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quimica
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CAPITULO I. GENERALIDADES
Descripción de la Institución.
Reseña Histórica Hidrológica de Venezuela:
Empresa estatal venezolana constituida el 24 de mayo de 1990. Comienza a funcionar
conjuntamente con 10 empresas hidrológicas regionales, teniendo como responsabilidad
desarrollar políticas y programas en materia de abastecimiento de agua potable, recolección y
tratamiento de aguas servidas y drenajes urbanos, así como el establecimiento de directrices para
la administración, operación, mantenimiento y ampliación de los sistemas atendidos por cada una
de sus filiales. La hidrológica de Venezuela hace cumplir la Ley Orgánica para la prestación de
los servicios de agua potable y saneamiento (Lopsas); incentiva la participación ciudadana, y
desarrolla proyectos planteados por las comunidades y las Mesas Técnicas de Agua.
Las empresas filiales y descentralizadas que son regidas y supervisadas por HIDROVEN,
son las siguientes:
Hidrológica de la Región Capital (HIDROCAPITAL), en el Distrito Capital y los estados
Miranda y Vargas.
Instituto Municipal Aguas de Sucre (IMAS), en el estado Miranda.
HIDROANDES, estados Barinas y Trujillo.
HIDROBOLÍVAR, estado Bolívar
HIDROCARIBE, estados Anzoátegui, Nueva Esparta y Sucre.
HIDROCENTRO, estados Aragua, Carabobo.
HIDROFALCÓN, estado Falcón.
HIDROLAGO, estado Zulia.
HIDROLLANOS, estado Apure.
HIDROPÁEZ, estado Guárico.
HIDROSUROESTE, estado Táchira.
HIDROLARA, estado Lara.
CVG-GOSH estados Amazonas y Delta Amacuro.
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Aguas de Mérida
Aguas de Ejido.
Aguas de Monagas.
Aguas de Cojedes.
Aguas de Mérida.
Aguas de Portuguesa.
Aguas de Yaracuy.
Cada empresa regional cubre entre uno y tres de los 23 estados del país. La responsabilidad
en cuanto a fijación de tarifas dentro de los niveles máximos fijados por el gobierno nacional es
compartida por las empresas regionales y las municipalidades.
HIDROVEN y sus empresas regionales afiliadas son los propietarios directos de parte de la
infraestructura central para el abastecimiento de agua a las empresas municipales y estatales
Descripción de la empresa:HIDROFALCON
La Hidrológica de Los Médanos Falconianos, HIDROFALCON se constituyó el 8 de
noviembre de 1990, a raíz de la supresión del Instituto Nacional de Obras Sanitarias (INOS).
Hidrofalcón es filial de Hidroven, C.A., casa matriz del sector hidrosanitario que se encarga
de definir las normas, lineamientos y estrategias de las empresas hidrológicas regionales para la
administración, planificación y formulación de las políticas que permiten orientar la acción del
sector Agua Potable y Saneamiento hacia el proceso de modernización y desarrollo de los
modelos de prestación del servicio.
Desde su creación, Hidrofalcón ha puesto especial énfasis en el avance de los esquemas en
los cuales se privilegian esos modelos de prestación confiable del servicio y la atención al
usuario; una gerencia que ha rescatado la necesidad del mantenimiento, rehabilitación de las
instalaciones, la optimización de los costos operativos y una gestión administrativa caracterizada
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por su autosustentabilidad y transparencia, que permiten destacar las acciones dirigidas al valor
del recurso agua.
La Empresa atiende territorialmente al Estado Falcón, y estratégicamente es proveedor
seguro del Centro Refinador Paraguaná, el cual es el centro de refinación petrolero más
importante del país y Sur América. Esto le ha permitido recibir en forma continua, asesoría de la
industria petrolera, lo que ha reforzado la cultura organizacional colocándola en un alto nivel de
exigencia, en cuanto a calidad y productividad, para atender la demanda de la prestación del
servicio.
En sus años de operaciones, HIDROFALCÓN, C.A. ha establecido fundamentos
administrativos y gerenciales sólidos, que le han generado la confianza de la colectividad al
verificarse la seriedad y responsabilidad en la gestión desarrollada por la hidrológica en el Estado
Falcón.
Desde el diagnóstico de las necesidades hidrosanitarias del Estado Falcón, en la fase inicial
de la ley Megaproyecto Social 1992 y con la ejecución de las obras contempladas en los planes
de inversión, se han solventado múltiples deficiencias en el Estado y han implicado una mejoría
sustancial en la calidad de vida de la población.
Misión: Prestar los servicios de agua potable y saneamiento para satisfacer las necesidades de
nuestras comunidades en armonía con el ambiente, mediante una gestión basada en la
optimización de procesos y el uso de tecnología adecuada, que aseguren la sustentabilidad
financiera con un personal competente, proveedores confiables y comunidad organizada.
Visión: Organización líder en innovación y gestión sustentable de servicios públicos, reconocida
mundialmente como modelo de eficiencia, vinculada al mejoramiento de la calidad de vida,
respaldada por el compromiso y la responsabilidad de su gente, que labora con sensibilidad social
y vocación de servicio.
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Planteamiento del problema:
El proceso de potabilización de las aguas en Venezuela se rige según la normativa
establecida por la Organización Mundial de la Salud (OMS), que estipula que el porcentaje de
aluminio presente en el vital líquido debe ser hasta 0,20mg/L, durante el proceso de traslado del
agua a las plantas empleado por las hidrológicas. Se tiene como primer paso para aplicación de
esta norma, que dentro de los parámetros de la potabilidad plantea la no contención de olor, color,
ni sabor; además de establecer la presencia de mg de plomo, hierro y aluminio.
El agua debe ser bacteriológicamente pura, así como fisicoquímicamente inofensiva para la
salud de los usuarios, por lo que se debe garantizar que no contenga ningún tipo de bacterias. A
su entrada a las distintas plantas, se le aplica cloro para desinfectar y eliminar las mismas.
