INFORME DE LA VISITA A LA PLANTADE TRATAMIENTO EL MILAGRO EAPIC - UNC

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

FACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

INFORME DE LA VISITA A LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA EL MILAGRO

ASIGNATURA:ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

DOCENTE:Ing. ALONSO AGUIRREALUMNO:PAREDES PAUCAR, Luis BryanCICLO:VIIIGRUPO:A Cajamarca, Octubre del 2013

INFORME DE LA VISITA A LA PLANTA DE TRATAMIENTO EL MILAGRO

INDICEPAG.

INTRODUCCION3

OBJETIVOS3

JUSTIFICACION4

REVISION DE LITERATURA4

DESARROLLO DE LA PRCTICA7CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES22

BIBLIOGRAFIA22

I. INTRODUCCIN:El agua es uno de los componentes esenciales para la vida de los seres vivos, especialmente para el ser humano. El desarrollo de la actividad humana necesita utilizar el agua para numerosos fines, siendo el que ms destaca el uso potable. Para que el agua sea potable necesita de un tratamiento. Es por ello que el presente trabajo se refiere al marco conceptual obtenido de las visitas a la planta de tratamiento de agua El Milagro realizada el da 23 de setiembre del presente ao. Dicha planta de tratamiento se provee de aguas captadas del ro El Ronquillo, donde se har la operacin unitaria de transferencia de slidos, cribada, sedimentacin, filtracin.Particularmente el Ingeniero Civil es el encargado de dar todo el tratamiento fsico al agua; en diversas estructuras que van desde la captacin hasta los filtros que son las ltimas estructuras que dan al agua su respectivo tratamiento. Por supuesto que cada estructura tiene un propsito determinado.El tratamiento fsico del agua requiere de un verdadero control de cada una de las operaciones de la Planta ya que un descuido puede poner en peligro a la salud e integridad de muchas personas.Es por eso, que en este trabajo, se tratar de aclarar dicho tema, el de la potabilizacin del agua, a partir de la visita hecha a la Planta de Tratamiento de Agua: El Milagro.

II. OBJETIVOS:

OBJETIVO GENERAL:

Conocer las instalaciones y el funcionamiento de la Planta de Tratamiento de Agua El Milagro.

OBJETIVOS ESPECIFICOS: Identificar las etapas para el tratamiento de agua en la Planta El Milagro.

Determinar la funcin principal de cada etapa para el tratamiento de agua en la Planta El Milagro.

III. JUSTIFICACION Las visitas a las plantas de tratamiento El Milagro fueron realizadas con el afn de afianzar nuestros conocimientos en base al procedimiento y diseo de estructuras hidrulicas as como el tratamiento del agua, cuyo proceso va desde la captacin hasta la ltima etapa que es la de desinfeccin, en la cual ya se puede considerar al agua como potable. Dicha planta se abastece de las captaciones de aguas de los ros Grande y Porcn.

IV. REVISIN DE TRMINOS

CAPTACIN: Viene a ser una estructura, que sirve para reunir adecuadamente una cierta cantidad de agua, con fines aprovechables. Dicha estructura vara de acuerdo con la naturaleza de la fuente de abastecimiento, su localizacin y su magnitud. El tipo de toma usual y econmica para una ciudad pequea y de la Sierra es de un manantial, en el que se disear la caja de Captacin en el punto o puntos de afloramiento, con todos sus accesorios y teniendo en cuenta su proteccin sanitaria adecuada. MANANTIALES: Los manantiales son formados donde por cualquier razn el agua subterrnea es obligada a aflorar a la superficie. Las condiciones que causan su formacin y variedad deben ser estudiadas cuidadosamente cuando ellos son tomados como fuentes de abastecimiento.Los manantiales ofrecen particularidades diferentes segn que las capas de agua que los alimentan, atraviesen capas de arena o rocas calcreas fisuradas. En el interior de los bancos de arena, las capas de infiltracin son continuas, regulares, aflorando el agua generalmente en una gran extensin.Los manantiales abundantes son raros en estos terrenos pero las aguas superficiales sufren en ellos una filtracin perfecta que los desembaraza de las materias en suspensin, hacindoles que tengan una limpieza y pureza notables. ACUFERO: Es aquel estrato o formacin geolgica que permite la circulacin del agua por sus poros y/o grietas. Dentro de estas formaciones podemos encontrarnos con materiales muy variados como gravas de ro, calizas muy agrietadas, areniscas porosas poco cementadas, arenas de playa, algunas formaciones volcnicas, depsitos de dunas.

