de cantidades de obra, presupuestos y su comparación. Los resultados obtenidos permitieron concluir que se presenta una reducción en el caudal de agua potable de 43.75%, en el caudal de aguas residuales de 66.66%, lo que representa un ahorro económico y ambiental a futuro. Se eliminan sistemas como pozo séptico y el tratamiento con tanque anaeróbico, también se observó una disminución en el costo hidrosanitario de 7.988.750 pesos. Sin embargo se debe tener en cuenta que para la implementación del sistema de sanitario seco, se debe disponer de un área para el cuarto de compostaje (En este caso se adiciono un volumen de 19 m3 aproximadamente en sótano y su respectiva bomba eyectora), lo que genera costo y la necesidad de un pre diseño

9

arquitectónico, también es necesario tener en cuenta las condiciones específicas para que el compostaje se genere satisfactoriamente como aireación, el contenido de humedad (50-60%), temperatura (40-65 °C), relación de carbono a nitrógeno (25-35), pH (5,5 a 8,0), porosidad (35-50%). Palabra claves: Compostaje, diseño hidráulico, sanitario seco.

4. INTRODUCCIÓN

Actualmente los sistemas de desagües convencionales en sanitarios satisfacen nuestras necesidades, cumplen con labores de saneamiento y salubridad básica. Esto se logra mantener mediante costos ambientales muy elevados, específicamente en la utilización de agua potable y energía. Como una forma de solucionar esta problemática, se han venido desarrollando desde 1860 técnicas en sistemas sanitarios llamados sanitarios secos. Estos sistemas sanitarios tienen como cualidad o característica principal, que no requieren la utilización de agua para su funcionamiento, en su mayoría se han implementado en zonas rurales debido a la falta de alcantarillados sanitarios y suministro de agua potable (Del Porto, D., Steinfeld, C, 1998). En Colombia se han implementado proyectos de esta índole, como por ejemplo en el corregimiento de Palomino, de Dibulla en la Guajira, según la Revista Semana (2014): “Instalar un baño seco en Palomino cuesta 850.000 pesos mientras que llevar el alcantarillado costaría 8 millones de pesos. Ahora en cada casa, con cuatro habitantes en promedio, apenas se consume 2.800 litros de agua anuales con esta solución sanitaria. Si tuvieran alcantarillado o un pozo séptico esta cifra sería de 20.000 y 23.000 litros de agua, respectivamente, En total, los 500 hogares ahorrarían 10 millones de litros de agua y dejarían de contaminar 125 millones de litros, comenta el Arquitecto Alberto Saldarriaga, decano de la Facultad de Artes y Diseño de la Universidad Jorge Tadeo Lozano. La finalidad del proyecto es realizar la comparación en eficiencia tecnológica, económica y ecológica entre los sistemas sanitarios convencionales y los sistemas secos, para esto se plantean la investigación sobre las características y cualidades de cada sistema, a partir del diseño de una vivienda de interés social en zonas urbanas, y a través de conclusiones cualitativas y cuantitativas determinar la viabilidad del proyecto.

http://www.sciencedirect.com.hemeroteca.lasalle.edu.co/science/article/pii/S0956053X13004923#b0105

10

5. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN. 5.1. ANTECEDENTES Una de las maneras de ahorrar agua es mediante el uso de los Sanitarios Ecológicos Secos (SES), los cuales son utilizados tradicionalmente en países como China, India y Vietnam; y a partir de los trabajos de Joseph Jenkins, a mediados del siglo XX, también en Estados Unidos, Suiza y Francia. (Granados, 2009). Según un reporte publicado por el periódico El Tiempo Colombia, un hogar promedio, integrado por cinco personas, desperdicia unos 63.600 litros de agua al año al usar un inodoro convencional, según el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (Pnuma). El mexicano Ron Sawyer, consultor regional del Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (Pnud), comenta, "Contrario al sanitario que usamos hoy, o a una letrina que genera infecciones intestinales, el sanitario seco no contamina porque todos los residuos se acumulan en contenedores y luego se pueden reciclar. Además, tampoco propicia la aparición de insectos ni genera malos olores como sí ocurre cuando las aguas negras caen en un río o en el mar". Los sanitarios secos ya se están experimentando en viviendas de las localidades Rafael Uribe, Ciudad Bolívar, Suba, Chapinero y Bosa, donde están instalados cerca de 30 prototipos que funcionan como un proyecto piloto. "La idea es que próximamente toda una urbanización de Suba tenga instalado el sistema, como ya se ve en ciudades como Estocolmo o en centros de verano cercanos a esta ciudad sueca. En esa localidad bogotana podrían vender los residuos cuando se hayan transformado en biosólidos o utilizarlos para reforestar"(Periódico el Tiempo, 2008). Este sistema también se ha implementado en Boyacá y San Andrés, donde se presenta graves problemas por saneamiento, en este último el 80% no cuenta con un sistema de acueducto y alcantarillado optimo y las familias de estratos 1 y 2 dependen de la acumulación de las aguas lluvias para su higiene (Silva, 2008). Así mismo en el departamento de la Guajira, se han implemento sistema de sanitarios secos, ya que en el corregimiento de Palomino llevan casi 30 años sin alcantarillado, lo que contaminaba aguas subterráneas y ríos; esto generaba una crisis sanitaria al momento de drenar los pozos sépticos. Debido a esto se reemplazaron los sanitarios convencionales por baños secos, separando los residuos líquidos de los sólidos; para posteriormente mezclarlos con desechos agrícolas y abonar las huertas donde cultivan vegetales. (Revista Semana, 2014).

11

5.2. JUSTIFICACION Por medio de la comparación de los sistemas de desagüe convencional y la tecnología de los sanitarios secos, permitirá demostrar que los secos al requerir poco o nada de agua se pueden desconectar tanto del suministro de agua, como de la infraestructura de aguas residuales. Esto supone un ahorro de aguas potables y residuales que pueden ser significativas al nivel de sistema, debido a que la cisterna del inodoro constituye el mayor porcentaje de uso del agua en residencial (27%), oficina (51%), escuela (60%) y hoteles (33%) (Schultz, 1999). Otra de las ventajas del compostaje está en el ciclo de nutrientes y el transporte. Similar a los sólidos obtenidos de la planta de tratamiento de aguas residuales tradicional, los sólidos obtenidos de los inodoros de compostaje también se pueden usar como fertilizante; sin embargo, estarían libres de la contaminación de la escorrentía urbana y pueden requerir menos transporte si pueden ser aplicados cuando se produce compost (fertilizante). Los sanitarios secos son una buena promesa como solución sostenible a los problemas de infraestructura de agua y aguas residuales. Además, la operación de inodoros de compostaje está bien alineada con los principios de diseño ecológicos (Chirjiv K y Defne A, 2014). Desde una perspectiva de sostenibilidad, una conexión más fuerte con estos principios de diseño ecológico genera que los baños secos tengan una ventaja sobre los sistemas convencionales.

6. PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA. Para el año 2013, el Departamento Nacional de Estadística DANE, reportó en la Encuesta Nacional de Calidad de Vida que a nivel nacional, el 74,2 % de los hogares colombianos cuentan con inodoros conectados a alcantarillado y en las cabeceras municipales el 91,9 %. Sin embargo, en este mismo documento se aprecia que fuera de las cabeceras municipales, solo un 14,8 % de los hogares tiene alcantarillado, un 54,7 % de ellos, maneja sus residuos humanos mediante pozos sépticos, un 11,7 % tiene inodoro sin conexión a ningún sistema de tratamiento, un 14,0 % no tiene servicio sanitario y un 4,9 % maneja otro tipo de sistemas (letrinas, bajamar, etc.); lo que implica que un 85,3 % de estos hogares está disponiendo de manera inadecuada sus residuos y considerando las dificultades de tipo técnico y económico que implica llevar a cada uno de estos hogares un servicio de alcantarillado, las perspectivas de solución no parecen posibles. En la siguiente tabla se puede apreciar la situación del país por regiones.



12

Tabla 1. Porcentaje de hogares sin alcantarillado en Colombia, año 2013.

Fuente: DANE, 2013

La Tabla 1, permite apreciar que el país existen áreas cuya población que está disponiendo sus residuos humanos mediante mecanismos que ponen en un riesgo considerable tanto la salud humana, como la salud del ecosistema; se destacan las costas atlántica y pacífica (45,2 % y 53,9 % respectivamente). Por otra parte, el tratamiento de residuos humanos utilizando descargas de agua potable para su transporte a fuentes hídricas, no parece la alternativa más eficiente, ya que por lo menos el 27 % del agua potabilizada se está utilizando en los sanitarios, junto con un 20 % que se pierde en los sistemas de distribución (Devkota, et al, 2013), y aún más preocupante es que el 3 % de la energía producida se gasta en el tratamiento de agua potable y de aguas residuales (Chirjiv K y Defne A, 2014). Entonces, ¿La implementación de un sistema de sanitario seco permite reducir el consumo de agua potable, minimizar la contaminación por desagües y evitar los costos por implementación de alcantarillados en viviendas urbanas?

7. MARCO DE REFERENCIA

7.1. MARCO TEÓRICO.

Tipos de tecnologías de saneamiento: Las tecnologías de saneamiento pueden ser a base de agua o de compostaje (Fig. 1 ). En los sistemas a base de agua, la fuente de agua suministrada puede ser agua potable, el agua de lluvia o aguas grises y el tratamiento puede ser logrado a través de diversos métodos, tales como el tratamiento convencional de aguas residuales, tanques sépticos. Aunque todos estos sistemas de tecnologías de

http://www.sciencedirect.com.hemeroteca.lasalle.edu.co/science/article/pii/S0956053X13004923#f0005


13

saneamiento proporcionan la misma función de tratamiento de desechos humanos, basados en agua (Chirjiv K y Defne A, 2014).

Figura 1. Tecnologías de saneamiento.

Fuente: Chirjiv K y Defne A, 2014

Sistemas sanitarios secos: sistema de compostaje: Por lo general están hechos de plástico, de cerámica o de fibra de vidrio. Un inodoro de compostaje tiene dos componentes principales; el inodoro y el tanque de compostaje. Las otras partes de un sistema de compostaje a menudo incluyen un ventilador y tubo de ventilación para eliminar cualquier olor. Normalmente hay un drenaje para eliminar el exceso de lixiviados y puertas de acceso para el compost. Los sistemas de compostaje requieren poco o ningún uso de agua para el transporte de los desechos. Al igual que en el inodoro convencional, el inodoro en un sistema de compostaje es un recolector de residuos. Los residuos se recogen en el tanque de compostaje donde es digerido aeróbicamente. Algunos sistemas pueden utilizar las lombrices de tierra (vermicompostaje) como alternativa al compostaje aeróbico (Yadav et al., 2010 y Hill y Baldwin, 2012). Los agentes de carga o modificaciones como arena, hojas y residuos de alimentos se agregan a menudo para ayudar a co-administrar diferentes tipos de residuos, ajustar relación de carbono a nitrógeno y aumentar la porosidad del compost. El aserrín es una enmienda popular, ya que crea un entorno para que prosperen las bacterias con su alta porosidad, alta retención de agua, aire y altas propiedades de drenaje Además, la baja densidad de polvo de sierra (0,19 g / cm 3; puede reducir los requerimientos de energía de mezclado. Los inodoros de compostaje a menudo

14

están equipados con un mezclador mecánico que homogeniza la matriz de compost para mantener condiciones favorables para la digestión aeróbica donde la materia orgánica se oxida en amoníaco, dióxido de carbono, y humus. El producto final de estos inodoros contiene peso molecular estable, de alta materia orgánica disuelta que puede ser reciclado como fertilizantes de suelo. Los sólidos de tratamiento de aguas residuales se secan normalmente, digeridos, y algunas veces en abono antes de que se muevan fuera del sitio para ser depositados en vertederos, incinerados, aplicados a los cultivos como fertilizantes, o utilizados para la recuperación de energía. El único tratamiento de sólidos de los baños a base de agua seca o no, suele ser el proceso de compostaje. Después de este tratamiento, se consideran listo para la aplicación a las plantas no comestibles como fertilizantes naturales (Chirjiv K y Defne A, 2014).

Figura 2: El compostaje en un sistema de inodoro seco.


Tipos de baños ecológicos: Los inodoros de compostaje están disponibles actualmente en muchos tipos diferentes de diseños. Posibilidades de diseño incluyen la parte superior o inferior de la opción en la Fig. 3 . El objetivo fue hacer esta clasificación de los enfoques de diseño basado en los tipos de sistemas disponibles en el mercado. El diseño de un inodoro de compostaje puede seguir cualquiera de los caminos a lo largo de las líneas de izquierda a derecha. En otras palabras, un inodoro de compostaje puede ser autónomo o central, tienen tanques individuales o múltiples cámaras, ser accionado eléctricamente o manualmente, a base de agua o sin agua, recolectar por separado la orina o recoger la orina y las heces a través de una tubería, y estar instalados en edificios de una o de varias plantas.


15

Figura 3: Sistemas de compostaje, enfoques de diseño del sistema de inodoros.


8. OBJETIVOS

8.1. General

Diseñar y comparar un sistema de desagües y suministro con sanitarios secos respecto a un sistema convencional, teniendo en cuenta características físicas, hidráulicas, sanitarias y económicas en una vivienda urbana.

8.2. Específicos

Determinar y comparar las características de diseño, construcción y funcionamiento de los sanitarios convencionales con los sanitarios secos.

Diseñar el sistema de desagües y suministró con sanitarios secos en una vivienda urbana.

Determinar y comparar los costos de construcción y mantenimiento de los sanitarios convencionales con los sanitarios secos.

9. ALCANCES Y LIMITACIONES. Este proyecto se realizara en un tiempo estimado de 7 meses, comprendidos desde mayo hasta noviembre de 2016, el cual tiene como alcance el estudio investigativo de los sistemas de suministro y desagües tanto en sanitarios secos como en sistemas convencionales, según sus características funcionales y económicas, con el fin de realizar el diseño comparativo de los sistemas e identificar su relación costo beneficio, aplicado a una vivienda urbana, ubicada en el municipio de Cundinamarca. Para su desarrollo se requiere un recurso humano, la búsqueda y selección de la vivienda y sus planos respectivos, la utilización de sistemas o métodos investigativos, software de diseño el cual permita modelar planos de desagüe y suministro para la vivienda y un sistema de hojas de cálculo. La dificultad de búsqueda de una vivienda, con falencias en conexiones a sistemas de alcantarillado, escases de agua potable, y malas condiciones de

16

salubridad, puede ser una limitante en factor tiempo y recurso de estudio y diseño.

