Universidad de La Salle Universidad de La Salle Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle Ingeniería Ambiental y Sanitaria Facultad de Ingeniería 1-1-2018 Diseño de un sistema de potabilización y la red de distribución Diseño de un sistema de potabilización y la red de distribución para una comunidad en la vereda El Hospicio-La Mesa para una comunidad en la vereda El Hospicio-La Mesa (Cundinamarca) (Cundinamarca) Daniel Felipe Trujillo Solano Universidad de La Salle, Bogotá Yessica Juliana Torres Pacheco Universidad de La Salle, Bogotá Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria Citación recomendada Citación recomendada Trujillo Solano, D. F., & Torres Pacheco, Y. J. (2018). Diseño de un sistema de potabilización y la red de distribución para una comunidad en la vereda El Hospicio-La Mesa (Cundinamarca). Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria/742 This Trabajo de grado - Pregrado is brought to you for free and open access by the Facultad de Ingeniería at Ciencia Unisalle. It has been accepted for inclusion in Ingeniería Ambiental y Sanitaria by an authorized administrator of Ciencia Unisalle. For more information, please contact [email protected].
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Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle
Ingeniería Ambiental y Sanitaria Facultad de Ingeniería
1-1-2018
Diseño de un sistema de potabilización y la red de distribución Diseño de un sistema de potabilización y la red de distribución
para una comunidad en la vereda El Hospicio-La Mesa para una comunidad en la vereda El Hospicio-La Mesa
(Cundinamarca) (Cundinamarca)
Daniel Felipe Trujillo Solano Universidad de La Salle, Bogotá
Yessica Juliana Torres Pacheco Universidad de La Salle, Bogotá
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Citación recomendada Citación recomendada Trujillo Solano, D. F., & Torres Pacheco, Y. J. (2018). Diseño de un sistema de potabilización y la red de distribución para una comunidad en la vereda El Hospicio-La Mesa (Cundinamarca). Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria/742
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Tabla 34. Coeficiente de flujo (Cv) para simulación de EPANET. .................................................... 74
Tabla 35. Valores A y B necesarios para cálculo de pérdidas para tuberías en EPANET por formula
de Darcy – Weisbach. ................................................................................................................................. 75
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LA VEREDA EL HOSPICIO-LA MESA (CUNDINAMARCA).
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Tabla 36. Número de Reynolds para tuberías. .................................................................................... 76
Tabla 37. Coeficiente de fricción para tuberías. ................................................................................. 77
Tabla 38. Calculo de perdida de carga para EPANET para flujo laminar. ......................................... 78
Tabla 39. Coeficientes de fricción para tuberías en flujo turbulento. ................................................. 78
Tabla 40. Perdida de carga para EPANET para flujo turbulento. ....................................................... 79
Tabla 41. Perdida de carga para EPANET flujo de transición. .......................................................... 79
Tabla 42. Informe por tuberías para la simulación en EPANET para el área del proyecto. ............... 80
Tabla 43 Informe por nudos para la simulación de EPANET, para el área del proyecto. .................. 80
ANEXOS.
ANEXO 1. Manual de Operación --------------------------------------------------------------------------------- 91
ANEXO 2. Formato Cadena de Custodia 1. -------------------------------------------------------------------- 99
ANEXO 3. Formato Cadena de Custodia 2 -------------------------------------------------------------------- 100
ANEXO 4. Marco Conceptual. ----------------------------------------------------------------------------------- 101
ANEXOS . Diagrama de Moody --------------------------------------------------------------------------------- 104
ANEXO 6. Diagnóstico de agua. --------------------------------------------------------------------------------- 105
ANEXO 7. consideraciones de la Organización Mundial de la Salud y RAS 2017. ------------------- 106
ANEXO 8. Alternativas de costos ------------------------------------------------------------------------------- 104
ANEXO 9. Planos (diseño del sistema de tratamiento)
ANEXO 10. Planos (esquema del sistema de tratamiento)
ANEXO 11. Planos (diseños prototipo)
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INTRODUCCIÓN
El ser humano en su vida diaria requiere del agua como el bien más preciado para subsistir, para
su alimentación y para el desarrollo de sus actividades cotidianas, razón por la cual busca cómo
proveerse de éste recurso natural; en los sectores rurales suele abastecerse principalmente de fuentes
superficiales y cuando éstas escasean acude a las aguas subterráneas, consumiéndola generalmente
cruda, lo que ocasiona problemas en su salud y bienestar, siendo éste el sector más impactado de la
salud a nivel municipal.
Es de importancia citar el estudio ambiental que hace referencia a que.1 ”…Colombia ha sido
uno de los países más ricos del mundo en recursos hídricos, sin embargo, ha cedido su puestos de
preponderancia, por las malas actividades relacionadas con la producción de agua, tales como la
deforestación, aumento en la demanda (sobreexplotación del recurso), contaminación, ampliación
indiscriminada de la frontera agrícola y ganadera y los pésimos manejos en la extracción de los
recursos mineros…” siendo Cundinamarca una de las zonas más impactadas por este factor.
Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), las enfermedades diarreicas son la segunda
mayor causa en muerte de niños, matando un porcentaje considerable cada año, esto se puede prevenir
mediante el acceso a sistemas de tratamiento de agua potable y a servicios de saneamiento e higiene.3
El sector de La Vereda El Hospicio, ubicado en el municipio de La Mesa Cundinamarca, al igual
que la cuenca baja del rio Bogotá, tienen condiciones hídricas muy similares mostrando un alto índice
1 (Chavarro Rodríguez, 2014) Diseño de una planta de tratamiento de agua potable d 2 L/s para una población de 750 habitantes, Chavarro Rodríguez Daniel. 2014 y Estudio Nacional del Agua 2014. Bogotá, D. C., 2015. 29 página. 2 (MinAmbiente & IDEAM, 2015)
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de déficit hídrico; dentro de los planes de saneamiento del año 2016 2, (UNICEF, 2015) se observa
que la vereda el Hospicio, lugar donde se realizó el proyecto, presenta problemas con la continuidad
del servicio del acueducto, a esto también se une que en su mayoría no garantizan ante las autoridades
ambientales y de salud su potabilización mediante tratamiento.4 Por eso se hace necesario que se
disponga de un servicio de agua potable para consumo humano y sin intermitencia en el servicio. Éste
trabajo busca ofrecer un complemento que determine la cantidad necesaria de agua tratada para
consumo humano, cumpliendo con las necesidades de saneamiento básico, de un sector de la
comunidad.3
Teniendo en cuenta que la población rural es la menos atendida por los entes gubernamentales
y a su vez, uno de los baluartes de la universidad de La Salle es su función social y además que el
programa de Ingeniería Ambiental y Sanitaria está dirigido a satisfacer estas necesidades, el proyecto
desarrollado cumple con los requerimientos para que tanto los autores, el programa y la universidad
presuman al proponer una solución en ejercicio de su función social.
3 (Organización Mundial de la Salud , 2015.) El estado del agua, el alcantarillado y los residuos sólidos en los
municipios. 4 (RESOLUCION 2115 , 2007) “Ministerio de la Protección Social y de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial
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Resumen
En el municipio de La Mesa (Cundinamarca), como en el resto de Colombia, se presentan
problemas de escases y mala calidad de las aguas destinadas a abastecer el sector rural, aunado a los
deficientes y pocos acueductos (rurales) que permita cubrir las necesidades de la población con
calidad, cantidad y continuidad. En un sector de la vereda El Hospicio del municipio de La Mesa,
existen seis (6) predios contiguos, y en uno de ellos brotan las aguas de un manantial o nacedero
dentro de una franja boscosa, constituyéndose el área en estudio. Con anterioridad, la comunidad por
necesidad, construyó un estanque localizado aguas abajo del nacedero para el almacenamiento del
recurso hídrico, con el fin de ser utilizado en las fincas del sector, conduciendo el agua cruda por
medio de mangueras, para uso en riego, abrevadero y uso doméstico, sin que el sistema ofreciera una
garantía y funcionamiento técnico para los usuarios.
Buena parte de la información tuvo origen en el desarrollo del estudio, puesto que el sector como
el municipio adolece de información actualizada y confiable, ya que, a manera de ejemplo, el
municipio cuenta con un PBOT del año 2001. Dentro de las consideraciones tenidas en cuenta es la
cercanía del municipio de La Mesa con Bogotá, puesto que la población de la ciudad capital, busca,
adquiere y desarrollo proyectos en climas cálidos y templados, siendo La Mesa uno de los sitios
predilectos para dicho efecto, influyendo en su dinámica poblacional y económica.
El producto de esta investigación tuvo como propósito la realización del diseño de un sistema
de potabilización y su red de distribución, por medio de un diagnóstico previo, identificando las
falencias dentro del sistema de tratamiento que posee actualmente una pequeña área de la vereda El
Hospicio, buscando determinar para una pequeña población el caudal necesario y el sistema de
tratamiento para su abastecimiento. Conexo con lo anterior se exponen los resultados de pruebas
fisicoquímicas y microbiológicas realizadas tanto en la fuente (nacedero San Roque) de la cual se
capta y el agua después del tratamiento mediante un prototipo instalado en cercanía al nacedero.
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Dentro de los análisis de laboratorio se presentan 10 parámetros de 18 fuera de la norma de calidad
de agua, estos parámetros son (color aparente, turbiedad, nitritos, nitratos, hierro total, magnesio,
COT, cloro libre y residual, coliformes totales y presencia de coliformes fecales). Dando como
resultado un agua no apta para consumo humano; después de instalado el prototipo el IRCA bajo en
porcentaje de 96,7 a 66,3 haciendo indispensable la aplicación de unidades complementarias, en
especial la unidad de desinfección.
No solo se pretende mejorar la calidad de vida de las seis familias de la vereda, si no por el
contrario que éste documento se constituya en una guía para las zonas cercanas o condiciones de
oferta hídrica similares en otras latitudes.
Palabras clave: Alternativas, Sistemas de Potabilización, Diagnostico, Red de Distribución.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Diseñar un sistema de tratamiento para agua potable y su red de distribución para seis familias
de la vereda el Hospicio, la Gran Vía Cundinamarca.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
• Realizar un diagnóstico que permita establecer unidades y tipo de tratamiento
requerido.
