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INFORME (PRACTICA): PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POPTABLE EAAA (PTAP) ESPINAL- TOLIMA

PRESENTADO POR: Angie Peña Camila Valencia

Ing. Lina Katherine Parra Rodríguez DOCENTE

Corporación Universitaria Minuto de Dios Facultad de ingeniería Saneamiento básico de plantas de tratamiento Girardot- Cundinamarca 2019-2

CONTENIDO

OBJETIVO ................................................................................................................... 4 Objetivo General ....................................................................................................... 5 Objetivos Específicos ................................................................................................ 5 JUSTIFICACIÓN.......................................................................................................... 6 PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POPTABLE (PTAP) ESPINAL- TOLIMA .......................................................................................................................................... 7 UBICACIÓN. ............................................................................................................ 7 FUENTE DE ABASTECIMIENTO. ......................................................................... 7 CAPTACION ............................................................................................................ 8 BOCATOMA ............................................................................................................ 9 DISTRIBUCION DE PROCESOS DE POTABILIZACIÓN EN LA PTAP ............... 9 CAMARA DE LLEGADA. ..................................................................................... 10 COAGULACION. ................................................................................................... 10 FLOCULACION. .................................................................................................... 11 SEDIMENTACION ................................................................................................ 13 FILTRACION ......................................................................................................... 14 DESINFECCION .................................................................................................... 15 ALMACENAMIENTO ........................................................................................... 17 ENTES DE CONTROL. .............................................................................................. 18

SIVICAP: ................................................................................................................ 18 IRCA: ...................................................................................................................... 18 PICCAP: ................................................................................................................. 18 ONAC: .................................................................................................................... 18 ICONTEC ............................................................................................................... 18 LABORATORIO ........................................................................................................ 19 ANEXOS FOTOGRÁFICOS ...................................................................................... 22 ALGUNOS DATOS IMPORTANTES ........................................................................ 24 REFERENCIAS .......................................................................................................... 26

INTRODUCCION

Llamamos agua potable al agua que podemos consumir o beber sin que exista peligro para nuestra salud. El agua potable no debe contener sustancias o microorganismos que puedan provocar enfermedades o perjudicar nuestra salud. Por eso, antes de que el agua llegue a nuestras casas, es necesario que sea tratado en una planta potabilizadora. En estos lugares se limpia el agua y se trata hasta que está en condiciones adecuadas para el consumo humano. Desde las plantas potabilizadoras, el agua es enviada hacia nuestras casas a través de una red de tuberías que llamamos red de abastecimiento o red de distribución de agua. El tratamiento de aguas y las plantas de tratamiento de agua son un conjunto de sistemas y operaciones unitarias de tipo físico, químico o biológico cuya finalidad es que a través de los equipamientos elimina o reduce la contaminación o las características no deseables de las aguas, bien sean naturales, de abastecimiento, de proceso o residuales. La finalidad de estas operaciones es obtener unas aguas con las características adecuadas al uso que se les vaya a dar, por lo que la combinación y naturaleza exacta de los procesos varía en función tanto de las propiedades de las aguas de partida como de su destino final.

OBJETIVO Objetivo General Conocer la planta de tratamiento de agua potable ubicada en Chicoral, con el fin de observar y aprender su funcionamiento y proceso de potabilización. Objetivos Específicos 

Identificar las instalaciones de la planta de tratamiento de agua potable.



Conocer los procesos de potabilización.



Investigar las fuentes que la abastecen.



Conocer su caudal de diseño y su caudal promedio.

