• Author / Uploaded
• Estelita Cabrera Regalado

Citation preview

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA

“TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE”

Curso: ECOLOGÍA

Docente: Dr. NILTON DEZA ARROYO

Presentado por: CABRERA REGALADO, Estelita del Mar

Cajamarca, Julio del 2018

ÍNDICE RESUMEN .........................................................................................................................................................3 INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................................4 MATERIALES ..................................................................................................................................................5 DISCUSIÓN Y RESULTADOS .......................................................................................................................6 1.

Tratamientos para Potabilizar el Agua: ........................................................................................... 6 1.1.

Filtración convencional: ............................................................................................................. 6

1.1.1.

Filtros de arena: ................................................................................................................. 6

1.1.2.

Filtros de tierras diatomáceas: ......................................................................................... 6

1.1.3.

Filtros empacados: ............................................................................................................. 7

1.1.4.

Filtros de carbón activado: ............................................................................................... 7

1.2.

Desinfección: ............................................................................................................................... 7

1.2.1. 2.

Cloro: .................................................................................................................................. 7

Agua Potable en Perú: ....................................................................................................................... 8 2.1.

Calidad del agua: ........................................................................................................................ 8

2.2.

Contaminantes presentes en el agua: ........................................................................................ 8

2.3.

Principales procesos empleados en el tratamiento de agua para consumo humano:............ 9

2.3.1.

Cribado: .............................................................................................................................. 9

2.3.2.

Coagulación-floculación: ................................................................................................... 9

2.3.3.

Sedimentación: ................................................................................................................. 10

2.3.4.

Filtración: ......................................................................................................................... 11

2.3.5.

Desinfección ...................................................................................................................... 13

3.

Agua Potable en Cajamarca: .......................................................................................................... 15

4.

Plantas de Tratamiento de Aguas: .................................................................................................. 15 4.1.

5.

Características de una Planta de Tratamiento de Agua Potable: ......................................... 16

Plantas de Tratamiento de Aguas de Exceso Convencionales y de Ósmosis Inversa: ................ 16 5.1.

Plantas de Tratamiento de Aguas Ácidas: .............................................................................. 17

5.2.

Plantas de Tratamiento de Aguas Servidas: ........................................................................... 18

5.3.

Aguas de Lavaderos de Vehículo: ........................................................................................... 18

CONCLUSIONES ...........................................................................................................................................19 BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................................................20

2

RESUMEN

Las diversas actividades generadas por el hombre han provocado una modificación de las características de los recursos hídricos, alcanzando niveles de contaminación que hacen el agua no apta para consumo humano, por esta razón los procesos para tratar el agua son cada vez más complejos. El agua potable debe estar libre de microorganismos patógenos, sustancias tóxicas o nocivas para la salud, y cumplir con las normas bacteriológicas y fisicoquímicas establecidas. El agua es un recurso valioso y escaso, por lo tanto la población debe utilizarla de forma racional. El crecimiento de la población y el desarrollo industrial han multiplicado los problemas de contaminación del agua tanto de procedencia superficial como subterránea. La contaminación del agua es producida principalmente por vertimiento de aguas servidas, basura, relaves mineros y productos químicos. En estas condiciones el ciclo del agua ya no tiene la capacidad suficiente para limpiarla, por ello, se requieren diversos procesos para desinfectarla y hacerla apta para consumo humano. La complejidad de los procesos que constituyen el tratamiento del agua va a depender de las características del agua superficial que se va a tratar; por este motivo, es necesario preservar la calidad del agua desde la fuente para evitar no solo costos ecológicos y sociales sino también económicos. La evaluación continua de la calidad del agua comprende las siguientes fases: fuente, tratamiento, almacenamiento y distribución a la población. Un aspecto importante a considerar en el tratamiento del agua es la producción de aguas residuales, que se deben gestionar adecuadamente para su posible reutilización o reciclaje. El presente trabajo se propone el tratamiento de agua, los procesos para tratar el agua, fases de tratamiento del agua potable en Perú y Cajamarca, plantas de tratamiento de aguas de exceso convencionales y de ósmosis inversa y algunas plantas de tratamiento de aguas en Cajamarca.