• Identificar los requerimientos de una red de distribución para modelar por medio del
software EPANET.
• Obtener el diseño de un posible tratamiento de agua alimentado por un nacedero.
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MARCO DE REFERENCIA
MARCO TEORICO
INFORMACIÓN GENERAL DEL MUNICIPIO DE LA MESA
CUNDINAMARCA Y LA VEREDA EL HOSPICIO.
La Mesa, municipio del departamento de Cundinamarca en Colombia, ubicado en la Provincia
del Tequendama a 69 km al suroeste de Bogotá, la capital colombiana. Es la capital de la Provincia
del Tequendama, Limita al norte con los municipios de Quipile, Cachipay y Zipacón, por el este con
Bojacá y Tena, por el sur con El Colegio y Anapoima y por el oeste con Anapoima y Quipile.4
Tiene alrededor de 16.000 habitantes en su casco urbano. El municipio de La Mesa está
compuesto por 43 veredas, cuenta con 20 barrios en el sector urbano, 3 inspecciones las cuales son
San Javier con siete veredas y un área de 26.21 Hectáreas, San Joaquín con once veredas y 25.26
Hectáreas; La Esperanza con diez veredas con un total de 8.89 hectáreas, las cuales son: Alto Grande,
Anatolí, Buenavista, Campo Santo, Caviedes Honduras, Doima, Florián, Payacal, San Pablo y El
Hospicio, donde se realizó este proyecto2.
En la Ilustración N°1 se muestra la proximidad de los predios a La Gran Vía – Cundinamarca
Zona urbana más cercana, y en la imagen N°2 se presenta la ubicación de las seis viviendas
beneficiadas.4
4 (Departamento de Cundinamarca, Concejo municipal La Mesa, Acuerdo N° 14 de 2008) Plan de
Desarrollo la Mesa con orden y liderazgo.
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Ilustración 1 Ubicación de predio San Roque en cercanía a La Gran Vía (Distancia aproximada en kilómetros).
TOMADA DE GOOGLE EARTH PRO. Ubicación de viviendas en la proximidad a La Gran Vía.
Ilustración 2. Las seis viviendas beneficiadas de la zona donde se encuentra el nacedero de agua con problemas de
servicio intermitente en el acueducto. (Distancia al nacedero en metros)
TOMADA DE GOOGLE EARTH PRO. Ubicación de viviendas en la proximidad al nacimiento de agua.
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DEMOGRAFÍA
Para efectos de ésta investigación, se acudió a información del Departamento Administrativo
Nacional de Estadística DANE, entre ellas a la información correspondiente del año 2005, la cual, a
pesar que no ha sido aprobado a nivel nacional, se usaron las cifras a nivel de referencia teniendo en
cuenta que la realización del proyecto se desarrolló en un área pequeña.
La Mesa es el catorceavo municipio más grande de Cundinamarca. En términos poblacionales,
según proyecciones de población del DANE 2007 lo habitaban 27.894 personas, de las cuales 14.874
(53.3%), residen en la cabecera municipal y 13.020 (46.7%), en el área rural. El municipio presenta
una tasa de crecimiento un poco menor que el promedio proyectado para el departamento de
Cundinamarca por el DANE, pero mayor que la tasa media a nivel nacional. Significa lo anterior que
en el mediano plazo el crecimiento poblacional es positivo para el municipio, y puede esperarse que,
dadas las dinámicas demográficas de Bogotá, en especial la tendencia a una segunda vivienda de tipo
campestre, para descanso, el municipio tenga un aporte migracional relativamente importante que aún
no se expresa con claridad en las cifras poblacionales. En la tabla 1 se muestran las proyecciones de
población por área para los años 2005 a 2008, para el municipio de La Mesa Cundinamarca, y también
se muestra la tasa media anual de crecimiento exponencial (%) nacional y departamental. 4
(Departamento de Cundinamarca, Concejo municipal La Mesa, Acuerdo N° 14 de 2008).
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Tabla 1. Proyección de población y crecimiento exponencial, Cundinamarca, La Mesa, año 2005 – 2008
Fuente: Departamento Administrativo Nacional de Estadística – DANE.
Las mediciones de los indicadores demográficos, con base en las estadísticas, no se encuentran
disponibles para el municipio de La Mesa, pero sus tendencias básicas son similares a los indicadores
establecidos para Cundinamarca, medidos por el DANE con base en el censo del año 2005 y las
estadísticas específicas por el departamento. Se realizó una proyección de población con los datos
obtenidos mostrándose el resultado en la tabla número 1, para el municipio de La Mesa
Cundinamarca.
Tabla 2. Proyección de población La Mesa, año 2005 – 2008
AÑO TOTAL CABECERA RESTO
total Total Total
2005 27165 14192 12973
2006 27501 14523 12978
2007 27894 14874 13020
2008 28292 15218 13074 Fuente: DANE.
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Con base en los datos del DANE, utilizando la tasa media anual de crecimiento exponencial (%),
se proyectaron los valores de crecimiento de la región, a un horizonte de 25 años (Tabla 4).
Tabla 3. Tasa media anual de crecimiento de población La Mesa. (2005-2020) por parte del DANE, y proyectado hasta el
Filtración por membrana 0 UFC/100 cm3 0 UFC/100 cm3
Enzima Sustrato < de 1 microorganismo en 100
cm3
< de 1 microorganismo en 100
cm3
Sustrato Definido 0 microorganismos en 100 cm3 0 microorganismos en 100 cm3
Presencia – Ausencia Ausencia en 100 cm3 Ausencia en 100 cm3 Fuente: Resolución 2115/07.Republica de Colombia.
Ninguna muestra de agua para consumo humano debe contener E. Coli en 100 cm3 de agua,
independientemente del método de análisis utilizado. 7 (RESOLUCION 2115 , 2007)
Según la Constitución Política de Colombia establece como uno de los fines principales de la
actividad del Estado dar solución de las necesidades básicas insatisfechas, entre las que está el acceso
al servicio de agua potable que es fundamental para la vida humana. El abastecimiento adecuado de
agua de calidad para el consumo humano es necesario para evitar casos de morbilidad por
enfermedades como el cólera y la diarrea8. El problema no es sólo la calidad del agua también es
importante que la población tenga acceso a una cantidad mínima de agua potable al día. Por esto es
importante que el servicio de acueducto no sólo tenga una cobertura universal, sino que sea continuo.
El agua contaminada o que no se encuentre tratada para consumo humano generan un impacto
negativo en la salud pública que según cálculos recientes asciende aproximadamente a 1,96 billones
de pesos al año, de los cuales el 70% corresponde al impacto de la morbilidad y mortalidad por
8 (Organización Mundial de la Salud , 2015.) El estado del agua, el alcantarillado y los residuos sólidos
en los municipios.
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enfermedades diarreicas y el 30% restante al gasto en prevención. Esta situación es más grave en las
zonas rurales y de población dispersa del país. 8 (Organización Mundial de la Salud , 2015.)
Según cálculos del Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial (2002), del 56%
de la población rural que tiene alguna forma de abastecimiento de agua, solo el 6% cuenta con agua
a la que se le da algún tratamiento para desinfectarla. Esto significa que miles de niños y niñas,
especialmente en las zonas rurales del país y en los municipios más pobres, aún enfrentan el riesgo
de contraer enfermedades como la diarrea y el cólera, que en muchos de los casos puede llegar a ser
mortal. Por esto es muy importante que los municipios del país cuenten con un sistema que permita
realizarles seguimiento constante a la calidad del agua que distribuyen a sus habitantes. 8
El Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico, RAS 2017, establece
que el agua para consumo humano no debe contener microorganismos patógenos, ni sustancias
tóxicas o nocivas para la salud, la calidad del agua no debe deteriorarse ni caer por debajo de los
límites establecidos durante el periodo de tiempo para el cual se diseñó el sistema de abastecimiento.
(Ministerio de Vivienda, Resolución 0330 de 2017)
Un sistema de tratamiento de agua potable se compone básicamente por un conjunto de
estructuras, entre otras la bocatoma, que permite la captación de agua cruda proveniente de la fuente;
las redes de captación que permite el transporte de agua cruda entre la bocatoma y el desarenador; la
planta de tratamiento de agua potable (PTAP) y finalmente la conducción que corresponde al
transporte y distribución del agua tratada (potable). Esta su vez, posee un conjunto de estructuras en
las cuales se llevan a cabo operaciones y procesos unitarios con el fin de remover sustancias
indeseables, garantizando que el agua sea inofensiva para el ser humano, es decir, que se transforme
en agua potable. Estas operaciones y procesos son principalmente coagulación, floculación,
sedimentación, filtración y desinfección.
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La legislación colombiana (Resolución 0330 de 2017, MVCT) establece criterios básicos y
requisitos mínimos que deben reunir los diferentes procesos unitarios involucrados en la
conceptualización, diseño y la construcción, entre otros, de plantas de tratamiento de agua potable en
el territorio nacional. El RAS 2017 es una guía para los diseñadores, que no desconoce en ningún
momento la literatura en cuanto a la conceptualización de dichos sistemas, y ofrece un punto de
partida para el diseño de estos procesos especialmente en municipios en donde no se cuenta con
información suficiente para establecer las demandas de la población, que es en últimas el parámetro
que define el tamaño o capacidad de las estructuras a diseñar. (Ministerio de Desarrollo Económico
Dirección de Agua Potable y Saneamiento Básico, 2017)
TIPOS DE PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUA:
Según el documento Procesos unitarios y plantas de tratamiento de la CEPIS, las plantas de
tratamiento de agua pueden clasificarse, de acuerdo con el tipo de proceso que las conforman, en las
plantas de filtración rápida y plantas de filtración lenta. También se pueden clasificar, de acuerdo con
la tecnología usada en el proyecto a realizar, en plantas convencionales antiguas, plantas
convencionales de tecnología apropiada y plantas de tecnología importada o de patente.
