TECNOLOGAS PARA ABASTECIMIENTO DE AGUA ENPOBLACIONES DISPERSASLima, 2005OPS/CEPIS/05.170UNATSABARTabla de contenidoPgina1.Introduccin ......................................................................................................... 32.Objetivos ............................................................................................................... 33.Fuentes de agua .................................................................................................... 33.1. Aguas subterrneas ..................................................................................... 43.2. Aguas superficiales ..................................................................................... 43.3. Aguas pluviales ........................................................................................... 54.Opciones tecnolgicas ......................................................................................... 64.1. Para aguas subterrneas .............................................................................. 64.1.1. Bombas manuales ........................................................................... 64.1.2. Proteccin de manantiales ............................................................ 214.2. Para aguas superficiales ............................................................................ 284.2.1. Filtro de mesa ................................................................................ 284.2.2. Micro filtracin ............................................................................. 334.2.3. Filtro lento de arena a nivel domiciliario ...................................... 364.2.4. Filtro casero CARPOM ................................................................ 394.2.5. FILTRON ...................................................................................... 414.2.6. SODIS ........................................................................................... 434.2.7. Mtodos artesanales y alternativos ............................................... 464.3. Para aguas pluviales .................................................................................. 494.3.1. Captacin de agua de lluvias ........................................................ 494.3.2. Captacin de agua de niebla ......................................................... 545.Bibliografa ........................................................................................................ 64-2-OPS/CEPIS/05.170UNATSABARTecnologas para abastecimiento de agua en poblaciones dispersas1.IntroduccinEl sector rural en el Per como en otros pases de la Regin, se encuentra en unasituacin deficiente especialmente en cuanto a las condiciones sanitarias que requiere parapreservar la salud de sus habitantes. Las enfermedades diarreicas que afectan a lospobladores y principalmente a los nios empeoran cada da ms la situacin de sushabitantes, impidiendo el normal desarrollo de sus actividades y por ende su subsistencia.La cobertura de abastecimiento de agua en el sector rural del pas alcanza al 63%que cubre principalmente a poblados concentrados y en formas casi nula a comunidadesdispersas que son atendidas generalmente por organizaciones no gubernamentales oproyectos de pequeo alcance, casi siempre con tecnologas poco apropiadas para elcontexto local.Es as que el sector de mas baja cobertura en el pas lo conforma el sector ruraldisperso, este sector requiere de nuevos planteamientos y opciones para el mejoramiento delas condiciones sanitarias y por ende su calidad de vida, si se quiere contribuir alcumplimiento de las Metas del Milenio que propone reducir a la mitad la falta de acceso alagua para el 2015.Para desarrollar estos nuevos planteamientos o evaluar la eleccin de una tecnologaadecuada se presenta esta recopilacin de las opciones mas importantes que se estn usandoen el pas y en otras partes del mundo, en que se hace especial nfasis en caractersticas,facilidades, ventajas, desventajas y costos de cada una de ellas.2.ObjetivoEl objetivo principal es aportar informacin que ayude a mejorar las condiciones desanitarias en la poblacin rural, haciendo nfasis en:Documentacin y exposicin de principios caractersticas ventajas y desventajas delas opciones presentadas.Aportar referencia para la elaboracin de una gua adecuada para la seleccin de lasopciones tecnolgicas de abastecimiento en poblaciones dispersasProporcionar informacin bsica para establecer planes a considerarse en torno almejoramiento del agua en poblaciones rurales dispersas.3.Fuentes de aguaEn el medio rural casi todas las comunidades cuentan con fuentes de agua ya queeste es un requisito indispensable para su establecimiento. Las tres categoras msimportantes de las que suelen disponer las comunidades son las fuentes subterrneas, lassuperficiales y las pluviales.