Con la aplicación de este desinfectante, se inicia el tratamiento que permite quitar los
sedimentos como limos y arcilla, con el uso de sales como el sulfato de aluminio y polímeros
como policloruro de aluminio, sustancias que contribuyen a que esos agentes se agrupen entre
ellos y vayan hasta el fondo. Luego de la sedimentación y floculación y posterior a todo el trabajo
de purificación, nuevamente se aplica el cloro para garantizar una vez más que el agua cuando
entre en la red, contenga un residual de este elemento hasta su llegada a los hogares, calculado
entre 1,5 y 0,5mg/L, debido a su efecto prolongado que elimina bacterias.
Cabe destacar que las aguas de los embalses tienen que ser tratadas, porqueseencuentran
retenidas, y adquieren un grado de contaminación, perdiendo la capacidad de autodepuración que
mantienen en los ríos producto del oxígeno, de no hacerlo pudieran ocasionar enfermedades,
debido a que contienen materia orgánica y bacterias, y es por ello que el uso del cloro es la mejor
forma de garantizar la calidad del servicio.
En los últimos años se han presentado fallas en los sistemas de cloración de las plantas de
potabilización del estado Falcón como se ha demostrado en los análisis realizados en los
laboratorios de HIDROFALCON, especialmente de las muestras provenientes del oriente
Falconiano, es por ello que se hace necesario realizar un inventario de los mismos en esta zona
para poder solventar la situación solicitando de esta manera la intervención a los entes pertinentes
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en dichos sistemas, mejorando así, la calidad del agua suministrada a la población y prevenir de
esta forma la propagación de enfermedades.
Objetivos
Objetivo General:
Evaluar el sistema de desinfección (cloración) de agua potable del oriente del
estado Falcón.
Objetivos específicos
Realizar un inventario del sistema de cloración de las plantas ubicadas en el
oriente del estado Falcón.
Analizar características, fallas y necesidades del sistema de cloración de cada
población del oriente del estado Falcón.
Proponer los posibles riesgos en caso de fallas en el sistema de cloración del
oriente del estado Falcón.
Establecer recomendaciones para mejorar fallas en el sistema de cloración del
oriente del estado Falcón.
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CAPITULO II. BASES TEORICAS
Bases teóricas
Historia de la potabilización del agua:
La historia del agua potable es muy remota. En Siria y Babilonia se construyeron
conducciones de albañilería y acueductos para acercar el agua desde sus fuentes a lugares
próximos a las viviendas. Los antiguos pueblos orientales usaban arena y barro poroso para filtrar
el agua, también en Europa los romanos construyeron una red de acueductos y estanques, podían
traer agua desde distancias próximas a los 90 km., instalaron filtros para obtener agua de mayor
calidad, llegaban a separar el agua de buena calidad que usaban para beber y cocinar del agua de
peor calidad, obtenida de otras fuentes, que utilizaban para riegos y limpiezas, hecho que hoy día
en la mayor parte de las ciudades aún no se separa y la misma agua que se emplea para beber se
emplea para usos tales como la limpieza de inodoros. Hay registrados métodos para mejorar el
sabor y el olor del agua 4.000 años antes de Cristo. Escritos griegos recomendaban métodos de
tratamiento tales como filtración a través de carbón, exposición a los rayos solares y ebullición.
En el antiguo Egipto dejaban reposar el agua en vasijas de barro durante varios meses para dejar
precipitar las partículas e impurezas, y mediante un sifón extraían el agua de la parte superior
(decantación), en otras ocasiones incorporaban ciertas sustancias minerales y vegetales para
facilitar la precipitación de partículas y clarificar el agua (coagulación). En los comienzos del
1500 antes de Cristo, se tiene referencias de que los egipcios usaban ya un producto, que hoy se
emplea para el mismo fin, el alumbre para lograr precipitaras partículas suspendidas en el agua.
El primer sistema de suministro de agua potable a toda una ciudad, fué llevado a cabo por
John Gibb, en 1804, quien logró abastecer de agua filtrada a la ciudad de Glasgow, Escocia
En 1806 se pone en funcionamiento en Paris una gran planta de tratamiento de agua, en esta
planta se dejaba sedimentar el agua durante 12 horas y a continuación se procedía a su filtración
mediante filtros de arena y carbón y en 1827 James Simplón construye en Inglaterra un filtro de
arena para tratar y el agua potable.
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Ya en el siglo XX de nuestra época se estableció la filtración como un efectivo medio para
eliminar partículas del agua aunque el grado de claridad conseguido no era medible en esta
época. Al comienzo del siglo XX en Europa se estableció de forma más regular la filtración lenta
sobre arena. Durante la segunda mitad de este siglo XX los científicos alcanzaron grandes
conocimientos sobre las fuentes y efectos de los contaminantes del agua potable ( en 1855 se
probó que el cólera era una enfermedad de transmisión hídrica al relacionarse con un brote
surgido en Londres a consecuencia de la contaminación de un pozo público por aguas residuales).
En 1880 Pasteur explicó cómo organismos microscópicos podian transmitir enfermedades a
través del agua. En el siglo XX se descubrió que la turbiedad del agua no era solo un problema
estético; las partículas en las fuentes del agua tales como la materia fecal, podría servir de refugio
a los patógenos.
Así como la filtración se mostró como un método de tratamiento efectivo para reducir la
turbiedad, desinfectantes como el cloro jugaron un gran papel en la reducción del número de
brotes epidémicos en los comienzos del siglo XX. En 1908 se empleó el cloro por primera vez
como un desinfectante primario del agua potable de New Jersey. Otro desinfectante como el
ozono, también empezó a emplearse por estas fechas en Europa. A continuación aparecieron otras
sustancias químicas procedentes de vertidos, generalmente industriales, contaminando las aguas
objeto de abastecimiento publico (mayoritariamente aguas superficiales) y causando un gran
impacto negativo y obligando a la implantación de técnicas de tratamiento del agua cada vez mas
efectivas y complejas (coagulación, floculación , adsorción con carbón activo, etc.) y a veces no
han sido lo efectivas que se esperaban para eliminar algunos de los nuevos y emergentes
contaminantes.
Los sistemas de abastecimiento de agua potable sin tratar, o con un tratamiento inadecuado,
siguen siendo la mayor amenaza para la salud pública, especialmente en los países en desarrollo,
donde casi la mitad de la población consume agua contaminada. En estos países, enfermedades
como el cólera, la tifoidea y la disentería crónica son endémicas y matan a niños y a adultos. En
1990 más de tres millones de niños menores de cinco años murieron por enfermedades diarreicas.