OPERACIONES UNITARIAS PARA EL TRATAMIENTO SEDIMENTACION: La sedimentación que puede emplearse es de flujo horizontal. Para determinar el número de unidades
deben tenerse en cuenta el tamaño de la planta de tratamiento, las etapas, la forma, las condiciones
del terreno y su operación. 8 (Ministerio de Vivienda, Resolución 0330 de 2017)
FILTRACION: el objetivo básico de la filtración es separar las partículas y microorganismos
objetables que no han quedado retenidos en el proceso de sedimentación. 8 (Ministerio de Vivienda,
Resolución 0330 de 2017)
DISEÑO DE UN SISTEMA DE POTABILIZACIÓN Y LA RED DE DISTRIBUCIÓN PARA UNA
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En la siguiente tabla se presentan la clasificación de los filtros.
Tabla 10.Clasificación de los filtros.
Según la velocidad
de filtración
Según el medio
filtrante
Según el sentido
del flujo
Según la carga
sobre el lecho
Rápidos
120-360
m3/m2/día
1. Arena
(h=60-
75cm)
2. Antracita
(h=60-
75cm)
3. Mixtos:
Antracita
(35-50cm)
Arena (20-
35cm)
4. Mixtos:
Arena,
Antracita,
Granate.
Ascendentes
Descendentes
Flujo mixto
Por gravedad
Por presión
Lentos
7-14 m3/m2/día
Arena
(h=60-100 cm)
Descendente
Ascendente
Horizontal
Por gravedad
Fuente: Arboleda Valencia, Jorge. Teoría y práctica de la purificación del agua tomo 2. (Salud O. P., 2005)
Velocidad de filtración: para el diseño deben adoptarse las siguientes tasas:
• Para lechos de arena o antracita de 0,45 mm a 0,55 mm y una profundidad máxima
de 0,75 m, la tasa debe ser inferior a 120 m3/(m2.dia)
• Para lechos de antracita sobre arena y profundidad estándar, la tasa máxima es de
300 m3/ (m2.dia).
• Para lechos de arena sola o antracita sola de tamaño grueso, con profundidad mayor
de 0,9 m, la tasa de filtración máxima es de 400 m3/ (m2.dia).
La selección del método de lavado depende de las consideraciones económicas o de operación.
El fondo de los filtros debe estar diseñado de modo que permita una distribución uniforme y
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satisfactoria del agua de lavado en toda el área del lecho filtrante. 8 (Ministerio de Vivienda,
Resolución 0330 de 2017)
Técnicas de lavado: (Ministerio de Vivienda, Resolución 0330 de 2017)
• Flujo ascendente. El sistema debe diseñarse de forma que la velocidad del agua que
se inyecta por los drenes produzca expansión del lecho del 20 al 40%. La velocidad de lavado
debe estar por encima de las velocidades de fluidización del 70% superior del lecho.
• Flujo ascendente y lavado superficial. El agua debe inyectarse a presión sobre la
superficie del lecho filtrante. Puede emplearse el equipo de brazos giratorios tipo Palmer, o
de rociadores fijos. Deben emplearse tasas de flujo de 80 a 160 L/ (min.m2) con presiones de
15 a 30 mca.
• Lavado simultáneo con agua y aire. La unidad debe diseñarse de forma que la tasa de
aire inyectado a través de boquillas sea de 0.3 a 0.9 m3/ (m2.min). El agua debe aplicarse a
una velocidad de máximo 0.3 m3/ (m2.min) y producir una expansión máxima del 10% del
lecho filtrante. Debe emplearse un sistema de drenaje que permita la inyección de aire y agua
simultáneamente.
• Flujo ascendente y lavado sub superficial. Este sistema se recomienda para filtros con
medio de arena y antracita, y cuando existe tendencia a que las partículas floculadas penetren
profundamente
DESINFECCION: 9 (ARBOLEDA VALENCIA, Jorge. Teoría y Práctica de la purificación del agua
Tomo 2. 3 Edición. 2000.) Este proceso se refiere a la destrucción de los organismos causantes de
9 ARBOLEDA VALENCIA, Jorge. Teoría y Práctica de la purificación del agua Tomo 2. 3 Edición. 2000.
p 636
DISEÑO DE UN SISTEMA DE POTABILIZACIÓN Y LA RED DE DISTRIBUCIÓN PARA UNA
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enfermedades o patógenos presentes en el agua, los principales son: Bacterias, Protozoarios, Virus,
Trematodos.
Velocidad de desinfección: El proceso de desinfección se realiza progresivamente, con más
o menos velocidad a través del tiempo y se considera terminado cuando el 100% de los organismos
que se trata de destruir han muerto. 10 (Ministerio de Vivienda, Resolución 0330 de 2017)
Factores que influyen en la desinfección: Por tratarse de una reacción, depende de:
1. Relación concentración-tiempo
2. Temperatura
3. Potencial hidrogeno o pH
4. Número y tipo de organismos.
CLORACIÓN: Para la desinfección y el tratamiento de aguas se puede emplear:
• Cloro gaseoso generado a partir de la vaporización de cloro líquido almacenado bajo
presión en cilindros.
• Hipoclorito de sodio (líquido)
• Hipoclorito de calcio (sólido en forma granular). HTH
Son varios los compuestos que pueden ser empleados en la cloración del agua, por lo que
en el momento de su selección se recomienda tener en cuenta lo siguiente:
• Cloro gaseoso (Cl2)
• Hipocloritos:
a) Hipoclorito de calcio (Ca(ClO)2): Tiene la ventaja de ser más fácil su manipulación
que el cloro gaseoso en pequeñas comunidades, tiene una alta solubilidad, de fácil transporte,
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no es tóxico a menos que sea ingerido, no requiere de equipos complejos para su dosificación.
Este producto tiene un alto costo y sufre alteraciones una vez abierto el recipiente.
b) Hipoclorito de sodio (NaClO): Es de fácil manejo, no es tóxico a menos que sea
ingerido, fácil transporte, no requiere de equipos sofisticados para su aplicación. Tiene la
desventaja de tener poca estabilidad, una baja concentración de cloro activo (2.5 - 15%, la
concentración más común 10%).
• Cal clorada: Tiene la ventaja de fácil manejo, no es tóxica, de fácil transporte, buena
solubilidad en el agua, no requiere equipos sofisticados para su dosificación. Genera residuos
calcáreos, baja estabilidad, debe ser almacenado lejos del calor y la luz solar. Para su
aplicación debe contarse con un depósito para la preparación de la solución. 10
Selección del desinfectante: En la selección del desinfectante deben satisfacerse los
siguientes criterios:
• Debe destruir o inactivar, dentro de un tiempo dado, las clases y número de
microorganismos patógenos que pueden estar presentes en el agua que se va a desinfectar.
• De ser posible no debe introducir ni producir sustancias tóxicas, o en caso contrario
éstas deben mantenerse bajo los valores guía o los exigidos
• El desinfectante debe ser razonablemente seguro y conveniente de manejar y aplicar
en las situaciones en que se requiera su uso.
Concentración residual de cloro: La muestra debe tomarse cerca de la salida del tanque de
contacto o de almacenamiento del agua filtrada. Es necesario medir el contenido de cloro residual, si
este contenido está por debajo del valor deseado, se debe ajustar la dosificación del cloro y después
de 1 hora repetir la operación hasta el ajuste requerido.
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Con el fin de obtener la concentración y cantidad de cloro que se debe dosificar al agua tratada,
se construyó una gráfica de curva de demanda de cloro, observando el incremento inicial en los
resultados de cloro, seguido de la declinación y nuevo aumento, conocido como punto de quiebre, en
el cual se satisface la demanda de cloro, para lo cual al sobrepasar la dosis desde este punto se genera
cloro libre.
Grafica 3. Curva de demanda de Cloro.
Fuente: (Romero Rojas, 2009)
Y de la cual se observa los siguientes análisis:
A-B: El cloro reacciona inicialmente con los agentes reductores presentes y no forma un residual
detectable. La dosis de cloro en el punto B representa la cantidad de cloro requerida para satisfacer la
demanda ejercida por los agentes reductores del agua.
B-C: Una vez satisfecha la demanda ejercida por los agentes reductores o demanda inmediata
de cloro, éste reacciona con iodo el amoniaco y las aminas orgánicas presentes para formar un residual
de cloro combinado. Cuando todo el amoniaco y las aminas orgánicas han reaccionado con el cloro,
DISEÑO DE UN SISTEMA DE POTABILIZACIÓN Y LA RED DE DISTRIBUCIÓN PARA UNA
COMUNIDAD EN LA VEREDA EL HOSPICIO-LA MESA (CUNDINAMARCA).
38
empieza a formarse un residual de cloro libre. A una cierta concentración crítica, punto C, la
concentración de cloro libre es lo suficientemente alta como para oxidar las cloraminas.
D-C: se da la oxidación de cloramina, reduciendo el cloro residual, formándose óxido nitroso,
nitrógeno y tricloruro de nitrógeno.
𝑁𝐻2𝐶𝑙 +𝑁𝐻𝐶𝑙2 = 𝐻𝑂𝐶𝑙 +𝑁2𝑂 +4𝐻𝐶𝑙
D: Una vez completa la oxidación de los compuestos susceptibles de ser oxidados por el cloro,
todo el cloro agregado genera un residual de cloro libre, en el cual la oxidación de los productos del
amoniaco es completa, generándose el punto de quiebre.
El cual teóricamente se da en una relación Cl2/NH3 = 2/1
MARCO LEGAL
Las disposiciones legales nacionales aplicables al proyecto son las siguientes:
Tabla 11. Marco legal y Normativo del proyecto.
Norma Titulo Como Interviene en el
Proyecto.
Articulo 366
Constitución
Política de
Colombia 1991.
El bienestar general y el mejoramiento de
la calidad de vida de la población son
finalidades sociales del estado. Será
objetivo fundamental de su actividad la
solución de las necesidades insatisfechas
de salud, educación, saneamiento
ambiental y de agua potable.
Niveles de Insatisfacción por
parte de la comunidad de la
vereda el Hospicio, ayudando
como estudiantes de la
universidad de la Salle.
