FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS CARRERA DE...

FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DE LA FUENTE DE CAPTACIÓN

DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE DEL CANTÓN CRNEL.

MARCELINO MARIDUEÑA PROVINCIA DEL GUAYAS

AUTORAS: YULEXI MARISOL CHÁVEZ MINA

MISHELLE ABIGAIL SOLÓRZANO SOSA

TUTOR: ING. ZOILA CEVALLOS REVELO, M. Sc.

GUAYAQUIL, ABRIL,2019

ii

Agradecimiento

Agradezco a Dios por bendecirme y guiarme por el buen camino, por ser el

apoyo y fortaleza en aquellos momentos de dificultad y de debilidad, a mis padres

Flavio Chávez y Miriam Mina por todo el amor y sacrificio a lo largo de mi

educación, a los ingenieros Zoila Cevallos y Andrés Villamar por permitirme

desarrollar mi proyecto junto a ellos y por último Agradezco a Mishelle Solórzano

por ser mi amiga y compañera de tesis.

Yulexi Marisol Chávez Mina.

En primer lugar, quiero agradecerle a Jehová por haberme dado la vida y fuerzas

necesarias para poder cumplir con unas de mis metas, su infinita bondad y amor es

la que me ha permitido llegar hasta este punto de mi vida; a mis padres Juan

Solórzano Ramírez y Graciela Sosa Bueno que han sido un pilar fundamental en mi

vida; su confianza, apoyo, paciencia y amor me han motivado constantemente a ser

una persona de bien, a mi hermano Juan Solórzano Sosa por ser un gran ejemplo

para mí y también por darme sus consejos y su motivación cuando más lo necesitaba;

a la Ing. Zoila Cevallos y al Ing. Andrés Villamar por brindarme sus conocimientos,

paciencia y apoyo para la culminación de este trabajo que ha sido posible gracias a

ellos; a mi amiga y compañera Yulexi Chávez Mina que nos hemos apoyado

mutuamente desde el principio de nuestra carrera profesional.

Mishelle Abigail Solórzano Sosa.

iii

Dedicatoria

Esta tesis está dedicada a mi familia en general pero en especial a mis padres

quienes con su amor, paciencia y esfuerzo me han permitido llegar a cumplir un

sueño más, gracias por inculcar en mí el ejemplo de esfuerzo y valentía, de no

temer las adversidades porque Dios está conmigo siempre, a mis hermanos Alex,

Ronny y Rommel por su cariño, finalmente quiero dedicar esta tesis a todas mis

amigas, por apoyarme cuando más las necesito, por extender su mano en

momentos difíciles y por el amor brindado cada día, de verdad mil gracias

hermanitas, siempre las llevo en mi corazón.

Yulexi Marisol Chávez Mina.

Dedico esta tesis a mi abuela Graciela Bueno Márquez, que a pesar de no estar

con nosotros en este momento siempre la recuerdo con mucho amor; a mis padres

Juan Solórzano Ramírez y Graciela Sosa Bueno que siempre creyeron en mí y

gracias a su sacrificio y esfuerzo puede culminar esta meta de mi vida; a mi

hermano Juan Solórzano Sosa por su cariño incondicional durante este proceso y

por estar conmigo en todo momento; aun cuando no lo diga frecuentemente

ustedes son las personas más importante en mi vida.

Mishelle Abigail Solórzano Sosa.

iv

Dedicatoria expresa

Articulo XI.- del Reglamento Interno de graduación de la Facultad de Ciencias

Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil.

La responsabilidad de los hechos ideas y doctrinas expuestas en este trabajo de

titulación corresponden exclusivamente al autor y al patrimonio intelectual de la

Universidad de Guayaquil.

–––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––– Yulexi Marisol Chávez Mina Mishelle Abigail Solórzano Sosa 0803707280 0924111180

viii

Tribunal de graduación

––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––– Ing. Gustavo Ramírez Aguirre, M.Sc Ing. Franklin Villamar Bajaña , M.Sc Decano Tutor Revisor

––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––– Ing. Ing. Vocal Vocal

ix

Resumen

El cantón Marcelino Maridueña ubicado en la provincia del Guayas, cuenta con un

sistema de abastecimiento de agua potable que satisface la demanda presente, pero

en lo que respeta en la calidad existe objeción por parte de un sector de la población,

esto se comprobó realizando encuestas a sus habitantes los cuales se quejaban de

que el agua tiene presencia de solidos suspendidos sedimentables (arena). El objetivo

del presente estudio es evaluar la calidad de agua potable de este cantón.

Se realizaron ensayos de laboratorio para analizar la calidad de agua que se

suministra a los habitantes.

Los ensayos reflejan que el agua suministrada por el sistema de agua potable del

cantón cumple con la Norma INEN 1108 – 2014 para ser potabilizada. El pozo 1 ya

cumplió su período de vida útil, ya que tiene aproximadamente más de 50 años, en

cuanto al pozo 2 el agua que suministra tiene la presencia de solidos suspendidos

sedimentables (arena), por lo que se realizó un ensayo de sólidos sedimentables

estimando que la cantidad de arena que se bombea en la red, es de alrededor de

0,803 m3/día.

Con el fin de mejorar se planteó una propuesta que consiste en: construir un pozo

nuevo ya que el pozo 1 cumplió su período de vida útil y para pozo 2 se diseñó un

tanque sedimentador el cual va a tener una remoción del 100% y se colocará un

proceso de filtración el cual va a retener los sólidos coloidales, también se colocará

un proceso de desinfección para remover los microorganismos patógenos que

presente el agua.

PALABRAS CLAVES: EVALUACIÓN – CAPTACIÓN – POTABILIZACION - SANITARIA,

CALIDAD.

x

Abstract

The canton Marcelino Maridueña is located in the province of Guayas, has a

potable water supply system that meets the current demand, but in the quality

response there is a part of a sector of the population, this was checked and verified its

inhabitants who complained that the water has the presence of sedimentary

suspended solids (sand). The objective of this study is to evaluate the quality of

drinking water in this canton.

Laboratory tests were carried out to analyze the quality of the water.

The test complies with the INEN 1108 - 2014 standard to be treated. Well 1 has

already reached its useful life, since it is approximately more than 50 years old, in

terms of well 2 Water that complies with the presence of sedimentary suspended

solids (sand), so it makes a test of settleable solids Estimating the amount of sand that

is pumped into the network is around 0.803 m3 / day.

In order to improve its plant a proposal consisting of: build a new well and well 1

fulfilled its useful life and well 2 a sedimentation tank was designed which will have a

100% removal and a process will be placed of filtering which is a retainer of the

colloidal solids, also a disinfection process will be placed to remove the pathogenic

microorganisms that the water presents.

.

KEYWORDS:EVALUATION - CAPTATION – POTABILIZATION – SANITARY -

QUALITY.

xi

ÍNDICE GENERAL

Capítulo I

EL PROBLEMA

1.1. Introducción……………………………………………………………………………..1

1.1. Antecedentes…………………………………………………………………………...2

1.1.1. Ubicación del sitio.………………………………………………………………..4

1.2. Planteamiento del Problema……………………………………………………….....5

1.3. Formulación de Problema……………………………………………………………..5

1.4. Objetivos del Estudio…………………………………………………………………..6

1.4.1. Objetivo General.………………………………………………………………….6

1.4.2. Objetivos Específicos.…………………………………………………………....6

1.5. Delimitación del Problema…………………………………………………………….7

1.6. Justificación……………………………………………………………………………..8

1.7. Hipótesis………………………………………………………………………………...9

1.7.1. Variables.…………………………………………………………………………..9

1.8. Aspectos Socioeconómicos………………………………………………………….10

1.8.1. Población.………………………………………………………………………...10

1.8.2. Educación.………………………………………………………………………..11

1.8.3. Salud.……………………………………………………………………………..12

1.8.4. Economía.………………………………………………………………………..12

1.8.5. Servicios básicos.……………………………………………………………….13

Capítulo II

MARCO TEÓRICO

2.1. Antecedentes de la investigación…………………………………………………...15

2.1.1. Pozo #1.…………………………………………………………………………..15

2.1.2. Pozo #2.…………………………………………………………………………..16

2.2. Fundamentación Teórica…………………………………………………………….17

2.2.1. Acuífero.………………………………………………………………………….18

2.2.2. Fuentes de abastecimiento de agua.………………………………………....18

2.2.3. Sistema de abastecimiento de agua potable.………………………………..22

2.2.4. Calidad del agua.………………………………………………………………..26

xii

2.2.5. Toma de muestra de agua.…………………………………………………….31

2.2.6. Normas INEN 1108…………………………………………………………......33

2.2.7. Sedimentos en el agua.………………………………………………………...35

2.2.8. Componentes de un sistema de agua potable.……………………………...37

2.2.9. Tratamiento de agua.…………………………………………………………...39

2.2.10. Muestreo de una encuesta.………………………………………………......44

2.3. Normas Técnicas……………………………………………………………………..46

2.4. Marco Legal…………………………………………………………………………...47

Capítulo III

MARCO METODOLÓGICO

3.1. Tipo de investigación…………………………………………………………………48

3.2. Metodología del trabajo………………………………………………………………49

3.3. Resolución de la encuesta…………………………………………………………..50

3.4. Desarrollo de los análisis de agua físico químico con la norma NTE INEN

1108 (2014)…………………………………………………………………………….58

3.5. Ensayo Sólidos sedimentables………………………………………………......59

3.5.1. Fundamento.……………………………………………………………….…….59

3.5.2. Recolección, preservación y almacenaje de muestras.………………….....59

3.5.3. Equipo.……………………………………………………………………….......59

3.5.4. Procedimiento…………………………………………………………………....59

3.6. Cálculo de la población futura…………………………………………………….…60

3.6.1. Método Lineal.……………………………………………………………….…..61

3.6.2.MétodoGeométrico.………………………………………………………...……62

3.6.3. Método Logarítmico.………………………………………………………........62

3.6.4. Método Wappus.……………………………………………………………......63

3.7. Calculo de sólidos sedimentables……………………………………………….....64

3.7.1. Cálculo del caudal.……………………………………………………………...65

3.7.2. Cantidad de sólidos sedimentables.……………………………………….….66

3.8. Calidad del agua………………………………………………………………….…..67

xiii

Capítulo IV

ANÁLISIS Y SOLUCIÓN DEL PROBLEMA

4.1. Determinación de las observaciones en los análisis y ensayos de agua……....68

4.1.1. Pozo # 1.………………………………………………………………………….68

4.1.2. Pozo # 2.………………………………………………………………………….68

4.2. Problemas por presencia de sólidos sedimentables del Pozo 2………………...68

4.3. Proyección de solidos sedimentables en función de su cantidad……………….69

4.4. Tanque Sedimentador………………………………………………………………..69

4.4.1. Dimensionamiento del Tanque Sedimentador.……………………………....69

4.5. Soluciones propuestas…………………………………………………………….…72

4.5.1. Solución Pozo # 1.……………………………………………………………....72

4.5.2. Solución Pozo # 2.……………………………………………………………....73

Capítulo V

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1. Conclusiones ..................................................................................................... 74

5.2. Recomendaciones ............................................................................................. 75

Bibliografía

Anexos

xiv

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1: Potencial hídrico del Ecuador. ............................................................. 3

Ilustración 2: Ubicación recinto Marcelino Maridueña. ............................................. 5

Ilustración 3: Ubicación geográfica del cantón Marcelino Maridueña. ..................... 7

Ilustración 4: Población 1990 – 2010 del cantón Marcelino Maridueña. ................. 10

Ilustración 5: Sistema de abastecimiento de agua del cantón Marcelino

Maridueña. ........................................................................................ 15

Ilustración 6: Pozo #1 (Caseta de control y mando). .............................................. 16

Ilustración 7: Pozo #2 (Caseta de control y mando). .............................................. 17

Ilustración 8: Sistema de acuífero. ......................................................................... 18

Ilustración 9: Fuentes de abastecimiento de agua. ................................................ 19

Ilustración 10: Aguas Meteóricas............................................................................ 20

Ilustración 11: Aguas Superficiales......................................................................... 20

Ilustración 12: Edad de las aguas subterráneas. .................................................... 21

Ilustración 13: Detalle de pozo excavado. .............................................................. 22

Ilustración 14: Detalle de pozo por sondeo. ........................................................... 23

Ilustración 15: Partes de una bomba sumergible. .................................................. 26

Ilustración 16: Partes de una bomba centrifuga. .................................................... 26

Ilustración 17: Clasificación de Sólidos. ................................................................. 36

Ilustración 18: Proceso de potabilización de aguas superficiales. .......................... 40

Ilustración 19: Proceso de potabilización de aguas subterráneas. ......................... 42

Ilustración 20: Aireador por aspersión. ................................................................... 43

Ilustración 21: Aireador de cascada. ...................................................................... 43

Ilustración 22: Aireador de cascada. ...................................................................... 44

Ilustración 23: Recolección de muestras. ............................................................... 48

Ilustración 24: Metodología de la investigación. ..................................................... 49

Ilustración 25: Encuesta calidad de agua. .............................................................. 50

Ilustración 26:Encuesta calidad de agua. ............................................................... 51

Ilustración 27: Resultado de encuesta, pregunta 1................................................. 52

Ilustración 28: Resultado de encuesta, pregunta 2................................................. 52