10. METODOLOGÍA Las actividades se desarrollaran teniendo como punto de referencia los objetivos planteados para el desarrollo de la investigación. 10.1 Determinar y comparar las características de diseño, construcción y

funcionamiento de los sanitarios convencionales con los sanitarios secos. Para el desarrollo se realizaran estudios investigativos mediante documentos técnicos, previamente desarrollados en sistemas de sanitarios secos. Evaluando las características físicas, hidráulicas y sanitarias, así mismo se realizara un estudio y análisis detallado de la norma NTC 1500 “código colombiano de fontanería “la cual rige el diseño y la instalación de los sistemas de suministro y desagües. A partir de las investigaciones realizadas, por medio de un cuadro comparativo, se obtendrá un análisis, en el cual se identificaran cualitativamente y cuantitativamente, ventajas y desventajas de cada uno de los sistemas. 10.2. Diseñar el sistema de desagües y suministró con sanitarios secos en una

vivienda de urbana. Inicialmente se procederá en la búsqueda de una vivienda que cuente con características tales como, falencias en el sistema de conexión de alcantarillado, que dispongan sus residuos orgánicos de manera inadecuada o por medio de pozos sépticos, viviendas en las cuales se tengan dificultades o racionamientos en el sistema de agua potable. Partiendo de esta premisa y en referencia a las consultas bibliográficas realizadas, se establecerá el diseño hidrosanitario basado en el sistema convencional, según la norma NTC 1500. Posteriormente se realizara el diseño, aplicando el sistema de sanitarios secos a la vivienda en estudio. Los diseños serán realizados mediante el software de dibujo digital AutoCad. Esta etapa del proyecto, se obtendrá como resultado los planos hidrosanitarios tanto para el diseño convencional, como en la implementación del sistema de sanitarios secos, con sus correspondientes memorias de cálculos y recomendaciones constructivas. 10.3. Determinar y comparar los costos de construcción y mantenimiento de los

sanitarios convencionales con los sanitarios secos.

17

Posterior a la realización de los diseños, se determinaran las cantidades que fueron necesarias para la realización de los mismos, se tomara el precio global del sistema convencional y el del sistema de sanitarios secos, cado uno por independiente. Con los precios totales se analizaran los sistemas desde su ámbito económico y sus características de diseño con el fin de identificar la relación entre costo/beneficio.

11. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES Ver Anexo 1.

12. PRODUCTOS A ENTREGAR.

Cuadro 1: Productos a entregar.

Fuente: Autor.

PRODUCTOS A ENTREGAR

TIPO Nombre del producto Fecha de entrega

Documento escrito Cuadro comparativo sistemas sanitario seco vs sistema convencional

05 de Agosto de 2016

Planos de diseño .dwg

Planos de diseño de la red hidrosanitaria convencional y la red sanitaria seca en la vivienda de estudio.

09 de Septiembre de 2016

Hoja de calculo

Memorias de diseño de la red hidrosanitaria convencional y la red sanitaria seca en la vivienda de estudio.

09 de Septiembre de 2016

Hoja de calculo

Cantidades y presupuestos de obra del sistema de sanitario seco vs el sistema convencional.

14 de Octubre de 2016

Documento escrito

Cuadro comparativo en relación costo beneficio del sistema de sanitario seco vs el sistema convencional.

14 de Octubre de 2016

Documento final Entrega de proyecto final 15 de Noviembre de 2016

18

13. INSTALACIONES Y EQUIPO REQUERIDO Para el desarrollo del proyecto se requiere de las siguientes instalaciones: 1. Las instalaciones propias de la Universidad Católica de Colombia, en la facultad de ingeniería civil. 2. Vivienda o planos para la realización del estudio comparativo entre el sistema sanitario convencional y el sistema sanitario seco. Para el desarrollo del proyecto se requiere de los siguientes equipos: 3. Equipos de cómputo, con software de diseño preinstalados, y Microsoft básico. 4. Equipo de impresión PLOTTER.

14. PRESUPUESTO DEL TRABAJO Y RECURSOS FINANCIEROS.

Cuadro 2: Presupuesto global del anteproyecto.

PRESUPUESTO GLOBAL DEL ANTEPROYECTO

INGRESOS EGRESOS

Ingresos

Auxilio o patrocinio para la elaboración del trabajo.

$0 $0

Recurso propio (s) $5.130.000 $5.130.000

Egresos

Nomina recurso Humano (Director tesis) $0 $3.000.000

Nomina recurso Humano (Tesista) $0 $1.000.000

Equipo de cómputo portátil (compra) $0 $800.000

Impresiones en plotter. $0 $50.000

Impresión de documentos, fotocopias y empastillaje.

$0 $40.000

Impresión poster. $0 $60.000

Transporte (universidad y vivienda de estudio) $0 $100.000

Pruebas de laboratorio $0 $0

Imprevistos $0 $80.000

Totales $0 $5.130.000

Fuente: Autor.

19

15. ESTRATEGIAS DE COMUNICACIÓN Y DIVULGACIÓN El proyecto se divulgara por medio de la sustentación ante la comunidad de la Universidad Católica de Colombia, por medio de un poster que contendrá la información relevante del proyecto. Entrega del documento final y artículo científico, que será divulgado por la Universidad Católica de Colombia, por medio de la plataforma virtual.

16. NORMA NTC 1500

Basado en (Norma técnica colombiana NTC 1500/2004-11-03) El código nacional de fontanería NTC 1500, en su segunda actualización (Editada 2014-11-12) rige las normas para las instalaciones hidrosanitarias, que se utilizan actualmente y sobre las cuales se quiere realizar la comparación con los sistemas de sanitaros secos. A continuación se mostraran los aspectos más importantes y que nos conciernen directamente en el estudio sanitario de la norma NTC 1500. El objeto de la norma es establecer los requisitos mínimos para garantizar el funcionamiento correcto de los sistemas de abastecimiento de agua potable; sistemas de desagüe de aguas negras y lluvias; sistemas de ventilación; y aparatos y equipos necesarios para el funcionamiento y uso de estos sistemas. También proporciona las directrices y los requisitos mínimos que deben cumplir las instalaciones hidráulicas, para garantizar la protección de la salud, seguridad y bienestar públicos. El numeral 16.1, indica los requerimientos y aspectos técnicos de las conexiones domiciliarias, las cuales influirán directamente en el análisis del proyecto y que se analizara más adelante en comparación al sistema de sanitario seco. 16.1. CONEXIÓN DOMICILIARIA.

16.1.1. Todos los aparatos sanitarios, los desagües, accesorios e instrumentos usados para recibir o descargar desperdicios líquidos o aguas servidas deben estar conectados al sistema de desagüe de la edificación. 16.1.2. Toda edificación que tenga aparatos sanitarios debe estar conectada a un sistema de alcantarillado público o privado, a excepción de lo descrito en el numeral 16.1.3. - Desde el numeral 16.1.3 indica que la norma autoriza manejar los sistemas de descarga de manera privada aunque pozos sépticos y otros sistemas contaminan los niveles freáticos y el subsuelo.

20

16.1.3 Donde no exista un sistema de alcantarillado público disponible para su utilización, la tubería de desagüe de la edificación debe estar conectada a un sistema privado de disposición de aguas servidas. 16.1.4. Las cubiertas, patios interiores o áreas similares que tengan desagües de aguas lluvias deben ser descargados al exterior del edificio o en cunetas; no deben estar conectados al sistema de desagüe de aguas servidas. 16.1.5. No es permitido el uso de doble Yee o doble Tee, conectadas a ramales horizontales. 16.1.6. Los tubos de desagüe o tubos de ventilación no deben ser perforados o enroscados con el propósito de hacerles conexiones. 16.1.7. Los tubos de ventilación no deben ser utilizados como desagüe y viceversa, tampoco se deben conectar ramales sin ventilar en una sola bajante. 16.1.8. Los accesorios, aparatos sanitarios, conexiones de tuberías, instrumentos o dispositivos que funcionan por gravedad deben ofrecer la menor resistencia al flujo. - Desde el numeral 16.2.1 indica la calidad de los aparatos de fontanería y los accesorios a instalar en un proceso convencional. 16.2.1 Los aparatos de fontanería deben estar fabricados de materiales duraderos y no absorbentes, deben tener superficies suaves, impermeables, libres de rugosidades. 16.2.2 Los inodoros, tanto los accionados por descarga manual como los tanques accionados por una válvula de descarga automática, deben tener un consumo promedio no superior a 6,0 L por descarga. 16.2.3 Los orinales deben tener un consumo promedio de agua de no más de 3,8 L por descarga. 16.2.4 Los grifos de los lavamanos deben estar equipados con aireadores, y deben estar diseñados y manufacturados de modo que el flujo de descarga no exceda los 9,6 L por minuto. 16.2.5 Grifos de dosificación, en los lavamanos destinados para un público transitorio, pero no limitados a ellos, como los instalados en estaciones de servicio, estaciones de trenes, aeropuertos, restaurantes y lugares de convenciones, deben instalarse grifos de cierre automático o grifos con medidores de cierre automático. Los grifos con medidor no deben descargar más de 0,95 L de agua por ciclo.

21

16.2.6 Grifos de cocina. Los grifos de los lavaplatos de cocina deben estar equipados con aireadores y deben estar diseñados y manufacturados de modo que su flujo de agua no exceda los 9,6 L por minuto. 16.2.7 Boquilla de ducha o regadera. Las boquillas de las regaderas deben estar diseñadas y fabricadas de modo que su descarga no exceda los 9,6 L por minuto. 16.2.8 El diámetro mínimo de desagüe para fregaderos, lavaplatos, lavabos de lavandería, bañeras, orinales e instalaciones similares debe ser de 38 mm; y para lavamanos, fuentes de bebederos e instalaciones pequeñas similares, mínimo 32 mm. 16.2.9 Se deberán instalar sifones de piso en los cuartos de baños, de dos o más inodoros o combinación de un inodoro y un orinal - Desde el numeral 16.3.1.1 la norma NTC 1500 nos indica las características, materiales, presiones y caudales para el suministro y distribución del agua potable en las edificaciones, en general se podrá observar que el aparato que más consume o más requiere caudal es el sanitario, ya sea de tanque o de fluxómetro con 5 y 10 unidades Hunter en comparación de duchas o lavamanos los cuales tienen 2. 16.3.1.1 Todas las edificaciones deben estar dotadas de un sistema de suministro de agua potable que no ofrezca peligro de contaminación. 16.3.1.2 Los sistemas de suministro de agua para las edificaciones se diseñarán e instalarán de manera que abastezcan de agua, en todo tiempo, a los aparatos de fontanería y equipos, con caudal y presiones que se ajusten a lo establecido en el la tabla No 2, para que funcionen satisfactoriamente y sin ruidos excesivos bajo las condiciones normales de uso. La velocidad máxima de diseño debe ser de 2 m/s.

Tabla 2. Caudales y presiones mínimas de operación para aparatos sanitarios.

Norma técnica colombiana NTC 1500/2004-11-03

22

16.3.1.3 La tubería de suministro de agua potable, los accesorios y los sellantes deben ser de materiales fabricados para tal fin y que cumplan con las especificaciones establecidas en las normas técnicas para cada material. 16.3.1.4 En sistemas de distribución de agua potable no deben ser utilizados las tuberías y los accesorios con un contenido de plomo mayor al 8 %. 16.3.1.5 Se debe instalar una válvula de corte a la salida de cada medidor hacia la instalación interna. 16.3.1.6 Toda edificación debe disponer de tanques de reserva de agua potable. 16.3.1.7 El volumen útil del tanque de reserva debe garantizar por lo menos el abastecimiento de agua para un día de servicio. 16.3.1.8 El volumen de reserva se establecerá con base a la población atendida y el consumo promedio diario estimado establecido en la Tabla No 3.

Tabla No 3. Evaluación de consumo


16.3.1.9 La acometida del tanque se debe calcular para un tiempo de llenado no mayor a 12 h. 16.3.2.0 Los tanques de almacenamiento de agua potable deben estar debidamente protegidos, ser herméticos e impermeables y estar provistos de

23

ventilación. El área mínima de la conexión de ventilación debe ser mayor o igual a cuatro veces el área de la conexión de la acometida. 16.3.2.1 Todos los tanques de almacenamiento deben tener un borde libre mínimo de 0,20 m y deben estar provistos de tubos de rebose debidamente protegidos y colocados a una distancia no menor de 150 mm sobre el nivel máximo de la lámina de agua. El área mínima de la conexión de rebose será mayor o igual a dos veces el área de la conexión de la acometida. 16.3.2.2 Ensayo. Una vez terminada una sección o un sistema total de agua fría o caliente, debe ser probada su hermeticidad bajo una presión de agua no menor a los 1 000 kPa. La tubería debe soportar la presión durante un periodo de cuatro horas y sostenerla con una tolerancia del 2 %. 16.3.2.3 El sistema de distribución del suministro de agua para el edificio debe diseñarse de manera que abastezca los aparatos y equipos con la mínima cantidad de agua necesaria para obtener un funcionamiento que satisfaga los requisitos de salubridad con presiones y velocidades adecuadas. 16.3.2.4 Para estimar la demanda del suministro de agua de los diferentes aparatos sanitarios, expresada en unidades de consumo bajo diversas condiciones de servicio, se debe considerar la Tabla 4.

Tabla No 4.Unidades de consumo por aparatos sanitarios


24

16.3.2.5. El consumo probable estimado para los aparatos usados intermitentemente, expresado en L/s, y correspondientes al número total de unidades de consumo servidas por cualquier tubo de suministro, se puede obtener de la Figura No 4.

Figura No 4. Curva de demanda – grafica Hunter


16.3.2.6 La tubería de suministro de agua deberá proveerse de un registro o válvula de paso, ubicado a continuación del medidor y dentro de la propiedad, de manera que pueda cerrarse el suministro al edificio. - Desde el numeral 16.4.1.1 la norma NTC 1500 nos indica las características técnicas, los materiales, diseño, pruebas y ventilaciones para los sistemas de desagüe, con el fin de realizar una adecuada conducción a la conexión domiciliaria respectiva. 16.4.1.1 La tubería y accesorios de desagüe debe ser de materiales aprobados con diámetro interno liso y uniforme, fabricadas para tal fin, que cumplan con las especificaciones establecidas en las normas técnicas para cada material. 16.4.1.2 El equivalente en unidades de los aparatos sanitarios indicados en la Tabla No 5 estará basado en el tamaño de la trampa sifón requerida, y los equivalentes de instalaciones sanitarias y dispositivos no indicados en la Tabla No 5 estarán basados en la capacidad asignada de descarga en L/s, de acuerdo con la Tabla No 6. Las cargas máximas para trampa sifón de un tamaño máximo de 102 mm son las siguientes: 32mm 1 unidad 38mm 3 unidades.

25

Tabla No 5. Unidades de desagüe de aparatos sanitarios


Tabla No 6. Capacidad de descarga en L/s únicamente para flujo intermitente


16.4.1.3 Los diámetros mínimos para las tuberías de desagüe, tanto vertical como horizontal, se deben determinar a partir del número total de unidades de aparato para desagüe de los aparatos conectados a dicha red. En el caso de tubos de desagües verticales, además del total de unidades de descarga, se debe considerar la longitud, conforme a lo indicado en la Tabla 7.

26

Tabla No 7. Carga máxima de unidades y longitud máxima de tubos de desagüe


16.4.1.4 La estimación del caudal de diseño se determina a partir del caudal máximo probable obtenido mediante la Figura No 4 (gráfica de Hunter) acorde con el tipo de uso de la edificación y con los caudales correspondientes a las unidades de fluxómetros. La Tabla 7 indica el número máximo de unidades de descarga de aparatos permitido en tuberías de desagüe verticales u horizontales en edificios y la longitud máxima de tubos de desagüe vertical. 16.4.1.5 Los cambios de dirección de la tubería de desagüe deben hacerse con los accesorios apropiados, codos de 22,5°,45° Y 90°, u otros accesorios aprobados de ángulos equivalentes. 16.4.1.6 La pendiente de la tubería sanitaria debe ser tal que garantice su capacidad para evacuar el caudal de diseño, con una velocidad comprendida entre 0,60 m/s y 5 m/s. 16.4.1.7 El desagüe de todos los artefactos y aparatos sanitarios se descargará por gravedad, a través de la caja de inspección maestra, que entrega al sistema de alcantarillado a través de la conexión domiciliaria. 16.4.1.8 Los sistemas de desagüe y ventilación deben ser ensayados con agua. Después que los aparatos sanitarios hayan sido instalados y sus sifones llenados de agua serán sometidos a una prueba final. 16.4.1.8.1 La prueba de estanqueidad debe ser aplicada a los sistemas de desagüe y ventilación, ya sea en su totalidad o por secciones. Debe ser llenada con agua y sometida a una presión mínima de 3 m de columna de agua. 16.4.1.9 Toda edificación debe estar conectada a un sistema de alcantarillado público o privado. 16.4.2 Cuando no se cuente con una red de alcantarillado, se deberá conectar a un sistema aprobado de tratamiento de aguas residuales.

