Avances en la hidráulica de redes de distribución de agua potable

Velitchko Tzatchkov VICTOR HUGO ALCOCER YAMANAKA VÍCTOR JAVIER BOURGUETT ORTÍZ Felipe Arreguin (2014, [Libro])

Tabla de contenido: 1. Aspectos hidráulicos de la calidad del agua potable en las redes de distribución – 2. Metodologías para el diseño óptimo de la sectorización de las redes – 3. Modelación de la demanda estocástica de agua potable – 4. Modelación del suministro intermitente de agua potable – 5. Fatiga del material en los transitorios hidráulicos – 6. Rehabilitación de tuberías de agua potable.

Esta obra contiene una exposición de temas relevantes de la hidráulica de las redes de distribución de agua potable, con énfasis a desarrollos de los autores que han sido publicados a través de artículos científicos en revistas y congresos a lo largo de dos décadas, varios de los cuales han obtenido premios en México y a nivel internacional. Parte de estos artículos han sido publicados en colaboración con universidades extranjeras, en primer lugar, con la Universidad de Cincinnati en Estados Unidos de Norteamérica y la Segunda Universidad de Nápoles en Italia. Después de una reseña histórica, se presentan las bases de la modelación hidráulica y de calidad del agua de las redes de distribución y posteriormente aspectos menos conocidos de ésta, tales como el diseño de la sectorización de las redes con criterios de optimización basada en la teoría de los grafos, consideración de la naturaleza estocástica de la demanda de agua potable a nivel domicilio con su medición, caracterización y desagregación temporal de lecturas acumuladas, análisis espectral de dicha demanda estocástica, modelación numérica de la advección con dispersión de solutos en las redes, modelación de las fugas y el consumo en redes como dependientes de la presión, modelación de redes con suministro intermitente, técnicas y métodos de rehabilitación de las tuberías de agua potable, metodología para priorizar la sustitución de las tuberías en redes de ciudades, y otros. En la mayoría de los casos se citan las publicaciones originales, parte de las cuales han sido en español y el resto en inglés.

1. Aspectos hidráulicos de la calidad del agua potable en las redes de distribución – 2. Metodologías para el diseño óptimo de la sectorización de las redes – 3. Modelación de la demanda estocástica de agua potable – 4. Modelación del suministro intermitente de agua potable – 5. Fatiga del material en los transitorios hidráulicos – 6. Rehabilitación de tuberías de agua potable.

Hidráulica Abastecimiento de agua Redes de distribución de agua INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Estrategia de atención para la introducción de agua potable y saneamiento en comunidades rurales dispersas

EDUARDO LOPEZ RAMIREZ Gemma Millán ROBERTO ROMERO PEREZ RICARDO VICTOR LOPEZ MERA JOSE LUIS MARTINEZ RUIZ Denise Soares (2017, [Documento de trabajo])

El objetivo del presente proyecto ha sido generar una propuesta de política pública que permita el diseño, la elaboración e implementación de acciones para dotar, en el corto plazo, de agua potable a comunidades rurales dispersas en México y que sea acorde al entorno social y ambiental de éstas. El proyecto asume que la identificación, cuantificación, caracterización y análisis de las localidades rurales dispersas, así como el conocimiento de sus condiciones sociales, culturales y económicas, posibilite elaborar una política pública de atención, basada en el conocimiento de su entorno social y ambiental, que permita dotar de mejores servicios de agua potable a dichas localidades. El presente estudio inició con el primer momento de la política pública, es decir “el diseño”, el cual necesariamente debe realizarse a partir de un diagnóstico del problema que se desea resolver (en este caso la situación de las localidades rurales dispersas).

Abastecimiento de agua Seguridad hídrica Factores socioeconómicos Zonas rurales CIENCIAS SOCIALES

Detección de florecimientos algales producidos por cianobacterias, como posible causante de la mortandad de manatíes y peces, así como la hidrodinámica del sistema fluvial del río Bitzales, Macuspana, Tabasco

María del Pilar Saldaña Fabela Jorge Luis Izurieta Dávila Camilo Vázquez Bustos Maria Antonieta Gomez Balandra JUAN GABRIEL GARCIA MALDONADO (2019, [Documento de trabajo])

El deterioro de los recursos hídricos es una constante en países en desarrollo; ríos contaminados; procesos de eutroficación en lagos, reservorios y ríos por el incremento en nitrógeno y fósforo; ecosistemas de agua dulce severamente afectados por actividades antrópicas, son factores que tienen en común los países de América Latina, incluido México y que deben revertirse. Tal es el caso de la cuenca baja del río Grijalva en el estado de Tabasco. Aunado a lo anterior, los efectos por la fragmentación del sistema hidrológico por la creación de canales en el sistema Bitzales, así como los cambios climáticos por las severas sequías que se presentan, ocasionaron la mortandad masiva del manatí del Caribe (Trichechus manatus) en 2018, una especies emblemáticas de la zona, enlistada en la Norma Oficial Mexicana NOM-059-SEMARNAT-2010, bajo el estatus de Peligro de Extinción (P) y en estatus de especie vulnerable por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN).

