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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS AREA: TECONOLOGIA DE LA PRODUCCION

EMPRESA: CONSORCIO AGUA AZUL S.A. INFORME N° 04

CURSO: PROCESOS INDUSTRIALES I (TP-223V)

PROFESORA:

ALUMNOS:

Ing. PETRA ELINE RONDINEL PINEDA

VILLA VALVERDE, SALY ANDREA

FECHA DE PRESENTACION: 02.11.15

2015-II

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INDICE

1. Contrato de Concesión a CONSORCION AGUA AZUL S.A.- Alcances del contrato.

……………. 3 2. Cuenca del río Chillón. Ubicación de la Planta. Capacidad de diseño de la Planta. ……………. 5 3. Captación de agua superficial-Bocatoma del río Chillón. Captación de Agua subterránea. ……………. 6 4. Reservorios de agua potable y líneas de conducción.

……………. 7

5. Unidades de Pre-Tratamiento. Caracterización.

……………. 8

6. Procesos de Potabilización en la planta CAA.

……………. 9

7. Unidades auxiliares

……………. 12

8. Sistema de control y monitoreo. Parámetros de operación controlados en tiempo real. ……………. 14 9. Laboratorio e Instalaciones de control de calidad de la Planta. Calidad del Agua Potable. ……………. 15 10. Certificación de Estándares Internacionales alcanzados por CAA. ………….15 11. ANEXO.

……………. 17

A) Terminología. B) Ilustraciones del diseño, C) Recomendaciones para manejo de cloro. D) Hoja Técnica CAT FLOC 8103 Plus - Nalco. 12. Referencias- Fuentes de Información

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……………. 21

PROCESOS

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1. CONTRATO DE CONCESION A CONSORCIO AGUA AZUL S.A.ALCANCES DEL CONTRATO.

Consorcio

Agua

Azul

S.A.,

empresa

Concesionaria

del

proyecto

“Aprovechamiento Óptimo de las Aguas Superficiales y Subterráneas del Río Chillón”, fue constituida luego que se le adjudicara la buena pro el 11 de enero del 2000 del concurso público internacional convocada por el Estado peruano. La Concesión consiste en la captación de las aguas superficiales y subterráneas de la cuenca del río Chillón, su tratamiento y la entrega a SEDAPAL para su posterior distribución a aproximadamente 800,000 habitantes en los distritos del norte de Lima (Carabayllo, Comas, Ventanilla, Ancón, Puente Piedra y Santa Rosa) a razón de 2.0 m3/s entre diciembre y abril (época de lluvias donde el abastecimiento proviene de aguas superficiales) y 1.0 m 3/s entre mayo y noviembre (época de sequía donde el abastecimiento proviene de aguas subterráneas).

En calidad de concesionario tiene la responsabilidad de la construcción, explotación y mantenimiento de las obras realizadas en el marco del proyecto con el fin de realizar un servicio de tratamiento y entrega onerosa de agua a SEDAPAL.

El plazo de la concesión es de 27 años, contados a partir del 7 de abril del 2000 ), más 72 días de prorrogas otorgados por el Concedente con los Addendum al Contrato de Concesión Nº 3, Nº 5 y Nº 6. Por lo tanto el periodo de vigencia de la Concesión termina el 18 de Junio del 2027. La Concesión tiene dos fases claramente definidas:  Fase de construcción que a su vez se divide en dos etapas, las cuales fueron culminadas dentro de los plazos establecidos en el contrato de Concesión.  Fase de operación que tiene una de duración de 25 años contados a partir del final de la fase de construcción. Con fecha 28 de Junio del 2002 SEDAPAL emitió el certificado de puesta en marcha el sistema. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA PROCESOS INDUSTRIALES I

