Monitoreo y calidad de agua cali agua ing. juan carlos escobar

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Monitoreo y calidad de agua cali agua ing. juan carlos escobar

  1. 1. Nuevas perspectivas de monitoreo y calidad de agua en la red de la ciudad de Cali Congreso de Salud Pública, Ciudad y Salud Santiago de Cali, Abril 16 de 2008 Convenio de Cooperación Técnica, Académica e Investigativa EMCALI – UNIVERSIDAD DEL VALLE Ing. Juan Carlos Escobar R. - Ph.D.
  2. 2. “ Reto para ESP”: Desde el punto de vista operativo como de salud pública Sistemas de Distribución de Agua - SDA Planta de Potabilización Consumidor H 2 O H 2 O similar “ Idealmente” SDA Alto riesgo de contaminación debe ser estudiado (ETA) Mayor infraestructura física en los sistemas de suministro de agua Evaluación de riesgo sanitario en la red de distribución de la ciudad de Cali
  3. 3. Programa de monitoreo de calidad de agua Programa de monitoreo de calidad de agua <ul><li>Reglamentación </li></ul><ul><li>Evaluación de riesgos </li></ul><ul><li>Capacidad analítica laboratorios </li></ul><ul><li>Reglamentación (# muestras y frecuencias de muestreo) </li></ul><ul><li>Evaluación de riesgos </li></ul><ul><li>Reglamentación </li></ul><ul><li>Criterios técnicos (mapas de riesgos) </li></ul>¿Qué medir? ¿Para qué medir? ¿Cuánto y cuándo medir? ¿Dónde medir? <ul><li>Elaboración de protocolos: reglamentación y recomendaciones organismos nacionales e internacionales </li></ul>¿Cómo medir? PROTECCIÓN DE SALUD PÚBLICA
  4. 4. Objetivos del programa de monitoreo de calidad de agua en Santiago de Cali <ul><li>Autocontrolar la calidad del agua. </li></ul><ul><li>Cumplir con la reglamentación vigente. </li></ul><ul><li>Caracterizar la calidad del agua potable suministrada. </li></ul><ul><li>Identificar e investigar problemas específicos en el sistema de abastecimiento de agua. </li></ul><ul><li>Generar herramientas para la toma de decisiones en planeación, diseño, operación y mantenimiento del sistema de abastecimiento. </li></ul>
  5. 5. Componentes del programa de monitoreo Redefinición programa de monitoreo de la calidad del agua potable en la red de distribución Frecuencias de muestreo Protocolos de muestreo Elaboración de mapa temático de zonas prioritarias Decreto 1575/07 y Resoluciones 2115/07 y 0811/08 Estaciones de monitoreo Recomendaciones OMS, EPA, IDEAM, Standar Methods. Características a determinar Documentación
  6. 6. Reconocimiento del sistema de abastecimiento de agua potable Tanques de Ciudad Jardín
  7. 7. Reconocimiento del sistema de abastecimiento de agua potable TTO TTS TTN SN RN SS RS Río Cauca Puerto Mallarino Río Cali La Reforma Vista Hermosa La Ribera División de red Plantas de potabilización Estaciones de bombeo Tanques principales N
  8. 8. Reconocimiento programa de monitoreo Transporte de muestras en Chevrolet Vitara
  9. 9. Puntos actuales programa de monitoreo Reconocimiento programa de monitoreo 22 Puntos Floralia La Flora Popular Américas Orquídeas Calipso La Unión C. Córdoba Colón C. Jardín Gualanday Nápoles Pampalinda Lourdes Venezuela Guayaquil San Fdo. Terrón Peñón Santa Mónica N Planta de Potabilización .. Límite de red Río Red Pance (1) Red Reforma (2) Red Alta (5) Red Baja (14) Convenciones Villas de la María
  10. 10. Diagnóstico programa de monitoreo Periodo 2000-2006 * Agua cruda, clarificada, filtrada y tratada ** Decreto 475 de 1998 y Resolución 2115 de 2007 Ítem Resultado Número puntos de monitoreo en red de distribución 22 Número de plantas de potabilización 5* Parámetros en sitio Cloro residual y temperatura Análisis de laboratorio Reglamentación** Número de comisiones para recolección de muestras 1 Preservación de las muestras Refrigeración en neveras con hielo Monitoreo en eventos especiales Esporádicos
  11. 11. Análisis de reglamentación vigente Laboratorio de Aguas y Residuos Ambientales – Universidad del Valle
  12. 12. Frecuencias y número mínimo de muestras Resolución 2115 de 2007, Artículo 21 Población atendida por municipio (Hab) Características Frecuencia mín. No. mín. muestras a analizar por cada frecuencia 2.000.001 – 4.000.000 Turbiedad, Color aparente, pH, Cloro residual libre o residual del desinfectante usado y residual del coagulante utilizado. Diaria 7 Alcalinidad, Dureza Total, Hierro Total, Cloruros, Sulfatos, Nitratos y Nitritos. Semanal 7 Col. Totales y E. Coli Diario 12 500.001 – 4.000.000 COT, Fluoruros Semestral 2 Características físicas, químicas de interés en salud pública exigidas por el mapa de riesgo o la autoridad sanitaria. De acuerdo a lo exigido en el mapa de riesgo. De acuerdo a lo exigido en el mapa de riesgo.