El objetivo del proyecto fue determinar las fuentes de contaminación en la zona. Se presentan los resultados que se obtuvieron del total de 777 análisis, correspondiendo 252 a las mediciones de campo (in situ), 480 a los parámetros de laboratorio (ex situ) y 45 parámetros biológicos también en laboratorio. Se encontró que existe una correlación alta entre el OD y ORP en el sistema, por lo que estas dos variables pueden ser utilizadas como indicadoras de deterioro y cambio en la calidad del agua, además de los indicadores para florecimientos de cianobacterias.

Eutroficación Contaminación química del agua Cianobacterias Especies endémicas BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Contaminación difusa, el reto para la gestión del agua en ciudades

ADRIAN PEDROZO ACUÑA (2021, [Artículo])

DOI: doi.org/10.24850/b-imta-perspectivas-2021-20

La contaminación difusa comprende la incorporación de contaminantes disueltos en el agua de las ciudades que son capturados a través de procesos hidrológicos como la precipitación, la infiltración y el escurrimiento en calles, azoteas, áreas comerciales y suelos urbanos altamente modificados. Dichas sustancias nocivas tienen impactos negativos en la calidad del agua superficial y subterránea. Es necesario distinguir este tipo de contaminación difusa de aquella que se origina de forma puntual por descargas asociadas con actividades industriales o plantas de tratamiento. En el pasado, la solución planteada para la contaminación del agua en ciudades industrializadas era la construcción de un sistema de drenaje general. Sin embargo, existe una preocupación manifiesta que resulta del hecho de que, a pesar de la implementación de estos sistemas en el mundo, aún se registra un continuo deterioro de la calidad del agua en ciudades.

Contaminación del agua Contaminación difusa Abastecimiento de agua Zonas urbanas INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Mecanismos de transporte de aniones mono y polivalentes en membranas de nanofiltración

CESAR GUILLERMO CALDERON MOLGORA (2013, [Documento de trabajo])

Con el fin de Identificar condiciones fisicoquímicas que provocan desplazamiento en contra del gradiente de concentración de aniones monovalentes en membranas de nanofiltración con carga electrice negativa, y en presencia de aniones multivalentes, se efectuaron pruebas de desempeño con una membrana plana modelo NE70 y con su formato comercial NE70-4040 de la marca CSM. Para el desarrollo de las pruebas se utilizaron dos circuitos de nanofiltración, el primero fue para la membrana plana y se utilizó una celda de alta presión que utiliza cupones de membrana plana de 153 cm2. Posteriormente se utilizó un banco de pruebas para una sola membrana comercial en el formato enrollado en espiral. La membrana tiene un diámetro de 10.16 cm y una longitud de 101.6 cm.

Filtración por membranas Nanofiltración Tratamiento del agua INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Estrategias para la adopción social de tecnologías de agua y saneamiento

ROBERTO ROMERO PEREZ DENISE SOARES Gemma Millán Rita Vázquez del Mercado Arribas EDUARDO LOPEZ RAMIREZ (2015, [Documento de trabajo])

En materia de agua, según los datos de INEGI, aún hay 9.5 millones de personas sin acceso a este servicio. Si a esta población, la que carecen totalmente de infraestructura hidráulica, se suman los hogares que no disponen de agua dentro de su vivienda (tienen el servicio en la comunidad, pero fuera del terreno de la vivienda), la cifra aumenta a 25 millones de personas. Para contar con el vital líquido estas personas deben acarrear el agua de alguna forma y muchas veces desde grandes distancias. Para salvar este obstáculo y aspirar a lograr una cobertura plena de los servicios de agua potable y saneamiento de estas comunidades, se deben impulsar estrategias de implementación de los programas sociales, donde las comunidades participen en todas las etapas de los proyectos, además de privilegiarse la utilización de tecnologías alternativas o apropiadas. El éxito de este tipo de iniciativas, además del bajo costo y la facilidad en la operación de las tecnologías, ha sido el involucramiento de las propias comunidades en el proceso de diseño, construcción, operación y mantenimiento de las tecnologías. En este documento se revisan los lineamientos, las reglas de operación, las estrategias y metodologías de implementación, evaluación y seguimiento que emplean los programas gubernamentales y organizaciones sociales. Se trata de identificar los factores que intervienen para determinar el éxito o el fracaso de los programas de agua y saneamiento. El objetivo principal es, conocer los programas gubernamentales y de organizaciones de la sociedad civil que atienden la cobertura de agua y saneamiento en comunidades rurales, y, mediante la realización de tres estudios de caso, identificar los factores de éxito y fracaso en la adopción social de tecnologías instaladas. Con los resultados alcanzados se elaboraron recomendaciones para que los programas sociales puedan facilitar la adopción social de tecnologías hídricas.

