diana carolina garzÓn cÓrdoba

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ELABORACIÓN DEL MANUAL DE OPERACIÓN Y DE MANTENIMIENTO DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO DE LA CABECERA MUNICIPAL DE SAN FRANCISCO DE SALES - CUNDINAMARCA DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA DAVID STIVEN PIRAQUIVE GAMBA UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES TECNOLOGÍA EN GESTIÓN AMBIENTAL Y SERVICIOS PÚBLICOS BOGOTÁ D.C. 2017

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Page 1: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

ELABORACIÓN DEL MANUAL DE OPERACIÓN Y DE MANTENIMIENTO DEL

SISTEMA DE ACUEDUCTO DE LA CABECERA MUNICIPAL DE SAN FRANCISCO DE

SALES - CUNDINAMARCA

DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

DAVID STIVEN PIRAQUIVE GAMBA

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES

TECNOLOGÍA EN GESTIÓN AMBIENTAL Y SERVICIOS PÚBLICOS

BOGOTÁ D.C.

2017

Page 2: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

ELABORACIÓN DEL MANUAL DE OPERACIÓN Y DE MANTENIMIENTO DEL

SISTEMA DE ACUEDUCTO DE LA CABECERA MUNICIPAL DE SAN FRANCISCO DE

SALES - CUNDINAMARCA

DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

DAVID STIVEN PIRAQUIVE GAMBA

Trabajo de grado para optar al título de

Tecnólogo en Gestión Ambiental y Servicios Públicos

Directora

Ing. Yolima del Carmen Agualimpia Dualiby Ph D. Ciencias Técnicas

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES

TECNOLOGÍA EN GESTIÓN AMBIENTAL Y SERVICIOS PÚBLICOS

BOGOTÁ D.C.

2017

Page 3: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

TABLA DE CONTENIDO

RESUMEN ............................................................................................................................................

INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................. 1

1 OBJETIVOS ............................................................................................................................. 2

1.1 Objetivo general ..................................................................................................................... 2

1.2 Objetivos específicos ............................................................................................................. 2

2 GENERALIDADES DEL PROYECTO ................................................................................. 3

2.1 Antecedentes .......................................................................................................................... 3

2.2 Problema ................................................................................................................................ 4

2.3 Justificación ........................................................................................................................... 5

3 MARCOS DE REFERENCIA ................................................................................................. 6

3.1 Marco teórico ......................................................................................................................... 6

3.1.1 Manual. ........................................................................................................................ 6

3.1.2 Descripción componentes y procesos. .......................................................................... 6

3.1.3 Tipos de operación y mantenimiento. ......................................................................... 17

3.1.4 Seguridad industrial y salud en el trabajo. ................................................................ 19

3.2 Marco legal .......................................................................................................................... 20

3.3 Marco institucional .............................................................................................................. 21

4 METODOLOGIA DE LA INVESTIGACIÓN .................................................................... 23

5 GENERALIDADES DEL MUNICIPIO ............................................................................... 25

5.1 Ubicación ............................................................................................................................. 25

5.2 Climatología ........................................................................................................................ 25

5.3 Hidrografía ........................................................................................................................... 26

5.4 Población ............................................................................................................................. 27

5.5 Actividades económicas....................................................................................................... 27

6 DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO DEL

MUNICIPIO.. ................................................................................................................................................. 28

6.1 Fuente de abastecimiento y captación .................................................................................. 28

6.2 Aducción .............................................................................................................................. 29

6.3 Desarenador ......................................................................................................................... 30

6.4 Planta de tratamiento de agua potable – PTAP- ................................................................... 30

6.4.1 Tubería de ingreso y canaleta Parshall. .................................................................... 33

6.4.2 Dosificador soda caustica y coagulante. .................................................................... 34

Page 4: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

6.4.3 Floculación. ............................................................................................................... 35

6.4.4 Sedimentación. ........................................................................................................... 37

6.4.5 Filtración. ................................................................................................................... 37

6.4.6 Desinfección. .............................................................................................................. 38

6.4.7 Calidad del agua y laboratorio. ................................................................................. 39

6.4.8 Depósito de reactivos. ................................................................................................ 40

6.4.9 Cuarto manejo y suministro de químicos. .................................................................. 41

6.5 Conducción .......................................................................................................................... 41

6.6 Tanques de almacenamiento ................................................................................................ 42

6.6.1 Tanque San Rafael. .................................................................................................... 42

6.6.2 Tanque No 2 o antigua PTAP. .................................................................................... 43

6.6.3 Tanque No 3. .............................................................................................................. 45

6.6.4 Tanque No 4. .............................................................................................................. 45

6.6.5 Tanque No 5. .............................................................................................................. 46

6.7 Red de distribución .............................................................................................................. 46

7 FUNCIONAMIENTO, OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DEL SISTEMA DE

ACUEDUCTO ................................................................................................................................................ 50

7.1 Funcionamiento del sistema ................................................................................................. 50

7.1.1 Captación. .................................................................................................................. 50

7.1.2 Aducción. .................................................................................................................... 51

7.1.3 Desarenador. .............................................................................................................. 51

7.1.4 Planta de tratamiento de agua potable. ..................................................................... 53

7.1.5 Conducción. ............................................................................................................... 61

7.1.6 Tanques de almacenamiento. ..................................................................................... 62

7.1.7 Red de distribución. .................................................................................................... 64

7.2 Labores operativas en la actualidad ..................................................................................... 64

7.2.1 Fuente superficial y bocatoma. .................................................................................. 64

7.2.2 Aducción ..................................................................................................................... 65

7.2.3 Desarenador. .............................................................................................................. 65

7.2.4 Canaleta Parshall. ..................................................................................................... 65

7.2.5 Floculador. ................................................................................................................. 66

7.2.6 Sedimentador. ............................................................................................................. 66

7.2.7 Filtración. ................................................................................................................... 67

7.2.8 Zona cloración. .......................................................................................................... 67

