Teoria trabajo

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Teoria trabajo

  1. 1. DISEÑO DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE PRESENTADO POR: RAFAEL ENRIQUE MAESTRE VANEGAS PRESENTADO A: ING. ADALID CARMONA UNIVERITARIA DE LA COSTA FACULTAD DE CIENCIAS AMBIENTALES BARRANQUILLA, 27 DE MAYO DE 2012
  2. 2. TABLA DE CONTENIDO1. Introducción2. Objetivos3. Justificación4. Marco teórico5. Cálculos6. Conclusión7. Bibliografía Anexo Censo 2005 Realizado por el DANE al Municipio de Ayapel Córdoba
  3. 3. 1. INTRODUCCIONEl agua es esencial para la vida y todas las personas deben disponer de un suministro satisfactorio(suficiente, inocuo y accesible). La mejora del acceso al agua potable puede proporcionarbeneficios tangibles para la salud. Debe realizarse el máximo esfuerzo para lograr que la inocuidaddel agua de consumo sea la mayor posible. Las enfermedades relacionadas con la contaminacióndel agua de consumo tienen una gran repercusión en la salud de las personas. Las medidasdestinadas a mejorar la calidad del agua de consumo proporcionan beneficios significativos para lasalud. Las normas sobre el agua de consumo pueden diferir, en naturaleza y forma, de unos paíseso regiones a otros. No hay un método único que pueda aplicarse de forma universal. En laelaboración y la aplicación de normas, es fundamental tener en cuenta las leyes vigentes y enproyecto relativas al agua, a la salud y al gobierno local, así como evaluar la capacidad paradesarrollar y aplicar reglamentos de cada país.Los métodos que pueden funcionar en un país o región no necesariamente podrán transferirse aotros países o regiones. Para desarrollar un marco reglamentario, es fundamental que cada paísexamine sus necesidades y capacidades. La finalidad de un tratamiento de agua principal esobtener calidad del agua potable que es la protección de la salud pública.
  4. 4. 2. OBJETIVOSGeneralDiseñar los procesos de tratamiento necesarios para la producción de agua potable desde unafuente de agua superficial en el municipio de Ayapel.Específicos  Utilizar conocimientos hidráulico-mecánicos y aplicarlos para el diseño de una PTAP.  Determinar el diámetro apropiado para la tubería.  Determinar los caudales de diseño, la potencia de la bomba como del motor, la velocidad en la cámara de aquietamiento, el diámetro de la tubería, entre otros.  Utilizar criterios para el diseño en normativas colombianas como el RAS 2000, el decreto 2320 de 2009 entre otros.  Establecer pautas para el diseño de sistemas de captación de agua de lluvia para consumo humano.  Reportar los resultados de la evaluación (captación, coagulación, floculación, sedimentación, filtración y desinfección) efectuando en una planta de tratamiento de agua potable para el municipio de Ayapel Córdoba..
  5. 5. 3. JUSTIFICACIONLa alta incidencia de las infecciones intestinales y las numerosas muertes prematuras atribuibles alfuncionamiento inadecuado de los sistemas de abastecimiento de agua y de las estructurassanitarias exigen una acción urgente y cuidadosa. Estas deficiencias son responsables de quealrededor de 80.000 niños mueran cada año en América Latina.Las autoridades locales son las quetienen la mayor oportunidad y responsabilidad de eliminar los riesgos de salud que las aguas demala calidad representan hoy en día para las poblaciones.El impacto de la reaparición del cólera en el tercer mundo sigue siendo muy grande, comotambién lo han sido los adelantos obtenidos mediante las actividades comunitarias para el controlde la enfermedad.Las enfermedades hídricas aún están presentes. Se creía que la mejora de lossistemas de saneamiento y de suministro de agua potable, así como los avances en la higienealimentaria habría eliminado el cólera, como así sucedió en Europa y América del Norte a finalesdel siglo XIX. En 1991 hizo su aparición una nueva epidemia en Perú. Hasta diciembre de 1997, sehan contabilizado 1’207.313 casos en América, con un balance de 11.959 muertes. El cólera siguesiendo un grave problema en gran cantidad de países de África y de Asia. En este últimocontinente, se registraron 50.000 casos en 1991, con