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El Contrato BOT (Build, Operate and Transfer) otorga el derecho a:  Ejecución de mejoras: supone la construcción, reparación y/o ampliación de las instalaciones realizadas. La propiedad de las mejoras corresponde al Concedente;  Aprovechamiento económico: el Consorcio es el titular de la Concesión durante el periodo de su vigencia;  Reemplazos y renovaciones: el Consorcio, por obsolescencia de calidad o técnica, podrá realizar sin previo aviso los reemplazos y las renovaciones que sean necesarios. Todos los activos de la Concesión serán entregados al Estado al finalizar del periodo de la Concesión.  Al finalizar la construcción de las obras, el sistema de interconexión de tuberías, construido por CAA, fue entregado a SEDAPAL quien, a partir de ese momento, se encarga de su operación y mantenimiento. Objeto Social y Plazo de Duración El objeto de la compañía es dedicarse como concesionario a la construcción, reparación, conservación y explotación del Sistema de Aprovechamiento Óptimo de las Aguas Superficiales y Subterráneas del Río Chillón con el fin de realizar un servicio de tratamiento y entrega onerosa de agua a la Empresa de Servicio de Agua Potable y Alcantarillado de Lima (SEDAPAL), de conformidad con los derechos y obligaciones previstos en el respectivo contrato de concesión. El periodo de vigencia de la Concesión es de veintisiete (27) años, contados a partir de la Fecha de Cierre (07 de abril de 2000) al plazo indicado se le debe adicionar 72 días producto de las ampliaciones detalladas en los addendum Nº 3, 4 y 5 del Contrato de Concesión. Por lo expuesto la Concesión culminará el 18 de Junio del 2,027 Las actividades económicas que realiza el Consorcio Agua Azul S.A. están comprendidas en la Clase No.74996 de la Clasificación Industrial Uniforme de Todas las Actividades Económicas. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA INDUSTRIALES I

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2. CUENCA DEL RIO CHILLON. UBICACIÓN DE LA PLANTA. CAPACIDAD DE DISEÑO DE LA PLANTA. CUENCA DEL RIO CHILLON El río Chillón nace de 3 lagunas, en la Cordillera de la Viuda. Recorre el departamento de Lima de Este a Oeste por 126 km, antes de desembocar en el Océano Pacífico, en la Provincia Constitucional del Callao. Los afluentes del río Chillón provenientes de las lagunas convergen frente a la ciudad de Canta.

UBICACIÓN DE LA PLANTA

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Consorcio Agua Azul S.A. es una sociedad anónima constituida y existente bajo las leyes de la República del Perú, con Registro Único de Contribuyentes N°20465261634. Las oficinas administrativas de la Compañía están ubicadas en Av. Alvarez Calderón 185, Oficina 202, San Isidro, Lima, Perú. Teléfono: 441-7072. Fax: 441-7073. La planta de tratamiento se encuentra ubicada en la Carretera a Canta Km 26.5 – Carabayllo, Lima, Perú. Teléfono: 547-0909, Fax: 547-2637, CAPACIDAD DE DISEÑO DE PLANTA Contraída sobre un terreno de 44 Hectáreas tiene una capacidad instalada para tratar 2,5 m3/seg, con la posibilidad de ser ampliada a 5,0 m 3/seg con la construcción de una segunda línea idéntica a la actual.

3. CAPTACION DE AGUA SUPERFICIAL – BOCATOMA DEL RIO CHILLON. La función de la Bocatoma es elevar el nivel de las aguas del río, para permitir su captación mediante una obra de toma y luego conducir el agua hacia la Planta de Tratamiento. El Agua del Rio Chillón que utilizará el Consorcio Agua Azul S.A. es captado a 346 msnm con un caudal de 5m3/s mediante un baraje que permite embalsar las aguas del rio; la turbiedad máxima es de 2000 NTU y es transportado por Gravedad hacia la Planta de Tratamiento.

CAPTACION DE AGUA SUBTERRANEA- RESERVORIOS DE COMPENSACION. Permite el almacenamiento del agua cruda (200,000 m³), la sedimentación de la arena y otros, la reducción de las bacterias por pre-cloración y la aplicación de polielectrolitos.

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CRITERIOS DE PRODUCCION SEGÚN FUENTE. DISTRITOS ABASTECIDOS POR CAA. Consorcio Agua Azul S.A. aprovecha la captación de las aguas superficiales y subterráneas de la cuenca del río Chillón, hace el respectivo tratamiento y la entrega a Sedapal para su posterior distribución a unos 750,000 habitantes en los distritos de Lima Norte (Carabayllo, Comas, Ventanilla, Ancón, Puente Piedra y Santa Rosa). En los meses de Mayo a Noviembre se produce 1 m3/s que se obtiene a partir del sistema de 28 pozos. 4. RESERVORIOS DE AGUA POTABLE Y LINEAS DE CONDUCCION Reservorios Locales: Las líneas llegan a 6 reservorios construidos, con una capacidad de almacenamiento total de 9 millones de litros, y 4 reservorios pre-existentes que pueden almacenar hasta 6,6 millones de litros.

