UNIVERSID AD LAICA “ELOY ALFARO” DE MANABÍ FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
SANITARIA I DOCENTE:
ING. GUSTAVO MERO BAQUE MSc. PROYECTO DE INVESTIGACIÓN INVESTIGACIÓN TEMA: PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE “EL CEIBAL” INTEGRANTES: DÁVILA CHAVARRÍA LUIS ANTONIO FLORES BARCIA LEITHON JAVIER MOREIRA BORJA GLADYS HERMENCIA VERDUGA ZAMBRANO GEMA NICOLLE ZAMBRANO MOREIRA MARÍA GABRIELA
SÉPTIMO SEMESTRE “A” FECHA: 28 DE MAYO DEL 2018
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ÍNDICE INDICE DE ILUSTRACIONES .............................................................. ................................................................................ .................. 4 1. TEMA .................................................. ............................................................................ .................................................... ...................................... ............ 6 2. INTRODUCCIÓN ................................................. .......................................................................... ............................................... ...................... 7 3. ANTECEDENTES ..................................................................... .............................................................................................. ........................... 8 3.1 Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable. ................................. ............................................. ............ 8 3.2 Descripción De scripción de los sistemas. ................................................... ......................................................................... ...................... 9 3.2.1 Sistema El Ceibal – Manta. ............................................... ..................................................................... ...................... 9 3.2.2 Sistema Caza Lagarto – Manta. .................................... ............................................................. ........................... 9 4. OBJETIVOS .................................................................. ........................................................................................... .................................... ........... 11 4.1 Objetivo General .................................... ............................................................. ................................................... ............................. ... 11 4.2 Objetivos específicos .................................. ........................................................... ................................................. ........................ 11 5. MARCO TEÓRICO............................................... ........................................................................ ............................................. .................... 12 5.1 FUENTE DE ABASTECIMIENTO ................................................ ................................................................ ................ 12 5.1.1 Tipos T ipos de fuentes fuen tes de abastecimiento. .................................................. ..................................................... ... 12 5.1.2 Calidad del agua y protección de las fuentes de abastecimiento. ......... 12 5.1.3 Antecedentes de la fuente de abastecimiento abastec imiento Río Portoviejo. .............. .............. 13 5.2 OBRA DE CAPTACIÓN................................................... ............................................................................. ............................ .. 15 5.2.1 Descripción de la obra ob ra de captación Planta El Ceibal ........................... ........................... 16 5.3 LINEA DE ADUCCIÓN ........................................................ ................................................................................ ........................ 18 5.3.1 Línea L ínea de aducción por gravedad. ................................................... .......................................................... ....... 18 5.3.2 Línea de aducción a ducción por bombeo. ................................................. ............................................................ ........... 18 5.3.3 Línea de aducción en la planta de tratamiento de agua potable “El Ceibal Manta” .................................................. ............................................................................ .................................................... ................................ ...... 19
5.4 PLANTA DE TRATAMIENTO T RATAMIENTO .......................................... .................................................................... ............................ .. 22 5.4.1 Presedimentador Pr esedimentador y aeración. ................................................ ................................................................ ................ 22 2
5.4.2 Cascada de oxigenación. ............................. ...................................................... ......................................... ................ 22 5.4.3 Mezcla rápida y adición de floculantes f loculantes ................................................ .................................................. .. 23 5.4.4 Decantación y clarificación. ............................................... ................................................................... .................... 25 5.4.5 Desinfección ................................ ......................................................... ................................................... ................................. ....... 26 5.4.6 Filtros abiertos. .................................................. ........................................................................... .................................... ........... 27 5.5 TANQUE DE ALMACENAMIENTO ............................................. ............................................................. ................ 28 5.5.1 Tanque Cruz Verde ............................. ....................................................... .................................................. ........................ 28 5.6 ESTACIÓN DE BOMBEO DE AGUA TRATADA ......................................... ......................................... 30 5.7 LINEA DE CONDUCCIÓN ................................................... ........................................................................... ........................ 31 5.7.1 Línea de conducción c onducción a gravedad graveda d en la planta de d e tratamiento. .............. 31 5.7.1 Tanque Intermedio ................................................ .......................................................................... ................................ ...... 31 5.8 REDES DE DISTRIBUCIÓN ................................................ ........................................................................ ........................ 32 6. METODOLOGÍA Y MATERIALES................................................. ..................................................................... .................... 33 6.1 Metodología ........................................................ ................................................................................. ......................................... ................ 33 6.2 Materiales .................................................................... ............................................................................................. ................................ ....... 33 7. CONCLUSIONES................................................. .......................................................................... ............................................. .................... 34 8. BIBLIOGRAFÍA .................................................... ............................................................................. ............................................. .................... 35 9. ANEXOS ................................................. ........................................................................... .................................................... ................................ ...... 37