3

INTRODUCCIÓN

El agua es indispensable para la vida y es necesario poner a disposición de los consumidores un abastecimiento satisfactorio, haciendo todo lo posible para obtener la mejor calidad que la tecnología permita. La fuente de abastecimiento y las circunstancias en el sitio en particular son lo que definirán la calidad del agua de dicha fuente, las dificultades que tendrán que enfrentarse para hacerla potable y las complejidades de los tratamientos que se deberán aplicar para convertirla en inocua (una de las características principales que debe cumplir el agua para ser considerada apta para consumo humano). Puede decirse que, en general, el agua subterránea es de mejor calidad y requiere menos tratamiento para su uso puesto que no acarrea sedimentos suspendidos, mientras que el agua superficial, por esa razón, requiere de 64 tratamientos diferentes y más complejos para la remoción de esos sólidos suspendidos y sustancias asociadas. Legalmente no se define un tratamiento único de potabilización del agua, simplemente, se recoge que un agua natural o tratada, será considerada como agua apta para el consumo público, cuando no contenga ningún tipo de microorganismo, parásito o sustancia en una cantidad o concentración que pueda suponer un peligro para la salud humana, y cumpla una serie de valores especificados: caracteres físico-químicos, microbiológicos, tóxicos y radioactivos. Algunas instituciones como la OEFA (Organismo de Evaluación y fiscalización ambiental) o las EPS (Entidades Prestadoras de Servicio) de Saneamiento captan el agua de cuerpos receptores como ríos, lagos, manantiales, pozos subterráneos, y les brindan un tratamiento con la finalidad de hacerlas aptas para consumo humano, también la Autoridad Nacional del Agua (ANA) autoriza el reúso de agua residual, bajo previa acreditación de que no se pondrá en peligro la salud humana y el normal desarrollo de la fauna y flora, o se afecte otros usos. En esta monografía, vamos a realizar un recorrido que sigue el agua en una Estación de Tratamiento de Agua Potable (ETAP). La idea es tener una visión global de una planta de tratamiento. El objetivo principal de este trabajo es dar a conocer el tratamiento del agua potable principalmente hablaré acerca del agua potable en Perú y Cajamarca, cómo es que se tratan las aguas en estos lugares y sus fases de tratamiento.

4

MATERIALES

Los materiales utilizados son los siguientes: a)

Medios Físicos: 

Trabajo humano



Folder



USB



Papel A4

b) Medios electrónicos 

Luz eléctrica



Laptop



Información de artículos en internet



Impresión



Software (Microsoft Word)

5

DISCUSIÓN Y RESULTADOS

El primer paso para potabilizar agua es determinar la calidad inicial del agua en la fuente de abastecimiento, lo que permitirá diseñar el tratamiento necesario. Es posible que el agua contenga metales, materia orgánica disuelta o particulada, color, sabor y olor desagradables, bacterias, virus, parásitos y otros microorganismos, grandes cantidades de calcio y magnesio, hierro y manganeso, carbonatos, bicarbonatos, cloruros o sulfatos en exceso, sustancias orgánicas de toxicidad elevada, etc. La lista puede ser muy larga y sin embargo, son pocas las sustancias cuya presencia se verifica en el agua para consumo. Existen tratamientos físicos, químicos, biológicos y combinaciones de ellos para la potabilización. (American W. y American S. 1998) 1. Tratamientos para Potabilizar el Agua: 1.1. Filtración convencional: En el caso de que la fuente de abastecimiento de agua es una fuente de agua subterránea, el suelo a través del cual pasa ésta en el acuífero actúa como un filtro natural que remueve la mayor parte de los sedimentos suspendidos acarreados por la lluvia. Para el caso de las aguas superficiales, es necesaria la filtración convencional que puede ser efectuada como primer paso en el tratamiento o hasta después de una serie de procesos. Los métodos de filtración pueden ser a través de filtros de arena rápidos o lentos, filtros de tierras diatomáceas, filtración directa o filtración empacada. Los procesos convencionales de filtración están precedidos por coagulación, floculación y sedimentación. La filtración es una combinación de procesos químicos y físicos. La filtración mecánica remueve las partículas suspendidas porque las atrapa entre los granos del medio filtrante (por ejemplo, arena). Existen diversos sistemas de filtración, como son: filtros lentos de arena, filtros de tierras diatomáceas, filtros directos, filtros empacados, filtros de membrana y filtros de cartuchos. (J.G. Jacangelo, J.M. Laine, 1994) 1.1.1. Filtros de arena: En el primer caso, los filtros consisten de camas de arena fina de un metro de grosor sobre una cama de grava de 30 cm de altura y un sistema de drenado. En el caso de los filtros lentos de arena, también son importantes los procesos biológicos, ya que los filtros forman una película delgada de microorganismos quienes atrapan y destruyen algas, bacterias y materia orgánica, incluso antes de que el agua llegue a los filtros propiamente dichos. (Environmental P, 1989) 1.1.2. Filtros de tierras diatomáceas: Los filtros de tierras diatomáceas o filtros de diatomitas forman una capa de medio centímetro de altura en un filtro puesto a presión o al vacío. Este filtro es muy adecuado cuando el agua presenta conteos bajos de bacterias y poca turbiedad, lo que representa sus