JUSTIFICACIÓN

La visita realizada a la planta de tratamiento de agua potable ubicada en chicoral tuvo como objetivo principal conocer el funcionamiento de la planta, esto nos ayuda a reforzar y complementar los conocimientos adquiridos en las aulas de clase con respecto al tema. Esta visita fue importante ya que conocimos que tipo de planta es esta, es una planta convencional que es completamente hidráulica tiene ocho procesos de potabilización y no posee problemas de PH y acidez, cuenta con un sistema de cribado y su fuente es el rio Coello a esta planta llegan aguas de diferentes colores como amarillo, rojo, café, gris. Es importante conocer esto ya que el agua es uno de los recursos naturales más importantes de los que dispone el ser humano. La tecnología actual permite convertir el agua no dulce en un producto que podemos consumir. Por eso, las plantas potabilizadoras de agua son un recurso indispensable en nuestras sociedades, facilita el acceso al agua potable, este es el papel de una planta potabilizadora de agua: procesar el agua no potable para el consumo humano (LLapaso obras y aguas, 2018).

PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POPTABLE (PTAP) ESPINALTOLIMA

UBICACIÓN. la planta de tratamiento de agua potable EAAA, se encuentra ubicada en el corregimiento de Chicoral, Espinal-Tolima. Esta es una planta convencional es decir no se introduce nada extra es completamente hidráulica, no posee nada mecánico.

FUENTE DE ABASTECIMIENTO. El Río Coello presenta vital importancia en el desarrollo del departamento del Tolima. Dentro de su cuenca se encuentran localizadas las fuentes abastecedoras de los cascos urbanos de los municipios de Cajamarca (Quebradas Chorros Blancos y Dos Quebradas), Ibagué (Río Combeima y quebrada Cay), El espinal (Río Coello), Flandes y de otros centros habitacionales de menor densidad poblacional. (Cortolima) el caudal de diseño es de 420 l/s, pero el caudal actualmente que ingresa a la PTAP es de 200 l/s.

Ilustración 1Ilustración 1 foto toma por Acueducto de Espinal

Ilustración 2Ilustración 3 Foto tomada de www.cortolimamedios.wixsite.com

CAPTACION El proceso de tratamiento de agua potable empieza por la captación de agua cruda de la bocatoma, la cual es realizada en este funciona por un sistema de aducción, inicia desde la bocatoma lateral que inicia en el rio Coello, hasta el sitio de las ventanas en donde se encuentra la estructura de repartición de caudales en donde se distribuye el caudal para abastecer al a hidroeléctrica, propiedad de Hidrotolima , al distrito de riego de Usocoello y a la planta de tratamiento de agua potable (PTAP), y posteriormente es pasada por unas rejillas de cribado para su entrada a la planta. La cámara de aducción a la entrada de la planta la cual posee dos compuertas que le dan paso al agua por dos líneas de aducción de 12 pulgadas y 16 pulgadas que permiten la salida del agua hacia la PTAP. Se debe destacar que no existe un proceso de desarenación, que este no posee un desarenador.

BOCATOMA Bocatoma no es propia, como se mencionó anteriormente existe una repartición de caudales en donde se distribuye el caudal para abastecer al a hidroeléctrica, propiedad de Hidrotolima, al distrito de riego de Usocoello y a la planta de tratamiento de agua potable (PTAP)

Ilustración 3Ilustración 3 Imagen tomada por carolina quintero, presentación de prezi PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE DE EL ESPINAL, TOLIMA (Quintero, 2013)

DISTRIBUCION DE PROCESOS DE POTABILIZACIÓN EN LA PTAP

Ilustración 4Ilustración 4 Imagen de carolina quintero, presentación de prezi PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE DE EL ESPINAL, TOLIMA (Quintero, 2013)

CAMARA DE LLEGADA.

Ilustración 5Ilustración 5 Foto tomada por Camila Valencia (Cámara de llegada a la PTAP)

COAGULACION. En este proceso son utilizados 2 sistemas de dosificación es cual son tanques de almacenamiento con coagulante, su funcionalidad es uno por bombeo y otro por gravedad.

Ilustración 6Ilustración 6 Foto tomada por Camila Valencia (Tanques de almacenamiento de coagulante)

El coagulante es inyectado a través de la canaleta Parshall donde ocurre mezcla rápida, lo que da acción a un resalto hidráulico.