Los más recientes avances en el tratamiento del agua han sido las mejoras alcanzadas en el
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desarrollo de membranas para osmosis inversa y otras técnicas como la ozonización y otras
relativas a la eliminación de los cada vez mayor número y cantidad de contaminantes encontrados
en el agua potable.
Agua prepotable y potable:
Según J. Rodier en 1981, El aguaprepotable es aquella antes de ser sometida a los
correspondientes tratamientos potabilizadores, y el agua potable se denomina al agua apta para el
consumo humano, una vez que ha pasado por el correspondiente tratamiento potabilizador. El
agua que es un compuesto natural, para ser consumida requiere hoy día una serie de operaciones
que nos aseguren su vuelta a una calidad aceptable desde el punto de vista sanitario. No llega de
forma casual y simple al domicilio de los usuarios.
Hoy en día, en las estaciones de tratamiento de agua potable (ETAP) se realizan los
procesos necesarios para que el agua natural procedente de los embalses y otras captaciones se
transforme en agua apta para el consumo humano.
Tratamiento De Aguas:
Los tratamientos de saneamiento que se le realizan a las aguas, tienen el fundamento de
mejorar la calidad en cuanto a las características físicas, químicas y biológicas, previas a su
reutilización o deposición final. Estos tratamientos se pueden clasificar de la siguiente manera:
De acuerdo a la naturaleza del proceso:
Proceso Físico: Depende de las propiedades físicas de la impureza. Ejemplo: Tamizado,
Sedimentación, Filtración y Osmosis
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Proceso Químico: Depende de las propiedades químicas de la impureza o que utiliza las
propiedades químicas de reactivos agregados. Ejemplo: Precipitación, Coagulación,
Desinfección, intercambio iónico
Proceso Biológico: Utiliza reacciones bioquímicas en aguas residuales para remover impurezas
solubles o coloidales, normalmente sustancias orgánicas. Ejemplo: Filtrado biológico y lodos
activados.
De acuerdo a la secuencia del proceso:
Pre Tratamiento: Es la etapa inicial de remoción de la mayor cantidad de residuos y cuerpos
sólidos de mayor tamaño.
Tratamiento primario: Tratamiento que combina una serie de etapas físicas y químicas, como
coagulación- floculación, filtración y desinfección.
Tratamiento secundario: Tratamiento que normalmente considera la etapa de lagunas de
oxidación o lodos, y tratan aguas con grandes contenidos de contaminantes orgánicos y
bacteriológicos.
Tratamiento avanzado: Corresponden a aplicaciones especiales a procedimientos convencionales,
que se aplican cuando se requiere mayor tratamiento en función de las características físicas,
químicas y biológicas, mejorando así la calidad de agua necesaria.
Desinfección del agua potable.
Si bien una planta de tratamiento correctamente operada, en sus procesos de coagulación,
sedimentación y filtración logre producir reducción entre 80% y 95% del total de organismos en
el agua queda suficiente número como para que esta no pueda se bebida sin peligro; es pues
necesario realizar un proceso mas para eliminar toda clase de contaminantes, el cual recibe el
nombre de desinfección.
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La desinfección se refiere a la destrucción en el agua de organismos causantes de
enfermedades o patógenos como lo son:
- Virus. - Trematodos
- Protozoarios - Bacterias.
Condiciones que debe tener un desinfectante para poder ser usado en una planta de purificación.
Debe ser capaz de destruir los organismos causantes de enfermedades.
Debe realizar esta labor a la temperatura del lugar y tiempo adecuado.
No debe hacer al agua iónica o de sabor desagradable.
Debe ser de fácil obtención, sencillo manejo y bajo costo.
Su concentración en el agua debe poderse determinar prontamente.
Debe dejar un efecto residual para que proteja al agua contra posterior contaminación.
La efectividad de un desinfectante se mide por el porcentaje de organismos muertos dentro
de un tiempo, temperatura y pH prefijados.
Desinfectante químico:
Los desinfectantes químicos son sustancias químicas que matan o desactivan
microorganismos patógenos.
Cloro
Hipoclorito de sodio
Dióxido de Cloro
Cloraminas
Peroxido de Hidrogeno
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Ionización cobre/plata
Bromo
Otros desinfectantes incluyen el ozono y UV
Cloro:
El cloro es uno de los elementos más comunes para la desinfección del agua. Éste se puede
aplicar en forma gaseosa o en forma de hipoclorito para la desactivación de la actividad de la
gran mayoría de los microorganismos, y es relativamente barato.
El cloro fue descubierto en el Siglo XIII. El Cloro (Cl2) se preparó en su forma pura por el
químico sueco Carl Wilhelm Scheele en 1774. Scheele calentó una piedra de color marrón
(Dioxido de Manganeso; MnO2) con ácido hidroclórico (HCl). Al calentar estas substancias, las
uniones se rompen obteniendo como resultado por un lado Manganeso de cloro (MnCl2), agua
(H2O) y gas cloro (Cl2).
Reacción:
MnO2 + 4HCl -> MnCl2 + Cl2 + 2H2O
Scheele descubrió algunas de las propiedades del Cloro (g) como que es soluble en el agua
y puede utilizarse para blanquear el papel, vegetales y flores. Además reacciona con metales y
óxidos de metales. En 1810 sir Humphry Davy, un químico ingles, que experimentaba con
reacciones fundamentales del Cloro gas, descubrió que el gas que Scheele había descubierto era
un elemento, ya que no se podía separar. El nombre Cloro se baso en la palabra griega ‘chloros’,
que hace referencia a un color amarillo-verdoso que es el color del Cloro gas (White, 1999. Watt,
2002)
Las propiedades del cloro
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Cloro (Cl2) es uno de los elementos más reactivos; forma uniones con otros elementos muy
fácilmente. En la tabla periódica el cloro se encuentra entre otros halógenos como el Fluor (F),
Bromo (Br), Iodo (I) y astanite (At). Todos los halógenos normalmente reaccionan con metales
para formar sales solubles.
Los átomos de cloro contienen 17 electrones negativos (partículas cargadas negativamente).