Artículo 370
Constitución
Política de
Colombia 1991.
Corresponde al Presidente de la
República señalar, con sujeción a la ley,
las políticas generales de administración
y control de eficiencia de los servicios
públicos domiciliarios y ejercer por
medio de la Superintendencia de
Servicios Públicos Domiciliarios, el
control, la inspección y vigilancia de las
entidades que los presten
Normatividad creada para tener
como referencia para la
ejecución del proyecto.
DISEÑO DE UN SISTEMA DE POTABILIZACIÓN Y LA RED DE DISTRIBUCIÓN PARA UNA
COMUNIDAD EN LA VEREDA EL HOSPICIO-LA MESA (CUNDINAMARCA).
39
Ley 99 de 1993
“Congreso de
Colombia”
Creación del ministerio del medio
ambiente y reorganización del sector
público encargado del manejo del medio
ambiente.
Creación el mayor ente
regulador a nivel nacional.
Decreto 1575 de
2007.
Ministerio de
Protección Social
y Presidente de la
Republica Álvaro
Uribe.
Sistema para la Protección y Control de
la Calidad del Agua para Consumo
Humano
Sirve para controlar la calidad
de agua que se va a suministrar
a la población.
Resolución 2115
del 2007
“M. A.V.D.T”
Características, instrumentos básicos y
frecuencias de sistema de control y
vigilancia para la calidad del agua para
consumo humano.
Estipula las condiciones
mínimas que debe cumplir un
agua apta para consumo
humano.
Resolución 0330
RAS 2017
“Ministerio de
Vivienda, Cuidad
y Territorio”.
Reglamento técnico del sector de agua
potable y saneamiento básico. determina
población, dotación y demanda, perdidas
dotación bruta, fuente de abastecimiento
de agua, captaciones de agua superficial,
parámetros de diseño, puesta en marcha,
aspectos de operación, aspectos de
mantenimiento, captaciones de agua
subterránea, aducción y conducción,
redes de distribución, estación de
bombeo, tanques de almacenamiento y
compensación, entre otros.
Manual básico para el Diseño de
la planta de tratamiento de agua
potable PTAP y toda la red de
distribución, para alcanzar el
objetivo general del proyecto,
de una manera óptima.
Norma técnica
colombiana 813
“ICONTEC”
Establece los requisitos físicos, químicos
y microbiológicos que debe cumplir el
agua potable.
Debido a la caracterización que
vamos a realizar, con esta norma
vamos a contrastar toda la parte
físico- químico y
microbiológico del agua a tratar.
CRA 750 de 2016
“Ministerio de
Vivienda, Cuidad
y Territorio”.
Por la cual se modifica el rango de
consumo humano, Mínimo Vital.
Cálculo del Mínimo vital
estipulado para la comunidad.
Fuente: Autores.
DISEÑO DE UN SISTEMA DE POTABILIZACIÓN Y LA RED DE DISTRIBUCIÓN PARA UNA
COMUNIDAD EN LA VEREDA EL HOSPICIO-LA MESA (CUNDINAMARCA).
40
METODOLOGIA
Tipo de investigación: Cuantitativa experimental. 10
Según el ICONTEC, una investigación cuantitativa parte de un problema definido por el
investigador y busca validar o no una hipótesis determinada; dentro de esta clasificación se encuentra
el subgrupo experimental, el cual tiene como objetivo principal explicar la relación de causa-efecto
entre dos o más variables, además de ello implica que el investigador actúe sobre el estado de algunos
sujetos de estudio mediante tratamientos que desea evaluar.
El proceso metodológico vinculado a este trabajo de grado, el cual costa del diseño de un sistema
de potabilización y su red de distribución para una comunidad de la vereda El Hospicio ubicado en
el municipio de La Mesa (Cundinamarca), está fraccionado en cuatro fases para el desarrollo del
proyecto:
Fase 1: RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN SECUNDARIA:
Donde se tuvo en cuenta información secundaria proveniente de las instituciones como lo son
DANE, CAR, IGAC, Municipio, Junta de Acción Comunal.
Tabla 12.Fase 1 de la metodología del proyecto.
10 ICONTEC, Compendio tesis y otros trabajos de grado, Quinta actualización. Bogotá: Instituto colombiano de normas técnicas y certificación (ICONTEC), 2002.
Actividad Descripción Recursos Días
dedicados
Visita a los
centros
especializados
“ DANE, CAR,
IGAC, Municipio”
Documentos, materiales,
mapas información
magnética obtenida, en
estos centros de
información.
Grupo de
investigación,
contacto, transporte de
Bogotá hasta el
municipio y la vereda.
3
Recopilación de
información.
Estudios de la zona
actualizados donde se
ubicará la planta a partir
de las bases históricas
existentes, teniendo en
Grupo de
investigación,
contacto, transporte de
Bogotá hasta la
vereda, botas de
10
DISEÑO DE UN SISTEMA DE POTABILIZACIÓN Y LA RED DE DISTRIBUCIÓN PARA UNA
COMUNIDAD EN LA VEREDA EL HOSPICIO-LA MESA (CUNDINAMARCA).
41
Fuente: Autores.
Fase 2: TRABAJO DE CAMPO:
La cual permitirá el desarrollo de las actividades de diseño del sistema de tratamiento, por
medio de un diagnostico o caracterización de la fuente de abastecimiento, y un levantamiento
topográfico. Dentro de la caracterización se evaluarán 17 parámetros en total:
Tabla 13. Fase 2 de la metodología del proyecto.
cuenta los planos e
información adicional,
como compilación de
datos actuales.
trabajo, decámetro,
flexómetro, papelería,
transporte dentro de la
ciudad y hojas carta.
Actividad Descripción Recursos Días
dedicados
Levantamiento
topográfico.
Conjunto de operaciones
ejecutadas sobre el
terreno, con los
instrumentos adecuados,
el levantamiento
topográfico necesita una
serie de mediciones y
triangulaciones, que
luego nos permitirá la
elaboración del Plano
topográfico.
La instrumentación
necesaria, Grupo de
investigación, contacto,
transporte fuera de
Bogotá, Computadora.
3
Muestreos
Recolección de muestras
representativas tanto de
la fuente superficial de la
cual se va a abastecer el
sistema de tratamiento a
desarrollar:
• Bocatoma. Para
parámetros
fisicoquímicos.
• Medición de
caudal.
Grupo de investigación,
contacto, transporte fuera
de Bogotá, recipiente
plástico, recipientes de
vidrio, botellas plásticas,
botellas de vidrio ámbar,
conos Inhof, peachímetro,
multiparámetro, GPS,
guantes, cofias, tapabocas,
bata, kits, nevera, hielo,
hospedaje, alimentación,
beakers, demás papelería
y transporte dentro de la
ciudad. Formato de visita
de campo y hojas carta.
formato de registro de
cadena de custodia –
muestreo de aguas
2
DISEÑO DE UN SISTEMA DE POTABILIZACIÓN Y LA RED DE DISTRIBUCIÓN PARA UNA
COMUNIDAD EN LA VEREDA EL HOSPICIO-LA MESA (CUNDINAMARCA).
42
Fuente: Autores.
Lo anterior permitió conocer los elementos que pueden afectar la potabilización del agua.
Fase 3: MARCO LEGAL, NORMATIVO Y CONSIDERACIONES:
Está estructurado en torno a los resultados obtenidos en los levantamientos y en la parte
diagnóstica para dar solución a las problemáticas encontradas; cuenta con un análisis estratégico,
desarrollo y evaluación de cada una de las unidades y procesos a implementar.
Caracterizaciones
fisicoquímicas y
microbiológicas.
Se realizarán las pruebas
en laboratorio de las
muestras recolectadas
con los 17 parámetros
estipulados en la
RESOLUCION 2115 DE
2007, para el sistema de
control y vigilancia para
la calidad del agua para
consumo humano:
1. pH.
2. Temperatura.
3. Conductividad.
4. Solidos
disueltos totales.
5. Solidos
sedimentables.
6. Color aparente.
7. Turbiedad.
8. Nitritos.
9. Nitratos.
10. Alcalinidad.
11. Dureza.
12. Hierro total.
13. Magnesio.
14. Carbono
orgánico total
(COT).
15. Coliformes
totales.
16. Coliformes
fecales.
17. Cloro libre
residual.
Grupo de investigación,
recipiente plástico,
recipientes de vidrio,
peachímetro,
multiparámetro, guantes,
cofias, tapabocas, bata,
kits, beakers, laboratorio,
computador, libros, demás
papelería, transporte
dentro de la ciudad,
instrumentos y reactivos
para caracterizaciones
físico químicas y
microbiológicas. Cadena
de custodia ver anexo 2.
2
DISEÑO DE UN SISTEMA DE POTABILIZACIÓN Y LA RED DE DISTRIBUCIÓN PARA UNA
COMUNIDAD EN LA VEREDA EL HOSPICIO-LA MESA (CUNDINAMARCA).
43
Tabla 14. Fase 3 de la metodología del proyecto.
Actividad Descripción Recursos Días
dedicados
Recopilación de
información de
las unidades y
normatividad
Recopilación de
información de las
unidades de
tratamiento de agua
potable y normatividad
vigente en cuanto a
calidad de agua.
Grupo de investigación,
Director, transporte,
contacto, laboratorio,
computador, libros,
impresora, papelería,
3
Diseño de las
unidades.
Análisis de unidades o
puntos críticos del
sistema de tratamiento
de agua potable.
Grupo de investigación,
computador, libros,
impresora, papelería,
cartucho negro y hojas
carta.
5
Cálculos
requeridos
Realización de
cálculos requeridos
como: mínimo vital de
agua potable por
habitante
Grupo de investigación,
contacto, computador,
libros, impresora,
papelería, resolución
vigente.
4
Elaboración de
alternativas
Realización de diseños
para el sistema de
tratamiento de agua
potable.
Grupo de investigación,
Director, computador,
libros, impresora,
cartucho negro, hojas
carta, demás papelería,
transporte dentro de la
ciudad
3
Identificación de
aspectos
económicos y
ambientales de
la alternativa
Realización de la
matriz de impactos
para el sistema de
tratamiento de agua
potable.