  13. 13. Resolución Nº 0811/08 reglamentaria Art. 22 de Decreto 1575 de 2007 Número mínimo de estaciones de monitoreo Santiago de Cali No. habitantes servidos No. mínimo puntos toma de muestra Menos de 2.500 3 2.501 a 10.000 4 10.001 a 20.000 4 20.001 a 100.000 8 100.001 a 250.000 15 250.001 a 500.000 25 500.001 a 800.000 30 800.001 a 1.000.000 35 1.000.001 a 1.250.000 48 1.250.001 a 2.000.000 60 2.000.001 a 4.000.000 72 Más de 4.000.001 132
  14. 14. Resolución Nº 0811/08 reglamentaria Art. 22 de Decreto 1575 de 2007 Procedimiento según reglamentación vigente <ul><li>Artículo 1: Objeto. Lineamientos para definición de lugares y puntos de muestreo para control y vigilancia. </li></ul><ul><li>Artículo 2: Criterios para puntos de recolección de muestras en red de distribución . </li></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>Puntos fijos (plantas, almacenamientos, bombeos, extremo red) </li></ul></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>Puntos de interés general </li></ul></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>Puntos de muestreo provisional </li></ul></ul></ul></ul></ul><ul><li>Artículo 3: Número mínimo de puntos de muestreo . </li></ul><ul><li>Artículo 4: Identificación puntos de muestreo . </li></ul>
  15. 15. Resolución Nº 0811/08 reglamentaria Art. 22 de Decreto 1575 de 2007 Procedimiento según reglamentación vigente <ul><li>Artículo 5: Acta concertación de puntos y lugares de muestreo entre la Entidad Prestadora Servicio (EMCALI) y la Autoridad Sanitaria (SSPM), incluyendo plano de localización de puntos y registro de cada punto. Copia del acta al Subsistema de Vigilancia de calidad de agua potable (SIVICAP - INS) y al SUI de la SSPD. </li></ul><ul><li>Artículo 6: Materialización de puntos de muestreo (plazo de 6 meses a partir del 18 de marzo de 2008 – poblaciones > 100.000 hab. </li></ul>
  16. 16. Resolución Nº 0811/08 reglamentaria Art. 22 de Decreto 1575 de 2007 Procedimiento según reglamentación vigente <ul><li>Artículo 7: Acta de conformidad. 45 días hábiles después del plazo del Artículo 6. </li></ul><ul><li>Artículo 8: Recolección de muestras de vigilancia (Autoridad Sanitaria). </li></ul><ul><li>Artículo 9: Vigencia a partir del 18 de marzo de 2008 </li></ul>
  17. 17. Selección de estaciones de monitoreo Tanque La Campiña
  18. 18. Criterios recomendados para selección de estaciones de monitoreo Tipo Criterio Calidad de agua Caracterización de componentes de la red de distribución Quejas de calidad de agua Variación histórica de calidad de agua Físicos Daños en la red de distribución Edad de la tubería Material de la tubería Hidráulicos Edad del agua Extremo de la red Presión mínima en la red Usos del suelo y otros Concentración institucional Demanda de agua Densidad poblacional Seguridad por orden público Distribución uniforme en el área de interés
  19. 19. Criterios considerados para identificación zonas prioritarias y selección de estaciones de monitoreo <ul><li>Hidráulicos </li></ul><ul><li>Presión mínima en la red </li></ul><ul><li>Extremo de la red </li></ul><ul><li>Calidad de agua </li></ul><ul><li>Variación histórica de calidad de agua: turbiedad, color aparente, cloro residual, bacterias heterotróficas, coliformes totales y fecales, COT, THM, hierro. </li></ul><ul><li>Caracterización biopelícula </li></ul>Muestras de agua tomadas en grifo de vivienda luego de reposición de válvulas en la red de distribución Univalle, 2007
  20. 20. <ul><li>Físicos </li></ul><ul><li>Daños en la red de distribución </li></ul><ul><li>Usos del suelo y otros </li></ul><ul><li>Densidad poblacional </li></ul><ul><li>Zonas de concentración institucional (entidades médicas, educativas y otras) </li></ul>Reposición de válvula en B/. La Flora Criterios considerados para selección de estaciones de monitoreo Universidad del Valle Clínica Valle del Lili Reparación daño B/. Olímpico
  21. 21. Puntos fijos de monitoreo Resolución 0811/08 reglamentaria Art. 22 del Decreto 1575 de 2007 <ul><li>Salida de los tanques de almacenamiento </li></ul><ul><li>Salida de las plantas de potabilización </li></ul><ul><li>Estaciones de bombeo </li></ul><ul><li>Extremos de la red </li></ul>
  22. 22. Puntos fijos de monitoreo
  23. 23. Distribución uniforme de estaciones de monitoreo Río Aguacatal Río Cali Río Cañaveralejo Río Meléndez Río Lili Río Pance Río Cauca N Centroide Límite de red Convenciones 68 Puntos Comuna 22 Comuna 17 Comuna 18 Comuna 19 Comuna 20 Comuna 1 Comuna 3 Comuna 9 Comuna 10 Comuna 11 Comuna 16 Comuna 15 Comuna 13 Comuna 14 Comuna 21 Comuna 8 Comuna 7 Comuna 2 Comuna 4 Comuna 5 Comuna 6
