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Schweizerische Eidgenossenschaft Confédération suisse Confederazione Svizzera Confederaziun svizra Embajada de Suiza en el Perú Agencia Suiza para el Desarrollo y la Cooperación COSUDE

Hipoclorador por goteo con otador Manual de instalación, operación y mantenimiento

HIPOCLORADOR POR GOTEO CON FLOTADOR - Manual de instalación, operación y mantenimiento Esta es una publicación del Proyecto SABA Plus, gracias al apoyo técnico y financiero de la Agencia Suiza para el Desarrollo y la Cooperación – COSUDE. COSUDE: Agencia Suiza para el Desarrollo y la Cooperación – Embajada de Suiza en el Perú Martin Jaggi, Director de Cooperación Global Cesarina Quintana, Oficial Nacional de Programa Senior - Programas Globales Av. Salaverry 3240, San Isidro - Lima - Perú. CARE PERÚ Milo Stanojevich, Director Nacional Lourdes Mindreau, Gerente de Programa Agua y Saneamiento Av. General Santa Cruz 659, Jesús María, Lima - Perú. PROYECTO SABA Herberth Pacheco, Jefe de Proyecto Ney Díaz, Jefe macro regional norte Ediltrudis León, Jefe macro regional sur Consuelo Álvarez, Responsable de Proyecto Walter Cabrera, Responsable de Proyecto Jorge Loayza, Responsable de Proyecto Nilton Madera, Responsable de Proyecto Nancy Málaga, Responsable de Proyecto Juan Salazar, Responsable de Proyecto Percy Suárez, Responsable de Proyecto Roxana Alcos, Asesora de Proyecto Carlos Calle, Asesor de Proyecto Juan Pablo Giraldo, Administrativo de Proyecto Lourdes Huamaní, Administrativa de Proyecto Equipo Técnico Responsable de la elaboración y publicación del presente documento Ney Díaz Herberth Pacheco Walter Cabrera Jorge Loayza Equipo Técnico de Campo Jorge Mestanza Michel Loayza Dibujos, diseño y diagramación Carlos Vigo Zoila Cárdenas Primera Edición Impresión: Editorial Imprenta Publiser Comunicaciones S.R.L Jr. Arróspide de Loyola N° 279 - Cajamarca Hecho el Depósito Legal en la Biblioteca Nacional del Perú Nº 2018 - XXXXX Fecha: Marzo, 2018 Se autoriza la reproducción total o parcial del contenido del presente documento, siempre que se cite la fuente.

Contenidos PRESENTACIÓN …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4 1. PARTES DEL HIPOCLORADOR POR GOTEO CON FLOTADOR ………………………………………….…………………………………………………………………………… 5 1.1. Tanque de polietileno para la solución madre, flotador PVC, niple PVC, manguera flexible e hilo de nylon………………………………………5 1.2. Conexiones de ingreso de agua……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5 1.3. Conexiones de salida y dosificación de cloro al reservorio………………………………………………………………………………………………………………………5 2. LISTA DE MATERIALES…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 6 3. PRESUPUESTO………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 6 4. INSTALACIÓN DEL HIPOCLORADOR POR GOTEO CON FLOTADOR……………………………………………………………………………………………………………… 7 4.1. Instalación del flotador …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 7 4.2. Montaje del flotador y niple con orificio……………………………………………………………………………………………………………………………………………………8 4.3. Detalles del montaje del flotador y niple………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 9 4.4. Montaje del soporte del hilo de nylon………………………………………………………………………………………………………………………………………………………10 4.5. Montaje de tubería de salida del tanque de solución madre………………………………………………………………………………………………………………… 11 4.6. Montaje de válvula flotadora con boya………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 12 4.7. Montaje de tubería de ingreso al tanque dosador..…………………………………………………………………………………………………………………………………13 4.8. Detalle de conexiones del control de nivel estático..………………………………………………………………………………………………………………………………14 4.9. Acondicionamiento.…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………15 5. CÁLCULO DEL CLORO …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 16 5.1. Medición del caudal de agua a clorar……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 16 5.2. Cálculo de la cantidad de cloro………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………16 5.3. Cantidad mínima de agua para la disolución…………………………………………………………………………………………………………………………………………16 5.4. Preparación de la solución clorada o solución madre……………………………………………………………………………………………………………………………17 5.5. Caudal de goteo (Qg) en mL/min……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………17 5.6. Regulación del goteo en el hipoclorador…………………………………………………………………………………………………………………………………………………18 5.7. Rotulado del tubo visor……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………18 5.8. Determinación de cloro residual libre………………………………………………………………………………………………………………………………………………………19 5.9. Formato de registro de cloro……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………19 6. OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO….………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 20 6.1. Durante la recarga de hipoclorito de calcio……………………………………………………………………………………………………………………………………………20 6.2. Limpieza…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 20 6.3. Mantenimiento……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 21 7. GLOSARIO DE ACCESORIOS………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 22

