1.4. MARCO TEORICO Y CONCEPTUAL
1.4.5. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE LA PLANTA DE
1.4.5.1. Captación de agua
La fuente de abastecimiento está constituida por las quebradas de Angurra, Pachachaca y Quebrada Honda ubicada en las comunidades del mismo nombre.
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Los caudales máximos de entrada son de 40 L/s, 25 L/s y 30 L/s respectivamente con turbiedades que pueden llegar a superar las 800 NTU en temporadas de lluvia principalmente.
La conducción del agua cruda es por gravedad hasta la Planta de Tratamiento de Agua mediante líneas de conducción detallas a continuación:
Tabla 2. Dimensiones de líneas de conducción de agua
Captación Diámetro de Tubería Longitud Angurra 8 pulgadas 16 km Pachachaca 4 pulgadas 2 km Quebrada Honda 6 pulgadas 3 km
FUENTE: Planta San Rafael
Las tres captaciones de agua se encuentran a la intemperie y no existe sistemas de protección completa contra la contaminación externa, constituida principalmente por desechos fecales de animales y personas, agricultura y ganadería (ver Fig. A3, A4, A5, A6, A7– Anexo).
La falta de protección de las fuentes de agua genera mucha contaminación, principalmente en época de lluvias.
1.4.5.2. Coagulación
El agua puede contener una variedad de impurezas, solubles e insolubles, entre estas últimas destacan las partículas coloidales y los microorganismos en general. Tales impurezas coloidales presentan una carga superficial negativa, que impide que las partículas se aproximen unas a otras y que las lleva a permanecer en un medio que favorece su estabilidad. Para que estas impurezas puedan ser removidas, es preciso
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alterar algunas características del agua, a través de los procesos de Coagulación, Floculación, Sedimentación y Filtración.
En San Rafael, el agua es mezclada con Sulfato de Aluminio para el proceso de Coagulación, que tiene por finalidad la desestabilización de las partículas coloidales. Ésta mezcla es del tipo rampa, generado por un canal inclinado y la dosificación se realiza por gravedad mediante dosificadores a carga constante.
Al final del canal el agua choca contra una pared que cambia bruscamente la dirección del agua, generando turbulencia para favorecer la formación de una mezcla homogénea del reactivo coagulante con el agua (Ver Fig. A8 – Anexo).
1.4.5.3. Floculación
El objetivo principal de la floculación es reunir las partículas desestabilizadas para formar aglomeraciones de mayor peso y tamaño que sedimenten con mayor eficiencia.
Se debe reunir ciertas características como peso, tamaño y compacidad. Para lograrlo esta unidad debe trabajar bajo determinados parámetros que están en función de la calidad de agua que trata.
En PTAP San Rafael, el agua ingresa a los floculadores de flujo horizontal, existe una sola unidad que está conformada por 6 tramos de dimensiones: 0,47 m; 0,41 m; 0,33 m; 0,38 m; 0,37m y 0,58m de ancho, 6 m de largo y profundidad de 2 m. (Ver Fig. A9 – Anexo).
Cuenta con un canal de distribución, formado por un canal central y 6 compuertas para la distribución hacia los sedimentadores.
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1.4.5.4. Sedimentación
La sedimentación de los lodos formados previamente se lleva a cabo en los equipos decantadores. Se entiende por sedimentación la remoción por efecto de la gravitacional de las partículas presentes en el agua. Estas partículas deberán tener un peso específico mayor que el del fluido. A diferencia de la filtración, que también es un proceso de remoción de partículas, la sedimentación remueve partículas más densas, mientras que la filtración remueve aquellas partículas que tienen una densidad cercana a la del agua o que han sido re suspendidas y por lo tanto no pudieron ser removidas en el proceso anterior.
En Planta de Tratamiento San Rafael, el agua ingresa a los dos decantadores de flujo horizontal, de dimensiones: 15 m de largo, 5 m de ancho y 3 m de profundidad, donde se realiza la sedimentación de los flóculos. (Ver Fig. A10 – Anexo)
Con la finalidad de no sobrepasar los niveles de turbiedad especificados en la norma, en la entrada a la Planta de Tratamiento San Rafael se desvía el agua cuando la turbiedad es muy alta, puesto que esta planta de tratamiento no tiene las condiciones necesarias para tratar altas turbiedades, lo que origina la disminución en el abastecimiento de agua a la población.
1.4.5.5. Filtración
La filtración consiste en la remoción de partículas suspendidas y coloidales presentes en el agua y que escurre a través de un medio poroso. En general, la filtración es la operación final de clarificación que se realiza en una planta de tratamiento de agua y, por consiguiente es el
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responsable principal de la producción de agua de calidad coincidente con los estándares de potabilidad del agua.
En la Planta de Tratamiento “San Rafael” – Cutervo, el Sistema de Filtración es del tipo DEGREMONT, existe una batería de 5 filtros de arena en paralelo de tipo cilíndrico cerrado de 2 m de diámetro y 1,50 m de altura (D =2 m x Hc = 1,5 m). Cuando está en operación el agua ingresa por la parte superior del filtro, atraviesa el lecho filtrante y sale por la parte inferior.
El sistema de limpieza es por Retro Lavado, el filtro a lavar se despresuriza y queda abierto a la atmosfera, lo que permite la entrada del agua filtrada proveniente de los 4 filtros restantes por la parte inferior, la presión del agua expande la arena hacia arriba arrastrando toda la suciedad retenida la que es expulsada por la tubería de drenaje, el proceso de lavado se interrumpe cuando el agua sale totalmente limpia, esta operación se repite en el resto de los filtros componentes del sistema. (Ver Fig. A11 – Anexo)
1.4.5.6. Desinfección
La desinfección del agua significa 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 producción y crecimiento de estos microorganismos. Si estos no son eliminados, el agua no es potable y es susceptible de causar enfermedades.
Los desinfectantes no solo deben matar los microorganismos sino que deben además tener un residual de desinfectante para prevenir
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contaminación de microorganismos en tuberías de las redes de distribución de la ciudad.
La desinfección se realiza mediante la adición de una solución de Hipoclorito de Calcio, no se cuentan con dosificadores automáticos y no se cuenta con una cámara de contacto y dosificación. La dosificación se realiza en el agua a la entrada del reservorio de 1500 m3 de capacidad. Se toman las muestras de cloro residual libre cada 2 horas para controlar la concentración de Cloro Residual Libre en la salida de la Planta de Tratamiento. (Ver Fig. A12 – Anexo)
Se toman las muestras en forma diaria en las redes de distribución de agua para tener un control estricto de la concentración de cloro residual libre, la cual no deberá contener menos de 0,5 mgL-1 de cloro residual libre en el 90 % de las muestras tomadas durante el mes, del 10 % restante ninguna debe contener menos de 0,3 mgL-1 y la turbiedad deberá ser menos de 5 NTU según el Reglamento de calidad de Agua para Consumo Humano (Decreto Supremo N° 031 -2010 SA).
Fig. 2 Diagrama en bloques de proceso de la Planta de Tratamiento “San Rafael”.
Fuente: Municipalidad Provincial de Cutervo.