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DIAGNOSTICO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE
AGUA DEL MUNICIPIO DE GUATAQUÍ CUNDINAMARCA
ANTHONY RIOS AVILA -20131081094
ANDERSSON DAVID RODRIGUEZ TAFUR-20131081045
DOCENTE TUTOR:
AGUALIMPIA DUALIBY YOLIMA DEL CARMEN
DOCENTE EVALUADOR:
RAFAEL EDUARDO LADINO PERALTA
UNIVERSISDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS
FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES
TECNOLOGIA EN GESTION AMBIENTAL Y SERVICIOS PUBLICOS
2017
Tabla de contenido
Resumen ejecutivo ............................................................................................................ 6
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 8
OBJETIVO GENERAL ................................................................................................... 2
OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................................... 3
Planteamiento del problema ............................................................................................. 3
Marco conceptual ............................................................................................................. 4
Marco teórico .................................................................................................................... 5
Marco legal ..................................................................................................................... 12
Proceso metodológico..................................................................................................... 14
CAPÍTULO 1. GENERALIDADES ............................................................................. 16
1.1 Localización y Distribución geográfica ............................................................... 16
1.2 Características del municipio.................................................................................... 18
1.2.1Clima ...................................................................................................................... 18
1.2.3 Características sociales .......................................................................................... 19
1.2.4 Hidrografía............................................................................................................. 19
1.2.5 Características Geográficas ................................................................................... 20
1.2.6 Características económicas .................................................................................... 20
1.2.7 Características culturales ....................................................................................... 20
1.3 Información general del municipio........................................................................... 21
1.4 Información legal del servicio de acueducto marco regulatorio ............................... 22
1.4.1 Cobertura del sistema ............................................................................................ 22
1.4.1 Cantidad ................................................................................................................. 23
1.4.2 Continuidad ........................................................................................................... 23
1.4.3 Calidad .................................................................................................................. 24
1.4.4 Costos .................................................................................................................... 24
1.4.5 Capacidad de gestión ............................................................................................. 25
1.5 Aspectos de la fuente de abastecimiento .................................................................. 26
1.6 Proyección de la población .................................................................................. 27
1.6.1 Asignación del nivel de complejidad..................................................................... 29
1.6.2 Calculo de dotación neta (R.A.S, 2010) ................................................................ 30
1.6.3 Calculo de la demanda (R.A.S, 2010) ................................................................... 31
1.6.4 Porcentaje de pérdidas ........................................................................................... 31
CAPITULO 2. ANALISIS DE VENTAJAS Y DESVENTAJAS DIAGNOSTICO
OPERATIVO.................................................................................................................. 32
2.1 Bocatoma .................................................................................................................. 32
2.2 Conducción de agua cruda y aducción ..................................................................... 32
2.3 Accesorios en la línea de aducción ........................................................................... 33
2.4 Desarenador .............................................................................................................. 35
2.4.1Análisis de capacidad ............................................................................................. 38
2.4.2 Diagnostico Estación de bombeo .......................................................................... 42
2.5 Plantas de potabilización del municipio ................................................................... 43
2.6 Planta del casco urbano de Guateque ....................................................................... 43
2.7 Componentes de la planta y Diagnostico ................................................................. 46
2.7.1 Unidad de dosificación. ......................................................................................... 46
2.7.2 Unidad de mezcla rápida (coagulación). ............................................................... 48
2.7.3 Unidad de mezcla lenta (floculación). ................................................................... 49
2.7.4.1 Calculo capacidad ............................................................................................... 49
2.7.5 Unidad de sedimentación....................................................................................... 51
2.7.5.1 Calculo de capacidad .......................................................................................... 51
2.7.6 Unidad de filtros. ................................................................................................... 53
2.7.6.1 Calculo de capacidad .......................................................................................... 54
2.7.7 Desinfección. ......................................................................................................... 55
2.7.8 Almacenamiento. ................................................................................................... 57
2.7.8.1 Calculo de capacidad .......................................................................................... 58
2.8 Redes secundarias de conexión entre la planta de potabilización ............................ 59
2.9 Ventajas y desventajas del funcionamiento de la planta .......................................... 60
CAPITULO 3 ASPECTOS OPERACIONALES........................................................... 66
3.1 Edificio de Operaciones............................................................................................ 66
3.2 Actividades de operación.......................................................................................... 70
3.3 Toma de muestras para análisis de calidad de agua ................................................ 72
3.4 Rutinas de trabajo del operador de la planta............................................................. 73
3.4 Sistemas de funciones e instrumentación, control operacional y mantenimiento
preventivo y correctivo. .................................................................................................. 75
3.5 Indicadores de la operación de la planta de tratamiento de agua potable. ................ 76
3.6 Responsabilidad ambiental. ...................................................................................... 77
3.7 ASPECTOS DE CONTINGENCIA Y EMERGENCIA EN LA PLANTA DE
TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE. .................................................................... 78
CAPITULO 4 RESULTADOS Y ANALISIS DE RESULTADOS .............................. 78
4.1 Infraestructura del sistema de tratamiento de agua potable ...................................... 78
4.2 Evaluación cualitativa de las estructuras y componentes de los sistemas de
tratamiento ...................................................................................................................... 80
4.3 Evaluación de la calidad del agua tratada según normatividad ................................ 84
CAPÍTULO 5. ALTERNATIVAS DE MEJORAMIENTO .......................................... 87
6. Conclusiones ............................................................................................................... 92
7. Recomendaciones ....................................................................................................... 94
Referencias ..................................................................................................................... 96
Anexos ............................................................................................................................ 98
Índice de ilustraciones
Ilustración 1 Bocatoma PTAP Guataqui ................................................................33
Ilustración 2 Válvula de flujo en el muelle de captación ..........................................34
Ilustración 3 purga de lodos desarenador. ..............................................................34
Ilustración 4 Purga del desarenador.......................................................................35
Ilustración 5 Desarenador PTAP Guataquí. ............................................................35
Ilustración 6 Resalto hidráulico desarenador. .........................................................37
Ilustración 7 Fisuras y fugas en el desarenador. ......................................................42
Ilustración 8 Estación de bombeo .........................................................................42
Ilustración 9 planta de agua potable compacta, fuente: autores ... ¡Error! Marcador no
definido.
Ilustración 10 Vista superior PTAP Guataqui. ........................................................45
Ilustración 11 Unidad de dosificación de hidroxicloruro de aluminio ........................47
Ilustración 12 mezclador mecánico de cloro granular. .............................................47
Ilustración 13 Rebosadero triangular, mezcla rápida PTAP Guataquí. .......................49
Ilustración 14 Unidad de floculación PTAP Guataquí. .............................................50
Ilustración 15 Unidad de sedimentación PTAP Guataquí. ........................................52
Ilustración 16 Unidad de filtros PTAP Guataquí. ....................................................55
Ilustración 17 Bomba, equipo dosificador y desinfección en la línea PTAP Guataquí. .56
Ilustración 18 Unidad de desinfección PTAP Guataquí. ...........................................57
Ilustración 19 Tanque de almacenamiento PTAP Guataquí. .....................................59
Ilustración 20 Accesorios PTAP Guataquí .............................................................60
Ilustración 21 phimetro PTAP Guataquí. ...............................................................66
Ilustración 22 Equipo de Test de jarras laboratorio PTAP Guataquí. .........................67
Ilustración 23 Turbidimetro y elementos de medición laboratorio PTAP Guataquí. .....68
Ilustración 24 colorímetro PTAP Guataquí. ...........................................................69
Índice de figuras
Figura 1 Guataquí en el alto Magdalena ................................................................16
Figura 2 Mapa cabecera urbana Guataquí. .............................................................17
Figura 3 mapa rural municipio Guataquí. ...............................................................18
Figura 4 organigrama del municipio. .....................................................................21
Figura 5 esquema desarenador PTAP. ...................................................................37
Figura 6 esquema PTAP Guataquí. .......................................................................46
Figura 7 diagrama PTAP Guataqui. ......................................................................79
Índice de tablas
Tabla 1 Cobertura de los servicios públicos............................................................23
Tabla 2 Tarifas de los servicios públicos de acueducto alcantarillado y aseo. .............24
Tabla 3 Asignación de nivel complejidad del sistema por número de habitantes. .......29
Tabla 4 Asignación del nivel de complejidad según ingresos corrientes (SMMLVA). .29
Tabla 5 Dotación mínima y máxima según nivel de complejidad del sistema. ............29
Tabla 6 Asignación de factor clima según complejidad del sistema. ..........................30
Tabla 7 Porcentajes máximos admisibles de pérdidas técnicas. .................................31
Tabla 8 ventajas y desventajas PTC. .....................................................................45
Tabla 9 Análisis de ventajas y desventajas PTAP....................................................61
Tabla 10 Parámetros fisicoquímicos de agua PTAP Guataquí. ..................................72
Tabla 11 evaluación cualitativa de las estructuras y/o componentes de la PTAP. ........80
Tabla 12 estado de la PTAP. ................................................................................83
Tabla 13 Comparación de la calidad del agua vs normatividad. ................................84
Resumen ejecutivo
El presente trabajo se realizó con el fin de diagnosticar la planta de tratamiento de agua
potable del casco urbano del municipio de Guataquí, Cundinamarca en cada uno de sus
procesos desde la captación hasta la distribución final, analizando la eficiencia, calidad,
su contexto interno, externo y estado estructural del sistema.
Para la determinación de capacidad y los criterios operativos actuales se promedió la
proyección de población basada en la correcta identificación del nivel de complejidad y
las características de la población utilizando como base documental el RAS 2000, la
normatividad pertinente y la información brindada por la oficina de servicios públicos;
una vez determinado esto mediante una investigación tipo de estudio de caso se procedió
a describir y analizar tanto cualitativa como cuantitativamente las unidades para plasmar
finalmente un diagnostico puntual , donde se encontró:
la unidad de captación o bocatoma en la cual hay deficiencias estructurales en la bocatoma
como el desarenador y en la capacidad de bombeo actual, después ya en la planta
compacta en una cota más alta el tratamiento inicia con la mezcla lenta por medio de la
adición de coagulante en un vertedero donde se no se mide caudal y se dosifica
empíricamente, seguido en el área del mezcla rápida no se evidenciaron graves fallas que
afecten al tratamiento salvo cuestiones de diseño por dimensionamiento, luego en la
sección de sedimentación se halló que la eficiencia de los módulos en forma de colmena
es buena, el agua se clarifica bien hasta este punto sin embargo en los filtros se identificó
una de las fallas más críticas y es la mala instalación del lecho filtrante que no funciona
de manera eficiente por lo que la turbiedad en ocasiones sobrepasa lo permitido junto con
el cloro residual producto de la desinfección por cloro gaseoso que como el hidroxicloruro
de aluminio en la coagulación es dosificado de manera empírica sin tener en cuenta
parámetros ni caudal. En cuanto a estructuras estas han sobrepasado su tiempo de diseño
y presentan fisuras y daños como el desarenador y el tanque de almacenamiento desde el
cual se distribuye el líquido a la red de acueducto sin ser medido en su salida por avería
del desarenador, sobre el tanque se encuentra el laboratorio que no cuenta con los equipos
ni insumos necesarios para operar por daño, desuso y falta de apoyo económico y
administrativo de la alcaldía.
Estos diagnósticos fueron unificados en una evaluación cualitativa, de calidad de agua
para consumo y la percepción de la comunidad obtenida por medio de encuestas donde
se encontró que hay fallas operativas y estructurales en el 50% de las unidades lo que
deriva en una calidad de agua con riesgos debido a que parámetros como turbiedad, cloro
residual y coliformes fecales en ocasiones han sobrepasado lo permitido por la
normatividad de agua para consumo humano.
Finalmente, en base al diagnóstico obtenido e identificados los puntos más críticos en el
sistema de tratamiento se formularon las conclusiones finales, se establecen alternativas
de mejoramiento y recomendaciones como la reparación de diferentes estructuras, su
cambio definitivo y la toma de conciencia en la administración del municipio sobre la
importancia de asegurar la calidad y eficacia de un sistema de tratamiento de agua potable.
Palabras claves: Diagnostico, Calidad del agua, operatividad, potabilización o
purificación, seguimiento y control.
Abstract
This work was performed in order to operably diagnose plant water treatment of urban
area of Guataquí Cundinamarca, in each of the processes from acquisition to final
distribution, analyzing the efficiency, quality, its internal context, external and structural
state of the system.
For the determination of capacity and current operating criteria the population projection
based on the correct identification of the level of complexity and characteristics of the
population using as evidence base RAS 2000, the relevant regulations and the information
provided by the office averaged public services; once determined by this type of research
case study proceeded to describe and analyze qualitatively and quantitatively units to
finally shape a timely diagnosis, where it was found:
water clarified well up to this point however the filters one of the faults most critical
identified and improper installation of the filter bed does not work efficiently so turbidity
sometimes exceeds permitted with residual chlorine product of chlorine gas desinfection
as aluminum hydroxychloride coagulation is dosed empirically without parameters or
flow account. As to structures of these have exceeded their design time and for cracks
and damage as the sand trap and the storage tank from which the liquid to the water
network is distributed without being measured at its output fault of the box removes sand
on the tank the laboratory that does not have the equipment or supplies needed to operate
for damage is, These diagnoses were unified in a qualitative assessment, quality of
drinking water and community perception obtained through surveys which found that
there are operational and structural failure in 50% of the units which results in water
quality with risks because parameters such as turbidity, residual chlorine and fecal
coliforms sometimes have exceeded permitted by regulations for drinking water.
Finally, based on the obtained diagnosis and identified the most critical points in the
treatment system the final conclusions were formulated, establishing improvement
alternatives and recommendations as the repair of various structures, their final change
and awareness in the administration of the municipality on the importance of ensuring the
quality and effectiveness of a system of potable water.
Keywords: Diagnosis, water quality, operability, purification, monitoring and control.
INTRODUCCIÓN
El agua es un recurso indispensable para todos los seres vivos, ya que no solo es necesario para
su organismo, sino también porque esta hace parte de los procesos productivos del hombre y
es un pilar fundamental de las necesidades básicas de las comunidades, por eso su adecuada
captación, tratamiento, almacenamiento y distribución es primordial. Derivado de esa
necesidad la tecnología en gestión ambiental y servicios públicos se relaciona directamente en
la gestión del servicio público de acueducto que vela porque se brinde a los consumidores agua
de calidad sin riesgo para la salud por medio de prácticas ambientalmente sostenibles.
2
Para el tratamiento de agua potable es importante contar con una estructura física adecuada en
donde se lleven a cabo los procesos necesarios para su potabilización. Una planta de
tratamiento o de potabilización es el conjunto de obras, equipos y materiales necesario para
efectuar los procesos que permiten cumplir con las normas de calidad de agua potable (Decreto
1575/2007), El Municipio de Guataquí-Cundinamarca cuenta con la Empresa de Servicios
Públicos de Guataqui, en donde se presta el servicio de acueducto, por lo tanto en su labor de
cumplir con las normas de calidad de agua potable, cuenta con la Planta de Tratamiento de
Agua Potable (PTAP) de tipo compacta.
En la fase de análisis se tuvo en cuenta las siguientes normatividades:
● Resolución 2115 del 2007 en el que señalan características, instrumentos básicos y
frecuencias del sistema de control y vigilancia para la calidad del agua para consumo
humano.
● Resolución 082 del 2009 en el cual se adoptan unos formularios para la práctica de
visitas de inspección sanitaria a los sistemas de suministro de agua para consumo
humano.
La revisión de esta normatividad se hace con el fin de comparar el funcionamiento de la planta
en su parte operativa y la calidad de agua que se está suministrando a la comunidad, además
con este proyecto busca recolectar la información necesaria mediante la metodología de para
diagnosticar la planta de tratamiento de agua potable del municipio de Guataqui, así de esta
forma hacer uso los conocimientos teóricos y prácticos recibidos en el proyecto curricular como
también por parte de nuestra directora.
OBJETIVO GENERAL
3
Realizar el diagnostico operativo de la planta de tratamiento de agua potable municipio de
Guataquí- Cundinamarca
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
● · Analizar los procesos operativos que se realizan en la planta de tratamiento de
agua potable
● · Analizar las ventajas y desventajas del funcionamiento actual de la planta de
tratamiento de agua potable
● · Proponer alternativas de mejoramiento de los procesos operativos que se realizan
en la planta de tratamiento de agua potable
● · Realizar un manual de operación de la planta de tratamiento de agua potable que
sirva como herramienta para su correcta operación.
Planteamiento del problema
Históricamente el municipio de Guataquí ha captado las aguas para consumo humano del rio
grande (Yuma) o rio magdalena de allí es llevada a la planta de tratamiento que surte en un
98% de agua potable al casco urbano del municipio (Sanabria, 2015) , sin embargo debido a la
contaminación del rio magdalena en los últimos años debido a la minería , la ganadería y la
agricultura con uso de químicos nocivos, sacada a la luz por la Procuraduría en el año 2013 en
un informe; acompañada además de los estragos del fenómeno del niño sustentados por la
Corporación Autónoma del Alto Magdalena CAM en sus estudios, se determinó que es incierta
la calidad del agua captada para la planta de agua potable de Guataquí que además a partir del
último plan de gobierno del municipio de Guataquí que comprende del año 2012 al 2015 no
4
hay certeza del diagnóstico operativo de la planta de tratamiento de Guataqui Cundinamarca
que ya lleva en operación alrededor de 30 años y desde su construcción nunca se realizó un
manual de operación de la planta por lo que ha llevado al municipio operar la planta de forma
empírica , a partir de estos se plantea la interrogante, ¿Cómo podrían mejorarse los procesos
que se realizan en la planta de tratamiento de agua potable para que el agua que consume la
población tenga la calidad adecuada?
