Manual de Instalación, Operación y Seguimiento de Sistema de Cloración Por Goteo SABA Plus - Versión 2

SISTEMA DE CLORACIÓN POR GOTEO Manual de instalación, operación y mantenimiento - Tecnología SABA PLUS -

Elaborado por: Ing. Yvan Michel Etienne Con asesoría de: Ing. Ney Diaz Fernández Ing. Herbert Pacheco de la Jara Cusco, Agosto 2014 __________________________ ______________________________________ ______________________ ________________________ _________________________ ______________________ ________________ _____ The SABA Water and Sanitation Experience: Boosting Impact at Global Scale - Componente Perú - SABA PLUS

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Índice 1.

Introducción ................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................... ... - 3 1.1.

Contexto local y problemática .................................................................... ......................................................................................................... ..................................... - 3 -

1.2.

CARE Perú y el proyecto SABA Plus ......................................................... ................................................................................................. ........................................ - 3 -

1.3.

Ventajas del sistema .......................................................... ........................................................................................................................ .............................................................. - 3 -

1.4.

Criterios de instalación del sistema ......................................................... ................................................................................................. ........................................ - 4 -

1.5.

Funcionamiento ................................................................. ............................................................................................................................... .............................................................. - 4 -

2.

Presupuesto .................................................................... .......................................................................................................................................... ......................................................................... ... - 8 -

3.

Preparación de la instalación ............................................................... .................................................................................................................. ................................................... - 9 -

4.

3.1.

Verificación del caudal de ingreso al reservorio.................................................... reservorio.............................................................................. .......................... - 9 -

3.2.

Verificación de de la calidad del del agua afluente y de la posibilidad de cloración ................................. - 9 -

3.3.

Elaboración de la ficha técnica de la comunidad ............................................................. .......................................................................... ............. - 10 -

3.4.

Obtención de las herramientas y materiales necesarios ............................................................ .............................................................. .. - 10 -

3.5.

Obtención del cloro y los materiales de control y registro ........................................................... - 12 -

3.6.

Capacitación de la JASS...................................................... JASS.................................................................................................................. ............................................................ - 12 -

3.7.

Capacitación del operador................................................. operador............................................................................................................. ............................................................ - 14 -

Manual de instalación .............................................................. ........................................................................................................................... ............................................................. - 14 4.1.

Montaje del flotador ......................................................... ..................................................................................................................... ............................................................ - 14 -

4.2.

Montaje del soporte del hilo de nylon ............................................................... .......................................................................................... ........................... - 20 -

4.3.

Montaje de la tubería tubería de ingreso al tanque dosador ................................................................... ..................................................................... - 23 -

4.4.

Montaje de la tubería de salida del tanque dosador ................................................................... ..................................................................... - 24 -

4.5.

Montaje de las diversas partes ................................................................... ...................................................................................................... ................................... - 25 -

4.6.

Llenado del tanque ............................................................ ........................................................................................................................ ............................................................ - 32 -

4.7.

Instalación del nivel estático o control estático ............................................................... ............................................................................ ............. - 32 -

4.8.

Construcción de la caseta y las protecciones ................................................................... ................................................................................ ............. - 33 -

4.9.

Inicio de la cloración .......................................................... ...................................................................................................................... ............................................................ - 34 -

4.9.1.

Determinación del caudal de de goteo goteo y de la concentración de solución clorada ....................... - 34 -

4.9.2.

Preparación de la primera solución clorada ................................................................. .............................................................................. ............. - 39 -

4.9.3.

Ajuste de los parámetros y encuentro del equilibrio .............................................................. ................................................................ .. - 40 -

5.

Operación y mantenimiento............................... mantenimiento..................................................................................................... ................................................................................... ............. - 40 -

6.

Resolución de problemas .......................................................... ...................................................................................................................... ............................................................ - 43 -

7.

Resultados obtenidos ............................................................... ............................................................................................................................ ............................................................. - 45 -

8.

Secuencia del trabajo y mejorías del sistema.................................................. sistema........................................................................................ ...................................... - 45 -


1. Introducción 1.1. Contexto local y problemática La actual problemática que tienen los prestadores de servicio de agua y saneamiento rural en el Perú es que ha quedado en desuso el hipoclorador, dispositivo de cloración hasta hace poco utilizado para la desinfección y cloración del agua para consumo humano, ya que salió del mercado el hipoclorito de calcio al 33%. En su lugar, solo se dispone de hipoclorito de calcio al 70%, un insumo que requiere de otras tecnologías para suministrar adecuadamente cloro a los sistemas de agua potable de la zona rural. Para ser viable en zonas rurales, tal sistema debe ser de bajo costo de instalación y mantenimiento, de operación simple y que demande poco tiempo, y sea resistente. Una de las nuevas tecnologías adecuadas y considerando estos requisitos es el sistema de cloración por goteo presentado en este documento. Este manual de instalación está dirigido a los profesionales y actores locales involucrados en el tema de agua y saneamiento, las Áreas Técnicas Municipales (ATM), el Sector Salud, o las ONGs trayendo asistencia técnica para que puedan ejecutar proyectos y post-ejecución de proyectos de cloración del agua utilizando esta tecnología. El propósito es difundir la información para mejorar la calidad de los sistemas de agua potable en zonas rurales.

1.2. CARE Perú y el proyecto SABA Plus El acceso a servicios de agua y saneamiento sigue siendo parte de la agenda pendiente en el Perú, particularmente en zonas rurales de sierra y selva. CARE Perú, a través de su Programa de Agua y Saneamiento mantiene este tema como prioridad estratégica y busca facilitar que familias en situación de pobreza y vulnerabilidad, ejerzan su derecho básico de disponer de servicios sostenibles de agua y saneamiento de calidad. El proyecto SABA Plus en su objetivo de apoyar a las regiones en incrementar la cobertura y mejorar la calidad de los servicios de agua y saneamiento en el ámbito rural, viene desarrollando experiencias de mejora de la calidad y gestión, este trabajo desarrollado en Cajamarca, Perú y Cusco, Perú, cumple ese fin.

1.3.Ventajas 1.3. Ventajas del sistema        

Bajo costo de construcción y mantenimiento Fabricación local Simplicidad de concepción Facilidad de adquisición del desinfectante Relativa exactitud en la dosificación Facilidad de operación y mantenimiento Autonomía Práctico


 

Funcionamiento sin necesidad de presión del agua Funcionamiento sin requerir energía eléctrica

1.4. Criterios de instalación del sistema  

Rango de población de la comunidad: 150 a 1.500 habitantes (30 a 300 familias) Rango de caudal de ingreso al reservorio: 0,2 a 2L/s

Aunque el sistema también funciona en escala menor (comunidad de menos de 30 familias y/o caudal inferior a 0,2L/s), el costo de instalación y mantenimiento mantenimiento se vuelve proporcionalmente más alto, así como el tiempo requerido para la operación y el control se vuelve proporcionalmente más importante. En este caso se recomienda utilizar tecnología más apropiada para escala pequeña.

1.5.Funcionamiento 1.5. Funcionamiento La solución clorada (solución madre) es preparada en un tanque de 600 litros con hipoclorito de calcio a 65-70% a una determinada concentración. El objetivo del sistema es que esta solución gotee en el interior del reservorio de agua potable con un caudal constante a lo largo del vaciado del tanque dosador. La concentración, el caudal de goteo y el periodo de recarga del tanque dependen de la cantidad cantidad de agua que consume consume la comunidad donde el sistema sea sea instalado (los cálculos correspondientes correspondientes son detallados en la parte 5.10). Un flotador, constituido solamente de tubos y accesorios de PVC de Φ3/4" que colocado dentro del tanque dosador en la superficie de la solución clorada, capta esta solución a través de un pequeño orificio (de Φ1,5mm a Φ2mm) sumergido algunos centímetros debajo del nivel del agua en un tubo de PVC (principio de orificio de carga constante). Al penetrar en el orificio, la solución clorada fluye dentro de una manguera de plástico flexible que conduce la solución hasta la salida del tanque y en secuencia gotea en el reservorio de almacenamiento del agua potable.