Ilustración 29:Resultado de encuesta, pregunta 3.................................................. 53







Ilustración 36:Resultado de encuesta, pregunta 10................................................ 57

Ilustración 37:Resultado de encuesta, pregunta 11................................................ 57

Ilustración 38:Resultado de encuesta, pregunta 12. .............................................. 58

Ilustración 39:Ensayo de sedimentos sólidos. ........................................................ 60

Ilustración 40: Población proyectada-Resumen de los cuatro métodos. ................ 64

Ilustración 41:Areas de los sectores que abastece el pozo 2. ................................ 66

Ilustración 42: Esquema representativo del decantador. ........................................ 72

Ilustración 41: Inventario de puntos de agua subterránea en Ecuador………….... 73

xv

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1: Procedencia principal del agua recibida..................................................... 13

Tabla 2: Sistema de alcantarillado sanitario. ........................................................... 14

Tabla 3: Características físicas, sustancias inorgánicas y radiactivas. .................... 33

Tabla 4: Sustancias orgánicas. ................................................................................ 34

Tabla 5: Plaguicidas................................................................................................. 34

Tabla 6: Residuos de desinfectantes. ...................................................................... 34

Tabla 7: Subproductos de desinfección. .................................................................. 35

Tabla 8: Cianotoxinas. ............................................................................................. 35

Tabla 9: Requisitos Microbiológicos......................................................................... 35

Tabla 10: Valores y niveles de confianza. ................................................................ 46

Tabla 11:Datos de la encuesta ................................................................................ 50

Tabla 12:Análisis de agua físico - Químico pozo 1. ................................................. 58

Tabla 13:Análisis del agua físico - Químico pozo 2. ................................................ 59

Tabla 14:Población proyectada-método lineal. ........................................................ 61

Tabla 15:Población proyectada-método geométrico. ............................................... 62

Tabla 16:Población proyectada-método logarítmico. ............................................... 63

Tabla 17:Población proyectada- método wappus. ................................................... 63

Tabla 18:Población proyectada-Resumen de los cuatro métodos. .......................... 64

Tabla 19:Dotación media futura. .............................................................................. 65

Tabla 20:Cantidad de sólidos sedimentables. ......................................................... 66

Tabla 21: Velocidades ascensionales. ..................................................................... 70

Tabla 22: Dimensionamiento Calculados. ................................................................ 71

1

Capítulo I

EL PROBLEMA

1.1. Introducción

La calidad de agua es un tema de gran importancia a nivel mundial, ya que este

factor está relacionado con aspectos fundamentales para la vida, como la salud

humana, salud animal, calidad del suelo, productos agropecuarios, salinidad y otros

tipos de contaminación. Por ello, es imprescindible que el agua potable cumpla con

normas de calidad porque solo así podrá garantizar una buena calidad de vida al ser

humano.

Para contar con una buena calidad de agua es necesario que la planta

potabilizadora cuente con un tratamiento de agua y desinfección que elimine las

partículas, bacterias, sustancias que perjudiquen la salud y actividades a las que este

destinadas su uso.

El municipio del cantón Marcelino Maridueña se encarga del abastecimiento de

agua potable de la zona urbana, el cual suministra el líquido vital a los habitantes por

medio de un sistema de agua entubada que proviene de dos pozos de agua.

Actualmente, el agua que suministra uno de los pozos presenta sólidos

suspendidos sedimentables (arena), lo que la hace no apta para el consumo humano,

obligando a la comunidad a proveerse de agua por medio de tanqueros y si hay un

inadecuado almacenamiento y manipulación del agua puede ocasionar enfermedades

infectocontagiosas, lo cual sería muy grave pues esto podría aumentar la tasa de

mortalidad de los habitantes.

Para el cantón Marcelino Maridueña es de suma importancia contar con agua

potable que cumpla con los parámetros establecidos en la Norma INEN 1108, pues a

2

nadie le agrada tener agua turbia en sus casas a ciertas horas del día para satisfacer

sus necesidades.

Ante lo expuesto surge la propuesta del tema de investigación “Evaluación de la

calidad de la fuente de captación del sistema de agua potable”, lo que conllevará a

mejorar la calidad de vida de los habitantes del sector, para lo cual se realizó ensayos

de laboratorio para el análisis de la calidad del agua, lo que permite identificar el

problema y en base a esto plantearse una propuesta de mejora que se encargue de

eliminar o reducir la contaminación presente en el agua.

1.1. Antecedentes

El agua es uno de los principales vehículos de las enfermedades infecciosas y

parasitarias gastrointestinales, por lo que la falta de tratamiento en el agua potable

puede aumentar la tasa de mortalidad, hoy en día es un problema mundial ya que el

80% de las enfermedades se debe a la transmisión de virus, bacterias o parásitos

transmitida por el consumo de agua.

El agua es un recurso fundamental para la vida de los seres humanos, animales y

plantas, todos la necesitamos, ya que sin agua no hay vida. El agua no solo presenta

un papel crucial como recurso vital, sino también como recurso económico e industrial

ya que en estos campos se utiliza mucha agua, la cual en su mayoría es contaminada,

por lo que es fundamental que exista un tratamiento en el cual no se sufra

consecuencias tan graves en el mundo por esta contaminación. La contaminación

afecta el agua subterránea, pues en estudios se ha notado que el agua contaminada

adquiere más dureza, alcalinidad y cloruro.

Según la Red Ibero Americana de Potabilización y Depuración Del Agua, (2014)

recalco que “la salud humana depende no sólo de la cantidad del agua, sino

3

principalmente de su calidad: el agua potable es simplemente indispensable para la

vida”.

Según información de la Secretaría Nacional del Agua (SENAGUA) (2012) “el

Ecuador tiene una alta disponibilidad hídrica que bordea los 20.700 m3/habitante/año,

que supera por mucho la media mundial de alrededor de 1700m3/habitante/año

(UNESCO). Lamentablemente, debido a la distribución de la población en el Ecuador,

el 88% de los habitantes viven en la vertiente Pacífico y se estima una dotación de

5.200 m3/hab/año, que contrasta con la vertiente amazónica en donde viven el 12%

de los ecuatorianos con una dotación de 82.900m3/hab/año.”

Ilustración 1: Potencial hídrico del Ecuador.

Fuente: SENAGUA, (2012).

El municipio del cantón Marcelino Maridueña, desde 1992, es el encargado del

abastecimiento de agua potable y alcantarillado de la zona urbana y de los 18 recintos

http://www.senagua.gob.ec/

4

del sector rural. Este cantón cuenta con 2 pozos, el Pozo #1 se encuentra ubicado en

la Cdla. La Unión, el cual puede abastecer de agua debido a los canales de riego a un

sector de canteros de caña de azúcar. Este pozo fue adaptado para el abastecimiento

de agua para la urbe por medio de impulsión por bombeo al sistema de distribución

de una cisterna y un tanque elevado. Debido a la antigüedad de este pozo #1 y el

crecimiento de la población y demanda, se construyó un nuevo pozo de captación

ubicado en la Cdla. Parque II, este pozo #2 presenta en su agua, sólidos suspendidos

sedimentables (arena), lo que hace que a ciertas horas del día el agua sea turbia, esto

es un problema, ya que como el pozo #1 por su largo período de vida puede quedar

fuera de servicio cualquier rato, por lo tanto, el pueblo solo podría para abastecerse

de agua con el pozo #2 que presenta contaminación en su agua.

1.1.1. Ubicación del sitio.

El cantón Marcelino Maridueña, se encuentra ubicado al este de la provincia del

Guayas, sobre 80 m.s.n.m., tiene una temperatura promedio es 24 ºC, siendo la

precipitación promedio anual es 1700 mm, la extensión del área es aproximadamente

239740000 m2 (23974 Ha), de acuerdo a información proporcionada por el Gobierno

Autónomo Descentralizado del cantón Marcelino Maridueña las coordenadas son

2°12′S 79°25′O. y sus límites son:

Al Norte: El río Chimbo y con los cantones Milagro, Naranjito y Bucay

Sur: Río Barranco Alto, El Triunfo y Yaguachi

Al Este: Limita con el Triunfo, y Cumandá (Prov. Del Chimborazo)

Al Oeste: Limita con el cantón Yaguachi.

5

Ilustración 2: Ubicación recinto Marcelino Maridueña.

Fuente: Google Earth, (2016).

1.2. Planteamiento del Problema

Para proveer de agua potable al cantón Marcelino Maridueña se realiza la

extracción de dos pozos, el agua extraída tiene presencia de sólidos suspendidos

sedimentables (arena), causante de la turbiedad a ciertas horas del día, lo que puede

ocasionar daños en las tuberías, válvulas, accesorios de la red de distribución,

además recalcando que dicho problema puede causar enfermedades

gastrointestinales.

El agua suministrada a la población es cruda, es decir que es bombeada

directamente de los pozos, no pasa por un sistema de tratamiento de potabilización.

En cuanto a las torres y tanques de almacenamiento del agua potable no reciben

mantenimiento periódico, por eso en la actualidad no están en funcionamiento.

1.3. Formulación de Problema

Este tema de investigación se dio por las deficiencias encontradas en el agua

potable que suministra el cantón Marcelino Maridueña a los moradores, debido a que

esta no es apta para el consumo humano, ya que su agua presenta contaminación y

esto afecta a la comunidad.

6

¿La evaluación de la fuente de captación del sistema de agua potable del cantón

Marcelino Maridueña y la propuesta de mejora podrá ayudar aumentar la calidad del

sistema de abastecimiento de agua potable para los habitantes?

1.4. Objetivos del Estudio

1.4.1.Objetivo General.

Evaluar la calidad de la fuente de captación del sistema de agua potable para la

gestión de abastecimiento a la población, a fin de presentar una propuesta a las

autoridades.

1.4.2.Objetivos Específicos.

Realizar censo a los habitantes del cantón Marcelino Maridueña para

conocer su opinión respecto a la calidad de agua que consumen.

Identificar los parámetros de calidad por medio de la normativa.

Analizar la calidad de agua de los dos pozos que abastece de agua potable

al cantón Marcelino Maridueña por medio de ensayos de laboratorio.

Proponer una posible opción de solución que garantice una mejor calidad

de agua, apta para el consumo humano las 24 horas del día.

7

1.5. Delimitación del Problema

El presente estudio se basa en la evaluación de la calidad de la fuente de captación

del sistema de agua potable del cantón Marcelino Maridueña, en donde la captación

cuenta con 2 estaciones de bombeo, mediante las cuales se inyecta el agua de forma

directa hacia las redes de distribución, para abastecer a la población, mediante

conexiones domiciliarias, se realizarán ensayos de laboratorio al agua que proveen

los pozos para ver el estado de la calidad de agua que proporciona a los moradores

del sector.

Con los resultados que se obtengan de esta evaluación de la calidad de agua del

cantón Marcelino Maridueña, se planteará una mejora en el sistema de agua potable,

el cual se beneficiará la población mejorando su calidad de vida.

Ilustración 3: Ubicación geográfica del cantón Marcelino Maridueña. Fuente: PDOT, (2014).

8

1.6. Justificación

En el cantón Marcelino Maridueña se necesita evaluar la calidad de la fuente de

captación del sistema de agua potable para mejorar el bienestar y desarrollo de vida

de los habitantes, ya que su sistema de agua potable no asegura una buena calidad,

debido a la presencia de sólidos suspendidos sedimentables (arena), que a ciertas

horas del día presenta problemas como turbiedad, lo que provoca malestar a los

habitantes ya que les preocupa no poder cumplir con sus necesidades básicas y

contraer enfermedades graves.

Por lo que nace la necesidad de desarrollar la presente investigación ya que

permitirá evaluar y diagnosticar el agua potable que se suministra para abastecer a la

población, con la finalidad de plantear una propuesta de mejora que asegure un agua

potable que este ajustada a las normas y leyes vigentes para brindar un servicio

seguro a la población y al sector industrial.

En efecto, está absolutamente justificada la ejecución de la investigación, en donde

se amplificará, en los capítulos siguientes, los detalles de la evaluación y de la

oportunidad de mejora de la calidad de agua para el cantón Marcelino Maridueña.

9

1.7. Hipótesis

El proyecto de la evaluación y mejoramiento de la calidad de la fuente de captación

del sistema de agua potable del cantón Marcelino Maridueña, servirá para presentar

una propuesta para mejorar la calidad del agua lo que permitirá que las autoridades

conozcan el problema y tomen acciones correctivas del proceso.

1.7.1.Variables.

1.7.1.1. Variables Independientes.

Evaluación de la calidad de la fuente de captación del sistema de agua potable

del cantón Marcelino Maridueña.

1.7.1.2. Variable Dependiente.

Deterioro de la salud de los habitantes del cantón Marcelino Maridueña.

Presencia de sólidos suspendidos sedimentables en la distribución el

agua potable.

Ausencia de tratamiento de potabilización del agua.

10

1.8. Aspectos Socioeconómicos

1.8.1.Población.