27

16.4.2.1 Las ventilaciones deben ir en cada sifón de aparato sanitario, debe ser protegido contra sifonaje y reflujo, y se debe asegurar el flujo de aire a lo largo de todas las partes del sistema de desagüe por medio de tubos de ventilación instalados de acuerdo con los requisitos de este numeral y otros de esta norma. 16.4.2.2 El diámetro del tubo de ventilación principal se determinará por su longitud total, el diámetro de la bajante de aguas residuales correspondiente y por el total de unidades de descarga ventiladas, de acuerdo con la Tabla 8. 16.4.2.3 El diámetro de un tubo de ventilación individual no debe ser menor de 38 mm ni menor que la mitad del diámetro del desagüe al cual está conectado.

Tabla No 8. Dimensiones de los tubos de ventilación principales


16.4.2.4 Los tubos de ventilación tendrán una pendiente uniforme mínima del 1 % en forma tal que el agua que pudiera condensarse en ellos, escurra a un colector o bajante de desagüe. 16.4.2.5 Los tramos horizontales de la tubería de ventilación deben instalarse a una altura mínima de 150 mm por encima de la línea de rebose de la pieza sanitaria más alta ventilada por esta tubería. 16.4.2.6 Cada bajante de ventilación o tubo de ventilación debe prolongarse al exterior sin disminuir su diámetro, debe extenderse mínimo 0,15 m por encima del nivel de cubierta de la edificación, y debe estar retirado mínimo a 0,30 m de cualquier superficie vertical.

28

17. SISTEMA DE SANITARIOS SECOS

Basado en (Chirjiv K y Defne A, 2014) Los sistemas de sanitario seco no cuenta con una norma específica que reglamente su diseño e implementación, sin embargo por métodos experimentales y a lo largo el tiempo se han implementado ciertas características para su caracterización. Para la elección del sistema de compostaje adecuado se debe tomar en cuenta los factores locales, tales como las condiciones climáticas, la disponibilidad de agua, la infraestructura (construcción de uno o varios pisos), densidad de población y manejo del producto final. Las condiciones de temperatura locales y la disponibilidad de electricidad ayudarán a decidir entre un sanitario que funcione con electricidad o no. El tipo de infraestructura y los servicios disponibles en un sitio pueden afectar la clase de sanitario a escoger, si son edificaciones nuevas o existente, la forma de instalación de la tubería; espacio para la instalación y mantenimiento de tanques de compostaje en el sótano de un edificio ya existente; consideraciones de carga de compostaje, y la posición del compostador (nivel del suelo o por encima del nivel del suelo). La disponibilidad de un jardín cercano o terreno agrícola también puede afectar a la decisión de la instalación de un sistema de saneamiento seco a menos que se recoja el material compostado y se vende a los agricultores o transportado a una zona agrícola. Factores que afectan el compostaje aeróbico en los baños: El compostaje es el proceso de descomposición de la materia orgánica. Los microorganismos oxidan los compuestos orgánicos en condiciones aeróbicas que producen dióxido de carbono, amoníaco, compuestos volátiles, y agua. La energía se libera durante la descomposición, algunas de las cuales es utilizado por los microorganismos para la reproducción y el crecimiento; el resto se libera en forma de calor. Los organismos primarios que participan en la descomposición de la materia orgánica en una pila de compost son bacterias, actinomicetos y hongos Para que los microorganismos sobrevivan y lleven a cabo el proceso de compostaje en la cámara de compost, deben mantener condiciones ambientales adecuadas. Los factores que afectan el proceso de compostaje incluyen, contenido de agua, la temperatura, la relación de carbono a nitrógeno, pH, tamaño de partícula, porosidad, la concentración de oxígeno. Estos parámetros dependen de la formulación de la mezcla de compost. Durante el compostaje, la forma en que el proceso se gestiona depende directamente de agentes como la aireación, la mezcla, la calefacción, y la recogida de lixiviados afectarán el contenido de agua, la temperatura y la concentración de oxígeno del compost. La mayoría de estos factores que afectan a compostaje son relacionados entre sí. Generalmente, los

29

sistemas de compostaje no tienen monitores para comprobar el estado del compost. El mantenimiento requiere atención manual. Aunque algunos sistemas proporcionan un monitor para verificar los niveles de líquidos, los niveles de pH, el consumo de electricidad, y la temperatura ( Del Porto y Steinfeld, 1998 ).También cuenta con sistemas de aspersión para la distribución de líquidos automática y mezcladores programados para la mezcla regular para ayudar en la distribución del calor.

17.1. Aireación: Otro factor importante en los sistemas de compostaje es la

aireación, esta es necesaria para mantener las condiciones aeróbicas para el

compostaje. La falta de oxígeno en la pila puede provocar condiciones

anaeróbicas que conduce a problemas de olor y reduce la tasa de compostaje. Por

otra parte, no se recomienda el exceso de flujo de aire sea ya que puede eliminar

el exceso de calor y vapor de agua del compost. La fracción de volumen de

oxígeno ɛ en el compost se puede calcular usando la Ecuación No 1. ( Richard et

al., 2002 )

Ecuación No1. Volumen de la cámara de compostaje

( Richard et al., 2002 )

Vg es volumen de gas; Vw es volumen de líquido y Vs es el volumen de sólidos. Como se muestra en la ecuación No 1 , la cantidad de espacio de aire en el compost se ve afectada por el contenido de humedad del compost; cuanto más la humedad, el espacio disponible para menos aire. Miller et al. Sugiere que la concentración óptima de oxígeno este entre 15% y 20% ( Miller, 1992 ). 17.2. Contenido de humedad: La humedad en el compost es necesaria para

generar actividad microbiana adecuada, ya que el medio acuoso hace que los

nutrientes sean física y químicamente accesible a los microorganismos. Orina,

humedad en las heces, y la espuma inodoros contribuyen al contenido de

humedad en el compost. El contenido de humedad de las heces es de 82%. La

pila de compostaje produce humedad adicional como resultado de la actividad

microbiana y la oxidación biológica de la materia orgánica.

El exceso de humedad en la pila de compost puede crear condiciones

anaeróbicas. Los sistemas de compostaje pueden tener disposiciones para

eliminar los lixiviados y reducir el exceso de contenido de humedad. Si el nivel de

humedad es demasiado baja (por debajo del 40%); las condiciones secas

ralentizan el proceso de descomposición y requieren la adición de agua para la

activación. Liang et al. (2003) , en sus experimentos de compostaje de biosólidos,

observado un retardo en la iniciación y menor tasa de actividad microbiana a bajo





http://www.sciencedirect.com.hemeroteca.lasalle.edu.co/science/article/pii/S0956053X13004923#e0005



30

contenido de humedad (30-40%), a todas las temperaturas, un contenido óptimo

de humedad es del 50% y se toma como requisito mínimo para el

compostaje. (Chirjiv K y Defne A, 2014).

17.3. Temperatura: varía a lo largo de las diferentes etapas en el proceso de

compostaje, comienza con la materia orgánica fácilmente degradable, se degrada

por organismos mesófilos que funcionan en un intervalo de temperatura de 19-45

°C. El calor producido durante este proceso hace que la temperatura del compost

se eleve por encima de 45 °C donde los organismos termófilos se vuelven

activos. La velocidad de biodegradación de compost es más rápido en la fase

termófila que en la fase mesófila. La degradación máxima de la materia orgánica y

la destrucción de los agentes patógenos se producen durante la fase termófila en

un intervalo de temperatura de aproximadamente 50-65°C. Un estudio más

reciente sugirió 60 °C como la temperatura óptima para la degradación de las

heces. A temperaturas superiores de 65 °C, La actividad de compost se reduce,

debido a que la mayoría de los organismos termófilos no pueden sobrevivir a estas

temperaturas. Como el suministro de las grasas, proteínas y carbohidratos

complejos disminuye en la pila, la temperatura de la pila se reduce. Durante esta

etapa de enfriamiento, el compost parece listo para ser aplicado en tierras

agrícolas. Sin embargo, las materias orgánicas gruesas todavía necesitan ser

digeridas.

Para mantener un perfil de temperatura óptima se pueden utilizar torneado, y calentadores eléctricos. Niwagaba et al. (2009) observó que el aislamiento es esencial para mantener la temperatura en el compost incluso cuando la temperatura exterior es mayor que 25 °C. Se observó que las temperaturas óptimas no pudieron obtenerse cuando las heces de letrinas ventiladas se mezclaron con vegetación (arbusto desmenuzado) pero si se obtuvieron temperaturas suficientemente altas, bajo la adición de residuos de alimentos a las heces, ya que las altas temperaturas en una pila de compost suelen concentrarse en las partes centrales, girando a la mezcla se puede crear un perfil de temperatura más uniforme. (Chirjiv K y Defne A, 2014). 17.4. Contenido de carbono/nitrógeno y el balance de nutrientes (C/N): El

nitrógeno y el carbono contenido en las heces humanas es de alrededor de 65 mg-

N / g-seca y 500 mg-C / G-seca, respectivamente. Durante el compostaje, tanto en

el contenido de carbono y nitrógeno del compost se reducen. Hotta y Funamizu

(2007), señalan que el 66% del nitrógeno fecal se descompone en amoníaco

mientras que el 34% permanece biológicamente como un tipo inerte de nitrógeno.




31

En el caso de carbono fecal, aproximadamente el 80% se mineraliza a CO 2 (un gas invernadero), mientras que otro 20% permanece en el material compostado. La pérdida de carbono y nitrógeno en las emisiones gaseosas de CO2 y amoniaco reducen la cantidad de nutrientes fertilizantes disponibles y por lo tanto el valor agronómico del compost. Sin embargo cuando se utilizan agentes de carga con poca Biodegradabilidad y alto contenido de lignocelulosa (por ejemplo, serrín) la pérdida de nitrógeno se puede disminuir. La relación entre carbono y nitrógeno de 25-35 ha sido recomendada para el compostaje de los residuos urbanos y lodos de depuradora, dado que la relación de carbono a nitrógeno de heces humanas (C: N =8) es deficiente en carbono, una gran cantidad de carbono tiene que ser añadido a la pila de compost para ajustar la relación de carbono a nitrógeno. Recortes de hierba fresca, astillas de madera, y los desechos de cocina son ejemplos de materiales de contenido de alta voluminosidad de carbono. Restos de hierba y hojas frescas tienen una relación carbono-nitrógeno de 15: 1. Las hojas secas pueden tener una proporción aún mayor. Papel higiénico tiene una relación de carbono a nitrógeno de 200-350:1. (Chirjiv K y Defne A, 2014). 17.5. PH: El pH afecta a la respuesta de crecimiento de microorganismos en una pila de compost. Diferentes bacterias sobreviven a diferentes niveles de pH. Bernal et al. (2009) sugirió un rango de pH de 6,7 a 9,0 en una revisión de compostaje de estiércol animal. Mantener el pH en el rango 6,7-9,0 ayuda a controlar las pérdidas de nitrógeno por volatilización de amoniaco. (Chirjiv K y Defne A, 2014). 17.6. El tamaño de partícula y la porosidad: Juega un papel en el equilibrio de la zona de superficie para el crecimiento de los microorganismos y el mantenimiento de la porosidad adecuada para la aireación. Cuanto mayor sea el tamaño de partícula, mayor es la porosidad y menor la relación de superficie / masa. El compost con partículas grandes no se descompone adecuadamente debido a la inaccesibilidad microbios a las partes interiores de las partículas de compost. Por otra parte, el tamaño de partícula muy pequeño puede compactar la masa y reducir la porosidad. Se recomienda una porosidad de 35-50% para el compostaje. ( Bernal et al., 2009 ).



32

17.7. El modelado matemático del proceso de compostaje: Se basa en el enfoque

general de la aplicación de energía en masa y principios de equilibrio para el

compost y los modelos de diferente complejidad que implican tan sólo 6 a un

máximo de 30 parámetros se han desarrollado.

Cinética microbiana y el consumo de oxígeno se utilizan en el diseño de procesos

de lodos activados de la planta de tratamiento de aguas residuales. Un enfoque

similar se puede utilizar para el compostaje para estimar el tiempo que varía y la

descomposición final de proceso de compost. Estudios previos han demostrado un

éxito razonable en la predicción del tiempo de la temperatura, la humedad, el

contenido de sólidos, y la tasa de utilización de oxígeno del compost. Sin

embargo, a nuestro conocimiento de estos modelos matemáticos no se han

utilizado en el diseño y dimensionamiento de los tanques de compostaje. (Chirjiv K

y Defne A, 2014).

17.8. Diseño de baños ecológicos: El sistema de sanitarios secos no es una

tecnología nueva. Sin embargo, su diseño y funcionamiento se encuentran todavía

en las primeras etapas. Las recomendaciones formuladas en los manuales de

baños secos normalmente se basan en experiencias y no en la información

técnica. Criterios para el diseño adecuado de sanitarios secos han sido

ampliamente catalogados en variantes como la seguridad, la funcionalidad, la

economía, la estética y la asequibilidad social y ambiental.

Las consideraciones de diseño para un inodoro de compostaje deben incluir una

cámara de tamaño adecuado de compostaje, de ventilación (medios de aireación)

para ayudar en la descomposición de los desechos y para reducir el olor, el

suministro de carbón para mantener la relación de carbono a nitrógeno, un drenaje

para el exceso de líquido, y una puerta de acceso para la retirada del material

compostado, además, un calentador puede ser incluido para mantener la

temperatura y evaporar el exceso de humedad. El tamaño de la cámara de

compostaje depende del número de usuarios, el agua utilizada para la limpieza de

la taza del inodoro, la tasa de evaporación de toda el agua que entra en el inodoro,

y la velocidad de carga orgánica para el ajuste de la relación carbono-

nitrógeno. No se han realizado estudios sobre la cantidad de agua utilizada para la

limpieza de los aseos; Por lo tanto, este factor se descuida en el diseño de una

cámara de inodoro de compostaje. No hay métodos estándar para el tamaño de

una cámara de compostaje. Dos métodos para el dimensionamiento de la cámara

de compostaje se han sugerido en la literatura. ( Pickford y Reed,

1992 y Bhagwan et al., 2008).




33

El primer método calcula el volumen de la cámara de compostaje (V en m3), basado en el intervalo de vaciado en años (N), el número promedio de usuarios (P), y el lodo anual producida por persona (R) El intervalo de vaciado (N) puede tomarse como la vida de diseño (por ejemplo, 10 años). El valor R recomendado es de 0,05 m3 / año / persona.

Ecuación No2. Volumen de la cámara de compostaje

( Pickford y Reed, 1992 y Bhagwan et al., 2008).