Estos se mueven alrededor del núcleo del átomo en tres niveles. En el nivel exterior existen dos
electrones, en el nivel intermedio 8 y en el interior 7. En el nivel exterior existe espacio para otro
electrón. Como consecuencia se forman átomos libre con carga, que se denominan iones. Además
puede causar la generación de un electrón extra (unión covalente; unión de cloro), completando el
nivel externo.
El cloro puede formar sustancias muy estables, como la sal de mesa (NaCl). El cloro puede
formar también productos reactivos, como cloruro de hidrogeno (HCl). Cuando el cloruro de
hidrogeno se disuelve en agua forma el ácido clorhídrico. El átomo de hidrogeno cede un electrón
al átomo de cloro, causando la formación de iones de hidrogeno y Cloro. Estos iones reaccionan
con toda clase de sustancias cuando entran en contacto con metales, incluso metales resistentes a
la corrosión, en circunstancias normales. Ácido clorhídrico puede incluso producir corrosión en
acero inoxidable. Por esta razón su almacenamiento es mediante recipientes de cristal o plástico.
El cloro es un gas muy reactivo y corrosivo. Cuando se transporta, almacena o utiliza, se
deben seguir una serie de precauciones de seguridad.
Manejo y almacenamiento
1) Maneje los cilindros de cloro con cuidado para evitar que se caigan o choquen entre sí.
2) Almacene verticalmente los cilindros hasta 150 Lbs, los de una (1) tonelada se almacena
en una plataforma a nivel y se aseguran con bloque de madera para evitar que se rueden.
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Cloro como desinfectante
El cloro es uno de los desinfectantes más utilizados; se puede utilizar fácilmente, medir y
controlar. Es persistente en su justa medida y relativamente barato.
El cloro se ha utilizado en muchas aplicaciones, como la desactivación de patógenos
en agua potable, piscinas y aguas residuales, para la desinfección de áreas domésticas y para el
blanqueamiento de textiles, por más de doscientos años. Cuando se descubrió el cloro, todavía no
se sabía que las enfermedades eran causadas por los microorganismos en el agua. Fue en el siglo
XIX cuando doctores y científicos se dieron cuenta de que muchas enfermedades eran
contagiosas y que el contagio de la enfermedad puede prevenirse mediante la desinfección de las
áreas de hospitales. Pronto después, se empieza a experimentar con el cloro como agente
desinfectante. En 1835 el doctor y escritor Oliver Wendel Holmes recomienda a las amas de casa
el lavarse las manos con calcio hipoclorito (Ca(ClO)2-4H2O) para prevenir el contagio de la fiebre
del ama de casa.
De cualquier manera, solo comenzamos a utilizar desinfectante a escala general en el siglo
XIX, después de que Louis Pasteur descubriera que los microorganismos son los responsables del
contagio de muchas enfermedades. El cloro ha jugado un importante papel en alargar la
esperanza de vida de los seres humanos
Reacciones del cloro cuando se añade al agua.
1. Parte del cloro se combina con el agua formando ácido hipocloroso, HOClyión
hipoclorito OCl a estos compuestos se les llama cloro residual libre.
2. Si hay amoniaco o nitrógeno orgánico en el agua otra parte del cloro reacciona con él y
forma monocloroamina, NH2Cl y en ciertas ocasiones tricloruro de Nitrógeno NCl3 a
estos compuestos se les llama cloro residual.
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3. Habiendo en el agua materia orgánica así como diversas sustancias químicas, el cloro por
relleno reacciona con estos.
Hidrólisis
Cl2- + H2O+HOCl + H + Cl-
HOCl H+ + OCl
El cloro mata patógenos como las bacterias y los virus, rompiendo las uniones químicas
moleculares. Los desinfectantes usados para esta aplicación consisten en compuestos de cloro que
pueden intercambiar átomos con otros compuestos, como encimas en bacteria y otras células.
Cuando las enzimas entran en contacto con el cloro, uno o más de los átomos de hidrógeno es
substituido por el cloro. Esto provoca que la molécula se transforme o se rompa. Si la encima no
funciona correctamente, causa la muerte de la célula o bacteria.
Dependiendo del valor de PH, acido hipocloroso en parte se descompone en iones de
hipoclorito.
Cl2 + 2H2O HOCl + H3O + Cl-
HOCl + H2O H3O+ + OCl-
Este se descompone en atomos de cloro y oxigeno: OCl- Cl- + O
Acido hipocloroso (HOCl), que es eléctricamente neutral, y iones hipoclorito (OCL-),
eléctricamente negativos) forman cloro libre que se combina junto. Esto es lo que provoca la
desinfección.
Ambas sustancias tienen un comportamiento muy distintivo. Acido hipocloroso es un
agente más reactivos y más fuerte que el hipoclorito. Acido hipocloroso se divide en acido
hipoclorito (HCl) y oxigeno atómico (O). El átomo de oxigeno es un desinfectante muy poderoso.
Consideraciones sobre la desinfección con cloro.
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Hay que distinguir entre el cloro residual a la salida de la planta y el cloro residual en la red
de distribución.
El objeto del primero es el de matar las bacterias patógenas que no han sido eliminadas en
el proceso de sedimentación, coagulación y filtración anteriores. Y el objeto del segundo es en
cambio el de mantener suficiente cantidad de desinfectante como para prevenir posible
contaminación en las tuberías que distribuye el agua tratada a la población.
En términos generales y cualquiera sea el proceso de cloración que se use, mayor residual
debe dejarse en la planta que en la red de distribución. De acuerdo a Buterfield para obtener
plenas garantías de desinfección debe conservarse en la planta por lo menos los siguientes
residuales.
Tabla1. Cloro residual dependiendo del pH del agua.
pHCloro libre en ppm
después de 10 min
Cloraminas en ppm
después de 60 min
6 – 7
7 - 8
8 – 9
9 – 10
0,2
0,2
0,4
0,8
1,0
1,5
1,8
1,8 – 2,0
La desinfección que debe aplicarse al agua depende de la demanda que esta tenga y tiene
que ser tal que oxidada la materia orgánica quede como índice la tabla contenida. El mantener sin
embargo, los residuales de cloro dentro de las limitantes no suele ser fácil especialmente:
a) Cuando la distancia entre la planta de purificación y la población es muy grande.
b) Cuando la red de distribución es larga.
c) Cuando existe contaminantes posterior dentro de las tuberías.