Grupo de investigación,
computador, libros,
impresora, cartucho
negro, hojas carta,
demás papelería,
transporte dentro de la
ciudad
3
Fuente: Autores.
Fase 4: DISEÑO Y MODELACIÓN E IMPLEMENTACIÓN DEL PROTOTIPO
En el cual se modeló y diseñó la planta de tratamiento, la red de distribución para la comunidad
y la proyección, cálculo, operación y construcción del prototipo.
DISEÑO DE UN SISTEMA DE POTABILIZACIÓN Y LA RED DE DISTRIBUCIÓN PARA UNA
COMUNIDAD EN LA VEREDA EL HOSPICIO-LA MESA (CUNDINAMARCA).
44
Tabla 15. Fase 4 de la metodología del proyecto.
Actividad Descripción Recursos Días
dedicados
Diseño red de
distribución
EPANET
Realización de diseño
de la red de
distribución, por medio
del software EPANET.
Grupo de investigación,
computador, libros.
5
Construcción del
prototipo.
Se realizara una
jornada de
construcción del
prototipo diseñado para
medir la eficiencia de
la unidad de filtración
del sistema de
tratamiento de agua
potable.
Grupo de investigación,
contacto, transporte fuera
de la cuidad hacia la
vereda, computador,
Plano de diseño de
prototipo, materiales
comprados del prototipo,
equipos y elementos
necesarios para la
construcción de la unidad
y formato de visita de
campo.
4
Diseño del
sistema de
potabilización
Software
AUTOCAD.
Realización de diseño
del sistema de
potabilización, por
medio del software
AutoCAD.
Grupo de investigación,
computador, libros.
8
Muestreo
Recolección de
muestra después del
prototipo
implementado de la
cual se va a abastecer
el sistema de
tratamiento a
desarrollar:
• Prototipo de
filtración
Grupo de investigación,
contacto, transporte fuera
de Bogotá, recipiente
plástico, recipientes de
vidrio, botellas plásticas,
botellas de vidrio ámbar,
conos Imhoff,
peachímetro,
multiparámetro, GPS,
guantes, cofias,
tapabocas, bata, kits,
nevera, hielo, hospedaje,
alimentación, beackers,
demás papelería y
transporte dentro de la
3
DISEÑO DE UN SISTEMA DE POTABILIZACIÓN Y LA RED DE DISTRIBUCIÓN PARA UNA
COMUNIDAD EN LA VEREDA EL HOSPICIO-LA MESA (CUNDINAMARCA).
45
ciudad. Formato de visita
de campo y hojas carta.
Caracterizaciones
fisicoquímicas y
microbiológicas.
Se realizó una última
prueba en laboratorio
de las muestras
recolectadas con los 17
parámetros estipulados
en la RESOLUCION
2115 DE 2007, para el
sistema de control y
vigilancia para la
calidad del agua para
consumo humano: del
agua tratada por el
prototipo
implementado en la
finca San Roque.
1.pH.
2.Temperatura.
3.Conductividad.
4.Solidos disueltos
totales.
5.Solidos
sedimentables.
6.Color aparente.
7.Turbiedad.
8.Nitritos.
9.Nitratos.
10.Alcalinidad.
11.Dureza.
12.Hierro total.
13.Magnesio.
14.Carbono
orgánico total
(COT).
15.Coliformes
totales.
16.Coliformes
fecales.
17.Cloro libre
residual.
Grupo de investigación,
recipiente plástico,
recipientes de vidrio,
peachímetro,
multiparámetro, guantes,
cofias, tapabocas, bata,
kits, beakers, laboratorio,
computador, libros,
demás papelería,
transporte dentro de la
ciudad, instrumentos y
reactivos para
caracterizaciones físico
químicas y
microbiológicas. Formato
de registro de cadena de
custodia ver anexo 3 –
muestreo de aguas.
2
Fuente: Autores.
DISEÑO DE UN SISTEMA DE POTABILIZACIÓN Y LA RED DE DISTRIBUCIÓN PARA UNA
COMUNIDAD EN LA VEREDA EL HOSPICIO-LA MESA (CUNDINAMARCA).
46
A continuación, se detalla la descripción de las fases realizadas en el diagrama N° 1 -
Metodología.
Diagrama 1. Metodología del proyecto de grado.
Fuente: Autores.
RESULTADOS
Fase 1: RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN SECUNDARIA
Durante esta fase se obtuvo toda la información necesaria para la realización del proyecto,
consultando información tanto al municipio como CAR, DANE, IGAC Y Junta de acción comunal.
Con el fin de identificar las falencias de la zona con respecto al tratamiento de agua potable, se
encontró información escasa y antigua, debido a que el área del proyecto es una zona rural; la
información encontrada es suficiente para lograr el desarrollo de la investigación.
DISEÑO DE UN SISTEMA DE POTABILIZACIÓN Y LA RED DE DISTRIBUCIÓN PARA UNA
COMUNIDAD EN LA VEREDA EL HOSPICIO-LA MESA (CUNDINAMARCA).
47
Fase 2: TRABAJO DE CAMPO
Levantamiento topográfico: Este se llevó acabo en toda la zona de influencia del proyecto,
georreferenciando directamente los 6 predios con sus respectivos tanques de almacenamiento,
establos, tanques de distribución y de la fuente hídrica abastecedora (nacedero San Roque).
De esta fase se obtuvo un consolidado de las coordenadas, cotas e información de interés para
la implementación del software EPANET, estos resultados se expresan en la siguiente tabla:
Tabla 16. Consolidado de geo referencias del área de influencia.
Fuente: Autores.
Muestreos: Bocatoma: Para parámetros fisicoquímicos y medición de caudal.
Caracterización del afluente: Se tomó una muestra en la salida del nacedero (San Roque), justo después del estanque natural
realizado por la población beneficiada en la vereda el Hospicio; se realizó el día domingo 3 de
diciembre del año 2017 en las horas de la tarde. Para llevar al centro tecnológico de la universidad de
La Salle, para su respectivo análisis. Por otro lado, se realizó el aforo del caudal por medio del método
volumétrico, obteniendo un caudal de 1,23 L/s en épocas de invierno. La oferta hídrica fue analizada
por medio de aforos de caudal obteniendo los siguientes resultados:
Punto coordenadas Norte Este Cota
Nacedero San Roque N 439.307 W 7426.027 439.307 7.426 1209
Tanque de distribucion 2 N 439.388 W 7426.058 439.388 7.426 1188
Tanques 1 N 439.424 W 7425.842 439.424 7.425 1182
Casa 1 N 439.437 W 7425.840 439.437 7.425 1176
Casa 6 N 439.525 W 7426.066 439.525 7.426 1168
Casa 5 N 439.524 W 7426.043 439.524 7.426 1162
Establo 1 N 439.454 W 7425.832 439.454 7.425 1160
Tanques 3 N 439.492 W 7425.986 439.492 7.425 1152
Casa 3 N 439.498 W 7425.978 439.498 7.425 1150
Casa 4 N 439.531 W 7426.000 439.531 7.426 1143
Establo 2 N 439.535 W 7425.964 439.535 7.425 1138
Tanques 2 N 439.560 W 7425.915 439.560 7.425 1125
Casa San roque N 439.640 W 7425.862 439.640 7.425 1066
DISEÑO DE UN SISTEMA DE POTABILIZACIÓN Y LA RED DE DISTRIBUCIÓN PARA UNA
COMUNIDAD EN LA VEREDA EL HOSPICIO-LA MESA (CUNDINAMARCA).
48
Tabla 17. Aforos de caudal invierno – estimación de oferta hídrica.
calculo de caudal
N° de aforo
tiempo
(segundos)
volumen
(litros)
Caudal (Q en
litros/segundos)
1 5,30 5,90 1,11
2 5,55 6,30 1,14
3 5,69 6,20 1,09
4 4,51 5,40 1,20
5 4,71 5,80 1,23
6 4,57 5,60 1,23
7 3,46 4,70 1,36
8 4,30 5,60 1,30
9 3,33 4,20 1,26
10 4,12 5,60 1,36
11 3,60 4,30 1,19
12 3,45 4,40 1,28
13 4,57 5,60 1,23
14 4,18 5,20 1,24
Q=V/t Caudal
promedio 1,23 época de invierno Fuente: Autores.
El caudal para épocas de verano se tomó debido a consideraciones sobre el origen del nacedero,
además de su conservación y el área que lo rodea, el dialogo con la población beneficiada también
permitió estimar este caudal debido a que, según ellos, el nivel de agua en el estanque natural no baja
considerablemente en épocas de verano.
DISEÑO DE UN SISTEMA DE POTABILIZACIÓN Y LA RED DE DISTRIBUCIÓN PARA UNA
COMUNIDAD EN LA VEREDA EL HOSPICIO-LA MESA (CUNDINAMARCA).
49
Tabla 18. Aforos de caudal verano – estimación de oferta hídrica.
calculo de caudal
N° de aforo
tiempo
(segundos)
volumen
(litros)
Caudal (Q en
litros/segundos)
1 2,92 1,5 0,514
2 2,67 1,5 0,562
3 2,68 1,5 0,560
4 2,39 1,5 0,628
5 2,56 1,5 0,586
6 2,81 1,5 0,534
7 2,58 1,5 0,581
8 2,66 1,5 0,564
9 2,64 1,5 0,568
10 2,37 1,5 0,633
Q=V/t Caudal
promedio 0,573 época de invierno Fuente: Autores.
MUESTRAS E INSTRUMENTOS.
MUESTRAS: Se tomaron muestras tanto en la fuente (nacedero San Roque) y en el prototipo de filtración
implementado, para ellos se han establecido:
• Fuente San Roque: se tomó 1 muestra puntual in-situ, distribuida de la siguiente
manera: 1 en el mes de diciembre de 2017 tomada el día Domingo, para la realización de la
prueba de laboratorio el día lunes.
• Efluente: Se tomó 1 muestra in-situ en la unidad implementada, durante el último
muestreo programado para la fuente superficial en el mes de enero de 2018.