El segundo método se basa en la carga orgánica (heces a relación de serrín) a un tanque de compostaje es mucho menor que la carga de agua y por lo tanto el balance de masa de agua debe regir el dimensionamiento del tanque de compostaje. Su enfoque incluye la contabilidad para la carga de agua de la orina y las heces y el secado / evaporación del agua necesaria para mantener el contenido de humedad del 60%. Una superficie de secado necesario se calculó como 643 cm 2 por habitante. El volumen aparente de la matriz de compost se estimó en 17 L y 34 L per cápita si el compost se retira cada seis meses y cada año, respectivamente. Incluyendo la forma del mecanismo de mezclado y el espacio libre sobre la superficie de la matriz de compost para la circulación de aire, la altura del compost se estimó en 36 y 63 cm de compost para retirar cada seis meses y al año, respectivamente. Estas estimaciones no tienen en cuenta el secado mejorado debido a la mezcla lo que reduciría los volúmenes y alturas estimadas. (Zavala y Funamizu, 2006).

18. NTC 1500 VS SANITARIO SECOS Se realiza un cuadro donde se podaran observar las diferencias en los aspectos generales entre la norma colombiana para las Instalaciones hidrosanitarias (NTC 1500) y los sistemas de sanitarios secos (forma experimental y empírica).

Tabla No 9 Comparación sistemas sanitarios secos vs norma NTC 1500

CARACTERISTICA NTC 1500 SANITARIOS SECOS

Conexión agua fría Requiere una conexión a agua

fría al sanitario ya sea en

diámetro ½” para sistemas con

tanque o diámetros de 1¼” o

1½” si son fluxómetros.

No requiere conexiones de agua

fría al sanitario.

Conexión

domiciliaria

Toda vivienda deberá

conectarse a un sistema de

alcantarillado por separado,

No requiere conexiones a la

infraestructura de aguas

residuales. De de esta forma se




34

aguas residuales de aguas

pluviales.

pueden manejar las aguas

restantes del edificio como

aguas mixtas (Las cuales

estarían libres de altos

contaminantes), en reutilización

para riego, entre otras.

Característica de

los sanitarios

El sanitarios no deben tener un

consumo máximo de 6.0L por

descarga, la presión mínima de

descarga para sistemas con

tanque y sistemas con

fluxómetro es de 7 y 10 kPa, un

caudal de 0.19 y (0.95 a 2.5) l/s

correspondientemente.

Al funcionar sin agua no

requieren de presión ni caudal,

su único consumo será para

limpiezas y cuidado de los

sanitarios y será mínimo.

Ventilación Los sistemas de sanitarios y

orinales deben contar con su

respectiva ventilación en el

diámetro de la bajante y re

ventilación con un diámetro

mínimo de 2”.

Varía según el diseño y el tipo

de sanitario a instalar. Para el

sanitarios autónomo o todo en

uno, la ventilación tiene un

diámetro de 3” y se recomienda

mantener la ventilación

completamente vertical (es decir,

hacia arriba).

Características

físico químicas

No se tiene en cuenta ningún

factor físico químico.

Se deben tener en cuenta

factores como contenido de

agua, temperatura, relación de

carbono a nitrógeno, pH, tamaño

de partícula, porosidad y

concentración de oxígeno entre

otros.

Diseño Se toma a partir de la

estimación del caudal a partir

de las unidades Hunter

dispuestas para cada aparato

sanitario (Dr. Roy B. Hunter)

A partir de métodos

experimentales y empíricos se

calcula el tamaño del tanque de

compostaje, aireación (Ecuación

No 1 Richard et al., 2002) y las

características fisicoquímicas

específicas como contenido de


35

humedad (50-60%), temperatura

(40-65 ° C), relación de carbono

a nitrógeno (25-35), pH (5,5 a

8,0), y la porosidad (35-50%).

Manejo final de las

aguas

Se conducen por sistemas

alcantarillado a plantas de

tratamiento (PTAR), en algunos

casos se vierten directamente a

ríos.

Se genera compost como

resultado, si se cumplen con los

requisitos de salubridad se

pueden utilizar como fertilizante

para jardines y plantas, si no

cumple con las características

mínimas se depositara como

relleno.

Higiene No tiene problemas de

salubridad y olores, los

sanitarios son sifonados y el

agua arrastra los sólidos.

Deben tener rigurosos sistema

de mantenimiento y control, Se

puede tener problemas con olor,

moscas entre otros si no se

dispone de la ventilación y

humedad requerida.

19. DISEÑO DEL PROYECTO CASA 33 SEGÚN PARAMETROS CONVENCIONALES (NTC 1500)

19.1. GENERALIDADES

El proyecto Casa lote 33, conjunto residencial de vivienda campestre, Yerbabonita. Se localiza en Sopo Cundinamarca. La casa lote 33 cuenta con un área total de 271,74 m² distribuida en dos pisos más cubierta. El diseño hidrosanitario se encuentra compuesto por redes de suministro y redes de desagües basados en la norma a NTC 1500 “Código Colombiano de Fontanería”.

19.2. ESPECIFICACIONES TECNICAS

El diseño corresponde a la red de suministro de agua potable se encuentra compuesto por:

Acometida

Cuarto de bombas y tanque de almacenamiento.

36

Red de distribución de agua potable. Acometida Consiste de una acometida de dos tres cuartos de pulgada (3/4”) de diámetro en tubería PVC RDE 09 con medidor volumétrico y registro general de corte dentro de la cajilla del medidor totalizador. La acometida se conectara al tanque de almacenamiento tal como se expone en los planos. A la llegada del tanque de almacenamiento se deja un registro de compuerta y un flotador mecánico en el mismo diámetro con que viene la conexión. Cuarto de Bombas y Tanque de Almacenamiento Se proyecta un tanque de almacenamiento ubicado en la zona posterior del primer piso, según como se muestra en los planos, en el tanque se almacenara el volumen de agua necesario para abastecer la demanda diaria del proyecto. El volumen de almacenamiento en este tanque como mínimo corresponde a 7.20 m3 para agua potable. El equipo de suministro tendrá capacidad para abastecer la totalidad del edificio garantizando la presión y caudal suficientes. El equipo cuenta con succión positiva ya que el cuarto de bombas se encuentra al mismo nivel del tanque. Redes de Distribución Las redes de distribución nacen en el cuarto de bombas y llevaran el agua hasta cada uno de los puntos hidráulicos de la casa. Estas redes serán en tubería PVC presión.

19.3. DESCRIPCION DEL SISTEMA DE SUMINISTRO AGUA CALIENTE

El sistema de agua caliente para primer y segundo piso, será suministrado a dos calentadores de gas provenientes de la red principal de agua potable.

37

19.4. MEMORIAS DE CÁLCULO

19.4.1. Tanque de Almacenamiento Agua Potable

PROYECTO CASA 33 YERBABUENA

Ocupacion Prom. Total 12 Hab.

Consumo promedio Diario 2400 Lts

Almacenamiento para 1 Día 2400 Lts

Almacenamiento para 3 Días 7200 Lts

7200 Lts

7,20 m3

VOLUMEN TOTAL DE ALMACENAMIENTO 7,20 m3

CALCULO DEL TANQUE DE ALMACENAMIENTO

ALMACENAMIENTO DE AGUA POTABLE

PARAMETROS DE DISEÑO

Volumen de Almacenamiento Total de Agua Potable

Se contempla una demanda minima por Habitante de 150 Lts/día de acuerdo a

Resolucion 2320 de 2009 Que modifica parcialmente Resolucion 1069 de 2000

que adopta el Reglamento Tecnico para el sector de Agua Potable y

Saneamiento Basico RAS

38

19.4.2. Acometida

7,2 m3

7,2 m3

12 Hrs

0,60 m3/Hr

0,17 Lt/s

2 m/s

Caudal 0,17 Lt/s

0,00008 m2

83,33 mm2

0,0103 m

0,41 pulg

18,93 mm

Caudal Efectivo

0,00056 m3/sg

0,56 Lt/s

Tiempo Real de Llenado de acuerdo a la Demanda Diaria

12.791,20 sg

3,55 Hrs

3/4 pulg

DIAMETRO NOMINAL DE LA ACOMETIDA ø

Area (a)

Diámetro

(ø ó d)

Diametro Efectivo de la Tubería

3/4

DIAMETRO NOMINAL DEL MEDIDOR ø

Tiempo Real

Llenado (Tr)

Volumen Total de Almacenamieto

Tiempo Maximo de Llenado de acuerdo a la

Demanda Diaria

Velocidad Maxima en la Tuberia

pulg

Caudal Real

(Qr)

Caudal (Q)

Para el llenado del Tanque se tienen en cuenta los siguientes parámetros

Demanda Diaria

CALCULO DE LA ACOMETIDA

ad

4

Velocidad

Caudalarea

Tiempo

VolumenCaudal

AreaVelocidadCaudal

Caudal

VolumenTiempo

39

19.4.3. Ruta Critica Sistema de Agua Potable

CAUDAL DIAMETRO

DISEÑO NOMINAL

DE A TRAMO ACUMULADO (LPS) (pulg) (m) (m/s)

1 2 2 2,00 0,13 1/2 0,0127 PVC-P 150 1,03

2 3 3 5,00 0,25 3/4 0,0191 PVC-P 150 0,88

3 4 2 7,00 0,38 3/4 0,0191 PVC-P 150 1,33

4 5 30 37,00 1,17 1 1/2 0,0381 PVC-P 150 1,03

5 6 4 41,00 1,60 1 1/2 0,0381 PVC-P 150 1,40

41,00 1,60 1 1/2

VELOCIDADRUGOSIDADMATERIAL

UNIDADES DE HUNTER

PROYECTO: CASA LOTE 33 (RUTA CRITICA PRESION - DE CUARTO DE BOMBAS A SUMINISTRO)

CALCULO: REVISO:

DIAMETRO TRAMO

PERDIDA PERDIDA PRESION

HORIZONTAL VERTICAL (DZ) LONG. EQUIVALENTE TOTAL UNITARIA TOTAL RESIDUAL

DE A (m) (m) (m) (m) (m/m) (m) (m)

15,00

1 2 1,30 2,00 0,99 4,29 0,108 0,46 17,46

2 3 0,50 0,00 0,15 0,65 0,050 0,03 17,50

3 4 9,00 3,50 3,75 16,25 0,109 1,78 22,77

4 5 25,00 0,00 7,50 32,50 0,030 0,98 23,75

5 6 2,00 1,50 1,05 4,55 0,054 0,24 25,49

7,0 3,49 25,49

CALCULO: REVISO:

PROYECTO: CASA LOTE 33 (RUTA CRITICA PRESION - DE CUARTO DE BOMBAS A SUMINISTRO)

LONGITUDTRAMO

40

19.4.4. Bomba suministro agua Potable

MATERIAL DE LA SUCCIÓN ………………………………………. HIERRO GALVANIZADO (H.G.)

CAUDAL TOTAL ……………………………………………………… 1,60 LPS

PORCENTAJE DE SIMULTANEIDAD PARA CONJUNTOS 100 %

CAUDAL TOTAL EN EL SISTEMA DE BOMBEO 1,60 LPS

PORCENTAJE DE FRACCIONAMIENTO DEL CAUDAL DEL SISTEMA………………...….100 %

CAUDAL DE DISEÑO DE CADA BOMBA ……………………………………………………….……1,60 LPS

PRESION NECESARIA EN LA DESCARGA

PRESION EN EL PUNTO CRITICO ……………………………………………. 15,00 m.c.a.

PERDIDAS A LA SALIDA DEL MEDIDOR ……………………………………. 6,00 m.c.a.

PERDIDAS EN MEDIDOR CRITICO …………………………………………… 6,00 m.c.a.

PERDIDAS EN LA DESCARGA ……………………………………………….. 3,49 m.c.a.

ALTURA ESTATICA EN LA DESCARGA …………………………………...… 7,00 m.c.a.

PRESION NECESARIA EN LA DESCARGA ……………………………..… 37,49 m.c.a.

ALTURA ESTATICA EN LA SUCCION ……………………………………… 1,00 mts

PERDIDAS EN LA SUCCION

LONGITUD TUBERIA …………………………… 3,50 m

LONGITUD EQUIVALENTE ……………………. 25,00 m

LONGITUD TOTAL …………………………….… 28,50 m

DIAMETRO SUCCION ………………………….. 2 Pulg.

Q (CAUDAL DISEÑO) ………………………….. 1,60 LPS

C (COEFICIENTE DE MANNING) …………….. 100 H.G.

V (VELOCIDAD) ……………………………...…. 0,79 m/seg.

PERDIDA UNITARIA ……………………………. 0,028 m/m

PERDIDAS EN LA SUCCION ………………………………………………….. 0,80 m

CABEZA DINAMICA TOTAL (C.D.T.) …………………………………………. 39,29 m.c.a.

C.D.T. DE DISEÑO ……………………………………………….40,00 m.c.a.

CALCULO DE LA CABEZA DINAMICA TOTAL

CASA LOTE 33

41

19.4.5. Cabeza Neta de Succión (NPSH)

POTENCIA

CON EFICIENCIA (h) ..………………………….. 60 %

1,60 x 1,00 x 40,0

76 x 0,6

1,4 H.P.

2,0 H.P.POTENCIA DE DISEÑO DE CADA BOMBA ………………………………………

POTENCIA =

POTENCIA =

h

76..

B

PH

HQP

PRESION ATMOSFERICA ……………...………... 5,80 m.

ALTURA ESTATICA EN LA SUCCION ……………………… 1,00 m.

PERDIDAS EN LA SUCCION ……………………………….. 0,80 m.

PRESION DE VAPOR (agua a 15 ºC) ………………….…… 0,24 m.

NPSHD ……………….…… 5,76 m.

CALCULO DEL NPSHD

(ALTURA DE ASPIRACION NETA POSITIVA )

CASA LOTE 33

v

Safatm

D

PhZ

PNPSH

D 1

.

42

19.4.6. Tanque Hidroacumulador.

POTENCIA ………………………………………………..…… 2,00 H.P.

CAUDAL TOTAL DE BOMBEO (QT) ………………….....…. 1,60 LPS

C.D.T. …………………………………………………..………. 40,00 m.c.a.

56,80 P.S.I.

RANGO DE PRESIONES

PRESION INICAL (Pa) …………………………….…. 56,80 P.S.I.

PRESION FINAL (Pb) ……………………………..…. 71,80 P.S.I.

TIEMPO DE REGULACIÓN (T) ……………………………… 1,20 min.

72,00 seg.

CAUDAL DE DISEÑO DEL TANQUE

Qm = QT x 60 % Qm ……. 0,96 LPS

VOLUMEN DE REGULACIÓN

VR …...…. 17 Lts.

VOLUMEN DEL TANQUE

VT …….… 94 Lts.

CALCULO TANQUE HIDROACUMULADOR

CASA LOTE 33

4

TQmVR

PaPb

PbVV RT

0.10

43

19.5. REDES DE DESAGUES (LLUVIAS Y RESIDUALES)

19.5.1. DESCRIPCION DE LOS SISTEMAS DE AGUAS RESIDUALES.

Las aguas residuales se manejan de forma independiente a las aguas lluvias por este motivo son dos sistemas independientes. Debido a que no se cuenta con un sistema de alcantarillado en la zona, se plantean diferente tipo de estructuras para manejar los desechos a aguas servidas del proyecto CASA LOTE 33, como trampa de grasas y trampa de espumas, pozo séptico y tanque anaeróbico. Esto con el fin de limpiar o purificar las aguas residuales y evitar contaminación por infiltración o salubridad.