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d) Cuando fuera del tanque de almacenamiento principal existe otro u otros colocados en
diferentes puntos de la red y que retienen el agua por largo tiempo.
En estos casos es evidente que la desinfección con cloro libre resulta inadecuada pues suele
encontrarse bastantes puntos sin residual o con residual inferior a las específicas puede entonces
procederse en cualquiera de las siguientes formas:
1) Usar una cloramina que son suficiente estables y se conservan más tiempo.
2) Cloro después del punto de quiebre para satisfacer de una vez todo la demanda.
3) Emplear cloración adicional colocando en puntos escogidos de la red hipoclorados
fácilmente inestables y removibles.
cálculo de la dosificación de productos químicos.
Ejemplo:
Se desea desinfectar una tubería de 30cm de diámetro y 300 metros de largo. Que cantidad
de hipoclorito de calcio (70% de cloro aprovechable) debería aplicarse para obtener a las 24 horas
cloro residual de 50mg/L en el agua de la tuberia residual deseada 50 mg/L.
Asumiendo una demanda de cloro de 10 % = 50/0,9= 56mg/L
Análisis de hipoclorito de calcio 70%= 56/0,7 = 79 mg/L
Volumen de la tubería aproximado =
0,785 x (0.3 m)2 x300 m=21,2 m3 x1000 L
1 m3=21.200 L
Cantidad de hipoclorito de calcio:
79 mg x 21.200 L1.000 .000
=1,67 kg
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CAPITULO III. DESCRIPCION DE LAS ACTIVIDADES.
Semana I. Revisión Bibliográfica. Desde el 15/09/14 hasta el 19/09/14
Se realizó una revisión de la bibliografía concerniente a los procesos de purificación del agua
potable, los equipos utilizados, características, especialmente lo referente a la desinfección
química con cloro y la búsqueda de información de otros trabajos realizados. Para ello se citaron
diversas fuentes como: Tesis, Revistas, textos, guías e Internet. Además se visitó el laboratorio de
la empresa (HIDROFALCON) y se familiarizó con los equipos existentes en el mismo. Y por
último se recibió una explicación detallada sobre el trabajo que se realizaría durante las pasantías.
Semana II. Desde 22/09/14 hasta el 26/09/14 Visitas estaciones de bombeo de Tucacas,
Yaracal y Boca de Aroa.
Durante esta semana se realizó la visita de las plantas de Tucacas,Yaracaly Boca de Aroa
conjuntamente con el TSU Jean C. Vargas, analista del laboratorio de HIDROFALCON, quien se
dirigía a realizar el muestreo y prestó su colaboración en cuanto al traslado. Usando como técnica
de recolección de datos la entrevista directa con operadores de las plantas y como instrumento el
block de notas y la cámara fotográfica, se constató que en la primera se adiciona cloro; en la
segunda no se está clorando, y en la última se clora en la planta no en la estación de bombeo.
Semana III. Desde 29/09/14 hasta el 03/10/14. Visita estaciones de bombeo San Juan de los
Cayos, Tacarigua y Chichiriviche
La visita fue de igual manera con el apoyo del analista de laboratorio, el recorrido a esta estación
de bombeo de San Juan de los Cayos fue guiada por operadores de la misma usando la misma
técnica e instrumentos, éstos afirmaron que en años anteriores se colocaba gas cloro con
bombonas de 150 Lbs en la entrada de la estación, pero actualmente no existe precloración, sino
que viene clorada de tacarigua. En chichiriviche, el sistema de cloración se realiza a través de
inyección de gas cloro, para un caudal de producción de 260 L/s, se tiene una cloración de 48
kg/día en pre-cloración y 38,4 kg/día para la post cloración.
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Semana IV. Desde el 06/10/14 hasta el 10/10/14. Visita al Isiro, Las Barracas y Tarana.
Este recorrido se realizó de manera demostrativa, y se verificó que solo se realiza post-cloración
para evitar el consumo innecesario de cloro ya que el agua presenta una gran turbiedad, y es por
ello que no se realiza pre-cloración.
Semana V. Desde el 20/10/14 hasta el 24/10/14. Visita Planta de PotabilizaciónEl cristo,
lasestaciones de bombeo Mirimire, Capadare y Camachima.
Visita realizada con las mismas estrategias de recolección de datos que en las plantas
anteriormente inspeccionadas. En la planta de potabilización El Cristo, los operadores de la
misma asintieron que el sistema de cloración se realiza a través de inyección de gas cloro
aplicándose para un caudal de producción de 87 L/s y una rata de cloración de 78 Lbs/día solo
en la post cloración. En Capadare y Camachima no se está clorando.
Semana VI. Desde 27/10/14 hasta el 31/10/14. Elaboración del Informe final.
Por último se procedió a la preparación y redacción del informe final de pasantías que contiene y
describe todas las actividades realizadas durante un periodo de seis semanas, éste se realizó bajo
la supervisión de los tutores académico e industrial, siguiendo la normativa establecida por la
coordinación de pasantías de la Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda.
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CAPITULO IV.
RESULTADOS
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A partir de las visitas realizadas:
Objetivo Nº1: Realizar un inventario del sistema de cloración de las plantas ubicadas en el Oriente del Estado Falcón.
INVENTARIO DE SISTEMAS DE CLORACION DEL ORIENTE DEL ESTADO FALCON.