un balance de 1.286 muertes y en África153.000 casos, con un cómputo de 13.998 muertes. Estas cifras oficiales son, con todaprobabilidad, inferiores al cómputo real. En todos los casos, el agua fue la responsable.Los riesgos relacionados con el consumo de un agua no potable son múltiples y tenerlos en cuentaforma parte de la responsabilidad de las autoridades elegidas para ello. Tradicionalmente, se haceuna distinción entre los riesgos a corto plazo y los riesgos a medio o largo plazo. Una gran cantidadde gérmenes pueden ser la causa de epidemias de origen hídrico: históricamente, las Salmonellasy las Shigellas fueron las que se identificaron primero. Hoy en día, otros microorganismos como losRotavirus, los Campylobacter o parásitos tales como Giardia se identifican también comoresponsables de las mismas. La mayoría de los trastornos ocasionados por estos gérmenes son deuna gravedad moderada presentándose a menudo en forma de gastroenteritis asociada condiarreas, dolores abdominales o vómitos. Dichos trastornos son por lo general de corta duración.Pueden afectar a algunas personas o a comunidades enteras, dependiendo de la calidad o del tipode germen presente en el agua. Junto a estas epidemias "benignas", aparecen ocasionalmenteenfermedades de origen hídrico mucho más graves.La potabilización del agua es un grave problema que aqueja a cientos de habitantes tanto de zonasurbanas como rurales que requiere soluciones si no fáciles, sí eficaces y económicamente viables,esta investigación y análisis introduce a los principales procesos empleados actualmente en lapotabilización del agua; desde aspectos generales sobre el diseño de una planta de purificación,pasando por procesos como la aireación, la mezcla rápida, la floculación, sedimentación, filtracióny cloración, hasta el mantenimiento y operación de una planta potabilizadora de agua llegando asía un diseño que puede brindar soluciones al municipio de Ayapel Córdoba.
  6. 6. 4. MARCO TEORICOMunicipio de Ayapel en Córdoba HistoriaConsiderada La Capital Pesquera de Córdoba y La Capital Cultural del San Jorge, es la poblaciónmás antigua del departamento. Ubicada en en la parte oriental, dista 145 kilómetros de Montería.Limita al norte con Pueblo Nuevo y el departamento de Sucre, por el este con Sucre, por el oestecon Pueblo Nuevo, Buenavista y Montelíbano, y por el sur con Antioquia. La historia de sufundación se remonta al cacique Yapel, de quién tomo su nombre. Hizo parte de la provincia dePanzenú del Imperio Zenú, y allí se desarrollaron técnicas indígenas en la agricultura, tales como elcultivo en terrazas y los sistemas de riego.Fue fundada oficialmente por Alonso de Heredia el 25 de septiembre de 1535. Fue refundada 35años después con el nombre de San Jerónimo del Monte por Juan de Rodas y Carvajal, quien 5años más tarde la trasladó a la orilla de la ciénaga y le cambió el nombre al de Villa de SanJerónimo de Ayapel, en memoria del cacique. Su mayor atractivo es la Ciénaga de Ayapel, la mayorreserva hidrobiológica de Córdoba con 40.000 hectáreas, de la cual depende la subsistencia de suspobladores. En sus alrededores se han construido casas de veraneo, para quienes practican elesquí acuático y la pesca deportiva. La imponente ciénaga enmarca la belleza de su iglesia, quetiene uno de los pocos relojes de sol que se conservan en el país. Realiza anualmente lastradicionales fiestas de toros en corraleja y el Festival de la Canción y de Acordeoneros. De Ayapelhan sido segregados los municipios de Montelibano y La Apartada, y parte de su territorio ha sidocedido a Planeta Rica, Pueblo Nuevo y Buenavista. Descripción Física:Gran parte de su territorio está todavía por explotar, tanto en las estribaciones de la serranía,como en las extensas llanuras que necesitan riego y tratamiento con fertilizantes.Extensión total: 2098 Km2Temperatura promedio: 28-30º C de clima cálidoUbicación: 08°19′ ″ N 75°09′ ″ OCoordenadas: 08°19′ ″ N 75°09′ ″ OAltitud: 20 msnmGentilicio: Ayapelense