Esquema del sistema de cloración con flotador

Vista en planta del flotador


El sistema desarrollado permite obtener un goteo de caudal constante cualquiera que sea el nivel de agua en el tanque dosador y en el reservorio de agua potable, permitiendo clorar el agua de manera continua y constante durante todo el periodo de vaciado del tanque dosador, a diferencia de un simple sistema, sin flotador, con válvula reguladora en la salida del tanque que permite obtener un goteo de cloro, pero genera una carga alta al inicio y un goteo rápido de solución madre, y una baja carga y un goteo más lento de solución madre cuándo el nivel está bajo. El caudal del goteo constante se puede obtener según dos parámetros: El diámetro del orificio y su profundidad. Un diámetro mayor de orificio presenta un mayor caudal de goteo que uno de diámetro menor, por lo tanto menor goteo. También un orificio sumergido a mayor profundidad nos brinda un caudal mayor y un menor caudal con un orificio menos sumergido. Informaciones técnicas adicionales sobre el cálculo de caudal de goteo, así como un registro de medición de este caudal a lo largo del vaciado del tanque dosador, son dados en el anexo A.

Los dos parámetros de ajuste del caudal: El di ámetro del orificio y su profundidad

Un hilo de nylon instalado en diagonal en el tanque dosador sirve de guía para el flotador. El objetivo de esta guía es que, al bajar con el nivel del agua, el flotador mantiene una cierta distancia con la salida, guardando siempre la manguera flexible extendida. Este dispositivo evita que la manguera flexible se doble o flote e impida el buen flujo de la solución clorada en la manguera.

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Sin la guía, la manguera se dobla y la solución no fluye

Con la guía, la manguera está siempre extendida

Para facilitar la recarga en el tanque dosador y cuando existe suficiente presión, se conecta una tubería desde la línea de conducción que llega al reservorio, pasando por el filtro, como indica la figura.

Ingreso del agua para recarga del tanque dosador

Para permitir la limpieza del tanque dosador se instala una tubería de evacuación.


Tubería de limpieza con válvula esférica

Un sistema de boya situada en el interior del reservorio de agua potable por donde gotea la solución clorada permite cerrar el ingreso de cloro cuándo el reservorio se llene, evitando un exceso de cloro.

Sistemas de válvula con boya y de difusión de la solución en el reservorio

Un dispositivo llamado nivel estático permite también evitar el desperdicio de agua clorada en el reservorio. Una vez que el agua alcanza el nivel máximo en el reservorio, el agua de la conducción no ingresa más al reservorio, sino esta se evacua directamente por el rebose, sin entrar en contacto con el cloro.


Sistema de nivel estático

2. Presupuesto El presupuesto resumen de implementación del sistema de cloración está presentado en la tabla siguiente. Este presupuesto incluye los materiales y mano de obra para las fases de instalación, capacitación y seguimiento. Detalles de gastos considerados para cada fase están dados en el anexo A y el detalle de la lista de materiales y accesorios para la instalación del sistema de cloración está dado en el anexo B. Materiales Mano de obra Sistema de cloración

Equipos y herramientas Total

661,10 NS

143,78 NS

5,03 NS

809,91 NS

1199,56 NS

909,46 NS

45,68 NS

2154,70 NS

Capacitación

273,00 NS

300,00 NS

0,00 NS

573,00 NS

Seguimiento

28,25 NS

450,00 NS

0,00 NS

478,25 NS

Instalación Caseta

Total: 4015,86 NS


3. Preparación de la instalación 3.1.Verificación del caudal de ingreso al reservorio El caudal de ingreso al reservorio debe ser en el rango 0,15-1,5L/s. Además, para el buen funcionamiento y la fiabilidad del sistema de cloración, es importante que el caudal de ingreso al reservorio sea relativamente constante. La ventaja del sistema de cloración por goteo es que libera una cantidad de cloro constante a lo largo del tiempo. Sin embargo, no es posible clorar de manera constante una fuente de agua que no es constante. Si el caudal de ingreso no es constante, se debe primero tomar medidas para resolver este problema antes de instalar el sistema de cloración. Estas medidas deben hacerse en la captación. Si el caudal de ingreso es mucho más alto que la demanda en agua de la comunidad, se recomienda ajustar la válvula de ingreso para reducir este caudal y dejar ingresar en el reservorio solamente el necesario para atender la demanda de los usuarios.

3.2.Verificación de la calidad del agua afluente y de la posibilidad de cloración Para llegar a la cloración, se debe asegurar que se dispone de agua apta para consumo humano, a la que se agrega cloro para preservar su calidad durante su distribución. Se debe, para verificar la calidad del agua, disponer de un análisis físico-químico y microbiológico reciente del agua (D.S. N°031-2010-SALUD). Se recomienda que si tal análisis fue realizado hace más de 6 meses se debe efectuar un nuevo análisis. Los parámetros siguientes tienen en particular que ser analizados: 

Turbiedad:

La turbiedad no debe ser mayor que 5UNT. Cuando hay presencia importante de materia orgánica se puede formar con el cloro substancias tóxicas o carcinogénicas (Trihalometanos) y en este caso no se debe clorar directamente el agua, sino instalar un sistema de filtración antes del ingreso al reservorio. pH: Es recomendado que el pH sea en el rango 6-8. Cuando el pH es superior a 8, la demanda en cloro aumenta y se requiera una cantidad de cloro mayor para tratar el agua, volviendo la operación del sistema más cara. El pH es el que tiene mayor influencia sobre la actividad biocida del cloro en la solución. Un aumento en el pH disminuye sustancialmente la actividad biocida del cloro, y una disminución del pH aumenta esa actividad en la misma proporción, 



Temperatura:

Mientras menor es la temperatura del agua mayor es el tiempo de contacto requerido para la muerte de microorganismos. Las reacciones químicas son más lentas a bajas temperatura. _________________________________________________________________________________________ The SABA Water and Sanitation Experience: Boosting Impact at Global Scale - Componente Perú - SABA PLUS -9-

3.3.Elaboración de la ficha técnica de la comunidad Para facilitar la administración y el seguimiento de los sistemas, y evitar la pérdida de información, se recomienda realizar una ficha técnica para cada comunidad donde se instala un sistema de cloración, según el modelo del anexo C. Una versión en tabla Excel se encuentra disponible (Fichas técnicas comunidades sistema cloración SABA Plus), con las formulas de los cálculos iniciales ya programados (detalle de los cálculos en la parte 5.10).

3.4.Obtención de las herramientas y materiales necesarios Para la instalación del sistema, las herramientas siguientes son necesarias: 

Taladro



Brocas de Φ1,5mm, Φ5mm y Φ8 mm



Broca plana de Φ1"



Juego de sierra copa de Φ3/4" a Φ2-1/2"

                    

Arco sierra para PVC c/ hojas sierra Balanza de rango 1mg-1kg Balde de plástico transparente capacidad 20L graduado cada 0,5L Jarra de plástico transparente de capacidad 1L graduada cada 50mL Jarra de plástico transparente de capacidad 250mL graduada cada 10mL Cúter Alicate de 8" Marcador indeleble Papel de lija Cronómetro Calculadora Wincha de 5m Pie de rey de plástico de 20cm Llave francesa de 14" Comba Cincel Nivel de carpintero Guantes y máscara de protección Comparador de cloro residual, de pH y turbiedad Pastillas de DPD1 para comparación de cloro residual Pastillas de Phenol para comparación de pH

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Los materiales y accesorios siguientes son necesarios:



1 Tanque de 600L 1 Conexión de salida del tanque de PVC (incluida c/ el tanque) 1 Tubo de PVC transparente de lectura de nivel del tanque (incluido c/ el tanque) 1 Filtro c/ conexiones de Φ3/4" c/ rosca (incluido c/ el tanque)



1 Válvula de seguridad de PVC de Φ1/2" c/ boya flotadora (incluida c/ el tanque)



2 Tubos de PVC de Φ1/2" x 5m



2 Tubos de PVC de Φ3/4" x 5m

  



1 Tubo de PVC del diámetro de ingreso al reservorio x 5m 1 Tubo de PVC del diámetro de rebose del reservorio x 5m (si el diámetro de ingreso y de rebose es el mismo, un solo tubo de 5m es suficiente) 8 Codos de PVC x 90° de Φ1/2"



1 Codo mixto de PVC x 90° de Φ1/2"

 



14 Codos de PVC x 90° de 3/4" 3 Codos de PVC x 90° del diámetro de ingreso al reservorio 1 Codo de PVC x 90° del diámetro de rebose del reservorio 1 Tees de PVC de Φ1/2" 4 Tees de PVC de Φ3/4" 1 Tee de PVC del diámetro de ingreso al reservorio 1 Niple de PVC de Φ1/2" x 2" ( O 2 adaptadores de 1/2") 2 Niples de PVC de Φ3/4" x 2"(O 4 adaptadores de 3/4") 1 Niple de PVC de Φ3/4" x 5"



