El proyecto de agua de casAgua, desarrollará una solución de agua innovadora y armónica para edificios públicos y privados en el área urbana. La atención se centra en la Ciudad de México, pero los resultados se pueden aplicar en cualquier lugar del mundo que sufra escasez de agua y problemas de calidad del agua debido a una larga estación de sequía con pocas precipitaciones, que podría ser árido, climas semi - áridos o (sub)tropicales de tierras altas, pero lluvias intensas durante un período corto; como en la Ciudad de México. En las condiciones de la Ciudad de México, 6 meses casi sin lluvia, cada gota es importante, por lo que debe ser recolectada y utilizada con prudencia, lo que exige un cambio de “cultura de uso del agua”. Los cambios que están ocurriendo en nuestro clima global no ayudarán a relajar esta situación. El proyecto de agua de casAgua considera el ciclo completo desde la captación de agua de lluvia (RW) hasta el establecimiento de un uso doméstico eficiente. Se evaluará y priorizará el potencial de contribución de cada componente del sistema del agua y se potenciará la concientización de los usuarios de los departamentos. La conciencia hídrica resultante deberá trasladarse desde el proyecto casAgua a la sociedad, a través de WATER TRANSPARENCY FUNDATION (WT).
Nuestra idea principal es cerrar el ciclo del agua de una casa con carácter histórico de la Ciudad de México mediante el uso de tecnología “inteligente”, para que el ciclo del agua se pueda administrar de manera más eficiente y hacer que esta casa sea sostenible y (casi) independiente de suministros externos.
Nuestra idea principal es la integración de tecnologías de agua inteligente, con un enfoque en sensores inteligentes y su infraestructura IoT, para el monitoreo y control del ciclo del agua, porque los procedimientos manuales tradicionales son siempre reactivos / retrospectivos y, por lo tanto, no son aptos para administrar el ciclo doméstico del agua en todas sus fases y procesos de manera eficiente. Se implementarán otras tecnologías innovadoras para el manejo del agua, algunas de ellas introducidas por el fundador, y todas ellas bajo el manto de las start-ups de casAgua Incubadora.
La casa, casAgua, será el banco de pruebas de estas tecnologías, ya que será habitada y utilizada como una casa normal. Los habitantes disfrutarán de mayor comodidad, calidad y seguridad, pero también serán parte de las actividades experimentales y de documentación del proyecto.
El proyecto debe funcionar inicialmente con tecnologías "convencionales", posteriormente la optimización, es decir, la integración de sensores, viene más tarde con las nuevas empresas. Un aspecto interesante y desafiante es la integración de arquitectura, agua y energía. Los primeros pasos de diseño ya muestran que ninguno de estos campos se puede diseñar por separado, más bien que el especialista en las 3 áreas debe cooperar de manera muy estrecha.
- Sistema de captación de RW (Agua Pluvial): integración arquitectónica, optimizando la eficiencia, evitando energía externa (bombas) mediante el uso inteligente de la gravedad. - Monitoreo y gestión de RW de primeras lluvias; análisis e implementación de una estrategia de gestión de la primera descarga totalmente automatizada.
- Integración de vegetación en cubiertas (y sustratos) para prefiltrar RW, alimentar plantas y al mismo tiempo minimizar pérdidas por evaporación.
- Plantas: Decisión a favor/en contra de las plantas con base en el balance hídrico total (pérdidas) durante un año con enfoque en las pérdidas por evapotranspiración durante la estación seca, evaluadas con diferentes especies.
- Consideración de filtros para contacto humano en lo tanque de pre- almacenamiento.
- Filtros verticales (muro verde): estructuras, manejo hidráulico y eficiencia, se deben considerar el sustrato, plantas y filtros.
- Sistema de gestión hidráulica en cisternas optimizado, minimizando los tiempos de retención. - - Monitoreo y gestión de la calidad del agua de las cisternas
- Sostenibilidad de GW (Aguas Grises) para el reciclaje, almacenamiento y producción de agua para baños.
- En términos de opciones de tratamiento, se preferirán los sistemas probados disponibles en el mercado, con solo algunas excepciones.
- Gestión de aguas negras (WW): mayor complejidad, mantenimiento y riesgo: ¿vale la pena?
- Monitorización y control de todo el sistema de agua mediante sensores inteligentes y tecnologías de gestión de datos: Obtención de datos automatizada y gestión central de datos, y uso de algoritmos inteligentes para optimizar el ciclo del agua y sus componentes.