  7. 7. Mapa de Ubicación del Municipio de Ayapel GeografíaEl territorio en su mayor parte es plano y cenagoso, y en su mayoría está por explorar. En sujurisdicción se encuentran las ciénagas de Ayapel, Las Brisas, Los Bagres, Playa Tendida, Páticos,Los Toros, Caimanera, Parva Danta, Los Cauchos, Cañaguate, La Ceiba, Atascase, Los Zapales de laMiel y Los Pantanos de los Pájaros. Es una zona que presenta un drenaje mode-rado entre loscuales se destacan el río San Jor-ge, los caños, quebradas y arroyos: Monteadero, Zambitos, LaCeiba, Macho, Caño Barro, La Co-lorada, Las Escobillas y Quebradona, entre otras. Límites del municipio:Norte: con el departamento de Sucre. Este: departamentos de Sucre, Bolívar y Antioquía.Oeste:Buenavista y Pueblo Nuevo. La cabecera municipal situada en una pequeña elevación sobre el lagode su mismo nombre, tiene un clima cálido, atemperado por las brisas de la Ciénaga. Sur:departamento de Antioquía y el municipio de La Apartada.
  8. 8. EconomíaEl cultivo del arroz en las tierras bajas y la extracción maderera en la sierra son las actividadeseconómicas de importancia. El departamento de Córdoba construyó la carretera que une a Ayapelcon la Troncal. En el Cedro de Playas Blancas, frente a Ayapel existen descascaradoras de arroz yse mantiene activo el comercio con la región del bajo Cauca. La pesca de bagre pintado ybocachico, antaño generosa, se ha visto mermada por el envenenamiento de mercurio debido a laexplotación aurífera irregular, la pesca con dinamita y el no respeto a las tallas mínimas de lascapturas, entre otras razones. Las grandes reservas acuíferas convirtieron a Ayapel en uno de losprincipales centros comercializadores de pescado en la región, pero en los últimos años la mermasensible del recurso pesquero se debe al uso de aparejos de pesca prohibidos, a las capturasincontroladas violando los tamaños, las épocas y sitios de veda; el uso de dinamita, lacontaminación de la ciénaga y las corrientes fluviales con el vertimiento de aguas residuales y demercurio en la explotación de oro. La agricultura es la base de la economía, gracias a la fertilidadde sus tierras, dedicadas a los cultivos de arroz secano, yuca, plátano, caña de azúcar, ajonjolí,fríjol, cacao, ñame, verduras y frutales. Hay un importante programa frutícola con la siembra devariedades de mango, importados de Tahití (Tommy, Alkins, Vandike, Kent y Keitty). Ayapel cuentacon un área de 144.339 hectáreas que están cubiertas de pastos. La actividad de los hatosganaderos es la cría, levante y ceba de ganado vacuno; la producción de leche, queso y suero esrelativamente baja y sin ninguna tecnificación. No obstante existen latifundios dedicados a laganadería a gran escala y al cultivo del arroz, se destacan haciendas como Los pájaros, HaciendaLos Nidos en otrora, Hacienda Costa Azul, Hacienda El Delta, entre otras. Se explota el oro dealuvión, de excelente calidad, y la plata. Existen en su subsuelo promisorios yacimientos de níquel,cobalto, hi-drocarburo y cromo. Vías de comunicación Aéreas: No tiene aeropuertos Terrestres: Se utilizan Vehículos particulares como servicio público y buses que van directo a Montería. también se puede coger servicio de taxis que parten de la población de La Apartada Fluviales: Posee una gran ciénaga donde por medio de ella entran y salen del municipio en lanchas. Procedimiento General de Diseño de los Sistemas de Potabilización PASO 1 - Definición del nivel de complejidad del sistema PASO 2 - Justificación del proyecto y definición del alcance PASO 3 - Conocimiento del marco institucional PASO 4 - Acciones legales PASO 5 - Aspectos ambientales
  9. 9. PASO 6 - Ubicación dentro de los POT y desarrollo urbano PASO 7 - Estudios de factibilidad y estudios previos PASO 8 - Diseño y requerimientos técnicos PASO 9 - Construcción y supervisión técnica PASO 10 - Puesta en marcha, operación y mantenimientoProcedimiento particular para el desarrollo de los Sistemas de Potabilización • Dotación y caudal de diseño – Dotación neta – Pérdidas técnicas – Dotación bruta – Caudal medio diario – Caudal máximo diario – Caudal máximo horario – Caudal de diseño • Ubicación de la planta • Diseño conceptual – Nivel tecnológico apropiado – Capacidad de operación y mantenimiento por parte de la comunidad – Simplificación del sistema y nivel de financiación • Estudio de recursos locales • Adecuación hidráulica del sistemaEstudios de Tratabilidad • Ensayos de laboratorio – Prueba de Jarras – Otros ensayos • Adicionalmente en los ensayos de tratabilidad en pruebas de laboratorio debe determinarse: – Determinación del tipo de coagulación • Ensayos de planta pilotoPretratamiento • Remoción del material flotante – Rejillas y mallas – Trampas de grasa y aceite • Remoción del material suspendido – Desarenadores – Presedimentadores