Marco conceptual
Es claro que el abastecimiento de agua potable para incluso las comunidades más pequeñas es
vital para su desarrollo económico y social como también para la reducción de la mortalidad y
morbilidad en especial en la población infantil (López 1995); debido a esto la construcción de
mecanismos de purificación del agua como lo son las plantas de tratamiento de agua potable
(PTAP) son esenciales y como toda infraestructura funcional requiere de unas consideraciones
de operación y mantenimiento para garantizar los principios básicos de agua segura que son:
• Cobertura
• Cantidad
• Calidad
• Continuidad
• Costos
• Cobertura del sistema
Así mismo para garantizar estos principios se establece un orden lógico por el cual debe pasar
el líquido crudo proveniente de una fuente ya sea superficial al interior del territorio, marítimo
o subterráneo o en otros casos atmosférico. Este orden comienza desde su captación en la fuente
previamente analizada para su posterior conducción ya sea por gravedad o por bombeo hasta
la PTAP comenzando por un tratamiento primario , es decir la eliminación de solidos gruesos,
5
suspendidos , arenas , grasas etc.; para facilitar su posterior tratamiento: el secundario, donde
se le adiciona un reactivo químico también llamado coagulante que produce una
desestabilización hidrolítica que hace que las partículas más pequeñas aun en el agua se
aglomeren formando partículas más grandes (floc) que puedan ser sedimentadas debido a su
mayor peso por efecto de la gravedad, después de este procede la eliminación del floc por
medio de un material poroso filtrante en el área de sedimentación (clarificación) que da paso
al último proceso de remoción de solidos que es la filtración donde se eliminan partículas en el
rango de mm, muy pequeñas, por medio de un lecho filtrante compuesto por varios minerales
con distintos tamaños granulométricos además de algunos organismos patógenos y por ultimo
antes de su almacenamiento para ser distribuido por la línea de acueducto para consumo se
desinfecta el agua con cloro en diferentes presentaciones como lo son granulado gaseoso o
liquido con el fin de erradicar cualquier microorganismo patógeno.
Básicamente ese es el proceso en la potabilización del agua que puede variar en su complejidad
tecnológica como en el tipo de planta a utilizar como son: compactas y convencionales.
Entonces teniendo en cuenta estos procesos operativos y técnicos se debe hacer un hincapié no
solo en si funciona si no en si funciona correctamente la PTAP en sus diferentes aspectos, para
ello una herramienta útil es el diagnostico íntegro de cada proceso, la infraestructura, su
administración, la comunidad y toda tarea transversal pertinente que lleve a una evaluación de
la misma para determinar falencias, puntos a mejorar y fortalezas, de esta manera se pueden
generar alternativas de mejoramiento y soluciones basados en resultados para garantizar los
principios de agua segura para la comunidad.
6
Marco teórico
Como bien se sabe una planta de tratamiento de agua potable (PTAP) es un conjunto de obras,
equipos, materiales y trabajo conjunto de un equipo y personal calificado en operaciones
unitarias en donde se ajustan las características iniciales tanto físicas, químicas como
microbiológicas del agua a unas de acuerdo con parámetros organolépticos y de salubridad
adecuados para consumo humano (Vargas, 2005), actualmente existen dos tipos de plantas que
son las mayormente utilizadas en Colombia:
- Planta de tipo convencional: en la cual se llevan a cabo todos los procesos de potabilización
en unidades e infraestructuras individuales interconectadas.
- Planta de tipo compacta: en la cual se llevan a cabo todos los procesos de potabilización en
una sola infraestructura operativamente integral, que es el tipo de planta que se encuentra
en el municipio en cuestión
Los procesos unitarios o fases que comprende la PTAP de Guataquí se pueden dividir en:
Pre tratamiento:
Desarenador: son estructuras diseñadas para la remoción de arenas, gravillas y partículas
minerales suspendidas en las aguas crudas mediante la gravedad y una velocidad especifica
regulada para dicho proceso. (Vargas, 2005)
Tratamiento PTAP
7
Medición de caudal: es necesario medir el volumen por unidad de tiempo que ingresa a la
PTAP, por ej. Litros/segundo, para que el funcionamiento de las unidades de tratamiento sea
adecuado de acuerdo a su caudal de diseño y trabajo.
Dosificación: para dicho proceso se utilizan equipo dosificador calibrados de acuerdo a
parámetros óptimos de dosificación obtenidos mediante pruebas de laboratorio como el test de
jarras, algunos de estos para metros son:
- Dosis optima del coagulante (mg/l): es la que mejor produce la desestabilización de las
partículas coloidales para que estas se formen en floculos pesados fácilmente
decantables y con la fuerza suficiente para que no se rompan en el proceso (Gonzáles,
2013)
- Concentración optima: es la concentración optima del coagulante que generalmente
esta entre 1% y 2% ( Gonzáles, 2013)
- pH optimo: es la concentración de iones de hidrogeno optimo, recomendable según la
resolución 2115/2007 entre 6.5-9, que sería un pH neutro.
Función y tipos
Es un equipo que libera una cantidad predeterminada de producto químico por unidad de
tiempo según parámetros específicos de la calidad del agua, estos pueden operar con productos
de tres clases: dosificación en seco, dosificación sustancias en solución y en forma gaseosa;
para hacer el ajuste de la dosis se debe:
- determinar la dosis optima necesaria.
- Calcular la concentración óptima (C) de la solución.
- Medir el caudal que está entrando a la planta.
- Calcular la cantidad de sustancia química necesaria.
El cálculo necesario para el ajuste es:
8
P =D ∗ Q
1000
Dónde:
P = peso de la sustancia química (kg/m)
Q = caudal por tratar (m3/m)
D = dosis optima (mg/l)
• Se recomienda mediante la curva de calibración del equipo hacer el reajuste
q =Q ∗ D
C
Dónde:
q = caudal en L/m o m3/h
C = concentración optima de la solución preparada
Fase de Coagulación: en este proceso se realiza la dosificación y el manejo de sustancias
químicas tales como: sulfato de aluminio, sulfato ferroso, sulfato ferroso clorado, sulfato
férrico, poli cloruro de aluminio y para el caso de Guataquí se utiliza el Hidroxicloruro de
aluminio en conjunto con una turbulencia rápida del agua o mezcla rápida con el fin de
desestabilizar las partículas finas suspendidas en el agua para que se aglomeren y adquieran
peso.
Fase Floculación: esta unidad tiene como fin aumentar el tamaño de las partículas llamados
floculos mediante condiciones óptimas de velocidad y tiempo para que están adquieran peso y
sean fácilmente decantables (Gonzáles, 2013)
Los parámetros bajo los cuales trabaja son los siguientes:
9
- Gradiente de velocidad: es la velocidad del agua en función del esfuerzo laminar del
agua
- Tiempo de retención hidráulica: tiempo que dura una gota de agua en recorrer una
unidad de la planta
Estos floculadores se clasifican según el tipo de energía utilizada en el gradiente de velocidad
del agua, existen dos tipos:
Hidráulicos: El gradiente de velocidad es aplicado por medio de la disipación de la energía
hidráulica, la cual se visualiza a través de diferencia de niveles (pendientes) o pérdidas de carga
(Gonzáles 2013), estas unidades pueden ser de varios tipos:
- Unidades de medios porosos
- Unidades de tipo Alabama
- De pantallas de flujo horizontal o vertical
Mecánicos: El gradiente de velocidad lo causan equipos mecánicos mediante turbinas, paletas,
agitadores etc. Este movimiento es generado mediante un motor reductor con un eje central
con elementos como paletas entre otros, ubicado de manera vertical u horizontal en el cuerpo
de agua para generar una velocidad controlada que no rompa las partículas formadas.
Sedimentación: en esta unidad las partículas floculadas se aglomeran en partículas más
grandes por acción de una sustancia química coagulante de manera que pueden ser eliminadas
más fácilmente del agua por gravedad dependiendo del flujo y el tipo de sedimentador, estos
se pueden clasificar así:
10
- Sedimentadores laminares: unidades con poca profundidad , conformada por una zona
de modulo tubulares de sección circular, cuadrada, octogonal o hexagonal , en sección
de lámina paralelas planas u onduladas (Gonzáles, 2013) , se clasifican así:
a) Según tipo de modulo:
-Tubulares: cuadrados, circulares, octogonales, hexagonales etc.
- De placas: planas y corrugadas
b) Según la dirección del flujo:
- Horizontales
- Inclinados: ascendente y descendente
c) Según procesos unitarios
- Estáticos
-Dinámicos
Composición estructural
Estructura de entrada compuesta por canales o tuberías diseñadas con criterios de
distribución uniforme
Zona de sedimentación conformada por placas o módulos que dividen el líquido de forma
laminar con el fin de clarificar el agua de manera optima
Zona de recolección del agua clarificada por medio de canaletas y tuberías distribuidas
uniformemente o estratégicamente para conducir el agua a su siguiente etapa
Zona de depósito de lodos: zona de acumulación de lodos o también llamadas tolvas para su
eliminación puntual del agua.
Filtración: es el último proceso de la remoción de partículas en suspensión en el líquido, en
este punto las partículas son mucho más pequeñas y aun portan organismos patógenos
11
importantes para la calidad sanitaria que deben ser eliminados, para esto se utilizan lechos
filtrantes compuestos por minerales de diferentes tamaños y dependiendo de la naturaleza y
tipo de planta se emplea una filtración rápida o una lenta. A continuación, se describe la rápida:
Unidades de filtración rápida: Estos pueden clasificarse en dos: a gravedad y a presión, pueden
operar a tasa constante, con tasa variable o declinante (Gonzáles, 2013).
Operación y composición: en este tipo de filtros el afluente de caudal es repartido
uniformemente entre la unidad o unidades, con niveles del agua variables, entre una altura
mínima, cuando el tanque está funcionando y un nivel máximo cuando el filtro debe ser retro
lavado (Gonzáles, 2013). Estos están compuestos por:
- Sistema de entrada, ya sea por canaletas o tuberías
- Sistema de distribución ubicada en la entrada de cada filtro
- Un lecho filtrante compuesto por diferentes minerales con granulometría variable
- Según el caso, un fondo falso que permite la recirculación hidráulica ya sea para retro
lavado o garantizar un flujo de forma ascendente
Cloración: Es el proceso mediante el cual se aplica cloro ya sea liquido o gaseoso para remover
cloro hierro y magnesio y controlar el color y sabor del agua también para eliminar cualquier
agente patógeno (microbiológico), es el último proceso que se le da al agua tratada para ser
distribuida. (Vargas, 2005), para este proceso hay que tener en cuenta:
Dosis de cloro
Es la cantidad de cloro aplicada a un volumen de agua para garantizar que haya una remoción
de los microorganismos presentes.
Sistemas de cloración:
12
A) Cilindros de cloro: Consiste en un cilindro en acero para almacenar el cloro gaseoso que
pueden variar en su tamaño y están conectados a un clorador que dosifica la cantidad de
cloro en un tiempo determinado según se calibre en una solución (agua).
B) Líneas de conexión de cloro gaseoso
La conexión del cilindro de acero consiste en una tubería recubierta de plomo, seguida por una
conexión flexible de 3/15 " y un diámetro de 4" , luego esta tubería se une a un maniflold
en caso de tener 2 cilindros para luego llegar a la válvula de suministro ya sea manual o
automática . Se conecta al clorador Eco-Chlor ECM-100 por una tubería de acero con
pendiente positiva hacia el clorador
C) Cloradores
Para el proceso de cloración hay 2 tipos de cloradores.
• Clorador directo: son los que aprovechan la presión del cilindro para aplicar el cloro
gaseoso a la masa de agua.
• Clorador de solución al vacío: son los que succionan el gas a través de un vacío
producido en un inyector para mezclarlo y luego llevarlo al punto de aplicación.
Marco legal
Norma
Descripción
Ley 142 de 1994 Régimen de los servicios públicos
domiciliarios
13
Ley 99 de 1993 creación el Ministerio del Medio
Ambiente, se reordena el Sector Público
encargado de la gestión y conservación
del medio ambiente y los recursos
naturales renovables, se organiza el
Sistema Nacional Ambiental, SINA,
Ley 373 de1997 Se establece el programa para el uso
eficiente y ahorro del agua.
Decreto 2811 de 1974 Código Nacional de Recursos Naturales
Renovables y de Protección al Medio
Ambiente.
Decreto 3930 de 2010 Usos del agua y manejo de residuos
líquidos
Resolución 2115 de 2007 Señalamiento de características,
instrumentos básicos y frecuencias del
sistema de control y vigilancia para la
calidad del agua para consumo humano
Decreto 1575 de 2007 Se establece el Sistema para la Protección
y Control de la Calidad del Agua para
Consumo Humano
R.A.S 2010 Reglamento técnico del sector de agua
potable y saneamiento básico
Decreto 243 de 2009 se reglamenta la figura del Gestor
Ambiental
Decreto 320 de 2000 Por el cual se reglamenta la Ley 142 de
1994, en materia de prestación de los
servicios públicos domiciliarios de
acueducto y alcantarillado.
Documentos CONPES 331 de 1999 Plan para el sector de agua potable y
saneamiento básico
Decreto 1729 de 2002 Cuencas hidrográficas
Acuerdo del consejo nacional ambiental
1996
Lineamiento de política para el manejo
integral del agua
Ley 9 de 1979 Por el cual se expide el código sanitario
Decreto 1449 DE 1977 Disposiciones sobre conservación y
protección de aguas, bosques, fauna
terrestre y acuática
Documento CONPES 3246 de 2003 Lineamientos de política para el sector de
agua potable y saneamiento básico
Documento CONPES 3383 de 2005 Plan de Desarrollo del Sector de
Acueducto y Alcantarillado
Decreto 2945 DE 2010 reglamenta el ejercicio de las actividades
de monitoreo, seguimiento y
control a que se refiere el Decreto 028 de
2008, para el sector de agua potable y
saneamiento básico y se dictan otras
disposiciones"
Ley 388 de 1997 Planes de Ordenamiento Territorial
14
Proceso metodológico
Debido a el tipo de problema planteado se buscó hacer una metodología con
enfoque cualitativo de tipo estudio de caso en el cual se plasmó la realidad de la planta de agua
potable del municipio de Guataqui, mediante un modelo investigativo descriptivo exploratorio
logrando así una interacción con todos los procesos llevados a cabo dentro y fuera de la planta
identificando posibles irregularidades en el sistema de acueducto por lo tanto fue necesario
observar y analizar cada uno de los procesos independientemente y lograr evaluar la eficiencia
de la planta de tratamiento de agua potable, para ello la investigación se divide en diferentes
fases así: en primer lugar fue necesario, identificar los objetivos los cuales nos
permitieron dimensionar el problema planteado el cual seguido de un proceso de planeación
, se logró conocer a la comunidad y su cartografía social en segundo lugar mediante las visitas
a la PTAP recolectar información de importancia y en conjunto con la oficina de servicios
públicos del municipio de Guataquí Cundinamarca llegar a tener una perspectiva real de la
prestación del servicio de acueducto en el municipio y por último se realizó el análisis
correspondiente y se logró diagnosticar la PTAP del municipio de Guataquí Cundinamarca.
Así pues para lograr cumplir con los objetivos planteados se obtuvo información
directamente del municipio, específicamente de la oficina de servicios públicos y Con
ayuda de las visitas se obtuvo información primaria que fueron comparadas con lo observado
en campo para tener tanto una visión desde el punto de vista de la gestión institucional del
municipio como desde la realidad tangible en la planta para así tener una base de criterio sobre
si se cumple o no con los principios básicos de calidad, cobertura, continuidad, cantidad,
gestión y distribución; en ese orden nos enfocamos en el siguiente objetivo mediante visitas
15
con criterio técnico y crítico acerca de la infraestructura, equipos y materiales utilizados en el
proceso de potabilización determinando si están en las condiciones óptimas de funcionamiento,
así mismo la descripción, diagnóstico de los procesos operativos como también funcionales de
la planta fueron base importante para determinar si los parámetros de calidad, vigilancia y
control del agua potable para consumo humano están dentro de lo aceptable según la norma.
En síntesis el proceso del método utilizado, método estudio de caso, consistió en
la observación en el lugar comparada con la información tanto primaria como secundaria ,la
descripción a nivel infraestructural como funcional y su correspondiente diagnóstico técnico
que permitió formular una evaluación integral de la planta del municipio
de Guataquí Cundinamarca, que luego por medio de indicadores funciono como elemento de
juicio en la formulación de alternativas de mejoramiento, conclusiones y recomendaciones
respecto a el rendimiento de la planta y sus resultado en un lapso de tiempo.
16
CAPÍTULO 1. GENERALIDADES
1.1 Localización y Distribución geográfica
Figura 1 Guataquí en el alto Magdalena
Fuente: Guataqui.gov.co, 2012
Guataquí- Cundinamarca se encuentra situado a orillas del río magdalena a 43 km de Girardot,
Ubicado en la provincia del Alto magdalena a 172 km de Bogotá. El territorio tiene una
extensión de 87 kilómetros cuadrados (km^2), limitando al norte con el municipio de Beltrán,
al sur con el municipio de Nariño, al oriente con los municipios de Jerusalén y Tocaima, al
occidente con el río Grande de la Magdalena que lo separa del departamento de Tolima
17
[Guataqui.gov.co. 2012]. De la totalidad de los 87 km2 del municipio solo 11 km2
corresponden a la cabecera urbana contando en total con 7 barrios con se aprecia en la figura
numero 2:
Figura 2 Mapa cabecera urbana Guataquí.
Fuente: Guataqui.gov.co, 2012
● El Centro
● La Esperanza
● La Plazuela
● Las Américas
● las Quintas
● Luis Carlos Galán Sarmiento
● Santa Bárbara
18
Los restantes 76 km2 del total del municipio corresponden al área rural que se divide en 9
veredas (véase figura n° 3):
● El Porvenir
● La Reforma
● Las Islas
● Los Escaños
● Macanda
● Mendoza
● Apauta
● Buscavida
Campoalegre
Fuente: Guataqui.gov.co, 2012.
1.2 Características del municipio
1.2.1Clima
El municipio de Guataqui cuenta con una temperatura media de 28- 33°C con alzas máximas
de 42º centígrados y bajas mínimas de 18º centígrados. Tiene una precipitación baja de 1215
Figura 3 mapa rural municipio Guataquí.
19
mm/año por lo que en las épocas de verano se llegan a presentar sequias y perdidas de cultivos
(Figueroa, 2012).
1.2.3 Características sociales
El municipio de Guataquí cuenta con una población de 2163 habitantes según la alcaldía del
municipio de los cuales aproximadamente el 55% se encuentra en el casco urbano y el 45% en
el área rural, que en total están distribuidos en un área de 87 km^2 que tiene el municipio. En
promedio la población está comprendida entre los 14-60 años de edad que constituye un 50%
del total por lo que existe una fuerza laboral amplia (Figueroa, 2012).