También se debe mencionar que esta también ocurre un aforo del caudal que ingresa y se toman muestras de caracterización del agua a tratar. Con el fin de disminuir la turbiedad y la apariencia del líquido es utilizado coagulante ultrafloc 110.

Ilustración 7Ilustración 7 Foto tomada por Camila Valencia (Canaleta Marshall)

NOTA: no siempre se utilizo el coagulante ultrafloc 110, ya que se presentaron inconvenientes, los coagulantes anteriormente utilizados eran: sulfato de aluminio, y sulfato de aluminio+Hixocloruro de aluminio, pero los resultados no eran óptimos.

FLOCULACION. Proceso por el cual partículas suspendidas se aglomeran para formar floculos mayores. Generalmente para llevar esto acabo se adicionan al agua sales de aluminio y de hierro. (Gray, 1994)

La floculación ocurre tras la mezcla, en el cual ocurre una desestabilización de partículas, y la interacción de Coagulante- contaminante entre sí para formar “el floc” o “flóculos”. En la PTAP existen 3 unidades de floculación de tipo hidráulico en los cuales los floculadores 2 y 3 funcionan en paralelo (tren de tratamiento), y el 1 funciona de manera unitaria.

Ilustración 8Ilustración 8 Foto tomada por Camila Valencia (floculador)

Ilustración 9Ilustración 9 Foto tomada por Camila Valencia (Floculador)

El agua se traslada entonces a un depósito tranquilo de sedimentación para sedimentar los sólidos

SEDIMENTACION. La sedimentación es la separación del floc y el agua, por efecto de la gravedad. En la planta hay 2 Tipo de sedimentadores: Convencional: Son tanques rectangulares, los cuales hacen un proceso de sedimentación gravitacional, este no cuenta con ninguna ayuda extra para su propósito, el tiempo de sedimentación es aproximado de 2 horas.

Ilustración 10Ilustración 10 Foto tomada por Camila valencia (sedimentador convencional)

Alta tasa: aparatos de sedimentación gravitacional tiene periodos aproximados de retención hasta de 15 min, ya que poseen placas paralelas inclinadas, ocasionando que los sólidos se sedimenten en un menor tiempo, aumentando el caudal de diseño.

Ilustración 11Ilustración 11 foto tomada por Camila Valencia (sedimentador de alta tasa)

Estos sedimentadores unen el agua posteriormente sedimentada y la pasan al proceso de floculación.

FILTRACION 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) La filtración es un proceso de gran importancia dentro de un sistema de tratamiento y acondicionamiento de aguas. la filtración se efectúa después de la separación de la mayoría de los sólidos suspendidos por sedimentación, es decir es un proceso en donde se elimina el floc que no se sedimento por flujo descendente El paso de un fluido a través de un medio poroso que retiene la materia que se encuentra en suspensión. Este filtro se encuentra abierto. Capas del lecho filtrante (filtración): Antracita: La antracita es un excelente medio de filtración para clarificación del agua en uso potable, cuando es usada en combinación con arenas filtrantes. Es un carbón mineral, de color negro, brillante, con gran dureza, presenta mayor contenido en carbono, hasta un 95%. (Carbotecnia) Grava y arena: este se encarga de reducir la velocidad del agua y la distribuye uniformemente para ir capturando y eliminando todos gérmenes vivos y contaminantes orgánicos e inorgánicos.

Ilustración 12Ilustración 12 Grafico orden del filtro

NOTA: Para el mantenimiento de los filtros es decir su limpieza se realiza a través de lavado a presión con agua potable

Ilustración 13Ilustración 13 Foto tomada por Camila Valencia (filtros)

DESINFECCION La desinfección en el agua corresponde a la extracción, desactivación o eliminación de los microorganismos patógenos que existen en el agua. La destrucción y/o desactivación de los microorganismos supone el final de la reproducción y crecimiento de esto microorganismos. Si estos microorganismos no son eliminados el agua no es potable y es

susceptible de causar enfermedades. El agua potable no puede contener estos microorganismos. (Coliformes totales y E. coli deben ser igual a 0 (cero)) Este proceso se realiza a través de un cuarto de cloración en donde un Tubo PVC ½” perforado donde se inyecta el desinféctate el cual corresponde al 99.5% gas cloro, la cloración consiste en la mezcla de gas cloro y agua posteriormente inyectado, con un tiempo de retención de 20 min.