  10. 10. – Prefiltros – Microtamices • Procesos de oxidación – Aeración – Oxidación químicaCoagulación – Mezcla rápida • Dosificación – Coagulantes – Productos auxiliares • Selección del coagulante y productos auxiliares – Unidades de dosificación • Mezcla rápida – Mezcladores hidráulicos – Mezcladores mecánicosFloculación • Floculadores hidráulicos – Floculador de flujo horizontal – Floculador de flujo vertical – Floculador Alabama – Floculador de flujo helicoidal • Floculadores mecánicosSedimentación • Sedimentadores de flujo horizontal y flujo vertical – Sedimentador de flujo ascendente o vertical • Sedimentador de alta tasa • Sedimentador con manto de lodos • Remoción de lodos – Mecánica – Manual – HidráulicaFiltraciónLos filtros se clasifican según la variable que se tome en consideración: • VARIABLE CLASIFICACION • Según la velocidad de filtración Rápidos o lentos
  11. 11. • Según el medio filtrante usado De arena, antracita o mixto • Según el sentido del flujo Ascendente, descendentes o mixtos • Según la carga sobre el lecho Por gravedad o presión • Según la modalidad de lavado Convencionales o delavado mutuo • Según la tasa de filtración Tasa constante o tasa variable declinanteSistemas de lavo de flujo ascendente y lavado superficialLa remoción de partículas y microorganismos no deseados que no se han retenido en los procesosde coagulación floculación y sedimentación, por esto quela filtración se caracteriza por lavelocidad del paso de a través del manto filtrante, medida como una rata o carga superficial, o seael cociente entre el caudal y el área filtrante: Q/AFDesinfecciónDESINFECTANTE FISICOS • RAYOS ULTRAVIOLETA • CALORDESINFECTANTES QUIMICOS • CLORO • OZONO • BROMO • YODO • PLATADeterminación de la DosisSistema de aplicación del desinfectante SISTEMA DE POTABILIZACIÓN DE AGUA PARA DISEÑO DE AYAPEL CORDOBADiseño de Captación y Aducción Captación de Aguas SuperficialesLas obras para captar este tipo de aguas se construyen de acuerdo con el tamaño de la fuente y latopografía o forma del terreno. Dependiendo de la forma a captar se tiene: Toma por gravedad,Toma por bombeo. De acuerdo con el tamaño de la fuente y si es corrientosa o está almacenada,las captaciones se clasifican en:
  12. 12. Captación de Manantiales: Las aguas procedentes de manantiales se captan por medio de 1jas otanques que pueden ser de mampostería o de concreto. Al proyectar el diseño de estas 1ptacionesse debe pensar en la protección sanitaria del manantial, por lo general se utiliza una malla paraevitar la entrada de animales y deberá ser de fácil acceso para su limpieza.Torres de Captación: Se utilizan para extraer el agua de presas lagos y ríos profundos quepresentan amplias fluctuaciones en el nivel del agua. Su interior puede ser seco o ahogado hasta elnivel de la fuente.Captaciones Sumergidas: Las cuales se construyen bajo el agua y no están sujetas a la acción demateriales flotantes. Tienen el riesgo de la obstrucción por sedimentación y son de difícilinspección.Captaciones flotantes: Estas se emplean en ríos que presentan grandes variaciones del nivel desuperficie o cuando sus riberas no garantizan la estabilidad de la estructura. Sobre una plataformaflotante y móvil se instalan los equipos de bombeo. Los Tubos y conductos Están alojados en lacortina de presas derivadoras o de almacenamiento y liados utilizando válvulas o compuertas decontrol.Captación de ribera: son tomas indirectas consistentes en cajas de mampostería, canales o pozosconectador a la fuente por medio de tuberías o canales de la toma indirecta se extrae el aguacomúnmente mediante bombeo.