6

principales limitantes, así como que es potencialmente difícil mantener el grosor de la capa de tierra diatomácea en el interior de los filtros. (Environmental P, 1989) 1.1.3. Filtros empacados: Los filtros empacados contienen todas las etapas de la filtración montadas en una unidad: adición de reactivos, floculación, sedimentación y filtración. Se utiliza mucho para tratar agua superficial para la remoción de turbiedad, color y organismos coliformes. (Environmental P, 1990) 1.1.4. Filtros de carbón activado: Los filtros de carbón activado son utilizados cuando se desean remover malos olores, sabores o color desagradable del agua, compuestos orgánicos volátiles, plaguicidas e incluso radón. El carbón activado tiene una gran área superficial y por lo tanto alta capacidad de adsorción de compuestos, que quedan adheridos a la superficie del mismo. (Environmental P, 1989) 1.2. Desinfección: Debido a que la presencia de microorganismos patógenos en agua genera, las más de las veces, problemas agudos, se da mucho énfasis en la desinfección del agua, una vez que ésta es químicamente apta para el consumo humano. La desinfección mata o inactiva organismos causantes de enfermedades, mas la efectividad de la desinfección se juzga por la capacidad de controlar a los organismos indicadores que son las bacterias coliformes totales y fecales. (Environmental P, 1989) Estos organismos son inocuos al ser humano, pero su presencia indica que organismos patógenos pueden estar presentes o haber sobrevivido la desinfección. Como sustancia viables para la desinfección existen el cloro (por medio de cloro gas, hipoclorito de sodio o hipoclorito de calcio), cloramina y ozono; también se usa la irradiación con luz ultravioleta de baja longitud de onda. (Environmental P, 1989) 1.2.1.

Cloro: La cloración se efectúa con cloro gas o una sustancia que libere este gas, una vez que se

encuentra en el agua. En el primer caso el cloro gas a presión normal es un gas verdeamarillento y sumamente tóxico. Es muy efectivo para remover casi todos los patógenos microbianos y apropiados para desinfección en plantas de tratamiento, tanto como para la desinfección secundaria, en la red de distribución. (Environmental P, 1989) El cloro gas se distribuye en forma de líquido a presión en tanques y es inyectado en el agua a través de un orificio de Venturi, para que el cloro pase rápidamente al agua y se mezcle. Se requiere un tiempo de contacto entre el cloro y el agua para asegurar la desinfección y controlar al mismo tiempo el pH del agua. Otra forma de clorar es a través de hipoclorito de sodio o de calcio que están en forma líquida o sólida, respectivamente. Ambas son muy

7

corrosivas y con un fuerte olor a cloro, por lo que el almacenamiento debe ser adecuado para evitar daños por corrosión. En el caso del hipoclorito de sodio reacciona en forma espontánea con el aire y no debería ser almacenado por más de un mes pues pierde su efectividad. El hipoclorito de calcio, por el contrario, es muy estable y puede ser almacenado hasta un año. (Environmental P, 1989) 2. Agua Potable en Perú: 2.1.

Calidad del agua:

El agua es de vital importancia para el ser humano, ya que al ser considerado el solvente universal, ayuda a eliminar las sustancias que resultan de los procesos bioquímicos producidos en el organismo. Sin embargo, también puede transportar sustancias nocivas al organismo, ocasionando daños en la salud de las personas. Las fuentes de agua que abastecen a una población pueden proceder de la lluvia, de aguas superficiales o de aguas subterráneas. El agua que se trata para consumo humano es de origen superficial. En la siguiente tabla se clasifican los contaminantes presentes en el agua (Sunass, 2000). 2.2. Contaminantes presentes en el agua: Tabla 1: Clasificación de los contaminantes presentes en el agua. Fuente: Funiber (2011).

Estos contaminantes pasan por diferentes procesos con el objetivo de que el agua llegue a cumplir los límites máximos permisibles establecidos para los parámetros que se muestran en la tabla 2. En el Perú, los análisis para el control del proceso y de la calidad de las aguas tratadas se hacen de acuerdo con las Directivas sobre Desinfección de Agua para Consumo Humano de la Sunass, la Norma Técnica Peruana 214.003 del Instituto Nacional de Defensa de la Competencia y de Protección de la Propiedad Intelectual (Indecopi), y complementariamente, por las normas aplicables de la Organización Mundial de la Salud (OMS), la American Water Works Association (AWWA) o del American National Standars Institute (ANSI) . (CEPIS, OPS, OMS, 2004) (Rosasco, Otto 2006).