El índice de calidad de vida del municipio es uno de los más altos a nivel sub-regional siendo
de 23.8% en comparación muy por debajo del departamental que es de 41% y el nacional del
37%, luego el índice de necesidades básicas insatisfechas (NBI) es bastante alto con un 92.4%
considerado critico respecto al promedio nacional de 45.6%.
1.2.4 Hidrografía
La principal fuente de agua y abastecimiento del municipio es el rio Magdalena y el rio seco
que están en cercanías del Casco urbano que históricamente funciono como un puerto
mercantil, que hoy en día sustenta el alimento de familias que viven a orillas del mismo por
medio de la pesca artesanal (Figueroa, 2012).
20
1.2.5 Características Geográficas
Ubicado en el valle cálido del alto magdalena el municipio de Guataquí está a 250 m.s.n.m a
176 km de la capital del país y a 43 km de Girardot. Presenta un relieve plano en los valles de
los ríos magdalena y Seco, con variaciones onduladas y terrenos fuertemente quebrados en las
colinas y serranías por lo que se constituye como un terreno geológicamente inestable y además
poco fértil debido a su alta alcalinidad (Figueroa, 2012).
1.2.6 Características económicas
la actividad económica en el municipio se concentra principalmente en la agricultura de maíz,
que ocupa el 40% del total de la extensión del municipio y la ganadería en específico la
producción de ganado Cebú ; a nivel de subsistencia se encuentran pequeñas plantaciones de
yuca, plátano, frutales (papaya) y cítricos ( limón), le sigue la pesca artesanal y la producción
de especies menores ( ovinos, cabras), bovina y porcina además el municipio se caracteriza
también por el predominio del minifundio, la tenencia de tierra en propiedad o arrendamiento
y la explotación minera de caliza (Figueroa, 2012). Igualmente, pequeños comerciantes como
tiendas y cantinas.
1.2.7 Características culturales
Municipio históricamente región de los indígenas Panches, conocido además por ser el primer
puerto fluvial sobre el rio Magdalena. Donde predomina el folclor de la cultura mestiza e
indígena caracterizada por la cultura de las fiestas populares, leyendas, mitos y costumbres
21
propias de la alta provincia del magdalena. Cuenta con atractivos turísticos como el oasis de
agua azufrada en la vereda Macanda, el museo paleontológico y arqueológico en la vereda
buscavida y escenarios propicios para la observación astronómica y paisajística (Figueroa,
2012).
1.3 Información general del municipio
Figura 4 organigrama del municipio.
Fuente: [Guataqui.gov.co. 2012]
22
❖ Departamento: Cundinamarca
❖ Municipio: Guataquí
❖ Alcalde: José Evaristo Albadan Cárdenas
❖ Nombre de la empresa del servicio de acueducto: Unidad de servicios público del
municipio de Guataquí
❖ Población del municipio: 2250
❖ Población cabecera municipal: 1168
❖ Población Rural: 1082
❖ Tasa de crecimiento poblacional: 0.18 %
❖ Población flotante máxima estimada diaria: 8
❖ Número de viviendas dispersas y/o nucleadas a las que se presta el servicio: 370 casas
con un promedio de 4 habitantes por casa
1.4 Información legal del servicio de acueducto marco regulatorio
1.4.1 Cobertura del sistema
El indicador básico de cobertura para evaluar el servicio de agua, hace referencia a la
distribución del servicio y beneficios con equidad para la población atendida. La Oficina de
servicios públicos de Guataquí presta al 99% de las viviendas del área Urbana. En cuanto a los
beneficios, para la prestación del servicio de agua potable la Oficina de servicios públicos de
Guataquí tiene en cuenta las siguientes cifras respecto a los servicios de acueducto,
alcantarillado y aseo haciendo énfasis en el número de habitantes por estrato como por el tipo
de viviendo rural o urbano como se puede evidenciar a continuación:
23
Tabla 1 Cobertura de los servicios públicos.
ACUEDUCTO ALCANTARILLADO ASEO
RESIDENCIAL URBANO RURAL URBANO RURAL URBANO
ESTRATO 1 229 159 176 6 177
ESTRATO 2 177 61 168 7 164
ESTRATO 3 11 2 11 -------- 10
ESTRATO 6 2 0 0 -------- 0
OFICIAL 7 3 7 --------- 7
COMERCIAL 2 1 1 -------- 1
TOTAL 428 226 363 13 359
Fuente: oficina de servicios públicos Guataqui
1.4.1 Cantidad
El indicador básico de cantidad para evaluar el servicio de agua, hace referencia al suministro
de suficiente líquido para satisfacer las demandas necesarias. Según la oficina de servicios
públicos la población no reporta quejas o inconformidades en este aspecto ya que la presión es
adecuada para satisfacer las necesidades y la oferta hídrica del municipio en su caso urbano es
prácticamente ilimitada.
1.4.2 Continuidad
El indicador básico de continuidad para evaluar el servicio de agua, hace referencia a ofrecer
un servicio con accesos, momento y sitio que se necesita. La Oficina de Servicios Públicos de
Guataqui vela por la prestación del servicio de acueducto sin interrupción, pero debido a
labores de mantenimiento una (1) vez al mes se suspende el servicio por un intervalo de tiempo
de doce (3-4) horas, por ello se hace previo aviso a la población atendida con el objetivo de
24
que puedan prevenir situaciones que se presenten en dicha fecha en la que se realiza el corte y
además el servicio, es decir el bombeo, opera 16 horas al día haciendo un receso de 10 pm a
4am donde el municipio se abastece de las reservas del tanque de almacenamiento.
1.4.3 Calidad
Al Acueducto Municipal urbano se le realizan análisis de agua mensual de pH, color, turbiedad,
cloro residual libre, cloruros, sulfatos, fosfatos, nitritos, hierro total, alcalinidad total, dureza
total, aluminio residual, coliformes totales, escherichia coli y mesofilos totales , acorde con la
resolución 2115 de 2007. La secretaria de salud de Cundinamarca realiza análisis de agua una
vez al mes cada año se firma acta de concertación de puntos de muestreo, en este sentido el
municipio tiene contrato con un laboratorio privado, CONTROL DE CALIDAD de la ciudad
de Girardot que realiza los análisis una vez al mes en el acueducto Municipal y acueducto
veredal Porvenir e igualmente una vez al mes se realiza lavado y limpieza de las plantas de
tratamiento y cada 6 meses se realiza purga y desinfección de la red de distribución.
1.4.4 Costos
El indicador básico de costos para evaluar el servicio de agua, hace referencia a la capacidad
de pago, el uso de los recursos naturales e incluidos las variables ambientales. Y otros costos
asumidos por el municipio en su casco urbano para la correcta potabilización del agua para
consumo humano. La Oficina de Servicios Públicos de Guataqui se rige mediante las siguientes
tarifas para el servicio de acueducto y alcantarillado.
Tabla 2 Tarifas de los servicios públicos de acueducto alcantarillado y aseo.
25
ACUEDUCTO ALCANTARILLADO ASEO
Estratos Cargo
Fijo
Básico Complementario Suntuario Cargo
Fijo
Básico Complementario S Suntuario TARIFA
Estrato 1 626.98 316.5 1054.99 1054.99 270.6 96.483 321.61 321.61 1496.57
Estrato 2 1253.96 633 1054.99 1054.99 541.2 128.644 321.61 321.61 2993.14
Estrato 3 1776.44 896.7 1054.99 1054.99 766.7 273.369 321.61 321.61 4240.28
Estrato 4 2089.93 1054.99 1054.99 1054.99 902 321.61 321.61 321.61 5137.32
Estrato 5 3134.9 1582 1582 1582 1353 482.415 482.415 482.415 8107.63
Estrato 6 3343.89 1688 1688 1688 1443.2 514.576 514.576 514.576 10790.26
Comercial 3134.9 1582 1582 1582 1353 482.415 482.415 482.415 ----
oficial 2089.93 1054.99 1054.99 1054.99 902 321.61 321.61 321.61 5137.32
Industrial 2716.91 1371 1371 1371 1172.6 418.093 418.093 418.093 ------
PEQUEÑOS
PRODUCTORES
17166.99
GRANDES
PRODUCTORES
45059.11
Fuente: Guataqui.gov.co, 2012
1.4.5 Capacidad de gestión
El indicador básico de capacidad de gestión para evaluar el servicio de agua, hace referencia a
los procesos de planificación, ejecución, operación, mantenimiento, administración, vigilancia
y evaluación, en este caso la Oficina de Servicios Públicos de Guataquí esta seccionada en dos
partes:
26
La parte operativa que comprende la planta que está a cargo de 3 operarios calificados que
recibieron capacitación por parte del SENA y que están encargados de la parte operativa,
mantenimiento y vigilancia de la planta.
La parte administrativa está a cargo de la encargada de la Oficina de servicios públicos de
Guataquí LINA MARIA SANABRIA CORREDOR quien es la encargada de la
planificación, ejecución, administración y evaluación de la Oficina de Servicios Públicos de
Guataquí.
1.5 Aspectos de la fuente de abastecimiento
Fuente de abastecimiento. Para el suministro de agua potable para consumo humano por
medio del acueducto al casco urbano del municipio de Guataquí la oficina municipal de
servicios públicos, prestadora directa, se vale de una única fuente de abastecimiento que cuenta
con las siguientes características:
❖ Nombre de la fuente: Rio grande de la Magdalena
Concesión de agua autorizada por la corporación autónoma regional
❖ Corporación encargada: Corporación autónoma regional de Cundinamarca CAR
❖ Nombre del prestador: oficina de servicios públicos de Guataquí
❖ Departamento donde se ubica la fuente: Cundinamarca
❖ Municipio donde se ubica la fuente hídrica: Guataquí
❖ Tipo de fuente hídrica: Río de Primer orden
❖ Caudal concesionado: el necesario para abastecer la población, la oferta de la fuente
es casi ilimitada para la demanda del municipio
27
❖ Caudal de la fuente en periodo seco: aproximadamente 7000 m3/s
❖ Caudal de la fuente en periodo de lluvias: aproximadamente 8000 m3/S
1.6 Proyección de la población
Para la proyección de la población del municipio se utilizarán diferentes métodos para tener así
varios puntos de referencia que permitan acercarse a datos verídicos partiendo de la
información obtenida en el DANE en el último censo y otra información pertinente brindada
por la alcaldía. Debido a la discrepancia entre la información de población brindada por la
alcaldía de Guataquí y la proyección del DANE se realizará la proyección al año actual y a 25
años a partir del mismo para todos los métodos:
Método aritmético
La ecuación para calcular la población proyectada es la siguiente:
𝑃𝑓 = Puc + 𝑃𝑢𝑐 + 𝑃𝑐𝑖
𝑇𝑢𝑐 − 𝑇𝑐𝑖∗ (𝑇𝑓 − 𝑇𝑢𝑐)
Dónde:
Pf = población futura
Puc = población del último año censado
Pci = Población del censo inicial
Tuc = año del último censo
Tci = año censo inicial
Tf = año de proyección
𝑃𝑓 = 1046 + 1046 − 868
2005 − 1938∗ (2017 − 2005)
𝑷𝒇 = 𝟏𝟎𝟕𝟕 𝐡𝐚𝐛𝐢𝐭𝐚𝐧𝐭𝐞𝐬 𝐩𝐚𝐫𝐚 𝐞𝐥 𝟐𝟎𝟏𝟕
𝑃𝑓 = 1046 + 1046 + 868
2005 − 1938∗ (2042 − 2005)
𝑷𝒇 =1144 habitantes para el 2042
28
Método geométrico
La ecuación que se emplea es
𝐿𝑜𝑔 𝑃𝑓 = 𝐿𝑜𝑔 Puc + (Tf − Tuc)Log(1 + r)
Dónde:
r = 𝑃𝑢𝑐
𝑃𝑐𝑖 ^ (1/Tuc-Tci) -1 =
1046
868^ (1/2005-1938)
-1 = 0.002 * 100= 0.2%
𝐿𝑜𝑔 𝑃𝑓 = 𝐿𝑜𝑔 1046 + (2017 − 2005)Log(1 + 0.002)
𝐿𝑜𝑔 𝑃𝑓 = 3.02 => 103.02
𝑳𝒐𝒈𝟏𝟎 𝑷𝒇 = 𝟏𝟎𝟒𝟕 𝒉𝒂𝒃𝒊𝒕𝒂𝒏𝒕𝒆𝒔 𝒑𝒂𝒓𝒂 𝟐𝟎𝟏𝟕
𝐿𝑜𝑔 𝑃𝑓 = 𝐿𝑜𝑔 1046 + (2042 − 2005)Log(1 + 0.002)
𝐿𝑜𝑔 𝑃𝑓 = 3.05 => 103.05
𝑳𝒐𝒈𝟏𝟎 𝑷𝒇 = 𝟏𝟏𝟐𝟐 𝒉𝒂𝒃𝒊𝒕𝒂𝒏𝒕𝒆𝒔 𝒑𝒂𝒓𝒂 𝟐𝟎𝟒𝟐
Proyección por el índice de crecimiento poblacional
✓ población inicial: 1168 habitantes1
✓ índice de crecimiento poblacional (IC): 0.18% = 0.0018 [Guataquí.gov.co, 2012]
✓ población flotante estimada: 500 según la oficina de planeación
✓ población proyectada: población inicial * (IC +1) ^25 años (R.A.S ,2010)
✓ Población proyectada:1168 (0,0018+1) ^25= 1222 habitantes
✓ Población final: población proyectada + población flotante estimada (no significativa
en un periodo de 25 años) promedio = 8
✓ Población final: 1222 +8 = 1230 habitantes
1 Población en la cabecera urbana del municipio de Guataquí, según la alcaldía
[Guataquí.gov.co. 2012 ]
29
1.6.1 Asignación del nivel de complejidad
Según el RAS 2000, por número de habitantes el municipio se encuentra en un nivel de
complejidad BAJO (menos de 2500 habitantes) y por ingresos corrientes se encuentra en una
categoría SEXTA, es decir, nivel de complejidad BAJO, por ende, las respectivas asignaciones
de complejidad serán así (véase tabla 3, 4, 5, 6 y 7):
Tabla 3 Asignación de nivel complejidad del sistema por número de habitantes.
Fuente: R.A.S 2010 título A
Tabla 4 Asignación del nivel de complejidad según ingresos corrientes (SMMLVA).
Categoría Población habitantes Ingresos corrientes
SMMLVA
Nivel de
complejidad
Especial >= 500.001 >400.001 Alto
Primera 100.001 – 500.000 100.001 – 400.000 Alto
Segunda 50.001 – 100.000 50.001 – 100.000 Medio alto
Tercera 30.001 – 50.000 30.001 – 50.000 Medio
Cuarta 20.001 – 30.000 25.001 – 30.000 Medio
Quinta 10.001 – 20.000 15.001 – 25.000 Bajo
Sexta <= 10.000 < 15.000 Bajo
Fuente: R.A.S 2010 título A
Tabla 5 Dotación mínima y máxima según nivel de complejidad del sistema.
Nivel complejidad Habitantes (población)
Bajo < 2500
Medio 2501 a 12500
Medio alto 12501 a 60000
Alto >60000
30
Nivel de complejidad Dotación neta mínima
(L/hab/día)
Dotación neta máxima
(L/hab/día)
Bajo 90 100
Medio 115 125
Medio alto 125 135
Alto 140 150
Fuente: R.A.S 2010 título A
Según el RAS 2000, la población proyectada, contara con una dotación neta mínima de 90
litros (L) /habitante (hab)/día y dotación neta máxima de100 L/hab/día; ya que el nivel de
complejidad es Bajo.
Tabla 6 Asignación de factor clima según complejidad del sistema.
Nivel de complejidad Clima Cálido
(>28°C)
Clima Templado
(20°C-28°C)
Clima Frio
(<20°C)
Bajo 15% 10%
No se
admite
corrección
al clima.
Medio 15% 10%
Medio alto 20% 15%
Alto 20% 15%
Fuente: R.A.S 2010 título A
1.6.2 Calculo de dotación neta (R.A.S, 2010)
✓ Dotación máxima según nivel de complejidad (D.N.C): 100 l/hab/día
✓ %Clima: 15% =15/100= 0.15 (Temperatura promedio de Guataquí: 30-35 °C)
✓ Factor Clima: D.N.C * % Clima
✓ Factor Clima: (100 l/hab/día)*(0.15%)= 15 l/hab/día
100 L/hab/día + 15 l/hab/día=115 l/hab/día = 0.115 m^3/hab/día
31
1.6.3 Calculo de la demanda (R.A.S, 2010)
✓ Caudal medio diario (qmd.): población proyectada * dotación bruta / 86400
✓ qmd: 1097 hab*115 l/hab/día / 86400 = 1.4 l/seg
✓ Caudal máximo diario (QMD): Qmd*k1(coeficiente consumo máximo diario según
nivel de complejidad )
✓ QMD: 1.4 l/seg * 1,30 (nivel de complejidad bajo) = 1.8 l/seg
✓ Consumo máximo horario (QMH): Qmd* k2( coeficiente máximo consumo horario)
✓ QMH: 1.8 l/seg*1,60 ( nivel de complejidad bajo) = 2.88 l/s
✓ Caudal Demandado: (1097 hab)*(115 l/hab/día)=126155 l/día = 126 M^3/día
Tabla 7 Porcentajes máximos admisibles de pérdidas técnicas.
Nivel de complejidad Porcentajes máximos admisibles de pérdidas técnicas
para el cálculo de la dotación bruta (%P)
Bajo 40%
Medio 30%
Medio alto 25%
Alto 20%
Fuente: R.A.S 2010 título A
Según el nivel de complejidad bajo tiene un porcentaje máximo admisible (%P) de 40%
de pérdidas técnicas.
1.6.4 Porcentaje de pérdidas
✓ Porcentaje de pérdidas técnicas: 40%/100= 0,40
✓ Caudal demandado: (126155 l/día)*(0.40) = 50462 l/día
✓ Caudal demandado: (176617/día) + 50462 =176617 l/día
✓ Caudal demandado: (176617 l/día) / (86400) = 2.04 l/s
32
CAPITULO 2. ANALISIS DE VENTAJAS Y DESVENTAJAS
DIAGNOSTICO OPERATIVO
2.1 Bocatoma
Tipo de captación: el acueducto cuenta con una bocatoma lateral con bombeo de tipo muelle
flotador ubicada lateralmente respecto al flujo del rio, está compuesto por una barcaza metálica
con barriles de plástico y dos bombas sumergibles que operan simultáneamente (véase
Ilustración 1).