  13. 13. Aducción / conducciónLa aducción/conducción se efectúa mediante una tubería que conduce el agua que sale deldesarenador hasta la planta de tratamiento o tanque de almacenamiento, en caso de no existirtratamiento. Mezclador Rápido HidráulicoMezclador hidráulico: que utiliza la energía disipada en forma de pérdida de cargaen el flujo deagua a través de un conducto, canal o tanque de mezcla. Ej: mezcla en singularidades colocadas enconductos: resalto hidráulico, vertedero, canaletas Parshall, curva, expansión brusca, placa conorificios, válvula y cualquier otro que produzca una pérdida de carga localizada.CANALETA PARSHALLLa canaleta Parshall es un elemento primario de flujo con una amplia gama de aplicaciones paramedir el flujo en canales abiertos. Puede ser usado para medir el flujo en ríos, canales de irrigacióny/o de desagüe, salidas de alcantarillas, aguas residuales, vertidos de fábricas, etc. La medida delflujo esta basada en la asunción de que el flujo critico se produce estrechando la anchura de lagarganta de la canaleta y levantando la base.Ventajas Canaleta  Baja inversión  Más resistente que cualquier metal  Dimensiones estables  Es una canaleta prefabricada, se tiene seguridad en sus dimensiones, moldeada en una sola pieza.  Construcción resistente
  14. 14.  Resistente a la corrosión  Su fabricación en fibra de vidrio, permite soportar el ataque químico de líquidos corrosivos.  Fácil instalación  Ligera y resistente; puede ser instalado en líneas de concreto  Superficie lisa  Esta característica minimiza la acumulación de suciedad.  Durable y más exacta que el concreto.  Indicador de nivel  Opcionalmente se suministra una regleta, la cual se localiza dentro del canal, para una indicación rápida de flujo  Selección del tamaño de garganta apropiado.La canaleta Parshall está constituida por tres partes fundamentales que son: la entrada, lagarganta y la salida. La entrada está formada por dos paredes verticales simétricas y convergentes,el fondo es inclinado con pendiente ascendente. La garganta esta formada por dos paredesverticales paralelas, el fondo es inclinado con una pendiente descendente, la distancia de lasección de la garganta determina el tamaño del medidor y se designa por W. La salida estáformada por dos paredes verticales divergentes y el fondo es ligeramente inclinado con unapendiente ascendente. En la canaleta Parshall se pueden presentar dos tipos de flujo. Un flujo adescarga libre para lo cual es solo necesario medir la carga Ha para determinar el caudal; un flujoen que se presenta la sumersión o ahogamiento para el cual se toman las cargas Ha y Hb.