8

Tabla 2: Calidad del Agua. Fuente: Sunass (2000)

2.3. Principales procesos empleados en el tratamiento de agua para consumo humano: En el tratamiento del agua para consumo humano se emplean diferentes procesos; la complejidad de estos dependerá de las características del agua cruda. A continuación describiremos los principales: 2.3.1. Cribado: En este proceso se eliminan los sólidos de mayor tamaño que se encuentran en el agua (ramas, madera, piedras, plásticos, etcétera) por medio de rejas, en las que estos materiales quedan retenidos. (Rosasco, Otto 2006) 2.3.2. Coagulación-floculación: La coagulación consiste en la adición de coagulantes con el fin de desestabilizar las partículas coloidales para que sean removidas. Este proceso ocurre en fracciones de segundo, depende de la concentración del coagulante y del pH final de la mezcla. Mientras que la floculación es el proceso por el cual las partículas desestabilizadas chocan entre sí y se aglomeran formando los floc. En estos procesos, aparte de la remoción de turbiedad y color también se eliminan bacterias, virus, organismos patógenos susceptibles de ser

9

separados por coagulación, algas y sustancias que producen sabor y olor en algunos casos. (Rosasco, Otto 2006) El proceso de coagulación-floculación requiere ser controlado con mucho cuidado por ser una de las fases más importantes del tratamiento, ya que de este dependerá la eficiencia de los sedimentadores y filtros. En las plantas de tratamiento, la coagulación se lleva a cabo en la unidad denominada mezcla rápida y la floculación se realiza en floculadores. (Rosasco, Otto 2006) Respecto a los coagulantes es recomendable darles el tiempo suficiente para que las partículas del compuesto se disuelvan. Los coagulantes más usados son: sulfato de aluminio, cloruro férrico y sulfato férrico. Asimismo, se emplean ayudantes de coagulación, como polímeros catiónicos o aniónicos. Para determinar la dosis óptima de coagulante se realizan ensayos de prueba de jarras, que simulan las condiciones de coagulación-floculación de la planta, buscando obtener el floc pesado y compacto que pueda quedar fácilmente retenido en los sedimentadores y que no se rompa al pasar los filtros. (Rosasco, Otto 2006) 2.3.3. Sedimentación: Es el proceso físico mediante el cual las partículas en suspensión presentes en el agua son removidas o separadas del fluido, debido al efecto de la gravedad. Dichas partículas deberán ser más densas que el agua, y el resultado que se obtenga será un fluido clarificado y una suspensión más concentrada. (Funiber, 2011) La remoción de partículas se puede conseguir dejando sedimentar el agua, filtrándola o ejecutando ambos procesos de manera consecutiva, por esta razón ambos procesos se consideran complementarios. Entre los factores que influyen en la sedimentación podemos citar los siguientes: 

La calidad del agua (variación de concentración de materias en suspensión, temperatura del agua).



Las condiciones hidráulicas.



Procesos previos a la sedimentación. (Funiber, 2011)

Dependiendo del tipo de partícula que se remueva en cada unidad, los sedimentadores se clasifican en: 

Sedimentadores o decantadores estáticos: En estas unidades se produce la sedimentación normalmente con caída libre. Se distinguen los siguientes tipos: o

Desarenadores: Tienen como objetivo eliminar la arena del agua cruda, evitando que estas partículas interfieran en la operación de las bombas y en los siguientes procesos. (Funiber, 2011)

10

o

Unidades de flujo horizontal: Pueden ser sedimentadores de forma rectangular, circular o cuadrados. La remoción de lodos se puede hacer en forma continua o intermitente.

o

Unidades de flujo vertical: Son unidades de forma cilíndrica.

o

Unidades de flujo helicoidal: Se utilizan para tratar aguas con alto contenido de flóculos y que tengan alta velocidad de sedimentación. (Funiber, 2011)



Decantadores dinámicos: Requieren una alta concentración de partículas para incrementar las posibilidades de contacto en un manto de lodos, con una concentración de partículas de 10 a 20% en volumen. Tenemos los siguientes tipos: o

Unidades de manto de lodos con suspensión hidráulica: La ventaja es que no tienen, generalmente, ninguna pieza removible dentro del tanque ni requieren energía eléctrica para funcionar; asimismo, es necesario evitar turbulencia en la entrada del agua, puesto que esto afectaría al manto de lodos. (Arboleda, J 2000)

o

Unidades de manto de lodos con suspensión mecánica: Pueden ser de agitación, de separación y pulsante o de vacío.