Ilustración 14Ilustración 14 Foto tomada por Camila Valencia Cárcamo de mezcla de Cloro

Ilustración 15Ilustración 15 foto tomada por Camila Valencia cuarto de cloración

ALMACENAMIENTO 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. (JIMENEZ, 2016) 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. (JIMENEZ, 2016) Actualmente la planta cuenta con 1 tanque elevado y uno subterráneo.

Ilustración 16Ilustración 16 Foto tomada por Camila valencia Tanque de almacenamiento elevado

ENTES DE CONTROL.

SIVICAP: Instituto Nacional de Salud, en cumplimiento del Decreto 1575 de 2007 y sus resoluciones reglamentarias, que establecen el sistema de protección y control del agua para consumo humano; desarrolló el aplicativo "Sistema de Información de la Vigilancia de la Calidad del Agua para Consumo Humano-SIVICAP", que permite a todas las Autoridades Sanitarias departamentales, reportar los datos de la vigilancia de la calidad del agua, en función de sus actividades de Inspección, Vigilancia y Control en el país. IRCA: El Índice de Riesgo Calidad del Agua para el Consumo humano que se calcula en la Empresa tiene en cuenta los análisis realizados a las muestras recolectadas durante un mes en los puntos de muestreo concertados con la Secretaría Distrital de Salud, los cuales se consideran oficiales y representativos para realizar el control y la vigilancia de la calidad del agua que se suministra a la población PICCAP: programa Inter laboratorio del control de calidad de agua potable – piccap ONAC: reconocimientos las certificaciones y los resultados de laboratorios, otorgados por organismos de evaluación de la conformidad nacionales son reconocidos por los países que hacen parte de las cooperaciones internacionales antes mencionadas. ICONTEC: El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC), es el Organismo Nacional de Normalización de Colombia. Entre sus labores se destaca la reproducción de normas técnicas y la certificación de normas de calidad para empresas y actividades profesionales. ICONTEC es el representante de la Organización Internacional para la Estandarización (ISO), en Colombia.

LABORATORIO

El laboratorio cuenta con instrumentos para realizarle diferentes tipos de pruebas al agua con el fin de obtener el aval que esta lista para el consumo humano se toman muestras cada dos horas para realizar este proceso. Para la medición fiable de la turbidez usan un turbidímetro que se emplea en la medición de partículas en suspensión en un líquido (Mingot, s.f.). También cuenta con un colorímetro, que es importante porque en el color del agua puede indicar la presencia de material indeseable y potencialmente dañino, como la materia orgánica. Otros constituyentes inofensivos del agua, tales como taninos, hierro y manganeso, también pueden estar presentes e impartir color. El color verdadero del agua dependerá de los diferentes compuestos que estén disueltos en ella, de manera que puede ser tanto natural como artificial. El color se mide en unidades Platino-Cobalto (PCU) (HACH, s.f.). Posee un Multiparámetro que está diseñado para determinar la calidad del agua a través de la medición de pH, conductividad, TDS, salinidad, oxígeno disuelto (Termodinamica control de fluidos, s.f.). Para el proceso de datos está el espectrómetro que permite obtener los datos de manera más sencilla y una recuperación de datos más sencilla, mide hasta novecientos cincuenta parámetros. La bureta digital es otro instrumento del laboratorio, el cual permite realizar la determinación cuantitativa de una sustancia o de un grupo de sustancias químicas con el