  15. 15. Floculador de Flujo HorizontalEl coagulante introducido da lugar a la formación del flóculo, pero es necesario aumentar suvolumen su peso y sobre todo su cohesión. Se favorecerá el engrosamiento del flóculo por mediode: una coagulación previa tan perfecta como sea posible, un aumento de la cantidad del flóculoen el agua; conviene poner el agua en contacto con los precipitados ya formados por eltratamiento anterior (recirculación de fangos lecho de fango), tratando de conseguir la mayorconcentración posible, una agitación homogénea y lenta del conjunto, con el fin de aumentar lasposibilidades de que las partículas coloidales descargadas eléctricamente se encuentren con unapartícula de flóculo, el empleo de ciertos productos llamados floculantes.Los floculantes, llamados también ayudantes de coagulación, ayudantes de floculación e inclusoayudantes de filtración, son productos destinados a favorecer cada una de estas operaciones. Laacción puede ejercerse al nivel de la velocidad de reacción (floculación más rápida) o al nivel de lacalidad del flóculo (flóculo más pesado, más voluminoso y más coherente). Los floculantes puedenclasificarse por su naturaleza (minera u orgánica), su origen (sintético o natural) o el signo de sucarga eléctrica (aniónico, catiónico o no iónico).El agua tratada químicamente es enviada hacia un recipiente donde las partículas suspendidaspueden colisionar y formar partículas más pesadas llamadas flóculo. Una agitación suave y untiempo apropiado de detención facilitan este proceso.
  16. 16. Sedimentador de Alta TasaSe entiende por sedimentación la remoción por efecto gravitacional de las partículas ensuspensión presentes en el agua. Estas partículas deberán tener un peso específico mayor que elfluido. La sedimentación es, en esencia, un fenómeno netamente físico y constituye uno de losprocesos utilizados en el tratamiento del agua para conseguir su clarificación. Está relacionadaexclusivamente con las propiedades de caída de las partículas en el agua. Cuando se producesedimentación de una suspensión de partículas, el resultado final será siempre un fluidoclarificado y una suspensión más concentrada. A menudo se utilizan para designar lasedimentación los términos de clarificación y espesamiento. Se habla de clarificación cuando hayun especial interés en el fluido clarificado, y de espesamiento cuando el interés está puesto en lasuspensión concentrada. La remoción de partículas en suspensión en el agua puede conseguirsepor sedimentación o filtración. De allí que ambos procesos se consideren como complementarios.La sedimentación remueve las partículas más densas, mientras que la filtración remueve aquellaspartículas que tienen una densidad muy cercana a la del agua o que han sido resuspendidas y, porlo tanto, no pudieron ser removidas en el proceso anterior.Las partículas en suspensión sedimentan en diferente forma, dependiendo de las característicasde las partículas, así como de su concentración. Es así que podemos referirnos a la sedimentaciónde partículas discretas, sedimentación de partículas floculentas y sedimentación de partículas porcaída libre e interferida. Partículas floculentasson aquellas producidas por la aglomeración departículas coloides desestabilizadas a consecuencia de la aplicación de agentes químicos. Adiferencia de las partículas discretas, las características de este tipo de partículas —forma,tamaño, densidad— sí cambian durante la caída. Se denomina sedimentación floculentaodecantación al proceso de depósito de partículas floculentas. Este tipo de sedimentación sepresenta en la clarificación de aguas, como proceso intermedio entre la coagulación-floculación yla filtración rápida.
  17. 17. Los decantadores o sedimentadores rectangulares tienen la forma y características detalladas enla figura, con la ventaja de que permiten una implantación más compacta, aunque su costo es máselevado. Normalmente, tienen una relación longitud/ancho comprendida entre 3 y 6 y unaprofundidad de 2,50 a 4,00 metros.La velocidad del agua se disminuye hasta que el material suspendido (incluyendo partículasfloculadas) puedan asentarse fuera de la corriente de agua por gravedad. Una vez asentadas, laspartículas se combinan para formar lodo el cual es retirado más tarde del agua clarificada delsupernatant (líquido retirado del lodo establecido). Filtración de Alta TasaLa filtración es el proceso de retiro de sólidos suspendidos del agua mediante el paso del agua através de una tela permeable o una cama de materiales porosos. El agua subterránea es filtradanaturalmente a medida que fluye a través de las capas porosas de la tierra. Sin embargo, el aguade la superficie y el agua subterránea bajo la influencia de agua superficial, está sujeta acontaminación de diversas fuentes. Algunos contaminantes plantean una amenaza a la saludhumana y la filtración es uno de los más antiguos y simples métodos de retirarlos. Las leyesfederales y estatales requieren que la mayoría de sistemas pequeños cuenten con una filtración deagua. Los métodos de filtración incluyen filtración lenta y rápida de arena, filtración de tierradiatómica, filtración directa, filtración de empaque, filtración de membrana y filtración decartucho.