Decantadores laminares: Son aquellos cuya eficiencia decrece a medida que aumenta la carga superficial en las celdas, también depende de las características del agua tratada y del diseño del sedimentador. o

Decantadores laminares de flujo horizontal: Con láminas planas paralelas inclinadas (ángulo de 5º), para obtener la pendiente adecuada que favorezca el escurriendo de los flóculos.

o

Decantadores laminares de flujo inclinado: Con módulos instalados con un ángulo de 60º. El sistema de módulos facilita la decantación de sólidos, por acortar el recorrido de deposición de las partículas sólidas e inducir a que el flujo del agua sea laminar. (Arboleda, J 2000)

2.3.4. Filtración: Es un proceso que consiste en la separación de partículas y pequeñas cantidades de microorganismos (bacterias, virus) a través de un medio poroso. Es la fase responsable de que se cumplan los estándares de calidad para el agua potable. Desde el punto bacteriológico, los filtros tienen una eficiencia de remoción superior a 99%. El tamaño de las partículas que quedan retenidas en mayor o menor proporción en los granos del lecho filtrante varía desde flóculos de 1mm hasta coloides, bacterias y virus inferiores a 10-3 mm. Cuando el floc tiene un volumen mayor que el de los poros del lecho filtrante quedará retenido por cernido en los intersticios del lecho; sin embargo, en el caso de las bacterias

11

cuyo tamaño es mucho menor que el de los poros quedarán removidas por una serie de fenómenos. (Arboleda, J 2000) En la filtración se producen las siguientes etapas complementarias: 

Transporte de las partículas dentro de los poros: Es un fenómeno físico e hidráulico, que está influenciado por parámetros que gobiernan la transferencia de masas.

Los

mecanismos

que

pueden

realizar

transporte

son:

cernido,

sedimentación, intercepción, difusión, impacto inercial y acción hidrodinámica. (Arboleda, J 2000) 

Adherencia a los granos del medio: Es un fenómeno de acción superficial, que está influenciado por parámetros físicos y químicos. Los mecanismos que pueden realizar adherencia son: fuerzas de Van der Waals, fuerzas electroquímicas y puente químico. (Arboleda, J 2000) Las unidades de filtración se clasifican teniendo en cuenta los siguientes parámetros: o

Lecho filtrante: Simple (arena o antracita) y lechos dobles o múltiples.

o

Sentido del flujo: Descendente, ascendente y ascendente-descendente.

o

Forma de aplicar la carga de agua sobre el lecho: A gravedad y a presión.

o

Forma de control operacional: Tasa constante y nivel variable, tasa constante y nivel constante y tasa declinante. (Arboleda, J 2000)

Los factores que influyen en la filtración son: 

Características de la suspensión: Tipo, tamaño, densidad, dureza o resistencia de las partículas suspendidas (flóculos), temperatura del agua por filtrar y concentración de partículas suspendidas en el afluente. (Arboleda, J 2000)



Características del medio filtrante: Tipo, granulometría, peso específico del material filtrante y espesor de la capa filtrante. (Arboleda, J 2000)



Características hidráulicas: Tasa de filtración, carga hidráulica disponible para la filtración, método de control de los filtros y calidad del efluente. El lavado de este filtro de arena se efectúa deteniendo el ingreso de agua a este, simultáneamente se abre la compuerta de lavado de tal manera que al disminuir bruscamente el nivel de agua dentro del filtro, el agua filtrada contenida en los canales laterales invierte su patrón de flujo debido a que tienen un mayor nivel, realizándose así el retrolavado que agita el lecho de arena y elimina las partículas por medio del canal de lavado. Luego de terminado el retrolavado se cierra la compuerta de lavado y se abre la compuerta de ingreso para restablecer el proceso de filtrado. (Arboleda, J 2000)

12

2.3.5. Desinfección Es el último proceso de tratamiento del agua, que consiste en la destrucción selectiva de los organismos potencialmente infecciosos. Lo que significa que no todos los organismos patógenos son eliminados en este proceso, por lo que requieren procesos previos como la coagulación, sedimentación y filtración para su eliminación. (CEPIS, OPS /OMS 2004/2006) Los factores que influyen en la desinfección son: 

Los microorganismos presentes y su comportamiento.



La naturaleza y concentración del agente desinfectante.



La temperatura del agua.



La naturaleza y calidad del agua.



El pH del agua.