1 Tapón hembra de PVC de Φ1/2" a presión



1 Tapón hembra de PVC de Φ3/4" c/ rosca



1 Tapón hembra de PVC de Φ4" a presión (c/ fondo plano)



6 Adaptadores de PVC de Φ1/2"



6 Adaptadores de PVC de Φ3/4"

       



1 Unión universal de PVC de Φ 1/2" c/ rosca 2 Uniones universal de PVC de Φ3/4" c/ rosca



2 Uniones mixtas de PVC de Φ1/2"



1 Unión a presión de PVC de Φ1-1/2"



1 Reducción de PVC de Φ1 -1/2" a 3/4"



1 Reducción de PVC de Φ3/4" a 1/2"



1 Cono de rebose de PVC de Φ4" al diámetro de la tubería de rebose



1 Válvula esférica de PVC de Φ1/2" c/ rosca



2 Válvulas esféricas de PVC de Φ3/4" c/ rosca



3 Grifos de PVC de Φ1/2" c/ rosca






1 Abrazadera de derivación de PVC del diámetro de salida del reservorio a Φ1/2" (o 1 tee de PVC del diámetro de salida + 1 reducción a Φ1/2" + 1 Unión hembra a presión de PVC de Φ1/2")



1 Abrazadera de derivación de PVC del diámetro de ingreso al reservorio a Φ3/4" (o 1 tee de PVC del diámetro de salida + 1 reducción a Φ3/4" + 1 Unión hembra a presión de PVC de Φ3/4")



3 Abrazaderas 2 orejas para fijación de tubo de Φ1/2"



3 Abrazaderas 2 orejas para fijación de tubo de Φ3/4"



12 Tornillos autoroscante tamaño 8 por 1"



12 Tarugos de PVC de Φ1/4"

    

1 Lata de cemento para PVC de 120mL 1 Hilo de nylon de 2m 5 Rollos de teflón 1 Manguera transparente flexible de 1,5m (Diámetro exterior 8mm y interior 6 mm) 2 Baldes de cloro granulado (Hipoclorito de Calcio) a 65-70% de 1kg

Esta lista corresponde a los materiales necesarios para instalar el sistema con un tanque de marca Eternit, debido a los accesorios incluidos. En el caso de una instalación con otra marca de tanque, se debe verificar la presencia de los mismos accesorios y adaptar las conexiones de ingreso y salida del tanque, que pueden tener dimensiones o configuraciones ligeramente diferentes. Sin embargo, siempre es preferible efectuar una visita previa para conocer la configuración del reservorio donde se va instalar el sistema de cloración. Así se puede adaptar la lista y tener todos los accesorios necesarios.

3.5.Obtención del cloro y los materiales de control y registro Las Juntas Administradoras de Servicios de Saneamiento (JASS) deben adquirir el hipoclorito de calcio y los equipamientos necesarios para la buena medición y registro del nivel de cloro residual (comparadores de cloro y pastillas de DPD1, libros de registro). Las Áreas Técnicas Municipales (ATM) y el Sector Salud deben asegurarse que las JASS siempre tengan los materiales necesarios y acompañarlas en estas compras. Se sugiere que la ATM puede comprar el cloro y los comparadores en mayor cantidad y disminuir costos y después redistribuirles a las JASS de su municipio a menor precio.

3.6.Capacitación de la JASS Los temas siguientes deben ser abordados en la capacitación: 

Funcionamiento de la tecnología de cloración:

Para una buena operación del sistema, todos los miembros de del Consejo Directivo de la JASS y el operador del sistema de agua potable deben entender el objetivo y funcionamiento del sistema y estar capacitados sobre tecnologías de cloración. _________________________________________________________________________________________ The SABA Water and Sanitation Experience: Boosting Impact at Global Scale - Componente Perú - SABA PLUS - 12 -



Funcionamiento del equipamiento de control y registro:

Se debe explicar el funcionamiento de los comparadores de cloro y del libro de registro de cloración. 

Acondicionamiento previo del sistema de agua potable:

Un sistema de agua potable debe estar en buenas condiciones para suministrar cloro. Fugas o desperdicios afectan la calidad y encarecen el costo de cloración. Se debe pedir a los directivos de la JASS efectuar una campaña de control del buen funcionamiento de los puntos de consumo (grifos en buen estado, sin fugas) y una sensibilización a la población sobre los desperdicios de agua. 

Elección de un operador:

Fue comprobado que cuando no se designa un operador del sistema, que recibe una capacitación particular, la operación y mantenimiento no es realizado de manera adecuada. Una buena opción es designar también un operador sustituto o alterno, que en caso de ausencia o incapacidad del operador asuma su rol. Se debe cuidar particularmente la transferencia de los conocimientos cuando cambian los miembros de la JASS, para evitar las pérdidas de información. 

Cálculo y eventual reajuste de la cuota familiar:

Fue calculado que la instalación de un sistema de cloración genera un costo promedio de hipoclorito de calcio de aproximadamente 0,5 a 1,0NS/familia/mes. Este valor se relaciona con el número de familias de la comunidad. Para comunidades con pocas familias este valor es mayor. A este costo adicional se debe adicionar el costo de operación y mantenimiento del sistema. Fue también comprobado que la operación y mantenimiento no es realizado de manera responsable si el operador no recibe un salario o al menos una compensación por su trabajo, que generalmente demanda un tiempo bastante importante. En muchos casos se debe entonces considerar un reajuste de la cuota familiar para cubrir estos costos. 

Educación sanitaria:

La instalación de un sistema de cloración debe estar acompañada de una campaña de educación sanitaria en la comunidad, para que entiendan la necesidad de la cloración, minimicen o eliminan el desperdicio de agua clorada e implementen prácticas de consumo sanas y seguras. Por ejemplo, no sirve abastecer a una población con agua clorada si los consumidores almacenan su agua en recipientes sucios y contaminados. 

Fiscalización de la operación:

El responsable fiscal de la JASS debe verificar la buena operación y mantenimiento del sistema y el registro de cloración, de acuerdo a sus competencias fijadas en el Estatuto y Reglamento de la JASS.


3.7.Capacitación del operador El operador debe recibir una capacitación y entrenamiento especiales en la operación y mantenimiento de los equipos. Los siguientes temas deben ser abordados:      

Aforo o medición de caudal a clorar Recarga de la solución clorada Control del nivel de cloro en la red Registro de los datos y reporte a la ATM Limpieza del tanque y los accesorios Resolución de problemas

Detalles de estas operaciones son dados en la parte 6. La elaboración de un manual de operación y mantenimiento ilustrado y simple de entendimiento direccionado al operador del sistema es una buena opción.

4. Manual de instalación 4.1. Montaje del flotador 



Cortar 3 tubos de PVC de Φ3/4" de 20cm y 3 tubos de PVC de Φ3/4" de 8cm. Juntar con 4 codos de PVC x 90°de Φ3/4", 2 tees de PVC de Φ3/4", el niple de PVC de Φ3/4" x 5" c/ rosca y el tapón de PVC Φ3/4" hembra c/ rosca.

Cortar con el taladro y sierra copa de Φ1-1/8" una placa de PVC, usando el tapón de PVC de Φ4".






Tapar 1 tee de PVC de Φ3/4" con la placa cortada, usando cemento para PVC para impermeabilizar.

Ensamblar con pegamento 4 codos de PVC de Φ3/4", 1 tee de PVC de Φ3/4", los 3 tubos de PVC de Φ3/4" de 20cm y 2 tubos de PVC de Φ3/4" de 8cm según muestra de la foto de abajo. Dejar la salida libre de la tee en dirección horizontal, como se ve en la foto siguiente.


 



Luego del ensamblaje, dejar secar y verificar que el agua no ingresa al interior de los tubos. Ensamblar con pegamento PVC el tercer tubo de PVC Φ3/4" de 8cm en la tee taponada.

Cortar diagonalmente la otra tee de PVC Φ3/4" con la sierra según indican las fotos de abajo.






Ampliar el interior de esta tee con la broca plana de 1" (Dar continuidad al diámetro de la campana) para poder pasar el niple de 3/4" x 5" según indica la foto de abajo. El niple tiene que estar ajustado en la tee pero que sea posible su deslizamiento para la graduación del goteo.

Sacar el niple de PVC de Φ3/4" de la tee cortada. Ensamblar con pegamento PVC la tee cortada y el tubo de PVC de Φ3/4" de 8cm, cuidando que la dirección de ensamblaje del niple sea perpendicular al plano formado por los tubos flotadores.






