Pozo artesanal con bomba manual de lazo (cuerda) o mecate (soga)

Descripción de la tecnología:
Es una bomba manual que levanta el agua desde el fondo de un pozo (nivel estático) hasta la superfi cie. La parte central de la bomba es un lazo sin fi n, con una serie de pistones separados equidistantemente. Este lazo sube por una tubería principal y pasa por una polea (rueda) en la parte alta del pozo y baja suelto al mismo. Dentro del fondo del pozo, bajo el agua, una guía asegura la entrada permanente del lazo y los pistones dentro de la tubería principal. Las siguientes figuras ilustran lo mencionado.

La bomba de lazo o mecate se desarrolló en Nicaragua como una versión centroamericana de la bomba de Soga de Perú. Es útil para profundidades desde 5 hasta 40 metros. Se fabrica con materiales locales, fácilmente accesibles en las comunidades rurales.

Existen diferentes modelos, dependiendo de la necesidad de extraer el agua y la situación existente.

No necesita cebado, eliminando los riesgos de contaminación. Proporciona un caudal aceptable desde 2 L/s para una altura de bombeo de 5 metros, hasta 0.3 L/s para una altura de bombeo de 40 metros, asumiendo 40 acciones por minuto.

Existen diferentes modelos de la bomba manual de Lazo. Hay modelos para pozos perforados, para elevar el agua a depósitos, modelos para grandes caudales y un modelo especial que se puede acondicionar a un motor mecánico o eléctrico o a un molino de viento.

El costo de una bomba de Lazo depende del modelo y si es de fabricación artesanal o semi-industrial.

Especificaciones técnicas de la bomba de mecate
Capacidad de bombeo de la bomba de mecate según profundidad

PROFUNDIDAD (VARAS)	ADULTO (GALONES POR MINUTO)	NIÑO O NIÑA (GALONES POR MINUTO)	TIEMPO NECESARIO PARA QUE UN ADULTO LLENE UN BARRIL (MINUTOS)
5	22	12	2.5
10	11	6	5.0
15	7	4	7.8
20	5	3.1	11
25	4	2.5	14
30	3.5	2.1	16
40	2.7	1.5	21
50	2.2	1.2	25

El caudal indicado está basado en una persona con una fuerza normal. Gracias a la alta efi ciencia de la bomba niños y niñas pueden llenar con facilidad un balde de 3 galones, siendo esto una condición importante para la aceptación social de la bomba de mecate.

El diámetro de la tubería varía según la profundidad del agua en el pozo según se muestra en el siguiente cuadro.

PROFUNDIDAD (VARAS)	TUBERÍA DE BOMBEO	TUBERÍA DE DESCARGUE
0-13	1”	2”
13-23	¾”	1 ½”
23-50	½”	1”

El diámetro de la rueda siempre es de rines de 20” pero para pozos más profundos de 35 varas se utiliza rines de 16”.

En pozos de poca profundidad también se utilizan tubos de bombeo de 1 ½” y de 2” con tubo de salida de 3”.

INSTALACIÓN
La bomba de mecate es una bomba de diseño simple, consta de pocos componentes y es fácil de instalar. Para asegurar su buen funcionamiento recomendamos que el instalador siga paso a paso las siguientes indicaciones.

• Con el maneral se acciona la rueda para bombear agua
• El freno evita que la rueda retroceda al soltar el maneral.
• En el soporte y el gancho se fi ja la tubería.
• Los pistones están empistonados en el mecate a cada metro con un nudo corriente justo delante y atrás. El mecate es del grosor de ¼” o de 6 milímetros.
• La guía ayuda para que el mecate entre en la tubería de bombeo sin roce o desgaste.

Listado de componentes, herramientas y materiales
La bomba de mecate consta de las siguientes piezas.

Partes de la bomba de mecate

Las Herramientas y los materiales básicos:
Martillo de oreja, serrucho, alicate, formón, cuchillo o navaja, 8 metros de alambre galvanizado para sondear la tubería, aceitera o engrasador, fósforo.