7.2.9 Conducción. ............................................................................................................... 68

7.2.10 Tanques de almacenamiento. ..................................................................................... 68

7.2.11 Red de distribución. .................................................................................................... 69

Page 5: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

7.3 Labores de mantenimiento en la actualidad ......................................................................... 69

7.3.1 Fuente superficial y bocatoma. .................................................................................. 69

7.3.2 Aducción. .................................................................................................................... 69

7.3.3 Desarenador. .............................................................................................................. 70

7.3.4 Canaleta Parshall-coagulación. ................................................................................ 70

7.3.5 Floculador. ................................................................................................................. 70

7.3.6 Sedimentador. ............................................................................................................. 71

7.3.7 Filtración. ................................................................................................................... 71

7.3.8 Zona cloración. .......................................................................................................... 71

7.3.9 Conducción. ............................................................................................................... 72

7.3.10 Tanques de almacenamiento. ..................................................................................... 72

7.3.11 Red de distribución. .................................................................................................... 72

7.4 Identificación problemas de operación y mantenimiento .................................................... 73

7.4.1 Cálculos del sistema de acueducto. ............................................................................ 75

7.4.2 Proyección de población atendida para el año 2016. ................................................ 83

7.4.3 Comparación parámetros de diseño RAS 2000. ......................................................... 88

8 PROCEDIMIENTOS PARA LA ADECUADA OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

DEL SISTEMA ............................................................................................................................................... 90

8.1 Operación de emergencia ..................................................................................................... 90

8.2 Operación calidad del agua .................................................................................................. 90

9 SEGURIDAD Y SALUD EN EL TRABAJO ....................................................................... 91

10 CONCLUSIONES .................................................................................................................. 93

11 RECOMENDACIONES ........................................................................................................ 95

12 BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................... 96

ANEXOS ...............................................................................................................................................

Page 6: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

INDICE DE TABLAS

Tabla 1. Zonas del sedimentador ....................................................................................................................... 7

Tabla 2. Unidades de mezcla rápida .................................................................................................................. 9

Tabla 3. Clasificación floculadores .................................................................................................................. 10

Tabla 4. Clasificación de los filtros.................................................................................................................. 12

Tabla 5. Parámetros básicos calidad del agua ................................................................................................ 14

Tabla 6. Clasificación tanques de almacenamiento ......................................................................................... 16

Tabla 7. Marco legal ........................................................................................................................................ 20

Tabla 8. Población cabecera municipal San Francisco ................................................................................... 27

Tabla 9. Medidas canaleta Parshall................................................................................................................. 33

Tabla 10. Componentes del sistema de desinfección ........................................................................................ 38

Tabla 11. Descripción equipos laboratorio...................................................................................................... 39

Tabla 12. Divisiones internas tanque San Rafael ............................................................................................. 42

Tabla 13. Divisiones internas tanque No 3 ...................................................................................................... 45

Tabla 14. Divisiones internas tanque No 4 ...................................................................................................... 46

Tabla 15. Ubicación descriptiva de los hidrantes ............................................................................................ 47

Tabla 16. Actividades de operación actual fuente superficial y bocatoma ...................................................... 64

Tabla 17. Actividades de operación actual aducción ....................................................................................... 65

Tabla 18. Actividades de operación actual desarenador ................................................................................. 65

Tabla 19. Actividades de operación actual canaleta Parshall ......................................................................... 66

Tabla 20. Actividades de operación actual floculador. .................................................................................... 66

Tabla 21. Actividades de operación actual sedimentador ................................................................................ 67

Tabla 22. Actividades de operación actual filtración ....................................................................................... 67

Tabla 23. Actividades de operación actual zona cloración .............................................................................. 67

Tabla 24. Actividades de operación actual conducción ................................................................................... 68

Tabla 25. Actividades de operación actual tanques de almacenamiento ......................................................... 68

Tabla 26. Actividades de operación actual red de distribución ....................................................................... 69

Tabla 27. Actividades de mantenimiento actual fuente superficial y bocatoma ............................................... 69

Tabla 28. Actividades de mantenimiento actual aducción ............................................................................... 70

Tabla 29. Actividades de mantenimiento actual desarenador .......................................................................... 70

Tabla 30. Actividades de mantenimiento actual canaleta Parshall.................................................................. 70

Tabla 31. Actividades de mantenimiento actual floculador ............................................................................. 71

Tabla 32. Actividades de mantenimiento actual sedimentador ........................................................................ 71

Tabla 33. Actividades de mantenimiento actual filtración ............................................................................... 71

Tabla 34. Actividades de mantenimiento actual zona cloración ...................................................................... 72

Tabla 35. Actividades de mantenimiento actual conducción............................................................................ 72

Page 7: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

Tabla 36. Actividades de mantenimiento actual tanques de almacenamiento.................................................. 72

Tabla 37. Actividades de mantenimiento actual red distribución .................................................................... 73

Tabla 38. Estado físico y generalidades de las estructuras.............................................................................. 73

Tabla 39. Medidas tramo seleccionado - medición del caudal ........................................................................ 76

Tabla 40. Medidas altura ................................................................................................................................. 76

Tabla 41. Registro velocidad del pin-pon......................................................................................................... 77

Tabla 42. No de Hazen ..................................................................................................................................... 80

Tabla 43. Comparación parámetros de operación ........................................................................................... 88

Tabla 44. Parámetros mantenimiento .............................................................................................................. 89

Page 8: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

INDICE DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1. Ubicación geográfica municipio San Francisco. ....................................................................... 25

Ilustración 2. Mapa de ríos municipio San Francisco. .................................................................................... 26

Ilustración 3. Estructura de captación y malla superficial. ............................................................................. 28

Ilustración 4. Unión de las tuberías de captación con dirección al desarenador. ........................................... 29

Ilustración 5. Estructura del desarenador........................................................................................................ 30

Ilustración 6. PTAP "El Socorro". ................................................................................................................... 31

Ilustración 7. Esquema PTAP. ......................................................................................................................... 32