Nº PUNTO DE CLORACIONPRODUCCIÓN
(L/S) UBICACIÓN MUNICIPIOPOSEE
CLORADORTIPO DE
CLORACION
1 PLANTA DE POTABILIZACION 125BOCA DE AROA. CARRETERA VIAS LAS CARACARAS, AL LADO DE ESTACION DE BOMBEO PDVSA
SILVA SI CON INYECTOR
2 ESTACION DE BOMBEO 50TUCACAS. CARRETERA NACIONAL MORON CORO, SECTOR EL CALVARIO
SILVA SI CON INYECTOR
3 POZOS 115 SECTOR LAS LAPAS. SILVA NO CON INYECTOR
4 ESTACION DE BOMBEO 40YARACAL. CARRETERA VIA LAS COLONIAS SECTOR MORILLO
CACIQUE MANAURE
NOPOR GOTEO (HIPOCLORITO)
5 PLANTA DE POTABILIZACION 200PLANTA TACARIGUA CARRETERA VIA MENE DE SAN LORENZO
MONSEÑOR ITURRIZA
SI CON INYECTOR
GERENCIA DE OPERACIONES GRAN FALCONIANO Y OCCIDENTESUBGERENCIA DE PRODUCCIÓN
21
6 ESTACION DE BOMBEO 60CHICHIRIVICHE. SECTOR AEROPUERTO ENTRE CALLE O Y CALLE R
MONSEÑOR ITURRIZA
NO CON INYECTOR
7 ESTACION DE BOMBEO 40SAN JUAN DE LOS CAYOS, CARRETERA VIA LA COSTA SECTOR LAS MALVINAS.
ACOSTA NO CON INYECTOR
8 MANANTIAL 10CAPADARE. CALLE BOLIVAR FRENTE A ESCUELA BOLIVARIANA DE CAPADARE
ACOSTA NOPOR GOTEO (HIPOCLORITO)
9 MANANTIAL 10CAMACHIMA. CARRETERA DE LA COSTA, SECTOR AGUA VIVA
ACOSTA NOPOR GOTEO (HIPOCLORITO)
10 PLANTA DE POTABILIZACION 100MIRIMIRE. CARRETERA VIA AGUIDE SECTOR EL CANTON
SAN FRANCISCO
SI CON INYECTOR
11 PLANTA DE POTABILIZACION 72EL CRISTO, MIRIMIRE, MUNICIPIO SAN FRANCISCO
SAN FRANCISCO
SI CON INYECTOR
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Objetivo Nº2. Analizar características, fallas y necesidades del sistema de cloración de cada
población del Oriente del Estado Falcón
E/B Tucacas: está ubicada en carretera nacional Moron – Coro, sector el calvario,
municipio Silva, existe un sistema de Cloración con una bombona de 150lbs .Sin
embargo al momento de la visita a dicha estación se estaba clorando solo en la red no en
el tanque ya que agua no se bombea continuamente sino mañana y tarde.
E/B Yaracal: Ubicada en CarreteraYaracal vía Las Colonias Sector Morillo, municipio
Cacique Manaure, no existe ninguna aplicación de cloro, ni con hipoclorito de calcio ni
por sistema de inyección de gas cloro. Manejando un caudal de producción de 43 L/seg
E/B Boca de Aroa: Ubicada en Carretera Vía Las Caracaras, Al lado de Estación de
Bombeo PDVSA, municipio Silva; se inyecta gas cloro en la planta no en la estación de
bombeopara un caudal de producción de 47.22 L/seg, esta es una planta modular, aunque
en la actualidad no se está clorando ya que el equipo de cloración (cilindro) requiere
mantenimiento.
E/B San Juan de los Cayos: Ubicada en San Juan de los Cayos vía La Costa sector Las
Malvinas, Municipio acosta; en la actualidad no existe precloración, sino que el agua
viene clorada de Tacarígua, a pesar de ello se pudo constatar que la concentración del
cloro residual proveniente de la misma es muy baja; no existen los equipos necesarios
para que se realice la cloración debido a que se encuentran fuera de funcionamiento por
deterioro, teniendo un caudal de 50 L/seg.
Planta de potabilización Tacarigua:ubicada en Tacarigua, carretera vía Mene De San
Lorenzo. El sistema de cloración se realiza a través de inyección de gas cloro,
aplicándose para un caudal de producción de 260 L/s, una rata de cloración de 48 Kg/día
en pre-cloración y 38.4 Kg/día para la post cloración.Existe desgaste de los equipos,
lechos filtrantes requieren sustitución y controlar la entrada para evitar el desborde.
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E/B Chichiriviche: ubicada en Chichiriviche. Sector Aeropuerto entre Calle O y Calle R,
municipio Monseñor Iturriza, tiene un caudal al momento de 80 L/seg, Sin cloración al
igual que en la E/B de San Juan existe la caseta de Cloración pero no el sistema para
inyectar o dosificar gas cloro al agua contenida en el tanque para su desinfección.
Proviene de la Planta de Potabilización de Tacarigua debido a que los equipos se
encuentran dañados.
E/B Mirimire: ubicada en Mirimire. carretera viaAguide sector El Cantón, municipio San
Francisco. La concentración del cloro es 0.05, la cual es muy baja.
E/B Capadare: Ubicada Capadare. Calle Bolivar frente a la Escuela Bolivariana De
Capadare, municipio Acosta, actualmente no se está clorando, caudal de 10 L/seg. No
consta con ningún sistema de inyección ni por sistema de gas cloro ni por goteo.
E/B Camachima: ubicada Camachima. Carretera de la Costa, sector Agua Viva,
municipio Acosta. Se requiere un sistema de cloración completa, primero gas cloro y
luego hipoclorito en polvo.
Objetivo Nº3. Proponer los posibles riesgos en caso de fallas en el sistema de cloración del
Oriente del Estado Falcón.
La cloración del agua es decir el agregado del cloro es altamente efectivo como
desinfectante, por su capacidad para eliminar las bacterias y microorganismos que pueden ser
generados por el agua estancada, o contacto de agua de pozo con vertidos de baños o ciénagas,
esto hace q evite malos olores, enfermedades y lo que podría ser frecuentemente muerte, sin
embargo una dosis ligeramente superior de cloro al agua de beber o baño se convierte en
responsable de grandes irritaciones en el esófago, la garganta o la boca.
En pequeñas cantidades, las formas líquidas y de gas pueden ser venenosas. En su forma
gaseosa, el cloro tiene un color verde pálido y un olor intenso que afecta la respiración. En su
forma sólida, tiene un color amarillo verdoso.