  18. 18. La filtración natural retira la mayoría de la materia suspendida del agua del subsuelo a medida queel agua pasa a través de las capas porosas de la tierra en los acuíferos. El agua de la superficie, sinembargo, puede estar sujeta a contaminación directa de tipo animal, humana e industrial quepuede causar enfermedades o malestares en los humanos, por lo que el agua debe ser filtrada porun sistema de tratamiento construido.La filtración es usualmente una combinación de procesos físicos y químicos. La filtración mecánicaretira algunas partículas atrapándolas entre los granos del medio del filtro (como arena). Laadhesión es un proceso igualmente el filtro consiste de una cama de arena fina deaproximadamente 3 a 4 pies de profundidad soportada por una capa de 1 pie de grava y unsistema de drenajes inferiores.Los filtros son operados bajo condiciones sumergidas continuas, mantenidas ajustando una válvulade control localizada en la línea de descarga del sistema de sub drenaje. Procesos biológicos yquímico/físicos comunes a varios tipos de filtros ocurren en la superficie de la cama del filtro. Ellodo biológico o capa conocida como “schmutzdecke” sobre la superficie de la cama atrapapartículas pequeñas y degrada la materia orgánica presente en el agua sin tratar. Los filtros lentosde arena no requieren de coagulación/ floculación y pueden no requerir de sedimentación.Las plantas pequeñas se diseñan típicamente con estructuras de hormigón moldeadas en el sitioque presentan cubiertas de madera o losas de hormigón. Las tuberías pueden ser ya sea de hierrofundido o cloruro de polivinilo (PVC). Los medidores de fluído son usados para monitorear la salidade cada filtro. En climas sujetos a temperaturas de congelación, los filtros usualmente deben estarcubiertos y provistos de calefacción, iluminación y ventilación. Los filtros que no se encuentrencubiertos en climas fríos, forman una capa de hielo que previene la limpieza durante los meses deinvierno.
  19. 19. Sistema de Desinfección (cloro)En un principio, el empleo del cloro se basó en la idea de una relación entre enfermedades deorigen hídrico y mal olor del agua (olor "séptico"). Si bien es anterior al descubrimiento de lasbacterias responsables de la contaminación del agua, el uso del cloro para desodorización delagua ha resultado ser muy eficaz. Este descubrimiento empírico contribuyó a mantener lacreencia de que el olor era el que provocaba enfermedades. Por esa razón, las primerasnormas de potabilidad hacían referencia a las características organolépticas3: "el agua debeser inodora, insípida, incolora y transparente". Los reactivos químicos más comunes son elcloro y sus derivados y el ozono junto con el bióxido de cloro. De todos ellos el cloro en formade cloro gaseoso, de hipoclorito de sodio (lejía) o de hipoclorito de calcio (en polvo), es elbiocida más empleado y el más antiguo (los diferentes productos clorados). La inyección decloro, poderoso oxidante, en aguas cargadas de materias orgánicas da lugar a reaccionesquímicas particulares. En especial el amoníaco, el hierro, el manganeso y los sulfuros,reaccionan fácilmente con el cloro. Desde 1974 se ha prestado atención a las reaccionessecundarias más complejas, en particular con ciertas materias orgánicas presentes de formanatural en el agua. Se trata esencialmente de los ácidos húmicos y de los ácidos fúlvicos. Laconsecuencia de estas reacciones secundarias es la producción de moléculas químicasparticulares denominadas "organocloradas”. Algunas de dichas sustancias han resultadocancerígenas en animales de laboratorio. Al introducir el cloro en el agua, se irán produciendosucesivamente diversas reacciones químicas. Es conveniente que estos mecanismos seconozcan a la perfección antes de proceder a una operación de desinfección.La desinfección debe realizarse en aguas de una buena calidad química (en las que lademanda de cloro sea mínima), con objeto de limitar al máximo las reacciones secundarias,generadoras de subproductos. Por otra parte, la presencia de partículas coloidales protege alos microorganismos de la acción desinfectante del cloro.