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INDICE DE ILUSTRACIONES Ilustración 1. Vista aérea de Planta de Tratamiento de Agua Potable "El Ceibal". .. 9 Ilustración 2. Mapa del Cantón Manta, con el esquema de los sistemas de agua potable para Manta. .............................................................................................. 10 Ilustración 3. Vista aérea del Río Portoviejo. ......................................................... 14 Ilustración 4. Descripción de la obra de captación. ............................................... 16 Ilustración 5. Obra de captación. Rejillas filtrantes. ............................................... 17 Ilustración 6. Línea de aducción por bombeo ........................................................ 19 Ilustración 7. Cárcamo de bombas ........................................................................ 20 Ilustración 8. Sistema de botoneras de encendido y apagado de bombas. .......... 20 Ilustración 9.Tuberías de hierro dúctil que ya cumplieron su vida útil. .................. 21 Ilustración 10. Presedimentador en la planta de tratamiento “El Ceibal”. .............. 22
Ilustración 11. Cascada de oxigenación en la planta de tratamiento “El Ceibal”. .. 23 Ilustración 12. Mezcla y adicionamiento de floculantes como el sulfato de Aluminio y Policloruro de aluminio. ...................................................................................... 24 Ilustración 13. Tanques de cloro gas. .................................................................... 24 Ilustración 14. Sala donde se miden y monitorean los niveles adecuados de cloro gas que se suministra al agua para ser potabilizada............................................. 24 Ilustración 15. Decantador Pulsator. ..................................................................... 25 Ilustración 16. Decantadores A y B en la planta de tratamiento "El Ceibal". ......... 26 Ilustración 17. Proceso de oxigenación del agua y posterior aplicación de aditivos químicos para desinfección. .................................................................................. 27 Ilustración 18. Baterías filtrantes. .......................................................................... 27 Ilustración 19. Tanque de almacenamiento de la pl anta de tratamiento “El Ceibal”. .............................................................................................................................. 28 Ilustración 20. Vista del camino de acceso al tanque Cruz Verde. ........................ 28 Ilustración 21. Bombas DRESSER en la estación de bombeo. ............................. 30 Ilustración 22. Cuarto de máquinas donde se opera el encendido y apagado de las bombas. ................................................................................................................ 30 Ilustración 23. Acueductos de distribución derivados de la planta de tratamiento de agua potable El Ceibal. ......................................................................................... 32 4
Ilustración 24. Integrantes del grupo en la planta de tratamiento de agua potable "El Ceibal". ..................................................................... Error! Bookmark not defined. Ilustración 25. Río Portoviejo, fuente de abastecimiento de la planta de tratamiento de agua potable El Ceibal. .................................................................................... 37 Ilustración 26. Recorrido por las diferentes áreas donde se realiza el tratamiento de agua. ........................................................................ Error! Bookmark not defined. Ilustración 27. Estación de bombeo de la obra de captación en la planta de tratamiento El Ceibal. ............................................................................................ 37
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1. TEMA
“Planta de Tratamiento de Agua Potable El Ceibal”.
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2. INTRODUCCIÓN
El agua es desarrollo para todo ser vivo, todo ser vivo está conformado en su mayor parte por agua y ningún ser vivo sobrevive sin agua por mucho tiempo por lo que dependemos de ella. El agua para el consumo humano se encuentra repartida en varios puntos de la Tierra casi siempre alejado de pueblos y ciudades pero en forma cruda es decir sin tratamiento alguno para el consumo humano. La ciudad de Manta en periodos anteriores era abastecida de agua potable a través del sistema Casa Lagarto pero con el pasar del tiempo surgió un problema, el caudal que llegaba desde ese sistema no era el suficiente para la ciudad de Manta debido al crecimiento poblacional y de pueblos que se conectaban a ese sistema. Es así como la planta de tratamiento de agua El Ceibal fue idealizada y construida como un sistema regional con el fin de abastecer de agua potable a la ciudad de Manta, la cual es abastecida por el Río Portoviejo y está compuesta por sistemas de captación, potabilización, bombeo, almacenamiento y distribución los cuales permiten repotenciar y brindar a la ciudad agua en calidad, cantidad y continuidad. En el presente informe mencionaremos las partes que constituyen este sistema de potabilización de agua.
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3. ANTECEDENTES 3.1 Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable. Anteriormente el Proyecto Casa-Lagarto que tenía el propósito de abastecer de agua potable a la población de Manta terminó fracasando, por motivos que el líquido se quedaba en el camino por pequeñas comunidades que se conectaban directamente al sistema (EPAM, 2000), la cantidad de agua que llegaba Manta no era el ideal para satisfacer a toda la Ciudad. A medida que la localidad crecía con ello también aumentaba la demanda por este líquido, hasta que se propuso un nuevo Proyecto “El Ceibal”; donde la fuente de abastecimiento de esté, es el río Portoviejo y su caudal varía en etapas de verano e invierno. La Secretaría Nacional del Agua (SENAGUA) de Manabí, manifiesta en su página que el canal tiene 18 kilómetros de longitud y le provee de agu a a más de 2.500 hectáreas de cultivos. La planta se encuentra ubicada en el cantón Rocafuerte y su sistema de abastecimiento de agua potable fue construido en el período de 1990-1997, por la Corporación Reguladora de Recursos Hídricos (CRM), siend o inaugurada en el año 2000. La administración actual se encuentra a cargo de la Empresa Pública de Aguas de Manta (EPAM). Esta obra fue realizada con el fin de abastecer los requerimientos y necesidades de agua a la ciudad de Manta y las poblaciones de los cantones aledaños. De modo que para cumplir con esta demanda, el proyecto abarca algunos elementos característicos como los tanques de almacenamiento que permiten tener una mejor entrega del fluido hasta la ciudad, y demás; igualmente estos sistemas de acumulación son construidos con el fin de tener agua almacenada para cualquier tipo de evento sea por errores en el sistema o natural.