19.5.1.1. MEMORIAS DE CÁLCULO

RUGOSI

DAD nVo Qo Qo T

DE A TRAMO PROPIA ACUMUL. UNIT. Q (l/s/Ha) UNIT. Q (l/s) TOTAL Q (l/s) m S pulg. milimetros (m/s) (m3/s) (L/s) Kg./m2

1 2 A Construir 0,01 0,01 10,00 0,10 0,10 12,69 2,30% 4 99,00 PVC ALC. 0,010 1,29 0,01 9,91 0,58

2 R3 A Construir 0,00 0,00 0,00 0,00 0,10 10,90 2,30% 4 99,00 PVC ALC. 0,010 1,29 0,01 9,91 0,58

R3 TA A Construir 0,00 0,00 0,00 0,00 0,10 3,00 2,30% 4 99,00 PVC ALC. 0,010 1,29 0,01 9,91 0,58

A R11 A Construir 0,02 0,02 10,00 0,20 0,20 21,00 3,50% 4 99,00 PVC ALC. 0,010 1,59 0,01 12,23 0,89

R11 R12 A Construir 0,00 0,00 0,00 0,00 0,20 0,50 3,00% 4 99,00 PVC ALC. 0,010 1,47 0,01 11,32 0,76

R12 TA A Construir 0,00 0,00 0,00 0,00 0,20 2,50 3,00% 4 99,00 PVC ALC. 0,010 1,47 0,01 11,32 0,76

LONGITUDCAUDALES DE DISEÑO

CONDICION A TUBO LLENO

TRAMO CARÁCTER.

AREA

Ha

DENSIDAD

POBLACIONALPENDIENTE

MATERIAL

DIAMETRO

INTERNO

DIAMETRO

NOMINAL

Menor a 400

Menor a 400

Menor a 400

Hab /Ha

Menor a 400

Menor a 400

Menor a 400

44

V (VEL.

REAL)

H (PROF.

HIDRAUL

ICA)

t (F.

TRACTIVAY V K Hlo Hw

DE A (m/s) m Kg/m2 m m/s m m

1 2 0,01 BIEN 0,061 CORRECTO 0,272 0,35 0,04 0,004 1,76 0,195 0,11 0,01 0,35 0,50 0,00 0,02

2 R3 0,01 BIEN 0,061 CORRECTO 0,272 0,35 0,04 0,004 1,76 0,195 0,11 0,01 0,35 0,50 0,00 0,02

R3 TA 0,01 BIEN 0,061 CORRECTO 0,272 0,35 0,04 0,004 1,76 0,195 0,11 0,01 0,35 0,50 0,00 0,02

A R11 0,02 BIEN 0,061 CORRECTO 0,272 0,43 0,04 0,004 2,17 0,195 0,17 0,01 0,43 0,50 0,00 0,02

R11 R12 0,02 BIEN 0,061 CORRECTO 0,272 0,40 0,04 0,004 2,01 0,195 0,15 0,01 0,40 0,50 0,00 0,02

R12 TA 0,02 BIEN 0,061 CORRECTO 0,272 0,40 0,04 0,004 2,01 0,195 0,15 0,01 0,40 0,50 0,00 0,02

COMPROBACION

RELACIONES HIDRAULICAS Y CONDICIONES REALES

H/f

COM

PROB

ACIO

N

TRAMO

t/T FROUDV/VoQ/Qo Y/Φ

45

19.5.2. DESAGÜES AGUAS PLUVIALES

Para el manejo de las aguas pluviales en el presente diseño se tomó una intensidad de lluvias 100 mm/hora. Se conducirá por medio de cajas de inspección las aguas de las cubiertas y de los cárcamos en primer piso a un cuerpo de agua identificado en los planos anexos como el punto (P8).

19.5.2.1. MEMORIAS DE CÁLCULO

DIAMETRO

NOMINALRUGOSIDA

D nVo Qo Qo T

V (VEL.

REAL)

H (PROF.

HIDRAULICA)

t (F.

TRACTIVA

DE A Q (l/s) m S pulg. milimetros (m/s) (m3/s) (Lt/s) Kg./m2 (m/s) m Kg/m

2

P1 P2 0,59 3,62 2,50% 3 76,20 PVC ALCANT. 0,010 1,13 0,005 5,14 0,48 0,11 BIEN 0,253 CORRECTO 0,553 0,62 0,18 0,014 1,70 SUPERCRITICO 0,592 0,28







t/T

DIAMETRO MATERIAL

CONDICION A TUBO LLENO RELACIONES HIDRAULICAS Y CONDICIONES REALES

V/Vo H/fFRO

UD

REGIMEN DE

FLUJO

TRAMO CAUDAL DE DISEÑO LONGITUD PENDIENTE

Q/QoCOMPRO

BACIONY/Φ COMPROBACION

DIAMETRO

NOMINALRUGOSIDA

D nVo Qo Qo T

V (VEL.

REAL)

H (PROF.

HIDRAULICA)

t (F.

TRACTIVA

DE A Q (l/s) m S pulg. milimetros (m/s) (m3/s) (Lt/s) Kg./m2 (m/s) m Kg/m

2








t/T

DIAMETRO MATERIAL

CONDICION A TUBO LLENO RELACIONES HIDRAULICAS Y CONDICIONES REALES

V/Vo H/fFRO

UD

REGIMEN DE

FLUJO

TRAMO CAUDAL DE DISEÑO LONGITUD PENDIENTE

Q/QoCOMPRO

BACIONY/Φ COMPROBACION

46

Caida pozo

DE A m INICIAL FINAL INICIAL FINAL INICIAL FINAL INICIAL FINAL

P1 P2 CORRECTO 0,03 2.926,256 2.926,166 2.927,106 2.926,851 2.927,106 2.926,851 0,85 0,69

P2 P3 CORRECTO 0,07 2.925,886 2.925,785 2.926,794 2.926,493 2.926,794 2.926,493 0,91 0,71

P4 P5 CORRECTO 0,05 2.924,782 2.924,650 2.925,482 2.925,539 2.925,482 2.925,539 0,70 0,89

P5 P6 CORRECTO 0,04 2.924,626 2.924,534 2.925,520 2.925,834 2.925,520 2.925,834 0,89 1,30

P3 P6 CORRECTO 0,13 2.925,238 2.925,084 2.926,442 2.925,881 2.926,442 2.925,881 1,20 0,80

P6 P7 CORRECTO 0,15 2.924,482 2.924,255 2.925,860 2.925,477 2.925,860 2.925,477 1,38 1,22

P7 P8 CORRECTO 0,32 2.924,005 2.922,907 2.925,440 2.923,885 2.925,440 2.923,885 1,43 0,98

COTA TERRENO RECUBRIMIENTOCOTA RASANTECOTA CLAVE

COMPROBACION

TRAMO

47

19.5.3. SISTEMA FILTRO ANAEROBIO Es un sistema complementario al tanque de decantación-digestión, altamente eficiente. Puede lograr reducciones de entre un 50 a 70% de DBO, sobre la remoción lograda previamente en el tanque séptico. Consiste en un tanque o cámara cerrada, compuesta por un lecho de grava y gravilla en donde el afluente proveniente del tanque séptico pasa de manera ascendente, a través de los intersticios y la película biológica que se forma sobre la superficie de este material granular, realiza un trabajo de digestión y reducción anaerobia. Estas unidades pueden estar unidas a manera de última cámara de un tanque séptico lo que disminuye costos de construcción o pueden ser unidades independientes, lo que facilita las labores de limpieza y mantenimiento. (Lozano-Rivas.Universidad Nacional de Colombia. 2012)

Figura No 5 Conjunto de tanque séptico con filtro anaerobio de flujo ascendente

Lozano-Rivas.Universidad Nacional de Colombia. 2012.

Los lechos de contacto anaerobio deben cumplir con las siguientes especificaciones:

Volumen: 0,02 a 0,04 m3 por cada 0,1 m3 /d de aguas residuales a tratar.

Como falso fondo, puede proyectarse una placa perforada con orificios de entre 2,4 y 3,6 cm.

También puede emplearse, como falso fondo, una cama de grava de 0,20 m de espesor, con grava de entre 2,5 y 3,5 cm de diámetro.

El lecho filtrante suele tener un espesor no menor a los 0,5 m y está compuesto, de manera ascendente, de la siguiente manera: o Una primera capa de grava de 0,45 a 0,55 m de espesor y tamaños entre 1,2, y 1,8 cm de diámetro o Seguida por otra capa de 0,25 a 0,30 cm de espesor y tamaños entre 0,6 y 0,9 cm de diámetro.

48

19.5.4. MEMORIA DE CALCULO

19.6. LISTADO DE PLANOS

PLANO ARCHIVO CONTIENE

HYS 1/4 ...\DESAGUES PROYNTC 1500.dwg

REDES DE DESAGUES PRIMER PISO

HYS 2/4 ...\DESAGUES PROY NTC 1500.dwg

REDES DE DESAGUES SEGUNDO PISO, CUBIERTA Y DETALLES

HYS 3/4 ...\SUMINISTRO PROY NTC 1500.dwg

REDES DE SUMINISTRO PRIMER PISO

HYS 4/4 ...\SUMINISTRO PROY NTC 1500.dwg

REDES DE SUMINISTRO SEGUNDO PISO Y DETALLES

20. DISEÑO DEL PROYECTO CASA 33 CON IMPLEMENTACION DE SANITARIOS SECOS

20.1. GENERALIDADES

Para este diseño se implementaron sistemas de sanitarios secos o compostaje (Se eliminaron los sistemas convencionales de sanitarios), diseñando el volumen de la cámara de compostaje, su ventilación, los tubos o ductos para los sanitarios, su sistema de filtración, compuertas, entrada de aire entre otros y según se muestra en los planos adjuntos. Para los demás aparatos hidrosanitarios, se diseña según NTC 1500 la cual se encuentra compuesto por redes de suministro y desagües.

CAUDAL A SISTEMA

ANAEROBICO (l/s)

CAUDAL A SISTEMA

ANAEROBICO (l/dia)

CAUDAL A SISTEMA

ANAEROBICO (m3/dia)

VOLUMEN POR CADA 0,1

m3/dias (m3)

VOLUMEN TANQUE

ANAEROBIO

0,1 8640 8,64 0,04 3,5

CALCULO VOLUMEN DE TANQUE ANAEROBIO

49

20.2. ESPECIFICACIONES TECNICAS

Los factores que se utilizaran en para la cámara de compostaje y que afectan proceso de compostaje son:

aireación, el contenido de humedad (50-60%)

Temperatura (40-65 °C).

Relación de carbono a nitrógeno (25-35)

pH (5,5 a 8,0)

Porosidad (35-50%). Estos factores son necesarios para la elaboración de un compost óptimo y listo para la reutilización como abono y recuperación de tierras, sin embargo se deben realizar estudios para verificar su estado, ya sea que se retiren cada seis meses o cada año. Si no cumplen con las características para esto se deben depositar como rellenos.

50

20.3. MEMORIAS DE CÁLCULO 20.3.1. Ruta Critica Sistema de Agua Potable

CAUDAL DIAMETRO

DISEÑO NOMINAL

DE A TRAMO ACUMULADO (LPS) (pulg) (m) (m/s)

1 2 2 2,00 0,13 1/2 0,0127 PVC-P 150 1,03

2 3 2 4,00 0,16 3/4 0,0191 PVC-P 150 0,56

3 4 12 16,00 0,76 1 0,0254 PVC-P 150 1,50

4 5 4 20,00 0,90 1 0,0254 PVC-P 150 1,78

20,00 0,90 1

PROYECTO: CASA LOTE 33 (RUTA CRITICA PRESION SIN SANITARIOS- SUMINISTRO)

DIAMETRO TRAMO VELOCIDADRUGOSIDADMATERIAL

UNIDADES DE HUNTER

PERDIDA PERDIDA PRESION

HORIZONTAL VERTICAL (DZ) LONG. EQUIVALENTE TOTAL UNITARIA TOTAL RESIDUAL

DE A (m) (m) (m) (m) (m/m) (m) (m)

15,00

1 2 1,30 2,00 0,99 4,29 0,108 0,46 17,46

2 3 9,00 3,50 3,75 16,25 0,022 0,36 21,32

3 4 25,00 0,00 7,50 32,50 0,097 3,16 24,48

4 5 2,00 1,50 1,05 4,55 0,133 0,60 26,59

7,0 4,59 26,59

PROYECTO: CASA LOTE 33 (RUTA CRITICA PRESION SIN SANITARIOS- SUMINISTRO)

LONGITUDTRAMO

51

20.3.2. Bomba suministro agua Potable

MATERIAL DE LA SUCCIÓN ………………………………………. HIERRO GALVANIZADO (H.G.)

CAUDAL TOTAL ……………………………………………………… 0,90 LPS

PORCENTAJE DE SIMULTANEIDAD PARA CONJUNTOS 100 %

CAUDAL TOTAL EN EL SISTEMA DE BOMBEO 0,90 LPS

PORCENTAJE DE FRACCIONAMIENTO DEL CAUDAL DEL SISTEMA………………...….100 %

CAUDAL DE DISEÑO DE CADA BOMBA ……………………………………………………….……0,90 LPS

PRESION NECESARIA EN LA DESCARGA

PRESION EN EL PUNTO CRITICO ……………………………………………. 15,00 m.c.a.

PERDIDAS A LA SALIDA DEL MEDIDOR ……………………………………. 3,00 m.c.a.

PERDIDAS EN MEDIDOR CRITICO …………………………………………… 0,00 m.c.a.

PERDIDAS EN LA DESCARGA ……………………………………………….. 4,59 m.c.a.

ALTURA ESTATICA EN LA DESCARGA …………………………………...… 7,00 m.c.a.

PRESION NECESARIA EN LA DESCARGA ……………………………..… 29,59 m.c.a.

ALTURA ESTATICA EN LA SUCCION ……………………………………… 1,00 mts

PERDIDAS EN LA SUCCION

LONGITUD TUBERIA …………………………… 3,00 m

LONGITUD EQUIVALENTE ……………………. 20,00 m

LONGITUD TOTAL …………………………….… 23,00 m

DIAMETRO SUCCION ………………………….. 1 1/2 Pulg.

Q (CAUDAL DISEÑO) ………………………….. 0,90 LPS

C (COEFICIENTE DE MANNING) …………….. 100 H.G.

V (VELOCIDAD) ……………………………...…. 0,79 m/seg.

PERDIDA UNITARIA ……………………………. 0,039 m/m

PERDIDAS EN LA SUCCION ………………………………………………….. 0,90 m

CABEZA DINAMICA TOTAL (C.D.T.) …………………………………………. 31,49 m.c.a.

C.D.T. DE DISEÑO ……………………………………………….32,00 m.c.a.

CALCULO DE LA CABEZA DINAMICA TOTAL

CASA LOTE 33 - SIN SANITARIOS

52

20.3.3. Cabeza Neta de Succión (NPSH)

POTENCIA

CON EFICIENCIA (h) ..………………………….. 60 %

0,90 x 1,00 x 32,0

76 x 0,6

0,6 H.P.

1,0 H.P.POTENCIA DE DISEÑO DE CADA BOMBA ………………………………………

POTENCIA =

POTENCIA =

h

76..

B

PH

HQP

PRESION ATMOSFERICA ……………...………... 5,80 m.

ALTURA ESTATICA EN LA SUCCION ……………………… 1,00 m.

PERDIDAS EN LA SUCCION ……………………………….. 0,90 m.

PRESION DE VAPOR (agua a 15 ºC) ………………….…… 0,24 m.

NPSHD ……………….…… 5,66 m.