Perforar con el taladro y broca de diámetro 5mm la tee cortada en diagonal según indica la foto de abajo, haciendo un ángulo de 45° aproximadamente con el plano formado por los tubos flotadores.

Preparar el orificio de Φ1,5 mm en el niple de 3/4" por 5" con la broca de 1,5mm a una

distancia de 2cm aproximadamente de los hilos de las roscas. Con la broca de 8mm, formar un bisel en el orificio para reducir la posibilidad de obstrucción con partículas solidas durante el funcionamiento. Introducir el niple en la tee cortada, el orificio debe quedar del lado cortado de la tee, según muestra la foto de abajo. _________________________________________________________________________________________ The SABA Water and Sanitation Experience: Boosting Impact at Global Scale - Componente Perú - SABA PLUS - 18 -

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Perforar en el centro del tapón hembra PVC de Φ3/4" c/ rosca, con la broca de 8mm (diámetro exterior de la manguera flexible).

Introducir la manguera flexible en el orificio del tapón y fijar con pegamento PVC (o mejor con silicona) a ambos lado del tapón, cuidando de no obstruir la manguera.




Conectar el tapón con el niple ensamblado en el flotador.

4.2.Montaje del soporte del hilo de nylon 

Medir la distancia que hay entre el fondo del tanque dosador y el orificio de Φ1/2" ubicado en la parte superior del tanque (cercano a la tapa). Medir el diámetro interior del tanque dosador (la parte más ancha, de la base). Cortar 2 tubos de PVC de Φ1/2" con estas distancias, sustrayendo 3cm en cada medida. Cortar 1 tubo de PVC de Φ1/2" de 4cm.








Perforar un codo de PVC de Φ1/2" con la broca de Φ5mm, como se muestra en las fotos.

Ensamblar los 3 tubos de PVC de Φ1/2" con el codo de PVC de Φ1/2" y el codo perforado de PVC de Φ1/2" según se muestra en la foto.

Cortar uno de los extremos del tubo 4cm, haciendo una ranura que llegue hasta el codo.








Cortar el extremo del tubo inferior, que se apoyará en el fondo del tanque dosador, haciendo una ranura de 8cm.

Fijar el hilo de nylon en la ranura inferior, haciendo un nodo en el extremo del hilo.

Fijar el hilo de nylon en la ranura superior, pasando por el orificio del codo perforado, haciendo un nodo en el extremo del hilo. No es necesario tensar bien el hiloen un inicio porque se necesitará pasar por el orificio diagonal de la tee cortada del flotador.




Embonar el tubo de PVC de Φ1/2" en el orificio de Φ1/2" de la parte superior del tanque y tapar o asegurar con el tapón hembra de PVC de Φ1/2".

4.3.Montaje de la tubería de ingreso al tanque dosador 

Ensamblar con teflón y pegamento PVC los accesorios siguientes según la foto abajo: - 1 Reducción de PVC de Φ2" a Φ3/4" - 2 Adaptadores de PVC de Φ3/4" - 1 Niple de PVC de Φ3/4" x 2" - 1 Unión universal de PVC de Φ3/4" c/ rosca - 1 Válvula esférica de PVC de Φ3/4" c/ rosca


Se puede aprovechar el filtro incluido en los accesorios que vienen con el tanque, conectándolo entre la unión universal y la válvula de paso.

4.4.Montaje de la tubería de salida del tanque dosador 

Ensamblar con teflón y pegamento PVC los accesorios siguientes según la foto abajo: - 1 Niple de PVC de Φ1/2" x 2" - 1 Unión universal de PVC de Φ1/2" c/ rosca - 3 Adaptadores de PVC de Φ1/2" - 4 Tubos de PVC de Φ1/2" x 4cm - 1 Tee de PVC de Φ1/2" - 1 Codo de PVC de Φ1/2" - 1 Unión mixta de PVC de Φ1/2" - 1 Grifo de PVC de Φ1/2" c/ rosca - 1 Válvula esférica de PVC de Φ1/2" c/ rosca


4.5.Montaje de las diversas partes  







Inclinar el tanque para que las manipulaciones con el flotador sean más simples. Introducir el flotador en el tanque y pasar la manguera flexible por el orificio inferior de salida del tanque dosador. Hasta que haya agua en el tanque, siempre dejar el flotador en el fondo del mismo con la manguera hacia arriba para que no se aplaste en el fondo. Otra solución es amarrar el flotador con un hilo de nylon en el orificio superior del tanque dosador y dejarlo colgado para que no se vaya a malograr la manguera flexible. Pasar la manguera flexible por la salida lateral de Φ1/2" con rosca del tanque (según la configuración del lugar para que la otra salida de Φ1/2" se oriente hacia arriba una vez el sistema instalado). Fijar el accesorio de salida del tanque con teflón, girando hasta que la salida de la manguera quede horizontal y la otra salida de Φ1/2" con rosca vertical hacia arriba.

Abrir la unión universal de PVC de Φ1/2" armada en la parte 5.4. y pasar la manguera flexible a través del niple y la unión universal. Luego conectar el niple en la salida de Φ1/2", usando teflón.






Jalar la manguera flexible debiendo quedar tensa cuando el flotador se encuentre en su posición más alta (tanque lleno) y cortar el sobrante con el cúter, dejando 2-3cm de margen.

Preparar una placa de PVC con la sierra copa de Φ 1-1/2". Perforar con la broca de Φ8mm (diámetro exterior de la manguera flexible) en el centro de la placa.








Introducir la manguera flexible en el orificio de Φ8mm y fijar con pegamento PVC (o mejor con silicona), cuidando no obstruir la manguera.

Cerrar la unión universal con teflón de ambos partes.

Graduar el tubo de lectura de nivel de 10 en 10 litros con el marcador indeleble y fijarlo en la salida vertical de Φ1/2", usando teflón.






Hay que cuidar de no empezar la graduación 0L en la extremidad del tubo, sino bien en el fondo del tanque. La primera graduación en el extremo inferior del tubo transparente de lectura corresponde generalmente a 100L. En la parte superior, la graduación 600L está generalmente marcada por una línea horizontal en el tanque. Se puede graduar el tubo de lectura hasta 620L. Con el tanque de marca Eternit, la graduación de 100 en 100 litros son espaciados de 13cm cada una, por lo tanto las graduaciones de 10 en 10 litros corresponden a un espaciamiento de 1,3cm.

Fijar el tubo de lectura de nivel en la salida vertical de Φ1/2", usando teflón.








Fijar con teflón la válvula de PVC de Φ3/4" y un adaptador de PVC de Φ3/4"en la salida inferior del tanque. Luego, conectar con unión universal de PVC de Φ3/4", tubos y codos de PVC de Φ3/4" (con pegamento PVC) la salida de limpieza hasta el lugar deseado.

Fijar con pegamento de PVC la tubería de ingreso al tanque dosador, montada en la parte 5.3.

Se recomienda instalar un grifo de PVC de Φ1/2" en la tubería de ingreso (utilizando 1 tee de PVC de Φ3/4", 1 reducción de PVC de Φ3/4" a Φ1/2" y 1 unión mixta de PVC de Φ1/2") al

tanque dosador para llenar directamente el balde durante la recarga de cloro y así facilitar la operación.






Instalar una abrazadera de derivación y un adaptador de PVC de Φ3/4" (con teflón) en la tubería de ingreso al reservorio. Luego, conectar con tubos y codos de PVC de Φ3/4" (con pegamento PVC) a el ingreso del tanque dosador.

Perforar el techo del reservorio cerca de la tapa de inspección (con comba y cincel) en el lugar deseado para dejar pasar el tubo de PVC de Φ1/2" de salida del goteo.








Conectar con tubos y codos de PVC de Φ1/2" (con pegamento PVC) la salida del goteo hasta el interior del reservorio, pasando por el orificio preparado anteriormente.

Fijar el tubo de PVC de Φ1/2" con las abrazaderas 2 orejas, tornillos y tarugos. Colocar al menos dos abrazaderas en el reservorio, y una dentro de la tapa de inspección para sujetar el dispositivo de difusión.

Graduar el nivel de la boya para que esta se cierre 5cm abajo del nivel de rebose del reservorio.




Instalar un grifo de medición del cloro en la tubería de salida del reservorio, con 1 abrazadera de derivación, 1 adaptador de PVC de Φ1/2", 1 tubo de PVC de Φ1/2", 1 codo mixto de PVC de Φ1/2", 1 grifo de PVC de Φ1/2", pegamento PVC y teflón.