Ilustración 8. Canaleta Parshall. ..................................................................................................................... 33

Ilustración 9. Representación y medidas canaleta Parshall. ........................................................................... 34

Ilustración 10. Bomba dosificadora soda cáustica en la parte superior y bomba dosificadora sulfato de

aluminio en la parte inferior. ........................................................................................................................... 35

Ilustración 11. Floculador. ............................................................................................................................... 36

Ilustración 12. Representación y medidas floculador. ..................................................................................... 36

Ilustración 13. Válvulas de limpieza de los filtros. .......................................................................................... 37

Ilustración 14. Réplica del lecho filtrante. ....................................................................................................... 38

Ilustración 15. Cámara de quiebre................................................................................................................... 41

Ilustración 16. Tanque de abastecimiento tanque San Rafael. ......................................................................... 43

Ilustración 17. Flotador de rebose tanque San Rafael. .................................................................................... 43

Ilustración 18. Divisiones internas tanque No 2 o antigua PTAP. ................................................................... 44

Ilustración 19. Tanque No 2 o antigua PTAP. ................................................................................................. 44

Ilustración 20. Tanque de almacenamiento No 3. ............................................................................................ 45

Ilustración 21. Tanque de almacenamiento No 4. ............................................................................................ 46

Ilustración 22. Plano red de distribución. ........................................................................................................ 49

Ilustración 23. Granada de captación. ............................................................................................................. 50

Ilustración 24. Representación bocatoma para funcionamiento. ..................................................................... 51

Ilustración 25. Representación desarenador medidas vista planta y perfil...................................................... 52

Ilustración 26. Vista frontal desarenador. ....................................................................................................... 53

Ilustración 27. Representación para funcionamiento canaleta Parshall vista planta y corte transversal. ...... 54

Ilustración 28. Trayecto del agua en las 4 primeras cámaras del floculador. ................................................. 55

Ilustración 29. Representación y medidas sedimentador vista planta. ............................................................. 56

Ilustración 30. División interna y componentes de los filtros. ......................................................................... 58

Ilustración 31. Representación vista planta y medidas de los filtros. .............................................................. 59

Ilustración 32. Sistema de desinfección........................................................................................................... 60

Ilustración 33. Zona de cloración. ................................................................................................................... 61

Ilustración 34. Apertura en la tubería para escape de aire. ............................................................................ 62

Page 9: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

Ilustración 35. Acumulación hojas y tierra en la bocatoma. ............................................................................ 73

Ilustración 36. Fuga en el desarenador. .......................................................................................................... 74

Ilustración 37. Lama en paredes del desarenador. .......................................................................................... 74

Ilustración 38. Apertura de tubería utilizada como ventosa. ........................................................................... 74

Ilustración 39. Punto de dosificación canaleta Parshall. ................................................................................ 74

Ilustración 40. Grietas en canal de recepción. ................................................................................................. 75

Ilustración 41. Estado válvula de ingreso a la planta. ..................................................................................... 75

Ilustración 42. Oxidación en tapas de los tanques. .......................................................................................... 75

Ilustración 43. Perfil batimétrico fuente superficial. ....................................................................................... 76

Page 10: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

RESUMEN EJECUTIVO

El presente manual describe las actividades y características de operación y mantenimiento

correspondientes al servicio de acueducto en la cabecera urbana del municipio de San

Francisco de Sales, Cundinamarca, el cual es prestado por la Asociación de Usuarios del

Acueducto Zona Urbana – ACUASAFRA-.

Se identifica que esta entidad necesita un documento el cual indique las actividades y

procedimientos para la correcta operación y mantenimiento del acueducto, ya que en

algunas ocasiones se realizan estos procesos de forma empírica por parte de los operarios, a

quienes se les asigna grandes responsabilidades y toma de decisiones que podrían afectar la

operación del sistema.

Los objetivos específicos del proyecto se clasifican en: describir las partes que componen el

sistema de acueducto del municipio, especificar el funcionamiento, operación y

mantenimiento del sistema de acueducto e indicar los procesos para el adecuado

funcionamiento del acueducto.

Este proyecto se ha desarrollado acorde a un análisis de la situación operacional y de

mantenimiento del acueducto en la cabecera urbana del municipio, y por tanto, es un

estudio de caso con un enfoque mixto (tanto cualitativo como cuantitativo). La principal

fuente de información primaria fueron los operarios del acueducto quienes conocen con

detalle las particularidades del sistema; por otra parte se reunió información secundaria de

libros, internet, informes técnicos, etc.

Para lograr los objetivos anteriormente descritos, se organizaron tres secciones de modo

que cada sección desarrolla un objetivo específico. En la primera sección, igualmente

relacionada con el objetivo específico uno, se describieron cada uno de los componentes del

acueducto: fuente de abastecimiento, captación, aducción, desarenador, planta de

tratamiento de agua potable en general, canaleta Parshall, floculador, sedimentador, filtros,

Page 11: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

desinfección, conducción, tanques de almacenamiento y red de distribución. A partir de

esto, se busca una mayor comprensión del contenido posterior del proyecto.

Por otra parte, en desarrollo del objetivo específico dos, se identifican las labores de

operación y mantenimiento en la actualidad así como la manera en que están funcionando

cada uno de los componentes del sistema de acueducto; esta aclaración del funcionamiento

está apoyada por la realización de ilustraciones descriptivas que apuntan a un

entendimiento detallado de cada uno de los procesos. Así mismo, se tabulan ordenadamente

las actividades de operación y mantenimiento actuales por componente, su frecuencia,

cantidad de operarios y sus notas respectivas. De igual manera, con base a las visitas de

campo y la revisión bibliográfica, se infirieron ciertos problemas que tiene el acueducto

como son la falta o mal estado de algunas válvulas, estructuras, presencia de fugas, fallas en

la dosificación del coagulante, entre otras, siendo otro pilar importante la comparación de

algunos parámetros con el RAS 2000 y otras fuentes bibliográficas, que llevaran a

comprender las posibles fallas y fortalezas técnicas de los componentes actualmente.