Presentación

L

a tecnología hipoclorador por goteo con flotador ha sido validada por el Proyecto SABA Plus en el Perú, es una adaptación de la tecnología propuesta por CEPIS en el año 2007. Esta se encuentra como opción tecnológica en las Guías del Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento dada por R.M. N° 173-2016VIVIENDA. Es recomendada para sistemas de abastecimiento de agua potable por gravedad con y sin planta de tratamiento, permitiendo el suministro constante de pequeñas dosis de solución clorada a caudales de agua que ingresan al reservorio. El presente manual es una herramienta técnica elaborada por el Proyecto SABA Plus de la Agencia Suiza para el Desarrollo y la Cooperación (COSUDE) con CARE Perú, en asocio con el Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento, Gobiernos Regionales y Locales; y, la colaboración del Cuerpo de Paz, a fin de facilitar la instalación de esta tecnología.

4

1. Partes del hipoclorador por goteo con flotador 1.1. Tanque de polietileno para la solución madre, flotador PVC, niple PVC, hilo de nylon y manguera flexible El niple PVC de 3/4” x 6” se sostiene en un flotador PVC y lleva un orificio (2 mm) que al sumergirse unos centímetros debajo del espejo de solución clorada en el tanque de polietileno, dicha solución ingresa y fluye por una manguera flexible de 6 mm que termina en una placa PVC acondicionada en la parte intermedia de una unión universal de ½”. A partir de esta unión universal, la solución va por una tubería de PVC Ø ½” hacia el punto de aplicación (reservorio); la dosificación se regula fácilmente cambiando la profundidad de inmersión del orificio. Los materiales deben ser resistentes a la corrosión del cloro.

1.2. Conexiones de ingreso de agua Conformada por tubos y accesorios PVC, conectados a la tubería de ingreso al reservorio, lleva un grifo de bronce que abastece con agua en la preparación de la solución madre y llenado del tanque de polietileno.

1.3. Conexiones de salida y dosificación de cloro al reservorio Conformada por tubos y accesorios PVC, conectados al tanque de solución madre, lleva un grifo PVC en el cual se mide el caudal de goteo. La tubería y accesorios conducen la solución clorada al interior del reservorio.

5

2. Lista de materiales N° 1

Abrazadera de derivación PVC Ø xx" a 1/2"

MATERIALES (a)

UNID. CANT.

2

Abrazadera de derivación PVC Ø xx" a 3/4"

(a)

3

MATERIALES

UNID. CANT.

1

20

Placa circular o arandela PVC (tapón hembra PVC SAL Ø 4" presión)

und

1

und

1

21

Reducción PVC Ø 3/4" a 1/2"

und

1

Adaptadores PVC Ø 1/2"

und

9

22

Tanque de 600 L con accesorios de conexión

und

1

4

Adaptadores PVC Ø 3/4"

und

11

23

Tapón hembra PVC Ø 3/4" c/rosca

und

1

5

Codo PVC Ø 1/2" x 45°

und

2

24

Tee PVC Ø 1/2"

und

2

6

Codo PVC Ø 1/2" x 90°

und

5

25

Tee PVC Ø 3/4"

und

3

7

Codo PVC Ø 3/4" x 90°

und

12

26

Teflón

rollo

6

8

Codo PVC mixto Ø 1/2" x 90°

und

1

27

Tubo PVC Ø 1/2" x 5.00 m

und

2

und

1

28

Tubo PVC Ø 3/4" x 5.00 m

und

3

29

Tubo PVC transparente de lectura de nivel del tanque

und

1

9

Cono de rebose

10

Grifo de bronce Ø 1/2"

und

1

11

Grifo PVC Ø 1/2"

und

1

30

Unión mixta PVC Ø 1/2"

und

2

12

Grifo PVC Ø 1/2" c/rosca

und

1

31

Unión universal PVC Ø 1/2" c/rosca

und

3

13

Hilo de nylon Ø 1 mm

m

2

32

Unión universal PVC Ø 3/4" c/rosca

und

3

14

Ladrillo KK

und

15

33

Válvula de paso PVC Ø 1/2" c/rosca

und

1

15

Lija gruesa

plg

1

34

Válvula de paso PVC Ø 3/4" c/rosca

und

2

16

Manguera Ø 6 mm transparente flexible (peceras) (b)

m

1.5

35

Codo PVC SAP Ø xx" (control de nivel estático)