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3.2 Descripción de los sistemas. 3.2.1 Sistema El Ceibal – Manta. Este sistema fue construido por el CRM y por la empresa francesa DEGREMONT en el período 1990 – 1997, y su administración actual ha pasado a manos de la Empresa Pública Aguas de Manta (EPAM). El agua para el sistema se capta del Río Portoviejo y es bombeada por una tubería de hierro dúctil de 800 mm de diámetro con una longitud de 1 600 m a la planta de tratamiento, su capacidad de producción es de 1 m 3/s, o 90,000 m 3/día. Una vez que el agua es procesada se eleva hasta un tanque de 5.000 m 3 (tanque “Cruz Verde”) el mismo que distribuye por gravedad a las poblaciones de Manta, Rocafuerte, Crucita, San Jacinto, San Clemente y algunas poblaciones en ruta. Del tanque de 5.000 m 3 sale una tubería de diámetro 800 mm de hierro dúctil hasta el tanque Intermedio de 5,000 m 3 continuando con la tubería de 800 mm, hasta interconectarse con la tubería de conducción que llega a Manta y que tiene un diámetro de 450 mm. Del tanque intermedio se abastecerá a la población de Jaramijó, Base Naval y poblados pequeños. (OPS, Análisis de los daños en los sistemas de agua potable y alcantarillado, 2008)
Ilustración 1. Google Earth. (2018). Vista aérea de Planta de Tratamiento de Agua Potable "El Ceibal". [Mapa]. Recuperado de https://earth.google.com
3.2.2 Sistema Caza Lagarto – Manta. Anteriormente Manta se abastecía del sistema regional de agua potable de Poza Honda, pero en el año de 1982 la EPAM, construyó una planta para abastecer del líquido vital en forma independiente del sistema de Poza Honda, ubicada en el sitio denominado “Caza Lagarto” en la población de Santa Ana, en las riberas de la presa
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derivadora “Salazar Barragán”. (OPS, Análisis de los daños en los sistemas de agua potable y alcantarillado, 2008)
Ilustración 2. Mapa del Cantón Manta, con el esquema de los sistemas de agua potable para Manta. [Mapa]. Recuperado de http://www.bvsde.paho.org/bvsade/fulltext/elnino/cap3-1.pdf
El sistema Caza Lagarto-Manta, abarca dos acueductos para transportar el agua con una longitud de 54 km aproximadamente. El sistema abastece a poblaciones dispersas en la ruta que cruza el acueducto, y poblaciones urbanas como: la Pila, Montecristi, y Colorado. El primer acueducto, denominado “Viejo”, tiene 44 años de servicio, es de hierro fundido de 450 mm de diámetro y el segundo, denominado “alternativa dos”, con una antigüedad de 24 años, es de hierro dúctil de 400 mm de
diámetro. Sus fuentes de abastecimiento son captación superficial en la presa derivadora y captación subterránea mediante pozos y galerías filtrantes en Caza Lagarto. La planta y las líneas tienen una capacidad de produ cción y conducción de 235 lt/s. El agua tratada en la planta de Caza Lagarto es bombeada hasta la estación de Loma Blanca en Andrés de Vera en Portoviejo, la longitud entre Caza Lagarto y Loma Blanca es de 20,6 Km. (OPS, Análisis de los daños en los sistemas de agua potable y alcantarillado, 2008)
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4. OBJETIVOS
4.1 Objetivo General
Identificar los componentes del sistema de abastecimiento de agua potable El Ceibal.
4.2 Objetivos específicos
Realizar una visita técnica a la planta de tratamiento de agua potable El Ceibal.
Relatar los antecedentes que llevaron a implementar este sistema de potabilización de agua para la ciudad de Manta.
Analizar el principal problema de este sistema de tratamiento de agua potable El ceibal.
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5. MARCO TEÓRICO 5.1 FUENTE DE ABASTECIMIENTO La fuente de abastecimiento constituye la parte más importante del sistema y no se puede realizar un buen proyecto si primeramente no hemos definido ni garantizado una fuente adecuada o una combinación de fuentes para dotar de agua en ca ntidad suficiente a la población futura a servir. Al diseñar un sistema de agua y definida la fuente de abastecimiento, se debe conocer sus características, la cantidad de caudal, la calidad del agua, el tipo de tratamiento y su ubicación geográfica.