ACUFERO LIBRE: Son aquellos en los cuales existe una superficie libre del agua encerrada en ellos y que se encuentra a presin atmosfrica. La superficie del agua ser el nivel fretico y podr estar en contacto directo con el aire o no, pero lo importante es que no tenga por encima ningn material impermeable. En estos acuferos, al perforar pozos que los atraviesen total o parcialmente, el agua alcanza un nivel que sera el mismo que tendra dentro de la formacin geolgica. (Manantial Lateral).

ACUFERO CONFINADO: En este tipo de acufero, el agua que contienen est sometida a cierta presin, superior a la atmosfrica y ocupa la totalidad de los poros o huecos de la formacin geolgica, saturndola totalmente. Estn sellados por materiales impermeables que no permiten que el agua ascienda hasta igualar su presin a la atmosfrica. (Manantial de Fondo).

CMARA DE REUNIN: Es la estructura que permite las aguas captadas de los dos manantiales, lateral y de fondo, para que despus sea tratada.

DESARENADOR: Es una estructura hidrulica que tiene como funcin remover las partculas de cierto tamao que la captacin de una fuente superficial permite pasar. Se utilizan en tomas para acueductos, en centrales hidroelctricas (pequeas), plantas de tratamiento y en sistemas industriales.

CANAL PARSHALL: Es una estructura hidrulica que permite medir la cantidad de agua que pasa por una seccin de un canal. Consta de cuatro partes principales:

Transicin de entrada: El piso se eleva sobre el fondo original del canal, con una pendiente suave y las paredes se van cerrando ya sea en lnea recta o circular. Seccin convergente: El fondo es horizontal y el ancho va disminuyendo. Garganta: El pico vuelve a bajar para terminar con otra pendiente ascendente en la seccin divergente.

FLOCULADOR: El objetivo del floculador es proporcionar a la masa de agua coagulada una agitacin lenta aplicando velocidades decrecientes, para promover el crecimiento de los flculos y su conservacin, hasta que la suspensin de agua y flculos salga de la unidad. La energa que produce la agitacin del agua puede ser de origen hidrulico o mecnico. Entre los floculadores ms conocidos se pueden citar, en primer lugar, las unidades de pantallas de flujo horizontal y vertical, las de medios porosos, la de tipo Alabama y Cox, y los floculadores de mallas.

DECANTACIN: Es un mtodo fsico de separacin de mezclas heterogneas, estas pueden ser formadas por un lquido y un slido, o por dos lquidos. Es necesario dejarla reposar para que las partculas se sedimenten.La decantacin se aplica con las finalidades:- Remocin de la arena.- Remocin de partculas sedimentables finas, sin coagulacin.- Retencin de flculos: decantacin despus de la decantacin.

CRIBADO: Consiste en separar del agua los slidos que sean de mayor tamao de la aberturas de las rejas, as como para evitar el paso de las ramas, basuras y en general todo tipo de desperdicios. Para ste fin se suelen utilizar rejas de fierro, las cuales se colocan transversalmente a los canales de conduccin y con una inclinacin recomendada de 30 a 80 respecto de la horizontal. ALCALIS: Para prever y mantener la alcalinidad necesaria para el proceso (Cal, Hidrxido de Calcio, Carbonato de Sodio, etc.). El Sulfato de Aluminio Al (OH)3 es el coagulante ms comnmente empleado.

FILTRACION: Este proceso consiste en la remocin de las partculas que no alcanzaban a sedimentar (decantador), haciendo pasar el agua a travs de un material poroso, la capa filtrante ms comn es arena sobre grava.Fenmenos que ocurren durante la filtracin:- Accin mecnica de colado a travs de los poros de la arena.- Sedimentacin de las partculas sobre los grnulos de arena. SEDIMENTACIN: Las aguas superficiales en su desplazamiento cargan material granular y partculas de todo tamao. Para la sedimentacin es necesario reducir la velocidad del agua hasta el punto de causar la deposicin de las partculas en suspensin dentro de un determinado tiempo de detencin.La sedimentacin se produce cuando la componente vertical de la velocidad de una partcula dentro del agua es mayor que la velocidad de arrastre motivada por el flujo. Es por ste motivo que la partcula cae por su propio peso. DESINFECCIN. Para asegurar an ms la potabilidad del agua, se le agrega cloro que elimina el exceso de bacterias y lo que es muy importante, su desarrollo en el recorrido hasta las viviendas.

BOMBEO DE ALTA. Toma el agua del depsito de la ciudad.

DEPSITO. Desde donde se distribuye a toda la ciudad.

CONTROL FINAL. Antes de llegar al consumo, el agua es severamente controlada por qumicos expertos, que analizan muestras tomadas en distintos lugares del sistema.

TIPOS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES URBANAS

PRE TRATAMIENTO. Busca acondicionar el agua residual para facilitar los tratamientos propiamente dichos, y preservar la instalacin de erosiones y taponamientos. Incluye equipos tales como rejas, tamices, desarenadores y desengrasadores.