uso de métodos volumétricos. Esta valoración se realiza mediante un procedimiento gota a gota se utiliza para emitir cantidades de líquido con gran exactitud y precisión. La bureta es un tubo graduado de gran extensión (TP Laboratorio Quimico, 2019). Se encuentra un agitador magnético que es un dispositivo electrónico que utiliza un campo magnético para mezclar de manera automatizada un solvente y uno o más solutos. Este dispositivo se compone de una pequeña barra magnética o barra de agitación y una placa debajo de la cual se tiene una magneto rotatoria dispuesta en forma circular a fin de crear un campo magnético rotatorio. La barra de agitación se deja deslizar dentro de un contenedor, o un vaso de precipitado conteniendo algún líquido para agitarlo. El contenedor es puesto encima de la placa donde el campo magnético rotatorio ejerce su influencia sobre la barra de agitación y propicia su rotación (TP Laboratorio Quimico, 2019). Se realiza la prueba de jarras que permite ajustar el PH, hacer variaciones en la dosis de las diferentes sustancias químicas que se añaden a la muestra, alternar velocidades de mezclado. La coagulación química y la dosificación apropiada de reactivos debe ser seleccionada por la simulación del paso de aclaración de un laboratorio a escala un arreglo simple de vasos precipitado y paletas permite comparar varias combinaciones químicas las cuales todas están sujetas a condiciones hidráulicas iguales. Para su procedimiento primero se toma la muestra en la entrada de la PTAP, luego se mide con la ayuda de la probeta graduada a 1L y se traslada a cada jarra, se definen los volúmenes de coagulante a evaluar. Seguido de esto se aplica a cada jarra el coagulante al mismo tiempo luego realizado el proceso se observa que tamaño de floc es más grande se deja sedimentar por media hora observando cual jarra removió mayor cantidad de materia

orgánica y por último se aplica la formula según las condiciones establecidas (oviedo, 2016). Los ensayos se encuentran autorizados por el PICCAP. El agua potable se debe encontrar libre de microorganismos patógenos, de minerales y otras sustancias químicas que puedan alterar la salud humana (biopolab, s.f.). El agua potable no debe contener en ningún caso microorganismos y debe estar libre de bacterias indicadoras de contaminación fecal, ninguna muestra puede contener E. coli o coliformes totales entre otros (Elisa carillo, 2008). Se encuentra también la autoclave que se emplea para la esterilización de los elementos encontrados en el laboratorio de los recipientes y de más, se usa el calor húmedo como medio de vapor saturado y bajo presión para llegar a la temperatura necesaria para matar los agentes patógenos.

ANEXOS FOTOGRÁFICOS DE LABORATORIO

Nota: Turbidimetro – colorímetro – Multiparámetro.

Nota: espectrómetro.

Nota: bureta digital.

Nota: agitador

magnético.

Nota: prueba de jarras.

Nota: Autoclave (esterilizador húmedo).

Nota: Prueba PICCA.

ALGUNOS DATOS IMPORTANTES



Actualmente la fuente de agua no presenta problemas de PH o acidez.



El agua puede llegar de color amarillo, gris. cafés, negro o rojo. Y las unidades de color se encuentran en un intervalo de 100-200 UPC. (privilegio)



La PTAP, que ante lluvias constantes en la zona alta del Rio Coello, eleva drásticamente la turbiedad en la fuente e imposibilita el tratamiento del agua en esas condiciones. Las suspensiones o paradas de la PTAP tienen un tiempo medio de 2 y 4 horas máximo sujetas a los altos niveles de turbiedad y color y el manejo de la bocatoma del distrito de riego Uso-Coello.



Crecientes y palizadas en el Río Coello, que pueda causar daños en la bocatoma del sistema de riego USO-COELLO del cual se suerte el acueducto de El Espinal.



En época de invierno la erosión y deforestación puede arrasar inclusos con vías siendo alojadas a la fuente hídrica.



La unidad de turbiedad promedio es de 30 NTU.



Unas de las normas por las que mas se rige la PTAP es por: decreto 1575 y la Resolución 2115.