La instalación en una tapa de concreto que no está preparada requiere de las siguientes herramientas adicionales: mazo de 4 libras, brocas para concreto de 5mm y de 8mm, taladro manual, saca bocado para concreto (perforador), cincel, llave número once en el caso de utilizar golosos.

Herramientas útiles pero no indispensables son: cinta métrica, encendedor, sierra mecánica, plomada, gurbia, caja de taladro para madera, broca para madera de ¾”, escofi na de ¾”.

Materiales adicionales: pegamento para PVC, hule-neumático, golosos (tornillos) de 6mm o de ¼” de cabeza exagonal, espiches de 8mm y clavos de 2” y 4”.

Inspección y medida de la profundidad del pozo y cantidad de agua
Inspeccionar si el pozo está limpio, pues no debe tener raíces ni otro tipo de suciedad que puedan obstruir el funcionamiento de la bomba. En todos los casos es aconsejable limpiar el pozo antes de instalar la bomba.

La profundidad del pozo se mide amarrando una piedra u otro objeto pesado a un lazo o mecate bajándolo suavemente en el pozo desde el brocal hasta que toque el agua y se coloca un nudo; luego se baja la pesa hasta el fondo del pozo y se coloca otro nudo. La distancia entre los dos nudos indica la profundidad del agua en el pozo. Luego se saca el mecate del pozo y se mide por medio de brazadas y de esta manera se determina la profundidad total del pozo y su cantidad de agua. El mismo mecate con su nudo se utiliza para medir la tubería y cortarla dejando unas 10 pulgadas extras según se ilustra a continuación.

Una vez terminada la inspección y medición del pozo se determina el diámetro de la tubería que utilizará la bomba. El diámetro de la tubería depende de la profundidad del pozo. (vea el párrafo sobre las especifi caciones técnicas).

Preparación del pozo para la instalación de la rueda (cuartones, tapa de madera, tapa de concreto)
La rueda se coloca de tal manera que el usuario puede accionar el maneral con facilidad, para esto la distancia hacia la orilla del pozo debe ser de aproximadamente 8 pulgadas. En caso de no existir ningún tipo de tapa se colocan dos cuartones como mínimo de 2 x 4” de grueso para ubicar la rueda, según se muestra en la siguiente fi gura.

La rueda se ubica encima de los cuartones de tal manera que el mecate que va libre no roce las paredes del pozo ni los cuartones, controlar esto con una plomada o una piedra amarrada al mecate. El tubo de bombeo puede ubicarse pegado a las paredes del pozo de acuerdo al siguiente gráfico

Se fijan los cuartones en el brocal, ya sea empotrados en el brocal o clavados superficialmente.

Se fi ja la rueda en los cuartones con golosos (tornillos) o clavos, según se ilustra a continuación.

Delante de la rueda se pone sobre los cuartones la tabla de madera que sirve de apoyo para la tubería. En la tabla se perfora con la gurbia un hoyo del mismo diámetro de la tubería de bombeo. El lugar exacto del hoyo se busca con la plomada antes de clavar la tabla. Puede usarse una piedra atada a una cuerda o mecate en caso de no tener plomo, de acuerdo a lo que se muestra a continuación.

Tapa de madera
Se coloca la rueda encima de la tapa de tal manera que el mecate que va libre no roce las paredes del pozo, en cambio el tubo puede ubicarse pegado a las paredes del pozo. La rueda se fi ja en la tapa con golosos o clavos en los cuartones que lleva la tapa de madera, en ausencia de estos cuartones se refuerza la tapa por debajo con cuartones de 2” x 4”.

En la tapa se perfora un hoyo por donde pasa el tubo de bombeo. El lugar exacto del hoyo se busca por medio de la plomada que se coloca sobre la rueda donde va ir el mecate. De la misma manera se hace el hoyo por donde baja el mecate, este hoyo debe tener un diámetro mayor que el tubo de bombeo para el libre pase del mecate con sus pistones. Se fi ja la rueda de la misma manera que en los cuartones de madera.