Según informa el Plan de Desarrollo y Ordenamiento del cantón “la población del

cantón ha crecido desde 1990 aunque con un ritmo más lento desde el 2001. El Censo

de Población y Vivienda CPV de 1990 presenta una población parroquial de 8093

habitantes, el CPV2001 presenta 11.054 habitantes en el cantón; el crecimiento

demográfico intercensal de 1990 al 2001 fue de 0,36%. Para el 2010 el CPV determina

la población cantonal en 12.033 habitantes, el crecimiento poblacional intercensal para

el período 2001 - 2010 fue de 0,08%. La densidad poblacional es de 47,4 habitantes

por Km2. Es probable que el ascenso de la parroquia perteneciente al Cantón

Yaguachi, a la categoría de Cantón en 1992 permitiera el crecimiento acelerado de la

población en el período 1990 – 2001, luego de lo cual, si bien es cierto el crecimiento

de la población es positivo, el incremento del mismo se ha reducido notablemente.”

(GAD-CANTONAL, 2014-2019, pág. 14).

Actualmente, no se ha hecho un censo, lo cual sería muy importante realizarlo ya

que no se cuenta con resultados específicos de la población.

Ilustración 4: Población 1990 – 2010 del cantón Marcelino Maridueña.

Fuente: PDOT, (2014).

11

1.8.2.Educación.

La tasa de asistencia por nivel de educación asistencia en educación básica, según

el censo del 2010 la tasa neta de asistencia era de 94% y en el 2001 era de 84,7%,

como podemos ver hubo un incremento de casi 10%.

La tasa de asistencia en el bachillerato en el cantón es de 54,1%, se incrementó el

10% desde el 2001, la tasa asistencial es levemente mayor a la nacional y levemente

menor que la provincial.

La tasa de asistencia en educación superior lleva al 15,4% este porcentaje es muy

bajo con niveles provinciales y nacionales. Este cantón no cuenta con centros de

educación de este nivel. La mayoría de los jóvenes deben dedicarse a edad muy

temprana a trabajos agrícolas para ayudar en el sustento de la familia.

El analfabetismo en este cantón según el censo del 2010, el 9,2% de la población

no sabe leer ni escribir, mayor que el porcentaje provincial y nacional, en zonas rurales

el analfabetismo crece pues en de 9,69% en el 2010.

Según informa el Plan de Desarrollo y Ordenamiento del cantón “casi todos los

recintos cuentan con una institución educativa, sin embargo, según reporte del Archivo

Maestro de Instituciones Educativas AMIE, hasta el cierre del período lectivo 2011 –

2012, existían 21 establecimientos educativos, 20 de educación regular y 1 de

educación popular permanente; 158 docentes y 3083 estudiantes. Según la misma

fuente, ninguna institución contaba con oferta educativa completa (inicial, general

básica y bachillerato), 3 instituciones cuentan con oferta de educación inicial y general

básica, 13 solo cuentan con oferta de educación básica y 4 con oferta de educación

básica y bachillerato.” (GAD-CANTONAL, 2014-2019, pág. 20).

12

1.8.3.Salud.

La tasa de mortalidad con el paso del tiempo se ha incrementado, según el censo

del 2008: 319 muertos por cada 100.000 habitantes, en el 2009 se redujo a 222,2

muertos por cada 100.000 habitantes.

Según informa el Plan de Desarrollo y Ordenamiento “el cantón cuenta con 2

centros de salud del Ministerio de Salud Pública MSP y un puesto de salud del Instituto

Ecuatoriano de Seguridad Social IESS, en estos la oferta de servicios es limitada.

Según las Estadísticas de camas y egresos hospitalarios 2013 de INEC, en el cantón

existen 16 camas disponibles, la tasa de camas por cada 10.000 habitantes es de

15,7. La Organización Mundial de la Salud OMS recomienda que por cada 10.000

habitantes debería contarse con al menos 8 médicos, en el cantón la tasa de médicos

por cada 10.000 habitantes es de 10,3.” (GAD-CANTONAL, 2014-2019, pág. 21).

1.8.4.Economía.

El sector primario tiene 36,22% del total de actividades que ocupan los moradores

del cantón, las actividades de este es la extracción de recursos naturales y agrícolas.

El sector terciario tiene 29,09% del total de actividades que son de servicio doméstico,

comercial o educativo. El sector secundario tiene 23,65% del total de actividades.

Estos datos nos indican que las industrias del Cantón están en proporción con la

producción primaria.

Los trabajadores no declarados representan el 8,50% del peso total de las

actividades y en cuanto el 2.55% representa a trabajadores nuevos.

13

1.8.5.Servicios básicos.

El gobierno está obligado a cubrir las necesidades básicas de la población como la

educación, salud, vivienda, agua, luz, trabajo, vías de acceso, para así brindar una

calidad de vida digna a la población.

1.8.5.1. Agua potable.

Según informa el Plan de Desarrollo y Ordenamiento del cantón que “el agua para

el uso en los hogares es mediante pozos, la misma que llega a las viviendas por

tuberías. Los pozos no necesitan perforaciones profundas, lo que facilita el acceso al

agua dulce. Según datos del Censo 2010 los hogares tienen conexión del agua por

tubería dentro de la vivienda son 2.268 hogares, tubería por fuera de la vivienda 542

hogares y en relación a recibir agua por otros medios fueron 269 hogares.” (GAD-

CANTONAL, 2014-2019, pág. 120).

Tabla 1: Procedencia principal del agua recibida.

PROCEDENCIA PRINCIPAL DEL AGUA RECIBIDA

AREA # 0923

MARCELINO MARIDUEÑA

Procedencia principal del agua recibida Casos Cantón

% Cantonal

% Urbano

% Rural

De red pública 1104 35 52 9

De pozo 1985 63 47 85

De río, vertiente, acequia o canal 59 2 0 5

De carro repartidor 4 0 0 0

Otro (Agua lluvia/albarrada) 21 1 0 1

Total 3173 100 100 100 Fuente: PDOT, (2014).

14

1.8.5.2. Alcantarillado sanitario.

Según informa el Plan de Desarrollo y Ordenamiento del cantón “la cobertura del

alcantarillado sanitario en el cantón es de 55.2%, supera ligeramente al porcentaje de

cobertura nacional (53.6%) y por un poco más al provincial (46.7%). Este indicador se

ha mantenido en el período intercensal 2001 – 2010, lo que significaría que, aunque

el crecimiento de la población ha sido considerable, se ha realizado las intervenciones

necesarias para garantizar calidad de vida entre la población, aunque si bien el nivel

aún no es alto, tampoco es crítico. La cobertura del alcantarillado en el cantón es de

55,2%, supera ligeramente al porcentaje de cobertura nacional (53,6%) y por un poco

más al provincial (46,7%). Este indicador se ha mantenido en el período intercensal

2001 – 2010, lo que significaría que, aunque el crecimiento de la población ha sido

considerable, se ha realizado las intervenciones necesarias para garantizar calidad de

vida entre la población, aunque si bien el nivel aún no es alto, tampoco es crítico.

(GAD-CANTONAL, 2014-2019, pág. 123).

Tabla 2: Sistema de alcantarillado sanitario.

ALCANTARILLADO SANITARIO CRNL. MARCELINO MARIDUEÑA

Tipo de servicio higiénico o excusado

Casos Total cantón

% Total Cantonal

% Urbano

% Rural

Conectado a red pública de alcantarillado

1753 55 92 1

Conectado a pozo séptico 915 29 7 61

Conectado a pozo ciego 212 7 0 16

Con descarga directa al mar, río o quebrada

6 0 0 0

Letrina 88 3 0 7

No tiene 199 6 0 15

Total 3173 100 100 100 Fuente: PDOT, (2014)

15

Capítulo II

MARCO TEÓRICO

2.1. Antecedentes de la investigación

El cantón Marcelino Maridueña se abastece con agua subterránea de dos pozos y

cuenta con un sistema de agua entubada, el cual no cuenta con una planta de

tratamiento, es decir el agua es enviada a la población sin ningún tipo de desinfección.

A continuación, se muestra un esquema del sistema potable actual del cantón

Marcelino Maridueña.

Ilustración 5: Sistema de abastecimiento de agua del cantón Marcelino Maridueña. Elaborado: Chávez Yulexi – Solórzano Mishelle.

Según un análisis realizado por el Municipio de Marcelino Maridueña, el Dr. Jorge

Fuentes (2011) reporto que “el agua es de buena calidad y apta para el consumo

humano y doméstico, por estar dentro de los límites convenientes sin llegar ningún

parámetro a los límites máximos tolerados por la norma COA”.

2.1.1. Pozo #1.

Es el más antiguo, tiene alrededor de 57 años, el área donde se encuentra es de

1083,65 m2. Se construyó con una profundidad de 90 m con un diámetro de 16

pulgadas, con un caudal de 28 l/s, la bomba cuenta con un motor trifásico. En el 2006

se realizó la construcción de una cisterna y tanque elevado

Pozo Profundo

Bomba Sumergible

Tanque Elevado

Reserva Baja

Red de Distribución

16

0

Ilustración 6: Pozo #1 (Caseta de control y mando). Elaborado: Chávez Yulexi – Solórzano Mishelle.

En el 2006 se realizó la construcción de una cisterna y tanque elevado. Por la

antigüedad, por fallas presentes en la obra y por el futuro crecimiento de la población,

se construyó un nuevo pozo profundo.

2.1.2. Pozo #2.

Fue construido por problemas de abastecimiento del pozo #1 en el año 2006, está

ubicado en la ciudadela los parques 2 en la calle Mercado Este, el área donde se

encuentra es de 4521,74 m2. Este pozo tiene una profundidad aproximadamente de

65 m, su diámetro es de 16 pulgadas y aporta a la población con un caudal de 28 l/s,

fue adoptado con una bomba de 60 Hp que puesto en marcha solo duro 3 meses ya

que se presentó la succión de sólidos sedimentables (arena) en grandes porciones,

por tal motivo se realizó el cambio de la bomba de 40Hp de potencia, además se

modificó la ubicación de la misma a distintas profundidades como lo recomienda las

buenas prácticas de ingeniería sin embargo no se encontró solución.

Esta bomba fue cambiada 2 años después por el desgaste de la misma, presencia

de arena que colaboró con la inutilización del sistema, la nueva bomba instalada de

40 Hp no presentó inconvenientes durante un corto período de tiempo.

17

Actualmente el sistema tiene una bomba de 40 Hp que sigue presentando

inconvenientes con la arena, lo cual crea quejas por la calidad de agua en la población.

Ilustración 7: Pozo #2 (Caseta de control y mando). Elaborado: Chávez Yulexi – Solórzano Mishelle.

Actualmente, los dos pozos funcionan durante el día para abastecer a la población

y por la noche solo se utiliza el pozo #1.

2.2. Fundamentación Teórica

Agua cruda.

El agua cruda es la que se encuentra en las fuentes, reservas naturales y no ha

recibido algún tratamiento. (Lina Rojas Sánchez, 2014)

Agua potable.

Se denomina agua potable, al agua esta apta para el consumo humano, es decir,

que puede ser consumida sin problema ya que cumple con las normas de calidad, de

acuerdo a cantidades mínimas y máximas permitidas de minerales, partículas, etc.

El agua potable es el agua de superficie tratada y el agua no tratada, pero sin

contaminación que proviene de manantiales naturales, pozos y otras fuentes. Sin agua

potable, la gente no puede llevar una vida sana y productiva. Abundar en el tema de

18

la calidad del agua se torna todavía más complejo, si entendemos que diariamente

alrededor de cinco mil personas mueren en el planeta a causa de una enfermedad de

origen hídrico y que, de éstas, el 90 por ciento son niños, como la tifoidea, paratifoidea,

gastroenteritis, cólera, etc. (Pedro Rodríguez Ruiz, 2001)

2.2.1. Acuífero.

Los acuíferos son creaciones geológicas que se almacenan por lo general de agua

lluvia que se filtra, acumulando y transportando agua subterránea.

Ilustración 8: Sistema de acuífero.

Fuente: Normateca Ambiental, (2014).

2.2.2. Fuentes de abastecimiento de agua.

La fuente de abastecimiento de agua depende de la demanda que exija la población

al igual que la disponibilidad, calidad, costo, operación y mantenimiento. Por lo

general, deben ser permanentes y suficientes, en caso de no ser así se debe combinar

otras fuentes de abastecimiento para cumplir con la demanda requerida.

19

Las fuentes de abastecimiento de agua se clasifican según su procedencia, como

se muestra en la siguiente ilustración:

Ilustración 9: Fuentes de abastecimiento de agua. Elaborado: Chávez Yulexi – Solórzano Mishelle.

2.2.2.1. Aguas Meteóricas.

Esta agua proviene de fenómenos meteóricos y se forma por la condensación o

enfriamiento de la atmósfera, tales como la lluvia, nieve o granizo. Puede ser potable

si proviene de la lluvia, ya que si proviene de la nieve o granizo se contamina con el

suelo. (Jaime Hidalgo Carrasco, 2018).

Fuen

tes d

e

ab

aste

cim

ien

to d

e a

gu

a.

Aguas Meteóricas

Aguas Superficiales

Aguas Subterráneas

20

Ilustración 10: Aguas Meteóricas.

Fuente: Liderfer, (2018).

2.2.2.2. Aguas Superficiales.

Son las que se encuentran circulando sobre la superficie del suelo, se producen por

escorrentía de precipitaciones o de afloramiento de aguas subterráneas, que no se

filtran ni se evaporan. Cuando se producen siguen el camino que les ofrece menor

resistencia, pueden presentar de forma correntosa (ríos, arroyo) o quietas (lagos,

reservorios, embalse, lagunas, etc.)