En lo que respecta al tercer objetivo específico, se realizó una clasificación por cada

componente de las actividades recomendadas para la operación normal, operación especial

o eventual, operación puesta en marcha, mantenimiento preventivo y mantenimiento

correctivo, describiendo su frecuencia, número de operarios, herramientas, detalles para un

mayor entendimiento por parte de los operarios y su importancia, lo anterior basado en

orientaciones teóricas, legales e institucionales. De igual manera se recomendaron acciones

en caso de emergencias por factores naturales y/o antrópicas, así como una descripción

precisa de los principales parámetros de calidad del agua mediante diagramas de flujo.

Con base en lo mencionado anteriormente y como resultado principal del proyecto, se

realizó una cartilla dinámica, detallada y práctica la cual le permitirá a los operarios del

acueducto realizar las labores de operación y mantenimiento en el sistema de acueducto con

información útil y al alcance de la mano, así como llevar un control sobre las mismas por

medio de formatos de registro. Igualmente se recomiendan determinados aspectos técnicos,

operativos y de mantenimiento los cuales se espera que fomenten actividades precisas y

Page 12: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

contribuyan al objetivo de ACUASAFRA de prestar un servicio de acueducto con calidad y

continuidad.

Palabras Clave: agua potable, operación, mantenimiento.

Page 13: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

1

INTRODUCCIÓN

El reglamento técnico del sector de agua potable y saneamiento básico establece

que los sistemas de potabilización deben disponer de un manual que especifique y facilite

las actividades de operación, al cual deben tener acceso los operadores de la planta

encargados del correcto funcionamiento del sistema.

En el caso del sistema de acueducto urbano del municipio de San Francisco de

Sales se identificó que la asociación de usuarios ACUASAFRA ha estado a cargo de

satisfacer las necesidades de agua potable en la población urbana. El sistema de acueducto

se construyó mediante el esfuerzo colectivo de la comunidad y se ha ido ampliando acorde

a las necesidades atendidas y crecimiento poblacional, sin un previo diseño que especifique

las condiciones técnicas y operativas del sistema, estas ampliaciones representan un

aumento de producción de agua potable, ampliación de estructuras, entre otras.

Por lo anterior se hace necesario elaborar un manual que identifique las actuales

condiciones de operación y mantenimiento del sistema mediante la identificación de sus

componentes y su funcionamiento con el fin de garantizar un suministro continuo y de

calidad. Finalmente, se espera que los conocimientos adquiridos en la Tecnología en

Gestión Ambiental y Servicios Públicos brinden una solución a nivel local frente a las

falencias presentadas en el sistema de acueducto del municipio de San Francisco y sean

bases para nuevos proyectos de investigación sobre este tema, el cual necesita ser más

investigado en la carrera.

Page 14: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

2

1 OBJETIVOS

1.1 Objetivo general

Elaborar el manual operación y mantenimiento para el sistema de acueducto de la

cabecera municipal de San Francisco de Sales.

1.2 Objetivos específicos

Describir las partes que componen el sistema de acueducto del municipio.

Especificar el funcionamiento, operación y mantenimiento del sistema de

acueducto.

Indicar los procesos para el adecuado funcionamiento del sistema de acueducto.

Page 15: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

3

2 GENERALIDADES DEL PROYECTO

2.1 Antecedentes

La asociación de usuarios del acueducto -ACUASAFRA- ha estado encargada de la

gestión y manejo del sistema de acueducto urbano del municipio de San Francisco desde

sus inicios. Pese al esfuerzo colectivo para desarrollar estrategias que permitan plasmar el

conocimiento empírico y normativo adquirido en la operación y mantenimiento del

acueducto, se dispone de poca información acerca de los aspectos técnicos y operativos.

Mediante el desarrollo de los planes departamentales de agua en el año 2012 se elaboró el

plan maestro de acueducto y alcantarillado siendo un documento de recopila información

actual y proyecciones del sistema a cargo del consorcio Aguas de Cundinamarca, sin

embargo este no contiene los aspectos operativos y de mantenimiento. También vale la

pena resaltar que la asociación de usuarios no dispone del plan ni tiene conocimiento acerca

del contenido del mismo.

En Colombia actualmente hay un proceso de modernización en el sector de agua

potable, conforme a esto las políticas gubernamentales han establecido como obligatorio

tener un personal calificado el cual desempeñe su labor correctamente, más aun tratándose

de un servicio esencial para la vida de las personas. (Ministerio de Ambiente, Vivienda y

Desarrollo Territorial, 2006). Para tal efecto el Ministerio de Medio Ambiente presentó una

guía didáctica denominada “Fontanería rural en municipios menores y zonas rurales” que

busca fortalecer el desempeño de los operarios en su labor diaria e inducirles criterios de

seguridad y salud en su ámbito laboral.

Igualmente se han trabajado programas en el sector de agua potable que buscan

capacitar al personal administrativo y operativo de los sistemas de acueducto municipal

sobre la operación y mantenimiento de sus componentes. Es el caso del Servicio Nacional

de Aprendizaje –SENA- y el Ministerio de Desarrollo Económico -actualmente Ministerio

de Comercio, Industria y Turismo- (1999) quienes aportan documentos guía en donde se

Page 16: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

4

describen detalladamente los componentes y las actividades de operación y mantenimiento

de un sistema de acueducto; así mismo plantean que existe un desacierto al operar los

sistemas de acueducto empíricamente y la necesidad de darle importancia a los parámetros

que permiten analizarlos teóricamente y compararlos con los parámetros en la realidad.

2.2 Problema

El sistema de acueducto urbano del municipio de San Francisco ha estado a cargo

de la Asociación de usuarios del acueducto –ACUASAFRA- desde su construcción e

implementación hasta los días presentes y su operación y mantenimiento han sido

igualmente prestados por las personas que han trabajado en su crecimiento, transformación

y desarrollo; sin embargo, la Asociación de usuarios no cuenta con un documento que

recopile la información tanto de las características del sistema de acueducto como los

procedimientos y actividades para su correcta operación y mantenimiento, por consiguiente,

se puede realizar procedimientos incorrectos por desconocimiento de pautas de actuación.