Reconociendo que las condiciones climáticas son un factor importante dentro de la práctica de
los muestreos, se tuvieron como puntos de referencia para la selección de la semana a muestrear que
fueran semanas en las cuales habían prevalecido parámetros como el brillo solar o la precipitación,
DISEÑO DE UN SISTEMA DE POTABILIZACIÓN Y LA RED DE DISTRIBUCIÓN PARA UNA
COMUNIDAD EN LA VEREDA EL HOSPICIO-LA MESA (CUNDINAMARCA).
50
para asemejarlo con períodos de invierno y verano respectivamente, con el objeto de analizar el caudal
de la fuente en los períodos indicados e identificar el aumento o disminución de contaminantes por el
arrastre de compuestos a causa de la precipitación. 10 (Ministerio de Vivienda, Resolución 0330 de
DISEÑO DE UN SISTEMA DE POTABILIZACIÓN Y LA RED DE DISTRIBUCIÓN PARA UNA
COMUNIDAD EN LA VEREDA EL HOSPICIO-LA MESA (CUNDINAMARCA).
91
ANEXOS 1. Manual de Operación
GRUPO ASOCIADO DE COMUNIDAD BENEFICIADA.
SISTEMA DE POTABILIZACION Y RED DE
DISTRIBUCION, VEREDA EL HOSPICIO – LA MESA. (CUNDINAMARCA)
MANUAL DE OPERACIÓN Y FUNCIONES DEL OPERARIO.
FECHA: ENERO DE 20018
PRESENTACION DEL MANUAL
El presente documento tiene como finalidad facilitar a cada uno de los procesos en el sistema desde la captación hasta los tanques de distribución, mostrando de forma simple las definiciones y responsabilidades en la operación y mantenimiento preventivo y correctivo.
OBJETIVO Identificar las actividades que involucran la operación y mantenimiento del sistema de potabilización.
ALCANCE Este manual aplica desde la captación hasta el tanque de distribución de agua potable del grupo asociado - Hospicio.
TERMINOS Y DEFINICIONES Filtración: Proceso para eliminar partículas del agua que no han quedado retenidas en el proceso de sedimentación, pasando esta por un lechoso poroso de material granular. (Gray, 1994) Mantenimiento: se refiere a las acciones que se deben realizar en las estructuras y equipos con el fin de prevenir o reparar daños. (UNATSABAR, 2005) Mantenimiento Correctivo: Acciones que se realizan para reparar daños que se producen por efectos del deterioro o mal funcionamiento de un sistema y que no ha sido posible evitar con el mantenimiento preventivo. (UNATSABAR, 2005) Mantenimiento Preventivo: Serie de acciones que se realizan para la conservación de las instalaciones y equipos para evitar fallas en su funcionamiento. (UNATSABAR, 2005) Operación: es la acción de hacer funcionar correctamente las obras del sistema de abastecimiento de agua. (UNATSABAR, 2005) Operador: Persona calificada y responsable de la operación y el mantenimiento de las instalaciones del sistema. (UNATSABAR, 2005) Sedimentación: proceso para eliminar los sólidos sedimentables de un tanque bajo condiciones de semireposo. (Gray, 1994)
DISEÑO DE UN SISTEMA DE POTABILIZACIÓN Y LA RED DE DISTRIBUCIÓN PARA UNA
COMUNIDAD EN LA VEREDA EL HOSPICIO-LA MESA (CUNDINAMARCA).
92
Diagrama 1.- ESTRUCTURA ORGANIZACIONAL, de la comunidad en la Vereda el Hospicio.
Fuente: Autores.
El acueducto comunal, deberá tener una estructura organizacional con la finalidad de establecer las funciones y responsabilidades que han de desarrollar los miembros de la organización, para ejecutar sus actividades laborales de forma eficiente y eficaz, de este modo alcanzando los objetivos y metas propuestas por el acueducto Veredal. REQUISITOS Conocimientos básicos
1. Plomería. 2. Fontanería. 3. Operación de sistemas de tratamiento de agua potable.
Educación: técnico en operación de sistemas de tratamiento de agua potable o capacitación certificada relacionada con las funciones a delegar y poseer la experiencia requerida.
OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO
CAPTACIÓN Es el conjunto de obras o estructuras necesarias para obtener o “captar” el agua de una fuente de abastecimiento de agua. De acuerdo con el tipo de fuente, pueden existir captaciones superficiales o subterráneas; también puede captarse el agua de lluvia.
Presidente de la Asociación
Acueducto veredal.
Fiscal encargado. Administrador del sistema
de potabilización de agua.
Encargado (Técnico) de la
operación del sistema.
Comunidad Beneficiada con el proyecto de
potabilización de la Vereda el Hospicio.
DISEÑO DE UN SISTEMA DE POTABILIZACIÓN Y LA RED DE DISTRIBUCIÓN PARA UNA
COMUNIDAD EN LA VEREDA EL HOSPICIO-LA MESA (CUNDINAMARCA).
93
• Objetivo: Captar la cantidad de agua necesaria del nacedero San Roque para ser tratada.
• Descripción: El ingreso del agua se hace a través de la bocatoma de tipo lateral, para ser transportada por la línea de aducción hasta el sistema de potabilización.
Inspección preliminar
• Verificar el estado de la fuente de abastecimiento o nacedero.
• Revisión de la bocatoma.
• Limpieza de la bocatoma y verificar que exista suficiente lámina de agua sobre esta, para que se capte el caudal necesario para el funcionamiento del sistema de tratamiento de agua potable.
Operación
• Identificar el caudal que tratara el sistema de tratamiento de agua potable.
• Determinar los parámetros fisicoquímicos del agua, como: pH y Cloro.
• Abrir lentamente la válvula de entrada y mantener el caudal constante para que ingrese al sistema, cumpliendo con la demanda de los habitantes beneficiados de la Vereda él Hospicio.
• En caso de tener que suspender la entrada de agua repentinamente, se debe dar aviso a la comunidad del corte del servicio estimando el tiempo necesario antes para alguna modificación o algún caso.
• El servicio solo se debe suspender en caso: 1. Cuando se efectúen labores de lavado, mantenimiento o reparaciones. 2. Daños en la conducción de agua cruda. 3. Por elevada turbiedad en el agua.
• Cuando se efectué la suspensión del servicio, se debe evitar causar grandes molestias al consumidor y dar aviso con anterioridad.
Operación diaria
• Cada día revisar la presión del funcionamiento de los tanques.
• Tomar los parámetros de pH y Cloro, anotando estos valores en la bitácora del sistema de tratamiento.
• Informar al encargado de operaciones cualquier anormalidad y registrarla. Monitoreo El monitoreo debe ser realizado por el encargado de operaciones del sistema, validando que las siguientes actividades se están ejecutando adecuadamente:
• Comprobar que el operador de la PTAP, realiza la lectura del caudal de entrada cada día.
• Inspeccionar el sistema y su funcionamiento.
• Tener en cuenta las recomendaciones por parte del encargado sobre la línea de aducción y de ser necesario, reparar o solucionar cualquier anormalidad.
• Programar actividades de limpieza o mantenimiento periódicamente. Actividades de mantenimiento
• Limpiar las rejillas retirando hojas, troncos o cualquier residuo presente en la bocatoma programando ciertos intervalos de tiempo para esto.
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• Abrir o cerrar los registros, regulando el caudal de agua que necesite sin salirse del estipulado por medio del estudio y en la concesión.
• Verificar el funcionamiento de las válvulas y lubricarlas, de ser necesario.
• Mantener despejada el área adyacente a la tubería. Para facilitar la inspección.
• Hacer recorridos frecuentes a lo largo de las tuberías para verificar su estado y detectar riesgos de inestabilidad del terreno.
• Detectar fugas, filtraciones y roturas y repararlas de inmediato. Recuerde que las fugas producen exceso de humedad en el suelo, lo que a su vez puede provocar derrumbes o asentamientos del terreno alrededor de las tuberías, con el consecuente daño de la tubería o de otro tipo de infraestructura / instalación como calles, carreteras, muros, casas, etc.
• Detectar y eliminar conexiones no autorizadas. FILTRACIÓN La filtración del agua consiste en hacerla pasar por sustancias porosas que puedan retener o remover algunas de sus impurezas. Por lo general, se utiliza como medio poroso la arena soportada por capas de piedras, debajo de las cuales existe un sistema de drenaje. (Ambiente, 2002) Objetivo: Remover las impurezas y microorganismos, mediante dos filtros. Descripción: Se filtra el agua para eliminar el material micro particulado, estos filtros son conformados el primero por una sección de gravilla, arena y carbón activado; y el segundo por gravilla, arena sílice y antracita. Luego se realiza una limpieza de flujo ascendente (retro lavado). El sistema cuenta con una tubería de 1 pulgadas para el sistema de tratamiento del agua y de ¾” pulgada para el sistema de retro lavado, Y 2 tanques para filtración
Imagen N° 1. - SISTEMA DE FILTRACION DEL EQUIPO A Y EQUIPO B (Prototipo)
Fuente: Autores.
B A
1 2
3 4
1 2
3 4
Cerrado Abierto
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Para que el sistema ejecute el trabajo de filtración debe estar abierta la válvula superior izquierda (1)
y la inferior derecha (4) y deben estar cerradas las válvulas superior derecha (2) y la inferior izquierda
(3), Si se cierra la válvula superior izquierda (1) en estado de filtración deja de ingresar agua al tanque
del equipo A. Si se cierra la válvula inferior izquierda (3) en estado de filtración ingresa agua al tanque
del equipo A pero no al tanque del equipo B.
Imagen N° 2. - SISTEMA DE RETROLAVADO DEL EQUIPO A Y EQUIPO B
(Prototipo).
Fuente: Autores.
Inspección preliminar
• Disposición del volumen de agua necesario para el lavado de los filtros
• Verificar el estado de las capas que hacen parte de los filtros
• Inspección visual sobre posibles escombros sobre el lecho filtrante
• Verificar que la línea de conducción hacia el tanque de distribución se encuentra libre de obstáculos.
Operación diaria
• Monitorear la calidad del agua
• Mantener el nivel de agua en la caja del filtro, abriendo lentamente la válvula de salida a medida que se lleve a cabo la filtración.