CALCULO DEL NPSHD

(ALTURA DE ASPIRACION NETA POSITIVA )


v

Safatm

D

PhZ

PNPSH

D 1

.

53

20.3.4. Tanque Hidroacumulador.

POTENCIA ………………………………………………..…… 1,00 H.P.

CAUDAL TOTAL DE BOMBEO (QT) ………………….....…. 0,90 LPS

C.D.T. …………………………………………………..………. 32,00 m.c.a.

45,44 P.S.I.

RANGO DE PRESIONES

PRESION INICAL (Pa) …………………………….…. 45,44 P.S.I.

PRESION FINAL (Pb) ……………………………..…. 60,44 P.S.I.

TIEMPO DE REGULACIÓN (T) ……………………………… 1,20 min.

72,00 seg.

CAUDAL DE DISEÑO DEL TANQUE

Qm = QT x 60 % Qm ……. 0,54 LPS

VOLUMEN DE REGULACIÓN

VR …...…. 10 Lts.

VOLUMEN DEL TANQUE

VT …….… 46 Lts.

CALCULO TANQUE HIDROACUMULADOR


4

TQmVR

PaPb

PbVV RT

0.10

54

20.4. REDES DE DESAGUES RESIDUALES.

20.4.1. DESCRIPCION DE LOS SISTEMAS DE AGUAS RESIDUALES.

Debido a que no se cuenta con un sistema de alcantarillado en la zona, se implementó sanitarios secos por lo cual no se necesitaran sistemas sépticos entre otros para el manejo de las aguas residuales. Las aguas residuales se manejan de forma independiente a las aguas lluvias por este motivo son dos sistemas independientes.

20.4.2. MEMORIAS DE CÁLCULO

20.4.2.1. CAMARA DE COMPOSTAJE

N: INTERVELO

DE VACIADO

(Años)

P: PROMEDIO DE

USUARIOS (Und)

R: PRODUCCION DE LODO POR

PERSONA (m3/Año/Persona)

VOLUMEN CAMARA DE COMPOSTAJE

(m3)

10 12 0,05 6

CAMARA DE COMPOSTAJE

55

20.4.2.2. RUTA CAJAS DE INSPECION

RUGOS

IDAD nVo Qo Qo T

DE A TRAMO PROPIA ACUMUL. UNIT. Q (l/s/Ha) UNIT. Q (l/s) TOTAL Q (l/s) m S pulg. milimetros (m/s) (m3/s) (L/s) Kg./m2




LONGITUDCAUDALES DE DISEÑO

CONDICION A TUBO LLENO

TRAMO CARÁCTER.

AREA

HaPENDIENTE

MATERIAL

DIAMETRO

INTERNODIAMETRO NOMINAL

V (VEL.

REAL)

H (PROF.

HIDRAULICA)

t (F.

TRA

CTIV

Y V K Hlo Hw

(m/s) m Kg/m2 m m/s m m

0,01 BIEN 0,061 CORRECTO 0,272 0,35 0,04 0,004 1,76 0,195 0,11 0,01 0,35 0,50 0,00 0,02

0,01 BIEN 0,061 CORRECTO 0,272 0,35 0,04 0,004 1,76 0,195 0,11 0,01 0,35 0,50 0,00 0,02

0,01 BIEN 0,061 CORRECTO 0,272 0,35 0,04 0,004 1,76 0,195 0,11 0,01 0,35 0,50 0,00 0,02

COMPROBACION

RELACIONES HIDRAULICAS Y CONDICIONES REALES

H/fCOMPRO

BACIONt/T

FROU

DV/VoQ/Qo Y/Φ

56

20.5. LISTADO DE PLANOS

PLANO ARCHIVO CONTIENE

COMP 1/4

...\DESAGUES PROY SANITARIOS SECOS.dwg

REDES DE DESAGUES CON SISTEMA DE COMPOSTAJE SOTANO Y PRIMER PISO

COMP 2/4 ...\DESAGUES PROY SANITARIOS SECOS.dwg

REDES DE DESAGUES CON SISTEMA DE COMPOSTAJE SEGUNDO PISO, CUBIERTA Y DETALLES

COMP 3/4 ...\SUMINISTRO PROY SANITARIOS SECOS.dwg

REDES DE SUMINISTRO CON SISTEMA DE COMPOSTAJE PRIMER PISO

COMP 4/4 ...\SUMINISTRO PROY SANITARIOS SECOS.dwg

REDES DE SUMINISTRO CON SISTEMA DE COMPOSTAJE SEGUNDO PISO Y DETALLES

57

21. CALCULOS DE CANTIDADES Y ANALISIS DE VARIABLES ENTRE EL SISTEMA CONVENCIONAL Y LA IMPLEMANTACION DE SANITARIOS

SECOS. 21.1. CALCULO DE CANTIDADES SISTEMA CONVENCIONAL:

Actividad U.M. PRIMER PISO SEGUNDO PISO VERTICAL Cant. Cant. Final Vr.Unitario Vr.Total

