Universidad Peruana Unión Facultad de Ingeniería y Arquitectura E.A.P. Ingeniería Civil
Abastecimiento Abastecimiento de agua y alcantarillado
Docente: ING. Mayda Zevallos Condori Informe: N° 01 Visita técnica a la planta de tratamiento de agua puno Alumno: Harold Javier Rado Vilca ciclo: VII
Grupo: B
Juliaca, 27 de setiembre del 2017
Contenido 1. OBJETIVOS ................................................................... .......................................................................................................................... ....................................................... 5 2.1
OBJETIVOS GENERALES .............................................................. ............................................................................................... ................................. 5
2.2
OBJETIVOS ESPECIFICOS ............................................................ ............................................................................................. ................................. 5
2.
JUSTIFICACION ............................................................ .................................................................................................................... ........................................................ 6
3.
GENERALIDADES ......................................................... ................................................................................................................. ........................................................ 7
4.
3.1
PLANO DE UBICACIÓN: .............................................................. ............................................................................................... ................................. 7
3.2
DESCRIPCION DEL LUGAR .......................................................... ........................................................................................... ................................. 8
3.3
LIMITES ............................................................... ....................................................................................................................... ........................................................ 8
MARCO TEORICO ........................................................ ................................................................................................................ ........................................................ 9 4.1 4.1.1
CAPTACIÓN: ............................................................... ............................................................................................................ ............................................. 9
4.1.2
MANANTIALES: .......................................................... ....................................................................................................... ............................................. 9
4.1.3
ACUÍFERO:................................................................... ACUÍFERO:............................................................................................................... ............................................ 9
4.1.4
ACUÍFERO LIBRE: ......................................................... ..................................................................................................... ............................................ 9
4.1.5
ACUÍFERO CONFINADO:.............................................. CONFINADO:........................................................................................ .......................................... 10
4.1.6
CÁMARA DE REUNIÓN: .......................................................... ......................................................................................... ............................... 10
4.1.7
DESARENADOR: ......................................................... .................................................................................................... ........................................... 10
4.1.8
CANAL PARSHALL: .................................................................. ................................................................................................. ............................... 10
4.1.9
FLOCULADOR: ............................................................ ....................................................................................................... ........................................... 10
4.1.10
DECANTACIÓN: .......................................................... ..................................................................................................... ........................................... 11
4.1.11
CRIBADO: ........................................................ .............................................................................................................. ...................................................... 11
4.1.12
ALCALIS: .......................................................... ................................................................................................................ ...................................................... 11
4.1.13
FILTRACION: ............................................................... .......................................................................................................... ........................................... 11
4.1.14
SEDIMENTACIÓN: .................................................................. ................................................................................................. ............................... 12
4.1.15
DESINFECCIÓN. .......................................................... ..................................................................................................... ........................................... 12
4.1.16
BOMBEO DE ALTA. ................................................................. ................................................................................................ ............................... 12
4.1.17
DEPÓSITO. ................................................................... ............................................................................................................. .......................................... 12
4.1.18
CONTROL FINAL. ......................................................... ................................................................................................... .......................................... 12
4.2 5.
6.
CONCEPTOS DEFINIDOS ............................................................. .............................................................................................. ................................. 9
TIPOS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES URBANAS ................................... 12
DESARROLLO DE LA PRACTICA........................................................... .......................................................................................... ............................... 13 5.1
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE AZIRUNI ......................................... 13
5.2
MANTENIMIENTO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE. ....................................... 15
CONCLUSIONES ........................................................... ................................................................................................................. ...................................................... 16 2
7.
RECOMENDACIONES ........................................................................................................ 16
8.
ANEXOS ............................................................................................................................. 17
Esquema de la planta de tratamiento para agua potable Aziruni Modulo II .... Error! Bookmark not defined.