Los procedimientos de operación y mantenimiento en algunas ocasiones se realizan

de forma empírica y adicionalmente no se dispone de una guía que indique como garantizar

un correcto funcionamiento del sistema. Los operarios conocen a profundidad los aspectos

de operación y por ende se les asigna grandes responsabilidades y toma de decisiones que

influyen directamente en la operación del sistema.

Por las razones anteriores se plantea la siguiente pregunta: ¿cómo mejorar la

operación y mantenimiento del sistema de acueducto de la cabecera municipal de San

Francisco de Sales, Cundinamarca?

Page 17: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

5

2.3 Justificación

El presente manual mejorará los aspectos operativos y de mantenimiento del

acueducto urbano de San Francisco de Sales ya que será una herramienta para conocer

mejor los componentes del sistema, cómo se recomienda sea su operación y mantenimiento

y que aspectos deben mejorarse para la prestación de un servicio de calidad.

Por otro lado este documento impactará positivamente tanto en la comunidad como

en la asociación de usuarios que prestan el servicio de acueducto ya que será una base para

tomar decisiones a mediano y largo plazo, y por supuesto poder capacitar de una mejor

manera a los nuevos fontaneros que tomen el trabajo de operación y mantenimiento del

acueducto.

Finalmente, como estudiantes de tecnología en gestión ambiental y servicios

públicos buscamos aplicar nuestras herramientas de orden científico, técnico y

metodológico para afrontar la problemática que conlleva la prestación del servicio de

acueducto de manera ética e idónea, planteando este proyecto que facilita la comprensión

de los operarios sobre su labor y ambiente de trabajo, brindándoles una herramienta para el

desarrollo del servicio público domiciliario y desglosando un tema que necesita ser más

investigado en la carrera y que puede ser base a nuevos proyectos de investigación.

Page 18: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

6

3 MARCOS DE REFERENCIA

A continuación se precisan los marcos alusivos a la elaboración del manual.

3.1 Marco teórico

Los fundamentos teóricos de los principales elementos se detallan a continuación:

3.1.1 Manual.

Un manual de operación y mantenimiento de un sistema de acueducto dispone la

información referente a los componentes del sistema y da las instrucciones correctas a los

operadores con el fin de que las labores se ejecuten de la forma más eficiente posible y por

consiguiente se alcance el objetivo de un sistema de acueducto: abastecer agua apta para el

consumo humano. (Centro Panamericano de Ingenieria Sanitaria y Ciencias del Ambiente,

1993c).

3.1.2 Descripción componentes y procesos.

Los componentes y procesos del sistema de acueducto se describen a continuación:

3.1.2.1 Captación.

Las obras de captación son estructuras hidráulicas ubicadas directamente en fuentes

de agua superficial o subterránea, se encargan de captar un determinado caudal a fin de

abastecer una red de acueducto. Según la fuente que se desee captar se diseña o construye

una estructura específica acorde a unos criterios de diseño. (Corcho & Duque, 2005).

En las fuentes de agua superficial se emplean como estructuras las bocatomas, estas

obedecen a unos criterios de diseño según las características del río, vertiente, manantial,

entre otros. Para manantiales y quebradas cuyas corriente de agua son de escaso caudal y

Page 19: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

7

las secciones transversales del lugar de proyección son de poco ancho (0 a 10 m),

generalmente se diseña una pequeña presa denominada toma-dique compuesta por un

drenaje, rebose y bocatoma. (Corcho & Duque, 2005).

3.1.2.2 Aducción.

La aducción es el transporte de agua que no ha sido potabilizada en la planta de

tratamiento, este transporte se puede realizar a flujo libre o a presión. En el caso del

transporte de agua a flujo libre este se puede realizar por medio de tuberías o canales

abiertos o cerrados y la lámina de agua se encuentra a la presión atmosférica. (López,

2003).

3.1.2.3 Desarenador.

La función del desarenador es retener partículas de cierto tamaño que no pudieron

ser removidas en la estructura de captación de una fuente superficial. (Corcho & Duque,

2005). Un desarenador se divide en las siguientes zonas ver tabla 1:

Tabla 1. Zonas del sedimentador

ZONAS DEL SEDIMENTADOR DESCRIPCIÓN

I : Cámara de aquietamiento Es la cámara donde se disipa la energía del agua que llega

con alguna velocidad de la captación. El paso del agua a

la zona siguiente se puede hacer por medio de un canal de

repartición con orificios sumergidos.

II : Entrada al desarenador Constituida entre la cámara de aquietamiento y una

cortina la cual obliga a las líneas de flujo a descender con

rapidez, de manera que se sedimente el material más

grueso inicialmente.

III : Zona de sedimentación Lugar donde se sedimentan todas las partículas restantes

y en donde se cumplen con rigor las leyes de

sedimentación. La profundidad útil de sedimentación es

H.

IV : Almacenamiento de lodos Comprende el volumen entre la cota de profundidad útil

en la zona III y el fondo del tanque

V: Salida del desarenador Constituida por una pantalla sumergida, el vertedero de

salida y el canal de recolección.

Nota: Adaptado de (Corcho & Duque, 2005) y (López, 2003).

Page 20: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

8

3.1.2.4 Planta de tratamiento de agua potable –PTAP-.

Una planta de tratamiento es un conjunto de procesos adecuados hacia la remoción

de agentes físicos, químicos y microbiológicos del agua, cumpliendo los límites aceptables

de las normas vigentes. (Vargas, 2004).

Según los tipos de procesos, una planta puede ser clasificada en: plantas

convencionales (o de tipo completo), plantas de filtración en múltiples etapas, plantas de

filtración directa, plantas de filtración en línea y plantas compactas. (Ministerio de

desarrollo económico y SENA, 1999a).