La limpieza de los tanques se realiza cada 6 meses.

CONCLUSION

Podemos concluir que: 

Se pudo analizar detalladamente cada uno de los procesos de la PTAP EAAA, desde su captación hasta su punto final que es el almacenamiento.



Analizar que, aunque la PTAP EAAA, ha tenido inconvenientes con el tratamiento de agua potable como lo es un desarenador, la calidad de agua es apta y cumple con todos los parámetros requeridos por los entes de control, ya que se lleva un riguroso control.



La práctica nos dio a conocer los procesos de potabilización de agua en una PTAP, ya que este es una actividad de vital importancia, nos brinda agua para el consumo humano.



Gracias a la realización de esta práctica se reforzó los conocimientos previos, llevando la teoría a la realidad.



Se puedo observar el control que se les hace a las aguas crudas como materia prima para así convertirlo en un producto como lo es el agua potable.



Los laboratorios de la PTAP están avalados, y cuentan con un amplio equipo, para las pruebas necesarias.

REFERENCIAS

biopolab. (s.f.). Obtenido de https://www.biopolab.com/servicios/ Carbotecnia. (s.f.). Antracita – medio filtrante para lecho profundo. Obtenido de Carbotecnia: https://www.carbotecnia.info/producto/antracita/ Cortolima. (s.f.). Hidrologia superficial. Obtenido de https://cortolima.gov.co/sites/default/files/images/stories/centro_documentos/pom_c oello/diagnostico/d23.pdf Elisa carillo, A. L. (diciembre de 2008). Obtenido de https://www.javeriana.edu.co/biblos/tesis/cienci HACH. (s.f.). Manual del analisis del agua. Obtenido de file:///C:/Users/ultimate/Downloads/Water%20Analysis%20Manual-SpanishManual%20de%20Analisis%20de%20Agua.pdf JIMENEZ, A. L. (2016). MANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO. Obtenido de UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS: http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/4195/2/Anexo%20%20Manual%20de%20operaciones%20PTAP%20San%20Antonio%20%20Asociacion%20Sucuneta.pdf Lenntech. (s.f.). La filtración de arena - Un método natural de filtración. Obtenido de Lenntech: https://www.lenntech.es/filtracion-de-arena.htm

LLapaso obras y aguas. (9 de noviembre de 2018). Obtenido de https://llapasi.com/noticias/la-importancia-de-las-plantas-potabilizadoras-de-agua/ Mingot, G. (s.f.). Larousse de Ciencias y Técnicas, Pág.1024. Obtenido de https://www.ecured.cu/Turbid%C3%ADmetro oviedo, R. (27 de mayo de 2016). Laboratorios agua y saneamiento. Obtenido de http://laboratoriosaguasena.blogspot.com/2015/05/test-de-jarras.html?m=1 Quintero, C. (08 de noviembre de 2013). PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE DE EL ESPINAL, TOLIMA. Obtenido de Prezi : https://prezi.com/obw1mnzpqgru/planta-de-tratamiento-de-agua-potable-de-elespinal-tolima/ Superservicios. (s.f.). INFORME DE RIESGO DE LAS EMPRESAS DEL SECTOR ELECTRICO. Obtenido de https://www.superservicios.gov.co/sites/default/archivos/Acueducto%2C%20alcant arillado%20y%20aseo/Acueducto%20y%20Alcantarillado/2018/Sep/empresadeacu eductoalcantarilladoyaseodelespinalsaesp.pdf Termodinamica control de fluidos. (s.f.). Obtenido de https://www.termodinamica.cl/multiparametro-portatil-hq40d-de-ph-conductividadsalinidad-tds-oxigeno-disuelto-od-orp-e-ise-para-agua/product?id=53559045198 TP Laboratorio Quimico. (2019). Obtenido de https://www.tplaboratorioquimico.com/laboratorio-quimico/materiales-einstrumentos-de-un-laboratorio-quimico/bureta.html