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• Kevin Cueva

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Descripción de la planta de agua potable Carigán En la ciudad de Loja, existen 3 plantas de tratamiento:  La planta de Carigán con un volumen de 514 L/s, abasteciendo a todos los barrios periféricos y alejados de la ciudad  La planta de Pucará que abastece al casco central o antigua Loja con un volumen de 400 L/s  La planta de Curitroje – Chontacruz con un volumen de 58 L/s y una última, en construcción, que es la planta de Ageul con un volumen de 4L/s. El agua que abastece a planta Carigán proviene de una captación principal ya antes mencionada Tambo Blanco y una Captación emergente denominada Shucos. La turbidez en las capaciones que alimentan a planta Carigán son bajas, únicamente varían por efectos de la naturaleza y estación climática, deslaves, lluvias estacionales, represamientos, etc., Ubicación La Planta de Tratamiento de Agua Potable “Carigán” pertenece a la Unidad Municipal de Agua Potable y Alcantarillado de Loja (Umapal), está ubicada en el sector Carigán vía a Cuenca, a 2300 metros sobre el nivel del mar.

Figura 1 Ubicación de la planta de agua “Carigán”. Fuente: Google Maps.

Descripción de instalaciones y procesos La Planta de Tratamiento de Agua Potable “Carigán” cuenta con distintas etapas para el proceso de potabilización del agua, que son: mezcla rápida y lenta, filtración, desinfección y distribución. El proceso realizado en planta Carigán parte desde la captación de agua, que está ubicada a 35,5 km de la ciudad de Loja y consta de una infraestructura de captación de rejilla lateral con desarenadores previo a la admisión del agua a través de tubería de Prfv y acero cuyo diámetro varía entre 900mm a 600mm durante el trayecto de 24 conducción del líquido hacia la planta de tratamiento, una vez en la planta de tratamiento ingresa a una obra civil denominada cámara de rotura , en la cual está instalado un equipo denominado obturador de capota cuya función es la de romper la energía dinámica absorbida por el líquido a través de los 35.5 km por los que es conducido, en esta cámara además existen elemento de medición que determinan en tiempo real el Ph, Turbidez y Oxígeno disuelto que posé el agua que denominada cruda en esta etapa al no haber recibido ningún tratamiento.

Figura 2 Cámara de rotura. Fuente: Los autores.

La siguiente etapa son las mezclas rápidas en las que se agregan Cal y Sulfato y mediante resaltos hidráulicos generados por un electro agitador se desestabilizan las

moléculas y sólidos en suspensión propios del agua cruda para poder nuevamente formar moléculas y solidos de mayor peso y tamaño que flocularan y se decantaran en las etapas posteriores. Mezcla rápida y lenta El proceso parte desde el ingreso de agua cruda que se la recepta de la captación del río Tambo Blanco. Estas aguas crudas se incorporan en la estructura de entrada, en donde se efectúa la mezcla rápida del agua con productos químicos; como la cal y el sulfato de aluminio a través de resaltos hidráulicos o dispositivos mecánicos. Luego de la mezcla rápida se realiza la mezcla lenta en la cual un electro agitador de bajas revoluciones y la adición de un coadyuvante de floculación denominado polímero se cohesionan las moléculas y sólidos en suspensión de mayor tamaño y peso que los iniciales en el agua cruda, que a partir de este momento se denominan flocks y dan nombre a la etapa de floculación. Trabaja a 1640 revoluciones por minuto y la mezcla lenta trabaja con 11 revoluciones por minuto.

Figura 3 Mezcla rápida. Fuente: Los autores.

Piscinas de decantación La etapa subsiguiente es la decantación que consiste en dos piscinas de gran tamaño en las cuales el agua en tratamiento ingresa por la base de las mismas y los flocks por su tamaño y peso se precipitan hacia la base de las piscinas denominándose a partir de ese

momento en fangos, los flocks, livianos generados son atrapados por denominados modulas ABS que no son más que módulos plásticos en forma de panel de abejas que atrapan a los flocks en sus paredes y al agruparse por peso se decantan hacia la base o fondo de las piscinas.

Figura 4 Piscina de decantación. Fuente: Los autores

Filtros de arena rápida En la parte superior de las piscinas el agua en tratamiento clarificada se canaliza a través de unas canaletas metálicas que, conducen el agua hacia otra piscina denominada de agua a filtrar, en esta piscina el agua decantada se bombea hacia los filtros de arena rápida por bombas sumergibles de gran capacidad, una vez el líquido pasa a través de las capas de arena de sílice y antracita se retienen todos los sólidos de hasta 4mm de tamaño denominándose a esta etapa Filtración.

Figura 5 Filtros de arena.

Fuente: Los autores.