  24. 24. Ponderación criterios – identificación zonas prioritarias * Es importante considerar la edad del agua y otros criterios relacionados con la modelación de la red de distribución. Criterio* Unidades Rango Puntaje Peso criterio Quejas por calidad de agua año 2006 No. quejas/año 0 - 10 25 20% 11 – 30 50 31 - 50 75 > 50 100 Daños en la red de distribución año 2006 No. daños/año 0 - 10 25 30% 11 – 30 50 31 - 50 75 > 50 100 Densidad poblacional Censo 2005 Hab/Ha 0 - 10 25 20% 10,01 – 100 50 100,01 – 250 75 250,01 – 400 100 Presión mínima año 2006 % de presiones menores a 14 m.c.a./año 0 - 10 25 30% 10,01 – 40 50 40,01 – 70 75 70,01 – 100 100
  25. 25. Integración de capas por criterio Año 2006
  26. 26. Reubicación de estaciones de monitoreo - zonas prioritarias Límite de red Río Estación red Pance Estación red Reforma Estación red Alta Estación red Baja Convenciones N 72 Puntos Río Aguacatal Río Cali Río Cañaveralejo Río Meléndez Río Lili Río Pance Río Cauca
  27. 27. º Reubicación de estaciones de monitoreo – Santiago de Cali N Río Aguacatal Río Cali Río Cañaveralejo Río Meléndez Río Lili Río Pance Río Cauca Límite de red Río Estación red Pance Estación red Reforma Estación red Alta Estación red Baja Convenciones Red % pobl. abastecida Distribución estaciones monitoreo Pance 0,2 1 Reforma 5,7 3 Alta 17,1 12 Baja 77,0 56 Total 100 72
  28. 28. Semana 1 Semana 2 Semana 3 Semana 4 Semana 5 Semana 6 Semana 7 Toma de muestras en estaciones de monitoreo Río Aguacatal Río Cali Río Cañaveralejo Río Meléndez Río Lili Río Pance Río Cauca N
  29. 29. Análisis de frecuencias de muestreo Titulación cloro residual libre
  30. 30. Puntos fijos de monitoreo * 4 muestras (agua cruda, clarificada, filtrada y tratada) en cada una de las 5 plantas ** Res. 2115-2007 reglamenta valor máximo admisible pero no frecuencia de muestreo
  31. 31. Puntos fijos de monitoreo * 4 muestras (agua cruda, clarificada, filtrada y tratada) en cada una de las 5 plantas ** Res. 2115-2007 reglamenta valor máximo admisible pero no frecuencia de muestreo
  32. 32. Estaciones variables de monitoreo * Res. 2115-2007 reglamenta valor máximo admisible pero no frecuencia de muestreo Característica Frecuencia No. mín. muestras a analizar por frecuencia   Característica Frecuencia No. mín. muestras a analizar por frecuencia Temperatura Diaria 12 Fosfatos* Semanal 12 pH Diaria 12 Alcalinidad total Semanal 12 Conductividad Diaria 12 Dureza total Semanal 12 Cloro residual Diaria 12 Calcio* Semanal 12 Turbiedad Diaria 12 Magnesio* Semanal 12 Color aparente Diaria 12 Cloruros Semanal 12 Color verdadero Diaria 12 Sulfatos Semanal 12 Hierro total Semanal 12 Nitratos Semanal 12 Aluminio Diaria 12 Nitritos Semanal 12 Coliformes totales Diaria 12 COT Mensual 18 E. coli Diaria 12 THM totales Mensual 18 Bacterias heterotróficas Diaria 12 Sustancias de interés sanitario (metales pesados, plaguicidas, otros) Cuatrimestral 18 Manganeso* Semanal 12 Fluoruros Semestral 18
  33. 33. Comparación número de estaciones y características a medir Tener en cuenta las muestras recolectadas en Yumbo y Candelaria. Frecuencia No. características Programa de monitoreo actual Programa de monitoreo propuesto Diaria 12 12 Semanal 13 12 Mensual 3 3 Cuatrimestral 16 16 Semestral 0 1 Total 44 44 Tipo de estación No. muestras recolectadas por día Programa de monitoreo actual Programa de monitoreo propuesto Plantas de potabilización 20 20 Tanques de almacenamiento 0 4 Estaciones de bombeo 2 4 Puntos en la red 20 12 Total 42 40
  34. 34. Consideraciones y requerimientos <ul><li>Dos comisiones de muestreo en la red (técnico y conductor). </li></ul><ul><li>Capacitación y certificación del personal encargado de la toma de muestras (Resoluciones 1076-03 y 1570-04 del MAVDT). </li></ul><ul><li>Equipos para determinación en campo de temperatura, cloro residual, pH y turbiedad. </li></ul><ul><li>Dos vehículos adecuados para preservación y transporte de muestras. </li></ul>