4.6.Llenado del tanque  



Llenar el tanque, verificando que no haya fugas en todas las conexiones. Cuando el nivel del agua en el tanque dosador llega hasta la mitad, voltear el flotador con la manguera hacia abajo, pasar el hilo guía en el orificio diagonal preparado en la tee central del flotador y fijar el nylon debiendo quedar bien tenso.

Terminar de llenar el tanque hasta los 600-650 litros.

4.7.Instalación del nivel estático o control estático 

Si es necesario, cambiar el tubo y cono de rebose.




 

Instalar una tee en el tubo de ingreso al reservorio, luego con un tubo de diámetro adecuado y un codo se conecta horizontalmente al cono de rebose. Perforar el cono de rebose en su centro con sierra copa. Introducir el tubo en el orificio preparado en el cono de rebose e impermeabilizar bien con pegamento para PVC, dejando secar 15 minutos antes de manipular.

4.8.Construcción de la caseta y las protecciones 

Se debe construir una caseta, cubierta por un techo y cerrada con puerta protegida con candado. La puerta debe tener el ancho suficiente para poder sacar el tanque en caso de ser necessario (uniones universales en todas las conexiones permiten de desconectarlo de la tuberías). La caseta debe estar bien ventilada.




El tubo de PVC de Φ1/2" de goteo no debe quedar expuesto fuera de la caseta, se recomienda protegerlo con mortero. También el orificio en el techo del reservorio debe estar bien protegido para impedir el ingreso de insectos o suciedad.

4.9.Inicio de la cloración 4.9.1. Determinación del caudal de goteo y de la concentración de solución clorada 

Medir el caudal de ingreso al reservorio con el balde de 20L graduado y el cronómetro. Hacer 3 mediciones consecutivas y calcular la media. Una solución es vaciar el reservorio para entrar en el interior y medir directamente el caudal de ingreso. Otra es medir el caudal cerrando la válvula de salida a la población y abriendo el desagüe para aforar en este.




Medir la demanda de cloro del agua de ingreso. Podemos utilizar el método de cloración a tanque lleno y la formula siguiente:



 

Donde  es la cantidad de hipoclorito de calcio al 70% en g

 es el volumen de agua en el reservorio a clorar en L  es la demanda total de cloro en mg/L Se asume un valor de la demanda de cloro que para el caso de sierra está alrededor de 1,5. Con ello, encontramos



   

Esta cantidad de cloro se agrega al volumen de agua en el reservorio a clorar y luego de unos 10 minutos medimos con un comparador el cloro residual existente. De no encontrar presencia de cloro residual, incrementamos el valor de  y encontramos un nuevo peso. Adicionamos la diferencia y hacemos una nueva medición hasta lograr cloro residual en el rango ideal (0,5-1,0ppm). Este valor encontrado para  se tomará para los cálculos siguientes.




Estimar el tiempo diario de goteo  en h/día. Se usa la formula siguiente:

 

       

Donde  es el número de familias en la comunidad

 es el número promedio de personas por familia, considerado como 5 pers/fam  es la dotación en L/pers/dia, considerado como 80L/dia/pers  es el caudal de ingreso del agua en L/s  es un factor de aumento del consumo debido a fugas o desperdicio en el sistema, considerado como 1,5



Estimar el caudal de goteo en L/h. Se usa la formula siguiente:

 

   

Donde  es el volumen útil del tanque dosador en L, considerado como 520L para el tanque de 600L (se llena el reservorio hasta 620L y se considera un volumen muerto de 100L al fondo del tanque)

 es el tiempo de recarga deseado en número de días, considerado como 14

días. 



Ajustar la profundidad del orificio del flotador para obtener un caudal cerca del calculado en la etapa anterior. Para esto se mide el goteo en el grifo, usando la jarra de 1L graduado y el cronómetro (se puede por ejemplo medir que volumen gotea en la jarra durante 6 minutos y multiplicar este volumen por 10 para conocer el caudal en L/h). Repetir la operación de ajuste de la profundidad del orificio hasta obtener el caudal de goteo efectivo  .

Calcular la cantidad de cloro en gramos a mezclar en el tanque. Se usa la formula siguiente:

 

        


Donde  es la demanda de cloro estimada anteriormente en mg/L

 es el caudal de ingreso al reservorio en L/s  es el volumen total del tanque en L, considerado como 620L  es el caudal efectivo de goteo determinado anteriormente en L/h  es el porcentaje de cloro del producto utilizado, considerado 0,7 para hipoclorito de calcio al 70%



Calcular la cantidad de hipoclorito de calcio en gramos que se debe colocar en el tanque a cada recarga, si el nivel de agua en el tanque dosador está en 100L (fin del goteo). Como existe un volumen muerto de solución clorada en el fondo del tanque de aproximadamente 100L, a cada recarga se recomienda agregar la siguiente cantidad de cloro.

 

       

Donde  es el volumen efectivo de la recarga, considerado como 520L

 es el volumen total del tanque en L, considerado como 620L  es la cantidad de cloro a mezclar en la recarga




Ejemplo de aplicación:

Una comunidad donde se quiere instalar el sistema de cloración tiene 60 familias usuarias del sistema de agua potable y un caudal de 0,6L/s. La demanda total de cloro medida según el método de tanque lleno es de 1,5mg/L. - Tiempo diario de goteo (en h/día):

 

    

  

 

    

     

- Caudal de goteo (en L/h):

 

         

Por ejemplo, al ajustar la profundidad del orificio del flotador, se obtiene un caudal de goteo inicial de 2,5L/h (medido en el grifo ubicado en la salida del tanque dosador, con la jarra graduada y cronómetro). Se calcula entonces con este valor en el cálculo siguiente.

- Cantidad de cloro en gramos a mezclar en el tanque cuando vacio (en g):

 

              

Se recomienda que la primera recarga del tanque sea un 80% de este valor, y luego ir incrementando hasta el 100% de acuerdo al control que se va realizando (aceptación de la población y rango ideal de cloro residual). Entonces se mezcla una cantidad de cloro de:

      


4.9.2. Preparación de la primera solución clorada 





Vaciar la cantidad de cloro calculada en el balde de 20L lleno de agua, protegiéndose previamente con guantes y mascarilla. Mezclar bien la solución. Deja reposar (al menos 15 minutos) para que se deposite la cal junto al fundo del balde.

Verter la mezcla en el tanque dosador. Se debe cuidar de no verter la cal depositada junto al fundo del balde, y de no derramar la solución clorada por dentro del niple vertical del flotador porque las partículas sólidas (cal) podrían obstruir la manguera flexible.

Abrir la válvula de goteo (verificar que el grifo de medición de caudal de goteo esté cerrado).


4.9.3. Ajuste de los parámetros y encuentro del equilibrio 









Luego de algunas horas o al día siguiente, tomar muestras de cloro residual en la salida de reservorio, la primera casa y la última casa de la comunidad. También verificar el nivel del tanque en el tubo de lectura graduado y con esta lectura determinar el caudal promedio diario de goteo y calcular en cuantos días se va a vaciar el tanque con esta velocidad.

Si este tiempo de vaciado calculado es inferior a 7 días, se debe disminuir el caudal de goteo, disminuyendo la profundidad del orificio del flotador. Si este tiempo calculado es superior a 10 días, se puede aumentar el caudal de goteo colocando a más profundidad el orificio (el goteo es más constante y estable cuando el caudal es más alto). De manera general, hay que seguir las recomendaciones de la tabla presentada en el anexo D hasta encontrar el equilibrio. Una vez encontrado el equilibrio, dejar funcionar el sistema (sin ajustar el caudal o la concentración, salvo resultados de cloro residual o tiempo de recarga no satisfactorios).

5. Operación y mantenimiento 

Recarga de la solución clorada:

El operador del sistema de agua potable debe recargar el tanque antes que este descargue totalmente y adicionar la cantidad adecuada de cloro para mantener la concentración de cloro deseada. _________________________________________________________________________________________ The SABA Water and Sanitation Experience: Boosting Impact at Global Scale - Componente Perú - SABA PLUS - 40 -

Para facilitar las recargas y disminuir el riesgo de errores de dosificación de cloro, se recomienda proporcionar al operador una tabla de recarga según el modelo del anexo E. Si la recarga se hace antes del vaciado total, el operador debe leer en el tubo transparente graduado de lectura de nivel el volumen sobrante de solución madre y usando la tabla preparar la recarga con la cantidad de cloro a mezclar (usar una jarra graduada de 250mLm que resulta más práctica o simple que usar una balanza.