Tapa de concreto existente

Similar a la tapa de madera, se coloca la rueda encima de la tapa, cuidando que el mecate que va libre no roce las paredes del pozo. Primero se perfora en la tapa el hoyo por donde va el tubo de bombeo y el hoyo por donde baja el mecate. En este último hoyo se coloca un pedazo de tubo boconeado para evitar el roce del mecate con la tapa de concreto. Solo cuando se termina este trabajo se perforan los hoyos para los espiches ya que en muchas ocasiones se encuentra hierro de refuerzo en la tapa, que causa una pequeña reubicación de la rueda.

Se fija la rueda en el concreto por medio de tuercas y tornillos (espiches y golosos). Estos pasos se realizan cuando la tapa de concreto ya está hecha, en caso de que la tapa recién se fuera a construir se toman todas las medidas de la rueda y se empotra con pernos en el concreto de la tapa, además se determina el lugar exacto de los hoyos por donde pasa la tubería y por donde baja el mecate.

Despliegue de la tubería fuera del pozo y posición de la guía

• Coloque la guía de manera que quede cerca del brocal del pozo.
• Despliegue la tubería cuidando que la camisa quede de acuerdo al enlace con su tubo.

Forma de introducir el mecate dentro de la tubería
Se introduce la punta del mecate en la guía por los dos pedazos de tubo y pasando por el rodo de tal manera que los pistones van entrando en la tubería como fl echa y no como copita. Así mismo los pistones subirán y bombean como fl echa y no como copita. El mecate se amarra al alambre de sondeo, un alambre de 8 metros de largo. Se introduce el alambre en el primer tubo empezando al lado de la guía.

Mucho cuidado con no meter los pistones al revés, fíjese bien en los dibujos siguientes

Cuando el alambre sale al otro extremo se jala mientras al mismo tiempo ya se introduce el alambre en el siguiente tubo y así seguido hasta pasar por todos los tubos. Después se amarra un palito al mecate para evitar que se regrese en el tubo. Durante este proceso no se pegan los tubos con pegamento. Desenrollar la otra mitad del mecate que quedó fuera de la tubería y amarrar las puntas del mecate para evitar que el mismo caiga en el pozo a la hora de introducir la tubería.

Forma de agregar pegamento a los tubos
Antes de proceder a pegar los tubos, revise que los tapones hembras (camisas) estén limpios. Cubra con pegamento PVC la superfi cie exterior del tubo sin camisa, ya sea con el dedo o una brochita; inmediatamente introduzca la punta del tubo en la camisa del otro tubo, gire media vuelta y deje secar unos minutos. En la camisa no se aplica pegamento.

Forma de introducir la tubería con el mecate en el pozo

Introduzca el tubo de bombeo con su guía en el pozo. Una persona introduce la tubería, la otra sostiene el mecate y suavemente se va deslizando. La guía pasa entre los dos cuartones si no hay una tapa. Si hay una tapa se pasa la guía por la tapa de registro o se pone la tapa a un lado mientras se introduce la guía con la tubería.
Esto evita que la tubería se gire, lo cual causaría que el mecate se enrolle alrededor de la tubería. Cuando la guía llega al fondo del pozo se sueltan las puntas del mecate. El extremo del mecate que sale del tubo se pasa desde abajo por el hoyo en la tapa o la tabla y después se introduce el tubo por el mismo hoyo. (Vea dibujo h1). Pasar la otra punta del mecate por el tubo protector y amarrar las puntas en la estructura de la rueda.

Forma de amarrar o fijar la tubería en la tapa y rueda
Levantar la tubería de bombeo hasta que la guía justo no toque el fondo del pozo. Cortar el tubo de bombeo a cuatro pulgadas encima de la tapa o de la tabla. Después proceder a enrollar el hule-neumático alrededor de la punta saliente del tubo para que este ya no pase por el hoyo en la tabla o tapa. Se amarra el tubo al gancho debajo de la rueda.

