Análisis del sistema existente y diseños de optimización del sistema matriz de agua potable de la ESPOL

Abstract

El agua es imprescindible para la vida y el desarrollo de los seres vivos. Actualmente, solo el 0.007% de agua en el planeta es apta para nuestro consumo, por lo que su uso eficiente es vital. El sistema de agua potable existente en la ESPOL presenta excesivas pérdidas de agua, ubicadas entre el 56% y 70%, lo cual solo se esperaría en grandes ciudades con poco control de su sistema. Estas pérdidas se deben al uso de agua potable para riego de áreas verdes y la falta de mantenimiento de las tuberías. En el siguiente trabajo, se analiza el sistema matriz de la Red Distribución de Agua Potable de la ESPOL, mediante un análisis técnico del sistema existente y se proponen alternativas para la optimización del uso del agua y la disminución del desperdicio del recurso hídrico. La metodología del diseño incluyó: i) La recolección de datos como planos de la red existente, catastro de válvulas y el volumen de riego dentro del campus, ii) La modelación y análisis hidráulico mediante un software de análisis de redes, iii) El apego a los requerimientos de normas como la NEC, CPE INEN 5 y las publicaciones CEPIS. El análisis realizado mediante la modelación del sistema indica que los diámetros de tuberías son muy grades para los que requiere el sistema, por lo que se propone sustituir las tuberías con diámetros adecuados para mejorar la velocidades y presiones del sistema. Los resultados proyectados para el año 2035 indican que, 1) para la población proyectada de 24699 habitantes, mantener el esquema actual (uso de agua potable para ciertas áreas verdes) implica la construcción de un nuevo tanque elevado de 400 m3, con un costo de USD90,845.74. 2) Si se implementa regar las áreas verdes con agua del lago, se tendrían dos opciones: 2.1) una estación de bombeo directa de 90 HP, requiere un costo de obra de USD23,670.26, más USD7421/año en gastos de energía, 2.2) implementar estación de bombeo de 5 HP, más tanque elevado de 350 m3 y riego por gravedad, requiere un costo de obra de USD90,120.29, más USD288/año en gastos de energía. La primera opción continúa con un gasto de USD210,639/año en promedio. Cualquiera de las dos opciones siguientes utiliza el agua del lago de la ESPOL, y ahorran un valor de USD132,703/año. Por tanto, se deberá determinar cuál opción le conviene desde el punto de vista de la sostenibilidad.