-3-OPS/CEPIS/05.170UNATSABAR3.1.Aguas subterrneasFigura 1Figura 2La gran mayora de sistemas de abastecimiento en el mundo consisten en captacionessubterrneas y es probable que esta fuente siga siendo la principal para las comunidades rurales,sobretodo debido a las ventajas que ofrecen principalmente en cuanto a:Suelen estar libres de bacterias y microorganismos patgenos.Comnmente se usan sin ningn tratamiento.Su captacin y distribucin son prcticas y econmicas en la mayora de casos.La capa acufera de la que se extraen constituye generalmente un depsito naturalen el punto de la toma.El caudal y ubicacin con respecto a las comunidades es por lo general determinantepara la seleccin de tecnologas para su utilizacin, especialmente si se trata de poblacionesdispersas. Se debe tener en cuenta que si bien el agua subterrnea suele ser de buenacalidad, necesita de un tratamiento de desinfeccin preventivo para su consumo. As que enel desarrollo de las opciones tecnolgicas, estar sobreentendido que stas debern de estaracompaadas de un proceso de desinfeccin preventivo.3.2.Aguas superficialesFigura 3Figura 4-4-OPS/CEPIS/05.170UNATSABARLas aguas superficiales proceden en su mayor parte de la lluvia y son una mezcladel agua que corre por el suelo y de la que brota del subsuelo. Estn constituidas por losros, lagos y embalses, su volumen depende principalmente de la intensidad de lasprecipitaciones, clima y vegetacin. Sin embargo, debido a su exposicin al medioambiente el agua puede contaminarse en mayor o menor grado en su recorrido, es por elloque en la mayora de casos esta fuente necesita de un tratamiento que consiste en laclarificacin y desinfeccin, estos dos procesos son enfocados desde una perspectivaeconmica en las opciones tecnolgicas para poblaciones dispersas.3.3.Aguas pluvialesFigura 5Figura 6La atmsfera constituye otra de las fuentes ms importantes de agua, cuyoaprovechamiento est aun en desarrollo para su aprovechamiento en agua para consumo enpoblaciones del sector rural; el agua de lluvia en mucha zonas del ande, es utilizada para laagricultura pero tambin es posible captarlo para agua de bebida. Aparte de laprecipitacin, en algunos sectores del pas y debido a las condiciones metereolgicasexistentes se forman grandes cantidades de reservas de agua en estado de sobresaturacinde humedad ms comnmente conocida como niebla, la que tambin puede constituir unaopcin que vale la pena mencionar ya que por lo menos puede servir para consumo directosi es que se opta por su captacin.Figura 7Figura 8-5-OPS/CEPIS/05.170UNATSABAR4.Opciones tecnolgicasLas opciones tecnolgicas de aplicacin en las comunidades de poblacin dispersason diversas, muchas de ellas ampliamente desarrolladas y utilizadas y otras estn aun enproceso de desarrollo para su aplicacin. A continuacin se desarrolla cada una de ellas enfuncin del tipo de fuente utilizada.4.1.Para aguas subterrneasEn el campo de las aguas subterrneas las opciones ms utilizadas y comunes sonlas siguientes:Bombas manualesProteccin de vertientes4.1.1. Bombas manualesa) Descripcin y funcionamientoLas bombas manuales son en su mayora bombas aspirantes e impelentes, es decirbombas de desplazamiento que utilizan el principio del embolo pistn que impulsael agua mediante el movimiento alternativo de dicho rgano en el interior delcilindro colocado generalmente en posicin horizontal o vertical. Por un juego devlvulas, este movimiento alternativo del mbolo produce una corriente ms omenos continua de agua en una direccin; sin embargo, los diseos ymodificaciones que han surgido al paso del tiempo, le han dado a la bomba manualdiversas tipificaciones y clasificaciones de acuerdo a sus caractersticas de diseo.b) Tipos y caractersticasExisten diversas formas de tipificar a una bomba de acuerdo a diversas condicionespara las cuales estn diseadas; en el presente documento y en un sentido msprctico, los tipos de bombas sern descritos segn el desnivel o altura desde dondese succionar el agua. Segn ello las bombas se utilizarn para: Pequeos desnivelesy desniveles intermedios y grandesPequeos desnivelesBombas aspirantesLas bombas aspirantes extraen agua desde pequeas profundidades creando unvaco parcial en la tubera de succin. Dado que dependen de la presin atmosfricapara que el agua llegue a la superficie, su utilizacin queda restringida a las regionesdonde la capa fretica tiene profundidad de hasta 7 m, pero en esas zonas han sidomuy populares por razones tanto de economa como de comodidad. En el mundoexisten millones de ellas y son las ms comunes; todas