Forma de ensamblar tee, niple y descargue
Cortar el tubo de bombeo a la altura deseada. Después colocar el reductor en la punta saliente del tubo de bombeo y poner la “tee” sobre el reductor, esto no necesita pegamento ya que podrá girarse para cualquier lado que al usuario le convenga.

Cortar un pedazo de tubo niple y colocarlo a la tee previendo que no toque las cejas de la rueda. El niple se amarra con hule al soporte. Se corta el tubo de descargue de 1 metro de largo y en la punta extrema se coloca el codo. En ninguno de los casos se aplica pegamento.

Forma de amarrar o unir las puntas del mecate sobre la rueda
Ponga el mecate sobre la rueda con la tensión requerida para saber donde va el nudo. Quite el mecate de la rueda y córtelo de tal manera que sobren unas 5 pulgadas a ambos lados. Las puntas del mecate se deben quemar con fósforo o encendedor. Se toman las dos puntas y se procede a unir en forma de trenza. Unidos los extremos del mecate se le pone sobre la rueda. La tensión del mecate está correcta cuando el mecate no se desliza o patina sobre la rueda cuando se bombea agua.

Mantenimiento y reparación
La bomba de mecate tiene excelentes características en cuanto a su operación y mantenimiento.

La operación es sencilla y solo consiste en girar el maneral. El freno de la bomba se puede apartar cuando se realice el bombeo para evitar el sonido continuo. Una vez terminado el bombeo se coloca el freno, evitando así que la rueda pueda retroceder.

Mantenimiento
El mantenimiento se efectúa en los siguientes pasos:

• Tensar mecate: en las primeras semanas de uso puede ser necesario tensar el mecate, ya que los nudos tienden a alargarse. La falta de tensión en el mecate causa que este patine sobre la rueda. Para tensar el mecate se deben soltar las puntas entrelazadas jalándolas hasta obtener cierta tensión, luego se vuelven a unir las mismas.
• Engrase: Engrasar los bushings del eje de la rueda y la agarradera del maneral cuando se considere necesario. Cualquier tipo de aceite puede servir para el engrase.

• Fijación: Revisión periódica de la fijación de la rueda, revisando las tuercas (golosos).
• Limpieza y pintura: limpiar y pintar la rueda cada año para evitar corrosión.

Reparación
Dando un buen mantenimiento, la bomba no debe causar problemas. Las fallas más comunes están relacionadas con el mecate. El mecate debe ser de un grosor tal (1/4” o 6 milímetros) para que pueda aguantar unos tres años bajo circunstancias de uso normal.

Posibles fallas y sus respectivas soluciones

Desgaste del mecate (soga/cuerda)
Un desgaste excesivo puede ser causado por patinaje del mecate sobre la rueda porque el mecate roza con la tapa o la pared del pozo. Se recomienda cambiar el mecate, tensarlo bien y evitar el roce del mecate reubicando la rueda.

Cambio del mecate:
Se realiza introduciendo un mecate de apoyo (un mecate similar pero sin pistones) en la tubería mientras que se quita el mecate viejo con sus pistones. Con el mismo mecate de apoyo se puede introducir un mecate nuevo con sus pistones. Fíjese bien en la dirección de los pistones.

Rotura del mecate:
Antes de quitar la tubería del pozo se deja bajar en la tubería un mecate de apoyo con algún peso amarrado. (Una pesa que pase por la tubería). Después se quita la tubería del pozo y se introduce el mecate nuevo con ayuda del mecate de apoyo. Hay que pescar y sacar el mecate viejo. Si la tubería ya está fuera del pozo sin mecate se debería sondear toda la tubería con un alambre del largo de toda la tubería para poder introducir el mecate nuevo.

Mecate pegado en la tubería:
Este tipo de falla siempre es causado por suciedad en el pozo que se introduce en la tubería. Si no se puede solucionar retrocediendo el mecate, se debe quitar toda la tubería para poder jalar el mecate con más fuerza. Si todo esto no resulta se debe trozar la tubería y cambiarla. Para poder unir la tubería después se debe hacer una camisa al tubo de bombeo. También se debe añadir un pedazo de mecate.