Clorificación “Silos” Finalmente, los elementos patógenos, bacterias son de un tamaño menor a los 4mm que fueron retenidos durante el proceso de tratamiento y estos elementos son eliminados finalmente mediante la adición de cloro gas diluido al agua en tratamiento eliminando los elementos antes mencionados quedando un agua con características adecuadas para el consumo humano. Tradicionalmente la coagulación de las aguas que entran a las plantas de potabilización se realiza de una manera manual, y con controles fuera de línea que no permiten ajustar adecuadamente las dosis de las sustancias coagulantes a los cambios que tiene la planta tanto en cantidad como en calidad del agua que llega esto se puede observar en Plantas tradicionales de la Ciudad de Loja como son Pucara y Curitroje Chontacruz en donde no se posee un sistema de medición de parámetros en línea y tampoco existe sistemas de bombeo para dosificación adecuada de químicos al proceso de tratamiento y se debe regir únicamente por la apreciación visual de los operadores en caso de no encontrarse trabajando el laboratorio de cada planta. En Carigán por ser una planta semi automática permite controlar la adecuada dosificación a través de los sistemas de bombeo y monitoreo de línea pero al ser semi automática la dosificación y caudales de bombeo de químicos depende de lo indicado por el laboratorio pero este solo trabaja 8h diarias luego volvemos a la apreciación de los operadores, ya por su experiencia o por equipos referenciales pero el modelo matemático a desarrollar en el presente trabajo que se basa en los resultados obtenidos de laboratorio en conjunto con la experiencia de los operadores permitirá una coagulación y por ende un tratamiento acorde a la norma INEN 1108, garantizado acorde a la tecnología y calidad de la Planta de tratamiento Carigán

Figura 6 Monitoreo y control automático de la planta. Fuente: Los autores.

Área del Laboratorio Físico – Químico Floculación La floculación es la unión de partículas suspendidas en el agua, dando color y turbiedad al agua y produciendo un mal aspecto. La agitación que va a tener el agua junto con los químicos que se agregan como, por ejemplo, el sulfato de aluminio que sirve para flocular el agua; hace que se formen partículas más grandes y pesadas. En el laboratorio físico – químico del lugar se realiza una prueba de jarras, la cual consiste en observar cual es la dosis óptima para emplear en planta; se utilizan diferentes dosificaciones: 10 – 20 – 30 – 40 – 50 – 60 partes por millón o mg/L de sulfato de aluminio. Todas tienen un mismo proceso de mezcla rápida y floculación, pero difieren en la etapa de decantación, ya que unas dejan un floculo más grande y pesado; y por lo tanto, dejan el agua más cristalina.

Figura 6 Prueba de jarras Fuente: Los autores.

La norma vigente en Ecuador que incluye los límites para que el agua sea apta para consumo humano, es la norma INEN 1108. Estos límites se determinan mediante diferentes equipos como son: turbidímetro y espectrofotómetro.

Figura 7 Espectrofotómetro Fuente: Los autores.

La norma INEN 1108, en relación al color, estipula que el agua para consumo humano debe estar por debajo de 15 unidades de platino cobalto y por debajo de 5 unidades nefelométricas de turbiedad.

En tiempos de invierno, el agua viene con elevados parámetros de color y turbiedad y para poder realizar el proceso de potabilización, se debe dosificar más de lo normal y aplicar más químicos. También se mide la conductividad y el pH del agua mediante electrodos; según la norma el pH puede ir entre 6 y 8. Área del Laboratorio Microbiológico Para realizar los análisis microbiológicos, necesariamente se deben tener dos incubadoras; una con temperatura de 45 grados centígrados para coliformes fecales, los cuales se reproducen en 24 horas y para coliformes totales, mohos y levadura, bacterias se lo realiza con una temperatura de 35 grados centígrados. En una rampa de infiltración por membrana, se colocan los embudos previamente esterilizados; en el filtro se pone una membrana blanca cuadriculada, la cual sirve para contabilizar los microorganismos y también se coloca el medio de cultivo. En una caja Petri con papel absorbente, se coloca el medio de cultivo, se homogeniza y se filtra la muestra por medio de una bomba de vacío; se coloca boca abajo y se la introduce en la incubadora correspondiente durante el tiempo estimado, dependiendo del microorganismo.

Figura 8 Rampa de filtración. Fuente: Los autores.

Distribución La planta de tratamiento cuenta con tres redes de transmisión: norte, centro y sur. La transmisión norte comprende a Sauces Norte, Motupe, Pucacocha; en los cuales se encuentran tanques de reserva que abastecen de agua potable a esos barrios. Los niveles de los tanques son controlados en distintos horarios y de acuerdo a esos niveles, se distribuye el agua. En toda la ciudad de Loja, se encuentran 65 tanques de reserva.