5.1.1 Tipos de fuentes de abastecimiento. Se consideran dos tipos de fuentes de abastecimiento: Fuente de Aguas Superficiales: Las aguas superficiales están constituidas por los
arroyos, ríos, lagos, lagunas, mares, etc. que discurren naturalmente en la superficie terrestre, siendo necesario para su utilización, contar con la información detallada y completa que permita visualizar su estado sanitario, caudales disponibles y calidad de agua. Fuente de Aguas Subterráneas: Las aguas subterráneas son las que constituyen
parte del ciclo hidrológico y que por percolación se mantie ne en movimiento a través de los extractos geológicos, los cuales son capaces de contenerlas y de permitir su circulación.
5.1.2 Calidad del agua y protección de las fuentes de abastecimiento. La calidad del agua potable es una cuestión que preocupa en países de todo el mundo, en desarrollo y desarrollados, por su repercusión en la salud de la población. Los agentes infecciosos, los productos químicos tóxicos y la contaminación radiológica son factores de riesgo y debe evaluarse antes de construir el sistema de abastecimiento. (OMS, n.d.) La calidad del el agua contiene impurezas, que pueden ser de naturaleza físicoquímica o bacteriológica y varían de acuerdo al tipo de fuente. Cada uno de no sotros está interesado en el agua desde su especial punto de vista que puede implicar sus 12
aplicaciones comerciales, industriales, recreativas, etc. Como las características deseables de un agua cualquiera varían según la utilización a la que quiera destinársela, frecuentemente existe una comunicación muy poco satisfactoria entre los usuarios del agua en todo lo que respecta a la calidad de la misma. Todos los empleos del agua deben subordinarse a la necesidad del hombre de disponer de un fluido sano para su consumo. El agua destinada a la bebida y a la preparación de alimentos debe estar exenta de organismos capaces de producir enfermedades y de cualquier mineral y sustancias orgánicas que puedan producir efectos fisiológicos perjudiciales. Para fomentar el consumo de este líquido, el agua debe ser aceptable desde el punto de vista estético; por ejemplo, deberá estar exenta de turbiedad, color y olor perceptible, así como de cualquier sabor desagradable. El agua de bebida debe tener también una temperatura razonable. Esta agua recibe la denominación de "agua potable", lo que significa que puede consumirse en cualquier cantidad sin provocar efectos perjudiciales sobre la salud.
5.1.3 Antecedentes de la fuente de abastecimiento Río Portoviejo. El río Portoviejo nace en Pata de Pájaro y desemboca en el Océano Pacifico entre Las Gilces y San Jacinto; pasa por diversos cantones y pueblos, pero no pertenece a ninguno de ellos, es un todo que incluye el lecho por donde corre el agua y sus márgenes que se benefician de la misma. La Cuenca Hidrográfica del Río Portoviejo se desarrolla de norte a sur, tiene su origen en las estribaciones de la cordillera costanera y está compuesta por 43 microcuencas. En relación con la producción de caudales, la cuenca del río Portoviejo, posee regiones donde las precipitaciones anuales alcanzan apenas los 450 mm por año, concentradas en los meses invernales, razón por la cual, los caudales disponibles son bajos y muchos ríos son intermitentes. (Chamorro, Heredia, & Pazmiño, 2005) La cuenca hidrográfica del Río Portoviejo tiene una extensión de 2230 km 2, y se encuentra ubicada en la parte central de la Provincia de Manabí.
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El cauce principal de drenaje de la cuenca, tiene un recorrido de 126.00 km. con dirección Este-Oeste, hasta desembocar en el Océano Pacífico, reconocido geográficamente con el nombre de Río Portoviejo. La Cuenca del Río Portoviejo, según análisis de su morfología, tiene tres tra mos de gradiente hidráulica del cauce principal, correspondientes a tramo alto o de cabecera de montaña, tramo medio o de descarga a través de l valle, y tramo bajo o de sedimentación en el estuario de su desembocadura. (INAMHI, 2015)
Ilustración 3. Google Earth. (2018). Vista aérea del Río Portoviejo. [Mapa]. Recuperado de https://earth.google.com
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5.2 OBRA DE CAPTACIÓN Según (Infota), las obras de captación de aguas superficiales pueden extraer las aguas desde una corriente de agua natural o artificial. Los requisitos con que debe cumplir una adecuada captación superficial son los siguientes:
Facilidad de operación. Que su ubicación garantice cierta calidad mínima del agua. Impida la entrada de materiales flotantes, peces y sedimento grueso como ripio y arena. Construcción debe ser económica.
Considerando sólo las captaciones desde corrientes, se puede mencionar que el diseño de estas obras depende, entre otros factores, de los siguientes:
Forma en que se realiza el abastecimiento (por bombeo o gravitacional). Es posible controlar todo el caudal de la corriente o sólo parte de él. Magnitud del caudal que se capta. Variaciones de nivel de la corriente de agua. Cantidad de sedimento arrastrado.