Ilustración 11: Aguas Superficiales.

Fuente: Ciencias de la Tierra y Medioambientales, (2018).

21

2.2.2.3. Aguas subterráneas.

El agua subterránea es aquella que se origina del almacenamiento de la lluvia, ríos

o lagos, esta se traslada hasta las capas impermeables formada por rocas

meteorizadas rotas, tierra y material orgánico hasta atravesar la capa permeable

formando un acuífero.

Según María Collazo y Jorge Montaño “El agua subterránea se sitúa por debajo del

nivel freático y está saturando completamente los poros y/o fisuras de terreno y fluye

a la superficie de forma natural a través de vertientes o manantiales o cauces fluviales.

Su movimiento en los acuíferos es desde zonas de recargas a zonas de descargas,

con velocidades que van desde metro/año a cientos de m/día, con tiempos de

residencia largos resultando grandes volúmenes de almacenamiento, aspectos

característicos del agua subterránea.” (Manual de Agua Subterránea, 2012, pág.16)

Ilustración 12: Edad de las aguas subterráneas.

Fuente: Ponce Victor M., Bavya Vuppalapati, (2016).

22

2.2.3. Sistema de abastecimiento de agua potable.

En zonas rurales suelen abastecerse por medio de pozos, tanques, tanques

elevados, bombas.

2.2.3.1. Pozos

“Los pozos son huecos cavados cuya profundidad va unos pocos metros por

debajo de la capa freática (Thake, 2010).”

Son orificios verticales hechos en el suelo con una profundidad suficiente para

encontrar por lo general agua subterránea.

Pozos artificiales

Los tipos de pozos artificiales son:

Pozos excavados: Son obras de perforación excavadas a mano, su

profundidad normalmente es de 20 metros o 30 metros, sin embargo, se han

llegado a profundidades mayores. El diámetro mínimo es de 1,5 metros,

espacio necesario para que el trabajo de una persona, es frecuente que supere

los 3 metros, máximo hasta los 6 metros. En la actualidad se excava con

máquinas y con explosivos cuando las rocas son muy duras. (Johanni Macías

Crespo, 2016).

Ilustración 13: Detalle de pozo excavado.

Fuente: Sondeos Santibáñez, (2018).

23

Por sondeos: Son obras que con mayor frecuencia se efectúan para el

aprovechamiento de las aguas subterráneas, generalmente son de menor

diámetro y mayor profundidad que los pozos excavados. Un sondeo es una

perforación excavada por medios mecánicos, preferentemente vertical, de

diámetro inferior a 1,5 metros, aunque los más usuales se encuentran entre los

150 y los 700 milímetros. Presentan la ventaja de que pueden alcanzar grandes

profundidades y tienen un costo normalmente inferior a cualquier otro tipo de

captación. (Universidad Jaume I de Castellón, s.f.).

Ilustración 14: Detalle de pozo por sondeo.

Fuente: Sondeos Santibáñez, (2018).

Pozos profundos

Estos pozos son perforados utilizando muchas técnicas y requieren de grandes

equipos de perforación, al igual que de estudios geotécnicos, geofísico y exploración

que se los realiza antes para ver que equipos se necesitan ya que depende de que

material este formado el suelo.

“Los equipos de perforación por lo común se montan sobre un camión, lo que hace

posible su desplazamiento de sitio en sitio y aunque es un equipo costoso, trabaja

24

muy rápido, por lo que el costo por excavación puede ser razonable. Las perforaciones

mecánicas son esenciales para lograr pozos de mucha profundidad.” (Thake, 2010).

Los sistemas más utilizados en perforación son los siguientes:

Percusión. - Se utilizan tanto en suelos granulares como en suelos cohesivos,

pudiendo atravesar suelos de consistencia firme a muy firme. Este tipo de

sondeos puede alcanzar profundidades de hasta de 30 o 40 metros, si bien la

más frecuentes son de 15 a 20 metros. El sistema de perforación consiste en

la hinca de tubos de acero mediante el golpeo de una maza de 120 kg que cae

desde una altura de 1 m. Se deben contar sistemáticamente los golpes

necesarios para la penetración de cada tramo de 20 cm, lo que permite conocer

la compacidad del suelo atravesado. Las tuberías empleadas, que pueden

tener diámetros exteriores de 91, 128, 178 y 230 mm, actúan entibación durante

la extracción de muestras mediante cucharas y trépanos. Su técnica en la

fracturación y trituración de la roca por la acción de golpeo de un elemento

pesado. (Tupak Obando, 2009)

Rotación. - Los sondeos a rotación pueden perforar cualquier tipo de suelo o

roca hasta profundidades muy elevadas y con distintas inclinaciones. La

profundidad habitual no excede los 100 metros, aunque pueden alcanzarse los

1,000 metros. La extracción de testigos es continua y el porcentaje de

recuperación del testigo con respecto a la longitud perforada puede ser muy

alto, dependiendo del sistema de extracción. Algunos tipos de materiales son

difíciles de perforar a rotación, como las gravas, y los bolos o las arenas finas

bajo el nivel freático, debido al arrastre del propio fluido de perforación. (Tupak

Obando, 2009)

25

Rotopercusión. - Es la combinación de la percusión y la rotación, se utilizan

en obras como minas, túneles, carreteras, centrales hidráulicas, etc. Es aquella

que a la que el efecto de golpeo se superpone una acción de giro del útil de

perforación. (Johanni Macías, 2016)

2.2.3.2. Tanques.

Los tanques de agua son esenciales para el abastecimiento de agua potable de

una población, para recompensar las variaciones horarias de la demanda en el sector.

Incluso las plantas de tratamiento funcionan mejor si cuentan con tanques de reserva

ya que cuando haya exista poca demanda este guardara agua para cuando exista

mayor demanda. Son fabricados de distintos materiales como: plástico, hormigón y

pueden llegar a tener grandes dimensiones (m3). (Lissette Díaz Rodríguez, 2018)

Existen 3 tipos de tanques según su situación:

Tanques enterrados o subterráneos

Tanques situados en el suelo o de superficie.

Tanques elevados o por el nivel de los techos.

2.2.3.3. Bombas.

Las bombas son las encargadas se extraer el agua de un lugar a otro ya sea agua

cruda, agua potable, agua residual, líquidos, etc. Estas bombas pueden extraer agua

de un pozo y conducirlas hasta los pisos de un edificio alto.

Para la extracción de agua existen 2 clases de bombas muy famosas:

Bombas sumergibles: Tiene un impulsor sellado en la carcasa, se sumerge

en el líquido que sé desea bombear y proporciona una gran fuerza de elevación

para transportar el líquido. (Jimmy Wales, 2017).

26

Ilustración 15: Partes de una bomba sumergible.

Fuente: Wikipedia, (2018).

Bombas centrifugas: Son máquinas rotativas que transforman una energía

eléctrica o mecánica en energía cinética, es decir aumentan la velocidad del

fluido para conducirlo a distancias muy grandes. Son utilizadas para fluidos que

presentan partículas sólidas en suspensión. (Jimmy Wales, 2017).

Ilustración 16: Partes de una bomba centrifuga.

Fuente: WordPress, (2018).

2.2.4. Calidad del agua.

Es muy importante la calidad del agua y más cuando se la utiliza para abastecer a

una población, por eso es imprescindible que al agua se le hagan estudios de

laboratorio de las características físicas, químicas y biológicas que certifique que es

apta para el consumo humano. Cada país tiene normas de acuerdo en la calidad de

27

agua, para Ecuador se utiliza la Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 1108:2014,

Quinta Revisión.

“El termino calidad del agua es relativo y está relacionado con el uso que se da a

este recurso. Esto quiere decir que una fuente de agua aparentemente limpia que

permita la vida de los peces no pueda ser apta para recreación o un agua útil para

consumo humano puede ser inadecuada para algún uso industrial. La calidad del agua

debe especificarse en función del uso que se le va a dar, bajo estas consideraciones,

se dice que un agua está contaminada cuando sufre cambios que afectan su uso real

o potencial.” (Fredy Aguirre Morales, 2015, Libro Abastecimiento de Agua Potable

para Comunidades Rurales, pág. 17).

Si la calidad de agua no es la correcta afecta directamente a la salud de las

personas, incluso en muchos países las enfermedades que habitualmente se

presentan son debido a virus, bacterias, parásitos intestinales, cólera, tifoidea, entre

otras, que se transmiten por el consumo del agua.

2.2.4.1. Parámetros Físicos.

Estas características son las que se aprecian con los sentidos del olfato, vista y es

importante que tenga buena condición estética para los consumidores.

Turbiedad: Es una característica óptica ya que mide la claridad del líquido, se

origina por los sólidos suspendidos que se encuentran en el agua formado por

materia orgánica e inorgánica y organismo microscópicos. (Fredy Aguirre

Morales, 2015).

Color: Esta característica depende del contenido que hay en el agua, ya sea

de metales, materia orgánica y desechos industriales. El color verdadero del

28

agua cuando se retirado la turbidez y el color aparente es cuando el agua tiene

sustancias o materiales suspendidos. (Fredy Aguirre Morales, 2015).

Olor y sabor: Son originados por sustancias orgánicas, inorgánicas o gases

disueltos, la presencia de esta característica puede ser motivo de rechazo por

parte de los consumidores. La falta de olor y sabor puede ser indicio de

ausencia de contaminantes. (Fredy Aguirre Morales, 2015).

Temperatura: Esta característica actúa en el retardo o aceleración de las

actividades biológicas y en la cantidad de oxigeno que hay en el agua. La

temperatura puede ser un problema a la hora de usar tratamiento para la

desinfección por cloro, la mezcla rápida, floculación, sedimentación y filtración

por tener influencia en la viscosidad del agua. (Fredy Aguirre Morales, 2015).

2.2.4.2. Parámetros químicos.

El agua puede disolver gran variedad de químicos por lo que se lo conoce como

solvente universal, los más importantes son los siguientes:

Potencial hidrogeno (pH): Expresa la acidez o alcalinidad del agua, es una

característica importante en procesos de potabilización como la coagulación y

desinfección. (Fredy Aguirre Morales, 2015).

Alcalinidad: Tiene la capacidad de neutralizar ácidos como carbonatos de

calcio, hidróxidos de calcio, magnesio, sodio, potasio y se presenta como una

característica importante en el tratamiento de agua en procesos de

coagulación. (Fredy Aguirre Morales, 2015).

Dureza: Se debe a la cantidad de calcio y magnesio que se encuentran

disueltos en el agua. El agua dura contiene concentraciones altas de calcio y

magnesio, puede formar depósitos en las tuberías originando obstrucciones y

29

afecta el rendimiento de los jabones y detergentes durante el lavado de ropa.

Se considera que el agua es blanda cuando tiene dureza menor a 100 mg/l,

medianamente dura entre 100 a 200 mg/l y dura para valores mayores a 200

mg/l, la dureza medida como CaCO3. (Fredy Aguirre Morales, 2015).

Demanda bioquímica de oxigeno (DBO5): Corresponde a la cantidad de

oxígeno necesario para descomponer la materia orgánica por acción

bioquímica aerobia. Se expresa en mg/L. Esta demanda es ejercida por las

sustancias carbonadas, las nitrogenadas y ciertos compuestos químicos

reductores. (Barrenechea, 2014).

Demanda Química de Oxígeno, DQO: Equivale a la cantidad de oxígeno

consumido por los cuerpos reductores presentes en un agua sin la intervención

de los organismos vivos. La eliminación de la materia orgánica se lleva a cabo

mediante la coagulación-floculación, la sedimentación y la filtración. En caso

de que la concentración de DQO este muy elevada se usaría pre-cloración.

(Barrenechea, 2014).

Pesticidas: Los pesticidas son los elementos químicos usados para el control

de plagas, plantas y animales. Estos químicos pueden llegar de muchas formas

al agua, por mala aplica e infiltración en el suelo y de ahí a las aguas

subterráneas, por medio de los canales agrícolas llegan a aguas 70

superficiales, etc. Estos elementos químicos son tóxicos para salud de los

seres vivos. (Cortes, 2009).

Solidos disueltos totales (SDT): Esta es la materia orgánica e inorgánica que

ha pasado el proceso de filtración, estos pueden ser minerales, sales, cationes

o aniones. Los más importantes para el tratamiento de agua potable y puede

afectar a la salud del ser humano según (Fredy Aguirre Morales, 2015) son:

30

Cloro y cloruro: Produce un sabor desagradable y actúa como laxante.

Cobre: produce un sabor desagradable y no afecta a la salud.

Flúor: En proporciones apropiadas ayuda a prevenir caries dentales,

pero si se presenta en proporciones elevadas daña la dentadura y

deteriora los huesos.

Hierro: Afecta al sabor del agua, mancha en la ropa y aparatos

sanitarios.

Manganeso: Las sales disueltas de manganeso en porciones elevadas

de 0,15 mg/l produce un sabor desagradable y mancha de color gris la

ropa.

Magnesio: Es el que produce la dureza en el agua y tiene efectos

laxantes.

Sodio: Afecta a personas que tienen problema de hipertensión.

Sulfatos: Tiene efectos laxantes.

Nitratos: Su presencia es indicador de fertilizantes nitrogenados,

excremento de animales, desechos industriales, desechos sanitarios.