Líneas de conducción: El agua tratada proveniente de la Planta y las Casetas es conducida a través de 55500 m de tubería de 200 a 1200 mm, pasando por 108 cámaras, hasta 18 derivaciones para su consumo directo y reservorios locales para su distribución, beneficiando a 800000 habitantes de los distritos de Carabayllo, Comas, Puente Piedra, Ventanilla, Santa Rosa y Ancón.

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5. UNIDADES DE PRE-TRATAMIENTO. CARACTERIZACION La zona de Pre-tratamiento cuenta con un sedimentador primario y 2 desarenadores que reducen en gran cantidad los desechos que trae el agua. Permite el almacenamiento del agua cruda (200,000 m³), la sedimentación de la arena y otros, la reducción de las bacterias por pre-cloración y la aplicación de polielectrolitos

6. PROCESOS DE POTABILIZACION EN LA PLANTA CAA. a) DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO DE POTABILIZACION. INSUMOS. DESCRIPCION DE PROCESOS. DIAGRAMA DE FLUJO

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INSUMOS Productos químicos:  Solución de Sulfato de Aluminio al 50% como coagulante.  Solución de Sulfato Férrico al 50% como coagulante alternativo o suplementario.  Solución de Polímero Catiónico CAT FLOK como ayudante de coagulación. DESCRIPCION DE PROCESOS El diseño de la plata prevé la recuperación del agua del lavado de los glitios mediante su recolección y recirculación a la línea de tratamiento. 1. MEZCLA RAPIDA: Consta de una cámara de ingreso y 6 canales Parshall. El caudal que atraviesa a la mezcla puede ser regulado rápidamente mediante una válvula de aguja desde la sala de control. Los canales Parshall son estructuras que permiten realizar la mezcla de los coagulantes y de otros productos químicos aprovechando el resalto hidráulico formado. Aquí se dosifican los siguientes productos químicos. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA INDUSTRIALES I

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La actividad del coagulante sobre la materia en suspensión hacen que la carga eléctrica de estas se desestabilicen, permitiendo la aglomeración de esta materia y suspensión de partículas de mayor tamaño y peso que se denominan FLOCULOS. Los flóculos de mayor tamaño y peso permiten una mejor separación del agua clarificada en el sedimentador de placas laminares. La dosis usada de coagulante y otros agentes que intervienen en la coagulación del agua se establece mediante la llamada PRUEBA DE JARRAS que consiste en llenar muestras de agua cruda diferentes concentraciones de coagulantes o ayudantes de pruebas piloto a escala teniendo como referencia los gradientes de velocidad y tiempo de residencia que se observa en la planta. De estos ensayos se obtienen dos índices referenciales que se aplican luego a la planta de tratamiento. 2. UNIDADES DE FLOCULACION Consta de 6 canales de floculación con pantallas y flujos verticales, cada floculado cuenta con 3 secciones con gradiente de velocidad decrecientes para asegurar el crecimiento progresivo de los flóculos. El flujo ingresa al canal a través de un VERTEDERO que corre por el canal pasando alternativamente por encima a una pantalla transversal apoyada sobre el fondo del canal y luego por una ventana formada por el borde interior de la pantalla siguiente a una cierta distancia del fondo, de esta forma se forma un flujo vertical que baja a un compartimiento y sube en el siguiente. El tiempo de retención hidráulica es de aproximadamente 18 minutos. 3. SEDIMENTADORES LAMINARES

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Se dispone 3 unidades de sedimentación de placas inclinadas, cada nave cuenta con una fila de módulos formada por planchas onduladas. Las planchas están instaladas con un ángulo de 60°. Cada módulo tiene en su parte interior tolvas de recolección de lodos con tubería de salida y válvulas automáticas de drenaje de los lodos mismos, los cuales se conducen posteriormente mediante un SIFON hacia la poza de lodos. 4. FILTROS DE GRAVEDAD La filtración consisten en la remoción de partículas suspendidas y coloidales presentes en una suspensión acuosa que escurre mediante un medio poroso, los filtros retienen partículas de hasta 20 micras de tamaño. La turbiedad al ingreso de los filtros se encuentra entre los 2-3 NTU aproximadamente lográndose obtener al final de la filtración un producto de turbiedades menores a 0.4 NTU. La norma establece entregar agua con turbiedad menor a 1 NTU. Simultáneamente se abre la compuerta de lavado de tal manera que al disminuir bruscamente el nivel de agua dentro del filtro, el agua centrada contenida en los canales laterales invierte su patrón de flujo debido a que tienen un mayor nivel realizándose así el retro lavado que agita el lecho de arena y elimina las partículas por medio del canal de lavado.