❖ Capacidad en litros por segundo: la bocatoma tiene una capacidad de 25 l/S
❖ Caudal actual captado: el caudal actual captado es de aproximadamente 15 l/s
❖ Operación y mantenimiento realizado: una vez al mes un operario remueve sólidos
y material adherido a la bocatoma y cada 8 meses se hace mantenimiento de las bombas
❖ Estado de la estación de bombeo de la bocatoma: el estado actual de la bocatoma es
funcional, trabaja perfectamente durante el tiempo de bombeo que realiza al
desarenador
2.2 Conducción de agua cruda y aducción
La línea de aducción de agua cruda empieza en el rio Magdalena con una bocatoma lateral con
bombeo que funciona con dos bombas que trabajan alternamente para llevar el agua hasta el
nivel del desarenador, esta línea cuenta con una capacidad de conducción de 25 L/S como
máximo, está construida en caucho vulcanizado en la primera línea sobre el rio (30 metros) y
ya sobre tierra en PVC (270 metros) con un total de 300 metros con un diámetro de 6” pulgadas
que llegan hasta la planta compacta antes de haber pasado por el desarenador que de igual
manera cuenta con dos bombas . Además esta tubería cuenta con una antigüedad de 30 años
33
desde que se puso por primera vez en funcionamiento y se le han hecho algunos cambios,
arreglos y mantenimientos a lo largo de este tiempo.
Ilustración 1 Bocatoma PTAP Guataqui
Fuente: Autores
2.3 Accesorios en la línea de aducción
A lo largo de la línea de aducción y el desarenador se encuentran instaladas:
❖ Primeramente, se encuentra instalada una válvula que permite o impide el paso del
líquido justo en la línea sobre el rio en el muelle de captación (véase Ilustración 2).
❖ Después de la línea de aducción sobre el rio (30m) en cercanías de la ronda hídrica del
rio Magdalena se encuentra el desarenador que cuenta con una purga de lodos (véase
Ilustración 3 n° 1) y una válvula bypass que permite el desvió del flujo de agua a una
cámara adicional para efectos de mantenimiento limpieza y excesos que deben aliviarse
(véase Ilustración 3 n° 2).
34
Ilustración 2 Válvula de flujo en el muelle de captación
Fuente: autores
Ilustración 3 purga de lodos desarenador.
Fuente: autores
❖ En ocasiones el desarenador presenta excesos y de igual manera deben ser evacuados
los lodos resultantes del mismo, para este hay una purga que desaloja estos excesos y
lodos de vuelta la ronda al rio. (véase Ilustración 4).
35
Ilustración 4 Purga del desarenador
Fuente: autores
2.4 Desarenador
El municipio de Guataqui cuenta con un desarenador rectangular de flujo horizontal sin
deflectores construido en concreto, dividido en dos módulos a diferentes alturas para generar
un sobresalto hidráulico, este cuenta con cámara de alivio o excesos, y dos purgas de lodos
ubicadas en el módulo 2 (véase ilustración 5), esta estructura tiene las siguientes dimensiones:
Ilustración 5 Desarenador PTAP Guataquí.
Fuente: Autores
Módulo 1
Inicialmente el agua captada llega a este módulo que tiene un largo de 6.30 metros, una altura
de 1.80 metros, un ancho útil de 1.70 metros y una pendiente del 7%. Por lo tanto su volumen
seria de 19.2 metros cúbicos aproximadamente (véase figura 5).
36
Módulo 2
Mediante un sobre salto hidráulico (ilustración 6) el líquido cae al módulo 2 que tiene un
ancho útil de 1.70 m, con un alto de 1.40 m y un largo total de 5.30 m de los cuales 2.40 m
son de superficie cubierta con escotilla, esta cuenta con una caja de excesos; los restantes 2.9
m son de superficie abierta y cuenta con una purga de lodos, este módulo tiene una pendiente
de 6.5%. (Véase figura 5). Por tanto, su volumen seria de 12.6 metros cúbicos.
Cámara de aquietamiento y alivio
La cámara de aquietamiento esta contigua al módulo 2 donde cae el sobresalto hidráulico,
esta tiene un alto de 0.65 metros, un ancho de 0.70 metros y un largo de 1.5 m con un
volumen de 0.6 metros cúbicos, luego está la cámara de alivio que cuenta con un una altura
de 0.65 m, un ancho de 0.70 m y un largo de 0.80 m.
37
Figura 5 esquema desarenador PTAP.
Fuente: autores
Ilustración 6 Resalto hidráulico desarenador.
Fuente: autores
38
2.4.1Análisis de capacidad
Tiempo de retención Hidráulica (T.R.H): T.R.H:
𝑇. 𝑅. 𝐻 =𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 (𝑉) 𝑚3
𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 (𝑄) 𝑚3/𝑠𝑒𝑔
𝑇. 𝑅. 𝐻 =32 𝑚3
0.015 𝑚3/𝑠𝑒𝑔= 2133 𝑠𝑒𝑔 = 0.59 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 ≈ 1ℎ𝑜𝑟𝑎
✓ Volumen total : 19.2 m3+12.7 m3=32.4 m3
✓ Caudal: 15 l/seg : 0.015m3 /Seg
El T.R.H es de una hora, por lo que se infiere que está dentro de lo recomendado que
son de 1 a 4 horas
Área superficial
𝐴𝑠 =𝑉
𝐻
Dónde :
V: volumen del modulo
H: altura útil de sedimentación (se toma como 0.75 según R.A.S 2000 en el rango 0.75-
1.5 m)
Módulo 1
𝐴𝑠 =19.2 𝑚3
0.75 𝑚= 25.6 𝑚2
Módulo 2
𝐴𝑠 =12. 7 𝑚3
0.75 𝑚= 16. .8 𝑚2
𝐴. 𝑆 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 25.6m2 + 16.8 𝑚2 = 42.4 𝑚2
39
Velocidad critica de sedimentación, Carga hidráulica
Módulo 1
𝑉𝑜 =𝑄
𝐴𝑠
𝑉𝑜 =0.015 𝑚3/𝑠𝑒𝑔
25.6 𝑚2= 0.000585 𝑚/𝑠 = 0.0585 𝑐𝑚/𝑠
𝑉𝑜 = 0.000585 𝑚3/𝑚2 ∗ 𝑠 = 50.5𝑚3/𝑚2 ∗ 𝑠
Módulo 2
𝑉𝑜 =0.015 𝑚3/𝑠𝑒𝑔
16.8 𝑚2= 0.00892 𝑚/𝑠 = 0.0892 𝑐𝑚/𝑠
𝑉𝑜 = 0.000892 𝑚3/𝑚2 ∗ 𝑠 = 77.06𝑚3/𝑚2 ∗ 𝑠
La carga hidráulica con la que trabaja el desarenador en cada uno de sus módulos se encuentra
dentro de recomendado que es de 15 a 80 m3/m2*d
Velocidad de sedimentación
Para el análisis de esta variable utilizaremos la ecuación de Hazen y Stokes
𝑉𝑠 =𝑔
18∗
(𝜌𝑠 − 𝜌)
𝜇𝑑2
𝑉𝑠 =981cm/s2
18∗
(2.65 − 1)
0.00839𝑐𝑚2/𝑠0.005 𝑚𝑚2 = 0.267𝑐𝑚/𝑠
Dónde:
g= gravedad en cm/s2
𝜌𝑠= peso específico de la partícula (arena media)
𝜌= peso específico del agua
𝜇= viscosidad cinemática a 28°C
d2=diámetro de la partícula (mm)
40
La velocidad critica de sedimentación en cada uno de los módulos es menor que la velocidad
de sedimentación por lo que se realiza la remoción de partículas de 0.25 mm.
Tiempo de remoción
𝑇𝑜 =𝐻
𝑉𝑜
Dónde:
H: altura útil
Vo: velocidad critica de sedimentación
Módulo 1
𝑇𝑜 =1.80 𝑚
0.000585 𝑚/𝑠= 3076 𝑠 = 51 𝑚𝑖𝑛
Módulo 2
𝑇𝑜 =1.40 𝑚
0.000892 𝑚/𝑠= 1569 𝑠 = 26 𝑚𝑖𝑛
Tiempo de sedimentación
Módulo 1
𝒕 =H
𝑉𝑠
𝒕 =180 cm
267 cm . s= 0.67 s
Módulo 2
𝒕 =140 cm
267 cm /s= 0.52 𝑠
Velocidad Horizontal
𝐕𝐡:Q
W
41
Dónde:
Q: caudal
W1: B (1.70 m)*H (1.80) W2: B (1.70)*H (1.40)
𝐌𝐨𝐝𝐮𝐥𝐨 𝟏 𝐕𝐡:0.015 m3/𝑠
3.06 𝑚2= 0.00493 𝑚/𝑠 = 4 𝑐𝑚/𝑠
𝐌𝐨𝐝𝐮𝐥𝐨 𝟐 𝐕𝐡:0.015 m3/𝑠
2.38 𝑚2= 0.0063 𝑚/𝑠 = 6 𝑚/𝑠
Mantenimiento: para un óptimo funcionamiento se le realiza limpieza de lodos y general cada
mes y está en espera de la impermeabilización de las fisuras que presenta.
Diagnostico
Es claro que por la naturaleza del agua debido a daños y desperfectos en los accesorios y
componentes en la línea de aducción hay posibilidad de que existan perdidas en el proceso, en
este orden de ideas en la aducción de agua cruda de la bocatoma del acueducto de Guataqui se
presentan perdidas comprendidas entre rangos de 8 a 10 litros debido a:
1. El deficiente estado del desarenador que presenta fisuras en su estructura y por tanto
hay fugas de agua en el proceso de retirar las arenas provenientes del rio, como se
evidencia en la ilustración 7.
2. El exceso de nivel del agua en el mismo desarenador y la evacuación de arenas
sedimentadas que se han acumulado en el fondo del mismo que por mantenimiento
y limpieza deben ser evacuados.
42
Ilustración 7 Fisuras y fugas en el desarenador.
Fuente: autores
2.4.2 Diagnostico Estación de bombeo
Para que el líquido captado llegue hasta la cota donde está ubicada la planta de agua potable el
municipio cuenta con una estación de bombeo que tiene dos bombas SIEMENS, una con 30
Horse power (HP) (color verde) y la otra con 28 HP (color naranja) no obstante esta segunda
no está en funcionamiento debido a que esta averiada por tanto toda la carga de bombeo es
puesta sobre una sola bomba que constantemente debe ser reparada (ver ilustración 8).
Ilustración 8 Estación de bombeo
Fuente: autores
43
2.5 Plantas de potabilización del municipio
Ilustración 9 planta de agua potable
Fuente: autores
❖ Número de plantas operando: en el municipio de Guataquí se encuentran 3 plantas
funcionando, 2 de estas de tipo compactas, ubicadas en la zona urbana y la vereda el
Porvenir, luego la última construida de tipo convencional ubicada en la vereda de
Apauta que además abastece veredas de Jerusalén y Nariño.
❖ Años de construcción: la planta de la cabecera urbana tiene 30 años, la del porvenir
20 años y la de Apauta 4 años.
❖ Años de funcionamiento: las tres plantas llevan funcionando el tiempo que llevan
construidas.
2.6 Planta del casco urbano de Guataquí
La planta de tratamiento de agua potable del municipio o UNIPACK diseñada por
ACUATECNICA LTDA es de tipo compacta lo que significa que se lleva a cabo en una misma
44
unidad prefabricada el proceso de potabilización, en este caso es de forma cilíndrica
concéntrica con volumen aproximado de 78 m3 (véase ilustración 10 y figura 6); ubicada
aproximadamente a 500 metros sobre el nivel de la cabecera urbana para realizar la distribución
por efecto de la gravedad y cuenta con las siguientes dimensiones externas:
- Alto: 5.10 m
- Diámetro: 4.50 m
Volumen de agua tratada: En promedio la PTAP de Guataqui trata 1.296 m3 día, con
un caudal promedio de 14- 15 l/s que no cuenta con variaciones significativas debido
al bajo turismo del municipio, la única variación significativa en la demanda se da en
agosto en las ferias y fiestas en la cual el caudal llega hasta 18 l/s.
Pérdidas de agua en el tratamiento: debido a la mala intervención de los filtros en
años pasados y la mala manipulación de algunos de los operarios en ocasiones se da un
rebosamiento por encima del nivel de la planta por lo que se debe además aliviar el
exceso por medio de una válvula de purga, perdiéndose en promedio al día 55 litros.
- Eficiencia: como se describió anteriormente debido a la intervención de los filtros, la
planta tiene actualmente una eficiencia del 70% con tendencia a la baja de esta misma.
- Posibilidad de colmatación de la planta: debido a los parámetros bajos como dureza,
hierro y alcalinidad con los que llega el agua cruda a la planta la posibilidad de
colmatación es baja esto apoyado por la limpieza que se le hace cada mes a la planta,
Lo que supone las siguientes ventajas y desventajas (véase tabla 8)
45
Tabla 8 ventajas y desventajas PTC.
PLANTA DE TRATAMIENTO COMPACTA (PTC) Ventajas Desventajas
-Pueden operar de manera automática para
minimizar las horas hombre de dedicación al
control del sistema de tratamiento.
- Son compactas, ocupan un mínimo de espacio
por lo que el terreno donde se instala no acarrea
grandes costos
-son de fácil transporte y ensamblado.
-Debido a su reducido tamaño y simplicidad
hace más fácil su limpieza y mantenimiento
- tiene un tiempo reducido de tratamiento
- no requiere grandes longitudes de tubería
Debido al poco caudal que maneja y el volumen
reducido no son aptas para poblaciones muy
grandes
-al incorporar todos los procesos en una sola
unidad reduce la posibilidad de eficiencia por
daño en todo el tratamiento.
- su naturaleza de único tanque de tratamiento
posibilita la contaminación del agua por fugaz o
agentes externos perdiéndose así todo el lote de
agua.
- existe la posibilidad de reboses por excesos en
el nivel del agua.
Fuente: autores
Ilustración 10 Vista superior PTAP Guataqui.
Fuente: autores
46
Figura 6 esquema PTAP Guataquí.
Fuente: Autores
2.7 Componentes de la planta y Diagnostico
La planta de tratamiento de agua potable de Guataquí cuenta con las siguientes unidades:
2.7.1 Unidad de dosificación.
Por medio de una bomba dosificadora Pulsafeeder (véase Ilustración 11) se dosifica el
coagulante, el hidroxicloruro de aluminio (Aln(OH)mCl(3n-m).H2O), de manera volumétrica
según se requiera basado en los parámetros de entrada y en el previo ensayo de tratabilidad,
para determinar dicha dosificación, concentración y tiempo de administración; este se
encuentra ubicado en el mismo cuarto junto con el reactivo y herramientas de mantenimiento.
Alternamente el municipio cuenta con un cuarto de químicos donde hay un mezclador
mecánico que es utilizado para diluir en solución el cloro granular, para ser dosificado y
47
aplicado al agua justo antes de la entrada al tanque de almacenamiento (ver ilustración 11) ,
este es utilizado solo en caso del fallo de la dosificación por cloro gaseoso.
Ilustración 11 Unidad de dosificación de hidroxicloruro de aluminio
Fuente: Autores
Ilustración 12 mezclador mecánico de cloro granular.
Fuente: autores
48
Diagnostico
La medición de la dosificación por test de jarras se hace de manera ocasional y no se lleva
control sobre el dosificador para su ajuste según la calidad del agua, ni la cantidad de químico
suministrado, además el dosificador presenta corrosión. Sin embargo, cuenta con un equipo
UPS o sistema de alimentación ininterrumpida que almacena energía en caso de fallo eléctrico
de la red. Respecto al mezclador mecánico de cloro este se encuentra en estado regular, presenta
corrosión y la paleta del eje rotor esta desgastada.
2.7.2 Unidad de mezcla rápida (coagulación).
El proceso inicia en el área de coagulación, donde por medio de una turbulencia hidráulica
producida en un vertedero triangular con contracción y la adición del hidroxicloruro de
aluminio se desestabilizan las partículas coloidales y se produce la hidrolisis que dará paso a
la formación del floc (véase Ilustración 13). A continuación, las medidas de dicho vertedero:
Ancho total: 23 cm
Largo total: 47 cm
Alto total: 30 cm
La estructura está divida por dos cámaras con láminas o contracción, la primera con una
abertura en el lado izquierdo y la segunda en forma triangular con un ángulo de 60° como se
puede apreciar en la ilustración 13 , se limpia cada mes y se le hace desinfección cada 6 meses.
Diagnostico
Esta unidad no cuenta con un método de medición para saber cuál es el caudal de entrada y las
variaciones en las diferentes épocas del año, además su estado físico es regular, la medición de
pH no se efectúa y la dosificación que llega no está bien calibrada.
49
Ilustración 13 vertedero triangular, mezcla rápida PTAP Guataquí.
Fuente: autores
2.7.3 Unidad de mezcla lenta (floculación).
Luego de producida la coagulación el líquido pasa al tanque de tratamiento principal a una
sección de forma trapecio circular donde por medio del control de la velocidad y el flujo de
este mismo se aglomeran las partículas adquiriendo peso haciéndolas fácilmente sedimentables
(véase Ilustración 14), esta sección del tanque cuenta con las siguientes medidas:
- altura (H): 5.1 metros
- ancho (B): 1.50 metros
- Área de trapecio circular (Atc): 4.7 m2
Su limpieza se hace cada mes por medio de una manguera a con agua a presión y una escoba
para eliminar material colmatado y adherido a las paredes.
2.7.4.1 Calculo capacidad
Volumen
𝑉 = Atc ∗ H
𝑉 = 4.7 𝑚2 ∗ 5.1 𝑚 = 23.97 𝑚3
50
Tiempo de retención hidráulica:
𝑻𝑹𝑯 =𝑉
𝑄
𝑻𝑹𝑯 =23.97 𝑚3
0.010 𝑚3/𝑠= 2397 𝑠 = 39.9 𝑚𝑖𝑛
Q= caudal de diseño del floculador.