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Un estudio realizado por el Consejo para la Calidad del Medio Ambiente de los Estados
Unidos de Norte América, demostró que el riesgo de cáncer entre quienes beben aguas clorada es
un 93 % más alto que entre aquellos cuya agua no tiene cloro. "El nivel de sustancias químicas
tóxicas ingeridas dentro de la propia casa, ya sea por respirar, comer, beber agua o por absorción
de la piel; convierte al hogar en un vaciadero de desperdicios tóxicos de mayor envergadura de la
que podría otorgarle ninguna planta química de las inmediaciones. Asimismo, se sospecha que la
ducha es la causa primaria de los elevados niveles de cloroformo en casi todas las casas, como
consecuencia del cloro contenido en el agua."Lance Wallace, científico de la EPA (Agencia para
la Protección del Medio Ambiente de los Estados Unidos de Norte América)"Beber agua
corriente tratada con cloro, es peligroso si no mortal para su salud. Con solo una simple
precaución beber únicamente agua no clorada, puede salvar a miles de personas de
enfermedades del corazón y del cáncer, los dos mayores asesinos degenerativos mundialmente.
"Cuando las aguas naturales son tratadas con cloro y entran en contacto con sustancias con
presencia de humus (como los restos vegetales, por ejemplo), se producen los llamados
trihalometanos."Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de Norte América". Los
trihalometanos en general y el cloroformo (conocido cancerígeno) en particular, se encuentran en
el agua potable como directa consecuencia de la práctica de la cloración, medida de salubridad
pública aplicada desde largo tiempo atrás para la desinfección del agua potable".Francis T. Mayo,
Director (del Laboratorio Municipal de Investigaciones en Medio Ambiente Estados Unidos de
Norte América)Mecanismo de acción:El agua de la naturaleza debe ser potabilizada para poder
ser consumida en cada uno de nuestros hogares. Previo a este proceso, el agua contiene material
en descomposición y bacterias.Las bacterias metanogénicas pertenecen al grupo de las bacterias
que realizan la descomposición de la materia orgánica (la materia orgánica es aquella que
proviene de excretas de animales y el hombre, restos de animales y vegetales, desechos
industriales, componentes de la tierra, etc.), dando como uno de sus productos finales: metano.
En el proceso de potabilización se agrega al agua hipoclorito de sodio. De esta manera se produce
la formación de trihalometanos (metano más elementos halógenos, oxidantes) en el
agua.Lostrihalometanos (por ejemplo el cloroformo) son compuestos altamente tóxicos y por lo
tanto indeseables ya que aceleran el envejecimiento y producen cáncer.
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El riesgo de cáncer en los humanos debido a la cloración del agua de consumo ha sido
evaluado en distintos estudios, además la cloración del agua puede crear subproductos
(compuestos organoclorados) considerados nocivos desde el punto de vista sanitario.
A pesar de todo lo mencionado anteriormente la cloración presenta muchísimas ventajas es
por ello que las fallas en los sistemas de cloración pueden ocasionar numerosos efectos negativos
sobre la salud de todos los consumidores y sobre el funcionamiento de los mismos sistemas de
tratamiento y potabilización, debido a que la calidad del agua suministrada no será la óptima.
Es fundamental mantener en las redes de distribución pequeñas concentraciones de cloro
libre residual, desde las potabilizadoras hasta las acometidas de los consumidores, para asegurar
que el agua ha sido convenientemente desinfectada. No obstante, es importante señalar que la
ausencia de cloro libre residual no implica la presencia de contaminación microbiológica. El
cloro residual libre en el agua de consumo humano se encuentra como una combinación de
hipoclorito y ácido hipocloroso, en una proporción que varía en función del pH. El cloro residual
combinado es el resultado de la combinación del cloro con el amonio (cloraminas), y su poder
desinfectante es menor que el libre. La suma de los dos constituye el cloro residual total.
La contaminación cruzada se debe principalmente a las tuberías averiadas pordonde
penetran los contaminantes del suelo o por los desperfectos que sufren lastuberías de desagüe;
normalmente las condiciones de flujo están bajo unaconsiderable presión positiva, sin embargo
puede ocurrir una succión por sifón en elsistema de distribución si la presión del agua desciende
y las conexiones sondefectuosas o existen roturas en las tuberías; de esta forma los
organismoscontaminantes son absorvidos hacia el interior de la tubería. Los problemas
ocurrenfrecuentemente cuando la tubería de agua potable se encuentra muy cercana alcolector de
desagüe. Es muy difícil predecir la cantidad de cloro necesario paraneutralizar este tipo de
contaminación, cuando la carga bacteriológica contaminantees muy elevada, pueden ocurrir focos
infecciosos en las zonas aledañas alproblema.
Los organismos microscópicos entre losque se encuentran bacterias, hongos y
actinomicetos, crecen libremente en el aguaformando el limo en las paredes de la tubería
haciéndo que estos organismos seanmás resistentes al cloro residual presente, la naturaleza
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química del agua se alteradebido al metabolismo microbiano y se reducen los niveles de oxígeno
disueltoproduciendo productos finales como nitratos y sulfuros. Los limos microbianos, son
elalimento principal para el crecimiento y proliferación de organismos de mayortamaño tipo
cyclops, nemátodos, etc, que se adaptan fácilmente a vivir en lasparedes de las tuberías. Estas
especies son la causa de la mayoría de quejas quereclaman los usuarios. Los tubérculos que se
forman en las paredes de las tuberíasalbergan una gran cantidad de bacterias (106 /g - 107 /g )
que incluyen aerobias yanaerobias, entre las que se encuentran las bacterias que producen
biocorrosión.
Muchas de las bacterias aisladas de los tubérculos son patógenas oportunistas, lapresencia
en gran cantidad de estos microorganismos puede afectar la saludprincipalmente de un segmento
de la población, formada por recién nacidos,inmunodeficientes, convalescientes y ancianos. La
biopelícula se forma por el usode reactivos químicos en el tratamiento del agua, especialmente
del cloro, yprincipalmente por bacterias injuriadas protegidas por una capa fina depolisacáridos,
la que al igual que las capas formadas por el limo y los tubérculos,albergan bacterias; algas y
organismos de vida libre, que pueden salir en los grifosde los usuarios originando reclamos a las
empresas servidoras por el deterioro de lacalidad organoléptica del agua, especialmente si existen
olores o saboresdesagradables o enturbiamiento del agua. La biopelícula origina además
algunosproblemas en las redes de distribución entre los que se destacan:
Aumento de la resistencia a la fricción de los fluídos produciendo una gran pérdida de
presión o reducción del flujo de agua si la presión es constante.