El tiempo de contacto. (CEPIS, OPS /OMS 2004/2006)

La efectividad de la desinfección se mide por el porcentaje de organismos muertos dentro de un tiempo, una temperatura y un pH prefijados. La resistencia de estos microorganismos varía, siendo las esporas bacterianas las más resistentes, le siguen en resistencia los quistes de protozoarios, virus entéricos y por último las bacterias vegetativas (coliformes). (CEPIS, OPS /OMS 2004/2006) La presencia de sólidos reduce la eficacia de la desinfección debido a que los organismos asociados a estos sólidos pueden estar protegidos de la acción del agente desinfectante físico o químico. Los agentes químicos más importantes son el cloro, el bromo, el yodo, el ozono, el permanganato de potasio, el agua oxigenada y los iones metálicos. (CEPIS, OPS /OMS 2004/2006) Los agentes físicos más usados son los sistemas de coagulación-floculación, sedimentación, filtración, el calor, la luz y los rayos ultravioleta. El cloro es el agente desinfectante más importante; puede utilizarse en forma de gas, de líquido o de sal (hipoclorito de sodio). Es de fácil aplicación, manejo sencillo y bajo costo. En dosis adecuadas no produce riesgos para el hombre ni para los animales. Su efecto residual protege al agua de contaminarse en las redes de distribución. Es importante tomar precauciones en el uso del cloro, debido a la formación de trihalometanos, los cuales son considerados potencialmente peligrosos. La Agencia para la Protección del Ambiente de Estados Unidos ha fijado un límite máximo permisible de 0,08 mg/l para los trihalometanos en el agua para consumo humano. (CEPIS, OPS /OMS 2004/2006)

13

Ilustración 1: Esquema Coagulación-Floculación, Decantación y Espesamiento de Lodos. Fuente: http://www.elaguapotable.com/coagulacion-floculacion.htm

Ilustración 2: Ciclo de Manejo de las Aguas Residuales Municipales. Fuente: Organismo de evaluación y fiscalización ambiental (2014)

14

3. Agua Potable en Cajamarca: El uso del agua en el Perú se ejerce mediante derechos de uso otorgados por la Autoridad Nacional del Agua, la cual puede otorgar o restringir su uso cuando esta es mal empleada por la comunidad. Se establece además que los servicios de saneamiento deben ser prestados por entidades públicas, privadas o mixtas, más conocidas como “entidades prestadoras”, constituidas con el único propósito de brindar los servicios de saneamiento; estas entidades deben garantizar la continuidad y la calidad de los servicios que presta. La entidad prestadora de servicios en el distrito de Cajamarca es E.P.S. SEDACAJ S.A. Durante los últimos años se ha observado que el abastecimiento de agua potable en el distrito

de

Cajamarca

ha

presentado

problemas.

Esto

se

debe

principalmente al crecimiento desordenado de la ciudad y a la deficiente preparación de la entidad prestadora del servicio para poder afrontar este tipo de problemas. (Rosendo F, 1996) La misión de E.P.S. SEDACAJ S.A. es la de “Prestar servicios de agua potable y alcantarillado con calidad suficiente en el ámbito de operación atendiendo la demanda futura oportunamente con cultura empresarial de competitividad y responsabilidad social”. Sin embargo esto no se cumple, ya que, existe inequidad en el servicio. (Rosendo F, 1996) Las fuentes de agua que abastecen a la provincia de Cajamarca son el Río Porcón, el Río Grande, El Río San Lucas; de los cuales el Río Grande es del que se capta mayor cantidad de agua (160 l.p.s.). Se observa además que en ninguna de las captaciones se llega a la capacidad autorizada de captación emitida por parte de la Autoridad Nacional del Agua. Esto se debe posiblemente a que las instalaciones no son adecuadas en cuanto a su capacidad. Se podría decir que si se captara en su totalidad la cantidad de agua autorizada, el abastecimiento de agua en el distrito de Cajamarca mejoraría considerablemente. Se observa que el sistema de abastecimiento de agua potable del distrito de Cajamarca tiene una antigüedad promedio de 46 años, siendo más antiguo el sistema comprendido por la captación del Rio San Lucas y la planta de tratamiento Santa Apolonia, además de sus respectivas tuberías de conducción. (Miguel A, 2007) 4. Plantas de Tratamiento de Aguas: Una planta de tratamiento de aguas potables es el conjunto de instalaciones, destinadas a mejorar la calidad del agua, que se localizan en un espacio físico relativamente reducido. (Casero D, 2007) Así pues, una planta de tratamiento es una instalación a la que llega una materia prima: agua bruta (o semielaborada) que, en términos generales, será un agua impotable y sale un producto elaborado: agua potable. Puede considerarse entonces como una auténtica “fábrica de agua potable”. (Casero D, 2007)

15

4.1. Características de una Planta de Tratamiento de Agua Potable: Las características de una planta de tratamiento de agua potable dependen de dos factores básicos: la calidad del agua bruta y el caudal a tratar. 