Arsénico: Es muy toxico para el consumo humano y tiene efectos

cancerígenos.

Mercurio: Es muy toxico y se presenta en el agua de forma inorgánica.

2.2.4.3. Parámetros Microbiológicos.

En el agua se puede encontrar millón de microorganismo patógenos, por lo que se

hizo necesario clasificarlos en grupos coliformes los cuales son:

Coliformes fecales: Habitan en el intestino de las personas y animales, incluso

pueden habitar fuera de ellos, cuando hay coliformes fecales indica que el agua

31

está contaminada de heces de personas, animales y aguas residuales. (Fredy

Aguirre Morales, 2015).

Coliformes Totales: Estos son los microorganismos que sobrevive y proliferan

en el agua. Sirven para ver la eficiencia de los tratamientos y limpieza del

sistema de distribución de agua. (Fredy Aguirre Morales, 2015).

2.2.5. Toma de muestra de agua.

Este proceso debe realizarse con mucho cuidado, evitando que la muestra se

contamine debido a condiciones inadecuadas o algún descuido al momento de tomar

la muestra o enviarla, lo cual causaría alteración en los resultados. Los tipos de

muestreo son:

Muestras Simples o Puntual: Son muestras tomadas en el momento,

realizadas una sola vez y en un solo sitio de muestreo. Se realizan cuando la

fuente es constante a través de un tiempo prolongado. (Laboratorio de Química

Ambiental Ideam, 1997).

Muestras Compuestas: Es la mezcla de varias muestras simples, ya sean de

diferentes sitios (presa, lago, etc.), o de un solo sitio con un intervalo de tiempo

definido (pozos, domicilio). Se las realiza para calcular las cargas o eficiencias

de una planta de tratamiento de agua. (Laboratorio de Química Ambiental

Ideam, 1997).

Muestra Integrada: Es la toma de muestra realizada en cierto período de

tiempo en diferentes puntos, ya sean estos cerca, lejos o paralelos. (Laboratorio

de Química Ambiental Ideam, 1997).

32

Las técnicas para la obtención de muestra dependen mucho de la profundidad de

donde se desea tomar la muestra y los recursos que se tenga. Las clases de muestreo

son:

Muestreo Manual: Se realizan en lugares que sean de fácil ingreso tomar la

muestra, esto ayuda a observar los cambios que tenga la muestra como el

color, la turbiedad, etc. Existen equipos especializados que se adaptan a las

condiciones y necesidades del muestreo. Se utiliza para muestras simples.

(Manual de Caracterización de Aguas Residuales Industriales de la ANDI,

1997).

Muestreo Automático: Esta muestra se usa para lugares en donde su llegada

es dificultosa o cuando se trata de un muestreo técnico en el cual se necesita

que los resultados sean precisos. Se realiza con un equipo de bombeo que

deposita la muestra en uno o varios envases. (Manual de Caracterización de

Aguas Residuales Industriales de la ANDI, 1997).

Muestreo Mixto: Este muestreo es la combinación del muestreo manual y el

muestreo automático, con este procedimiento se pueden obtener resultados

de forma más rápida.

Según la toma de muestra que se desea realizar, recogemos los litros necesarios,

en caso de la muestra simple se necesitan 2 litros de agua para el análisis físico –

químico, se recomienda usar un envase de vidrio, en el caso de tener un recipiente de

plástico debe ser desinfectado ya sea con ayuda de detergente o desinfectantes. Es

importante que el recipiente no tenga cámaras de aire, se lo debe sellar rápidamente

para que no se contamine, luego colocarlo en sitio frio para evitar la proliferación de

33

microorganismos, una vez hecho esto se lo debe llevar al laboratorio hacer el análisis.

(Laboratorio de Química Ambiental Ideam, 1997).

2.2.6. Normas INEN 1108

Las normas INEN 1108 se encargan de estipular los requerimientos que tienen que

cumplir la calidad de agua para que sea apta para el consumo humano. Las cuales

son importantes ya que si el agua no cumple las normas puede causar efectos graves.

Estas normas las deben cumplir todos los establecimientos que traten con agua

potable como sistema de abastecimiento público y privados, que usan redes de

distribución y tanqueros.

Tabla 3: Características físicas, sustancias inorgánicas y radiactivas.

Fuente: NTE INEN 1108, (2014).

34

Tabla 4: Sustancias orgánicas.


Tabla 5: Plaguicidas.

Fuente: NTE INEN 1108, (2014)

Tabla 6: Residuos de desinfectantes.


35

Tabla 7: Subproductos de desinfección.


Tabla 8: Cianotoxinas.


Tabla 9: Requisitos Microbiológicos.


2.2.7. Sedimentos en el agua.

Es el contenido que se presenta como residuos cuando se somete a un proceso de

evaporación entre 103ºC y 105ºC. Los sólidos sedimentables son aquellos que se

sedimentan al fondo del recipiente de forma cónica por lo general en un período de 60

minutos, se los obtiene en la decantación primaria del agua residual. (Mariano

D'Angelo, 2016).

Se clasifican de la siguiente manera, según Mariano D'Angelo, 2016:

36

2.2.7.1. Según su sedimentabilidad.

Sólidos en suspensión o suspendidos (SS): (33%) Se retienen mediante

filtros y se clasifican en solidos sedimentables.

Sólidos sedimentables: Pueden flotar con el agua cuando está en reposo y

se pueden eliminar por medio de procesos físicos.

Sólidos Coloidales: No se sedimentan ni flotan cuando el agua no está en

movimiento o por lo menos en un tiempo. Se necesita un proceso de

coagulación y floculación para ser eliminados.

Sólidos Disueltos: (90%) Pueden ser eliminados por cambios de temperatura,

pH, sistema de membrana, ósmosis inversa, nanofiltración, ultrafiltración, etc.

Ilustración 17: Clasificación de Sólidos.

Elaborado: Chávez Yulexi – Solórzano Mishelle.

2.2.7.2. Según su volatilidad.

Sólidos Fijos: Son los sólidos resultantes que se quedan en el agua después

de una calcinación a 550ºC durante una hora.

Sólidos Volátiles: Estos no quedan después de la calcinación anterior, y se

determinan restando a los sólidos totales los sólidos fijos.

Totales

100%

Suspendidos

33%

Sedimentables

73%

No -Sedimentables

27%

Filtrables

67%

Disueltos

90%

Coloidales

10%

37

Sistema de abastecimiento de agua potable.

La red de abastecimiento de agua potable tiene la función de transportar gran

cantidad de agua que necesita una población para cubrir sus necesidades, esta agua

debe ser limpia, incolora y sin bacterias, virus, protozoos.

2.2.8. Componentes de un sistema de agua potable.

2.2.8.1. Captación.

Es el punto o la fuente de toma de agua, en la que se extrae el caudal de agua,

este puede ser de superficial (rio, embalse, etc.) o subterráneo (manantial, pozo, etc.).

Esta estructura permite obtener agua constantemente a la fuente de abastecimiento

aun en tiempos críticos como una sequía o estiaje. (Fredy Aguirre Morales, 2015).

2.2.8.2. Conducción.

Es el conducto que permite el transporte del agua, desde la captación hasta las

unidades de tratamiento, en condiciones seguras e higiénicas. En los sistemas de

agua potable por gravedad la fuente debe estar ubicada en una cota más alta que la

población a servir para que el agua fluya en las tuberías aprovechando la gravedad.

En el caso de los sistemas a bombeo la fuente de agua se encuentra ubicada en

niveles inferiores a los de la localidad a servir, por lo que se requiere transportar el

agua mediante sistemas de bombeo hasta un reservorio o planta de tratamiento.

(Fredy Aguirre Morales, 2015)

Se clasifican de la siguiente manera, según Fredy Aguirre Morales, 2015:

Líneas de conducción: Transportan el agua por gravedad en estado natural,

de los sitios de captación hasta los tanques de reserva o plantas de tratamiento.

38

Líneas de transmisión: Transportan el agua desde las plantas de tratamiento

a los tanques de almacenamiento.

Líneas de impulsión: Transportan el agua a donde es inducida por bombeo.

Tipos de conducción.

Conducción a gravedad: Es una estructura que transporta el agua utilizando

energía hidráulica.

Conducción por bombeo: Es una estructura con flujo a presión que utiliza una

bomba que facilita la energía que necesita el agua para circular. Esta bomba

podrá vencer cualquier obstáculo de desnivel que se presente en el sitio de

succión y el sitio de descarga de la línea de impulsión.

2.2.8.3. Planta de tratamiento.

Es una infraestructura que se construye para tratar el agua y que por una serie de

procesos esta se vuelva apta para el consumo humano. Debe tener el equipo y la

tecnología adecuada de acuerdo a las necesidades de los habitantes, ya que la

capacidad de la planta de tratamiento debe ser mayor que la demanda y su

funcionalidad debe ser constante. (AGUASISTEC S.A.C., 2018).

Existen 3 tipos de estaciones de tratamiento de agua potable:

Tecnología convencional: Trabaja con los procesos de clarificación,

floculación, decantación y filtración.

Filtración directa: Trabaja con procesos de coagulación– decantación,

floculación, filtración rápida.

Filtración en múltiples etapas: Trabaja con los procesos de filtración gruesa

dinámica y la floculación.

39

2.2.8.4. Tanques de reserva.

Es un depósito cerrado conocido también como tanque de almacenamiento, tiene

la función de suministrar agua por las redes de distribución, con presiones adecuadas

que permitan abastecer la demanda de la población y deberán contar con un agua

adicional para suministrar en caso de emergencia como incendio, suspensión

temporal, entre otros. (Fredy Aguirre Morales, 2015).

2.2.8.5. Red de distribución de agua potable.

Es un sistema compuesto de tuberías y accesorios que permite llevar el agua

potable del tanque de almacenamiento a las viviendas de los habitantes de una zona

rural, cantón, cuidad, país. (Fredy Aguirre Morales, 2015). Según su diámetro y

función se dividen en:

Red matriz: Es la red principal que contiene tuberías mayores encargadas de

la distribución de agua potable, formado por mallas principales que distribuyen

en agua a los tanques de reserva hasta las redes menores.

Redes Secundarias: Son las tuberías que se encargan de suministrar el agua

a las viviendas que se alimentan de la red matriz.

2.2.9. Tratamiento de agua.

Para realizar el tratamiento de agua se realizan procesos físicos, químicos,

biológicos y microbiológicos, los cuales se encargarán de eliminar cualquier bacteria,

parasito y solidos que habitan en el agua y son perjudiciales para la salud del ser

humano.

40

Se deben realizar estudio de laboratorio para determinar qué tipo de tratamiento se

debe usar, ya que para el sistema de tratamiento de agua se debe tener en cuenta la

demanda y la calidad de agua de la fuente de abastecimiento.

2.2.9.1. Tratamiento de aguas superficiales.

Los principales procesos de potabilización para el tratamiento aguas superficiales

son los siguientes:

Ilustración 18: Proceso de potabilización de aguas superficiales. Elaborado: Chávez Yulexi – Solórzano Mishelle.

Desinfección inicial.

El agua cruda que se capta es conducida mediante tuberías hacia las reservas para

realizarle la desinfección inicial, el cual se realiza aplicándole un agente químico

oxidante que sirve para eliminar las materias orgánicas e inorgánicas, los oxidantes

que más se utilizan son dióxido de cloro, ozono, agua oxigenada, cloro, aire

atmosférico, permanganato potásico, estos oxidantes pueden estar solos o

combinados. (AIDIS, 2014).

Coagulación – floculación.

Estos procesos realizan combinados ya que se encargan de reunir entre sí a los

sólidos que están suspendidos para que formen cuerpos de gran tamaño y luego sean

eliminados por medio de la filtración.

En la coagulación se agregan sustancias químicas que produce que las partículas

se agrupen y formen partículas de gran tamaño. Este proceso no puede eliminar por

Desinfección Inicial

Coagulación - Floculación

Decantación Filtración Desinfección

41

completo muchas partículas, como los coloides ya que son pequeños y no se

sedimentan fácilmente. Luego se le da paso a la floculación, este se produce cuando

la mezcla coagulante – agua se agitan de manera lenta. Las partículas que se unen

todas entre sí, se les llama “flocs” y se pueden separar por medio de la sedimentación

o filtración. (AIDIS, 2014).

Decantación.

Este proceso separa las mezclas heterogéneas que están formadas por una

sustancia sólida y una sustancia líquida, o también por dos sustancias líquidas. En la

decantación de un sólido en un líquido, se extraen las partículas más pesadas, mucho

antes del proceso de filtración, se lo deja reposar y con el tiempo las partículas de los

sólidos suspendidos se depositarán al fondo del recipiente, luego el líquido pasa a otro

recipiente, quedando en la base del recipiente los sólidos. (AIDIS, 2014).

Filtración.

Este proceso separa los sólidos por medio de un tamiz o criba, aunque

generalmente la palabra filtrar se usa para referirse a la separación mecánica de

partículas de menor tamaño o que no se ven a simple vista y colar o tamizar cuando

son partículas mayores. Con este proceso el agua se hace más clara ya que se

considera que se han eliminado hasta el 95% de microorganismos. Por lo general las

partículas menores que no son extraídas por medio de la decantación, son retenidas

por la filtración.

Desinfección.