Abastecimiento de agua Saneamiento Tecnología apropiada Zonas rurales Programas gubernamentales CIENCIAS SOCIALES

Uso de cepas adaptadas a la degradación de compuestos orgánicos recalcitrantes y tóxicos

LUIS GILBERTO TORRES BUSTILLOS Petia Mijaylova Nacheva GABRIELA ELEONORA MOELLER CHAVEZ (1997, [Artículo])

El desarrollo de la biotecnología ha demostrado que la biodegradación de xenobióticos tóxicos y recalcitrantes es una alternativa realista para el control de la contaminación. En el presente trabajo se realiza un análisis crítico de la aplicabilidad de cepas adaptadas en los dos campos afines de la ingeniería ambiental, el tratamiento de aguas residuales y la biorremediación de suelos y acuíferos. En el mercado actualmente existe una gran cantidad de productos de la biotecnología para biorremediación o intensificación del tratamiento de aguas residuales. La aplicación concreta de estos productos debe ser anticipada por estudios detallados de su aplicabilidad. Los sistemas que los utilizan necesitan un control preciso del proceso de biodegradación. Existen alternativas a la compra de las cepas como son el aislamiento, identificación y evaluación de microrganismos autóctonos, así como la adaptación en cultivo mixto. El procedimiento puede ser por lotes o en continuo, reproduciendo las condiciones fisicoquímicas del sistema en el proceso de aclimatación (carga orgánica, pH, temperatura, salinidad o fuerza iónica, ambiente aerobio, anaerobio o anóxico). La mejor cepa adaptada para degradar un cierto contaminante es aquella aislada en el ambiente contaminado por el tóxico específico.

Tratamiento de aguas residuales Biodegradación Cepas adaptadas INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Reactor con biomasa inmovilizada (BIOSTAR): alternativa para remoción biológica de nitrógeno

Petia Mijaylova Nacheva GABRIELA ELEONORA MOELLER CHAVEZ gabriela mantilla morales (2012, [Documento de trabajo])

En la Subcoordinación de Tratamiento de Aguas Residuales del IMTA se desarrolló un reactor biológico denominado BIOSTAR el cual ya está comercializado para el tratamiento descentralizado de aguas residuales de pequeñas poblaciones, fraccionamientos habitacionales, zonas residenciales, casas-habitación, hoteles, centros comerciales, edificios públicos, centros comerciales o recreativos. Se puede obtener agua con calidad adecuada para su desinfección con luz UV y posterior reutilización en servicios al público, cumpliendo con los límites máximos permisibles que para esto se establecen en la NOM-002-SEMARNAT/1997, así como con los límites para descarga a cuerpos receptores según la NOM-001-SEMARNAT/1996. El principal objetivo de tratamiento con el BIOSTAR es la remoción de la materia orgánica en el agua residual.

Tratamiento de aguas residuales Filtros biológicos Biomasa Nitrógeno INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Reflexiones sobre las causas que limitan el uso de humedales de tratamiento en México

ARMANDO RIVAS HERNANDEZ (2021, [Artículo])

DOI: doi.org/10.24850/b-imta-perspectivas-2021-09

Los humedales de tratamiento son sistemas de tratamiento de aguas residuales que, al emular los procesos de depuración existentes en los humedales naturales, disminuyen la carga contaminante presente en el agua a partir de un cuidadoso diseño ingenieril y una meticulosa construcción. Su uso se ha incrementado durante los últimos 20 años en todo el mundo, debido principalmente a que proporcionan un tratamiento económico, a que su mantenimiento es fácil, su operación sencilla y, sobre todo, son amables con el medio ambiente. En México constituyen el 8% de la infraestructura de tratamiento y su uso va en aumento (Conagua, 2019). Este tipo de humedales encuentran aplicación a nivel familiar, en unidades habitacionales, en zonas rurales y en ciudades medianas con espacio suficiente para su implementación, pues su principal limitante es la disponibilidad de terreno. Consisten en estanques poco profundos que contienen especies vegetales, las cuales realizan la depuración junto con los microorganismos en el agua.

Tratamiento de aguas residuales Humedales artificiales INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

El jaguar de la lluvia y el cerro: Atlzatzilistle: una rogación de lluvia en Zitlala

JOSE LUIS MARTINEZ RUIZ (2015, [Libro])

Las comunidades indígenas de Guerrero tienen una rica y fabulosa expresividad del ritual de Atzahtziliztle o Atlzatzilistle que se ha denominado “petición de lluvia". Los nativos de Zitlala comentan que ese ceremonial es una rogación, un grito de imploración y una súplica a los dioses y seres sobrenaturales asociados al agua, a los que se les adjudica la misión de traer o no las buenas lluvias para los cultivos.

Cosmovisión indígena Simbolismo Escasez de agua Zitlala, Guerrero CIENCIAS SOCIALES