(d)

und

3

17

Niple PVC Ø 1/2" x 2" c/rosca

und

1

36

Tee PVC SAP Ø xx"

(control de nivel estático)

(d)

und

1

37

Tubo PVC SAP Ø xx" (control de nivel estático)

(d)

und

2

(c)

18

Niple PVC Ø 3/4" x 5"

und

1

19

Pegamento para PVC x 120 mL

fco

1

3. Presupuesto

6

N°

und

(a) Puede cambiar Tee + reducción. (b) Manguera de uso en pecera o manguera hidráulica para combustible de 5/32". ( c) Si no hay niple, cambiarlo con adaptadores y tubo. (d) Ø xx": diámetro de tubería de ingreso al reservorio.

4. Instalación del hipoclorador por goteo con flotador 4.1. Instalación del flotador

Luego del ensamblaje, dejar secar y verificar que el agua no ingrese al interior de los tubos.

Materiales: MODELO 1 4 tubos de PVC de 3/4" de 20 cm. 4 codos de PVC x 90 de 3/4". 1 Tee de PVC de 3/4". MODELO 2 3 tubos de PVC de 3/4" de 20 cm. 2 tubos de PVC de 3/4" de 8 cm. 4 codos de PVC x 90 de 3/4". 1 Tee de PVC de 3/4". 1 placa circular de PVC de 1-1/8".

7

4.2. Montaje del flotador y niple con orificio

Materiales: 1 tubo de PVC de 3/4" de 8 cm. 1 Tee cortada diagonalmente de PVC de 3/4" (ver detalle #1 y #2 en página siguiente). 1 niple de 3/4" x 5" con rosca (si no hay niple de 3/4" x 5", cambiarlo por un tubo PVC de 3/4" y tapón sin rosca). 1 tapón de PVC 3/4" hembra con rosca (ver detalle #3 en la página siguiente). 1 teflón. Manguera flexible transparente de 1.5 m. (de uso en pecera o manguera hidráulica para combustible de 5/32").

8

4.3. Detalles del montaje del flotador y niple

9

4.4. Montaje del soporte del hilo de nylon

1 tubo de PVC de 1/2" de diámetro de tanque. 1 tubo de PVC de 1/2" de altura de tanque. 1 codo de PVC de 1/2". 1 codo mixto de PVC de 1/2". 1 adaptador de PVC de 1/2". 2 codos de 45° PVC de 1/2", en tanques anchos. Hilo de nylon o similar (resistente a la acción corrosiva del cloro).

10

4.5. Montaje de tubería de salida del tanque de solución madre

1 1 3 4 1 2 1 1 1 1 1

niple de PVC de 1/2" x 2". unión universal de PVC de 1/2" c/rosca. adaptadores de PVC de 1/2". tubos de PVC de 1/2" x 4 cm. Tee de PVC de 1/2". codos de PVC de 1/2". unión mixta de PVC de 1/2". grifo de PVC de 1/2" c/rosca. válvula esférica de PVC de 1/2" c/rosca. placa de PVC de 1-1/2" con orificio de 5 mm. válvula esférica de PVC de 3/4" c/rosca.

11

4.6. Montaje de válvula flotadora con boya

2 1 1 1 2 1 1 1

12

codos de PVC de 1/2". tubo de PVC de 1/2" x 10 cm (#1). tubo de PVC de 1/2" x 4 cm (#2). tubo de PVC de 1/2" x 8 cm (#3). adaptadores de PVC de 1/2". unión mixta de PVC de 1/2". unión universal de PVC de 1/2" c/rosca. válvula flotadora de 1/2" con boya.

4.7. Montaje de tubería de ingreso al tanque dosador

13

4.8. Detalle de conexiones del control de nivel estático

Cuando se llene el reservorio, debe interrumpirse la cloración (cierre de la válvula flotadora) y el agua cruda debe eliminarse por el control del nivel estático.