TRATAMIENTO PRIMARIO O TRATAMIENTO FSICO-QUMICO: busca reducir la materia suspendida por medio de la precipitacin o sedimentacin, con o sin reactivos, o por medio de diversos tipos de oxidacin qumica.

TRATAMIENTO SECUNDARIO O TRATAMIENTO BIOLGICO: se emplea de forma masiva para eliminar la contaminacin orgnica disuelta, la cual es costosa de eliminar por tratamientos fsico-qumicos. Suele aplicarse tras los anteriores. Consisten en la oxidacin aerobia de la materia orgnica o su eliminacin anaerobia en digestores cerrados. Ambos sistemas producen fangos en mayor o menor medida que, a su vez, deben ser tratados para su reduccin, acondicionamiento y destino final. TRATAMIENTO TERCIARIO, DE CARCTER FSICO-QUMICO O BIOLGICO: desde el punto de vista conceptual no aplica tcnicas diferentes que los tratamientos primarios o secundarios, sino que utiliza tcnicas de ambos tipos destinadas a pulir o afinar el vertido final, mejorando alguna de sus caractersticas. Si se emplea intensivamente pueden lograr hacer el agua de nuevo apta para el abastecimiento de necesidades agrcolas, industriales, e incluso para potabilizacin (reciclaje de efluentes).

V. DESARROLLO DE LA PRCTICALa visita a esta planta se realiz el da lunes 23 de setiembre. Las experiencias obtenidas se describen a continuacin:

Fotografa N 1: Cartel de datos de la captacin.

CAPTACIN La Planta El Milagro se abastece de los Ros Grande y Porcn.El Rio Porcn cuenta con una licencia de uso de 100 lts/seg, a pesar de ello su uso se limita a 50 lts/seg.El Rio Grande tiene una licencia de uso de 200 lts/seg pero su utilizacin es de 160 lts/seg.

Fotografa N 2: Cribado en Captacin

Fotografa N 3: Compuerta que regula el paso del agua

Fotografa N 4: Medidor de la cantidad de agua que ingresa

Fotografa N 5: Los desarenadores impiden el paso de slidos a la cmara de carga.

TRATAMIENTOLas aguas crudas captadas son conducidas a la planta de tratamiento que se encuentra en el km 4 de la carretera Huambocancha.La tubera de conduccin tiene un dimetro de salida de 16, que al llegar a la planta se reduce a 12 para aumentar la velocidad.

Fotografa N 6: Tuberas que reciben las aguas captadas de los ros Porcn y Ro Grande. Estas aguas son mezcladas en cantidades proporcionales segn el grado de turbidez y contaminacin con las que lleguen

El agua captada de ambos ros, se rene en la Cmara de Reunin. El Sulfato de Aluminio se le aade en un tanque, conocido como Tanque de Dosificacin.

Fotografa N 6: Tanque de dosificacin. MEDIDOR PARSHAL Existen 3 aforadores Parshal que se encarga de controlar los caudales de llegada, la forma en que se determina el caudal es muy directa; slo basta medir el tirante de agua en la garganta del mismo y aplicando una frmula nos da a conocer el caudal; en algunos casos sta misma estructura se usar para realizar la mezcla rpida del floculante con el agua, aprovechando el resalto que en ste se produce. Su diseo est en funcin del caudal con que se disea, stas dimensiones son estndares y se encuentran en tablas.

Fotografa N 7: Aforador Parshall.

Fotografa N 8: Medidor Parshal 1: Controla el caudal de ingreso del agua.

Fotografa N 9: Medidor Parshal 2

Fotografa N 10: Medidor Parshal 3El agua es mezclada con sustancias qumicas tales como: Sulfato de aluminio: para reducir la turbidez, calcula las partculas slidas disueltas que dan color o turbidez al agua (limo, arcilla, lodo, etc.) Hidrxido de calcio: suaviza, purifica, neutraliza la acidez y remueve impurezas, regula el pH del agua.

Fotografa N 11: A travs de estos dosificadores se controla la turbidez del agua

PRE SEDIMENTADORLuego las aguas se conducen a un pre sedimentador que consta de 4 sifones para controlar el lodo capturado por los polmeros

Fotografa N 12: Pre sedimentador. Altura Total de 7mEl desarenador est programado para una mantencin mensual, pero esto mayormente depender de las condiciones con las que es captado el agua y el clima. COAGULACIN En esta etapa se adhieren sustancias qumicas para regular el grado de turbidez y pH del agua

Fotografa N 13: Transicin de la 1 etapa (coagulacin) a la 2 (floculacin).