Para la desinfección del agua potable se basa en eliminar los microorganismos

patógenos que están en el agua y no han sido eliminados en los procesos iniciales del

tratamiento de agua, para este proceso se le añade al agua sustancias como oxidante

cloro, cloraminas, dióxido de cloruro u ozono. El proceso de desinfección debe

42

garantizar un residual de cloro que permite remover patógenos que por algún motivo

ingresen accidentalmente a los tanques de almacenamiento y redes de distribución.

(AIDIS, 2014).

2.2.9.2. Tratamiento de aguas subterráneas.

Este tratamiento es más básico y se utilizan los siguientes procesos:

Ilustración 19: Proceso de potabilización de aguas subterráneas.

Fuente: Chávez Yulexi – Solórzano Mishelle.

Filtración Lenta o Filtración.

Es el sistema de tratamiento de agua más antiguo del mundo. Copia el proceso de

purificación que se produce en la naturaleza cuando el agua de lluvia atraviesa los

estratos de la corteza terrestre y forma los acuíferos o ríos subterráneos. El filtro lento

se utiliza principalmente para eliminar la turbiedad del agua, pero si se diseña y opera

convenientemente puede ser considerado como un sistema de desinfección del agua.

(Vargas, 2009).

Aireación.

Este es un proceso para purificar el agua por medio del contacto privado con el aire.

Con este proceso se logra aumentar la cantidad de oxígeno, reducir la cantidad de

CO2, la remoción del metano, sulfuro de hidrogeno y otros compuestos orgánicos

volátiles que le dan al agua olor y sabor, también oxida el hierro y lo elimina por medio

de la coagulación.

Cuando el agua hace contacto con el aire, el oxígeno convierte los compuestos

manganosos y ferrosos disueltos en hidróxicos férricos y mangánicos insolubles, estos

Aireación FiltraciónDesinfección por

cloro

43

se pueden remover por medio de la filtración o sedimentación. Los tipos de aireadores

son:

Aireadores por aspersión: Es un sistema que expone el agua al aire en forma

de pequeñas gotas. (Hidalgo, 2018).

Ilustración 20: Aireador por aspersión.

Fuente: Google, (2018).

Aireadores por cascadas: Se diseñan en forma de escalera en donde el agua

cae en láminas delgadas sobre uno o más escalones de concreto, la aireación

es más compleja si el área es demasiado horizontal. (Hidalgo, 2018).

Ilustración 21: Aireador de cascada.

Fuente: Google, (2018).

Aireadores de bandeja: Este sistema consiste en colocar una serie de

bandejas con ranuras o fondos perforados, sobre el cual se riega el agua y se

deja caer a la base en un tanque receptor. Se utilizan entre 3 a 9 bandejas con

medio grueso de 5 – 15 cm de espesor ya que así se controla el intercambio

de gases y distribución del agua. (Brito, 2007)

44

Ilustración 22: Aireador de cascada.

Fuente: Benítez Flores Angelica, (2018).

Desinfección por cloro.

En este proceso se puede aplicar oxidantes como cloro-gas o cloro líquido ya que

son los más económicos en el mercado y fácil de aplicarlos. Los hipocloritos se

encuentran de la siguiente manera:

Hipoclorito de calcio: Es un compuesto químico en forma de polvo y tableta

también conocido como “cal clorada”, es un agente blanqueador y su fórmula

es Ca(CIO)2. Es muy utilizado por su eficacia contra bacterias, algas, moho,

hongos y otros microorganismos que afectan a la salud humana. (Hidalgo,

2018).

Hipoclorito de sodio: Es un compuesto químico y se lo conoce por ser un

oxidante muy fuerte y muy económico, no debe estar cerca de ácidos y

amoníacos ya que se produce la cloramina y este es muy dañino, su fórmula

es NaCIO. Se lo utiliza como desinfectante y blanqueador. (Hidalgo, 2018).

2.2.10. Muestreo de una encuesta.

Este método nos va ayudar a obtener datos específicos para conseguir información

primordial, el tamaño de la muestra es una porción representativa de la población que

45

cumple con los ámbitos de la investigación y nos permite minimizar tiempo y costos.

Este es un principio estadístico que nos brinda ayuda para conocer la dirección en la

interpretación de los resultados.

Para calcular el número de muestras que se deben realizar se utiliza la siguiente

fórmula, según Mg. Esp. Ernesto Arriola Guillén:

Fórmula de muestreo cuando no se conoce la población:

𝒏 =𝒁∝

𝟐 ∗ 𝒑 ∗ 𝒒

𝒅𝟐

Fórmula de muestreo para valorar una porción sabiendo la población:

𝒏 =𝑵 ∗ 𝒁∝

𝟐 ∗ 𝒑 ∗ 𝒒

𝒅𝟐 ∗ (𝑵 − 𝟏) + 𝒁∝𝟐 ∗ 𝒑 ∗ 𝒒

En donde:

𝒏 = Número de encuestas que vamos a realizar.

𝑵 = Tamaño total de la población.

𝒁∝ = Constante que depende del nivel de confianza que asignemos según la tabla

de la distribución normal. Este indica la probabilidad de que los resultados sean

ciertos.

𝒅 = Error muestral deseado o margen de error que estamos dispuestos a aceptar

de equivocarnos al seleccionar nuestra muestra, este margen de error suele tomarse

a un 3%.

𝒑 = Proporción de individuos que poseen en la población la característica de

estudio. Este dato es generalmente desconocido y se suele suponer el 5% que es la

opción más segura.

46

𝒒 = Proporción de individuos que no poseen esa característica, es decir la

diferencia entre 1 − 𝑝.

Los valores más utilizados y sus niveles de confianza son los siguientes:

Tabla 10: Valores y niveles de confianza.

Nivel de Confianza Valor de 𝒁∝

80% 1,28

90% 1,65

91% 1,69

92% 1,75

93% 1,81

94% 1,88

95% 1,96

Fuente: Mg. Esp. Ernesto Arriola Guillén, (2001).

2.3. Normas Técnicas

NTE INEN 1108:2014. Requisitos de calidad de agua potable para consumo

humano.

SENAGUA. NORMA CO 10.7 – 602-REVISION. 2014: Norma de diseño para

sistemas de abastecimiento de agua potable, disposición de excretas y

residuos líquidos en el área rural.

SENAGUA. NORMA CO 10.77 – 601, R. O. No.6 -1992-08-18. 2014: Normas

para estudio y diseño de sistemas de agua potable y disposición de aguas

residuales para pobladores mayores a 1000 hab.

47

2.4. Marco Legal

Constitución de la República del Ecuador 2008, Titulo VII, Régimen del BUEN VIVIR,

Capítulo primero, Sección Cuarta, Hábitat y vivienda digna, Art. 375 en donde

establece como obligación mejorar de manera coordinada entre niveles de gobierno

garantizando el hábitat y la vivienda dignos. Ampliar la cobertura y la calidad de los

servicios básicos, en particular el saneamiento y el agua, pues son componentes que

determinan la calidad de vida de la población y tienen relación con la generación de

un ambiente digno y saludable. Debe ser ambientalmente sano y brindar condiciones

de seguridad para la población. El porcentaje de viviendas que obtienen agua por red

pública pasó de 70.1% en 2006 a 78.02% en 2014 sin embargo, en 2014, este

porcentaje es de apenas el 38.05% en zonas rurales, frente al 98.12% en el área

urbana. En cuanto a la adecuada eliminación de excretas, el porcentaje de hogares

que cuentan con este servicio aumentó del 82.62% en 2006 al 91.38% en 2014, en

zonas rurales es el 96.9% y el 99.2% en el área urbana. (INEC, 2014).

48

Capítulo III

MARCO METODOLÓGICO

3.1. Tipo de investigación

El estudio se lo diseño con un enfoque de análisis para encontrar una solución

factible para el problema, lo que permitió desarrollar el proyecto en un tipo de

investigación:

Descriptivo, ya que se recopilo información secundaria de tesis, papers,

revistas, folletos, información facilitada por el Gobierno Autónomo

Descentralizado Municipal del Cantón Marcelino Maridueña y la empresa

privada CENIA C LTDA, todo esto fue de gran ayuda para la ejecución del

trabajo, así como resultados que se desarrollaron previo al trabajo de campo.

Se visitó varias veces el cantón para sacar muestras de los dos pozos, para así

evaluar la calidad de agua y revisar si cumple con la norma, a través de

resultados de análisis realizados por medio de un laboratorio acreditado y

certificado.

Ilustración 23: Recolección de muestras.


49

3.2. Metodología del trabajo

Con la información recolectada y resultados obtenidos por medio de la empresa

privada CENIA CLTDA (información secundaria), se ejecutó la metodología del trabajo

como se muestra a continuación:

Ensayos de laboratorio para analizar la calidad de agua que se suministra a los

habitantes del cantón Marcelino Maridueña.

Análisis e interpretación de los resultados obtenidos.

Planteamiento de la propuesta de mejora que garantice que la calidad de agua

sea óptima dentro de las expectativas de la ingeniería.

Ilustración 24: Metodología de la investigación.


50

3.3. Resolución de la encuesta

Se efectuó la encuesta en las viviendas del cantón estableciendo como prioridad

la calidad de agua.

Ilustración 25: Encuesta calidad de agua.


La fórmula que utilizamos para determinar la cantidad de viviendas a encuestar fue

la siguiente, según Mg. Esp. Ernesto Arriola Guillén:

𝑛 =𝑁 ∗ 𝑍∝

2 ∗ 𝑝 ∗ 𝑞

𝑑2 ∗ (𝑁 − 1) + 𝑍∝2 ∗ 𝑝 ∗ 𝑞

Donde:

Tabla 11:Datos de la encuesta

Elaborado: Yulexi Chávez -Mishelle Solórzano, (2019).

Resolviendo:

𝑛 =12033 ∗ 1,962 ∗ 0,05 ∗ (1 − 0,05)

0,032 ∗ (12033 − 1) + 1,962 ∗ 0,05 ∗ (1 − 0,05)

𝑛 = 199,408

12033 Hab

1,96

5%

3%

1-0,05

51

Se estimó que en cada vivienda hay 6 personas.

𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝐸𝑛𝑐𝑢𝑒𝑠𝑡𝑎𝑠 =199,408

5

𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝐸𝑛𝑐𝑢𝑒𝑠𝑡𝑎𝑠 = 33,235 ≈ 33

Esta encuesta fue realizada a 33 viviendas entre ellos niños, mujeres y hombres

aquellos respondieron cada pregunta de la encuesta, las mismas que fueron claras y

concisas.

Ilustración 26:Encuesta calidad de agua.


52

1. ¿Cuántas personas habitan en este hogar?

Según el muestreo se censo a 33 casas en las cuales había 52 niños, 51 mujeres

y 52 hombres que en total dieron de 155 personas, si sacamos la media nos da un

total de 5 personas.

Ilustración 27: Resultado de encuesta, pregunta 1. Elaborado: Chávez Yulexi – Solórzano Mishelle.

2. ¿De dónde cree usted que viene el agua que usa en su casa?

La mayoría de los habitantes conoce que el agua que llega a sus hogares procede

de pozos, aunque cabe recalcar que hay personas que piensan que el agua procede

también del rio.

Ilustración 28: Resultado de encuesta, pregunta 2. Elaborado: Chávez Yulexi – Solórzano Mishelle.

33%

33%

34%

Pregunta 1

Niños Mujeres Hombres

82%

6%

0% 12%

Pregunta 2

Pozo Rio Embalse Otro

53

3. ¿Cómo valora la calidad del agua que consume?

Según la opinión de la mayoría de los habitantes la calidad de agua que consumen

es regular, ya que se quejan de que a ciertas horas del día el agua contiene arena y

proviene con turbiedad lo cual no lo ven confiable para su uso.

Ilustración 29:Resultado de encuesta, pregunta 3. Elaborado: Chávez Yulexi – Solórzano Mishelle.

4. El agua que bebe es:

La mayoría de las personas del cantón Marcelino Maridueña consume el agua

directo de la llave ya que a veces no tienen el tiempo de hervirla y mucho menos el

recurso para comprar un bidón de agua. Cabe recalcar que esta es la pregunta más

importante de la encuesta ya que si el agua no tiene un tratamiento (potabilización)

las consecuencias podrían ser severas para los habitantes.

Ilustración 30:Resultado de encuesta, pregunta 4.


6%

49%

45%

Pregunta 3

Buena Regular Mala

0%

33%

De Bidón9%

Directa de la Llave58%

Pregunta 4

Filtrada Hervida De bidón Directa de la llave

54

5. ¿Con que frecuencia hay agua en su casa?

La mayoría de las habitantes se quejó de la calidad del agua, pero en cuanto a la

regularidad con la que hay agua no, ya que aseguran que el agua nunca hace falta.

En el día funciona el pozo 1 y 2, en cuanto a la noche solo funciona el pozo 1, las

autoridades cumplen con hacer llegar a las personas el agua todos los días y las veces

que hace falta el agua es porque están en manteniendo de la bomba sumergible que

se da cada 1 o 2 años.


6. ¿Cuántas veces al día haces uso o empleo del agua?

La mayoría de los habitantes del cantón Marcelino Maridueña utilizan el agua de

los pozos para beberla, bañarse, preparar alimentos, lavar ropa, en fin, para sus

necesidades diarias. Por lo que es de gran importancia que el agua de los pozos sea

de buena calidad.