7. UNIDADES AUXILIARES El Consorcio Agua Azul S.A. posee áreas auxiliares para el tratamiento de las Aguas, entre estas tenemos:  Edificios de químicos: Los productos químicos requeridos a lo largo del proceso son almacenados y dosificados, con bombas de UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA INDUSTRIALES I

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membrana, en este edificio ubicado a derecha de la Planta de Tratamiento.

 Casa de Cloración: La casa de cloración provee y dosifica el cloro necesario para todo el proceso de cloración para la desinfección del agua. Este proceso se realiza en dos etapas: o Pre cloración, que se realiza al ingreso del reservorio de compensación, a la entrada de los canales Parshall y a la entrada de los sedimentadores. o La Pos cloración se hace al final del proceso poniendo una dosis de Cloro entre 0.8 y 1.4 mg/l  Pozas de Lodo: Los lodos producidos por el proceso de tratamiento se almacenan en dos pozas o lagunas de secado, estos se distribuyen a lo largo de cada laguna mediante un canal de concreto abierto y se decantan en el fondo de la laguna. Parte del líquido puede ser reciclado por medio de una bomba de recirculación.  Reservorio de regulación: La capacidad de este reservorio permite seguir abasteciendo de agua potable a la línea de conducción en caso de que el sistema de producción se detenga. También garantiza un tiempo de contacto suficiente entre el agua y el cloro para una buena desinfección.

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 Punto de entrega: Las cámaras de Macromedición representan el punto de entrega del agua tratada a SEDAPAL, en cada cámara están instalados dos caudalímetros electromagnéticos para la medición del volumen de agua entregada, aquí también se realiza el control de la calidad del agua (pH, Cloro Residual Libre y Turbiedad) en tiempo real y se toman muestras para el análisis de laboratorio.  La recarga inducida Para permitir la recarga del acuífero (río), se han construido 90 hectáreas de lechos de infiltración, los cuales están constituidos por 40 pantallas de concreto, 2 de ellas aguas arriba de la bocatoma y las demás aguas abajo. Estas han permitido una reducción de la pendiente del río de 2% hacia el 1%.

8. SISTEMAS DE CONTROL Y MONITOREO. PARAMETROS DE OPERACIÓN CONTROLADOS EN TIEMPO REAL. Supervisory Control And Data Adquisition (SCADA) es el sistema computarizado que es usado por el consorcio para realizar el control de los procesos de todo el sistema mediante una comunicación permanente con los diversos dispositivos instalados en campo, los cuales proporcionan información al Operador de la Planta, al resto de la empresa y a SEDAPAL. Ubicadas en la Planta de Tratamientos monitorea y opera la parte electromecánica de 28 Casetas de Bombeo, Bocatoma, Planta y 2 Cámaras de Macro medición, permitiendo distintivamente la medición de:       

Caudales Ph Turbiedad Cloro residual Niveles Conductividad Cationes

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Además de señales de alarma ante intrusos y eventuales fugas de cloro. Cuenta además con un laboratorio químico para el control permanente de la calidad del agua. 9. LABORATORIO E INSTALACIONES DE CONTROL DE LA PLANTA. CALIDAD DEL AGUA POTABLE. EDIFICIO DE QUIMICOS Área para el almacenamiento de ácido clorhídrico y sulfúrico de aluminio, producción poli electrolitos, insumos necesarios para el tratamiento de agua, que se suministran por medio de bombas dosificadoras. CASA DE CLORACION Área destinada para el almacenamiento de los tanques de cloro y las instalaciones de tanques de agua para mezcla, bombas Booster y dosificadores de cloro, para la pre-cloración (en el Reservorio de Compensación, al ingreso de la mezcla rápida y de Sedimentación) y postcloración (en la cámara de entrada a los Reservorios de Regulación). 10. CERTIFICACION DE ESTANDARES INTERNACIONALES ALCANZADOS POR CAA. Con respecto a la Calidad y al Medio Ambiente, su Política es: Proporcionar a sus clientes, agua potable en conformidad con los -

parámetros contractuales. Contribuir al ciudadano del medio ambiente previniendo su contaminación, cumpliendo con las normas legales vigentes y los compromisos suscritos por la empresa relacionados a los aspectos

ambientales. Para garantizar el cumplimiento de los antes mencionado ha complementado y mantiene Sistemas de Gestión basados en:

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a. Sistema de gestión de la calidad ISO 9001:2008 VIGENCIA 2011-2014

b. Sistema ISO 14001:2004 VIGENCIA 2011-2014

11.