Fotografa N 14: Etapa de Mezcla rpida.

FLOCULACIN El floculador de esta planta es de flujo vertical, lo que da una mayor eficiencia en la formacin de los flocs.El agua con la sustancia coagulante se desplaza de manera lenta y prolongada.

Fotografa N 15: Floculadores verticales

Fotografa N 16: Formacin de flocs: pequeos grumos cuyo peso relativo es mayor que la del agua, por lo que posteriormente se sedimentaran.

Fotografa N 17: Para pasar a la sedimentacin existe una transicin, cuya funcin es regular la distribucin y la velocidad de una etapa a la otra.

SEDIMENTACIN En los sedimentadores o decantadores, se logra disminuir ms la velocidad del agua, haciendo que los flocs se sedimenten ms rpidamente y el agua se clarifique.

Fotografa N 18: Sedimentador de capacidad de 1000 m 3

Fotografa N 19: Tiempo de retencin: 3 horas

FILTRACIN

Los filtros utilizados son FILTROS RAPIDOS (capas de antracita, carbn de piedra y arena seleccionada) para pasar el agua sedimentada y remover todas sus partculas. Los filtros de arena, se encargarn de retener las ltimas sustancias slidas no deseadas en el agua. A partir de aqu, el agua pasar a la Cmara de clorinacin, para luego hacerla potable.Capas: Arena: 60 cm Grava. 27 cm Antracita: 60cm

Los pozos de filtracin son de 7m de profundidad. Con ductos de 11/2 para que pase al sedimentador.

Fotografa N 20: Pozos de filtracin

Fotografa N 21: El agua filtrada es conducida a una posterior desinfeccin

Fotografa N 22: El color de las tuberas obedece a su diferencia de funciones. Celeste: Agua filtrada, Verde: Agua de lavado, Naranja: Desage. El lavado de los filtros se lo hace mediante bombas de impulsin de 48 HPEl agua aproximada para el lavado de las tuberas es de 17 mil litros mensuales, agua que retorna al inicio del proceso de potabilizacin

Fotografa N 23: Bombas de impulsin para el lavado de filtros 48HP. DESINFECCIN Se agrega una solucin clorada para eliminar los microorganismos que pueden ser nocivos para la salud.El cloro gaseoso se suministra a travs de un baln de gas. Aproximadamente, el resto de cloro se mantiene en 0.5 ppm cuando mucho. El agua ms el cloro, formarn cido Hipo Cloroso.

Fotografa N 24: Bombas dosificadoras de cloro

Fotografa N 25: Dosificador de sulfato de Aluminio LABORATORIOLa planta de tratamiento cuenta con un laboratorio para analizar las condiciones fsico qumicas del agua. Es as que se analiza las proporciones de las sustancias qumicas a utilizar.

Fotografa N 26: Laboratorio de tratamiento

Fotografa N 27: Prueba de jarras: control de turbidez del agua

DISTRIBUCIN Desde los reservorios hasta las conexiones domiciliarias de los diversos sectores de la poblacin usuaria se extiende una red de tuberas primarias y secundarias con sus respectivos accesorios, transportando el Agua PotableDesde los reservorios R-2 y R-4 se abastece a la parte baja de la ciudad y la zona de expansin urbana (aproximadamente el 75% de la poblacin).VI. CONCLUSIONES: Se conoci las instalaciones y el funcionamiento de las obras de Captacin y Tratamiento de la Planta El Milagro. Hemos afianzado conocimientos sobre el diseo de las estructuras hidrulicas en una Planta de Tratamiento, tales como: Canal aforador, sedimentador, decantador; teniendo como base el proceso de potabilizacin.

Garantizamos la calidad de agua mediante un adecuado tratamiento, ya que en estos casos se trata de agua proveniente de ros con un alto grado de turbulencia

VII. RECOMENDACIONES: Se debe utilizar sulfato de cobre para el pintado de las paredes con el fin de evitar el crecimiento de algas. Cuando se aplique la dosis de cloro debe ser solo la necesaria segn los requerimientos; no debe ser mayor a 1.5 ppm.

VIII. BIBLIOGRAFIA

NORMAS LEGALES DE SANEAMIENTO http://www.saludarequipa.gob.pe/desa/archivos/Normas_Legales/saneamiento/OS.090.pdf.

MANUAL DE TRATAMIENTO DE AGUA DE RO http://www.frbb.utn.edu.ar/carreras/efluentes/manual_tratamiento.pdf

TRATAMIENTO DE AGUA http://www.sedapal.com.pe/tratamiento-de-agua

PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUA http://www.interempresas.net/FeriaVirtual/Catalogos_y_documentos/87264/Plantas_de_Tratamiento_de_Aguas.pdf