76%

24%

0%

Pregunta 5

Todos los Dias Algunas Veces Falta Dias Alternados

55


7. ¿Cómo valora el olor del agua que llega del grifo a su hogar?

En cuanto al olor del agua las personas no se quejan, afirman que es indolora.


8. ¿Cómo valora el color del agua que llega del grifo a su hogar?

Como el agua proviene de pozo esta es cristalina por lo que la mayoría de las

personas respondió esto, en cuanto a otro las personas se refieren que el agua a

pesar de ser cristalina, muchas veces se encuentran con sedimentos como arena.

0% 0%

18%

82%

Pregunta 6

3 Veces 5 Veces 20 Veces 20 Veces o Más

85%

15% 0%

Pregunta 7

Huele Bien Huele Regular Huele Mal

56


9. ¿Cómo valora el sabor del agua que llega del grifo a su hogar?

Aunque la mayoría respondió que el agua sabe bien, algunos se quejaron de que

a ciertas horas del día el agua sabe a tierra (ausencia de análisis organolépticos) por

lo que la dejan abierta un rato hasta que se le vaya el sabor.


10. ¿El agua que llega del grifo a su hogar tiene presencia de arena o algún

otro material?

Los habitantes del cantón Marcelino Maridueña se quejan de que la mayor parte

del tiempo el agua tiene arena lo que se clasifica como sedimento sólido suspendido.

Algunos les asusta la cuestión de que esto afecte su salud ya que este problema no

73%

0%

27%

Pregunta 8

Cristalina Turbia Otro

52%45%

3%

Pregunta 9

Sabe Bien Sabe Regular Sabe Mal

57

se lo puede solucionar hirviendo el agua piden otra solución. Este problema causa

inseguridad en el cantón.



11. ¿Los casos de diarrea son comunes en su familia/casa?

Esta pregunta es inusual para la población, ante lo cual respondieron que

desconocían de las consecuencias por el uso de agua no apta, aun así, les preocupa

efectos en la salud a futuro.



67%

33%

Pregunta 10

Sí No

24%

9%

30%

37%

Pregunta 11

Sí, principalmente en los niños Sí, frecuentemente a todos

Se da pocas veces Ninguna de las anteriores

58

12. ¿Los casos de infecciones estomacales, infecciones intestinales son

comunes en su familia/casa?

La pregunta tiene relación con la anterior en cuanto a lo inusual, contestando que

desconocían de los efectos por uso de agua no apta.



3.4. Desarrollo de los análisis de agua físico químico con la norma NTE INEN

1108 (2014)

Tabla 12:Análisis de agua físico - Químico pozo 1.

POZO 1

PARÁMETROS EXPRESADO

COMO UNIDAD

ES RESULTA

DO

LÍMITE MÁXIMO

PERMITIDO

OBSERVACIÓN

Color Color

Aparente Pt-Co 0 15 CUMPLE

Turbiedad NTU NTU 1,01 5 CUMPLE

Potencial de Hidrógeno

pH Adimensi

onal 7,64 7 - 8,5 CUMPLE

Sólidos Totales ST mg/L 242 1500 CUMPLE

Dureza Total mg/L 178 500 CUMPLE

Sulfatos SO4-2 mg/L 12.8 400 CUMPLE

Hierro Total mg/L < 0.01 50 CUMPLE


6%9%

36%

49%

Pregunta 12

Sí, principalmente en niños Sí, frecuentemente a todos

Se da pocas veces Ninguna de las anteriores

59

Tabla 13:Análisis del agua físico - Químico pozo 2.

POZO 2

PARÁMETROS EXPRESADO

COMO UNIDAD

ES RESULTA

DO

LÍMITE MÁXIMO

PERMITIDO

OBSERVACIÓN

Color Color

Aparente Pt-Co 0 15 CUMPLE

Turbiedad NTU NTU 1,65 5 CUMPLE

Potencial de Hidrógeno

pH Adimensi

onal 7,58 7 - 8,5 CUMPLE

Sólidos Totales ST mg/L 272 1500 CUMPLE

Dureza Total mg/L 118 500 CUMPLE

Sulfatos SO4-2 mg/L 12 400 CUMPLE

Hierro Total mg/L < 0.01 50 CUMPLE


3.5. Ensayo Sólidos sedimentables

Determinar el contenido de sólidos sedimentables en una muestra de agua.

(Standard Methods for the Examination of Water,2005).

3.5.1. Fundamento.

Sólidos sedimentables es la cantidad de material que sedimenta de una muestra

en un período de tiempo. Pueden ser determinados y expresados en función de un

volumen (mL/L).

3.5.2. Recolección, preservación y almacenaje de muestras.

Recolectamos un volumen mínimo de un litro de forma separada, en una probeta

de dicha capacidad, evitando la adhesión de la materia en suspensión a las paredes

del recipiente remover con una varilla agitadora.

3.5.3. Equipo.

Probeta.

Varilla agitadora.

3.5.4. Procedimiento

Verter el agua cruda a la probeta hasta que marque 1 L (1000ml).

60

Dejar sedimentar por 45 minutos.

Remover suavemente las paredes de la probeta con la varilla agitadora.

Dejar sedimentar 15 minutos más.

Anotar el volumen de sólidos sedimentables expresado mL/L.

Ilustración 39:Ensayo de sedimentos sólidos.


3.6. Cálculo de la población futura

Para realizar el cálculo de la demanda futura, primero debemos determinar la

población futura, hasta el horizonte del proyecto; por lo que debemos obtener los

siguientes parámetros:

Datos estadísticos de poblaciones de años anteriores.

Resultados del censo poblacional actual.

Según la norma CPE INEN 5 Parte 9-1: 1992, propuesta por SENAGUA, para

determinar la población futura, se calcularán las proyecciones de crecimiento

61

poblacional, utilizando por lo menos cuatro métodos conocidos (lineal, geométrico,

logarítmico, wappus) que permitan establecer comparaciones que orienten el criterio

del proyectista.

3.6.1. Método Lineal.

Este método se basa en la hipótesis de que el ritmo de crecimiento poblacional

es constante, se utilizan las ecuaciones:

𝐏𝐟 = Puc + K (Tf − Tuc)

𝐊 =Puc − Pci

Tuc − Tci

Dónde:

Tuc= Año del último censo. Puc= Población del último censo.

Tci= Año del censo inicial. Pci= Población del censo inicial.

K= Pendiente de la recta. Pf= Población futura.

Tf= Año de la proyección.

Tabla 14:Población proyectada-método lineal.

n= 25 años

Años Pc ka Población Proyectada

2019 2024 2029 2034 2039

2001 6720 49,22 7606 7852 8098 8344 8590

2010 7163

7606 7852 8098 8344 8590 Elaborado: Chávez Yulexi – Solórzano Mishelle.

3.6.2. Método Geométrico

Para el cálculo de población futura se utilizan las ecuaciones:

62

𝐏𝐟 = Puc (1 + r)(Tf−Tuc)

𝐫 = √Puc

Pci

n

− 1

Dónde:

Pf= Población futura. Puc = Población del último censo.

Tf= Año de proyección. Pci= Población del censo inicial.

r= Taza de crecimiento poblacional. n= Período de diseño.

Tuc=Año del último censo.

Tabla 15:Población proyectada-método geométrico.

n= 25 años

Años Pc r Poblacion Proyectada

2019 2024 2029 2034 2039

2001 6720 0,00712 7635 7911 8196 8492 8799

2010 7163


3.6.3. Método Logarítmico.

El método logarítmico o método exponencial se lo obtiene con las fórmulas

siguientes:

𝐏𝐟 = Pci ∗ ek(Tf−Tci)

𝐊 =ln Pcp − ln Pca

Tcp − Tca

Dónde:

Tcp= Año del censo posterior. Pcp= Población del censo posterior.

Tca= Año del censo actual. Pca= Población del censo actual.

Pci= Población del censo inicial. Tci= Año del censo inicial

K= tasa de crecimiento promedio. Tf= Año futuro.

63

Tabla 16:Población proyectada-método logarítmico.

n= 25 años

Años Pc K Poblacion Proyectada

2019 2024 2029 2034 2039

2001 6720 0,00709 7635 7911 8196 8492 8799

2010 7163 0,00709 7635 7911 8196 8492 8799


3.6.4. Método Wappus.

Para la aplicación de este método se utilizaron las siguientes formulas:

𝐢 =200 ∗ (Puc − Pci)

(Tuc − Tci)(Puc + Pci)

𝐏𝐟 = Pci [200 + i(Tf − Tci)

200 − i(Tf − Tci)]

Dónde:

Tuc= Año del último censo. Puc = Población del último censo.

Tci= Año del censo inicial. Pci= Población del censo inicial.

i= tasa de crecimiento en %. Tf= Año futuro.

Tabla 17:Población proyectada- método wappus.

n= 25 años

Años Pci i Poblacion Proyectada

2019 2024 2029 2034 2039

2001 6720 0,70910 7636 7913 8201 8501 8813

2010 7163


En el siguiente cuadro se determina un promedio de los 4 métodos utilizados para

utilizarlo como la población de diseño.

64

Tabla 18:Población proyectada-Resumen de los cuatro métodos.

Años METODOS

Promedio

Lineal Geometrico Logaritmico Wappus

2019 7606 7635 7635 7636 7625

2024 7852 7911 7911 7913 7891

2029 8098 8196 8196 8201 8163

2034 8344 8492 8492 8501 8443

2039 8590 8799 8799 8813 8729 Elaborado: Chávez Yulexi – Solórzano Mishelle.

Ilustración 40: Población proyectada-Resumen de los cuatro métodos.


3.7. Calculo de sólidos sedimentables

Luego de la realización del ensayo procedimos hacer los cálculos correspondientes

para determinar la cantidad de solidos sedimentables presentes en el agua.

7400

7600

7800

8000

8200

8400

8600

8800

9000

2015 2020 2025 2030 2035 2040

Po

bla

ció

n

Años

Población Proyectada

Lineal

Geometrico

Logaritmico

Wappus

Promedio

65

3.7.1. Cálculo del caudal.

Tabla 19:Dotación media futura.

Fuente: SENAGUA, (2014)

Datos:

D=200 L/hab*día

P=8729 hab

Entonces:

𝒄𝒎𝒅 =(8729 ℎ𝑎𝑏 ∗ 200

𝐿ℎ𝑎𝑏 ∗ 𝑑𝑖𝑎)

1𝑚3

1000 𝐿

= 1745,8 𝑚3

𝑑𝑖𝑎⁄

Pero el pozo 2 abastece solo a dos sectores de cantón Marcelino Maridueña: los

Parques I y Parques II. Dando como resultado:

𝑨𝒓𝒆𝒂 𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 = 966733 𝑚2 ≈ 96,6733 ℎ𝑎

𝑨𝒓𝒆𝒂 𝑷𝒂𝒓𝒄𝒊𝒂𝒍(𝒔𝒆𝒄𝒕𝒐𝒓𝒆𝒔 𝑷𝒂𝒓𝒒𝒖𝒆𝒔 𝑰 𝒚𝑰𝑰) = 624831 𝑚2 ≈ 62,4831 ℎ𝑎

62,4831

96,6733= 0,6463 ≈ 𝟔𝟓 %

66

Ilustración 41:Areas de los sectores que abastece el pozo 2.

Fuente: Empresa CENIA CLTDA.

Entonces:

𝒄𝒎𝒅 =(8541 ℎ𝑎𝑏 ∗ 200

𝐿ℎ𝑎𝑏 ∗ 𝑑𝑖𝑎)

1𝑚3

1000 𝐿

∗ 0,65 = 1134,77 𝑚3

𝑑𝑖𝑎⁄

3.7.2. Cantidad de sólidos sedimentables.

Tabla 20:Cantidad de sólidos sedimentables.

Muestra Fecha Hora inicio

Hora final

Caudal (m3/dia)

Lectura (ml/L)

Volumen (m3/dia)

1 15/1/2019 9:10 9:55 1134,77 0,73 0,8283821

2 15/1/2019 10:20 11:05 1134,77 0,5 0,567385

3 16/1/2019 8:45 9:30 1134,77 0,95 1,0780315

4 16/1/2019 9:20 10:05 1134,77 0,65 0,7376005

PROMEDIO 0,7075 0,802849775 Elaborado: Chávez Yulexi – Solórzano Mishelle.

67

3.8. Calidad del agua

Debemos hacer notar, que el sistema actual no dispone de tratamiento de aguas

(potabilización) por lo que a la red de distribución y por ende al usuario o consumidor

final, se le suministra agua cruda, tal como se bombea desde los pozos profundos. De

acuerdo a los análisis físicos-químicos y comparándola con las normas de agua

potable para consumo humano (INEN 1108. Quinta revisión 2014-01), se puede notar

que cumple con todos los parámetros, pero en cuanto a la concentración de sólidos

sedimentables (arenas), podemos decir que es objetable para usarla como agua de

consumo humano.