14

4.9. Acondicionamiento Construir una caseta (con techo y puerta) para brindar seguridad al sistema de cloración. Esta caseta puede ser de material noble o armazón de fierro y malla olímpica. El ancho de la puerta debe ser mayor al diámetro del tanque permitiendo el ingreso o salida del mismo. La caseta debe estar bien ventilada.

15

5. Cálculo del cloro 5.1. Medición del caudal de agua a clorar Calcular o determinar el caudal (en L/s) de ingreso al reservorio (cercano al caudal máximo diario que requiere la población actual, de no ser así, será regulado). Medir el caudal de ingreso al reservorio utilizando un balde graduado de 5, 18 o 20 L (el que mejor se adapte). Realizar las mediciones (mínimo tres) y calcular el tiempo promedio en segundos.

= Volumen de agua en litros para un día. = Caudal en litros/seg (L/s). 86400 = N° de segundos en un día.

5.2. Cálculo de la cantidad de cloro

16

5.3. Cantidad mínima de agua para la disolución

5.4. Preparación de la solución clorada o solución madre a) Calcular el peso de hipoclorito de calcio utilizando las fórmulas del paso 5.2, colocar esta cantidad en un recipiente y pesar en una balanza. b) Añadir los primeros 100 L de agua (ver paso 5.6) al tanque de solución madre (vacío).

5.5. Caudal de goteo (Qg) en mL/min Menor caudal

Mayor caudal

C V T Niple

c) Diluir el hipoclorito de calcio en un balde de 20 L, removiendo con la ayuda de un batidor o tubo del tamaño del balde. d) Vaciar la disolución al tanque de polietileno (tanque de solución madre). e) Añadir agua hasta completar el volumen de disolución requerido (Vd) de solución clorada, verificando que este volumen sea mayor al valor encontrado en el paso 5.3.

Jarra graduada

f) Tapar el tanque de solución madre para evitar la pérdida del gas cloro (no se volatilice). g) Verificar o regular el caudal de goteo (Qg) o dosificación con la solución madre para el sistema de agua potable. 17

5.6. Regulación del goteo en el hipoclorador

5.7. Rotulado del tubo visor Medir el diámetro interior (D) del tanque de solución madre y calcular las alturas (h) para los volúmenes de 100 L y sus múltiplos: A V D

600 L

18

5.8. Determinación de cloro residual libre

5.9. Formato de registro de cloro

El método más utilizado es el colorimétrico con reactivos DPD 1 y comparadores de cloro.

Comparador de cloro de disco

Toma de muestras

19

6. Operación y mantenimiento 6.1. Durante la recarga de hipoclorito de calcio Medir en forma permanente el caudal de ingreso al reservorio (Qi) para realizar los ajustes de la cantidad de hipoclorito de calcio y relacionar con el caudal de goteo, logrando una dosificación adecuada. El caudal disponible en la fuente difiere de acuerdo con la presencia de lluvias y se debe regular Qi a fin de evitar mayores variaciones durante el año. Verificar que el Operador cuente con su tabla de dosificación, según cada época del año.

Estimación de cantidad de hipoclorito de calcio al 70% Qi (L/s)

Anotar en el cuaderno de registro de cloro, las cantidades de hipoclorito usadas en la recarga y poner en funcionamiento. Medir el cloro residual libre y registrar los valores encontrados.

6.2. Limpieza Revisar y limpiar el niple suspendido por el flotador, con la ayuda de un cepillo de dientes u otro elemento. Limpiar el orificio de 2 mm con el fin de evitar obstrucciones. Revisar y limpiar el tanque de polietileno, por lo menos una vez por mes o cuando se observe presencia de cal en el fondo. Desmontar las uniones universales de las conexiones de entrada de agua y de salida al reservorio. Trasladar el tanque hacia un lugar adecuado para la limpieza. Eliminar los residuos de cal extraída del tanque hacia un lugar adecuado que no genere contaminación. Realizada la limpieza, conectar las uniones universales y demás accesorios para regresar al estado inicial y puesta en funcionamiento.

20

6.3. Mantenimiento

21

7. Glosario de accesorios Adaptador Codo de 1/2"

Reducción de 3/4" a 1/2"

Tapón con rosca

Codo de 45° Tee PVC Codo mixto Válvula flotadora c/boya Grifo Manguera flexible transparente Niple Placa PVC

22

Válvula esférica

Unión mixta

Unión universal