1 INSTALACIONES HIDROSANITARIAS

1.01 PUNTOS HIDRAULICOS AGUA FRIA

1.01.01 PH PVCP LAVAMANOS PARAL DESDE PISO 1/2" UN 2,00 2,00 4,00 4,00 20.076,00 80.304,00

1.01.02 PH PVCP SANITARIO PARAL DESDE PISO 1/2" UN 3,00 1,00 4,00 4,00 19.481,00 77.924,00

1.01.03 PH PVCP DUCHA PARAL DESDE PISO 1/2" UN 1,00 1,00 2,00 2,00 19.840,00 39.680,00

1.01.04 PH PVCP LAVAPLATOS PARAL DESDE PISO 1/2" UN 1,00 1,00 1,00 20.033,00 20.033,00

1.01.05 PH PVCP LAVADORA PARAL DESDE PISO 1/2" UN 1,00 1,00 1,00 23.338,00 23.338,00

1.01.06 PH PVCP LAVADERO PARAL DESDE PISO 1/2" UN 1,00 1,00 1,00 27.355,00 27.355,00

1.01.07 PH PVCP CALENTADOR PARAL DESDE PISO 1/2" (Caldera) UN 2,00 2,00 2,00 25.502,00 51.004,00

Total PUNTOS HIDRAULICOS AGUA FRIA 11,00 4,00 319.638,00

1.02 PUNTOS HIDRAULICOS AGUA CALIENTE

1.02.01 PH CPVC DUCHA PARAL DE PISO 1/2" UN 1,00 1,00 2 2,00 28.126,00 56.252,00

1.02.02 PH CPVC CALENTADOR PARAL DE PISO 1/2" UN 2,00 2 2,00 29.528,00 59.056,00

1.02.03 PH CPVC LAVADORA PARAL DE PISO 1/2" UN 1,00 1 1,00 24.738,00 24.738,00

1.02.04 PH CPVC LAVAMANOS PARAL DE PISO 1/2" UN 3,00 1,00 4 4,00 23.534,00 94.136,00

1.02.05 PH CPVC LAVAPLATOS PARAL DE PISO 1/2" UN 1,00 1 1,00 23.726,00 23.726,00

Total PUNTOS HIDRAULICOS AGUA CALIENTE 8,00 1,00 257.908,00

1.03 REDES AGUA FRIA PVCP -

1.03.01 TUBERIA PVCP RDE 09 1/2" ML 55,00 5,00 69 69,00 3.783,00 261.027,00

1.03.02 ACCESORIO PVCP 1/2" UN 60,00 10,00 81 81,00 671,00 54.351,00

1.03.03 TUBERIA PVCP RDE 11 3/4" ML 41,43 4,85 3,20 57 57,00 4.357,00 248.349,00

1.03.04 ACCESORIO PVCP 3/4" UN 28,00 13,00 2,00 49 50,00 817,00 40.850,00

1.03.05 TUBERIA PVCP RDE 13.5 1" ML 5,05 6 6,00 5.152,00 30.912,00

1.03.06 ACCESORIO PVCP 1" UN 8,00 9 10,00 1.247,00 12.470,00

1.03.07 TUBERIA PVCP RDE 21 1 1/2" ML 25,20 29 29,00 8.240,00 238.960,00

1.03.08 ACCESORIO PVCP 1 1/2" UN 9,00 10 11,00 4.315,00 47.465,00

Total REDES AGUA FRIA PVCP 934.384,00

1.04 REDES DE AGUA CALIENTE

1.04.01 TUBERIA CPVC 1/2" ML 20,34 5,50 3,15 33 34,00 5.373,00 182.682,00

1.04.02 ACCESORIO CPVC 1/2" UN 31,00 8,00 2,00 47 48,00 974,00 46.752,00

1.04.05 TUBERIA CPVC 3/4" ML 19,23 22 23,00 6.787,00 156.101,00

1.04.06 ACCESORIO CPVC 3/4" UN 7,00 8 9,00 1.415,00 12.735,00

Total REDES DE AGUA CALIENTE 398.270,00

1.05 REDES EN ACERO GALVANIZADO

1.05.01 TUBERIA AG 1/2 " ML 3,50 4 4,00 11.696,00 46.784,00

1.05.02 ACCESORIO AG 1/2 " UN 8,00 9 9,00 1.926,00 17.334,00

1.05.03 TUBERIA AG 1 " ML 3,70 4 5,00 19.473,00 97.365,00

1.05.04 ACCESORIO AG 1 " UN 3,00 3 4,00 3.972,00 15.888,00

1.05.05 TUBERIA AG 1 1/2" ML 10,37 11 12,00 32.046,00 384.552,00

1.05.06 ACCESORIO AG 1 1/2" UN 7,00 8 8,00 7.831,00 62.648,00

1.05.07 TUBERIA AG 2" ML 3,57 4 4,00 38.728,00 154.912,00

1.05.08 ACCESORIO AG 2" UN 3,00 3 4,00 10.993,00 43.972,00

Total REDES EN ACERO GALVANIZADO 823.455,00

1.06 SALIDAS SANITARIAS

1.06.01 SALIDA SANITARIA SANITARIO 4" UN 3,00 1,00 4 4,00 44.654,00 178.616,00

1.06.02 SALIDA SANITARIA LAVAMANOS 2" UN 3,00 1,00 4 4,00 27.899,00 111.596,00

1.06.03 SALIDA SANITARIA DUCHA 2" UN 1,00 1,00 2 2,00 27.680,00 55.360,00

1.06.04 SALIDA SANITARIA LAVAPLATOS 2" UN 1,00 1 2,00 28.583,00 57.166,00

1.06.05 SALIDA SANITARIA LAVADERO 2" UN 1,00 1 1,00 33.837,00 33.837,00

1.06.06 SALIDA SANITARIA LAVADORA 2" UN 1,00 1 1,00 30.778,00 30.778,00

1.06.07 SALIDA SANITARIA SIFON DE PISO 2" UN 6,00 1,00 7 7,00 25.683,00 179.781,00

1.06.08 SALIDA SANITARIA SIFON DE PISO 3" UN 1,00 1 1,00 35.202,00 35.202,00

Total SALIDAS SANITARIAS 682.336,00

1.07 REDES DE AGUAS RESIDUALES

1.07.01 TUBERIA PVCS 2" ML 26,00 1,90 32 33,00 7.221,00 238.293,00

1.07.02 TUBERIA PVCL 2" ML 5,20 6,10 3,15 17 17,00 5.600,00 95.200,00

1.07.03 ACCESORIO PVCS 2" UN 49,00 12,00 70 71,00 8.362,00 593.702,00

1.07.04 TUBERIA PVCS 3" ML 19,05 22 22,00 10.596,00 233.112,00

1.07.05 ACCESORIO PVCS 3" UN 10,00 12 12,00 5.114,00 61.368,00

1.07.06 TUBERIA PVCS 4" ML 79,50 5,85 3,20 102 102,00 14.388,00 1.467.576,00

1.07.07 ACCESORIO PVCS 4" UN 19,00 11,00 2,00 37 37,00 9.083,00 336.071,00

Total REDES DE AGUAS RESIDUALES 3.025.322,00

1.08 REDES DE AGUAS LLUVIAS

1.08.03 TUBERIA PVCS 3" ML 24,51 23,20 55 55,00 10.596,00 582.780,00


1.08.05 TUBERIA PVCS 4" ML 64,85 75 75,00 14.388,00 1.079.100,00


Total REDES DE AGUAS LLUVIAS 1.806.751,00

CASA LOTE 33

CANTIDADES SEGÚN NTC 1500 CONVENCIONAL

58

1.09 VALVULAS Y CHEQUES DISTRIBUCION

1.09.01 VALVULA DE BOLA 1/2" UN 7,00 1,00 8 8,00 16.451,00 131.608,00

1.09.02 VALVULA DE BOLA 3/4" UN 4,00 1 1,00 24.239,00 24.239,00

1.09.03 VALVULA DE BOLA 1 " UN 1,00 1 1,00 35.923,00 35.923,00

1.09.06 VALVULA DE PASO DIRECTO 1/2" UN 1,00 1 1,00 20.726,00 20.726,00

1.09.07 CHEQUE 1/2" UN 2,00 2 2,00 33.299,00 66.598,00

1.09.11 VALVULA ANTIFRAUDE 1/2" UN 1,00 1 1,00 12.082,00 12.082,00

Total VALVULAS Y CHEQUES DISTRIBUCION 291.176,00

1.10 MONTAJE CONEXION DE APARATOS Y EQUIPOS

1.10.01 MONTAJE SANITARIO DE TANQUE UN 3,00 1,00 4 4,00 17.455,00 69.820,00

1.10.02 MONTAJE DE DUCHA UN 1,00 1,00 2 2,00 16.588,00 33.176,00

1.10.03 MONTAJE LAVAPLATOS UN 1,00 1 1,00 22.164,00 22.164,00

1.10.04 MONTAJE LAVAMANOS UN 3,00 1,00 4 4,00 22.161,00 88.644,00

1.10.05 CONEXION DESAGUE LAVADEROS UN 1,00 1 1,00 11.012,00 11.012,00

1.10.06 MONTAJE LLAVES LAVADORA UN 1,00 1 1,00 6.074,00 6.074,00

1.10.07 MONTAJE MEDIDOR A.F. 1/2" - 1" UN 1,00 1 1,00 12.521,00 12.521,00

1.10.07 MONTAJE EQUIPO DE BOMBEO UN 1,00 1 1,00 950.000,00 700.000,00

1.10.08 MONTAJE TANQUE HIDROACUMULADOR UN 1,00 1 1,00 81.793,00 81.793,00

1.10.09 MONTAJE CALESNTADORES UN 2,00 2 2,00 186.000,00 372.000,00

Total MONTAJE CONEXION DE APARATOS Y EQUIPOS 1.397.204,00

1.11 CONSTRUCCION EN MAMAPOSTERIACONSTRUCCION EN MAMPOSTERIA

1.11.01 CAJA DE INSPECCION 0.60 X 0.60 PROF. 1 M UN 6,00 6 6 767.374,00 4.604.244,00


1.11.03 TRAMPA DE JABONES UN 1,00 1 1 656.219,00 656.219,00

1.11.05 FILTRO ANAEROBICO UN 1,00 1 1 3.186.927,00 3.186.927,00

1.11.04 SISTEMA SEPTICO UN 1,00 1 1 2.856.000,00 2.856.000,00

Total CONSTRUCCION EN MAMAPOSTERIA 15.028.442,00

1.12 OBRAS COMPLEMENTARIAS

1.12.04 PRUEBA DE REDES UN 2,00 2 2,00 65.000,00 130.000,00

Total OBRAS COMPLEMENTARIAS 130.000,00

1.13 SOPORTERIA

1.13.01 ABRAZADERAS ø1 A 2" UN 20,80 23 23,00 5.117,00 117.691,00

1.13.02 ABRAZADERAS ø4" UN 65,70 72 73,00 6.756,00 493.188,00

Total SOPORTERIA 610.879,00

Total INSTALACIONES HIDROSANITARIAS 25.705.765,00

2 CUARTO DE BOMBAS

2.01 CUARTO DE BOMBAS

2.01.1 VALVULA DE PIE 2" UN 1,00 1 1,00 103.881,00 103.881,00

2.01.2 VALVULA DE PASO DIRECTO 2" UN 1,00 1 1,00 114.418,00 114.418,00

2.01.3 CUEQUE HIDRAULICO 2" UN 1,00 1 1,00 121.522,00 121.522,00

2.01.4 CUEQUE HIDRAULICO 1 1/2" UN 1,00 1 1,00 86.522,00 86.522,00

2.01.5 CUEQUE CORTINA 2" UN 1,00 1 1,00 177.282,00 177.282,00

2.01.6 CUEQUE CORTINA 1 1/2" UN 1,00 1 1,00 91.544,00 91.544,00

2.01.7 COPA EXCENTRICA 2" X 1 1/2" UN 1,00 1 1,00 26.527,00 26.527,00

2.01.8 COPA CONCEXCENTRICA 1 1/2" X 1 1/4" UN 1,00 1 1,00 5.419,00 5.419,00

2.01.9 JUNTA DE EXPANSION BORRACHA 2" UN 1,00 1 1,00 103.412,00 103.412,00

2.01.15 JUNTA DE EXPANSION BORRACHA 1 1/2" UN 1,00 1 1,00 68.939,00 68.939,00

2.01.10 MANOMETRO GLICERINA 200 PSI DIAL 2" UN 1,00 1 1,00 21.651,00 21.651,00

2.01.11 VALVULA UNIVERSAL 1 1/2" UN 1,00 1 1,00 276.138,00 276.138,00

2.01.12 VALVULA FLOTADOR MECANICO 3/4" UN 1,00 1 1,00 99.321,00 99.321,00

Total CUARTO DE BOMBAS 1.296.576,00

SUBTOTAL 27.002.341,00

ADMINISTRACION 7 % 1.890.163,87

IMPREVISTOS 3 % 810.070,23

UTILIDAD 5 % 1.350.117,05

IVA SOBRE UTILIDAD 16% 216.018,73

TOTAL OBRA 31.268.710,88

59

21.2. CALCULO DE CANTIDADES CON LA IMPLEMANTACON DE LOS SANITARIOS SECOS:

Actividad U.M. PRIMER PISO SEGUNDO PISO VERTICAL Cant. Cant. Final Vr.Unitario Vr.Total

1 INSTALACIONES HIDROSANITARIAS

1.01 PUNTOS HIDRAULICOS AGUA FRIA

1.01.01 PH PVCP LAVAMANOS PARAL DESDE PISO 1/2" UN 2,00 2,00 4,00 4,00 20.076,00 80.304,00

1.01.03 PH PVCP DUCHA PARAL DESDE PISO 1/2" UN 1,00 1,00 2,00 2,00 19.840,00 39.680,00

1.01.04 PH PVCP LAVAPLATOS PARAL DESDE PISO 1/2" UN 1,00 1,00 1,00 20.033,00 20.033,00

1.01.05 PH PVCP LAVADORA PARAL DESDE PISO 1/2" UN 1,00 1,00 1,00 23.338,00 23.338,00

1.01.06 PH PVCP LAVADERO PARAL DESDE PISO 1/2" UN 1,00 1,00 1,00 27.355,00 27.355,00

1.01.07 PH PVCP CALENTADOR PARAL DESDE PISO 1/2" (Caldera) UN 2,00 2,00 2,00 25.502,00 51.004,00

Total PUNTOS HIDRAULICOS AGUA FRIA 8,00 3,00 241.714,00

1.02 PUNTOS HIDRAULICOS AGUA CALIENTE

1.02.01 PH CPVC DUCHA PARAL DE PISO 1/2" UN 1,00 1,00 2 2,00 28.126,00 56.252,00

1.02.02 PH CPVC CALENTADOR PARAL DE PISO 1/2" UN 2,00 2 2,00 29.528,00 59.056,00

1.02.03 PH CPVC LAVADORA PARAL DE PISO 1/2" UN 1,00 1 1,00 24.738,00 24.738,00

1.02.04 PH CPVC LAVAMANOS PARAL DE PISO 1/2" UN 3,00 1,00 4 4,00 23.534,00 94.136,00

1.02.05 PH CPVC LAVAPLATOS PARAL DE PISO 1/2" UN 1,00 1 1,00 23.726,00 23.726,00

Total PUNTOS HIDRAULICOS AGUA CALIENTE 8,00 1,00 257.908,00

1.03 REDES AGUA FRIA PVCP -

1.03.01 TUBERIA PVCP RDE 09 1/2" ML 24,50 8,60 3,20 40 40,00 3.783,00 151.320,00

1.03.02 ACCESORIO PVCP 1/2" UN 47,00 13,00 2,00 68 69,00 671,00 46.299,00

1.03.03 TUBERIA PVCP RDE 11 3/4" ML 40,20 44 45,00 4.357,00 196.065,00

1.03.04 ACCESORIO PVCP 3/4" UN 18,00 20 20,00 817,00 16.340,00

1.03.05 TUBERIA PVCP RDE 13.5 1" ML 27,44 30 31,00 5.152,00 159.712,00

1.03.06 ACCESORIO PVCP 1" UN 13,00 14 15,00 1.247,00 18.705,00

Total REDES AGUA FRIA PVCP 588.441,00

1.04 REDES DE AGUA CALIENTE

1.04.01 TUBERIA CPVC 1/2" ML 20,34 5,50 3,15 32 32,00 5.373,00 171.936,00

1.04.02 ACCESORIO CPVC 1/2" UN 31,00 8,00 2,00 45 46,00 974,00 44.804,00

1.04.05 TUBERIA CPVC 3/4" ML 19,23 21 22,00 6.787,00 149.314,00

1.04.06 ACCESORIO CPVC 3/4" UN 7,00 8 8,00 1.415,00 11.320,00

Total REDES DE AGUA CALIENTE 377.374,00

1.05 REDES EN ACERO GALVANIZADO

1.05.01 TUBERIA AG 1/2 " ML 3,50 4 4,00 11.696,00 46.784,00

1.05.02 ACCESORIO AG 1/2 " UN 8,00 9 9,00 1.926,00 17.334,00

1.05.03 TUBERIA AG 1 " ML 14,07 15 16,00 19.473,00 311.568,00

1.05.04 ACCESORIO AG 1 " UN 10,00 11 11,00 3.972,00 43.692,00

1.05.05 TUBERIA AG 1 1/2" ML 3,57 4 4,00 32.046,00 128.184,00

1.05.06 ACCESORIO AG 1 1/2" UN 3,00 3 4,00 7.831,00 31.324,00

Total REDES EN ACERO GALVANIZADO 578.886,00

1.06 SALIDAS SANITARIAS

1.06.02 SALIDA SANITARIA LAVAMANOS 2" UN 3,00 1,00 4 4,00 27.899,00 111.596,00

1.06.03 SALIDA SANITARIA DUCHA 2" UN 1,00 1,00 2 2,00 27.680,00 55.360,00

1.06.04 SALIDA SANITARIA LAVAPLATOS 2" UN 1,00 1 2,00 28.583,00 57.166,00

1.06.05 SALIDA SANITARIA LAVADERO 2" UN 1,00 1 1,00 33.837,00 33.837,00

1.06.06 SALIDA SANITARIA LAVADORA 2" UN 1,00 1 1,00 30.778,00 30.778,00

1.06.07 SALIDA SANITARIA SIFON DE PISO 2" UN 6,00 1,00 7 7,00 25.683,00 179.781,00

1.06.08 SALIDA SANITARIA SIFON DE PISO 3" UN 1,00 1 1,00 35.202,00 35.202,00

Total SALIDAS SANITARIAS 503.720,00

1.07 REDES DE AGUAS RESIDUALES

1.07.01 TUBERIA PVCS 2" ML 32,31 6,15 3,15 42 42,00 7.221,00 303.282,00

1.07.02 TUBERIA PVCL 2" ML 4,10 8,90 3,15 16 17,00 5.600,00 95.200,00


1.07.04 TUBERIA PVCS 3" ML 19,05 19 20,00 10.596,00 211.920,00


1.07.06 TUBERIA PVCS 4" ML 16,83 17 17,00 14.388,00 244.596,00


Total REDES DE AGUAS RESIDUALES 1.508.923,00

1.08 REDES DE AGUAS LLUVIAS

1.08.03 TUBERIA PVCS 3" ML 24,51 23,20 48 48,00 10.596,00 508.608,00


1.08.05 TUBERIA PVCS 4" ML 64,85 65 65,00 14.388,00 935.220,00


Total REDES DE AGUAS LLUVIAS 1.564.274,00





1.09.07 CHEQUE 1/2" UN 2,00 2 2,00 33.299,00 66.598,00



CASA LOTE 33

CANTIDADES - SANITARIOS SECOS

60





1.09.07 CHEQUE 1/2" UN 2,00 2 2,00 33.299,00 66.598,00



1.10 MONTAJE CONEXION DE APARATOS Y EQUIPOS

1.10.01 MONTAJE SANITARIO COMPOSTAJE UN 3,00 1,00 4 4,00 17.455,00 69.820,00

1.10.02 MONTAJE DE DUCHA UN 1,00 1,00 2 2,00 16.588,00 33.176,00

1.10.03 MONTAJE LAVAPLATOS UN 1,00 1 1,00 22.164,00 22.164,00

1.10.04 MONTAJE LAVAMANOS UN 3,00 1,00 4 4,00 22.161,00 88.644,00

1.10.05 CONEXION DESAGUE LAVADEROS UN 1,00 1 1,00 11.012,00 11.012,00

1.10.06 MONTAJE LLAVES LAVADORA UN 1,00 1 1,00 6.074,00 6.074,00

1.10.07 MONTAJE MEDIDOR A.F. 1/2" - 1" UN 1,00 1 1,00 12.521,00 12.521,00

1.10.07 MONTAJE EQUIPO DE BOMBEO UN 1,00 1 1,00 550.000,00 550.000,00

1.10.08 MONTAJE TANQUE HIDROACUMULADOR UN 1,00 1 1,00 61.793,00 61.793,00

1.10.09 MONTAJE CALENTADORES UN 2,00 2 2,00 186.000,00 372.000,00

Total MONTAJE CONEXION DE APARATOS Y EQUIPOS 1.227.204,00

1.11 CONSTRUCCION EN MAMAPOSTERIACONSTRUCCION EN MAMPOSTERIA



1.11.03 EYECTORES UN 1,00 1 1 656.219,00 656.219,00

1.11.03 TRAMPA DE JABONES UN 1,00 1 1 656.219,00 656.219,00

Total CONSTRUCCION EN MAMAPOSTERIA 8.874.360,00

1.12 OBRAS COMPLEMENTARIAS

1.12.04 PRUEBA DE REDES UN 2,00 2 2,00 65.000,00 130.000,00

Total OBRAS COMPLEMENTARIAS 130.000,00

1.13 SOPORTERIA

1.13.01 ABRAZADERAS ø1 A 2" UN 22,00 22 22,00 5.117,00 112.574,00

1.13.02 ABRAZADERAS ø4" UN 19,00 19 19,00 6.756,00 128.364,00

Total SOPORTERIA 240.938,00

Total INSTALACIONES HIDROSANITARIAS 16.348.995,00

2 CUARTO DE BOMBAS

2.01 CUARTO DE BOMBAS

2.01.1 VALVULA DE PIE 1 1/2" UN 1,00 1 1,00 88.881,00 88.881,00

2.01.2 VALVULA DE PASO DIRECTO 1 1/2" UN 1,00 1 1,00 84.418,00 84.418,00

2.01.3 CUEQUE HIDRAULICO 1 1/2" UN 1,00 1 1,00 86.522,00 86.522,00

2.01.4 CUEQUE HIDRAULICO 1" UN 1,00 1 1,00 62.554,00 62.554,00



2.01.8 COPA CONCEXCENTRICA 1" X 11/4" UN 1,00 1 1,00 4.419,00 4.419,00

2.01.9 JUNTA DE EXPANSION BORRACHA 1 1/2" UN 1,00 1 1,00 68.939,00 68.939,00

2.01.15 JUNTA DE EXPANSION BORRACHA 1" UN 1,00 1 1,00 46.732,00 46.732,00

2.01.10 MANOMETRO GLICERINA 200 PSI DIAL 1/2" UN 1,00 1 1,00 21.651,00 21.651,00

2.01.11 VALVULA UNIVERSAL 1" UN 1,00 1 1,00 76.138,00 76.138,00

2.01.12 VALVULA FLOTADOR MECANICO 3/4" UN 1,00 1 1,00 99.321,00 99.321,00

Total CUARTO DE BOMBAS 882.172,00

4 CAMARA DE COMPOSTAJE

4.01 TUBERIA Y ACCESORIO GALV. MEDIA PRESION

4.01.01 Muro e=0.12 prensado STA/FE 2CV m2 15,80 66.492,00 1.050.573,60

4.01.02 Placa de fondo 4000 PSI m3 0,66 366.240,49 366.240,49

4.01.03 Pañete liso sobre muro 1:4 e=0.025 E impermeabilizacion ML 7,34 12.178,00 89.386,52

4.01.04 Afinado piso mortero impermeabili 1:4 h=5 m2 3,32 29.534,00 98.052,88

4.01.05 Puertas de acceso un 2,00 600.000,00 1.200.000,00

4.01.06 TUBERIA PVCL 3" ML 8,97 7.600,00 68.172,00

Total CAMARA DE COMPOST 2.872.425,49

SUBTOTAL 20.103.592,49

ADMINISTRACION 7 % 1.407.251,47

IMPREVISTOS 3 % 603.107,77

UTILIDAD 5 % 1.005.179,62

IVA SOBRE UTILIDAD 16% 160.828,74

TOTAL OBRA 23.279.960,10

61

22. CUADRO COMPARATIVO DEL DISEÑO DE SANITARIO SECO VS EL

SISTEMA CONVENCIONAL EN EL PROYECTO CASA LOTE 33, SOPO.

Tabla No 10. Comparación del diseño casa lote 33, Sopo- sistemas sanitarios secos vs norma NTC 1500

ITEM SISTEMA

CONVENCIONAL

SISTEMA SANITARIOS

SECOS

ANALISIS

TANQUE DE

ALMACENAMI

ENTO AGUA

POTABLE

Se diseñó para

Sopo

Cundinamarca con

una demanda de

150 l/día para un

volumen de 7.2 m3

con un llenado de

tanque de 12

horas.

Se diseñó para Sopo

Cundinamarca con una

demanda de 150 l/día

para un volumen de 7.2

m3 con un llenado de

tanque de 12 horas.

Aunque se reduce el

consumo de agua

debido a que no se

tiene sanitarios, se

tomó para su diseño

la misma demanda

ya que el diámetro de

la acometida con

estas características

en el diámetro

mínimo ¾ de

pulgada.