El ejemplo de la tabla dada en el anexo E es un caso particular de una cantidad calculada de cloro a mezclar en el volumen total del tanque (620L en este caso) de 300g, pero obviamente hay que adaptar la tabla para otras cantidades de cloro. La tabla Excel que permite adaptar directamente a otra cantidades está disponible (Tabla de recarga sistema cloración SABA Plus). Solo se necesita cambiar en el archivo Excel el valor de "Cantidad de cloro a mezclar (g)". Dos casos particulares de recarga son enmarcados en la tabla del anexo E. El primero es el caso de la primera recarga del tanque, o después de una limpieza, cuando el tanque está totalmente vacío. _________________________________________________________________________________________ The SABA Water and Sanitation Experience: Boosting Impact at Global Scale - Componente Perú - SABA PLUS - 41 -

En este caso se recarga 620L y se mezcla 300g de cloro, correspondiente a 240mL en la jarra graduada. El segundo es el caso con un volumen sobrante de 100L en el tanque dosador, lo que corresponde al momento en que el flotador está al fondo del tanque (volumen muerto). En este caso se recarga 520L y se mezcla 250g de cloro, correspondiente a 200mL en la jarra graduada.



Control del nivel de cloro en la red:

El operador debe tomar muestras de cloro residual de manera regular (idealmente diariamente) en la salida del reservorio, la primera casa y la última casa de la comunidad y verificar que el nivel de cloro residual este siempre en el rango deseado en todos estos puntos (0,5-1,0ppm).

La JASS debe organizarse o coordinar con la ATM para siempre disponer de hipoclorito de calcio y material de medición de cloro residual (comparador de cloro y pastillas de DPD1) en cantidades suficientes para el buen funcionamiento y control del sistema.



Registro de los datos:

El operador debe registrar los datos de recarga (volumen de la recarga en litros y cantidad de cloro en gramos) para cada recarga, así como los valores de nivel de cloro encontrados, en un libro de registro cuyo modelo está dado en el anexo F. La ATM y el Sector Salud deben informarse mensualmente sobre este libro de registro y guardar una copia del autocopiable del libro de registro.



Limpieza del tanque:

El hipoclorito de calcio al 70% contiene 70% de cloro y 30% de cal, esta cal no se disuelve en el agua y entonces se deposita en el fondo del tanque dosador. Es recomendable efectuar regularmente _________________________________________________________________________________________ The SABA Water and Sanitation Experience: Boosting Impact at Global Scale - Componente Perú - SABA PLUS - 42 -

limpiezas del fondo del tanque, al menos cada 3 meses, para evitar el acumulo de materia depositada en su fondo.



Acompañamiento y seguimiento de los actores locales:

Los actores locales, ATM y Sector Salud, deben dar asistencia técnica y supervisar el primero, y vigilar el segundo para asegurar la buena operación y el mantenimiento del sistema.



Resolución de problemas:

En caso de resultados anormales, como nivel de cloro residual fuera del rango deseado durante varios días consecutivos o vaciado demasiado rápido o lento del tanque, la JASS debe comunicarse con la ATM, capacitada para tomar medidas correctivas. En la parte 7 son detallados algunos problemas que podrían presentarse durante la operación del sistema, junto con sus resoluciones.

6. Resolución de problemas 

Obstrucción de la manguera flexible:

Se puede sacar la manguera, sacando el tapón de 3/4" del niple del flotador y la placa de PVC de la unión universal de salida del tanque. Se puede así instalar una nueva manguera en el sistema, montándola de la misma manera que fue montada inicialmente. La obstrucción puede ser debida a el ingreso de cal u otra materia solida en el niple del flotador, se debe cuidar en la recarga del tanque dosador no derramar la mezcla del balde directamente dentro del niple. También se debe verificar la limpieza periódica del tanque para evitar acumulación de cal en su fondo.



Nivel de cloro residual fuera del rango deseado de 0,5 -1,0ppm:

Muchas veces, el consumo en agua de la población o el caudal de las nacientes no son constantes durante el año, esto puede ocasionar una salida del equilibrio del sistema y niveles de cloro fuera del rango. Así es probable que sea necesario ajustar ligeramente la concentración de la solución clorada o el caudal de goteo para volver al equilibrio, siguiendo de nuevo la tabla dada en la parte 5.12. También puede presentarse problemas cuando hay fugas o roturas en la red de distribución. _________________________________________________________________________________________ The SABA Water and Sanitation Experience: Boosting Impact at Global Scale - Componente Perú - SABA PLUS - 43 -



El agua parece más turbia que de costumbre:

Es posible que el agua de la fuente presente turbidez (mayor a 5UNT), en particular después de temporadas de lluvia. En este caso es recomendado parar la cloración hasta que la turbiedad desaparezca y regrese a la normal, porque, como fue explicado en la parte 4.1, la cloración de una agua que tiene materia orgánica puede generar productos dañinos a la salud.



Otro problema:

Comunicarse con la ATM o CARE Perú Proyecto SABA Plus para encontrar una solución al problema.


7. Resultados obtenidos  





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

Tecnología de cloración por goteo de caudal constante (ver anexo G). Después de 2 meses de investigación en laboratorio y 4 meses de validación con instalaciones prácticas, 8 sistemas ya fueron instalados y están funcionando, abasteciendo agua clorada apta para el consumo humano más de 300 familias en la región de Cajamarca (En la región de Cajamarca: Lipoc en la provincia de San Miguel; Huañambra, Huacapampa, Cruzconga y Calconga y Lechuga en la provincia de Celendin; En la región de Cusco: Pillaomatao en la provincia de San Jerónimo; Chocco en la provincia de Santiago). Otras instalaciones previstas para los próximos meses (67 en San Miguel y 29 en SucreCelendin). Un taller de capacitación a las JASS (67 JASS) en tecnologías de cloración en San Miguel, participando en la divulgación de la nueva tecnología desarrolladla. Organización de un taller de capacitación a las ATM de la provincia de Celendin (Celendin, José Galvez, Sucre, Jorge Chavez y Oxamarca), con objetivo de divulgar la tecnología y dar autonomía a las ATM que quieren instalar este sistema en las comunidades de sus municipios. Disminución del precio de instalación de un sistema de cloración por goteo para las JASS de más de 4000NS a menos de 3000NS.

8. Secuencia del trabajo y mejorías del sistema 

 

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 

Elaboración de un manual de operación y seguimiento direccionado a los operadores del sistema. Capacitar a los operadores del sistema. Realización de investigaciones y experimentos para mejorar la mezcla de la solución clorada dentro del reservorio, con objetivo de obtener una buena homogeneidad y un mejor tiempo de contacto entre el cloro y el agua (30 minutos). Graduación del niple del flotador para facilitar el ajuste del caudal de goteo de solución clorada. Difusión de la tecnología. Estudios y validación de otras tecnologías de cloración adaptables a comunidades rurales.


Bibliografía Grondin, P. M. (2005). Chloration en milieu rural dans les pays en voie de développement. Actes de la réunion organisée par le pS-Eau. Programme Solidarité Eau, Paris, France. Disponible en http://www.pseau.org/outils/ouvrages/cahier10_chloration.pdf Harris, D. (1992). Disinfection for Rural Community Water Supply Systems in Developing Countries. Information for action from the water and sanitation for health project. Technical Note. Skinner, B. (2001). Chlorinating Small Water Supplies - A review of gravity-powered and water powered chlorinators. Water and Environmental Health at London and Loughborough (WELL), London, UK Disponible en http://www.lboro.ac.uk/well/resources/well-studies/full-reports-pdf/task0511.pdf Solsona, F. (1990). Disinfection for small water supplies: a technical guide. Pretoria, South Africa, CSIR. Disponible en http://researchspace.csir.co.za/dspace/bitstream/10204/3940/1/Solsona_1990.pdf Solsona, F.; Méndez, J. P. (2003). Water Disinfection. Disponible en http://whqlibdoc.who.int/paho/2003/a85637.pdf USAID (1982a). Designing a Small Community Disinfection Unit. Water for the World Technical Note No. RWS.3.D.4, Institute for Rural Water and National Environmental Health for Agency for International Development, USA. Disponible en https://www.lifewater.org/resources/rws3/rws3d4.pdf USAID (1982b). Operating and Maintaining a Small Community Disinfection Unit. Water for the World Technical Note No. RWS.3.O.4, Institute for Rural Water and National Environmental Health for Agency for International Development, USA. Disponible en https://www.lifewater.org/resources/rws3/rws3o4.pdf WHO (2008). Guidelines for Drinking-Water Quality, incorporating 1 st and 2nd addenda, Vol.1, Recommendations. Third Edition, World Health Organization, Geneva, Switzerland. Disponible en http://www.epa.gov/region4/foiapgs/readingroom/hercules_inc/guidelines_for_drinking_water_q uality_3v.pdf WRC (1984). Treatment and disinfection of small water supplies – Final Report 551-S, DWI0080. Water Research Centre (WRC), UK. Disponible en http://dwi.defra.gov.uk/research/completed-research/reports/dwi0080.pdf