Por otra parte, la tecnología de tratamiento puede clasificarse en: tratamiento con

químicos y tratamiento biológico. El tratamiento con químicos generalmente involucra los

procesos de mezcla rápida, coagulación, sedimentación, filtración, cloración, entre otros;

estos mismos procesos se realizan en las plantas convencionales las cuales son el tipo de

planta más frecuente en Colombia. En cambio, el tratamiento biológico involucra: cribado –

desarenación, filtración dinámica, filtración lenta en arena, cloración, etc. (Ministerio de

desarrollo económico y SENA, 1999a).

3.1.2.4.1 Aforo.

Un aforo es un procedimiento cuyo fin es medir la cantidad de agua que pasa por

unidad de tiempo en una sección determinada de una estructura, es decir, la medición del

caudal. (Centro Panamericano de Ingenieria Sanitaria y Ciencias del Ambiente, 1993c).

Los aforadores pueden clasificarse en:

Contorno abierto: vertederos, canaleta Parshall, Palmer – Bowlus.

Contorno cerrado: Venturi, Toberas, Platina de orificio, medidores de velocidad,

medidor de derivación proporcional. (Centro Panamericano de Ingenieria Sanitaria

y Ciencias del Ambiente, 1993c).

Page 21: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

9

3.1.2.4.2 Canaleta Parshall.

La canaleta Parshall es una estructura hidráulica en la cual se puede realizar la

medición del caudal que ingresa a una planta de tratamiento de agua potable, así mismo

consta de un cambio rápido de pendientes y constricción en la garganta que producen un

resalto hidráulico, este resalto sirve como punto de aplicación de coagulantes en el proceso

de mezcla rápida. (Valencia, 2000).

3.1.2.4.3 Coagulación.

La coagulación se refiere a aquellas reacciones físicas y químicas en las cuales por

efecto de una sustancia química llamada coagulante se da origen a la formación de

productos insolubles que reciben el nombre de flóculos o agrupación de partículas

coloidales. Dentro de las sustancias químicas más comunes para efectuar la coagulación se

encuentran: sulfato de aluminio, sulfato ferroso, sulfato ferroso clorado, cloruro férrico,

entre otros. (Centro Panamericano de Ingenieria Sanitaria y Ciencias del Ambiente, 1993c)

y (Valencia, 2000).

Las reacciones de coagulación en las plantas de tratamiento se efectúan en las

unidades de mezcla rápida, ver tabla 2.

Tabla 2. Unidades de mezcla rápida

Unidad de mezcla rápida

Tipos de unidad

Mezcladores de flujo de pistón Hidráulicos: Resalto hidráulico, canaleta

Parshall, vertederos, mezcladores estáticos de

inserción, difusores.

Mecánicos

Retromezcladores Mezcladores en línea y retromezcladores de

turbina.

Nota: Adaptado de (Centro Panamericano de Ingenieria Sanitaria y Ciencias del

Ambiente, 1993c) y (Valencia, 2000).

Page 22: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

10

3.1.2.4.4 Floculación.

La floculación o mezcla lenta es un proceso en el cual las partículas coaguladas o

flóculos adquieren un mayor peso mediante una agitación lenta, lo que permite que sean

removidos en posteriores tratamientos. (Centro Panamericano de Ingenieria Sanitaria y

Ciencias del Ambiente, 1993c).

El proceso de floculación se desarrolla en unidades de mezcla lenta. La energía de

agitación para producir la floculación puede ser: hidráulica, mecánica, hidromecánica, ver

tabla 3.

Tabla 3. Clasificación floculadores

Tipo de floculador Clasificación

Hidráulico Según el sentido flujo: Flujo horizontal o de

flujo vertical

Mecánico Según el sentido del movimiento: Rotatorios y

reciprocantes.

Hidromecánico Intermedios entre hidráulicos y mecánicos

Nota: adaptado de (Valencia, 2000).

Los floculadores hidráulicos de flujo vertical suelen ocupar un área menor que los

de sentido de flujo horizontal y se diseñan con una mayor profundidad. Dentro de los

floculadores hidráulicos con sentido de flujo vertical se encuentra: Tabique, Alabama y

Cox. El floculador tipo Alabama se caracteriza por tener un codo en cada cámara, ubicado

de manera alternada de tal forma que permite realizar una mezcla lenta. (Valencia, 2000).

3.1.2.4.5 Sedimentación.

La sedimentación es el proceso por el cual los sólidos en suspensión en un fluido

precipitan por efecto-acción de la gravedad. (Valencia, 2000). Según las características de

los sólidos en suspensión esta se puede clasificar en diversos tipos, entre ellos:

Page 23: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

11

Partículas aglomerables en soluciones relativamente diluidas: en esta las partículas

provenientes de la mezcla lenta se aglomeran agrupándose en partículas de mayor tamaño,

lo que permite separar el fluido de las partículas aglomerables para su posterior tratamiento.

(Valencia, 2000).

La sedimentación se lleva a cabo en estructuras diseñadas según los requerimientos

del fluido a tratar. De acuerdo al sentido de flujo del agua estos se clasifican en: horizontal,

vertical, inclinado el cual puede ser ascendente o descendente. (Valencia, 2000).

La sedimentación con sentido de flujo inclinado abarca la sedimentación de

partículas aglomerables, dentro de los diseños se encuentra los sedimentadores con

módulos o placas planas o inclinadas. (Valencia, 2000).

Los sedimentadores de placas hacen parte del tipo de sedimentación de alta tasa,

laminar o acelerada, en la cual la eficiencia de la sedimentación depende del área del

sedimentador y no de su profundidad, caracterizado por períodos de retención cortos.

(Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente, (s.f)).

3.1.2.4.6 Filtración.

“En la filtración el objetivo es separar las partículas y microorganismos objetables,

que no han quedado retenidos en los procesos de coagulación y sedimentación”. (Valencia,

2000, pág. 363). La clasificación de los filtros acude a diversos parámetros, ver tabla 4.