• Lavado de filtros cada 24 horas o cuando sea necesario
• Registrar, la fecha y hora cuando se realiza el lavado del filtro (bitácora de operación).
B A
2 1
4 3
2 1
4 3
Abierto Cerrado
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Lavado de filtros Para lavar los filtros se invierte la corriente (el agua se introduce de abajo hacia arriba). A este proceso se le denomina de retro lavado. En el lavado, la arena que constituye el lecho filtrante se debe expandir en el agua. (Ambiente, 2002) Se debe lavar de la siguiente manera: •Para que el sistema ejecute el trabajo de retro lavado se debe abrir la válvula inferior izquierda (3) y se cierra la superior izquierda (1), se cierra la válvula inferior derecha (4) y se abre suavemente la superior derecha (2) ya que se puede generar un golpe de presión en la tubería la cual podría estallar. •Este procedimiento se requiere realizar una vez por semana y en época de sequía dos veces por semana. •Se deja en este proceso aproximadamente 10 minutos o hasta que se observe que el agua ya se considera incolora. Tiempo de lavado Este se cuenta desde el instante en que se pone en funcionamiento el retro lavado
• El tiempo de lavado de un filtro depende de varios factores y puede variar de cuatro a siete minutos.
• El tiempo en el que un filtro queda fuera de funcionamiento durante las operaciones de lavado oscila entre 5 a 8 minutos.
• En una instalación debidamente proyectada y operada, el volumen que se gasta con el lavado de los filtros debe ir de 2 a 2,5% del volumen de agua filtrada en la instalación. (Ambiente, 2002)
TANQUES DE DISTRIBUCION Estructura para almacenar agua, que puede ser construida con Hormigón, ferro cemento, acero vitrificado o plástico de alta resistencia. Pueden tener forma cuadrada, rectangular o redonda y siempre debe ser cubierto. Objetivo: garantizar la cantidad de agua requerida por la población en las horas de mayor consumo. Descripción: este almacena el agua durante la noche y en las horas de menor consumo, por lo cual su volumen depende del tamaño de la población, el tanque de almacenamiento es útil para compensar las variaciones de consumo en el día, mantener y compensar las presiones en la red, así como para almacenar cierta cantidad de agua que permita atender situaciones de emergencia o interrupciones provocadas por daños del acueducto, el Sistema de Potabilización cuenta con 2 tanques de distribución de diferentes capacidades. Inspección preliminar
• Medidores de volumen de salida de agua a la red de distribución.
• Verificar el estado y funcionamiento de los tanques de distribución. Operación diaria
• Verificar que no existan escapes
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• Verificar el funcionamiento de los macro medidores de salida.
• Inspección visual para identificar que no exista presencial de material extraño, fugas o daños en los tanques de almacenamiento.
• Revisar el funcionamiento de las válvulas. DESINFECCIÓN Cuando el cloro se utiliza sin cuidado, es peligroso para las personas y puede destruir materiales. Por ello, se necesitan cuidados constantes de parte de los operadores del sistema de tratamiento de agua. El sistema de desinfección, implementado cuenta con un clorador tipo piscina con HTH, para efectuar este tratamiento. Se deben seguir las siguientes indicaciones:
• El cloro puede ser utilizado solamente por una persona preparada y de confianza.
• Se deben evitar los residuos. También se debe garantizar que el sistema no se golpee, pues se puede quebrar el tubo y se pueden dañar las válvulas.
• Los recipientes se deben almacenar a temperaturas medias, lejos del calor.
• Conservar las tapas sobre los recipientes cuando estos estén en uso y cuando estén vacíos.
• Cerrar la válvula del recipiente cuando este vacío o para realizar la preparación o dilución (si es necesario) para continuar con el tratamiento.
• No aplicar fuego o soplete para calentar el recipiente MONITOREO El operador del sistema de tratamiento debe:
• Tomar la altura del agua en los tanques.
• Verificar la concentración de cloro residual.
• Informar al encargado de operaciones fugas o daños presentes. Actividades de mantenimiento:
• Limpie el área circundante y elimine cualquier foco de suciedad o contaminación.
• Revise si existen fugas o grietas en el tanque y repárelas.
• Limpie periódicamente el interior de los tanques. La frecuencia depende de las condiciones del ambiente. Esta limpieza debe efectuarse con cepillo, eliminando con cuidado toda suciedad de las paredes; hay que lavar el interior del tanque sin usar jabón.
• Revise si el tanque tiene sedimentos, en caso de ser así, realice la respectiva limpieza.
DESCRIPCION DE FUNCIONES Y RESPONSABILIDADES
1. Responder por la operación, mantenimiento y conservación del sistema de tratamiento de agua potable.
2. Hacer el mantenimiento de la zona de captación, estructuras de la planta de tratamiento tales como Canal de Conducción, Rejilla, sedimentador, filtros, tanques de distribución y de zona de contacto de cloro.
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3. Hacer vigilancia diaria del cloro residual, coliformes y pH en el tanque de almacenamiento con las normas técnicas.
4. Vigilar la fuente de suministro para evitar los riesgos de contaminación, informando inmediatamente a la asociación cualquier anomalía al respecto.
5. Realizar las conexiones, reconexiones e instalaciones de plomería en los casos que determine la asociación.
6. Informar a la asociación cualquier irregularidad en el funcionamiento del sistema, al igual que el uso indebido del servicio.
7. Informar sobre las fallas, fugas y conexiones ilegales detectadas en las redes de los servicios. 8. Velar por el buen uso y mantenimiento de las herramientas, elementos, equipos y materiales
asignados para sus labores diarias. 9. Operar los equipos mecánicos de la planta de tratamiento. 10. Tomar las muestras de agua de control de calidad en los puntos determinados por la
asociación. 11. Elaborar con la debida anticipación, las solicitudes de compra de los materiales y productos
químicos que se necesiten para la operación del sistema de tratamiento de agua potable. 12. Llevar un registro diario del control del consumo de productos químicos y materiales utilizados
en el tratamiento de agua potable. 13. Mantener el nivel y reservas adecuadas en los tanques de distribución de agua potable. 14. Establecer cuotas, por parte de la asociación y destinar este presupuesto para el
mantenimiento y operación del sistema de potabilización. Recomendaciones:
1. Se recomienda a la comunidad beneficiada realizar una limpieza periódica (como mínimo dos veces al año), a sus tanques de almacenamiento, para evitar contaminación del recurso hídrico.
2. Se recomienda que en las viviendas se cambie el inodoro, por unidades de ahorro y de esta forma cuidar un poco su demanda hídrica.
Fuente: Autores.
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ANEXOS 2. Formato Cadena de Custodia.
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
Facultad de Ingeniería Ambiental y Sanitaria
FORMATO DE REGISTRO DE CADENA DE CUSTODIA – MUESTREO DE AGUAS.
“primer muestreo”
PARAMETRO
UNIDAD
TECNICA ANALITICA
FECHA
PUNTO 1
HORA Hora militar Observación a un reloj 14:00
COORDENADAS
ALTURA m 1209 m.s.n.m.
NORTE ° ´ ´´
OESTE ° ´ ´´
TEMP, AMBIENTE °C 23°c
TEMP, MUESTRA °C 21,8°c
pH 7
CONDUCTIVIDAD Us/cm 1,35
SOLIDOS DISUELTOS mg/L 0,68
SOLIDOS SEDEMIENTABLES
ml/L
0,1
CAUDAL Lps 1,23
COLOR Pt-Co 38
LLOVIO EL DIA ANTERIOR AL MUESTREO: SI Si
CLIMA: Templado
DE DONDE PROVIENE EL AGUA DE LA MUESTRA: Nacedero San Roque
PRESENTA COLOR: No
PRESENTA OLOR: Si
SE OBSERVA IRIDISCENCIA:
EXISTEN ANIMALES EN EL AREA: Si
EXISTEN CULTIVOS EN LOS ALREDEDORES: No
TOMADA POR: YESSICA JULIANA TORRES PACHECO Y DANIEL FELIPE TRUJILLO. ORGANIZACIÓN: Vereda el Hospicio – La Mesa Cundinamarca.
FECHA: Domingo 3 de diciembre de 2017. Hora: 14 horas
RECIBIDO POR: CENTRO TECNOLOGICO UNIVERSIDAD DE LA SALLE
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100
FECHA: Lunes 4 de diciembre de 2017.
ANEXOS 3. Formato Cadena de Custodia 2
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
Facultad de Ingeniería Ambiental y Sanitaria
FORMATO DE REGISTRO DE CADENA DE CUSTODIA – MUESTREO DE AGUAS.
“segundo muestreo”
PARAMETRO
UNIDAD
TECNICA ANALITICA
FECHA
PUNTO 1
HORA Hora militar 11:00 am
COORDENADAS
ALTURA M 1209 m.s.n.m
NORTE ° ´ ´´
OESTE ° ´ ´´
TEMP, AMBIENTE °C 24,5
TEMP, MUESTRA °C 21,7
pH Unidades de pH 7,48
CONDUCTIVIDAD Us/cm 1,45
SOLIDOS DISUELTOS mg/L 0,74
SOLIDOS SEDEMIENTABLES
ml/L
0,1
CAUDAL Lps 0,57
COLOR Pt-Co 7
LLOVIO EL DIA ANTERIOR AL MUESTREO: SI No
CLIMA: Templado
DE DONDE PROVIENE EL AGUA DE LA MUESTRA: Nacedero San Roque
PRESENTA COLOR: No
PRESENTA OLOR: No
SE OBSERVA IRIDISCENCIA:
EXISTEN ANIMALES EN EL AREA: Si
EXISTEN CULTIVOS EN LOS ALREDEDORES: No
TOMADA POR: YESSICA JULIANA TORRES PACHECO Y DANIEL FELIPE TRUJILLO. ORGANIZACIÓN: Vereda el Hospicio – La Mesa Cundinamarca.
FECHA: Domingo 28 de Enero de 2018 . Hora: 11 am
RECIBIDO POR: CENTRO TECNOLOGICO UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FECHA: Lunes 29 de Enero de 2018.