  20. 20. La eficacia de la desinfección final es máxima cuando el agua ya ha sido tratada para eliminartoda turbiedad7 y, más exactamente para eliminar toda substancia que pueda reaccionar y"consumir" el cloro. Si los tratamientos previos no se aplican o no se pueden aplicar, o seaplican de forma errónea en un momento dado, una sobredosis de cloro permitirá obtener unadesinfección correcta del agua, si bien, como consecuencia de ello, aparecerán subproductosde desinfección. Es muy importante asegurar que exista cloro libre en todos los puntos de lared de distribución de agua: en adición a la acción bactericida del agua tratada en esta forma,el hecho de encontrar cloro en el agua demuestra que no se ha introducido materia orgánicaque consumiera el cloro, y por tanto, probablemente tampoco microbios tras el tratamiento.Por el contrario, la ausencia anormal del desinfectante en la red, debe hacer que losresponsables apliquen de inmediato medidas de emergencia.
  21. 21. La desinfección con cloro se realiza en tres etapas sucesivas que difieren según el productoutilizado.La dosis de cloro que se va a inyectar en la red corresponde a la cantidad de la demanda decloro, íntimamente ligada a la calidad química y microbiológica del agua, y a la tasa residualdeseada en el extremo de la red. Por ello, es conveniente que antes de iniciar la desinfección,se efectúen pruebas para determinar el consumo de cloro. Cuando la desinfección no tienecarácter de urgencia (caso de una cloración preventiva), la dosis que hay que introducir sepuede ajustar agregando directamente cantidades cada vez mayores de cloro en la red, hastaobtener la concentración residual deseada en el extremo de la red. Pueden ser necesariosvarios días para ajustar las dosis de cloro. En efecto, entre dos dosificaciones sucesivas sedeben prever plazos apropiados, debido al tiempo que tarda el agua en llegar desde el puntode aplicación hasta el extremo de la red.
  22. 22. SISTEMA DE POTABILIZACIÓN DE AGUA PARA EL MUNICIPIO DE AYAPEL
  23. 23. 6. CONCLUSIONESGeneralesDiseñé los procesos de tratamiento necesarios para la producción de agua potable desde unafuente de agua superficial en el municipio de Ayapel.Específicas  Utilicé conocimientos hidráulico-mecánicos y aplicarlos para el diseño de una PTAP.  Determiné el diámetro apropiado para la tubería.  Determiné los caudales de diseño, la potencia de la bomba como del motor, la velocidad en la cámara de aquietamiento, el diámetro de la tubería, entre otros.  Utilicé criterios para el diseño en normativas colombianas como el RAS 2000, el decreto 2320 de 2009 entre otros.  Establecí pautas para el diseño de sistemas de captación de agua de lluvia para consumo humano.  Reporté los resultados de la evaluación (captación, coagulación, floculación, sedimentación, filtración y desinfección) efectuados en el diseño de una planta de tratamiento de agua potable para el municipio de Ayapel Córdoba.
  24. 24. 7. BIBLIOGRAFIA Jairo Alberto Romero, Potabilización de Agua; Purificación de Agua. Escuela Colombiana de Ingeniería. 2002 Francisco Unda Opazo. Teoría y diseño de plantas de tratamiento de agua potable. Universidad Católica de Chile, 1963. http://www.dane.gov.co http://www.ayapel-cordoba.gov.co/index.shtml (Mapa de Ayapel): http://maps.google.com/maps?hl=es&psj=1&bav=on.2,or.r_gc.r_pw.r_qf.,cf.osb&biw=128 0&bih=613&q=ayapel&um=1&ie=UTF- 8&hq=&hnear=0x8e5b84c61d181715:0x77509bff17a67249,Ayapel,+C%C3%B3rdoba&gl=c o&ei=9RGNT7qLO5T- 8ATuuLX5DQ&sa=X&oi=geocode_result&ct=image&resnum=3&ved=0CDwQ8gEwAg RAS 2000, Titulo B. Decreto 2320 de 2009. (Imágenes): http://www.bdigital.unal.edu.co/1078/1/oscarandresgarzonvaron.2003.pdf

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