Page 24: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

12

Tabla 4. Clasificación de los filtros

Según la velocidad de

filtración

Según el medio

filtrante usado

Según el sentido del

flujo

Según la carga sobre

el lecho

Rápidos

120-360 m3/m

2/día

1. Arena.(h=60-75

cm)

2. Antracita

(h=60-75 cm)

3. Mixtos: Antracita

(30-35 cm) Arena (20-

35 cm)

4. Mixtos: Arena,

antracita, granate

Ascendentes

Descendentes

Flujo mixto

Por gravedad

Por presión

Lentos

7-14 m3/m

2/día

Arena

(h= 60-100 cm)

Descendente

Ascendente

Horizontal

Por gravedad

Nota: fuente (Valencia, 2000, pág. 364).

Los filtros rápidos convencionales constan de una estructura donde se coloca un

medio filtrante compuesto comúnmente por arena, antracita y granate. En general, los

materiales más gruesos se ubican a profundidades altas (mayores de 0,9 m) y los materiales

finos se usan en profundidades bajas (menores de 0,9 m). En el momento en que el medio

filtrante se obstruya, el sentido del flujo se invierte con el propósito de lavarlo y que vuelva

a su funcionamiento normal. (Valencia, 2000).

3.1.2.4.7 Desinfección.

“La desinfección es un proceso selectivo para la destrucción de los

microorganismos patógenos (capaces de producir enfermedades), involucra un tratamiento

especializado mediante el empleo de un agente físico o químico para la destrucción de

aquellos microorganismos que pueden ser peligrosos o que sean objetables por

inconvenientes o molestos” (Centro Panamericano de Ingenieria Sanitaria y Ciencias del

Ambiente, 1993c, pág. 94)

Los principales patógenos presentes en el agua son: bacterias, protozoarios, virus y

tremátodos. La desinfección del agua se puede realizar natural o artificialmente. La

desinfección física se puede realizar por medio de rayos ultravioletas, calor. En la

Page 25: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

13

desinfección química se emplea cloro, bromo, yodo, plata ionizada y ozono. (Valencia,

2000).

La desinfección con cloro se distingue por ser eficiente y fácil de aplicar, sin

embargo es corrosiva y puede formar subproductos peligrosos para la salud. (Valencia,

2000).

El cloro gaseoso se puede aplicar mediante cloradores directos y de solución al

vacío. En los directos el cloro directamente al líquido que se va a desinfectar aprovechando

la presión del cilindro. En solución al vacío se genera una mezcla con el agua para formar

una solución conducida al punto de aplicación. (Centro Panamericano de Ingenieria

Sanitaria y Ciencias del Ambiente, 1993c).

3.1.2.4.8 Calidad del agua.

Para garantizar el suministro de agua apta para el consumo humano se hace

necesario efectuar labores de supervisión en los procesos de tratamiento basados en normas

y en criterios técnicos que definan las características físicas, químicas y microbiológicas del

agua, de tal manera que se verifique la eliminación de organismos, sustancias orgánicas,

minerales, entre otras; causantes de enfermedades y efectos fisiológicos perjudiciales.

(Centro Panamericano de Ingenieria Sanitaria y Ciencias del Ambiente, 1993c) y (Centro

Panamericano de Ingenieria Sanitaria y Ciencias del Ambiente, 1992b).

Los parámetros que se sugieren tener en cuenta en los procesos de tratamiento del

agua son: temperatura, turbiedad, color, sabor, olor, alcalinidad, pH, índice de saturación,

cloro residual, prueba de jarras, ver tabla 5. (Centro Panamericano de Ingenieria Sanitaria y

Ciencias del Ambiente, 1993c).

Page 26: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

14

Tabla 5. Parámetros básicos calidad del agua

PARAMETRO

DE CONTROL

DEFINICIÓN INSTRUMENTO DE

MEDIDA

Temperatura Influye en la velocidad de las reacciones

químicas lo cual puede influenciar procesos de

tratamiento como la coagulación y la

sedimentación, asimismo una elevada

temperatura propicia el desarrollo de

microorganismos.

Termómetro

Turbiedad Se debe a partículas que, están en suspensión o

como coloides (arcilla, limo, plancton, etc.), le

dan al líquido la capacidad de diseminar un haz

de luz.

Turbidímetro o

comparación visual por

medio de patrones.

Color Presencia de materia orgánica coloreada

(principalmente sustancias orgánicas

provenientes de la extracción acuosa de

sustancias origen vegetal vivo), metales como el

hierro y el manganeso.

Turbidímetro o

comparación visual con

soluciones coloreadas de

concentraciones

conocidas.

Sabor La modificación del sabor normal del agua es un

indicio de cambios de la calidad de la fuente de

agua natural o deficiencias de tratamiento.

Sentido del gusto

Olor Este parámetro obedece a la presencia de

sustancias orgánicas, a vegetación en

putrefacción y a desechos de actividades

económicas.

Sentido del olfato

Alcalinidad Capacidad del agua para neutralizar ácidos

debido a la presencia de sales de ácidos débiles,

contribuyendo también las bases débiles y

fuertes.

pH - metro o electrodo de

vidrio

pH Es la intensidad de acidez y/o alcalinidad de una

muestra de agua evaluada en una escala de

valores.

pH - metro o electrodo de

vidrio

Cloro residual Cantidad de cloro que queda después de que este

hace contacto con el agua reaccionando con

diversas sustancias y destruyendo las bacterias.

Este cloro residual protege el agua de una

posible contaminación posterior.

Indicador DPD

Prueba de jarras Su objetivo es poder determinar la dosis de

coagulantes que produce el más rápido

aglutinamiento de partículas finalmente

divididas y coloidales en la planta, haciendo que

se forme un coágulo (o flóc) pesado y decante

fácilmente en los sedimentadores.