El tipo de captación superficial más común, es la captación en río o estero con una barrera frontal al curso del agua y una cámara lateral de captación. En los cursos de agua con lecho estable y sin grandes variaciones estacionales, es posible prescindir de la barrera. A continuación se describen los elementos constitutivos de este tipo de captaciones superficiales y lo podemos ver en la Ilustración 4. Barrera: Corresponde a una estructura que se ubica interceptando el cauce, con el
fin de regularizar su nivel y dar las condiciones hidráulicas para que el caudal ingrese en la obra de toma. Para aquellas captaciones que consideren una barrera frontal, el diseño de dicha barrera depende de la altura útil de ésta y del largo de la barrera. Muro lateral: El muro lateral está encargado de proteger las cámaras húmeda y seca
de la obra de captación. Cámara lateral húmeda: Se considera que inmediatamente a continuación del muro
lateral con vertedero, el agua caerá a una cámara aquietadora, en donde se instalará el colador de entrada de la aducción. 15
Cámara lateral seca: Esta cámara corresponde a la cámara de interconexiones
hidráulicas, en donde se instalará la válvula de corta en la cañería de la captación y la válvula de desagüe. Desarenador: Consiste en una estructura que permita eliminar por decantación las
partículas que sobrepasen el tamaño máximo adecuado para la aducción.
Ilustración 4. Descripción de la obra de captación. [Figura]. Recuperado de http://infota.siss.cl/
5.2.1 Descripción de la obra de captación Planta El Ceibal La obra de captación está ubicada en el margen izquierdo del Rio Portoviejo, a una distancia aproximada de 34 m del puente El Ceibal. Como observamos en la Ilustración 6, está la entrada que posee unas rejas que a medida que el agua ingresa
hasta las bombas impulsadoras se van haciendo más estrechas, de esta manera se van atrapando cualquier tipo de material sedimentario que pueda dañar el mecanismo de impulsión.
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Ilustración 5. Obra de captación. Rejillas filtrantes. [Ilustración]. Foto tomada por estudiantes en la visita técnica.
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5.3 LINEA DE ADUCCIÓN “La línea de aducción es la parte del sistema de agua potable, que transporta el agua desde el sitio de la captación, hasta un tanque de regularización o la planta potabilizadora” (Jimenez Terán, 2013).
Cabe recalcar que el agua transportada por la línea de aducción es agua no tratada o cruda directamente desde la fuente de abastecimiento. La línea de aducción debe satisfacer las condiciones de servicio para el día de máximo consumo. Dependiendo de la diferencia de altura entre la obra de captación hasta la planta potabilizadora pueden existir los siguientes casos:
5.3.1 Línea de aducción por gravedad. Según el autor (Fernandez Gegner, 2005) menciona que “la aducción por gravedad se presentan cuando el punto inicial o de origen se encuentra a una cota mayor q ue la cota del punto final o destino, no existiendo cotas mayores que las del origen entre ambos puntos, en este caso puede circular por gravedad”.
En otras palabras una aducción por gravedad sucede cuando la altura sobre el nivel del mar desde la obra de captación es mayor que el de la planta de tratamiento.
5.3.2 Línea de aducción por bombeo. Para el autor (Fernandez Gegner, 2005) “la aducción por bombeo se presenta cuando el punto inicial o de origen se encuentra a una cota menor que la cota del punto final o destino, en este caso el agua no posee energía para circular y se hace necesario la adición de energía mediante una motobomba”.
Una aducción por Bombeo es utilizada para impulsar el agua desde un punto que este por debajo del nivel de la planta de tratamiento. La tubería de descarga deberá ser seleccionada para resistir las presiones altas, y deberán ser protegidas contra el golpe de ariete instalando válvulas aliviadoras de presión en las vecindades de las descargas de las bombas.
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5.3.3 Línea de aducción en la planta de tratamiento de agua potable “El CeibalManta” Se encuentra situada en el cantón Rocafuerte partiendo desde la obra de captación “El Ceibal” que se encuentra a 30 m del puente llamado “El Ceibal”, se traslada
1005ltrs/sg de agua cruda por aproximadamente 1.8 km hasta la Planta de Tratamiento Luis Alberto Gómez, donde el agua pasa por diversos co mponentes del sistema de abastecimiento hasta convertirse en agua potable y brindar servicio a la sociedad.
Ilustración 6. Línea de aducción por bombeo. [Ilustración]. Foto tomada por estudiantes en visita técnica.
5.3.3.1 Funcionamiento. Debido a la diferencia de nivel que existe entre la obra de captación y la planta de tratamiento que es de aproximadamente 3 m de altura, el agua que pasa por la línea de aducción utiliza el sistema de bombeo, cuya finalidad de la misma es de impulsar el agua cruda hasta la planta de tratamiento, por medio de cuatro bombas cada un a de estas tiene una capacidad de 335 lt/s, está según el encargado impulsan 2770m 3 a 3100 m3 hacia la planta El Ceibal. El sistema funciona por un me canismo en forma de caracol donde van a ir ubicadas las hélices de las bombas. Este sistema consta de 4 bombas sumergibles, las cuales cada una tiene un caudal de 335 litros/seg las cuales 3 trabajan operativamente y la restante en stand-by.
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Algunos datos técnicos de la estación de bombeo tenemos:
El Ceibal cuenta con un sistema de filtros rotarios, pensado para que el agua en especial en épocas de invierno esté mucho más limpia, de esta manera el sistema de bombeo no sufra tanto deterioro.