  35. 35. <ul><li>Neveras para almacenamiento y refrigeración con hielo de las muestras a 4 ºC. </li></ul><ul><li>Congelador para el suministro diario de hielo </li></ul><ul><li>De acuerdo con propuesta de resolución reglamentaria, las estaciones de monitoreo deben materializarse con la instalación de un dispositivo conectado directamente a la red de distribución para la toma de muestras, evitando fraudes para la empresa. </li></ul><ul><li>Instalación de estaciones de monitoreo en línea en extremos de la red de distribución: sur, norte, occidente y oriente (C. Jardín, Floralia, Pampalinda y Calimio Desepaz), garantizando un buen respaldo por parte de los proveedores. </li></ul>Consideraciones y requerimientos
  36. 36. <ul><li>Validar periódicamente las estaciones de monitoreo en la red de distribución para definir su permanencia en el programa de monitoreo de calidad de agua. </li></ul><ul><li>Incluir en el programa de monitoreo rutinario la toma de dos muestras diarias en puntos variables de la red para atender requerimientos especiales. </li></ul><ul><li>Ajustar los procedimientos de toma, preservación y transporte de muestras: mediciones en sitio, refrigeración y rutas de recolección (2) para su llegada oportuna al laboratorio. </li></ul><ul><li>Establecer el uso de cadenas de custodia de las muestras para realizar un seguimiento a éstas en cuanto a su identificación; fecha; hora y lugar de toma de muestra; origen, etc. que permita confrontar los resultados con esta información. </li></ul>Recomendaciones
  37. 37. <ul><li>Instalar dispositivos exclusivos para toma de muestras en las estaciones de monitoreo de la calidad del agua potable. </li></ul><ul><li>Explorar la factibilidad técnica y económica de implementar sistemas de medición en línea de parámetros fisicoquímicos y microbiológicos: sistemas de alerta en red y tanques de almacenamiento. </li></ul><ul><li>Instalar medidores en línea de cloro residual en diferentes puntos de la red de distribución, especialmente en extremos de la red. </li></ul><ul><li>Diseñar un programa de monitoreo y vigilancia en eventos especiales: reparaciones, reposiciones, ampliaciones de la red y paradas de planta. </li></ul>Recomendaciones
  38. 38. <ul><li>Fortalecer la capacidad analítica de los laboratorios de EMCALI de acuerdo a los requerimientos de la nueva reglamentación (validación de técnicas, límites de detección, confiabilidad de resultados y manejo de información). </li></ul><ul><li>Mejorar el almacenamiento y procesamiento de los datos para que se conviertan en información útil para la planeación y gestión en EMCALI (producción, distribución y administración). </li></ul><ul><li>Diseñar planes de contingencia en caso de detectar sustancias contaminantes en el agua potable. </li></ul>Recomendaciones
  39. 40. Grupo Estudio y Control de la Contaminación Ambiental (GECCA) EIDENAR – Universidad del Valle Grupo de Investigación y Desarrollo en Calidad del Agua - EMCALI Riesgo sanitario por interrupciones en la operación de la red de distribución Grupo de Abastecimiento de Agua (GAA) - Instituto Cinara Universidad del Valle Santiago de Cali, Diciembre de 2007
  40. 41. PSA Distribución Tratamiento Fuente Usuario Final Planes de Seguridad de Agua - PSA <ul><li>Identificación y priorización de riesgos </li></ul><ul><li>Control y monitoreo </li></ul><ul><li>Gestión institucional </li></ul><ul><li>(Planes de manejo y documentación) </li></ul>
  41. 42. “ Reto para ESP”: Desde el punto de vista operativo como de salud pública Sistemas de Distribución de Agua - SDA Planta de Potabilización Consumidor H 2 O H 2 O “ idealmente” SDA Alto riesgo de contaminación debe ser estudiado (ETA) Mayor infraestructura física en los sistemas de suministro de agua Evaluación de riesgo sanitario en la red de distribución de la ciudad de Cali ≈
  42. 43. <ul><li>Química del agua </li></ul><ul><li>Temperatura </li></ul><ul><li>Desinfectante residual </li></ul><ul><li>Reacciones sólido – líquido (tuberías) </li></ul><ul><li>Biopelícula </li></ul><ul><li>Diseño, construcción y O & M del sistema </li></ul><ul><li>Deterioro físico y químico de materiales </li></ul><ul><li>Infiltraciones o contraflujos por conexiones cruzadas </li></ul><ul><li>Contaminación en reparaciones o reposiciones </li></ul><ul><li>Presión </li></ul><ul><li>Edad del agua: velocidad de flujo – tiempos de viaje </li></ul><ul><li>Régimen hidráulico en almacenamiento </li></ul>Visión integral del Sistema de Distribución de Agua potable - SDA Integridad hidráulica Integridad de calidad de agua Integridad física SDA SEGURO