ANEXO

A. TERMINOLOGIA i. Válvula de aguja

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La válvula de aguja es llamada así por el vástago cónico que hace de obturador sobre un orificio de pequeño diámetro en relación el diámetro nominal de la válvula.

ii.

Canaleta Parshall

La canaleta Parshall cumple un doble propósito en las plantas de tratamiento de agua, de servir de medidor de caudales y en la turbulencia que se genera a la salida de la misma, servir de punto de aplicación de coagulantes. Es uno de los aforadores críticos más conocidos, introducida en 1920 por R.L. Parshall. En la Fig. 35, se muestra esquemáticamente la canaleta, la cual consta de una contracción lateral que forma la garganta (W), y de una caída brusca en el fondo, en la longitud correspondiente a la garganta, seguida por un ascenso gradual coincidente con la parte divergente. El aforo se hace con base en las alturas de agua en la sección convergente y en la garganta, leída por medio de piezómetros laterales. B. ILUSTRACIONES DEL DISEÑO i.

Floculadores de Pantalla de flujo Vertical

Parámetros y recomendaciones de diseño Solución recomendable para plantas de más de 100 l/s. Se proyectan para profundidades de 3 a 4m, por lo que ocupan un área menor que las unidades de flujo horizontal. Para evitar la acumulación de lodos en el fondo y facilitar el vaciado del tanque, se dejara en la base de cada tabique que llega hasta el fondo, una

abertura

equivalente

al

5%

del

area

horizontal

de

cada

compartimiento

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. ii.

Decantadores Laminares Para obtener la separación del fango, producido durante el proceso de depuración, del agua limpia, se utiliza decantadores laminares que ofrecen una elevada superficie de decantación ocupando un espacio reducido. Respecto a los tradicionales, los decantadores laminares permiten disfrutar al máximo de la diferencia de densidad de los sólidos con respecto al agua, permitiendo operar con caudales específicos por unidad de superficie muy elevados.

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C. RECOMENDACIONES PARA MANEJO DE CLORO Los escapes de Cloro generalmente serán detectados por equipos de monitoreo, o por el fuerte olor a blanqueador. En caso de un escape de Cloro:  Asegúrese de que todos los trabajadores evacuen el área.  Notifique al supervisor.  Siga los procedimientos de emergencia de su compañía. Si ha sido entrenado para enfrentar este tipo de emergencia:  En el caso de escape de gas en áreas bien ventiladas, use los guantes y el respirador correctos.  Si usted usa vapor de amoníaco apretando una botella de plástico, la nube blanca resultante le ayudará a localizar el escape.  Trate de resolver el problema cerrando la válvula.  Si hay un escape de Cloro líquido, trate de voltear el contenedor para únicamente se escape el gas. El Instituto del Cloro ha diseñado paquetes de emergencia para sellar escapes:  El paquete A, el cual se usa en contenedores de 100 a 150 libras.  El paquete B, para contenedores de una tonelada.  El paquete C, para carro-tanques y camiones cisterna. D. HOJA TECNICA CAT FLOC 8103 PLUS – NALCO UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA INDUSTRIALES I

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Adjunta

12. REFERENCIAS. FUENTES DE INFORMACION.  http://sisbib.unmsm.edu.pe/BibVirtualdata/monografias/basic/abad_zr/azr04. pdf  http://www.securities.com/php/companyprofile/PE/Consorcio_Agua_Azul_SA_es_1240156.html  http://www.valvias.com/tipo-valvula-de-aguja.php  http://www.higiene.edu.uy/parasito/teo09/genhel.pdf  http://datateca.unad.edu.co/

 http://www.conagua.gob.mx/CONAGUA07/Noticias/canal_parshall.pdf

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