El sistema de bombas trabajan a 150 Amperios, esto depende de que tanta agua se necesite bombear. Por lo general el nivel del agua se debe encontrar 1.90 metros por encima de las bombas ya que estas son sumergibles y se encuentran ubicadas en un cárcamo. Ilustración 7 .
Ilustración 7. Cárcamo de bombas. [Ilustración]. Foto tomada por estudiantes en la visita.
Ilustración 8. Sistema de botoneras de encendido y apagado de bombas. [Ilustración]. Foto tomada por estudiantes en la visita.
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5.3.3.2 Características de las tuberías de la línea de aducción, Las características que se han podido observar en las tuberías son las siguientes:
Tiene una longitud de aproximadamente de 1600 metros.
Está hecha de hierro dúctil de Ø=800mm con un recubrimiento interno de un cm el cual ayuda a disminuir la perdida de energía además de no contaminar el agua y ayudar a la no corroer la tubería.
Está a una profundidad de 3 metros bajo el suelo.
Tiene dos válvulas ubicadas a lo largo de su recorrido.
Su coloración es verde identificándola como línea de transporte de agua cruda, comparándola con la línea de agua potabilizada que es color azul.
Ilustración 9.Tuberías de hierro dúctil que ya cumplieron su vida útil. [Ilustración]. Foto tomada por estudiantes en la visita.
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5.4 PLANTA DE TRATAMIENTO El tratamiento de las aguas naturales tiene como propósito el eliminar los microorganismos, sustancias químicas, caracteres físicos y radiológicos que sean nocivos para la salud humana. (Burchard Señoret, 2005) La planta de tratamiento El Ceibal es de tipo convencional, diseñada y construida por la empresa francesa DEGREMONT; está conformada por una serie de unidades de proceso, obras de ingeniería y sistemas de apoyo para el tratamiento del agua cruda.
5.4.1 Presedimentador y aeración. Un presedimentador es una estructura de concreto armado y tubería de hierro dúctil, además de filtros y decantadores donde el lodo y otros sedimentos que ingresan a través del canal de riego, se quedarán atrapados y permitiendo que el agua fluya con menos turbiedad durante la etapa invernal. (Villavicencio, 2010) Del agua cruda que llega a la planta, una parte pasa al pr esedimentador de 500m³/h, el cual tiene la función de retener sólidos (arena y lodos).
Ilustración 10 . Presedimentador en la planta de tratamiento “El Ceibal”. [Ilustración]. Foto tomada por estudiantes en la visita técnica.
5.4.2 Cascada de oxigenación. El proceso de oxidación constituye el paso previo a la decantación y sirve para mejorar la calidad del agua tornándola mas cristalina (Pérez Calvo, 2006), este proceso consiste en la reacción química de oxidación de diferentes químicos presentes en el agua como; materia organica oxidable, nitritos, iones ferrosos y 22
amonio. Esto permite que se elimine en su totalidad los gérmenes perjudiciales para la salud y contribuye al mejoramiento del sabor del agua elimando microorganismo como el placton que afecta al sabor de la misma. También ayuda a la eliminacion de elementos que influyen diectamnete en el color del agua y evitar la corrosion . Otra parte del agua que llega a la planta de tratamiento de “El Ceibal” ingresa a una cascada de oxigenación en forma de escalinatas que tiene por objeto airear el agua, es decir, que se produzca un intercambio gaseoso entre el agua y el aire de tal forma que el agua expulsa a la atmosfera ciertos gases disueltos que pueden estar presentes y a cambio absorbe oxigeno del aire.
Ilustración 11. Cascada de oxigenación en la planta de tratamiento “El Ceibal” . [Ilustración]. Foto tomada por estudiantes en la visita técnica.
5.4.3 Mezcla rápida y adición de floculantes Se adicionan ciertos reactivos químicos tales como: Sulfato de Aluminio en verano y Poli cloruro de Aluminio en invierno, para flocular los sólidos en suspensión que causan la turbidez. Cloro gaseoso como pre-desinfección y oxidación de la materia orgánica y a la salida de esta mezcla se adiciona un polímero, el cual densifica los sólidos en suspensión formando conjuntos grandes y pesados llamados flóculos.
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Ilustración 12. Mezcla y adicionamiento de floculantes como el sulfato de Aluminio y Policloruro de aluminio. [Ilustración]. Foto tomada por estudiantes en la visita técnica.
Ilustración 13. Tanques de cloro gas, listos para ser utilizados para potabilizar el agua previamente tratada. [Ilustración]. Foto tomada por estudiantes en la visita técnica.
Ilustración 14. Sala donde se miden y monitorean los niveles adecuados de cloro gas que se suministra al agua para ser potabilizada. [Ilustración]. Foto tomada por estudiantes en la visita técnica.