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INTRODUCCION El presente trabajo es presentado en cumplimiento parcial del curso de Abastecimiento de agua y Alcantarillado, en el presente trabajo se encuentra resumida la visita de campo realizada el 10 de mayo del presente mes a la empresa de saneamiento “EMSA-PUNO”, localizada en la ciudad de Puno, con la finalidad de obtener mas
información sobre la potabilización del agua potable y resolver dudas concernientes a dicho tema. Es de una gran importancia para el curso el haber realizado esta visita a campo ya que al haber visto personalmente los procedimientos realizados por los encargados e ingenieros de la empresa de saneamiento EMSA-PUNO ya podemos tener una idea correcta sobre el funcionamiento de los equipos y/o el manejo de las maquinas y sistema incluidos en este procedimiento de la potabilización del agua (cloración, floculación, etc). Particularmente el Ingeniero Civil es el encargado de dar todo el tratamiento físico al agua; en diversas estructuras que van desde la captación hasta los filtros que son las últimas estructuras que dan al agua su respectivo tratamiento. Por supuesto que cada estructura tiene un propósito determinado. El tratamiento físico 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 tratará de aclarar dicho tema, el de la potabilización del agua, a partir de la visita hecha a la “Planta de Tratamiento de Agua potable: “AZIRUNI”.
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1. OBJETIVOS
2.1 OBJETIVOS GENERALES
Realizar una visita a la empresa de Saneamiento EMSA-PUNO y conocer los procedimientos realizados para la potabilización de agua para la ciudad de Puno.
2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS
Determinar las funciones principales de cada componente de la planta de tratamiento “Aziruni”.
Identificar y obtener más información sobre el proceso de potabilización de agua apara la ciudad de Puno.
Revisar y conocer de manera práctica todos los procedimientos realizados a diario en la empresa de saneamiento EMSA-PUNO.
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2. JUSTIFICACION Las visitas a las plantas de tratamiento “ EMSA PUNO” fueron realizadas con
el afán de afianzar nuestros conocimientos en base al procedimiento y diseño de estructuras hidráulicas, así como el tratamiento del agua, cuyo proceso va desde la captación hasta la última etapa que es la de desinfección, en la cual ya se puede considerar al agua como potable. Dicha planta se abastece de las captaciones de aguas de los ríos “CHIMU” y esta se divide en dos AZIRUNI Modulo I y AZIRUNI Modulo II. La justificación para este tipo de diseños se basa en puntos de vista como el técnico y el económico, y el social. Punto de vista técnico, las estructuras deben funcionar eficientemente hasta que cumplan su periodo de diseño esto lo logramos aplicando correctamente los criterios establecidos en el reglamento. Punto de vista económico, se justifica puesto que la captación en manantial es una estructura de construcción y operación simple y además porque son las más requeridas en nuestra zona, y probablemente nos encontremos con la necesidad de alguna de ellas. Punto de vista Social, se justifica puesto que para que la vida en toda ciudad o comunidad se desarrolle en forma normal, es necesario que ésta pueda satisfacer sus necesidades indispensables; dentro de estas está el abastecer con el líquido elemento diseñando y construyendo la infraestructura adecuada sin perder de vista el desarrollo sustentable.
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3. GENERALIDADES 3.1 PLANO DE UBICACIÓN:
Imagen N°1: Ubicación Mapa EMSA-PUNO
Imagen N°2: Vista satelital EMSA-PUNO
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3.2 DESCRIPCION DEL LUGAR
DEPARTAMENTO:
Puno
PROVINCIA:
Puno
POBLACION:
229.236
POBLACION CAPITAL:
120.229
SUPERFICIE:
6.494,76
3.3 LIMITES Por el Sur:
Con la región Tacna.