las partes movibles de unabomba aspirante estn ubicadas por encima de la superficie y slo el tubo de succin-6-OPS/CEPIS/05.170UNATSABARdesciende en el interior del pozo. Cuando el mbolo asciende (ver la ilustracin), elagua por encima del mbolo es obligada a salir a travs del cao de descarga y unamayor cantidad de agua es atrada al cilindro a travs de la vlvula de admisin,que est abierta. Cuando el mbolo desciende, la vlvula de admisin se cierra, seabre la vlvula y el agua pasa a travs de esta ultima para ser elevada en el prximociclo.Su lmite de operacin est fijado por la presin baromtrica y es de 10,4 m perodebido a la eficacia de los sello este lmite se ve reducido a los 2/3 del lmitepropuesto siendo esta distancia al final de 7 m; este es el principal inconveniente yaque se vuelven inoperantes cuando el nivel de la napa fretica desciende por debajode este lmite.Otro inconveniente muy comn es cuando una bomba ha dejado de operar y serequiere volver a reiniciar sus operaciones, este proceso requiere del cebado de labomba con agua; el agua para el cebado puede constituir un riesgo decontaminacin para el pozo y por tanto del agua. Su aplicacin es a muy pocasfamilias.Bombas de accin directaEstas bombas pueden operar para desniveles de hasta unos 12 m, se trata de bombasaspirantes impelentes (con mbolo de accin recproca), stas pueden seguirfuncionando aun sobrepasando el lmite de las aspirantes; su principio defuncionamiento es semejante al de las bombas aspirantes con la diferencia que lafuerza motriz est directamente aplicada al mbolo o pistn.La simplicidad mecnica de estas bombas, su estructura liviana y bajo costo lashacen muy aptas para las comunidades rurales dispersas.Desniveles intermedios y grandesBombas aspirantes e impelentes para pozos profundosEstas bombas pueden alcanzar profundidades de hasta 45 m y presentan en suestructura el cilindro sumergido por debajo del nivel del agua, el bombeo se realizasin necesidad de cebado previo. La mayor dificultad se presenta en elmantenimiento ya que requiere desarmarse y extraerlo del pozo.Existen diversas variantes de estas bombas en cuanto a la forma de aplicar la fuerzamotriz de las personas o usuarios ya sea mediante palanca, volante o pedal; ascomo tambin existen diversas formas de convertir la accin mecnica del operadoro usuario en un movimiento aspirante e impelente en el mbolo.-7-OPS/CEPIS/05.170UNATSABARBombas de diafragmaLa bombas de diafragma son utilizadas para pozos profundos, su principio esparecido al de las bombas aspirantes, slo que en este caso se aprovecha la fuerzadel operador convirtindola en una accin de bombeo mediante la alternacin de latensin y la distensin de una membrana elstica (diafragma) en un sistema cerradoque es llenado con agua.La expansin del diafragma dentro del cilindro rgido cierra la vlvula de admisiny abre la vlvula de retencin, y con ello impulsa al agua hacia la superficie a travsde una tubera principal en forma de manguera flexible. Cuando el diafragma secontrae, el agua fluye a travs de la vlvula de admisin al igual que cuandoasciende el mbolo en una bomba convencional del tipo aspirante impelente.El principio de la bomba es bastante simple y atractivo para su aplicacin debido aque hace posible el uso de una manguera flexible para el tubo piloto y la tuberaprincipal y en consecuencia puede instalarse o retirarse con facilidad y sin lanecesidad de equipos o herramientas especiales.El mayor problema de este tipo de bomba es la vida til del diafragma que es muycorta en comparacin con otros sistemas, implicando su reemplazo cada ciertoperiodo, este reemplazo significa un costo que excede las posibilidades de losaldeanos o pobladores del sector rural.Bombas de cavidad progresivaEl principio par estas bombas consiste en un movimiento de rotacin queproporciona la energa necesaria para elevar el agua hacia la superficie. El sistemaconsiste en un rotor helicoidal que gira dentro de una funda de caucho fija y empujagradual y continuamente hacia arriba el agua. Las superficies engranadasproporcionan su propio sello mvil; una caja de engranajes convierte la rotacinque imprime el operador en el plano vertical en una rotacin en el plano horizontalde la varilla de la bomba. Una de las ventajas de las bombas rotatorias es lasimplicidad de su conversin en bombas motorizadas o de energa motriz animal.Por otro lado la estructura requiere de un equipo especial de extraccin cuando selas instala en pozos profundos o se las retira de ellos.c) Ventajas y desventajasVentajasDesventajasEs apto para poblaciones dispersas.Los repuestos en la mayora de loscasos son difciles de conseguir.El costo es bastante asequible.Acarreo cuando se trata