Causa de condiciones anaeróbicas con producción de H2S cuya acumulación puede
originar olores y sabores desagradables en el agua.
Incremento de la resistencia al cloro por parte de los organismos que forman la
biopelícula, contribuyendo al recrecimiento de indicadores de contaminación fecal y
patógenos en las tuberías.
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Objetivo 4. Establecer recomendaciones para mejorar fallas en el sistema de cloración del oriente del estado Falcón.
Es necesario la reparación los sistemas de dosificación de las sustancias químicas en la planta de potabilización de Tacarigua.
En la estación de bombeo de Camachima se requiere realizar mantenimiento al sistema de dosificación de cloro para ello, es necesario realizar reparación de la caseta de cloración en donde anteriormente funcionaba el sistema de inyección de gas cloro
Es oportuna la reparación de los dosificadores de cloro en la planta potabilizadora el Cristo.
Garantizar el suministro del gas Cloro para el sistema de cloración en la Estacón de Bombeo de Boca de Aroa.
En cuanto a las estaciones de bombeo es primordial suministrar gas cloro o hipoclorito en todas las estaciones del sistema Oriente debido a que no se está aplicando.
Es provechosa la realización de inspecciones periódicas, para tomar las medidas necesarias que garanticen la prestación de un servicio de calidad a la colectividad falconiana.
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
CONCLUSIONES
La cloración del agua es de suma importancia para evitar el contagio de enfermedades
gastrointestinales y diarreicas. Durante el desarrollo de las pasantías industriales en
HIDROFALCÓN, se inspecciono en sitio cada una de las plantas de potabilización y estaciones
de bombeo de la zona oriente del estado falconiano. El registro de la información fue recopilada a
través de un cuaderno de notas, registros fotográficos y la información aportada por los
operadores de la zona, ya que estos son los responsables directos de las operaciones y custodios
de las instalaciones. Se identificaron fallas y deficiencias en los sistemas de cloración de las
diferentes estaciones de bombeo, por falta y deterioro de los equipos lo que ha ocasionado no se
esté clorando en algunas estaciones de bombeo o plantas potabilizadoras, fugas o baja
concentración,siendo esta la causa fundamental de los resultados positivos de los últimos análisis
bacteriológicos realizados en laboratorio.
Se pudo llevar a cabo con éxito cada uno de los objetivos planteado para el presente
informe, realizando un inventario del Sistema de Cloración del Oriente del Estado Falcón. Es
importante resaltar que estos sistemas trabajan ininterrumpidamente a diario para garantizar el
vital líquido a la población, salvo eventos inesperados por fallas eléctricas, alta turbidez en el
agua, fallas mecánicas en los equipos, aducciones entre otros.Es por ello que debe llevarse a cabo
una planificación para realizar mantenimientos correctivos, preventivos tanto en la parte
operativa, de servicios de medición y calidad de aguade donde se establecen las siguientes
recomendaciones
RECOMENDACIONES GENERALES
La precloración es necesaria cuando la contaminación bacteriana sobrepasa los límites
establecidos por la normas o leyes nacionales. La aplicación de dosis de 2 mg/L de cloro
por encima de la demanda del agua cruda determinada por ensayos de demanda de cloro
con un tiempo de contacto no menor de 60 min, se eliminan los coliformes fecales en un
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orden de magnitud de 4 log. y todas las bacterias enteropatógenas. Es necesario controlar
la formación de los subproductos de la cloración.
Las dosis de cloro aplicadas en poscloración, deben calcularse sobre la base de los
ensayos de demanda de cloro y normarse de tal forma que se obtengan residuales libres en
cualquier punto de la red no menores de 0,5 mg/L.
El personal operativo, técnico y profesional, debe estar capacitado adecuadamente para
cumplir con todos los protocolos de la cloración, a fin de que las dosis aplicadas se
ajusten a las recomendaciones hechas por los laboratorios.
Se debe programar el mantenimiento preventivo de los equipos destinados a la cloración
en las plantas y en los pozos, con la finalidad de evitar paralizaciones imprevistas que
interrumpan la cloración.
A fin de disminuir el consumo de cloro por tuberías con alta demanda, debe programarse
la limpieza de las mismas, por medio de purgas o supercloración para eliminar el limo y
los organismos de vida libre existentes en su interior. Aquellas tuberÍas muy antiguas o
que se encuentran en mal estado deben ser cambiadas.
Para estandarizar el proceso de cloración a nivel de plantas de tratamiento, es necesario
que se cumplan estrictamente los protocolos aplicándose las dosis recomendadas por los
laboratorios en base demanda de cloro y dosis respuesta bacteriana, ésto debe ir unido a
una programación adecuada de limpieza y mantenimiento de las unidades de tratamiento
(sedimentadores, decantadores, filtros, reservorios, etc.) que evite la acumulación de
materia orgánica y la proliferación de organismos vivos; se recomienda además según las
posibilidades de las empresas, la instalación de sistemas de dosificación de cloro
automáticos, con medidas telemétricas y en base a la demanda de cloro del agua y el
residual libre recomendado, instalados en los puntos de aplicación.
Considerar como indispensable, al proceso de cloración, no permitiendo que se deje de
clorar ni disminuir la dosis de cloro por el hecho o presunción de que se formen
subproductos de la cloración; no se ha comprobado los efectos a largo plazo de los
trihalometanos en inducir algunas formas de cancer, por consumo de agua, sin embargo,
las infecciones de origen hídrico son más frecuentes por consumo de agua contaminada y
tienen una tasa elevada de morbilidad y mortalidad elevada en Venezuela.
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REFERENCIASBIBLIOGRÁFICAS
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• RIGOLA L. Miguel. Manual Tratamiento de aguas. Artículo Científico. Publicación 11-02-
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HIDROVEN. Gobierno Bolivariano de Venezuela. Nuestra
Institucion.www.hidroven.gob.ve/filiales/ www.hidroven.gob.ve/nuestrainstitucion/
HIDROFALCON. Filial de HIDROVEN. www.hidrofalcon.com/quienessomos/
PS-Eau. Chloration en milieu rural dans lespays en voie de développement (Cloración en el
medio rural en países en vías de desarrollo). Disponible en http://www.pseau.org/outils/ouvrage...
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