  43. 44. Objetivo Evaluar el riesgo sanitario asociado a la variación de la calidad del agua por eventos que alteran la operación normal de la red Parada de Planta Puerto Mallarino Reposición de válvulas Reparación de daño en tubería
  44. 45. Estudio de caso: Parada de planta Puerto Mallarino
  45. 46. Área de influencia planta Puerto Mallarino (red Baja) Planta Puerto Mallarino Planta Río Cauca Planta Río Cali Planta La Reforma Planta La Ribera
  46. 47. Oxígeno disuelto parada de planta Puerto Mallarino (Ago. 14/07)
  47. 48. Puntos de muestreo Sur: San Joaquín Oriente: Calimio Desepaz Occidente: Pampalinda Norte: Acopi Planta: Puerto Mallarino Río Cauca Río Meléndez Río Lili Río Pance Río Cañaveralejo Río Cali Río Aguacatal Comuna 1 Comuna 2 Comuna 3 Comuna 4 Comuna 5 Comuna 11 Comuna 6 Comuna 7 Comuna 8 Comuna 9 Comuna 10 Comuna 12 Comuna 13 Comuna 14 Comuna 15 Comuna 16 Comuna 17 Comuna 18 Comuna 19 Comuna 22 Comuna 21 Comuna 20
  48. 49. Trabajo de campo Sur: San Joaquín Oriente: Calimio Desepaz Occidente: Pampalinda Norte: Acopi Planta: Puerto Mallarino TTN (56”) SN (30”) SS (40”) TTS (56”) TTO (36”) Tubería Río Cauca Río Meléndez Río Lili Río Pance Río Cali Río Aguacatal Río Cañaveralejo Evento hh:mm Parada 12:20 Arranque 15:15 15:55 16:43 16:58 16:00
  49. 50. Análisis de la variación de las características indicadoras de la calidad del agua <ul><li>Características físicas </li></ul><ul><li>Características microbiológicas </li></ul><ul><li>Características químicas </li></ul>Decreto 1575 de 2007 Resolución 2115 de 2007
  50. 51. Color aparente, verdadero y turbiedad Valor máximo aceptable (Res. 2115 de 2007): Color aparente = 15 UPC Turbiedad = 2 UNT Muestra Tiempo (min.) a partir de reestablecido el suministro 1a Inmediatamente 2a 20 3a 60 4a 100 5a 160 6a 360 Después Después Después Después
  51. 52. Cadmio: Todos menores a 1,09 µg/L (VMA= 3 µg/L ) Plomo: “ No Detectables” (ND < a 4,1 µg/L) (VMA= 10 µg/L) VMA = Valor Máximo Aceptable (Res. 2115 de 2007) Trihalometanos totales (THM) Muestra Tiempo (min.) a partir de reestablecido el suministro Puntos Sur, Norte, Oriente y Occidente Puerto Mallarino 5a 160 480 6a 360 510 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 Sur Oriente Occidente Norte Puerto Mallarino Punto de muestreo THM totales (ug/L) M5 M6 Valor máximo aceptable ( Res . 2115 / 07 ) Valor máximo aceptable (EPA, 1998)
  52. 53. COT y COD VMA (Res. 2115 de 2007): COT = 5 mg/L Después Después Después Después Después < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 Muestra Tiempo (min.) a partir de reestablecido el suministro Puntos Sur, Norte, Oriente y Occidente Puerto Mallarino 1a Inmediatamente --- 2a 20 --- 3a 60 --- 4a 100 --- 5a 160 480 6a 360 510
  53. 54. Hierro total y Manganeso Después Después Después Después Después < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 VMA: Hierro total (Res. 2115 /07) VMA: Manganeso (Res. 2115 /07) Muestra Tiempo (min.) a partir de reestablecido el suministro Puntos Sur, Norte, Oriente y Occidente Puerto Mallarino 1a Inmediatamente --- 2a 20 --- 3a 60 --- 4a 100 --- 5a 160 480 6a 360 510
  54. 55. Cloro residual libre y Bacterias heterotróficas Bacterias het.: VMA = 100 UFC / 100 mL Cloro residual libre: Rango = 0,3 - 2 mg/L (Res. 2115 de 2007) Después normal Después normal Después normal > 2000 Muestra Tiempo (min.) a partir de reestablecido el suministro Puntos Sur, Norte, Oriente y Occidente Puerto Mallarino 1a Inmediatamente --- 2a 20 --- 3a 60 --- 4a 100 --- 5a 160 480 6a 360 510
  55. 56. Reposición de válvulas Reparación de tubería
  56. 57. Número de daños por Kilómetro (Período 1996 – 2006) * Fuente: NRC, 2007 0,55
  57. 58. Conclusiones y recomendaciones <ul><li>La contaminación del río Cauca ha sido la principal causa del incremento tanto del número de paradas como duración de las mismas, lo que resalta la urgencia de fortalecer la participación interinstitucional y comunitaria alrededor de la gestión integral del recurso hídrico. </li></ul><ul><li>Para controlar el riesgo de ingreso de carga contaminante al proceso de tratamiento, se sugiere continuar investigando sobre el uso de indicadores de contaminación (OD, Índice de Permanganato, absorbancia UV 254 ) que determinen la suspensión y arranque de operaciones en las plantas, así como implementar sistemas de “alertas tempranas”. </li></ul><ul><li>La suspensión del fluido eléctrico es la 2da causa de parada de planta, lo que requiere una gestión técnico-administrativa de EMCALI. </li></ul>