- Habrá sensores de presión/nivel de agua, caudal, temperatura y (posteriormente) calidad. Nuestras tecnologías de sensores se distinguirán sustancialmente de lo que está disponible en el mercado hoy en día, ya que
• Costarán una fracción de los precios reales del mercado
• Serán extremadamente confiable y de bajo mantenimiento
• Serán IoT "Internet de las cosas" habilitado
• Se integrarán en la red de la casa a través de un sistema de comunicación de "hogar inteligente".
- Todos los datos serán transparentes para los usuarios de la casa a través de una aplicación para teléfonos inteligentes.
- Gestión inteligente de edificios y transparencia de todas las funciones para los usuarios
- Eficiencia del sistema
- Calidad del agua
- Eficiencia de la recolección de RW
- Reciclaje de agua / proporción GW
- Gestión hidráulica de cisternas
- Consumo de agua de los usuarios de la vivienda
- Consumo de energía de los usuarios de la vivienda
casAgua (Andreas, Sara)
- Arquitectos (Adrián Iturriaga, Néstor Cocuyo, Equipo)
- Ingenieros / bajo el paraguas de los arquitectos (Agua, Energía)
- 2 institutos universitarios
- AT, MX: diseño En apoyo, recopilación de datos, análisis de datos, documentación, publicación.
- Almacenamiento de agua de lluvia a nivel de techo: Tanque de mayor capacidad para almacenar eventos de lluvia intensa; tanque controlado independiente para almacenar "primera descarga"
- Tanques multifuncionales: piscinas; contenedores para plantas;
- Importancia de la eliminación de partículas: se supone que la mayoría de los contaminantes transportados por el aire se adsorben en partículas, y estas partículas son absorbidas y arrastradas por la lluvia en contacto con el aire. La eliminación de partículas podría mejorar drásticamente la calidad del agua. ¿Estudios?
- ¿Puede el filtrado eficiente eliminar la contaminación y mantenerla alejada de las cisternas? - La eliminación de partículas es más fácil y segura que cualquier eliminación posterior de sustancias disueltas.
- ¿El mayor tiempo de retención en el tanque resultará del retiro de contaminantes? ¿Qué tan importante es minimizar el tiempo de retención del tanque del agua de primera descarga?
- Idea: La primera sedimentación y la prefiltración deben realizarse en el nivel de la azotea, la filtración fina a través de los filtros verticales. - Solo agua de <1 NTU debe llegar a la cisterna de agua de lluvia.
- Más grande para RW: consideración de diseño: ¿podemos llenarlo POR COMPLETO?
- Uno más pequeño para TGW (agua de lluvia tratada)
- Tanque más pequeño para DW (agua potable)
- DW se produce a partir de RW o TGW según la demanda.
- ¿Qué GW queremos recolectar, integrar, tratar y reutilizar? ¿Solo el agua de los baños o también el agua de las cocinas que son más concentradas?
- ¿Deberíamos considerar un tratamiento de 2 pasos: Paso 1: WW y GW de alta concentración (HGW); Paso 2: aguas grises diluidas GW de baja concentración (LGW)? El producto es agua gris tratada TGW, que puede almacenarse en la cisterna y usarse en todas las aplicaciones excepto para beber o para cocinar.
- Después del almacenamiento, el TGW recibe desinfección UV antes de su uso y es seguro desde el punto de vista higiénico y químico.
- Aún no se ha establecido el uso de TGW para aplicaciones de baño (ducha). Mediante el control de la calidad del agua, podemos demostrar que nuestra agua reciclada es apta para aplicaciones de baño.
El agua potable se produce a partir de RW y TGW mediante tratamiento convencional, idealmente evitando la ósmosis inversa debido a la pérdida sustancial de agua.
- El tanque de almacenamiento DW (Agua Bebible) puede ser pequeño, 100L deberían ser suficientes.
- El tanque debe ser subterráneo/fresco, la presión es producida por una bomba inteligente.
- ¿Queremos/necesitamos mantener (aguas negras tratadas) WW en el sistema?
- Para cerrar el ciclo del agua
– por publicidad – la integración del ciclo WW sería una gran opción. - Por el lado del volumen, la contribución no es mucha (aprox. 10%). Desde el punto de vista de la calidad/higiene, los riesgos son sustanciales. Por lo tanto, no estoy convencido de la ventaja de un sistema WW.
- ¿Estamos preocupados por el espacio, el costo, la confiabilidad, el mantenimiento, el envenenamiento del ciclo del agua?
- ¿Podemos considerar baños secos en su lugar? - Sin embargo, es posible que necesitemos una tecnología más compleja / para la eliminación de nutrientes y carbono orgánico / para los HGW (de las cocinas, si las conectamos). Por lo tanto, esto podría combinarse con el tratamiento WW, como tratamiento paso 1, y lo haría más útil y eficiente.
Andreas Weingartner, Ciudad de México, 2022-02-14
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