BOMBA PARA

SUMINISTRO

AGUA

POTABLE

En el diseño de la

bomba de

suministro se

diseñó con una

CDT de 40 m.c.a

con una eficiencia

de la bomba de

60% para una

potencia de 2 HP

En el diseño de la

bomba de suministro se

diseñó con una CDT de

32 m.c.a con una

eficiencia de la bomba

de 60% para una

potencia de 1 HP

Debido a los cambios

en la reducción de

diámetros y del

caudal se obtuvo una

reducción de 8 m.c.a

lo que además de

pasar de 2 a 1 HP

redujo la succión de

la bomba de Ø2” a

Ø1½”, y la impulsión

de Ø1½” a Ø1”. Lo

que representa

ahorro en costos y

eficiencia.

CAUDAL DE

DISEÑO

AGUA

El caudal de

diseño

convencional es

El caudal de diseño es

de 0.9 l/s

Se puede evidenciar

un ahorro de 0.7 l/s

de agua potable la

62

POTABLE de 1.6 l/s cual estaba destinada

a sanitarios. Lo que a

largo plazo puede

suponer un ahorro

significativo de agua.

TANQUE

HIDROACUM

ULADOR

Se diseñara con

un caudal de 0.96

l/s, volumen de

regulación de 17

litros y un volumen

de 94 litros

Se diseñara con un

caudal de 0.54 l/s,

volumen de regulación

de 10 litros y un

volumen de 46 litros

Se obtiene una

reducción de 48

litros.

REDES Para los sanitarios,

en el sistema de

agua fría, el

diámetro de diseño

es en 1/2 pulgada,

y para el sistema

de aguas

residuales el

diámetro de diseño

es en 4 pulgadas.

Los sistemas de

sanitario secos no

requieren conexión de

agua potable, y para el

sistema residual, se

diseñara con tubería de

4 pulgadas que

conducirán al cuarto de

compostaje casi

directamente al cuarto.

Las redes de Aguas

Pluviales y agua

caliente para los dos

sistemas se diseñan

de la misma manera,

La red de agua fría y

aguas residuales

disminuye tanto en

diámetros como en

cantidad.

VENTILACION Todo sistema

sanitario debe

estar conectado a

un sistema de re

ventilación en un

diámetro de 2” y

su misma columna

debe tener

ventilación ya sea

directamente o

indirectamente a

cubierta

La cámara de

compostaje debe tener

ventilación directa a

cubierta, para este

diseño se tienen dos

tuberías de ventilación

en PVC Ligera en

diámetro de 3 pulgadas.

La diferencia en

tubería de ventilación

y re ventilación no es

significativa, ya que

las lavadoras para los

dos casos requieren

re ventilación, y su

respectivo sistema

sanitario.

CAUDAL

AGUAS

PLUVIALES

El caudal total es

de 12.58 l/s y será

depositado a un

cuerpo de agua,

El caudal total es de

12.58 l/s y será

depositado a un cuerpo

de agua, según se

Se diseñó bajo la

Norma NTC 1500

para los dos casos.

63

según se indica en

los planos

adjuntos.

indica en los planos

adjuntos.

CAUDAL

AGUAS

RESIDUALES

El caudal total es

de 0.30 l/s y sus

residuos serán

manejados por

medio de trampas

de grasas, cajas

de inspección,

trampa de

jabones, pozos

sépticos y un filtro

anaeróbico con el

fin de generar la

menor

contaminación

posible, para

conducir sus

residuos a un

tanque de

almacenamiento.

El caudal total es de

0.10 l/s y sus residuos

serán manejados por

medio de trampas de

grasas, cajas de

inspección, trampa de

jabones hasta conducir

sus residuos a un

tanque de

almacenamiento.

El manejo final de las

aguas residuales

estará libre de

agentes

contaminantes

graves producidos

por los sanitarios y se

podrá reducir las

dimensiones del

tanque de

almacenamiento de

aguas a un tercio del

tamaño.

COSTOS El valor global del

sistema

convencional es

31.268.710 en el

cual se calculó el

costo total en

cuanto a

instalaciones

hidrosanitarias, sin

tener en cuenta el

tanque de

almacenamiento

de agua potable y

agua residual.

El valor global del

sistema de sanitarios

secos es 23.279.960,

sin tener en cuenta los

tanques de

almacenamiento de

agua potable y aguas

residuales.

Se puede ver una

reducción de

7.988.750 millones

para el manejo total

de 4 sanitarios,

aunque no se calculó

los costos por manejo

de compostaje y

cambios

arquitectónicos como

por ejemplo sótano o

ductos adicionales.

COSTOS NO

CONTABILIZA

DOS

No se tomaron en

cuenta aspectos

como excavación,

No se tomaron en

cuenta los costos en

manejo de compostaje.

Adicional de los

costos, no se está

analizando los

64

instalaciones de

gas, y costos por

tanques de

almacenamiento.

aspectos ambientales

los cuales son de

gran magnitud en

contaminación por

infiltración y mal

manejo de pozos

sépticos, además de

las posibilidades de

manejo a futuro del

compostaje.

65

23. CONCLUSIONES

Como resultado se obtuvieron 4 planos de diseño por sistema, que incluye aguas residuales y agua potable, Calculo de cantidades de obra, presupuestos y dos cuadros comparativos analizando la normas y los costos/ beneficios. Los resultados obtenidos permiten concluir una reducción en el caudal de agua potable en 43.75%, para el caudal de aguas residuales en 66.66%, esto representa un ahorro económico y ambiental a futuro. Se eliminan sistemas como pozo séptico y el tratamiento con tanque anaeróbico, se disminuyó el costo hidrosanitario en 7.988.750 pesos, adicionalmente se evidencio una disminución de 8 m.c.a para la cabeza dinámica total (C.D.T), esto representa una reducción del caballaje de la bomba de impulsión en 1 horse power y una disminución en los diámetros de succión de 2 a 1½ y para impulsión de 1½ a 1 pulgada. Sin embargo se debe tener en cuenta que para la implementación del sistema de sanitario seco, se debe disponer de un área para el cuarto de compostaje (En este caso se adiciono un volumen de 19 m3 aproximadamente en sótano y su respectiva bomba eyectora), lo que genera un costo adicional el cual no se contabilizo y la necesidad de un pre diseño arquitectónico y estructural , también es necesario tener en cuenta las condiciones específicas para que el compostaje se genere satisfactoriamente como aireación, el contenido de humedad (50-60%), temperatura (40-65 °C), relación de carbono a nitrógeno (25-35), pH (5,5 a 8,0), porosidad (35-50%).

Se puede deducir un ahorro en los costos indirectos del proyecto. Al proyectar los 0.7 l/s economizados en agua potable a un año con un consumo diario de 200 l/ha/día, se obtendría una disminución en el consumo de 77 m3 por persona anuales, para las 12 personas que habitaran el proyecto, en total se ahorraran 924 m3 anuales lo que equivale a un estanque de 10 metros de ancho por 10 metros de largo por 9.3 m de alto. Lo que adicionalmente representa un ahorro de 7.576.162 pesos según valores de la Empresa de servicios públicos de sopo ¨EMSERSOPO¨ entre (Nov-Dic de 2016). Este volumen es igual al que se evita en aguas residuales contaminadas y a su respectivo tratamiento.

En el análisis del proyecto no se tiene en cuenta el sistema detallado del sistema de compostaje, se dieron los parámetros para generar un buen proceso en el compost, sin embargo es en la puesta en marcha donde se deben verificar estos parámetros para garantizar un fertilizante de alta calidad (contenido rico en nutrientes). Es de vital importancia garantizar un compost libre de agentes patógenos y compuestos fitotóxicos. La estabilidad y madurez del compost se pueden evaluar mediante muchos métodos diferentes, pero no hay acuerdo sobre qué

66

combinación de pruebas son más precisas y hay poca literatura sobre la aplicabilidad de estas pruebas de compost a partir de residuos humanos.

El sistema de sanitarios secos al contrario del sistema convencional tiene o

genera barreras sociales para su uso, principalmente en entornos urbanos, como

por ejemplo la aceptación social, las diferentes regulaciones o control respecto al

tema y el poco conocimiento y experiencia en este tipo de sistemas secos.

67

24. RECOMENDACIONES

Como se evidenció en el desarrollo del proyecto, se hace necesario generar

una investigación más profunda del sistema de sanitario seco y su

comportamiento en el contexto para general una adecuada implementación

y estudió en campo.

Para la realización e implementación del sistema de sanitarios secos, en

necesaria la coordinación entre las áreas de arquitectura y estructura del

proyecto con el fin de definir los diseños y los espacios disponibles dentro

de la edificación, para de esta forma evitar sobrecostos en los cuartos de

compostaje

68

25. GLOSARIO

ACTINOMICETOS: Las Actinobacterias o actinomicetos son un filo y clase de bacterias Gram positivas. La mayoría de ellas se encuentran en la tierra, e incluyen algunas de las más típicas formas de vida terrestre, jugando un importante rol en la descomposición de materia orgánica.

COMPOST: Es el resultado de un proceso controlado de descomposición de materiales orgánicos debido a la actividad de alimentación de diferentes organismos del suelo (bacterias, hongos, lombrices, ácaros, insectos, etc.) en presencia de aire (oxígeno). El abono compostado es un producto estable, llamado humus.

DESAGÜES: Es la disposición de los residuos sólidos resultantes de la higiene personal o de la higiene de la vivienda.

FITOTÓXICO: Sustancias orgánicas o minerales dañinas para el desarrollo y el crecimiento de las plantas.

HUMUS: El humus es un abono orgánico, emerge naturalmente en cualquier tipo de tierra en su estado natural, pero en cantidades muy pequeñas y extremadamente nutritivas. Se diferencia de la composta y del abono orgánico porque está en un proceso de descomposición más avanzado debido a la acción de hongos y bacterias: es de color negruzco, por la gran cantidad de carbono que tiene. Mientras se descompone, el humus aporta nitrógeno, fósforo, potasio y magnesio a la tierra y las plantas.

MATERIA ORGÁNICA: Es aquella que se encuentra conformada por moléculas orgánicas resultantes de los seres vivos, están hechas a base de carbono, suelen ser moléculas grandes, complejas y muy diversas, como las proteínas, hidratos de carbono o glúcidos, grasas o ácidos nucleicos.

MESÓFILO: Es un organismo cuya temperatura de crecimiento óptima está entre los 15 y los 35 °C (un rango considerado moderado).

SANITARIO SECOS: Es una cámara de tratamiento donde los microorganismos del suelo se encargan de descomponer los sólidos. Para lograr condiciones óptimas para la composta, se debe controlar la temperatura, la circulación de aire, proveer algo de humedad, y procurar una buena combinación de materiales.

TANQUE SÉPTICO: Un tanque séptico es básicamente un recipiente rectangular bajo tierra para las aguas servidas. Es impermeable, hecho de cemento, consta de tanques que se dividen en cámaras y a través del denominado “proceso séptico” se estabiliza la materia orgánica de esta agua para lograr transformarla en un baro inofensivo.

TERMÓFILO: Es un organismos vivos que pueden soportar condiciones extremas de temperatura relativamente altas, por encima de los 45ºC.

https://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura

https://es.wikipedia.org/wiki/%C2%BAC

69

26. BIBLIOGRAFIA

Bernal et al, MP Bernal, JA Alburquerque, R. Moral, El compostaje de estiércol de animales y criterios químicos para la evaluación de compost madurez. Bioresour. Technol., 100 (2009).

Chirjiv A, Defne A. Composting toilets as a sustainable alternative to urban sanitation – A review. Waste Management. 2014; 34: 329–343.

Del Porto, D., Steinfeld, C. Operating and Maintaining your Composting Toilet System. The Composting Toilet System Book. USA. 1998.

Departamento Nacional de Estadística DANE. Encuesta Nacional de Calidad de Vida 2013. De Internet: http://www.dane.gov.co/index.php/esp/estadisticas-sociales/calidad-de-vida-ecv/87-sociales/calidad-de-vida/5399-encuesta-nacional-de-calidad-de-vida-2013

Devkota J, Schlachter H, Anand C, Phillips R, Defne A. Development and application of EEAST: A life cycle based model for use of harvested rainwater and composting toilets in buildings. Journal of Environmental Management. 2013; 130: 397-404.

Envirolet. Premium composting toilet systems, de internet: http://www.envirolet.com/enwatsel.html.

Granados. M. Sanitarios Ecológicos Secos como elemento de regularización de asentamientos humanos, Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Ingeniería, 2009, de internet:

Hill, S.A. Baldwin Vermi composting toilets, an alternative to latrine style microbial composting toilets, prove far superior in mass reduction, pathogen destruction, compost quality, and operational cost Waste Manag (Oxford), 32 (10) (2012), pp. 1811–1820

Hotta y Funamizu de 2007, S. Hotta, N. Funamizu, Biodegradabilidad de nitrógeno fecal en proceso de compostaje, Bioresour. Technol., 98 (17) (2007).

Liang et al, La influencia de los regímenes de contenido de humedad y temperatura sobre la actividad microbiana aeróbica de una mezcla de compostaje de biosólidos, Bioresour. Technol., 86 (2003).

Lozano-Rivas.Universidad Nacional de Colombia. 2012. de internet: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/358039/Modulo_verson_julio_2013.pdf.



70

Niwagaba et al, M. Nalubega, H. Jönsson, Bench escala de compostaje de las heces humanas separados en origen para el saneamiento, Perder Administrar. (Oxford), 29 (2009).

NTC 1500. Código colombiano de fontanería. Norma técnica colombiana. Colombia. 2014-11-03. ICONTEC. Segunda actualización editada 2004-11-12.

Miller, El compostaje como un proceso basado en el control de los factores ecológicos selectivos, Ecología microbiana del suelo, aplicaciones para la gestión ambiental y agrícola, Marcel Dekker Inc., Nueva York (1992).

Pickford, J., Reed, R. Una guía para el desarrollo del saneamiento in situ. 1992

Revista semana. SEMANA.COM COPYRIGHT©2014 PUBLICACIONES SEMANA S.A. 2014. De internet: http://www.semana.com/especiales/hecho-en-colombia/el-pueblo-inteligente-de-colombia.html Richard et al. , las relaciones de humedad en procesos de compostaje El compost Sci. Util, 2002.

Schultz. Communications, A water Conservation Guide for Commercial, Institutional and Industrial Users. 1999.

Silva, “Inodoros que no usan agua ya se pueden conseguir en Colombia”, Redacción periódico el Tiempo 2 de Mayo del 2008,de internet: http://www.eltiempo.com/archivo/documento/CMS-4138615

Yadav, V. Tare, M.M. Ahammed Vermicomposting of source-separated human faeces for nutrient recycling Waste Manage. (Oxford), 30 (2010), pp. 50–56

Zavala y Funamizu, MAL Zavala, N. Funamizu, Diseño y funcionamiento del sistema de bio-WC. Sci agua. Technol., 53 (2006).



71

27. RELACIÓN DE ANEXOS 27.1. ANEXO1. Cronograma de actividades diagrama de Gantt.

27.2. ANEXO2. Plano COMP 1/4. 27.3. ANEXO3. Plano COMP 2/4. 27.4. ANEXO4. Plano COMP 3/4. 27.5. ANEXO5. Plano COMP 4/4. 27.6. ANEXO6. Plano HYS 1/4. 27.7. ANEXO7. Plano HYS 2/4. 27.8. ANEXO8. Plano HYS 3/4. 27.9. ANEXO9. PlanoHYS 4/4.

facultad de ingenierÍa programa de …‘o... · memoria de calculo ... observó una disminución...

Documents