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MARCO CONCEPTUAL
• Agua potable: Agua que por reunir los requisitos organolépticos, físicos, químicos y microbiológicos.
• Agua dura: Agua que contiene cationes divalentes y sales disueltas en concentraciones tales que interfieren con la formación de la espuma del jabón.
• Alcalinidad: Capacidad del agua para neutralizar los ácidos. Esta capacidad se origina en el contenido de carbonatos (CO3
-), bicarbonatos (HCO3-), hidróxidos (OH-) y ocasionalmente
boratos, silicatos y fosfatos. La alcalinidad se expresa en miligramos por litro de equivalente de carbonato de calcio (CaCO3).
• Almacenamiento: Es un sistema de reserva de agua que se utiliza para mantener un volumen de agua con el fin de utilizarlo cuando se presente una necesidad o para actividades futuras
• Análisis fisicoquímico del agua: Pruebas de laboratorio que se efectúan a una muestra para determinar sus características físicas, químicas o ambas.
• Análisis microbiológico del agua: Pruebas de laboratorio que se efectúan a una muestra para determinar la presencia o ausencia, tipo y cantidad de microorganismos.
• Captación: Es el proceso de recolección, acumulación y almacenamiento del agua precipitada con el fin de ser utilizada para cualquier actividad antropogénica.
• Caudal de diseño: Caudal estimado con el cual se diseñan los equipos, dispositivos y estructuras de un sistema determinado.
• Carbón activado: Forma de carbón altamente adsorbente, usada para remover material orgánico disuelto causante del mal sabor, color y olor del agua.
• Cloro residual libre: El cloro residual libre en el agua de consumo humano se encuentra como una combinación de hipoclorito y ácido hipocloroso, en una proporción que varía en función del pH. El cloro residual combinado es el resultado de la combinación del cloro con el amonio (cloraminas), y su poder desinfectante es menor que el libre. La suma de los dos constituye el cloro residual total. Es fundamental mantener en las redes de distribución pequeñas concentraciones de cloro libre residual, desde las potabilizadoras hasta las acometidas de los consumidores, para asegurar que el agua ha sido convenientemente desinfectada.
• Coliformes Totales: Bacterias gram negativas, no esporo formadoras, oxidasa negativa, con capacidad de crecimiento aeróbico y facultativamente anaeróbico en presencia de sales biliares, que a temperatura especificada de 35ºC +/- 2ºC causan fermentación de lactosa con producción de gas. Poseen la enzima B-galactosidasa.
• Color aparente: engloba no sólo el color debido a sustancias disueltas sino también a las materias en suspensión y se determina en la muestra original sin filtrarla o centrifugarla.
• Dosificación: Acción mediante la cual se suministra una sustancia química al agua.
• Dureza total: El término dureza se refiere al contenido total de iones alcalinotérreos (Grupo 2) que hay en el agua. Como la concentración de Ca2+ y Mg2+ es, normalmente, mucho mayor que la del resto de iones alcalinotérreos, la dureza es prácticamente igual a la suma de las concentraciones de estos dos iones.
• EscherichiaColi (E-Coli): Bacilo aerobio gram-negativo que no produce esporas, pertenece a la familia de los enterobacteriáceas y se caracteriza por poseer las enzimas Galactosidasa y Glucoroanidasa.
• Filtración: Proceso mediante el cual se remueven las partículas suspendidas y coloidales del agua al hacerlas pasar a través de un medio poroso.
ANEXOS 4. Marco Conceptual.
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COMUNIDAD EN LA VEREDA EL HOSPICIO-LA MESA (CUNDINAMARCA).
102
• Hierro: la evaluación de hierro total determina la presencia del mismo en una muestra de agua, es común en aguas subterráneas porque oxígeno disuelto es típicamente bajo. Cuando aguas subterráneas con hierro disuelto es traída a la superficie en un pozo, el hierro reacciona con el oxígeno y es convertido en visibles partículas de herrumbre rojo. También es posible que el hierro entre al agua potable si éste es disuelto en tuberías de metal.
• Índice de la calidad de agua para consumo humano (IRCA): Es una metodología que se utiliza a nivel mundial para determinar el grado de riesgo que presenta tanto los cuerpos de agua, como sistemas de abastecimiento de agua potable.
• Partículas disueltas: Son aquellas partículas presentes en el agua como iones o átomos. Para su eliminación se utiliza el proceso de intercambio iónico, también osmosis inversa, o electrodiálisis entre otros. Su tamaño generalmente es menor a una milimicra.
• Partículas Coloidales: Los coloides son del tipo de sustancias que más se contienen en el agua cruda o sin tratamiento. En el agua forman dispersiones, y de acuerdo al tipo de dispersión existen ocho formas, según la fase dispersa y la fase dispersante. Para el tema del tratamiento de agua la dispersión que interesa es la de sólido en líquido, que es la que forma gran parte de la turbiedad y el color en el agua, y de acuerdo a la relación con el solvente, los coloides pueden ser liofílicos, si son afines con el agua o liofóbicos, que no tienen afinidad con el agua y por eso son bastante inestables.
• Partículas suspendidas: Son aquellas partículas de mayor tamaño (d>1µ) que están comúnmente asociadas con la turbiedad del agua. Una fracción de las mismas son removibles por sedimentación, pero otras requieren la adición de sustancias coagulantes para propiciar su aglutinamiento
• Período de diseño: Tiempo para el cual se diseña un sistema o los componentes de éste, en el cual su(s) capacidad(es) permite(n) atender la demanda proyectada para este tiempo.
• pH: Se trata de una unidad de medida de alcalinidad o acidez de una solución, más específicamente el pH mide la cantidad de iones de hidrógeno que contiene una solución determinada, los significados de sus siglas son, potencial de hidrogeniones.
• Punto de muestreo: Sitio específico destinado para tomar una muestra representativa del cuerpo de agua.
• Reglamento técnico del sector de agua potable y saneamiento básico (RAS): Manual guía que señala los requisitos técnicos que deben tenerse en cuenta para los diseños, obras, procedimientos y actividades que se lleven a cabo en el sector de agua potable y saneamiento básico.
• Sistema de abastecimiento: Es el conjunto de instalaciones que permiten la conducción de las aguas requeridas para satisfacer las necesidades de una determinada población, ya sea desde el lugar natural o fuente hasta llegar a las viviendas donde habitan los habitantes.
• Temperatura: La temperatura es un factor abiótico que regula procesos vitales para los organismos vivos, así como también afecta las propiedades químicas y físicas de otros factores abióticos en un ecosistema.
• Turbidez: La turbidez es la dificultad del agua, para trasmitir la luz debido a materiales insolubles en suspensión, coloidales o muy finos, que se presentan principalmente en aguas superficiales. Son difíciles de decantar y filtrar, y pueden dar lugar a la formación de depósitos en las conducciones de agua. Además, interfiere con la mayoría de procesos a que se pueda destinar el agua. La turbidez nos da una noción de la apariencia del agua y sirve para tener una idea acerca de la eficiencia de su tratamiento.
• Desarenador: Componente destinado a la remoción de las arenas y sólidos que están en suspensión en el agua, mediante un proceso de sedimentación.
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• Número de Reynolds: Relación entre las fuerzas inerciales y las fuerzas de fricción.
• Pérdida de carga: Disminución de la energía de un fluido debido a la resistencia que encuentra a su paso.
• Período de diseño: Tiempo para el cual se diseña un sistema o los componentes de éste, en el cual su(s) capacidad(es) permite(n) atender la demanda proyectada para este tiempo.
• Sedimentación: Proceso en el cual los sólidos suspendidos en el agua se decantan por gravedad, previa adición de químicos coagulantes.
• Efluente: Líquido que sale de un proceso de tratamiento.
• Captación del agua: La forma más simple de captar el agua es a través de una tubería o un canal. Se debe considerar las posibles inundaciones, épocas de avenida y estiaje, evaluar la topografía del terreno para asegurar un buen nivel de entrada al filtro.
• Análisis de riesgo y vulnerabilidad: Las instalaciones de tratamiento tienen que ser diseñadas bajo un análisis de riesgo y vulnerabilidad ante situaciones de desastres naturales y/o condiciones del entorno local a fin de proteger la infraestructura y el servicio de agua a la población.
Abreviaturas • Af: Área del filtro de cada unidad (m2). • AL: área lateral de la tubería (m2). • Ao: área del orificio (m2) • As: Área superficial (m2) • At: Área total del filtro (m2). • b: Ancho de unidad (m). • dh: diámetro hidráulico (m) • H: altura (m). • hf: perdida de carga (m) • K: coeficiente mínimo costo. • L: longitud de unidad (m). • N: Número de filtros. • n: número de orificios • NTU: Nephelometric Turbidity Unit. Unidad de la turbiedad (carencia de la claridad) obtenida midiendo la dispersión de la luz en un líquido. • P: perímetro de dren (m) • Qd: caudal de diseño (m3/h). • Qf: caudal del filtro (m3/h). • Qmd: Caudal máximo diario (m3/s) • Qs: caudal disponible para lavado (m3/s) • Qt: caudal total (m3/h). • Vf: velocidad de filtración (m/h) • VR: Velocidad de filtración real (m/h) • Vs: velocidad superficial para lavado (m/s)
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ANEXOS 5. Diagrama de Moody
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ANEXOS 6. Diagnóstico de agua.
Lugar Finca San Roque Vereda el Hospicio
Día toma de la muestra
03 de diciembre del 2017 - 14:00 horas
28 de enero del 2018 - 11:00 horas
Día análisis laboratorio
04 de diciembre del 2017 - 8:00am
29 de enero del 2018 - 8:00 am
Responsables Yessica Juliana Torres Pacheco Daniel Felipe Trujillo Solano
Sumatoria total IRCA
PARAMETROS Resolución 2115/2017
Nacedero IRCA Nacedero Después del
Prototipo IRCA tratado con
prototipo Sumatoria total IRCA
6 Color aparente (UPC) 15 38 6 7 0 6
0 Olor y sabor Aceptable Aceptable 0 Aceptable 0 0