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5.4.4 Decantación y clarificación. Según (CORUÑA, 2012), el objeto de la decantación es el de conseguir que se depositen las partículas que se encuentran en suspensión en el agua, tanto si se trata de partículas presentes en el agua bruta como si se deben a la acción de un reactivo químico añadido en el tratamiento o de las que resultan de una floculación ligada a una acción biológica. Para ello, se utiliza solo la fuerza de la gravedad. Son normalmente depósitos de gran tamaño, en los que la suspensión se mantiene en reposo. Los decantadores suelen ser muy grandes, de modo que el tiempo se presentan los diversos tipos de decantadores estáticos, dinámicos y succión de fangos. (OPS, Tratamiento de agua, 2008, p. 438) En la práctica, lo más usuales son los convencionales, los decantadores de placas y los clarificadores de mano de lodos.
5.4.4.1 Decantador Pulsator El decantador está constituido por un depósito de fondo plano, provisto en su base de una serie de tubos perforados que permiten introducir el agua bruta uniformemente por todo el fondo del decantador. En su parte superior va provisto de una serie de tubos perforados o canaletas, mediante los cuales se consigue la recogida uniforme del agua decantada y se evita cualquier irregularidad de velocidad en las diferentes partes del aparato.
Ilustración 15. Pastor, J. (2005). Decantador Pulsator. [Figura]. Recuperado de http://sistemajpii.blogspot.com/2011/08/pulsator-degremont-funcionamiento.html
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En el proceso de decantación y clarificación en la planta de tratamiento Luis Alberto Gómez, el agua ingresa a las campanas de vacío por tuberías de 700 mm de diámetro, a los decantadores A y B tipo Pulsator; aquí es donde se produce la clarificación es decir la separación entre el agua y lodos; el agua clarificada ingresa a unos orificios a las canaletas y luego pasa a los filtros, mientras que los lodos en movimiento se concentran en un área sin movimiento, llamados concentradores de lodos y luego se extraen a través de las electroválvulas, las cuales están supeditadas al funcionamiento alternativo de las campanas, para su respectiva evacuación. Los decantadores en la planta de tratamiento “El Ceibal” tienen las siguientes características:
Cantidad de decantadores ....................................
2
Velocidad ascensional ..........................................
2,8 m/h
Superficie total de un decantador (provisorio) ......
28m x 25m = 700 m2
Tiempo de retención mínimo................................... 1h y 40 min
Ilustración 16. Decantadores A y B en la planta de tratamiento "El Ceibal", proceso para eliminar turbidez del agua y poder ser llevada al siguiente proceso. [Ilustración]. Foto tomada por estudiantes en visita técnica.
5.4.5 Desinfección Desinfección del agua mediante cloro gaseoso, con el objetivo de eliminar todos los microorganismos patógenos que pueden deteriorar la salud de los consumidores.
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Ilustración 17. Proceso de oxigenación del agua y posterior aplicación de aditivos químicos para desinfección.[Ilustración]. Foto tomada por estudiantes en visita técnica.
5.4.6 Filtros abiertos. La filtración del agua decantada se realiza en 6 baterías de filtros abiertos de 56 m2, de gran altura de nivel con un lecho filtrante de arena gruesa en donde se retienen todas las materias flotantes que por alguna razón no decantaron en la etapa anterior.
Ilustración 18. Baterías filtrantes. [Ilustración]. Foto tomada por estudiantes en visita técnica.
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5.5 TANQUE DE ALMACENAMIENTO Los tanques de almacenamiento son un elemento sustancial en todo sistema de abastecimiento de agua potable de una población. Su objetivo principal es compensar los cambios horarios de la demanda, en otras palabras, el propósito de un tanque es proveer una cantidad adecuada de agua para estas demandas máximas, tomando en cuenta el aspecto económico y de capacidad suficiente. (Rodríguez, 2001) En el proyecto Él Ceibal, Una vez realizado el proceso de tratamiento, el agua tratada es enviada a un depósito de 5000m3 de capacidad por medio de una tubería de 1200 mm de diámetro.
Ilustración 19. Tanque de almacenamiento de la planta de tratamiento “El Ceibal”. [Ilustración]. Foto tomada por estudiantes en la visita técnica.
5.5.1 Tanque Cruz Verde El Tanque Cruz Verde cuenta con una ruta de acceso; pa ra que el personal, equipos y maquinaria puedan acceder al sitio sin dificultad. La entrada al camino se ubica en la vía Manta – Rocafuerte.
Ilustración 20. Vista del camino de acceso al tanque Cruz Verde. [Ilustración]. Foto tomada por estudiantes en visita técnica.
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El proyecto El Ceibal cuenta con un tanque de almacenamiento, el Cruz Verde, que se encuentra ubicado en la loma del mismo nombre, a una distancia 1200m desde la planta de tratamiento aproximadamente, el agua tratada es bombeada a este tanque de carga y distribución de 5000m 3, por un sistema de conducción de tuberías de hierro dúctil de 800mm de diámetro y reparte agua al cantón Rocafuerte, balnearios como Crucita, San Clemente y San Jacinto. El tanque de almacenamiento se sitúa en la cota 150msnm.
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5.6 ESTACIÓN DE BOMBEO DE AGUA TRATADA En la estación de bombeo de la planta de tratamiento de “El Ceibal” existen 4 cuatro bombas DRESSER de 335 L/s de capacidad y 700Kw de potencia, cada una, que trabajan a un nivel trifásico de 6 600 voltios. Con las que se impulsa del agua tratada hacia el tanque Cruz Verde. Normalmente operan 3 bombas y 1 queda en stand-by.