Anexos A. Cálculo y registro de medición del caudal de goteo B. Tabla resumen de dosis de cloro y costo de instalación y operación C. Presupuesto detallado de instalación, capacitación y seguimiento del sistema de cloración SABA Plus D. Lista de materiales y accesorios del sistema de cloración SABA Plus E. Ficha técnica de datos de comunidad y sistema de agua potable F. Tabla de regulación de dosificación de cloro G. Tabla de ayuda para recarga de solución clorada H. Modelo de hoja de registro de cloración


Anexo A - Cálculo y registro de medición del caudal de goteo Prácticamente, el caudal de goteo es dado por la formula siguiente:

            

Donde

 es el caudal de goteo en m 3/s  es el coeficiente de descarga  es la área del orificio en m 2  es la aceleración de la gravedad igual a 9,81 N.m2/kg2  es la profundidad del orificio en m

Los experimentos fueran desarrollados en laboratorio, con un orificio de 2mm de diámetro sumergido a una profundidad de 27mm abajo del nivel del agua. El caudal obtenido fue de promedio 6.45 L/h, lo que permite determinar el coeficiente de descarga de 0.78. Luego este coeficiente permite calcular la profundidad  a la cual se debe sumergir el orificio para un caudal  deseado. Tal caudal de goteo permite un tiempo de recarga del tanque dosador de 7 días considerando un tiempo de cloración diario de 12h/día. En el caso de un mayor tiempo diario de cloración se debe disminuir el caudal de goteo para alcanzar el tiempo mínimo de recarga deseado de 7 días. El gráfico siguiente muestra la evolución del caudal de goteo a lo largo del vac iado del tanque (entre 620L y 100L, luego con un volumen útil de 520L y un volumen muerto de 100L en el fondo del tanque dosador). Como lo muestra el gráfico, el caudal está efectivamente constante a lo largo del vaciado, con error de menos de 5%.


Anexo B - Tabla resumen de dosis de cloro y costo de instalación y operación Caudal de ingreso al reservorio (L/s) 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0

Capacidade del tanque dosador (L) 250 600 250 600 250 600 250 600 250 600 250 600 250 600 250 600 600 1100 600 1100 600 1100 600 1100 600 1100 600 1100 600 1100 600 1100 600 1100 1100 1100 1100 1100

Tiempo de recarga de cloro (días) 7 14 7 14 7 14 7 14 7 14 7 14 7 14 7 14 14 21 14 21 14 21 14 21 14 21 14 21 14 21 14 21 14 21 14 21 14 21

Dosis de cloro de la solución madre (g) 300 650 500 1 000 650 1 300 800 1 600 1 000 1 950 1 150 2 300 1 300 2 600 1 450 2 900 3 250 4 850 3 550 5 350 3 900 5 850 4 200 6 300 4 550 6 800 4 850 7 300 5 200 7 800 5 500 8 250 5 850 8 750 6 150 9 250 6 500 9 700

Costo de instalación (NS) Sistema de Caseta 700 800 700 800 700 800 700 800 700 800 700 800 700 800 700 800 800 900 800 1 000 800 1 000 800 1 000 800 1 000 800 1 000 800 1 000 800 1 000 800 1 000 1 000 1 000 1 000 1 000

500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000 500 a 2000

Gasto mensual de cloro (g)

Costo mensual de cloro (NS)

1 400 1 400 2 200 2 200 2 900 2 900 3 550 3 550 4 400 4 400 5 100 5 100 5 750 5 750 6 400 6 400 7 200 7 200 7 900 7 900 8 650 8 650 9 300 9 300 10 050 10 050 10 750 10 750 11 500 11 500 12 200 12 200 12 950 12 950 13 650 13 650 14 350 14 350

20 20 30 30 40 40 45 45 55 55 65 65 75 75 85 85 95 95 105 105 110 110 120 120 130 130 140 140 150 150 160 160 170 170 175 175 190 190


Anexo C - Presupuesto detallado de instalación, capacitación y seguimiento del sistema de cloración SABA Plus Presup Subpre Cliente Lugar

DESINFECCI N Y CLORACI N DE SISTEMAS DE AGUA POTABLE 1 0 CLORACI N: DOSADOR POR GOTEO SABA PLUS - CASETA DE LADRILLO SABA PLUS CAJAMARCA - CAJAMARCA - CAJAMARCA

Item

Descripción

01 01.01 01.01.01

CASETA DE MURO DE LADRILLO MUROS Y TABIQUES DE ALBA ILERA MURO DE LADRILLO PANDERETA (0.10x0.12x0.24) AMARRE SOGA MORTERO 1:5 JUNTA 1.5 cm. MURO DE LADRILLO PANDERETA INTERCALADO 0.10x0.12x0.24 AMARRE SOGA COBERTURAS CORREAS DE MADERA DE 2" x 2" COBERTURA CON CALAMINA TARRAJEO Y DERRAMES TARRAJEO MUROS DE INTERIORES Y EXTERIORES DERRAMES Y ARISTAS, MORTERO 1:3 CARPINTERIA METALICA PUERTA METALICA DE 1.80 x 0.60 m. PINTURAS PINTURA ESMALTE EN MUROS INTERIORES PINTURA ANTICORROSIVA Y ESMALTE EN PUERTAS SISTEMA DE CLORACI N - TANQUE DOSADOR DE 600 L TANQUE DE AGUA DE 600 LITROS INCLUYE ACC. TUBERIA PVC Y ACCESORIOS DE AGUA CONTROL ESTATICO CON PVC SAP CAPACITACI N EN OPERACI N Y MANTENIMIENTO DEL SISTEMA DE CLORACIÓN EL SISTEMA DE CLORACI N, FUNCIONAMIENTO Y REGISTRO DE CLORACIÓN CAPACITACI N A DIRECTIVOS DE JASS Y OPERADOR DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE PLAN OPERATIVO ANUAL, PRESUPUESTO Y CUOTA CAPACITACI N DE JASS Y OPERADOR DEL SISTEMA DE SEGUIMIENTO AL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE CONTROL DE LA CALIDAD DEL AGUA PARA CONSUMO VISITA T CNICA DE CAMPO - EVALUACI N DE CALIDAD CONTROL DE REGISTROS DE CLORACI N Y PAGO DE VISITA T CNICA DE CAMPO - REVISION DE REGISTROS DE CLORACIÓN Y MOROSIDAD

01.01.02 01.02 01.02.01 01.02.02 01.03 01.03.01 01.03.02 01.04 01.04.01 01.05 01.05.01 01.05.02 02 02.01 02.02 02.03 03 03.01 03.01.01 03.02 03.02.01 04 04.01 04.01.01 04.02 04.02.01

Costo Directo

19/06/20

Precio

Man

Mat

Equi

7.60

58.39

909. 260. 163.

1,1 400 27

45.6 13.0 8.20

2,154.70 675.02 443.76

4.50

51.39

97.0

12

4.85

231.26

6.00 5.98

49.74 33.81

14.98 4.00

26.69 13.50

1.00

315.13

15.00 4.50

10.92 10.29

89.6 18.6 70.9 357. 315. 42.0 75.3 75.3 126. 101. 25.2 143.

4.48 0.93 3.55 17.8 15.7 2.10 3.77 3.77 6.31 5.05 1.26 5.03

1.00 1.00 1.00

300.00 296.43 213.48

71.8 71.8 300.

406 27 12 78. 68. 9.7 236 23 77. 57. 19. 661 30 23 13 273

500.62 298.44 202.18 453.82 399.82 54.00 315.13 315.13 210.11 163.80 46.31 809.91 300.00 296.43 213.48 573.00

150.

258

408.00

150.

25

408.00

150. 150. 450. 150. 150. 300. 300.

15. 15. 28. 9.7 9.7 18. 18.