39 min es un tiempo que está dentro del recomendado de 20 – 40 min
Velocidad del líquido
𝑽 =𝑄
𝐴
Dónde:
Q: caudal
A: Área de la cámara= 4.7 m2
𝑽 =0.010 𝑚3/𝑠
4.7 𝑚2= 0.0021 𝑚/𝑠 = 0.21 𝑐𝑚/𝑠
Ilustración 14 Unidad de floculación PTAP Guataquí.
Fuente: autores
51
Diagnostico
Esta unidad se encuentra en estado físico regular, presenta corrosión y colmatación leve en las
paredes, funciona de manera normal y no tiene fisuras; los operarios no retiran periódicamente
el material flotante, puesto que en las visitas se evidencio presencia de material vegetal, hojas
que caen de los arboles cercanos y la evacuación de los lodos no se hace de manera adecuada.
2.7.5 Unidad de sedimentación.
Enseguida del proceso de floculación por medio de módulos en forma hexagonal contenidos
en esta unidad en forma de trapecio circular y un flujo ascendente se produce la clarificación
del agua debido a la sedimentación de las partículas de floc ya formadas por efecto de gravedad
que al acumularse en el fondo del tanque se vuelve lodo (véase ilustración 15). Esta sección
tiene un área y volumen mayor que el de floculación, así:
- altura (H): 5.1 metros
- ancho (B): 1.50 metros
- Área de trapecio circular (Atc): 8.9 m2
La purga de sus lodos se hace de manera diaria y la limpieza se hace cada mes con el uso de
una manguera a presión conectada a una bomba de 0.75 HP.
2.7.5.1 Calculo de capacidad
Volumen
𝑉 = Atc ∗ H
𝑉 = 8.9 𝑚2 ∗ 5.1 𝑚 = 45.7 𝑚3
52
Carga superficial
𝑪𝒔 =𝑄
𝐴
Dónde:
Q: Caudal
A: Área de trapecio circular
𝑪𝒔 =0.015 𝑚3/𝑠
8.97 𝑚2= 0.00167 𝑚/𝑠
𝑪𝒔 = 0.00167 𝑚/𝑠 ∗ 86400 = 144 𝑚/𝑑𝑖𝑎
Velocidad Horizontal
𝑽𝒉:𝑄
𝑊
Dónde:
W: B (1.50 m)* H (5.1 m) =7.65 m2
𝑽𝒉:0.015 𝑚3/𝑠
7.65 𝑚2= 0.00196 𝑚/𝑠 = 0.196 𝑐𝑚/𝑠
Ilustración 15 Unidad de sedimentación PTAP Guataquí.
Fu en te
Fuente: autores
53
Diagnostico
La eficiencia de los módulos en forma de colmena es dudosa debido los resultados arrojados
en los análisis de muestreo sobre turbiedad (ver anexo B) y lo dicho por la comunidad, además
de la falta de mantenimiento evidenciada por la presencia de material sobrenadante en la lámina
de agua como también la falta de tratamiento de los lodos resultantes que son vertidos sin
realizarles una caracterización.
• La carga superficial está dentro de la recomendado (60 m/d y 400 m/d)
• La velocidad horizontal del flujo no es superior a 1 cm/s
• La relación largo ancho es de 1:4 por lo que está dentro de lo recomendado
• La relación entre largo y profundidad es de 2.5:1 que está por debajo de la mínima que
es de 5:1
2.7.6 Unidad de filtros.
Después de que el agua se ha clarificado; por medio de una canaleta que recoge el agua
superficial de la zona de sedimentación, pasa al filtro en la sección central del tanque que tiene
forma cilíndrica. Está compuesto inicialmente por un espacio vacío (véase ilustración 16) de
aproximadamente 1.70 m por donde cruzan una tuberías para realizar el retro lavado, luego
descendiendo un lecho filtrante con diferente granulometría , es decir tamaño de la partícula y
por ultimo un fondo falso de 70 cm de altura. Las alturas de las capas del lecho son de 45 cm
cada una y están compuestas respectivamente por:
- Antracita menor de 0.60 mm - grava media de 1/2 – 1/8 pulgadas
- arena media de 0.60 – 0.90 mm - grava media 1/2 – 1/4 pulgada
- arena gruesa de 0.90- 2 mm - grava gruesa 3/4 – 1/2 pulgada
54
Dimensiones
- Alto: 5.1 m
- Diámetro: 1.50 m
Su limpieza se hace por retro lavado ascendente por medio de una tubería de 6” en la zona
central.
2.7.6.1 Calculo de capacidad
Volumen total
𝑽: 𝜋 ∗ 𝑟2 ∗ 𝐻
𝑽: 𝜋 ∗ 0.70 2 𝑚 ∗ 5.1 𝑚 = 7.8 𝑚^3
Área del filtro
𝑨𝒓𝒆𝒂: 𝜋 ∗ 𝑟2
𝑨𝒓𝒆𝒂: 𝜋 ∗ 0.70 𝑚2 = 1.53 𝑚2
r: radio del filtro
Tasa de filtración
𝑻𝒇:𝑄
𝐴𝑟𝑒𝑎 ∗ 𝑛° 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜𝑠
𝑻𝒇:0.015 𝑚3/𝑠
1.53 𝑚2= 0.0098 𝑚/𝑠 = 0.98 𝑐𝑚/𝑠
55
Ilustración 16 Unidad de filtros PTAP Guataquí.
Fuente: autores, Guataqui, gov, co.
Diagnostico
En las visitas realizadas y basados en la información brindada por los operarios, los análisis de
los muestreos (ver anexo B) y la comunidad, en la última intervención realizada se hizo cambio
del lecho filtrante y se dejó mal instalado entonces parte de este lecho, en específico la grava
se filtró en la red de agua tratada y por tanto no se está haciendo desde entonces un correcto
filtrado por lo que el parámetro de la turbiedad ha presentado niveles fuera de lo permitido. El
agua utilizada para el retro lavado es vertida de nuevo al rio sin tratamiento de lodos.
• No se puede determinar exactamente el nivel de eficiencia por medición directa de
turbiedad y color.
• En las visitas realizadas se evidencia presencia de vectores (abejas) que representan un
riesgo para los operarios.
2.7.7 Desinfección.
Luego de pasar por los filtros el líquido es conducido por una tubería de 6” en PVC que sale
de la PTAP hasta el tanque de almacenamiento que en su camino es interceptada por una
tubería de 1/2 pulgada que sale desde el cuarto de cloración donde es dosificado el cloro
56
gaseoso (CL2) con una dosis de 10 gm/ min por una bomba dosificadora al vacío Eco-Chlor
ECM-100, según se observó en la visita, que al entrar en contacto con el agua a presión
impulsada por una bomba de 0.75 HP se convierte en Acido hipocloroso (HCLO) y es mezclado
con el agua proveniente de la PTAP con el fin de erradicar organismos patógenos por la acción
del cloro. (Véase Ilustración 17 y 18).
Diagnostico
En base a los resultados obtenidos a partir de muestreos físico-químicos (ver anexo B) y
encuestas a la comunidad (ver anexo D, E) se detectó que la cantidad de cloro dosificado al
agua excede lo permitido, por lo que se deduce que el clorador no está calibrado, necesita
reparación o definitivamente un cambio por daño.
• Los cilindros no son asegurados a alguna estructura para evitar accidentes por caída.
• No todos los operarios están calificados para manejar el cloro gaseoso.
• No se cumple la recomendación de medir el cloro residual cada hora.
• La demanda y gasto de cloro no es determinada por los operarios.
Ilustración 17 Bomba, equipo dosificador y desinfección en la línea PTAP Guataquí.
Fuente: autores
57
Ilustración 18 Unidad de desinfección PTAP Guataquí.
Fuente: autores
2.7.8 Almacenamiento.
La PTAP cuenta con un tanque de almacenamiento construido en cemento, revestido de una
pintura epoxica de clase superficial con una capacidad de almacenamiento de 114 m3 y una
tapa de acceso en hierro (véase Ilustración 19), este abastece a toda el área urbana. Sus
dimensiones son las siguientes:
- Ancho: 4.87 m
- Alto: 2.34 m
- Largo: 10 m
- Caudal de entrada: 12 l/s
Su lavado se realiza cada mes con desinfectantes y detergente de uso doméstico y el corte de
suministro es de 3-4 horas aproximadamente.
58
2.7.8.1 Calculo de capacidad
Volumen tanque:
𝑽 = 𝐵 ∗ 𝐻 ∗ 𝐿
𝑽: 4.87 𝑚 ∗ 2.34 𝑚 ∗ 10 𝑚 = 114 𝑚3
Área superficial
𝑨𝒔:𝑉
𝐻
𝑨𝒔:114 𝑚3
2.34 𝑚= 48.71 𝑚2
Tiempo de llenado y desocupado
𝑻:𝑉
𝑄
𝑻:114000𝑙
12𝑙/𝑠= 9500 𝑠 = 2.6 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠
Controles de nivel máximo y mínimo de operación: Los operadores se les designa desde la
oficina de servicios públicos los turnos y horarios de lavado del tanque mensualmente (Ver
anexo A), respecto al control de daños y fugas se tiene un libro donde se llevaba el registro de
estos y periódicamente los operadores rinden cuentas sobre el funcionamiento y el estado de
planta en la oficina para su pronta respuesta según sea el caso, sin embargo, desde hace un
tiempo no se lleva este control.
Control de caudal: debido a rebosamientos en la planta compacta el operario en turno debe
abrir la válvula de alivio para evacuar el exceso y evitar que se estropee el proceso de
potabilización.
59
Diagnostico
Principalmente es evidenciable el agrietamiento de las paredes, la falta de mantenimiento y el
deterioro por el tiempo de servicio, como puede verse también en la tapa de acceso que esta
oxidada y desprendida de los pernos que la aseguran, además de:
• La medición del caudal de salida no se hace debido a que el macro medidor está dañado
• La medición de parámetros a la salida del tanque no se realiza.
• El periodo de diseño según el nivel de complejidad del sistema bajo ha cumplido su
vida útil estructural que es de 25 años.
• Se permite la entrada de luz natural en contravía de lo recomendado por el RAS.
• En las visitas realizadas se evidencia la presencia de sobrenadantes en la lámina de
agua del tanque
Ilustración 19 Tanque de almacenamiento PTAP Guataquí.
Fuente: autores
2.8 Redes secundarias de conexión entre la planta de potabilización
Material y clase de tubería predominante: El material predominante que conforma la tubería
de la planta es PVC y hierro.
60
Estado actual y longitud de redes: en base a la visita de campo y la información
proporcionada por el operario las redes se encuentran en buen estado. Las redes tienen una
longitud total de 10 a 12 m aproximadamente con un diámetro 6” y 1/2" pulgadas. Su limpieza
rutinaria se hace cada mes y cada 6 meses se hace la desinfección.
Descripción de los accesorios y su estado: la planta cuenta con varias válvulas de purga para
controlar tanto el flujo de líquido como la evacuación de lodos y regular en este caso los
rebosamientos ocasionales en la planta compacta, todas están en buen estado y funcionales tal
como se aprecia en la Ilustración 20
Ilustración 20 Accesorios PTAP Guataquí
Fuente: autores
2.9 Ventajas y desventajas del funcionamiento de la planta
En la siguiente tabla se plantearon las ventajas y desventajas que supone la operación de la
planta de tratamiento de agua potable del municipio en cada uno de sus componentes desde
61
su captación hasta su almacenamiento para distribución, resaltando lo más importante en
cada proceso
Tabla 9 Análisis de ventajas y desventajas PTAP.
CAPTACIÓN
Ventaja Desventaja
• Debido al excesivo caudal que se
maneja en la fuente de captación,
el rio magdalena, la
disponibilidad hídrica es casi
ilimitada
• Los parámetros de la fuente no
son tan variables y su calidad es
tratable hasta un nivel secundario
• Para su operación requiere el uso
de energía eléctrica, ya que se
maneja por bombeo. Lo que
incrementa costos de operación.
• Al ser una captación de tipo
muelle flotador dificulta su
mantenimiento y reparación.
• El muelle se encuentra en
deficiente estado lo que dificulta
la verificación de las bombas
regularmente
ADUCCIÓN
Ventajas Desventajas
• La tubería se encuentra en buen
estado de esa manera se
previenen posibles fugas.
• La tubería enterrada la protege de
posibles daños externos
• La aducción a una diferencia de
nivel más alto facilita la
conducción para distribucion
• La aducción no se maneja por
gravedad, para ello se hace
necesario el uso de una estación
de bombeo la cual aumenta los
costos operativos.
• Solo se utiliza una bomba para el
bombeo lo que genera una sobre
carga en esta única, averiándola
constantemente.
62
DESARENADOR
Ventaja Desventajas
• ya que cuenta con 2 módulos se
da un sobresalto hidráulico que
facilita el proceso de desarenado y
oxigena el agua
• Los tiempos de retención
hidráulica están dentro de lo
recomendado
• Las dimensiones del desarenador
son adecuadas para el caudal
actual.
• Esta estructura se encuentra en
mal estado ya que presenta
varias fisuras y hay fugas de
agua.
• No se realiza un tratamiento a
los lodos son arrojados de vuelta
al río.
• Su estado físico es regular y esto
incrementa la turbiedad y color
en el agua por erosión del
concreto
COAGULACIÓN
Ventaja Desventajas
• El dosificador cuenta con un
equipo UPS o sistema de
alimentación ininterrumpida que
almacena energía en caso de fallo
eléctrico de la red.
• El vertedero triangular de mezcla
realiza la mezcla de manera
correcta
• El vertedero es un método
económico de mezcla para el
coagulante
• No se realiza regularmente
ensayo de tratabilidad por lo cual
no se tiene un control exacto del
químico utilizado.
• Esta unidad no cuenta con un
método de medición para saber
cuál es el caudal de entrada
• Presenta colmatación leve.
63
FLOCULACIÓN
Ventaja Desventajas
• El tiempo de retención y la
velocidad es adecuada para la
floculación
• Esta unidad se encuentra en
estado físico regular, presenta
corrosión y colmatación leve en
las paredes.
• No se realiza un adecuado
evacuado de los lodos o floc
SEDIMENTACIÓN
Ventaja Desventajas
• La purga de sus lodos se hace de
manera diaria y la limpieza se
hace cada mes con el uso de una
manguera a presión conectada a
una bomba de 0.75 HP
• Los módulos de forma hexagonal
ofrecen una eficiencia buena de
clarificación.
• No se realiza un tratamiento a los
lodos.
• Falta de mantenimiento en esta
unidad.
• Presenta colmatación leve en las
paredes
FILTRACIÓN
Ventaja Desventajas
• No cuenta con alguna ventaja
apreciable , su estado es muy
malo
• No hay eficiencia en esta unidad
por daño del lecho filtrante.
• Presencia de vectores (abejas)
que representan riesgo para los
operarios.
• No es accesible para
mantenimiento y reparación
64
CLORACIÓN
Ventaja Desventajas
• la utilización de cloro gaseoso es
un método efectivo de
desinfección.
• Se cuenta con un método
alternativo de dosificación de
cloro, lo que es un respaldo en
caso de falla del cloro gaseoso.
• No se realiza la correcta
dosificación de cloro.
• Los cilindros no son asegurados a
alguna estructura para evitar
accidentes por caída.
• Las tuberías que conducen el cloro
no están debidamente señalizadas
teniendo en cuenta el riesgo que
supone.
TANQUE DE ALMACENAMIENTO
Ventaja Desventaja
• El tanque de almacenamiento
cuenta con una capacidad
adecuada para atender la
demanda del municipio
• Su limpieza se realiza de manera
regular según calendario
• Su ubicación en una cota más alta
a la red de distribución permite la
conducción del agua por
gravedad
• Presenta deterioro general de la
estructura con varias fugas y la
compuerta de entrada esta
oxidada.
• Presenta grietas en su estructura
• Se permite la entrada de luz solar
contrario a lo recomendado
• No cuenta con un método de
medición de caudal que sale, el
macro medidor está dañado.
65
ASPECTO OPERACIONAL
Ventajas Desventajas
• Se cuenta con 3 operarios que
realizan el tratamiento de
domingo a domingo.
• Una vez al mes se realiza una
visita del laboratorio para realizar
análisis del agua tratada.
• Se trata el agua cruda 18 horas al
día permitiendo la disponibilidad
de 24 horas.
• Al menos 2 operarios cuentan con
capacitaciones en el tratamiento
de agua potable
• Al ser una planta compacta, el
proceso de tratamiento no
requiere muchas horas hombre.
• Falta de dotación de laboratorio
para realizar pruebas físico
químicas y ensayo de jarras.
• No se cuenta con un manual de
procedimientos de mantenimiento
correctivo y preventivo.
• Los dosificadores se encuentran
descalibrados.
• No hay control adecuado por parte
de la oficina de servicios públicos
del municipio.
• Varios de los accesorios de la
PTAP están dañados
• No ha medición de caudales
• No se hace determinación de
parámetros a la salida y la entrada
Fuente: autores
En general el proceso de potabilización de agua cruda del municipio de Guataquí como se
puede evidenciar presenta más desventajas o posibles falencias las cuales deben ser corregidas
o mejoradas para de esta manera brindar un mejor servicio y por lo tanto un mejor tratamiento
que se verá reflejado en la calidad de agua tratada lo que representará un bajo riesgo en la salud
pública de la población de Guataquí.
66
CAPITULO 3 ASPECTOS OPERACIONALES
3.1 Edificio de Operaciones
Oficina de administración y operación: la planta de agua potable del municipio de
GUATAQUI cuenta con una oficina servicios públicos de 8x4 m, allí se dispone de una
computador, los folios de control de los parámetros de calidad y dosificación, en donde se
registran diariamente los parámetros físicos y químicos con que llega el agua a la planta y con
los que sale para su distribución; las actividades adelantadas por cada operario en su jornada;
la cantidad de químicos agregados al agua para su tratamiento, de acuerdo con los ensayos de
tratabilidad; entre otros.
Ilustración 21 phimetro PTAP Guataquí.