Ilustración 21. Bombas DRESSER en la estación de bombeo. [Ilustración]. Foto tomada por estudiantes en la visita técnica.
Ilustración 22. Cuarto de máquinas donde se opera el encendido y apagado de las bombas . [Ilustración]. Foto tomada por estudiantes en la visita técnica.
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5.7 LINEA DE CONDUCCIÓN Es la tubería que conduce el agua desde el tanque de almacenamiento hasta la zona de distribución y dependiendo de las condiciones topográficas del terreno, se puede considerar una conducción ya sea por gravedad o por bombeo.
5.7.1 Línea de conducción a gravedad en la planta de tratamiento. Desde los tanques de almacenamiento se impulsa el agua potabilizada por medio de una tubería de hierro dúctil de diámetro 800mm con una longitud de 1100 metros hasta el tanque situado en la loma adyacente llamado Cruz Verde, que esta a su vez está ubicada en una cota superior para luego ser distribuida al tanque Azua donde se distribuye ya a los moradores de la Ciudad de Manta agua totalmente consumible.
5.7.1 Tanque Intermedio Desde el tanque de Cruz Verde con una tubería de hierro dúctil de 800 mm de diámetro, se transporta por gravedad el agua tratada, por medio de dos tramos con una longitud total de 29 600 m. El primer tramo tiene una longitud de 15 930 m, y llega a un tanque enterrado que se denomina Intermedio de 5 000 m3 de capacidad, desde el cual se distribuye el agua hacia Jaramijó y Montecristi. El segundo tramo, con una longitud de 13 670 m, parte del Tanque Intermedio y llega al sector al Tanque Azúa en la Ciudad de Manta
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5.8 REDES DE DISTRIBUCIÓN El sistema de distribución consiste fundamentalmente de un acueducto de hierro dúctil de 800mm que abastece a la ciudad de Manta. En la actualidad, desde sendas derivaciones se abastece a Jaramijó y Montecristi. Los caudales diarios requeridos por las mencionadas poblaciones son los siguientes
Ilustración 23. Acueductos de distribución derivados de la planta de tratamiento de agua potable El Ceibal. [Mapa]. Recuperado de www.epam.gob.ec
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6. METODOLOGÍA Y MATERIALES El presente informe lo realizó el grupo de trabajo conformado por cinco estudiantes. Se realizó una visita técnica a la Planta de Tratamiento de Agua Potable “El Ceibal”,
donde a través de una entrevista al personal de la obra, se obtuvieron datos técnicos como: año de construcción, finalidad de la obra y estado actual.
6.1 Metodología
Observación: el objeto a consideración es la planta de tratamiento de agua potable El Ceibal, los datos observados fueron grabados mediantes fotografías y videos.
Entrevista: a través de una entrevista con una serie de preguntas al personal de la planta de tratamiento y al docente encargado de la visita técnica, se obtuvo la información necesaria para realizar el informe técnico.
6.2 Materiales
Vehículo para transporte: Se utilizó un vehículo público otorgado por la universidad, el cual nos transportó desde el cantón Manta hasta el cantón Rocafuerte en la provincia de Manabí.
Cámara fotográfica: utilizada para obtener la evidencia de la visita del grupo.
Para la recolección y almacenamiento de la información se utilizó: cuadernos de apuntes, grabadora de video, grabadora de voz.
Computadora: para realizar el informe de la visita técnica a la planta de tratamiento.
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7. CONCLUSIONES Se logró realizar la visita técnica a la planta de tratamiento de agua potable El Ceibal, la primera parada que hicimos fue cerca del tanque de almacenamiento Intermedio localizado a una cota de 102.50 MSNM, luego llegamos al lugar donde todo empieza es decir la captación, el agua cruda del río Portoviejo es tomada por esta obra de captación y a la misma vez impulsada por Bombas por medio de líneas de aducción hacia la planta de tratamiento donde es pasada por desarenadores y cascadas de oxidación para que el agua llegue un poco más limpia hacia los filtros de arena donde es filtrada y así pase a los respectivos análisis y preparaciones químicas donde es purificada para luego ser almacenada en un gran tanque de almacenamiento donde es impulsada nuevamente hacia otro tanque de almacenamiento que queda a una cota de 150 MSNM y baja por gravedad hacia el tanque de almacenamiento intermedio y de este ahí hacia el Tanque Azua donde es repartida para la ciudad de Manta. Se relató que este sistema de potabilización surgió debido a la gran demanda de agua que necesitaba la ciudad de Manta, la ciudad no era lo suficientemente abastecida por el sistema Casa Lagarto por motivos de que el líquido se quedaba en el camino por pequeñas comunidades que se conectaban directamente al sistema. A pesar de que se cuenta con este gran sistema capaz de generar el suficiente suministro de agua para la ciudad de Manta existe el problema de que en temporadas de poca lluvia el caudal del Río Portoviejo no es lo suficiente grande para la generación y en temporadas de mucha lluvia el agua presenta mucha turbiedad resultando muy costoso su tratamiento.
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