  58. 59. Conclusiones y recomendaciones <ul><li>Los eventos evaluados (parada de planta, reparación de daño y reposición de válvulas) afectan la calidad del agua, principalmente por valores de turbiedad, hierro total, coliformes totales, bacterias heterotróficas y COT superiores al VMA. </li></ul><ul><li>Los puntos de muestreo en los extremos sur y occidente fueron los más afectados luego de la parada de planta (“riesgo medio”). Sin embargo, luego de 3 horas de reestablecido el suministro de agua se obtuvo la clasificación del IRCA “Sin riesgo” en todos los puntos. </li></ul><ul><li>Continuar el programa de monitoreo en este tipo de eventos con el fin de caracterizar mejor los efectos de la alteración de la integridad física e hidráulica del SDA sobre la calidad de agua y establecer correctivos. </li></ul>
  59. 60. Conclusiones y recomendaciones <ul><li>La información histórica (índice de daños por kilómetro 1996 – 2006) señala la necesidad de continuar con el programa de reposición de redes en el SDA, con énfasis en tuberías para AC (4” y 6”) y HF (4”)). </li></ul><ul><li>Se identificó una tendencia a la reducción en el número de daños por año en el SDA. Comparando entre redes, esta tendencia es menos marcada en la red Alta, lo cual podría estar asociado con presiones en el sistema, materiales y edad de instalación. </li></ul><ul><li>Diseñar, socializar, aplicar y vigilar la ejecución de “obras limpias”: con protocolos documentados y programa de capacitación (personal interno y contratistas) que incluyan procedimientos efectivos para limpieza, desinfección, drenaje; criterios técnicos y de salud en el personal, buenas prácticas de higiene. </li></ul>
  60. 61. Conclusiones y recomendaciones <ul><li>Verificar el cumplimiento de normas (RAS y propias de EMCALI) de diseño y construcción: zanja exclusiva; profundidad; separación mínima de alcantarillados sanitarios, pluviales y de otras redes de SPD; válvulas de purga; etc. </li></ul><ul><li>I&D de programa de control de la corrosión en el SDA que incluya el empleo de métodos indirectos (registro de quejas, índices de Langellier) y directos (selección y diseño de redes, control a la calidad del agua) </li></ul><ul><li>Reforzar en el plan de inversión la adquisición de tecnología (instrumentación, SIG, programas de adquisición de datos) para supervisión y control remoto de parámetros que afecten la integridad física, hidráulica y de calidad de agua, tanto de la fuente como del SDA. </li></ul>
  61. 62. Conclusiones y recomendaciones <ul><li>Optimizar el sistema de recepción, clasificación y evaluación de la atención de daños, quejas y reclamos como instrumento para la toma de decisiones. </li></ul><ul><li>Mejorar el acceso y manejo de la información de O&M y monitoreo en el SDA, haciendo uso de las herramientas informáticas disponibles para que todas las dependencias de EMCALI puedan utilizarla. </li></ul><ul><li>Manejo adecuado de elementos (tuberías, válvulas u otro accesorio) en bodega de almacenamiento, transporte y en el sitio del “daño”: Limpieza, desinfección y protección con envolturas o tapones. </li></ul>
  62. 63. Santiago de Cali, Diciembre de 2007
  63. 64. Grupo Estudio y Control de la Contaminación Ambiental (GECCA) EIDENAR – Universidad del Valle Grupo de Investigación y Desarrollo en Calidad del Agua - EMCALI Caracterización de las paredes internas de componentes de la red baja de distribución de Cali Grupo de Abastecimiento de Agua (GAA) - Instituto CINARA Universidad del Valle Santiago de Cali, Noviembre de 2007
  64. 65. Introduccion Manejo de la Calidad: Considerar el análisis integral sobre el riesgo asociado a la calidad del agua en los diferentes componentes del sistema. FUENTE TRATAMIENTO RED DE DISTRIBUCIÓN USUARIO CALIDAD DE AGUA
  65. 66. Importancia de la calidad de aguas en redes <ul><li>Según OMS 2004 (Metas Sobre Rendimiento Y Seguridad): </li></ul><ul><li>Medidas empleadas en los sistemas para prevenir la entrada de patógenos al sistema de distribución o re contaminación. </li></ul><ul><li>Implica requerimientos en términos de protección de las fuentes, protección y tratamiento de la calidad del agua de distribución. </li></ul>
  66. 67. PROCESO DE ACUMULACIÓN EN UNA BIOPELÍCULA Adherencia SUSTRATO Transporte y adsorción de macromoléculas y células Células Desorción Crecimiento y multiplicación Des-adherencia
  67. 68. Toma de muestras, manejo y preservación. 1. Muestreo en la Masa de Agua.