Fuente: autores
Laboratorio de análisis fisicoquímico y bacteriológico. El laboratorio de análisis de
la planta de tratamiento de agua potable esta en la zona nororiental de la planta sobre al
tanque de almacenamiento donde también se encuentra la unidad de dosificación y
verificación de parámetros, entre los cuales encontramos:
67
✓ pHimetro: Para verificar el potencial de Hidrogeno(pH) del agua a la entrada y a la
salida de la planta, este dispositivo es portátil, pero se encuentra dañado desde hace 5
años (ver Ilustración 21)
✓ Equipo para desarrollar test de jarras: dispositivo que simula a escala los procesos de
coagulación y floculación para determinar dosificación, tiene 6 jarras con capacidad de
1 litro cada una, su estado en la planta es regular debido a su poco uso. (ver Ilustración
22)
✓ Turbidimetro: utilizado en la determinación de la turbidez en el líquido o los sólidos
totales disueltos, se encuentra dañado y no se cuenta con los reactivos necesarios para
su uso.(véase Ilustración 23)
✓ Implementos de medición precisa de volumen y recipientes: el laboratorio tiene
buretas, vasos de precipitados y balanza (véase Ilustración 23); su estado es regular y
su uso es poco frecuente ya que los controles de parámetros no se hace de una manera
periódica.
Ilustración 22 Equipo de Test de jarras laboratorio PTAP Guataquí.
Fuente: autores
68
✓ Colorímetro: equipo utilizado en el cálculo de la concentración del soluto por medio
del espectro foto colorimétrico y su absorbancia en el agua, la planta cuenta con uno
aunque indebidamente configurado porque no se le da constante uso. (Véase Ilustración
24)
Ilustración 23 Turbidimetro y elementos de medición laboratorio PTAP Guataquí.
Fuente: autores
Diagnostico
Las condiciones del laboratorio de la PTAP se encuentran en un estado regular, tanto los
equipos como implementos de medición de volúmenes, muchos de ellos no funcionan se han
dañado y varios de los reactivos necesarios han pasado su fecha de caducidad y no hay
compromiso por parte de la alcaldía por brindar dichos elementos para la mejora del desempeño
de la PTAP, no obstante el municipio cuenta con un contrato con el laboratorio CONTROL DE
CALIDAD análisis de aguas y alimentos, de Girardot, que una vez al mes realiza los muestreos
y análisis del agua tratada ( ver anexo B ) tanto fisicoquímicos como bacteriológicos para
verificar su cumplimiento ante la secretaria de salud y los parámetros máximos admisibles en
la resolución 2115 de 2007.
69
Ilustración 24 colorímetro PTAP Guataquí.
Fuente: autores
Cuarto de aseo y mantenimiento. Esta área utiliza el mismo espacio del laboratorio donde
se encuentran implementos como:
✓ Implementos de seguridad personal (overol, botas, guantes, mascara de gas )
✓ Objetos de mantenimiento tales como guadaña y herramienta para la tubería y los
componentes de la planta
✓ Objetos de limpieza como escobas, traperos cepillos, manguera , balde y líquidos de
limpieza (jabón, desinfectantes)
Cafetería y baños: la planta de tratamiento de agua potable cuenta con una zona de
alimentación en el edificio de dosificación, sin embargo se evidencio en la visita que no está
en uso hace mucho tiempo; el baño está ubicado al lado del laboratorio sobre el tanque de
almacenamiento y la disposición de sus residuos se hacen mediante una fosa séptica.
Sala de cloración y almacenamiento de cilindros de cloro: este espacio mide
aproximadamente 18 m², y allí se lleva a cabo el proceso de desinfección, además se almacenan
los tanques de cloración, la habitación presenta una aireación adecuada que permite un flujo de
70
aire moderado. La habitación no contiene elementos ajenos a su función, y la higiene es
adecuada.
Condiciones de seguridad: en la planta no existe un guardián de seguridad, ya que el operario
se encarga de esta labor.
3.2 Actividades de operación.
Personal requerido para operar la planta. Actualmente la planta dispone de 3 operarios
encargados del control, funcionamiento, manejo y cuidado de la PTAP de Guataquí:
✓ Manuel Antonio Tafur 30 años laborado en la planta.
✓ Belisario Molina 1 año laborando en la planta
✓ Héctor Urquijo 2 años laborando en la planta ( turno dominical)
Fueron capacitados en el SENA en operación de sistemas de potabilización de agua, su
mantenimiento y parámetros según la norma. Los operarios manifiestan que periódicamente
reciben capacitaciones para ahondar en sus conocimientos sobre la operación de la PTAP de
Guataquí (ver anexo C). Las jornadas de trabajo para el personal son:
✓ primer turno de 4 am a 12 pm
✓ segundo turno de 1 pm a 10 pm
✓ turno de 5 am a 9 pm exclusivamente el día domingo
Como se evidencia la planta se pone en funcionamiento solo 16 horas al día y en la noche es
apagado el bombeo y los trabajadores de la planta rotan estas jornadas para que sean equitativos
los periodos de descanso.
71
Suministro permanente de productos químicos para la potabilización del agua y
frecuencia en la dosificación de químicos. La cantidad y frecuencia de suministro de
productos químicos está dada por un factor determinante: la calidad de agua que entra al
sistema de tratamiento de la planta. Sin embargo a la entrada de la planta no existe ningún
control ni muestreo para determinar esos parámetros sobre los cuales se tiene que calcular la
dosificación, por lo que los operarios determinan dicha dosificación por medio de la
experiencia. De esta manera se calcula la dosificación de la cantidad y frecuencia de suministro
de los productos químicos; el hidroxicloruro de aluminio y el cloro gaseoso que son los únicos
reactivos utilizados, estos son graduados por una maquina dosificadora ubicada en la unidad
de dosificación y el cuarto de cloración respectivamente que regulan la presión y la cantidad a
suministrar.
Adicionalmente se destaca que la calidad del agua abducida proveniente del rio Magdalena
cuenta con unas características no muy variables dentro de los parámetros de la norma 2115 de
2007 que no exigen un tratamiento de mayor complejidad para el color, olor, sabor y turbidez
principalmente contemplados en la misma norma
Dotación de equipo mínimo de laboratorio. El laboratorio cuenta con un equipo deficiente
para el muestreo, solamente cuentan con los equipos básicos como el pHimetro, turbidimetro,
equipo de test de jarras y colorímetro que son poco utilizados y no están apropiadamente
calibrados o están dañados, además los recipientes de medición están mal estado; sin embargo
el municipio cuenta con un contrato con el laboratorio CONTROL DE CALIDAD análisis de
aguas y alimentos ubicado en la ciudad de Girardot que mensualmente analiza las muestras y
los parámetros mínimos de agua para consumo humano contemplados en la res 2115/2007.
72
3.3 Toma de muestras para análisis de calidad de agua
✓ Para las pruebas fisicoquímicas mensualmente se recolectan 6 l de agua
✓ Para las pruebas bacteriológicas las muestras son de 1000 ml de agua.
✓ Es de aclarar que estos muestreos son realizados por el laboratorio CONTROL DE
CALIDAD.
Componentes desde el punto de vista de calidad. Debido a la naturaleza de la fuente de
abastecimiento los parámetros físicos y microbiológicos cuentan con una buena calidad de
entrada lo que facilita su tratamiento. Enseguida veremos una comparación entre los valores
de algunos parámetros fisicoquímicos relevantes en el tratamiento. (Ver tabla 9)
Tabla 10 Parámetros fisicoquímicos de agua PTAP Guataquí.
Parámetro fisicoquímico y
bacteriológico
Entrada Salida Niveles máximos
permitidos resolución
2115/ 2007
Hierro total (ml/ L Fe) 0.02 0.00 Hasta 0.3
Alcalinidad total (ml/L CaCO3) 153 44 Hasta 200
Aluminio residual mg/l 0.020 0.040 Hasta 0.2
Dureza Total (ml/ L CaCO3) 150 60 Hasta 300
Turbiedad (UNT) 60 0.80 Menor o igual a 2
pH 7.5
7.6
Entre 6.5 y 9
Color (UPC) 520
10
Menor o igual a 15
Fuente: oficina de servicios públicos Guataquí
Después de observada y analizada la tabla se encuentra que los niveles permitidos en la salida
son los óptimos permitidos por la norma y los de entrada no exceden a niveles muy grandes
73
3.4 Rutinas de trabajo del operador de la planta
✓ 4 am el operador en turno inicia el encendido de la planta (bombas) y la comprobación
de la calidad del agua.
✓ 6:30 am puesta en funcionamiento la planta el operario procede a verificar el correcto
funcionamiento y el alivio de sobre excesos (según lo requiera).
✓ 7:30 am programación de la dosificación del producto en la unidad de dosificación y
dosificación de cloro.
✓ 8:30 am se realiza aseo a las instalaciones de la planta (barrido y trapeado).
✓ 9:30 am revisión del nivel de agua en los tanques de almacenamiento.
✓ En la jornada de la tarde (12 pm) se realiza el cambio de turno y se da el reporte de
novedades a la oficina de servicios públicos.
✓ A las 10 pm inicia el proceso de suspensión de la potabilización y se apaga tanto la
planta como unas unidades dosificadoras.
✓ Una vez al mes se realiza limpieza general de toda la planta o dos veces en caso de un
alza en la demanda por llegada de población flotante, que consiste en el lavado y
desinfección. Para esta labor la oficina de servicios públicos asigna mediante circular
previa las fechas de limpieza y los operarios que lo harán (ver anexo B).
✓ Una vez al mes se remueven los sólidos de la bocatoma para garantizar su pleno
funcionamiento.
✓ Una vez al mes se lavan los tanques de almacenamiento con desinfectante y se hace la
purga de las rede secundarias cada 6 meses
Programas y manuales de mantenimiento. Los operarios están capacitados para el manejo y
operación de la planta de tratamiento de agua potable, y periódicamente son capacitados. Sin
74
embargo no cuentan con un manual de operaciones ni algún diseño de la planta para entender
su funcionamiento, por eso se hace necesaria su elaboración y adaptación para su fácil
entendimiento
Consumo de energía eléctrica. La energía que se consume en la planta es por cuenta de las
bombas mayormente, los dosificadores y los consumos de iluminación en la noche. La
facturación está en un promedio de $240.000 bimestral (Sanabria, 2012)
Descripción de vigilancia de la calidad del agua en la red de suministro. La vigilancia en
la red es regular no se realiza con mucha frecuencia. En cuanto a la calidad del agua su control
se hace desde medidas de limpieza desde la fuente de captación y muestreos intradomiciliarios
como también sobre la línea de suministro cada mes. Los daños en la red son poco frecuentes
y no existen posibilidades de filtración o infiltración en las mismas, lo cual significa que los
cambios en las características del agua en el punto de abastecimiento hasta la llegada al sistema
no son significativos. Exceptuando en la línea más alejada de la red.
Operación de tanque de almacenamiento. El tanque de almacenamiento se llenan por
gravedad, su mantenimiento se realiza cada mes, y diariamente los operadores revisan su nivel
de agua para detectar cualquier anomalía.
Tratamiento de lodos. La planta de tratamiento de agua potable de Guataqui no presenta un
sistema de tratamiento de lodos, estos son arrojados directamente cuesta abajo al suelo y por
medio de una canaleta es conducido al rio de nuevo. Lo cual representa un riesgo tanto
ecológico como de salud pública. Sin embargo este aspecto ya está siendo estudiado por la
empresa para darle una solución que cumpla con la normatividad sanitaria existente en el país.
75
3.4 Sistemas de funciones e instrumentación, control operacional y
mantenimiento preventivo y correctivo.
Manual de procedimientos, funciones y seguridad industrial y ocupacional. Actualmente
la PTAP de Guataqui no posee manual de ningún tipo excepto instructivos normativos de los
parámetros máximos admisibles, calidad del agua y lineamientos preventivos para el manejo
de los químicos por ello en base norma como el RAS y la res 1575 de 2007 se realizara y dejara
estipulado un manual de control operacional, mantenimiento y preventivo para mayor soporte
a los operarios.
Planta de personal laboral (administrativo y operativo). El personal operativo de la planta
de agua potable de Guataqui está debidamente calificado y capacitado cumpliendo con el perfil
que se requiere en el manejo de la planta así mismo como el personal administrativo en
específico LINA MARIA SANABRIA CORREDOR técnica administrativa y única
encargada de la oficina de servicios públicos responsable del correcto funcionamiento del
sistema de abastecimiento de agua potable al casco urbano y su facturación.
Actividades de mantenimiento preventivo y correctivo, controles de ruidos, vibraciones,
conexiones, lubricaciones, limpieza, partes eléctricas, revisión de motores, fugas,
pinturas, de instrumentos.
✓ Se limpian las rejillas retirando cualquier residuo presente y a la estructura en general.
Se lava el tanque de la planta para retirar residuos o suciedad acumulados en este.
76
✓ Verifican el funcionamiento de las partes que conforman la planta con el fin de verificar
daños, fugas o deterioro.
✓ Cada 6 meses se realizan estas revisiones a la planta de tratamiento y se realizan las
reparaciones adecuadas de ser necesario.
✓ Cada 8 meses se hace revisión y mantenimiento del sistema de bombeo tanto en la
bocatoma como en el desarenador y la planta
3.5 Indicadores de la operación de la planta de tratamiento de agua
potable.
Horas de tratamiento. La planta de tratamiento de agua potable presenta 24 horas de
tratamiento en su operación sin embargo la operación de las bombas y trabajo de operarios es
de 18 horas con lo cual las restantes 6 horas el agua es suministrada de manera autónoma por
la PTAP.
Frecuencia de muestreos. Se realizan muestreos una vez al mes según lo que establece la
secretaria de salud en el cual se hace por parte del laboratorio de control de calidad de agua y
alimentos de Girardot donde se realiza el análisis fisicoquímico del agua tratada en la planta.
Frecuencia de daños reparados. Se reporta 2 daños en el año en el sistema de tratamiento de
agua potable debido a condiciones climáticas o geológicas que puedan presentarse en el
municipio.
Daños reportados por año. Según la información otorgada por el personal de la planta de
tratamiento de Guataquí se presentan 2 daños al año debido a fallas geológicas,
77
Además en una optimización de la planta se dañó el filtro de la planta compacta lo que hace
que se reboce el agua tratada la cual actualmente está en espera de la reparación.
3.6 Responsabilidad ambiental.
Sistemas para identificar impactos ambientales. La Oficina de Servicios Públicos de
Guataqui no cuenta con un Sistema para identificar impactos ambientales, esto se ve reflejado
en la ausencia del tratamiento de los lodos que resultan del proceso de sedimentación y
filtración en la Planta de Potabilización del Municipio.
• Presentación de reportes ambientales. La Oficina de Servicios Públicos de Guataqui
no cuenta con un sistema de información o formatos para reportar alguna novedad que
se presente en cuanto a la afectación de los recursos naturales.
• Manejo, tratamiento y disposición de lodos de (desarenador, sedimentador y
filtros). La Oficina de Servicios Públicos de Guataqui no cuenta con el tratamiento de
los Lodos resultantes del desarenador, sedimentador y filtros, estos son directamente
arrojados al recurso hídrico.
• Proyectos formulados por el municipio y/o empresa para la conservación de la
cuenca. La Empresa de Servicios Públicos de Guataqui implementa proyectos para
Mantener y restaurar rondas. Reforestación y revegetalización para conservación,
mantenimiento y reparación de cuencas hidrográficas y control de erosión (Figueroa,
2011).
78
3.7 ASPECTOS DE CONTINGENCIA Y EMERGENCIA EN LA
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE.
A continuación se relacionan los tipos de riesgos según su origen que podría afectar la
estabilidad y seguridad de la PTAP y se determina su probabilidad con los siguientes términos:
MP: muy probable PP: poco probable P: probable
ORIGEN: NATURAL: Presencia de una falla geológica: P
Presencia de ríos e inundaciones: PP
Presencia de volcanes: PP
Condiciones atmosféricas adversas de la región: PP
SOCIAL: Condiciones sociales insatisfechas: P
Condiciones políticas y sociales de la región: P
TECNOLOGICO: Almacenamiento de gases tóxicos: P
Almacenamiento de productos corrosivos: P
Inflamabilidad de una sustancia: P
Presencia de materiales corrosivos: P
Deterioro de la infraestructura y equipos
electromecánicos: P
Localización no adecuada: PP
CAPITULO 4 RESULTADOS Y ANALISIS DE RESULTADOS
4.1 Infraestructura del sistema de tratamiento de agua potable
El sistema de tratamiento de la zona urbana de municipio de Guataqui cuenta con una planta
de tipo compacta que opera 18 horas al día, localizada en la zona sur-oriental del caso urbano
79
de municipio en la zona alta del barrio Luis Carlos Galán, está diseñada para tratar un caudal
máximo de 25 l/s y actualmente trata un caudal de 15 l/s en promedio, para su funcionamiento
correcto cuenta con un área construida de 48 m2 cerca al tanque donde se encuentra; en la
primera planta, el cuarto de cloración, más arriba en la segunda planta se encuentra la cafetería
y por último en la tercera planta el cuarto dosificador de coagulante. Para la medición de
parámetros y determinación de dosis optima está el laboratorio que junto con el cuarto alterno
de dosificación, químicos y el baño tiene un área construida de 14 m3. (Véase figura 7)
Figura 7 diagrama PTAP Guataqui.
Fuente: autores
80
4.2 Evaluación cualitativa de las estructuras y componentes de los
sistemas de tratamiento
En la tabla 10 se realizó la descripción según los aspectos más relevantes en la operación de
los componentes y/o estructuras de la PTAP de Guataquí.
Tabla 11 evaluación cualitativa de las estructuras y/o componentes de la PTAP.
Aspectos a evaluar
Componente
y/o estructuras
Estado físico Vida útil
estructural
Estado funcional Capacidad
operativa
Bocatoma La captación
compuesta por una
barcaza metálica
flotante con una
bomba bifásica está
en estado regular
con su estructura
malformada por el
uso y con poca
estabilidad al flotar
para su
mantenimiento
Con una
antigüedad de 30
años la estructura
de captación ha
sobrepasado su
vida útil según lo
recomendado por
el RAS, aun es
funcional, pero es
recomendable el
cambio.