La calidad del agua bruta es una variable que depende del tiempo. Es de esperar que, a lo largo de la vida de la planta, se producirán variaciones importantes en la calidad del agua bruta, presentándose las denominadas “puntas de contaminación” de forma estacional, con las lluvias, estiaje, etc. o aleatoria (accidentes). (Casero D, 2007)



El caudal a tratar es otra variable temporal, es decir que depende del tiempo. La variación de la demanda a lo largo de los días, semanas, meses y años. El caudal punta a considerar en una planta de tratamiento será función, para un esquema de demanda dado, de la capacidad de almacenamiento (es decir, de regulación) del abastecimiento. Sin embargo, en una planta de tratamiento pueden distinguirse: La capacidad de tratamiento y La capacidad hidráulica. Habitualmente, la capacidad hidráulica de una planta de tratamiento suele ser de un 20 a un 50% mayor que su capacidad de tratamiento. (Casero D, 2007)

Así pues, según las características del agua a tratar, podrá ajustarse el caudal máximo previsto con la capacidad de tratamiento (en cuyo caso, la capacidad hidráulica será un factor de seguridad), con la capacidad hidráulica (si es poco probable que se presenten simultáneamente las puntas de contaminación y demanda) o con un valor intermedio entre ambas. (Casero D, 2007)

5. Plantas de Tratamiento de Aguas de Exceso Convencionales y de Ósmosis Inversa: Las aguas de exceso se originan en la temporada de lluvias que transcurre entre los meses de octubre y abril. El agua que cae en grandes cantidades sobre la zona de operaciones, ingresando a las pilas de lixiviación y a las pozas de procesos, genera un excedente de agua en el sistema que es necesario liberar ya que afecta el proceso de producción y puede poner en riesgo su capacidad de contención. Previamente tratada, el agua es enviada de regreso al medio ambiente. (Contreras K. 2008) La planta Yanacocha Norte implementó y mejoró este tratamiento de aguas de exceso incorporando un nuevo sistema con tecnología de punta denominado Tratamiento de Aguas por Ósmosis Inversa. El agua de exceso, empujada por la presión de un sistema de bombeo, se hace pasar por unas membranas especiales muy finas, las que, sin el uso de reactivos químicos y con una alta eficiencia, atrapan el contenido de metales y otras sustancias, dejando pasar el agua ya libre de elementos perjudiciales para el medio ambiente.

16

Ilustración 3: Planta de Ósmosis Inversa Fuente: Tratamiento del Agua Yanacocha

En octubre del 2006, el Consejo Nacional de Medio Ambiente (CONAM), el ente ambiental más importante del país, distinguió a Yanacocha con un Certificado de Experiencia Exitosa en el “Premio Nacional a la Producción más Limpia y a la Ecoeficiencia”. Esto muestra el avance y el reconocimiento al cuidado del agua que hace Yanacocha en sus operaciones. Recibir un reconocimiento de ese tipo le está dando a Cajamarca la tranquilidad de que la empresa está haciendo las cosas de forma correcta. (Contreras K. 2008) 5.1. Plantas de Tratamiento de Aguas Ácidas: En el tratamiento de aguas ácidas (presentes en forma natural en las aguas subterráneas y superficiales de las zonas de Jalca) se utilizan reactivos tales como la cal, que permite neutralizarlas y tratarlas adecuadamente. Esto tiene que ver con el pH, que es una unidad de medida de la acidez de los líquidos. La legislación ambiental vigente establece que el pH adecuado para cualquier uso debe estar entre 6 y 9 unidades; valores menores a este rango son considerados aguas ácidas. Al neutralizar el agua por efecto de los reactivos, el pH llega a fluctuar dentro del rango indicado y, con la ayuda de sustancias floculantes y coagulantes, se separa los metales y demás partículas que afectan la calidad del agua; así el líquido es devuelto al medio ambiente en las condiciones adecuadas. (Contreras K. 2008)

17

Ilustración 4: Planta de tratamiento de aguas ácidas. Fuente: Tratamiento del Agua Yanacocha

5.2. Plantas de Tratamiento de Aguas Servidas: En Yanacocha existen 14 plantas de tratamiento de aguas servidas ubicadas en todas las instalaciones de la empresa. Todas estas aguas son debidamente tratadas antes de ser devueltas al medio ambiente. Yanacocha cuenta con la autorización de la Dirección General de Salud Ambiental (DIGESA) para descargar esta agua, previamente tratada, en puntos específicos. La calidad de agua descargada al medio ambiente es continuamente monitoreada y los resultados son remitidos periódicamente a las autoridades respectivas. (Contreras K. 2008) 5.3. Aguas de Lavaderos de Vehículo: Al lavar los vehículos, el agua queda impregnada de tierra, barro y muchas veces también de restos de hidrocarburos. Toda el agua utilizada en el lavado de vehículos y maquinaria es también llevada a una planta de tratamiento especial que permite limpiarla de residuos tóxicos, propios del contacto del agua de lavado con aceites y combustibles, y sedimentos que puedan afectar su calidad. (Contreras K. 2008)

18

CONCLUSIONES 

La aplicación de políticas de prevención en las fuentes de agua superficial evitarían los diferentes grados de contaminación de este recurso y por consiguiente los tratamientos costosos para hacerla potable.