  68. 69. 2. Muestreo de Paredes Internas Válvulas, Tuberías, Tanques e Hidrantes.
  69. 70. Trabajo en la Red: Los 10 Criterios C R I T E R I O S FUNDAMENTALES POR CALIDAD DE AGUA 1 Minimizar paradas de plantas de tratamiento 2 Prioridad: 1) Válvulas (tipo, material): 2) Tuberías AC-HF, 3) Hidrantes 3 Mantenimiento de Tanques 4 Edad de la tubería 5 Historial de Daños HIDRÁULICOS 6 Capacidad de transporte 7 Riesgo ante una fuga no comunicada 8 Respuesta ante un incendio ESPECIALES 9 Tiempo de reposición óptimo 10 Influencia ante un corte de agua
  70. 71. OTRAS RECOMENDACIONES <ul><li>Hacer seguimiento en la planta de tratamiento a los contenidos de hierro y manganeso, pH, alcalinidad y COT, para prevenir fenómenos de corrosión, incrustación o sedimentación en tuberías, y evitar alteraciones en la calidad del agua para los usuarios. </li></ul><ul><li>Controlar el proceso de reposición de tuberías, arreglo de daños y la puesta en funcionamiento del servicio una vez reparado un daño o realizada una reposición. </li></ul><ul><li>Trabajar en la selección del tipo válvula y material. </li></ul>
  71. 72. <ul><li>Trabajar en el control hidráulico de la red en especial la velocidad de flujo. </li></ul><ul><li>El control, operación y mantenimiento de la red, así como de la calidad del agua en términos de pH, alcalinidad e índice de Langellier se convierten en variables claves para hacer seguimiento y control. </li></ul><ul><li>Los valores bajos de COT en las paredes de los tubos pueden estar indicando que las deposiciones o material adherido pueden estar más determinadas por sustancias de origen inorgánico que de origen orgánico, por lo tanto, el nivel de desarrollo de la biopelícula estaría facilitada por procesos de bio-corrosión. </li></ul><ul><li>Asegurar un lavado eficiente del fondo de los tanques para evitar que la acumulación de material en su interior alcance niveles considerables y que permitan su ingreso al sistema a través de las tuberías de entrada y salida, las cuales se encuentran normalmente cerca del nivel del fondo </li></ul>
  72. 73. <ul><li>Desarrollar más investigación orientada al estudio de la corrosión, incrustación y bio-corrosión. </li></ul><ul><li>Continuar trabajos para la Red Alta. </li></ul><ul><li>Hierro, manganeso, fosfatos y el COT representan los nutrientes que posibilitan el recrecimiento de las bacterias. Sin embargo más estudios de laboratorio son requeridos para precisar si predomina el desarrollo de biopelícula en la red de la ciudad de Cali. </li></ul><ul><li>Trabajar la modelación hidráulica de los tanques de almacenamiento para garantizar un mejor diseño y mantenimiento de los mismos. </li></ul><ul><li>Los valores bajos de COT en las paredes de los tubos pueden estar indicando que las deposiciones o material adherido pueden estar más determinadas por sustancias de origen inorgánico que de origen orgánico, por lo tanto, el nivel de desarrollo de la biopelícula estaría facilitada por procesos de bio-corrosión. </li></ul><ul><li>Estudiar microorganismos reductores del hierro en paredes de tuberías, asociados al desarrollo de biopelícula. </li></ul><ul><li>Buscar posibles causas de olores y sabores (vía hongos o algas azul verdosas). </li></ul><ul><li>Realizando estudios de identificación de actinomicetos u otro tipo de hongo predominante. </li></ul><ul><li>Realizar estudios para medir Geosmin y 2 metil isoborneol </li></ul>INVESTIGACION
  73. 74. MODELACION ZONA PILOTO NAPOLES – CIUDAD JARDÍN
  74. 75. Objetivos <ul><li>Evaluar la cinética del decaimiento de cloro residual y formación de trihalometanos en un sector de la red de distribución de la ciudad de Cali: el sistema Nápoles – Ciudad Jardín. </li></ul><ul><li>Evaluar la aplicabilidad de las constantes halladas para el decaimiento de cloro y la formación de trihalometanos en un modelo de simulación hidráulico. </li></ul><ul><li>Evaluar posibles soluciones en el modelo de simulación para mejorar la calidad del agua del sector y su respectivo funcionamiento hidráulico. </li></ul>
  75. 76. Sector de Ciudad Jardín <ul><li>Ubicación al sur de la ciudad. </li></ul><ul><li>Se alimenta principalmente de la planta Pto. Mallarino y en menor proporción de la planta Río Cauca </li></ul><ul><li>Una sola entrada al sistema a través de la Estación de Bombeo Nápoles (Cll. 5 – Cra. 80) </li></ul><ul><li>Contiene uno de los puntos mas alejados de la red baja. </li></ul><ul><li>Tres tanques de almacenamiento (actualmente solo funcionan dos) </li></ul><ul><li>Aprox. 30.000 Habitantes </li></ul>