La bocatoma
flotante funciona
de manera óptima
alternando el
trabajo de las dos
bombas de
manera equitativa
para que así para
que no haya un
sobreuso de
alguna , además el
bombeo solo
funciona 18 horas
al día
Debido a que el
agua debe ser
bombeada hasta el
desarenador, la
eficiencia de la
bocatoma se mide
en su capacidad de
bombear el
suficiente caudal
hasta el nivel del
mismo, función
que cumple al
100%
desarenador Esta estructura
utilizada para la
remoción de arenas
y solidos
suspendidos de
grosor considerable
se encuentra en
estado muy regular
ya que cuenta con
fisuras y fugas en
sus paredes, está
pendiente para ser
impermeabilizada
Con 30 años de
construcción el
desarenador está en
el límite de su vida
útil a espera de
reparación que
debe ser realizada
a mas a tardar en el
primer semestre de
este año o en su
defecto hacer su
reemplazo por una
nueva estructura
Debido a las
fisuras y fugas
presentadas en su
estructura el
desarenador
genera pérdidas
en el tratamiento
y además la
disposición de sus
lodos se hace
directamente al
rio sin ningún
tratamiento
la remoción de
arenas y solidos
suspendidos en el
agua del
desarenador tiene
una eficiencia del
65% debido al mal
estado del mismo
coagulación Este proceso se da
en un vertedero
triangular donde
llega el agua
bombeada desde el
desarenador y es
dosificada, su estado
es bueno, sin fugas
al igual que la
planta tiene 30
años de
funcionamiento y
se estima su vida
útil en 5 años más
debido a la
corrosión que
Su
funcionamiento es
óptimo, cumple
con su objetivo de
mezclar
rápidamente el
líquido con el
coagulante a una
Junto con la
correcta
dosificación del
hidroxicloruro de
aluminio y la
turbulencia
generada en la
división de 60°
81
ni fisuras, aunque
cuenta con corrosión
debido al paso del
agua y el uso de
químicos.
presenta y el
desgaste del
material por
erosión hídrica.
velocidad
adecuada para
desestabilizar las
partículas , sin
embargo no se
cuenta con un
método de
medición de
caudal
grados por el agua
esta cumple en un
90% su función
Floculación La sección de la
planta compacta
encargada de la
mezcla lenta para
permitir el
aglutinamiento de
partículas se
encuentra en buen
estado sin fisuras ni
fugas, excepto la
corrosión y erosión
hídrica propia del
uso que no afecta el
tratamiento
Desde su
instalación hace 30
años a la planta se
le ha hecho
mantenimiento en
la sección de
floculación una vez
cada 10 años sin
mayores
complicaciones.
Actualmente ha
sobrepasado su
tiempo de diseño.
Pero debido al
bajo ICP del
municipio su
capacidad de vida
útil cuenta con más
de 30 años más.
Su estado
funcional es
regular debido a
excesos de agua
que en ocasiones
se presentan y
mezclan aguas de
otras secciones en
el floculador sin
embargo su
velocidad de
mezcla es
adecuada y
permite la
formación del floc
Aunque desde su
diseño maneja los
parámetros
adecuados de
funcionamiento ,
en el tratamiento
en ocasiones hay
mezcla de agua de
otras secciones
disminuyendo su
nivel de eficiencia
a un 65%
sedimentación La sección de
sedimentación fue
intervenida en el
2009 para la
instalación de
módulos colmena
que se encuentran en
estado óptimo y el
tanque no cuenta con
fisuras ni fugas y las
redes internas desde
el sedimentador al
filtro están en buen
estado.
Al igual que las
otras secciones el
tanque cuenta con
30 años y los
módulos colmena
solo con 7,
igualmente su
periodo de diseño
acabo. Pero
debido al bajo ICP
del municipio su
capacidad de vida
útil cuenta con más
de 30 años más.
La funcionalidad
de los
sedimentadores es
óptima en la
clarificación del
agua , sin
embargo por el
exceso de nivel en
ocasiones se
mezcla con agua
de otras secciones
disminuyendo su
eficiencia
La eficiencia de su
diseño es
adecuado en un
100% pero debido
a los reboses antes
mencionados su
eficiencia se ve
afectada hasta en
un 70%
Filtración Según se evidencio
los filtros están en
mal estado debido a
una intervención
pasada en la cual se
hizo el cambio del
lecho filtrante , que
ocasiono una
filtración de grava
en la red y por tanto
un mal
La sección de
filtración cuenta
igualmente con 30
años de
construcción, por
lo que su periodo
de diseño termino
pero debido al
bajo ICP del
municipio su
capacidad de vida
Su funcionalidad
es variable debido
al daño
anteriormente
descrito , en tanto
el operador está
monitoreando es
adecuada sin
embargo sin
supervisión y
alivio del excesos
es totalmente
Debido a que en
ocasiones el nivel
del agua sobre
pasa el adecuado y
se mezcla con
aguas del
floculador y
sedimentador y
además por el mal
estado de su lecho
filtrante su
eficiencia se ve
82
funcionamiento del
mismo
útil cuenta con más
de 30 años más.
disfuncional y no
cumple
correctamente su
función
reducida hasta en
un 50%
sala de
cloración -
desinfección
La sala de cloración
está en buen estado,
ventilada y las redes
que conducen el
cloro gaseoso para la
desinfección hasta la
sección de filtros no
presentan daños
La vida útil aquí
está determinada
por la duración de
una bala de cloro
gaseoso que es de
aproximadamente
1 mes , las tuberías
se cambian cada
año por seguridad
y los dosificadores
al parecer están
descalabrados y
según sea el caso
requieren
reparación o
cambio
El dosificador no
está calibrado de
manera óptima y
la cantidad según
las características
del agua no es la
óptima, la tubería
está en buen
estado y las balas
de cloro gaseoso
están
debidamente
selladas y con los
respectivos
rótulos de
prevención
Debido a los
resultados de los
muestreos y lo
expresado por la
comunidad la
cantidad de cloro
dosificado es muy
alto por lo que su
eficiencia seria del
50%.
tanque de
almacenamiento
Su estado físico es
regular , en el
último semestre se le
aplicó una pintura
epoxica para mejorar
su asepsia pero
estructuralmente está
en mal estado debido
a que la escotilla
está dañada y
externamente se
evidencian desgastes
y grietas
Construido hace 30
años se le han
hecho reparaciones
cada 10 años y
mensualmente se le
hace
mantenimiento
preventivo además
su periodo de
diseño termino
pero debido al
bajo ICP del
municipio su
capacidad de vida
útil cuenta con más
de 30 años más
El tanque de
almacenamiento
cumple
cabalmente con su
función que es
almacenar para
distribuir luego el
agua al
municipio, sin
embargo presente
fugas leves y
desgaste por su
uso.
El tanque de
almacenamiento
idealmente debería
ser totalmente
aséptico para
garantizar la
calidad del agua ,
sin embargo por el
mal estado de su
escotilla que
permite el paso de
luz natural y las
grietas que tiene ,
cuenta con una
eficiencia del 65%
redes internas Las redes internas de
la planta están en
buen estado no
presentan fugas en el
transporte y cada
año se revisa y hace
cambio de ser
necesario
su periodo de
diseño termino y
por el desgaste de
material presenta
daños leves pero
debido al bajo ICP
del municipio su
capacidad de vida
útil cuenta con más
de 30 años más
Las redes internas
de transporte de
agua y químicos
para tratamiento
funcionan
correctamente sin
fugas ni fisuras
graves.
Todas excepto la
red del filtro al
tanque de
almacenamiento
están bien , esta
última se obstruye
en ocasiones
dando como
resultado un 90%
de eficiencia en su
funcionamiento
accesorios Varios de los
accesorios de la
planta se encuentran
en regular estado
debido al uso como
las válvulas de
cierre y las de purga
La vida útil de las
válvulas debido a
la corrosión y su
tiempo de servicio
ha terminado y se
recomiendo su
cambio.
Todas las válvulas
reguladoras están
en estado
funcional hoy día.
El macro medidor
de salida ya no
funciona
Debido al estado
de las válvulas y el
estado
disfuncional del
macro medidor la
eficiencia de los
83
Fuente: autores
• Estado de la PTAP
Tabla 12 estado de la PTAP.
Fuente: autores
En base a las tablas anteriores se obtiene que más del 50% de los componentes de la planta de
agua potable del municipio no están en buen estado y necesitan reparación, mantenimiento o
que están oxidadas
y el macro medidor
de salida no
funciona.
accesorios está en
un 65%
Laboratorio Los instrumentos de
medición de
parámetros, el
equipo de
tratabilidad y los
instrumentos de
medición se
encuentran en
regular estado y no
se les da uso, debido
a que están dañados
o por la falta de los
químicos necesarios
que no suministra el
municipio hace un
tiempo.
Los equipos e
instrumentos de
medición , se
encuentran,
dañados, no
calibrados o hacen
falta químicos para
su uso, que no
suministra el
municipio por lo
que se recomienda
el cambio de todo
el inventario de
laboratorio o el
suministro de los
químicos
necesarios según
requiera
Su estado
prácticamente es
disfuncional ya
que los equipos
de medición y el
equipo de
tratabilidad están
en desuso y por
ende sin
calibración
adecuada o con
daños.
Como no hay un
uso adecuado de
los equipos e
instrumentos ni se
emplean en la
medición y
determinación de
parámetros y
dosificación su
eficiencia se
reduce a 10%
Estado
componente y/o estructura optimo bueno regular Mal estado Disfuncional
Bocatoma
x
desarenador
x
coagulación
x
floculación
x
sedimentación
x
filtración
x
sala de cloración-desinfección
x
tanque de almacenamiento
x
redes internas
x
accesorios
x
Laboratorio x
84
cambio, siendo la filtración uno de los procesos afectados más críticamente junto con el
laboratorio que está prácticamente disfuncional al no realizar ninguna muestra de parámetros
para determinar dosificación.
4.3 Evaluación de la calidad del agua tratada según normatividad
La calidad del agua potable para consumo debe contar con unos parámetros máximos
admisibles que han sido establecidos por medio del ministerio de salud en los decretos
2115/2007 y 1575/2007 para verificar que esta agua sea verdaderamente apta , en este caso
mediante la comparación de los muestreos realizados por el laboratorio CONTROL DE
CALIDAD en los barrios las quintas inmediatamente después de salir de la planta y en el
barrio las Américas, el punto más alejado de la red del municipio se analizó si se cumple o no
con esta normatividad. (Véase tabla 12)
Tabla 13 Comparación de la calidad del agua vs normatividad.
Parámetros
analizados
Unidades Valores de
referencia según
Dto. 2115/2007
I.RCA % según
Dto. 1575/2007
Resultados
Barrio las
Quintas
Barrio las
Américas
Barrio
las
Quintas
Barrio
las
Américas
pH
6,5-9,0 0,0 0,0 7,60 6,80
Color UPC Menor o igual a
15
0,0 0,0 12 20
Turbiedad NTU Menor o igual a
2
15,0 13,0 1,10 2,40
85
Cloro
residual-
libre
ml/L Cl2 0,3 a 2,0 0,0 0,0 0,19 1,00
Cloruros ml/L CL Hasta 250 0,0 0,0 8 12
Sulfatos ml/L SO4 Hasta 250 0,0 0,0 6 5
Fosfatos ml/L SO4 Hasta 0,5 0,0 0,0 0,04 0,10
Nitritos ml/L NO2 Hasta 0,1 0,0 0,0 0,00 0,00
Hierro total ml/L FE Hasta 0,3 0,0 0,0 0,00 0,02
Alcalinidad
total
ml/L
CaCO3
Hasta 200 0,0 0,0 34 40
Dureza
total
ml/L
CaCO3
Hasta 300 0,0 0,0 60 58
Aluminio
residual
ml/L Al Hasta 0,2 0,0 0,0 0,039 0,032
Coliformes
totales
U.F.C/100
ml
0 U.F.C/ 100 ml 0,0 0,0 12
U.F.C/100
ml
0
U.F.C/100
ml
Escherichia
Coli
U.F.C/100
ml
0 U.F.C/ 100 ml 0,0 0,0 0
U.F.C/100
ml
0
U.F.C/100
ml
Mesofilos
totales
U.F.C/100
ml
Hasta 100
U.F.C/100 ml
0,0 0,0 910
U.F.C/100
ml
50
U.F.C/100
ml
% IRCA 30,0 21.0 Sin riesgo Sin riesgo
Fuente: autores
86
Los resultados comparados en la tabla anterior corresponden a los últimos muestreos realizados
en 2017, pero para tener una perspectiva histórica verídica de los resultados y los parámetros
más significativos en el anexo B se evidencian resultados desde 2010 resaltando los parámetros
críticos que fueron: turbiedad y cloro residual libre mayormente. Analizando la tabla 12, los
parámetros físicos químicos y microbiológicos están en orden a excepción de dos: la turbiedad
y el color en el barrio las Américas, resultado que vendría derivado de regular estado del filtro
mencionando anteriormente, como también en parte la eficiencia de la sedimentación.
Además en ocasiones anteriores los parámetros con los que sale el agua de la planta no han
cumplido con los máximos admisibles ( ver anexo B) como lo son el cloro residual libre, los
nitritos, la turbiedad, el color y las coliformes fecales; según estos resultados y en base a el
análisis cualitativo de la planta conduce a pensar que:
1. hay utilización de fertilizantes nitrogenados comerciales en las zonas de ronda del rio
y el tratamiento no los elimina totalmente.
2. Debido a la mala instalación del lecho filtrante no se están removiendo totalmente los
sólidos suspendidos. Ni partículas de al menos 0.05 mm.
3. Debido a la falta de toma de muestreos a la entrada y a la salida no hay definición de
dosis óptima según caudales y la cloración está mal dosificada.
4. La eficiencia del sedimentador en la clarificación del agua posiblemente es baja.
87
5. El laboratorio está totalmente disfuncional a excepción del uso del test de jaras
ocasionalmente.
CAPÍTULO 5. ALTERNATIVAS DE MEJORAMIENTO
Después de haber hecho la identificación de las principales falencias en el servicio de acueducto
se determinó:
1. Que el contexto administrativo sobre la planta es deficiente no hay compromiso por lo
que una solución alterna seria la generación de conciencia desde la gobernación de
Cundinamarca a la administración en general del municipio, desde su alcalde hasta la
encargada de la oficina de servicios públicos y los operarios con el fin de que cada uno
de ellos se apodere de la responsabilidad de la sanidad del agua. Para poder desarrollar
esta solución sería necesario comunicar dicho propósito y que se entienda por medio de
una capacitación en la importancia del tratamiento del agua potable y los aspectos
críticos a considerar en el contexto del municipio, para dicha capacitación se
recomienda que la gobernación de Cundinamarca asigne la persona competente y se
lleve un registro de asistencia. Para este fin se dispondrá de un tiempo de 1 día e
idealmente el capacitador debe estar ubicado en cercanías del municipio para facilitar
su acceso. Los costos con los que correría dicha capacitación están descritos a
continuación:
Costos capacitación
Transporte Alimentación Apoyo visual y
documentación
60000 30000 10000
Total 100000
88
2. Que de manera proactiva se busque los medios para solucionar las falencias de
operación como el mal funcionamiento del lecho filtrante, la falta de insumos químicos
para muestreos y el regular estado del desarenador, optando por opciones como el
cambio de proveedor y el aseguramiento de garantías en caso de daños en las obras o
mala instalación como ya ha sucedido. Para esto se propone que por medio del
establecimiento de medidas de control y seguimiento de estos se asegure en cada obra
su calidad y efectividad según requiera. Los controles establecidos y su presupuesto son
los siguientes:
Control de aceptación de materiales e insumos
¿Se recibe en
buen estado?
¿Se recibe la
cantidad ordenada?
¿Los insumos químicos son aceptables (en
términos de caducidad y calidad)?
Si____________
_______
Si_______________
__________
Si________________________________________
________________________
No___________
_______
No______________
_________
No_______________________________________
_________________________
Observaciones
Control de las obras de optimización
Filtro
Preliminar Estado físico Estado funcional recomendacion
es y
observaciones
Instalación del
lecho
Procedimiento de
instalación
verificación de la
correcta
instalación
89
Filtro en
funcionamiento
muestreo de
parámetros físicos
verificación del
correcto
funcionamiento
Turbiedad
Color
pH
Presupuesto unidad o cantidad precio unitario Precio total
bulto de antracita kg 30000 360000
bulto grava 1/2 a
1/4
kg 55000 550000
bulto grava 1/4 a
1/8
kg 55000 495000
bulto grava de 3/4
a 1/2
kg 55000 550000
bulto arena 12-20 kg 7000 98000
bulto arena 20-30 kg 7000 105000
Desarenador
preliminar Estado físico Estado funcional recomendacion
es y
observaciones
Impermeabilizac
ión del
desarenador
procedimiento de
mezcla de
impermeabilizante
impermeabilizació
n correcta
desarenador en
funcionamiento
verificación de no
fugas de agua
verificación de la
calidad de la obra
presupuesto unidad o cantidad precio unitario Precio total
impermeabilizante m^2 22000 220000
3. Que el proceso de bombeo no se realiza de manera alterna entre dos bombas para cubrir
la ocurrencia de posibles contingencias y la sobrecarga sobre una sola bomba que deriva
90
en su constante daño, para esto se propone como alternativa el reemplazo de la bomba
que no funciona por una nueva (28 HP), además que este cambio se realice ocupando
el menor tiempo posible y en horas de bajo consumo entre 9 pm- 11 pm. El costo de la
bomba y su instalación está especificado a continuación:
Bomba centrifuga
precio
unitario
precio mano de
obra
precio
total
Bomba trifásica centrifuga de 28
HP
5000000 40000 504000
0
4. La dosificación tanto del coagulante como del desinfectante se determina de manera
empírica por parte de los operarios o simplemente se relega esta labor por suposición
a los equipos dosificadores. para mejorar esta situación se propone una calibración y
ajuste de los equipos; para esto se requerirá de la guía de utilización del equipo y de un
muestreo del agua que entra a la PTAP para determinar las características del agua para
dosificar de manera adecuada o en caso de ser necesario su cambio por unos nuevos,
que están presupuestados a continuación:
Cambio de equipos dosificadores
Referencia precio
Equipo dosificador
coagulante
Bomba Pulsatron series A 970000
Clorador al Vacío Clorador eco chlor ecm
100
925000
Total
189500
0
91
5. Hacer énfasis a los operarios sobre la importancia del control y seguimiento de la
calidad del agua que entra y sale, estableciendo controles de registro que puedan ser
verificados y arrojen unos resultados sobre los cuales se puedan tomar medidas
preventivas o correctivas en el contexto del tratamiento. Para esto se proponen controles
en la medición de caudal donde haga falta, medición de parámetros así mismo y toma
de decisiones basado en los resultados de dichas mediciones, esto debe ser planeado
por la alcaldía y evaluado en periodos definidos por la misma, para esto se plantea que
la bitácora de control de calidad y cantidad de agua suministrada por la gobernación de
Cundinamarca (anexo G) sea debidamente diligenciada por los operarios, que sea
foliado y conservado.