Por el Este:
Con la República de Bolivia y
Por el Oeste:
Con las regiones de Cusco, Arequipa y Moquegua
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4. MARCO TEORICO 4.1 CONCEPTOS DEFINIDOS 4.1.1
CAPTACIÓN:
Viene a ser una estructura, que sirve para reunir adecuadamente una cierta cantidad de agua, con fines aprovechables. Dicha estructura varía de acuerdo con la naturaleza de la fuente de abastecimiento, su localización y su magnitud. El tipo de toma usual y económica para una ciudad pequeña y de la Sierra es de un manantial, en el que se diseñará la caja de Captación en el punto o puntos de afloramiento, con todos sus accesorios y teniendo en cuenta su protección sanitaria adecuada. 4.1.2
MANANTIALES:
Los manantiales son formados donde por cualquier razón el agua subterránea es obligada a aflorar a la superficie. Las condiciones que causan su formación y variedad deben ser estudiadas cuidadosamente cuando ellos son tomados como fuentes de abastecimiento. Los manantiales abundantes son raros en estos terrenos, pero las aguas superficiales sufren en ellos una filtración perfecta que los desembaraza de las materias en suspensión, haciéndoles que tengan una limpieza y pureza notables. 4.1.3
ACUÍFERO:
Es aquel estrato o formación geológica que permite la circulación del agua por sus poros y/o grietas. Dentro de estas formaciones podemos encontrarnos con materiales muy variados como gravas de río, calizas muy agrietadas, areniscas porosas poco cementadas, arenas de playa, algunas formaciones volcánicas, depósitos de dunas. 4.1.4
ACUÍFERO LIBRE: Son aquellos en los cuales existe una superficie libre del agua encerrada en ellos y que se encuentra a presión atmosférica. La superficie del agua será el nivel freático y podrá estar en contacto 9
directo con el aire o no, pero lo importante es que no tenga por encima ningún material impermeable. En estos acuíferos, al perforar pozos que los atraviesen total o parcialmente, el agua alcanza un nivel que sería el mismo que tendría dentro de la formación geológica. (Manantial Lateral) 4.1.5
ACUÍFERO CONFINADO: En este tipo de acuífero, el agua que contienen está sometida a cierta presión, superior a la atmosférica y ocupa la totalidad de los poros o huecos de la formación geológica, saturándola totalmente. Están sellados por materiales impermeables que no permiten que el agua ascienda hasta igualar su presión a la atmosférica. (Manantial de Fondo).
4.1.6
CÁMARA DE REUNIÓN: Es la estructura que permite las aguas captadas de los dos manantiales, lateral y de fondo, para que después sea tratada.
4.1.7
DESARENADOR: Es una estructura hidráulica que tiene como función remover las partículas de cierto tamaño que la captación de una fuente superficial permite pasar. Se utilizan en tomas para acueductos, en centrales hidroeléctricas (pequeñas), plantas de tratamiento y en sistemas industriales.
4.1.8
CANAL PARSHALL: Es una estructura hidráulica que permite medir la cantidad de agua que pasa por una sección de un canal. Consta de cuatro partes principales:
Transición 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 línea recta o circular.
Sección convergente: El fondo es horizontal y el ancho va disminuyendo.
Garganta: El pico vuelve a bajar para terminar con otra pendiente ascendente en la sección divergente.‘
4.1.9
FLOCULADOR: El objetivo del floculador es proporcionar a la masa de agua coagulada una agitación lenta aplicando velocidades decrecientes, para promover el 10
crecimiento de los flóculos y su conservación, hasta que la suspensión de agua y flóculos salga de la unidad. La energía que produce la agitación del agua puede ser de origen hidráulico o mecánico. Entre los floculadores más 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.
4.1.10
DECANTACIÓN: Es un método físico de separación de mezclas heterogéneas, estas pueden ser formadas por un líquido y un sólido, o por dos líquidos. Es necesario dejarla reposar para que las partículas se sedimenten. La decantación se aplica con las finalidades: - Remoción de la arena. - Remoción de partículas sedimentables finas, sin coagulación. - Retención de flóculos: decantación después de la decantación.
4.1.11
CRIBADO: Consiste en separar del agua los sólidos que sean de mayor tamaño de la abertura de las rejas, así como para evitar el paso de las ramas, basuras y en general todo tipo de desperdicios. Para éste fin se suelen utilizar rejas de fierro, las cuales se colocan transversalmente a los canales de conducción y con una inclinación recomendada de 30º a 80º respecto de la horizontal.
4.1.12
ALCALIS: Para prever y mantener la alcalinidad necesaria para el proceso (Cal, Hidróxido de Calcio, Carbonato de Sodio, etc.). El Sulfato de Aluminio Al (OH)3 es el coagulante más comúnmente empleado.