En las diferentes pruebas de sedimentación que se realizaron en el agua tomada en

el pozo 2, se obtuvieron datos promedios del total de muestreos, de 0,7075 ml/l. Esta

situación ha causado acumulación de arenas en las tuberías y en los depósitos o

reservas, tanto alta como la baja, motivo por el cual, en la actualidad, no se utilizan

estos depósitos. Estos sólidos se han acumulado en la red a través del tiempo, por lo

que, en algunas ocasiones, las cuadrillas de la Jefatura de agua han realizado labores

de limpieza, por otra parte, cuando se bombeaba agua al tanque elevado, la

acumulación era tal, que obligaba a realizar limpieza del tanque con frecuencia

semanales, situación atípica de este tipo de sistemas. De acuerdo a un balance de

masa se ha estimado que la cantidad de arena que se bombea a la red, es de

alrededor de 0,803 m3/día.

68

Capítulo IV

ANÁLISIS Y SOLUCIÓN DEL PROBLEMA

En este capítulo detallaremos la posible solución para el problema de solidos

sedimentables presentes en el agua.

4.1. Determinación de las observaciones en los análisis y ensayos de agua

4.1.1. Pozo # 1.

Como se puede observar en la tabla 12 según la INEN 1108 – 2014 y SENAGUA,

los análisis de laboratorio realizados en este pozo demuestran notablemente que el

agua en este punto del cantón presenta criterios aceptables de calidad con fines de

potabilización. A pesar de que el pozo tiene alrededor de 57 años de funcionamiento.

4.1.2. Pozo # 2.

Como se puede observar en la tabla 13 según la INEN 1108 – 2014 Y SENAGUA,

este pozo también presenta criterios aceptables de calidad con fines de

potabilización, pero en el proceso de la encuesta realizada en el cantón las personas

que reciben agua de este pozo emiten quejas por la presencia de arena en el agua

de sus domicilios.

4.2. Problemas por presencia de sólidos sedimentables del Pozo 2

Incremento elevado en costo de operación y mantenimiento por la adquisición

e instalación en las unidades de bombeo.

Daños de tuberías, válvulas y accesorios en la estación de bombeo.

La utilización del agua para consumo humano con presencia abundante de

solidos sedimentables y sin previo tratamiento puede producir en la población

problemas de salud graves al no ser tratados a tiempo.

69

Debido a estos problemas fue necesario realizar ensayo para determinar la

cantidad de sólidos sedimentables presentes en el agua.

4.3. Proyección de solidos sedimentables en función de su cantidad

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑠 = 0,803 𝑚3

𝑑𝑖𝑎⁄

0,803 𝑚3

𝑑𝑖𝑎∗

30 𝑑𝑖𝑎𝑠

𝑚𝑒𝑠= 24,09 𝑚3

𝑚𝑒𝑠⁄

24,09 𝑚3

𝑚𝑒𝑠∗

1 𝑣𝑜𝑙𝑞𝑢𝑒𝑡𝑎

8 𝑚3= 3,01

𝑣𝑜𝑙𝑞𝑢𝑒𝑡𝑎𝑠𝑚𝑒𝑠⁄ ≈ 3

𝑣𝑜𝑙𝑞𝑢𝑒𝑡𝑎𝑠𝑚𝑒𝑠⁄

3𝑣𝑜𝑙𝑞𝑢𝑒𝑡𝑎

𝑚𝑒𝑠∗

$ 50

1 𝑣𝑜𝑙𝑞𝑢𝑒𝑡𝑎= $150

𝑚𝑒𝑠⁄

𝐴𝑛𝑢𝑎𝑙𝑚𝑒𝑡𝑒 $1800𝑎ñ𝑜⁄ ∗ 25 𝑎ñ𝑜𝑠 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐𝑡𝑜 = $45000 → 𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑂𝑝𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛

4.4. Tanque Sedimentador

El tanque sedimentador es un tratamiento utilizado para remover grava y arena

que han pasado por las estructuras de captación, así como limo del agua cruda, antes

de que entren a la planta de tratamiento. (SENAGUA, 2016).

4.4.1. Dimensionamiento del Tanque Sedimentador.

TANQUE SEDIMENTADOR

𝐶𝑚𝑑 = 1134,77 𝑚3

𝑑𝑖𝑎⁄ ↔ 47,282 𝑚3

ℎ𝑜𝑟𝑎⁄

Procedemos a calcular el caudal máximo diario y caudal máximo horario con los

respectivos factores de mayoración, para el dimensionamiento.

𝐶𝑀𝐷 = 47,282 𝑚3

ℎ𝑜𝑟𝑎⁄ ∗ 1,4

70

𝐶𝑀𝐷 = 66,195 𝑚3

ℎ𝑜𝑟𝑎⁄

𝐶𝑀𝐻 = 47,282 𝑚3

ℎ𝑜𝑟𝑎⁄ ∗ 2

𝐶𝑀𝐻 = 94,564 𝑚3

ℎ𝑜𝑟𝑎⁄

Cálculo de la superficie horizontal

𝑆ℎ =𝑄

𝑉𝑎𝑠𝑐𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙

Según la Secretaria Nacional del Agua de la República del Ecuador (SENAGUA).

“Normas para estudio y diseño de sistemas de sistemas de agua potable y disposición

de aguas residuales para poblaciones mayores a 1,000 habitantes”. La velocidad

ascensional es de:

Tabla 21: Velocidades ascensionales.

Velocidad Ascensional

Valor mínimo Valor típico Valor máximo

Sedimentadores 2,71 m/h 3,05 m/h 3,39 m/h Fuente: SENAGUA, (2014)

Superficie horizontal:

𝑆ℎ =94,564 𝑚3

ℎ⁄

2,71 𝑚ℎ⁄

𝑆ℎ = 34,894 𝑚2 = Á𝑟𝑒𝑎

Cálculo del volumen

𝑉 = 𝑆ℎ ∗ ℎ

71

Elegimos una altura > 2,4 m (4,5 m a 5,5 m) según el libro “Introducción a la

Ingeniería Sanitaria y Ambiental (Volumen 1) de Iñaki Tejero Monzón, Joaquín Suárez

López, Alfredo Jácome Burgos, Javier Temprano González.

𝑉 = 34,894 𝑚2 ∗ 5 𝑚

𝑉 = 174,47 𝑚3

Cálculo de diámetro

𝐴 = 𝜋 ∗ 𝑑2

√𝑑2 = √𝐴

𝜋

𝑑 = √34,894

𝜋

𝑑 = 3,33 𝑚

Tiempo de Retención

𝑻𝑹𝑯 =𝑉

𝑄

𝑻𝑹𝑯 =174,47 𝑚3

94,564 𝑚3

ℎ𝑜𝑟𝑎⁄

𝑻𝑹𝑯 = 𝟏, 𝟖𝟒 𝒉 ≈ 𝟐 𝒉

Tabla 22: Dimensionamiento Calculados.

Tabla de Dimensionamientos Calculados

Superficie Horizontal 34,894 m2

Diámetro 3,33 m

Altura 5 m

Tiempo de Retención 1,84 h Elaborado: Chávez Yulexi – Solórzano Mishelle.

72

Ilustración 42: Esquema representativo del decantador.


4.5. Soluciones propuestas

4.5.1. Solución Pozo # 1.

Este pozo ya cumplió su período de vida útil, pues tiene aproximadamente más de

50 años, aunque aún no presenta problema alguno se debería considerar la

construcción de un pozo nuevo, como recomendación en la zona vía a la hacienda

Pretoria es conocida por sus condiciones apropiadas para la captación de aguas

subterráneas, según INAMHI, 2012.

73

Ilustración 41: Inventarios de puntos de agua subterránea en Ecuador. Fuente: INAMHI, (2012).

4.5.2. Solución Pozo # 2.

Obteniendo los datos de los sólidos sedimentables (arena gruesa Ф 0,5 mm) se

diseñó un tanque sedimentador que va a tener una remoción del 100%, esto quiere

decir que va a resolver la solución al problema.

Según la tabla 13 de análisis de agua físico – químico del pozo 2 se obtuvo 1,65

NTU de turbiedad por lo que se necesitara un proceso de filtración para remover estos

sólidos coloidales. Por último, se necesita de un proceso de desinfección, el cual

removerá microorganismos patógenos que estén presentes en el agua.

74

Capítulo V

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1. Conclusiones

Se realizó una encuesta a la población del cantón y se pudo observar que del

100% de los habitantes el 67% se quejan de la calidad de agua que llega a sus

hogares, pues esta agua tiene presencia de sólidos sedimentables.

De los estudios realizados se observaron que los análisis de las aguas

subterráneos de los dos pozos comparados con la norma NTE INEN 1108

(2014) cumplen los requisitos para ser potabilizada.

El pozo 1 cuenta con más de cincuenta años de servicio, por lo que ya cumplió

su período de vida útil, pues según SENAGUA, el período de vida útil para

agua de pozo debe ser de 25 años, sin embargo, este pozo aún no presenta

problemas, pero es recomendable dejarlo de usar ya que se corre el riesgo de

causar daños irreversibles. El pozo 2 aun no cumple su período de vida útil,

sin embargo, la calidad de agua no es la adecuada ya que tiene la presencia

de sólidos suspendidos, según el ensayo realizado de sedimentos se estima

que la cantidad de arena que se bombea a la red, es alrededor de 0,803 m3/día,

por lo que el consumo del agua de este pozo también podría causar daños

irreversibles.

75

5.2. Recomendaciones

El Gobierno Autónomo Descentralizado Municipal Marcelino Maridueña, puede

considerar dentro de sus planes de desarrollo, las soluciones propuestas en esta

tesis tanto para el pozo 1 y el pozo 2 y así poder mitigar los problemas existentes

de los pozos actuales que afectan a los habitantes.

Es recomendable realizar un análisis físico-químico cada año a cada pozo debido

al cambio estacional para la determinación de variación en la calidad.

Es muy importante que el agua de pozo cumpla con la norma INEN 1108 – 2014

y cuente con un tratamiento de filtración y desinfección para que pueda ser apta

para el consumo humano.

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Thake, P. F. (2010). Dispositivos de elevación del agua. México: ALFAOMEGA

GRUPO EDITORIAL.

Wikipedia. (2018). Google. Obtenido de

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

WordPress. (2018). Google. Obtenido de

https://elbomberonumero13.wordpress.com/2015/08/20/los-alabes-en-

nuestras-bombas/

ANEXOS

NORMAS PARA ESTUDIO Y DISEÑO

DE SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y

DISPOSICIÓN DE AGUAS

RESIDUALES PARA POBLACIONES

MAYORES A 1000 HABITANTES

(Secretaria del Agua)

ENCUESTA

ANÁLISIS FÍSICO – QUÍMICO

POZO 1

ANÁLISIS FÍSICO – QUÍMICO

POZO 2

PLANOS

DELIMITACIÓN DEL ÁREA DE

PROYECTO

DETALLES DEL POZO 1

DETALLES DEL POZO 2

SISTEMA ACTUAL DEL

ABASTECIMIENTO DE AGUA

ANTECEDENTES DE ENSAYOS DE

LABORATORIO

POZO # 1

POZO # 2

REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA

FICHA DE REGISTRO DE TESIS / TRABAJO DE GRADUACIÓN

TÍTULO Y SUBTÍTULO: Evaluación de la calidad de la fuente de captación del sistema de agua potable del Cantón Marcelino Maridueña provincia del Guayas.

AUTOR(ES) (apellidos/nombres):

Chávez Mina Yulexi Marisol Solórzano Sosa Mishelle Abigail

REVISOR(ES)/TUTOR(ES) (apellidos/nombres):

Ing. Zoila Cevallos Revelo M.Sc Ing. Franklin Villamar Bajaña , M.Sc

INSTITUCIÓN: Universidad de Guayaquil

UNIDAD/FACULTAD: Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas

MAESTRÍA/ESPECIALIDAD:

GRADO OBTENIDO:

FECHA DE PUBLICACIÓN: 2019 No. DE PÁGINAS: 76

ÁREAS TEMÁTICAS: Evaluación de captación de agua potable.

PALABRAS CLAVES/ KEYWORDS:

<EVALUACIÓN> <CAPTACIÓN> <POTABILIZACION> <SANITARIA> <CALIDAD>

RESUMEN/ABSTRACT (150-250 palabras): El objetivo del presente estudio es evaluar la calidad de agua potable

de este cantón, los ensayos reflejan que el agua suministrada por el sistema de agua potable cumple con la Norma

INEN 1108 – 2014, sin embargo, el pozo 1 ya cumplió su período de vida útil, ya que tiene aproximadamente más de

57 años, en cuanto al pozo 2 el agua que suministra tiene la presencia de solidos suspendidos sedimentables (arena),

por lo que se realizó un ensayo de sólidos sedimentables. Con el fin de mejorar se planteó una propuesta que

consiste en: construir un pozo nuevo ya que el pozo 1 cumplió su período de vida útil y para pozo 2 se diseñó un

decantador el cual va a tener una remoción del 100%.

ADJUNTO PDF: SI NO

CONTACTO CON AUTOR/ES: Teléfono: 0995678048 0999971759

E-mail: [email protected] [email protected]

CONTACTO CON LA INSTITUCIÓN:

Nombre: FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS

Teléfono: 2-283348

E-mail:

Quito: Av. Whymper E7-37 y Alpallana, edificio Delfos, teléfonos (593-2) 2505660/ 1; y en la Av. 9 de octubre

624 y Carrión, Edificio Prometeo, teléfonos 2569898/ 9. Fax: (593 2) 2509054

X

ANEXO 10

mailto:[email protected]

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FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS CARRERA DE...

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