6. No están establecidas acciones correctivas y preventivas documentadas, como un
manual por ejemplo, para cuestiones de actividades preliminares, operación,
mantenimiento y limpieza, por lo que sería adecuado que este fuera establecido ,
dispuesto con responsables y listas de chequeo con el fin de evitar contaminación del
agua por material sobrenadante y formación de lama como se evidencio en la visita.
Para esto es necesario que se establezca el manual, se comunique, entienda y se haga
un seguimiento y evaluación de la efectividad de este para tomar decisiones de solución
adecuadas. (anexo H)
7. El laboratorio de muestreos está en deficiente estado, muchos de los equipos no están
calibrados o dañados y los instrumentos de medición e insumos han pasado su fecha de
caducidad y vida útil. Se propone entonces que se determine que equipos necesitan
calibración o cambio por uno nuevo, que se realicen capacitaciones a los operarios
sobre el manejo de estos, las buenas prácticas en el laboratorio y la importancia de llevar
92
un registro para la sanidad del agua. Para esto se requiere una inversión por parte de la
alcaldía y su gestión con los proveedores para garantizar el re abastecimiento del
laboratorio, eso se lograra en la medida en que todas las partes interesadas estén
comprometidas y la correcta asignación de recursos. El presupuesto de dichos equipos
esta especificado a continuación:
Cambio y adquisición de equipos de laboratorio
pHmetro 700000
Colorimetro 1500000
Turbidimetro 2000000
Total 4200000
6. Conclusiones
Se realizó la descripción, diagnostico, evaluación e inventariado de los componentes de la
PTAP del casco urbano del municipio de Guataquí a lo largo de este trabajo identificando sus
características, fallas en cada proceso en base a un proceso investigativo en campo con la
comunidad y de consulta literaria.
Para mejorar el desempeño de la PTAP de Guataquí y consiguientemente garantizar la calidad
del agua que llega a los consumidores del municipio es necesario que se haga la restructuración
de algunas unidades por el deterioro que presentan por su uso en un tiempo mayor al de diseño
y la falta de mantenimiento correctivo y preventivo, esto es causa de la ineficiencia de
tratamiento, que deriva en una regular calidad del agua y un incremento en los costos
operativos.
93
Esta restructuración como la mejora en general deben ir de la mano de una generación de
conciencia así como de una adecuada capacitación del personal encargado del mantenimiento
y operación del sistema de abastecimiento, sobre todo en las actividades de análisis de
parámetros, determinación de la dosificación óptima y mantenimiento, ya que en los análisis
de laboratorio se evidencian parámetros fuera de los niveles permitidos que corrobora la
comunidad en su percepción del servicio de acueducto. Pero también recae la responsabilidad
de esta mejora sobre la administración del municipio que no muestra compromiso y toma de
conciencia pertinente frente a la responsabilidad que tiene.
Un gran vacío administrativo y presupuestal encontrado es por causa de la dependencia de la
oficina de servicios públicos a la administración municipal que está limitada a ejercer funciones
de inspección, control y vigilancia que en ultimas recaen sobre el operario que no cuenta con
la apropiación necesaria para dichas funciones y además no se le es brindado el apoyo en
cuestión de suministros químicos, equipos e instrumentación desde la administración
municipal.
El agua como requerimiento de las necesidades básicas y objeto de importancia en la salubridad
pública debe ser manejado con sumo cuidado debido a sus características, garantizando así una
buena calidad que reduzca a lo más mínimo la incidencia de enfermedades, que llegue 24 horas
al día y con la presión necesaria; estos constituye un factor importante en calidad de vida de
la población y por esto la priorización de los recursos debe ser primero a la inversión, con el
fin de acondicionar de manera óptima las estructuras ya existentes lo más posible sin incurrir
en sobrecostos por cambio total de la infraestructura.
94
7. Recomendaciones
Se recomienda especialmente que la administración del municipio tome más compromiso y
conciencia sobre la situación de la PTAP para garantizar un buen servicio a la comunidad así
como por la prevención de problemas futuros en la salubridad debido a las condiciones de las
estructuras, equipos e insumos con los que funciona el acueducto.
Debido a que varias de las estructuras que componen el sistema de captación del municipio se
encuentran en regular estado debido a su prolongado tiempo de uso más allá de su vida útil de
diseño se recomienda considerar la optimización, reparación o cambio por medio de las
siguientes obras con el fin de mejorar el servicio de acueducto. (ver anexo F: presupuesto)
• Reparación y estabilización de la bocatoma barcaza flotante.
• Instalación de un método de medición de caudal de entrada.
• Reparación de la escotilla del tanque de almacenamiento para garantizar la calidad del
agua.
• Reemplazo del macro medidor en la salida de la PTAP.
• Impermeabilización del desarenador.
• Cambio del lecho filtrante.
• Cambio y adquisición de los equipos, instrumentos y material necesario de laboratorio.
• Reajuste de la dosis optima del clorador o en su defecto cambio del clorador.
• Consideración de construcción de un lecho de secado de lodos para evacuación.
• Realizar control, seguimiento y documentación del gasto químico.
• Realizar control, seguimiento y documentación de daños, novedades y parámetros.
• Reparación o cambio de la bomba alterna averiada del cuarto de bombeo.
95
El compromiso de la administración del municipio y en general del gobierno debe propender
por lograr mejorar las condiciones del sistema por eso se recomienda el brindar una oportuna
capacitación a los operarios para que ellos sean los actores de un mejoramiento continuo en la
prestación del servicio de acueducto y que se les brinden las herramientas necesarias para ello.
Desde la administración de la unidad de los servicios públicos es recomendable que se elabore
un manual de procesos y procedimientos para todo el personal pertinente a la PTAP que permita
controlar de manera eficiente las actividades para la prevención o corrección de fallas e
imprevistos que se puedan presentar.
Es adecuado seguir las pautas sugeridas por documentos directrices como el RAS para la
operación y mantenimiento de la PTAP, ya que en varias situaciones puntuales en la planta se
presentan errores y fallas que requieren de un control mínimo como por ejemplo:
• Se recomienda realizar la medición del pH y cloro residual con la frecuencia que
recomienda el RAS.
• Se recomienda mantener el tanque de distribución tapado para evitar la entrada de luz
natural según el RAS.
• Se recomienda el control de caudal tanto en la planta como la bocatoma para minimizar
las perdidas.
• Realización del aseo de áreas locativas y zonas alrededor de las estructuras de
potabilización.
• Se recomienda seguir las pautas del mantenimiento preventivo y correctivo propuestas
en el manual de operación adjunto al proyecto.
96
Por último se recomienda que las condiciones de funcionamiento y físicas sean de expreso
conocimiento de la comunidad, para que por medio de mecanismos de participación, se exija
una mejora en el servicio de agua potable y se creen comités de supervisión para que en realidad
lo propuesto a partir de la necesidades de la gente tenga una solución pronta que mejore la
calidad de vida los habitantes del casco urbano del municipio de Guataquí
Referencias
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http://www.construdata.com/BancoMedios/Documentos%20PDF/Analisis_resumidos
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http://www.dane.gov.co/, Bogotá.
- Decreto 1575 (2007) [En línea] Bogotá DC. Ministerio de protección social Disponible
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f
- Figueroa, F, (2011) [en línea]. programa de gobierno municipio de Guataqui 2012-
2015, recuperado de:
http://cdim.esap.edu.co/BancoMedios/Documentos%20PDF/guataqui_pg_2012_2015.
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Anolaima (tesis de pregrado), Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Bogotá.
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http://www.guataqui-cundinamarca.gov.co/informacion_general.shtml
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http://cdim.esap.edu.co/BancoMedios/Documentos%20PDF/municipio-de-
guataqui%20pd.pdf
97
- [Lenntech, 2016], glosario del agua. Recuperado de: http//:
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- López, R, 1995. editorial escuela colombiana de ingeniería. Elementos de diseños
para acueducto y alcantarillados, 2da edición. Bogotá
- Min vivienda ,2010 Titulo B. Reglamento técnico del sector de agua potable y
saneamiento básico (2010), Colombia.
- Minvivienda, 2000, (R.A.S) Guía técnica del sector de agua potable y saneamiento
básico, titulo A y B; recuperado de :
http://www.minvivienda.gov.co/GuiasRAS/RAS%20-%20002.pdf, Colombia.
- Resolución 2115 (2007) [ en línea], Bogotá D.C. Ministerio de la protección social.
Disponible en: http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/normas/Norma1.jsp?i=30008
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ambiental. Recuperado de:
https://www.procuraduria.gov.co/portal/media/file/Presentaci%C3%B3n%20R%C3%
ADo%20Magdalena%20Procurador%20Delegado%20para%20Asuntos%20Ambienta
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- Resolución 2115 (2007) [En línea] Bogotá DC. Ministerio de protección social,
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servicios públicos Guataquí Cundinamarca.
- Uribe E (2009). Unidades y Procesos en la Potabilización del Agua, Universidad
Distrital Francisco José de Caldas. Bogotá.
- Vargas L, 2005. Procesos unitarios y plantas de tratamiento. Recuperado de: http:
//www.ingenieroambiental.com/4014/tres.pdf, Colombia
98
Anexos
Anexo A Designación de limpieza y mantenimiento mediante circular
99
100
Anexo B Muestreos y resultados de parámetros, laboratorio control de calidad
101
102
103
104
105
106
107
Anexo C Certificados de capacitaciones y cursos del SENA
108
Anexo D Encuestas sobre el servicio público de acueducto en el municipio.
Encuestas sobre la prestación del servicio público de acueducto en el
municipio
Realizamos una jornada de encuestas en el municipio las cuales iban dirigidas hacia el
servicio de acueducto en el municipio las dividimos en 3 formatos los cuales iban destinados
a la comunidad, operarios y por ultimo a la oficina de servicios públicos.
ANALISIS Y SINTESIS DE ENCUESTAS
Encuestas a la comunidad
1) ¿cómo considera usted el servicio público de acueducto?
excelente 0
buena 20%
regular 80%
mala 0
Muy mala 0
109
Interpretación: de 10 habitantes encuestados el 80% considera que el servicio público de
acueducto es prestado de manera regular mientras que tan solo el 20% cree que es bueno.
2) ¿Cuantas interrupciones ha detectado usted en el último mes en el servicio público de
acueducto?
2 o menos 60%
3 a 5 30%
6 a 8 10%
Más de ocho
No hubo
110
Interpretación: los encuestados detectan mayormente 2 o menos interrupciones en el
acueducto, seguido de 3 a 5 interrupciones en el último mes
3) ¿Cómo califica usted el precio del recibo del servicio de acueducto en comparación al
servicio prestado?.
Muy alto 0
alto
Justo 60%
Bajo 10%
Muy bajo 30%
Interpretación: con una mayoría del 60% de los encuestados consideran que el valor del
recibo de acueducto es justo en comparación al otro 30% que califican como muy bajo el
valor facturado y por ultimo tan solo el 10% les parece bajo el valor por el servicio.
4) ¿En promedio cuantas horas recibe usted el servicio de acueducto?.
1 a 6 horas
7 a 12 horas
13 a 18 horas 30%
19 a 24 horas 70%
111
Interpretación: Según el total de los encuestados en su mayoría el cual representa el 70% de
los encuestados tienen la certeza que reciben agua potable 19 a 24 horas del en su contra el
restante 30% que pues considera que tan solo le están ofreciendo agua potable de 13 a 18
horas en el día.
5) Califique los siguientes aspectos del servicio público de acueducto.
Continuidad en el suministro de agua
1
2
3 30%
4 50%
5 20%
112
Interpretación: Según el aspecto de continuidad en el suministro de agua potable del total
encuestados el 50% le da una calificación de 4 el cual es favorable, seguido del 30% el cual
da una calificación 3 y por último el 20% le da una calificación muy favorable con número 5.
Presión con la que llega a su casa
1
2
3 20%
4 30%
5 50%
Interpretación: Siguiendo con el indicador de la presión del sistema del total encuestados los
cuales el 50% concluye que la presión que llega a su hogar es muy buena con una puntuación
de 5, seguido del 30% del total encuestados que considera que la presión que llega a su
domicilio, por último el 20% da una calificación 3 media en el indicador de presión.
Calidad o pureza del agua
1 10%
2 20%
3 50%
4 10%
5 10%
113
Interpretación: La calidad del agua es lo más cuestionado pues las encuestas son variables ya
que del total encuestados lo supera el 50% la calidad del agua es medio pues le dan una
calificación de 3 seguido por el 20% de los encuestados que consideran una calidad baja con
2 en cambio por ultimo 30 es variable siendo las puntaciones 5 ,4 y 1 repartidos el 10% del
total encuestados para cada uno de ellas.
¿Ha notado usted algo raro en la calidad del agua?
Si 90%
no 10%
114
Interpretación El 90% del total encuestados nos dice que notan algo raro en la calidad del
agua anormalidades como el color del agua tratada con un color blanco y a veces con residuo
de sedimento, por el otro lado el 10% de los encuestados no han notado nada fuera de lo
común siendo de buena calidad el líquido vital que llega a su domicilio.
Encuesta a los operadores de la planta de tratamiento del municipio de Guataquí
Cundinamarca
1) ¿hay registros de los parámetros físicos químicos y bacteriológicos del agua cruda y
tratada?.
si
no 100%
Interpretación del total encuestados el total coinciden que no tienen registro de parámetros
del agua cruda ni tratada
2) ¿hay registro de la cantidad de químico utilizado en el tratamiento?
si
no 100%
115
Interpretación: En la planta de tratamiento no se lleva a cabo el registro del químico utilizado
para tratar el agua (Hidroxicloruro de aluminio) los operadores nos dicen que ya no les
facilitan formatos para poder hacer su registro diario.
3) ¿Con que frecuencia se hace mantenimiento a las estructuras?.
mensual 100%
semanal
anual
Interpretación: Una vez al mes se realiza mantenimiento a todas las estructuras.
4) ¿con qué frecuencia se le hace limpieza o lavado a las estructuras para verificar su
funcionamiento?
semanal
mensual 100%
116
esporádico
5) ¿existe algún tipo de tratamiento de lodos o sedimento producto de la potabilización?
si
no 100%
Interpretación: los operarios coinciden que no se realiza ningún tratamiento a los lodos o
sedimentos, estos son arrojados de nuevo al rio.
117
6) ¿conoce la relación entre turbiedad y la eficiencia de tratamiento?
si 100%
no 0%
7) ¿Se implementan medidas de mantenimiento preventivo o correctivo a las estructuras?
si 66.6%
no 33.3%
118
Encuesta sobre la gestión de la oficina de servicios públicos de Guataquí Cundinamarca
Realizada a LINA MARIA SANABRIA CORREDOR la encargada de la oficina de
servicios públicos.
1) ¿Qué tipo de organización tiene la entidad administradora?
E.S.P mixta
E.S.P publica
E.S.P privada
Oficina de S.P adscrita al municipio X
2) Número de personas a cargo
El número de personas a cargo es 1 que es Lina Sanabria.
3) Años de construcción del sistema:
Hace aproximadamente 30 años que se dio la construcción de la planta de tratamiento que
abastece a la zona rural de Guataquí
4): Población servida:
La población que atiende el sistema de acueducto del municipio es de 1230 habitantes
5) Cobertura del municipio: 90%
6) ¿Conoce y fomenta el proceso de capacitación a los operarios?:
Si a los operarios de la planta actualmente se encuentran en procesos de capacitación 1 vez al
año en procesos de potabilización de agua ofrecidos por el SENA y otras entidades.
7) ¿lleva control del trabajo de los operarios y de la calidad de agua?
permanentemente
frecuentemente
ocasionalmente x
8) ¿Se lleva algún registro sobre el comportamiento del recurso hídrico suministrado por la
planta?.
Si ya que cada mes se realiza el muestreo de a calidad de agua arrojada por la planta.
9) ¿Existe manual de operaciones de la planta?
No desde los años de construcción de la planta nunca se ha llevado al cabo un manual de
procedimientos de la planta de tratamiento.
10) ¿Se han realizado cambios a la planta desde que se puso en operación?
No pues desde que se construyó la planta únicamente se ha realizado mantenimiento a este
como cambio de tubería por fugas cambio de las bombas y el lecho filtrante.
11) ¿se realizan muestreos para analizar la calidad de agua?
119
Una vez al mes viene un laboratorio de Girardot a realizar la muestra de agua tratada y a
analizar parámetros físicos, químicos y microbiológicos y así poder detectar algún posible
riesgo.
Anexo E evidencia de socialización con la comunidad
120
Anexo F presupuesto de obras de optimización.
El siguiente presupuesto está basado en precios referenciales del mercado de construcción en
Colombia e incluye el costo de la mano de obra. (construdata,2016)
Presupuesto obras de optimización PTAP
Obra Material unidad o cantidad
precio unitario
Precio total
Reparación del muelle de captación
tubería hierro 90 mm m 4338 200000
instalación macromedidores macro medidor 6" 2 2199000 444000
0
instalación reglilla de medición Reglilla 1 30000 30000
reparación escotilla tanque Lamina hierro m^2 42424 60000
cambio del lecho filtrante bulto de antracita kg 30000 360000
bulto grava 1/2 a 1/4 kg 55000 550000
bulto grava 1/4 a 1/8 kg 55000 495000
bulto grava de 3/4 a 1/2 kg 55000 550000
bulto arena 12-20 kg 7000 98000
bulto arena 20-30 kg 7000 105000
impermeabilización del desarenador
Impermeabilizante m^2 22000 220000
Cambio y adquisición de equipos de laboratorio
pHmetro 1 700000 700000
Colorimetro 1 1500000
1500000
Turbidimetro 1 2000000
2000000
Construcción lecho de secado de lodos
Concreto m^3 397000 158800
0
ladrillo 240 300 72000
Bomba centrifuga Bomba trifasica centrifuga de 28 HP
1 5000000 500000
0
Equipo dosificador coagulante Bomba Pulsatron series A 1 970000 970000
Clorador al Vacío Clorador eco chlor ecm 100
1 925000 925000
Total
19863000
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Anexo G Bitácora de calidad y cantidad de agua suministrada
Anexo H manual de operación y mantenimiento correctivo y preventivo