4.1.13 FILTRACION: Este proceso consiste en la remoción de las partículas que no alcanzaban a sedimentar (decantador), haciendo pasar el agua a través de un material poroso, la capa filtrante más común es arena sobre grava. Fenómenos que ocurren durante la filtración: 11
- Acción mecánica de colado a través de los poros de la arena. - Sedimentación de las partículas sobre los gránulos de arena. 4.1.14
SEDIMENTACIÓN: Las aguas superficiales en su desplazamiento cargan material granular y partículas de todo tamaño. Para la sedimentación es necesario reducir la velocidad del agua hasta el punto de causar la deposición de las partículas en suspensión dentro de un determinado tiempo de detención. La sedimentación se produce cuando la componente vertical de la velocidad de una partícula dentro del agua es mayor que la velocidad de arrastre motivada por el flujo. Es por éste motivo que la partícula cae por su propio peso. |
4.1.15
DESINFECCIÓN. Para asegurar aún más 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.
4.1.16 BOMBEO DE ALTA. Toma el agua del depósito de la ciudad. 4.1.17
DEPÓSITO. Desde donde se distribuye a toda la ciudad.
4.1.18
CONTROL FINAL. Antes de llegar al consumo, el agua es severamente controlada por químicos expertos, que analizan muestras tomadas en distintos lugares del sistema.
4.2 TIPOS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES URBANAS
PRE TRATAMIENTO. Busca acondicionar el agua residual para facilitar los tratamientos propiamente dichos, y preservar la instalación de erosiones y taponamientos. Incluye equipos tales como rejas, tamices, desarenadores y desengrasadores. 12
TRATAMIENTO PRIMARIO O TRATAMIENTO FÍSICO-QUÍMICO: busca reducir la materia suspendida por medio de la precipitación o sedimentación, con o sin reactivos, o por medio de diversos tipos de oxidación química.
TRATAMIENTO SECUNDARIO O TRATAMIENTO BIOLÓGICO: se emplea de forma masiva para eliminar la contaminación orgánica disuelta, la cual es costosa de eliminar por tratamientos físicoquímicos. Suele aplicarse tras los anteriores. Consisten en la oxidación aerobia de la materia orgánica o su eliminación anaerobia en digestores cerrados. Ambos sistemas producen fangos en mayor o menor medida que, a su vez, deben ser tratados para su reducción, acondicionamiento y destino final.
TRATAMIENTO TERCIARIO, DE CARÁCTER FÍSICO-QUÍMICO O BIOLÓGICO: desde el punto de vista conceptual no aplica técnicas diferentes que los tratamientos primarios o secundarios, sino que utiliza técnicas de ambos tipos destinadas a pulir o afinar el vertido final, mejorando alguna de sus características. Si se emplea intensivamente pueden lograr hacer el agua de nuevo apta para el abastecimiento de necesidades agrícolas, industriales, e incluso para potabilización (reciclaje de efluentes).
5. DESARROLLO DE LA PRACTICA La visita a esta planta se realizó el día miércoles 10 de mayo. Las experiencias obtenidas se describen a continuación: CAPTACIÓN
La Planta “Emsa Puno” se inicia con la captación CHIMU desde una
plataforma metálica ubicada a 30 metros del lago Titicaca y dos tuberías tendidas a 435 metros al interior del lago este proceso se realiza con ayuda de tres electrobombas, las cuales envían hasta 320 litros por segundo del agua captada hacia la planta ubicada a 4 kilómetros de Aziruni. 5.1 PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE AZIRUNI
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MEZCLA RAPIDA: Difusión de coagulantes se aprovecha la turbulencia producida por el resalto hidráulico.
FLOCULACION: Cuenta con 12 floculación y de Flujo vertical con pantalla de concreto vertedero rectangular, produce agitación lenta para promover el crecimiento de floculos.
FILTRACION: Batería de 07 litros donde se drena el agua por el lecho filtrante de arena, el lavado de los filtros es por flujo ascendente, tiene una tasa de operación de 149 m3/m2/día.