165.00 165.00 478.25 159.75 159.75 318.50 318.50

Metra

1.00

408.00

1.00

165.00

1.00

159.75

1.00

318.50

Subc

1.44 3.59

Parc

4,015.86


Anexo D - Lista de materiales y accesorios del sistema de cloración SABA Plus Denominación Tanque de 600L

Cantidad 1

Conexión de salida del tanque de PVC

1

Tubo de PVC transparente de lectura de nivel del tanque Filtro c/ conexiones de Φ3/4" c/ rosca

1 1

Válvula de seguridad de PVC de Φ1/2" c/ boya flotadora Tubo de PVC de Φ1/2" x 5m Tubo de PVC de Φ3/4" x 5m

1 2 2

Tubo de PVC del diámetro de ingreso al reservorio x 5m

1

Tubo de PVC del diámetro de rebose del reservorio x 5m

1 8 1 14

Codo de PVC x 90° de Φ1/2" Codo mixto de PVC x 90° de Φ1/2"

Codo de PVC x 90° de 3/4" Codo de PVC x 90° del diámetro de ingreso al reservorio

3

Codo de PVC x 90° del diámetro de rebose del reservorio Tee de PVC de Φ1/2" Tee de PVC de Φ3/4"

1 1 4

Tee de PVC del diámetro de ingreso al reservorio Niple de PVC de Φ1/2" x 2" Niple de PVC de Φ3/4" x 2" Niple de PVC de Φ3/4" x 5"

1 1 2 1 1 1

Tapón hembra de PVC de Φ1/2" a presión Tapón hembra de PVC de Φ3/4" c/ rosca

Precio unitario (NS) Observación 300,00 Verificar si está incluida c/ el tanque (precio separado 0,00 22,90) Verificar si está incluida c/ el tanque (precio separado 0,00 15,30) 0,00 Verificar si está incluida c/ el tanque Verificar si está incluida c/ el tanque (precio separado 0,00 49,90) 5,60 8,40 Generalmente Φ1" o Φ1-1/2" o Φ2" (el precio indicado 45,00 es el de Φ2") Generalmente Φ1" o Φ1-1/2" o Φ2" (si el diámetro de ingreso y de rebose es el mismo, un solo tubo de 5m es 45,00 suficiente) (el precio indicado es el de Φ2") 0,80 0,80 1,80 Generalmente Φ1" o Φ1-1/2" o Φ2" (el precio indicado 8,00 es el de Φ2") Generalmente Φ1" o Φ1-1/2" o Φ2" (el precio indicado 8,00 es el de Φ2") 1,10 2,00 Generalmente Φ1" o Φ1-1/2" o Φ2" (el precio indicado 8,00 es el de Φ2") 1,00 O 2 adaptadores de Φ1/2" 1,10 O 4 adaptadores de Φ3/4" 1,70 0,90 0,90


Tapón hembra de PVC de Φ4" a presión Adaptador de PVC de Φ1/2" Adaptador de PVC de Φ3/4" Unión universal de PVC de Φ1/2" c/ rosca Unión universal de PVC de Φ3/4" c/ rosca Unión mixta de PVC de Φ1/2" Reducción de PVC de Φ1 -1/2" a Φ3/4" Reducción de PVC de Φ3/4" a Φ1/2"

1 6 6 1 2 2 1 1

2,50 C/ fondo plano 0,80 1,10 2,50 3,60 1,10 4,50 3,00

Cono de rebose de PVC de Φ4" al diámetro de la tubería de rebose Válvula esférica de PVC de Φ1/2" c/ rosca Válvula esféricas de PVC de Φ3/4" c/ rosca Grifos de PVC de Φ1/2" c/ rosca

1 1 2 3

Generalmente Φ1" o Φ1-1/2" o Φ2" (el precio indicado 8,00 es el de Φ2") 6,60 8,30 3,00 O 1 tee de PVC de diámetro de salida del reservorio + 1

Abrazadera de derivación de PVC del diámetro de salida del reservorio a

reducción de PVC a Φ1/2" + 1 Unión de PVC a presión de

1

Φ1/2"

Abrazadera de derivación de PVC del diámetro de entrada en el reservorio a Φ3/4"

Abrazadera 2 orejas para fijación de tubo de Φ1/2" Abrazaderas 2 orejas para fijación de tubo de Φ3/4"

Tornillo autoroscante tamaño 8 por 1" Tarugos de PVC de 1/4" Rollo de teflón Hilo de nylon de 2m Lata de cemento para PVC de 120mL Manguera transparente flexible de 1,5m Baldes de cloro granulado (Hipoclorito de Calcio) a 65-70% de 1kg

1 3 3 12 12 5 1 1 1 2 Total (NS):

10,00 Φ1/2" (el precio indicado es el de Φ2") O 1x tee de PVC de diámetro de ingreso al reservorio + 1 reducción de PVC a 3/4" + 1 Unión de PVC a presión de 10,00 Φ3/4" (el precio indicado es el de Φ2") 0,40 0,40 0,05 0,05 1,00 0,50 7,00 3,00 Diámetro exterior 8mm y interior 6mm 20,00 661,10


Anexo E - Ficha técnica de datos de comunidad y sistema de agua potable d a d i n u o c a l e d s a c i t s í r e t c a r a C

Comunidad Distrito Provincia Departamento Número total de familias Número de familias usuarias del sistema de agua potable

Responsable de la ATM Presidente de la JASS Operador del sistema

l e d s o a i r c i t o v s í r r e e t s c e r a r a C

Volumen del reservorio (m3) Caudal de aducción (L/s) Diámetro del tubo de ingreso al reservorio (") Diámetro del tubo de salida del reservorio a la población (") Diámetro del tubo de rebose y limpieza del reservorio (") Fecha de instalación del reservorio Responsable de la instalación del reservorio

a c i t a s u í r g a e t l c e a r d a s C

Demanda de cloro (mg/L) pH Turbiedad (UNT) Análisis físico-químico y microbiológico del agua

n ó i c a r o l c e d a e t s i s l e d s a c i t s í r e t c a r a C s e l a i c i n i s o l u c l á C

Volume del tanque de solución clorada (L) Concentración de cloro utilizado (%) Consumo de cloro por recarga del tanque (g) Caudal de goteo (L/h) Tiempo de recarga (dia) Consumo de cloro mensual (g) Fecha de instalación del sistema de cloración Inversion sistema de cloración por goteo (NS) Inversion caseta y protecciones (NS) Inversion total (NS)

Lipoc San Miguel San Miguel Cajamarca 65 60 ATM San Miguel - Alberto Quispe ([email protected] 976764600) Juan Ignacio Avilia (957446110) Juan Ignacio Avilia (957446110) 7,93 0,2 1 2 2 1999 CARE Perú 1,5 6 5 Apto para consumo humano

Responsable de la instalación del sistema de cloración

600 70 300 2,4 8 1125 30/05/2014 650 1000 1650 CARE Perú - Ing. Yvan Etienne ([email protected] 989761763)

Tiempo diário de goteo (h/dia) Caudal de goteo calculado (L/h) Caudal de goteo efectivo (L/h) Cantidad de cloro a mezclar en el tanque (g) Cantidad de cloro efectiva para la primera recarga (g)

24 3,0 3,3 224 200


Anexo F - Tabla de regulación de dosificación de cloro

Tiempo de recarga < 7días

7 < Tiempo de recarga < 10 días

Tiempo de recarga > 10 días

caudal caudal Cloro residual < 0,5ppm

concentración

concentración

(si cloro muy bajo, también concentración)

0,5 < Cloro residual < 1,0ppm

caudal

Equilibrio

caudal

caudal Cloro residual > 1,0ppm

(si cloro muy alto, también

caudal concentración

concentración

concentración) _________________________________________________________________________________________ The SABA Water and Sanitation Experience: Boosting Impact at Global Scale - Componente Perú - SABA PLUS - 54 -

Anexo G - Tabla de ayuda para recarga de solución clorada Volumen lectura tanque (L) Volumen recarga (L) Cantidad de cloro (g)

Volumen de cloro (mL)

0

620

300

240

10 20 30 40 50 60 70 80 90

610 600 590 580 570 560 550 540 530

295 290 285 281 276 271 266 261 256

236 232 228 225 221 217 213 209 205

100

520

252

201

110

510

247

197

120

500

242

194

130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400

490 480 470 460 450 440 430 420 410 400 390 380 370 360 350 340 330 320 310 300 290 280 270 260 250 240 230 220

237 232 227 223 218 213 208 203 198 194 189 184 179 174 169 165 160 155 150 145 140 135 131 126 121 116 111 106

190 186 182 178 174 170 166 163 159 155 151 147 143 139 135 132 128 124 120 116 112 108 105 101 97 93 89 85


Anexo H - Modelo de hoja de registro de cloración


Manual de Instalación, Operación y Seguimiento de Sistema de Cloración Por Goteo SABA Plus - Versión 2

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