  76. 77. Construcción del Modelo de Simulación en EPANET
  77. 78. Generalidades del modelo de simulación <ul><li>Se insertaron todos las tuberías hasta 6 pulg. y algunos de 4 pulg. que eran indispensables. </li></ul><ul><li>Longitud total modelo = 39.40 Km (60% Aprox.) </li></ul><ul><li>Configuración de la red de distribución a partir de las planchas 1:5000 de catastro de EMCALI. </li></ul><ul><li>Topografía y demandas : Proyecto de INGESAM “Extensión Redes Secundarias de Acueducto Pance Medio (2005)” </li></ul><ul><li>Para calibración se tuvieron en cuenta datos del proyecto EMCALI-UNIVALLE e información de EMCALI como datos de la estación de bombeo, niveles de tanque y manómetros de poste. </li></ul>
  78. 79. Esquema de zonas según la influencia del tanque Ciudad Jardín Meléndez Las Vegas UNIVALLE Urbanización Villas del Río Lili Ciudad Jardín Vía Cali-Jamundí Av. Cañasgordas Limite de la zona con influencia del tanque Limite de la zona sin influencia del tanque
  79. 80. Edades del agua en el sistema <ul><li>Nodo 64 ubicado en Urbanización Lilí (4 – 12 horas) </li></ul><ul><li>Nodo 97 ubicado Vía Cali – Jamundí (4.5 – 14 horas) </li></ul><ul><li>Nodo NOD-7 Ubicado en Meléndez (4 – 6 horas) </li></ul>Zona sin influencia del Tanque (Tomando edad igual a cero desde la estación de bombeo)
  80. 81. <ul><li>Nodo NOD-5 Salida Tanque Villas del río Lilí (90 – 140 horas) </li></ul><ul><li>Nodo NOD-6 Salida Tanque Ciudad Jardín(10 – 115 horas) </li></ul><ul><li>Nodo 80 Ubicado en Jockey Club ( 7 - 80 horas) </li></ul>Edades del agua en el sistema Zona con influencia del Tanque (Tomando edad igual a cero desde la estación de bombeo)
  81. 82. NOD-5. Alimentación de la Urbanización Villas del Río Lili Nodo 27. Alimentación del Conjunto la Alamedita y aledaños Nodo 85. Alimentación del Conjunto La Escalera Nodo 88. Perteneciente a la tubería de compensación del Tanque (12”) Propuesta de operación hidráulica del tanque de Ciudad Jardín
  82. 83. Propuesta de operación hidráulica del tanque de Ciudad Jardín Se modifican los niveles operacionales del Tanque Villas del Río Lili. Se aumenta el nivel para apagar el bombeo en 80 cm. Se Inserta Tubería de 6” de Aprox. 350 m de Long . Se adiciona válvula reguladora de presión para disminuir altas presiones. Se desconecta tubería de 6” de la linea de 12” y se conecta de la nueva linea de 6” después de la válvula reguladora Se realiza cierre del circuito para evitar recirculación. Se realiza cierre del circuito para evitar recirculación.
  83. 84. Conclusiones y Recomendaciones <ul><li>Realizar un estudio para la determinación del tipo de mezcla que se presenta tanto en el tanque de Ciudad Jardín No. 2 como en el tanque Villas del Río Lili, debido a que un modelo de simulación de calidad es muy sensible a la variación de este parámetro. </li></ul><ul><li>Es necesario realizar la automatización de este sistema con respecto al encendido y apagado de las bombas y al manejo de los niveles de los dos tanques que se encuentran en funcionamiento actualmente, para de esta manera garantizar un mejor funcionamiento hidráulico y mejorar los aspectos de calidad del sistema. </li></ul><ul><li>Es recomendable cambiar los niveles operacionales del tanque Nº2 Ciudad Jardín y del tanque Villas del Río Lilí, pues con esto se conseguiría un mejoramiento en la calidad del agua en las zonas que se ven influenciadas por los mismos. </li></ul>
  84. 85. <ul><li>Realizar mantenimiento mas regulares a los tanques del sector, con esto se podría conseguir disminuir la demanda de cloro que se podrían estar presentando en los mismos debido a la biopelícula acumulada en las paredes y a los sedimentos en el fondo de los tanques. </li></ul><ul><li>Las constantes de decaimiento de cloro y de formación de THM´s pueden variar con el tiempo, tipo de tubería, operación del sistema, la calidad de la fuente y la forma de cloración, por lo tanto es recomendable hacer determinaciones periódicas de estas dos constantes (Kb y Kw) y mantenerlas actualizadas en el modelo de simulación que se tenga del sistema para así obtener una simulación mas precisa y confiable. </li></ul>Conclusiones y Recomendaciones

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