CLORACION: Es una cámara especial, se le agrega cloro gaseoso, sustancia necesaria para eliminar los microorganismos.
ALMACENAMIENTO: El agua tratada se almacena en dos cisternas para asegurar su abastecimiento y antes de su salida pasa por un riguroso control de calidad en el laboratorio de la plata de tratamiento de Aziruni.
IMPULSION: El agua tratada por tres estaciones de bombeo con potentes electrobombas de 75 a 150 HP, cada una de ellas se impulsa mediante motores generados por electricidad elevando a dos cámaras de carga; hacia Huayna Pucara y Chejoña.
CAMARAS DE BOMBEO: Desde las cámaras de carga se lleva el agua potable a los 17 reservorios se realiza la post cloración para garantizar la calidad de agua potable.
CONTROL DE CALIDAD: A través de los ensayos de laboratorio se garantiza la calidad de agua potable que se brinda a la ciudad de puno, mediante un permanente control desde la planta de tratamiento, reservorios y redes domiciliarias: supervisada por la SUNASS, DIGESA y garantizado por laboratorios certificados.
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MANTENIMIENTO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE. El mantenimiento actual del sistema está enmarcado en los siguientes componentes: 4.1.1 Sistemas de Captación y Conducción El mantenimiento de las captaciones y líneas de conducción se ejecuta 3 meses, y está orientado básicamente a la eliminación de las arenas y lodos de los fondos de las pequeñas represas de captación y de las cajas de pase y/o reunión existente en las líneas de conducción. 4.1.2 Sistemas de la Planta de Tratamiento de Aguas y Reservorios El mantenimiento general de la Planta de Tratamiento y reservorios, normalmente se realiza 3 meses y comprende básicamente de lo siguiente: Vaciado total de todas las unidades. Desinfección de las mismas con una solución clorada con hipoclorito de calcio al 32% dejando reposar por espacio de dos horas. Luego de las dos horas se limpia esta solución con abundante agua. Una vez seca estas unidades, se cubren las superficies interiores con una solución inhibidora de algas (cal mas sulfato de cobre). Secada esta solución se procede al llenado de las unidades de la Planta de Tratamiento de Agua y reservorios. Al margen de los dos mantenimientos generales que se realizan al año, en la época de precipitaciones, éstos se realizan periódicamente de acuerdo a la necesidad que se presenta.
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6. CONCLUSIONES
Se observó y entendió de que la empresa de saneamiento EMSA-PUNO provee de agua a la localidad de Puno, es decir se encarga de potabilizar el agua para el consumo humano.
En esta visita a la planta de tratamiento de agua potable EMSA PUNO se observó un claro ejemplo de una de las formas del tratamiento de agua dentro de lo que concierne a operaciones y procesos de la planta.
Se identificó las instalaciones (infraestructura) de la planta de tratamiento y las funciones que cumplen.
Se identificaron los procesos del tratamiento del agua en la empresa de saneamiento: EMSA-PUNO de los cuales unos cuantos resultaron ser: Captación Chimu, procesos de entrada de carga mezcla rápida, floculación , filtración, cloración almacenamiento, impulsión, cámaras de bombeo y calidad del agua Captación
7. RECOMENDACIONES
Aunque el sistema de agua este diseñado para abastecer de agua por un periodo determinado a la población, es necesario revisar la demanda cada cierto periodo de tiempo para comparar si está de acuerdo a lo proyectado.
Capacitación permanente a los operadores de la planta esto permitirá que el sistema este regulado y opere eficientemente.
La municipalidad debe de gestionar un presupuesto para poder hacer buenos mantenimientos.
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8. ANEXOS
Anexo N°1: Planta de tratamiento Aziruni Modulo 2
Anexo N°2: Proceso de filtración
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Anexo N°3: Tanques de cloración
Anexo N°4: Rotametro
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Anexo N°5: Contactores Estrella
Anexo N°6: Area de control físico- laboratorio
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Anexo N°7: laboratorio los procedimientos de laboratorio
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