Un adecuado proceso de coagulación-floculación se verá reflejado en el proceso de sedimentación, debido a que los flóculos formados quedarán retenidos fácilmente en los sedimentadores, obteniéndose turbiedades bajas que ayudarán a incrementar la eficiencia de los filtros.



Es importante una adecuada dosificación de cloro para evitar la formación de productos nocivos para la salud, como los trihalometanos.



Se debe considerar el posible tratamiento de las aguas residuales generadas para devolverlas en las mismas condiciones en que fueron captadas, cumpliendo de esta manera con los límites de vertido establecidos por el organismo competente.



El agua es un recurso limitado, por lo tanto es necesario tomar medidas que garanticen un manejo racional de este por parte de la población.



El sistema de agua potable del distrito de Cajamarca cubre en su totalidad todos sus sectores, sin embargo la continuidad del servicio no es equitativa ya que algunos cuentan con más cantidad de horas de abastecimiento, mientras que otros con menor cantidad de horas de abastecimiento.

19

BIBLIOGRAFÍA 

American Water Works Association y American Society of Civil Engineers, Water Treatment Plant Design,

McGraw-Hill,

Nueva

York,

(1998).

Obtenido

de

:

https://www.psa.es/es/projects/solarsafewater/documents/libro/04_Capitulo_04.pdf 

Arboleda, Jorge (2000). Teoría y práctica de la purificación del agua. Tomos 1 y 2. Bogotá: McGraw-Hill.



Casero Rodríguez, David. Potabilización del Agua (2007)



CEPIS, OPS /OMS (2004/2006). Tratamiento de agua para consumo humano. Manual I: Teoría. Tomos I y II. Lima



Consorcio Agua Azul S.A. (2011). Aprovechamiento óptimo de las aguas superficiales y subterráneas del Río Chillón. Lima. [Consulta: 25 de abril del 2011.]



Contreras K. (2008). Ciudad Sostenible, documento sobre el agua. Obtenido de http://www.eventos.ula.ve/ciudadsostenible/documentos/pdf/agua.pdf



Environmental Protection Agency, Environmental pollution control alternatives: Drinking water treatment for small communities, EPA/625/5-90/025, 82, (1990).



Environmental Protection Agency, Technologies for Upgrading existing or desingning new drinking water

treatment

facilities,

EPA/625/4-89/023,

209,

(1989).

Obtenido

de:

https://www.psa.es/es/projects/solarsafewater/documents/libro/04_Capitulo_04.pdf 

Evaluación de la inocuidad microbiana del agua de consumo: mejora de los sistemas y métodos . Obtenido de: (http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/es/index.html)



Ferrer, José; Seco, Aurora, - “Tratamiento Biológico de Aguas Residuales” 1ra Edición – México 2008 – 188p



Fundación Universitaria Iberoamericana (Funiber). Programa Máster en Gestión Integrada (2011). Medio ambiente, calidad y prevención. Tomo I. Barcelona.



J.G. Jacangelo, J.M. Laine, E.W. Cummings, A. Deutschmann, J. Mallevialle y M.R. Wiesner, Evaluation of Ultrafiltration membrane pretreatment and nanofiltration of surface waters, American Water Works Association y AWWA Research Foundation, Denver, (1994).



Miguel Auge, Agua Fuente de Vida. Universidad de Buenos Aire. Fondo editorial 2007



OEFA.

(2014).

Fiscalización

Ambiental

en

Aguas

Residuales.

Obtenido

de:

https://www.oefa.gob.pe/?wpfb_dl=7827 

Rosasco, Otto (2006). “Abastecimiento, Contaminación y Problemática del Agua en el Perú”. Simposio. Anales 2006. Lima. . [Consulta: 14 de abril del 2011.]



Rosendo F. Chávez Díaz, Recursos de Agua: Aprovechamiento y Política del Agua. Pontificia Universidad Católica del Perú. Fondo editorial 1996.



Sunass (2000). Parámetros de calidad y límites máximos permisibles. Lima. . [Consulta: 4 de abril del 2011.]

20