Equipo de prueba de

jarras

Nota: adaptado de (Centro Panamericano de Ingenieria Sanitaria y Ciencias del Ambiente,

1993c), (Centro Panamericano de Ingenieria Sanitaria y Ciencias del Ambiente, 1992b) y

(Ministerio de desarrollo económico y SENA, 1999a).

Page 27: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

15

3.1.2.5 Conducción.

La conducción es el transporte de agua entre el desarenador y los tanques de

almacenamiento. Esta se puede clasificar de acuerdo al comportamiento hidráulico del flujo

en: canales abiertos, conductos cerrados sin presión, conductos cerrados a presión y

conducciones mixtas. (Corcho & Duque, 2005).

Generalmente los conductos a presión son los más frecuentes, en los cuales el agua

se impulsa por acción de la gravedad o mediante estaciones de bombeo. Igualmente, en su

mayoría, la conducción implica el uso de las tuberías para el flujo del agua. (Corcho &

Duque, 2005).

La tubería de conducción puede sufrir colapsos ocasionados por sobrepresiones que

se producen debido al golpe de ariete o al trabajo con presiones superiores al diseño de la

tubería. (Corcho & Duque, 2005). Para ello se instalan a lo largo de la tubería accesorios

como:

Válvula de purga: se deben instalar lateralmente en los puntos bajos del trazado (no

deben ubicarse en tramos planos), donde haya posibilidad de obstrucción del flujo por

acumulación de sedimentos. (López, 2003).

Ventosas: son válvulas de expulsión o admisión de aire, se deben ubicar en los

puntos más altos de la conducción, siempre y cuando la presión de dicho punto no sea muy

alta o sea menor que la presión atmosférica. (López, 2003).

Válvula de control o de corte: se instalan como mínimo al comienzo y al final de la

conducción, con diámetro igual al de la tubería, como su nombre lo indica restringe el paso

del fluido. (López, 2003).

Tanques para quiebre de presión: es una estructura diseñada para la reducción de

altas presiones. (López, 2003).

Page 28: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

16

3.1.2.6 Tanques de almacenamiento.

Los tanques de almacenamiento reciben el agua proveniente del proceso de

tratamiento con el objetivo de proveer continuamente el servicio de acueducto incluso en

periodos donde la demanda sea mayor que el suministro. (López, 2003).

Los tanques de almacenamiento se pueden clasificar de acuerdo a los siguientes

criterios, ver tabla 6.

Tabla 6. Clasificación tanques de almacenamiento

Criterio Clasificación

Materiales de construcción Acero, hormigón, mampostería, plástico,

madera, asbesto-cemento, entre otros.

Forma del tanque Esféricos, semiesféricos, cilíndricos y

paralelepipédicos.

Posición respecto a la superficie Superficiales, enterrados, semienterrados y

elevados.

Nota: adaptado de (Corcho & Duque, 2005).

3.1.2.7 Red de distribución.

El agua previamente potabilizada es suministrada a la población por medio de un

conjunto de tuberías, previendo que sea distribuida en condiciones de cantidad y calidad

aceptables. (López, 2003).

La red de distribución se puede conformar de acuerdo a su diámetro en: red matriz

o principal (diámetro nominal mayor a 12 pul), red secundaria (diámetro menor de 12 pul

hasta los mayores o iguales a 4 pul), red terciaria o menor (menores o iguales a 3 pul y

nunca deberá ser menor de 1 ½ pul) y conexión domiciliaria (diámetro entre ½ pul hasta 3

pul). (López, 2003).

De acuerdo a características topográficas, geológicas, de subsuelo e hidráulicas se

puede determinar el tipo de red de distribución, la cual puede ser abierta, cerrada o mixta.

Page 29: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

17

Los trazados de red pueden ser en árbol, en parrilla, en mallas y de mayor menor diámetro.

(López, 2003).

Los trazados de red de mayor a menor diámetro y en árbol son de tipo abierto. El

primer tipo de red mencionado es utilizado principalmente para poblaciones con no más de

una calle principal. En la red tipo árbol se desprenden varias ramificaciones de una tubería

principal. Las redes abiertas son recomendables para poblaciones de baja densidad por

aspectos físicos y económicos. (López, 2003).

Generalmente la mayor parte de redes de distribución son sistemas combinados

entre redes abiertas y cerradas, los cuales se conocen como redes mixtas. (López, 2003).

3.1.3 Tipos de operación y mantenimiento.

A continuación se describe las acciones operativas y de mantenimiento:

3.1.3.1 Operación.

Son todas las acciones externas que se efectúan en los componentes, instalaciones o

equipos con el fin de conseguir un adecuado funcionamiento del sistema. (Ministerio de

desarrollo económico y SENA, 1999a).

La operación de las plantas de tratamiento se puede clasificar en:

Operación para la puesta en marcha: son las actividades que surgen después de un

mantenimiento que interrumpió por completo el funcionamiento de una estructura o por

terminación de una etapa constructiva. (Centro Panamericano de Ingenieria Sanitaria y

Ciencias del Ambiente, 1993a).

Page 30: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

18

Operación normal: se caracterizan por ser actividades rutinarias que no provoquen

una suspensión total o parcial de la planta. (Centro Panamericano de Ingenieria Sanitaria y

Ciencias del Ambiente, 1993a).

Operación especial o eventual: son actividades que implican una salida de operación

total o parcial del sistema. (Centro Panamericano de Ingenieria Sanitaria y Ciencias del

Ambiente, 1993a).

Operación de emergencia: actividades que se presentan a causa de daños graves o

desastres. (Centro Panamericano de Ingenieria Sanitaria y Ciencias del Ambiente, 1993a).

3.1.3.2 Mantenimiento.

Son todas las acciones internas que se efectúan en los componentes, instalaciones o

equipos con el fin de conseguir un buen funcionamiento del sistema. (Ministerio de

desarrollo económico y SENA, 1999a).

Mantenimiento preventivo: consiste en un conjunto de actividades orientadas a la

planificación que se efectúan en una estructura, instrumento o equipo antes de que se

produzcan los daños, evitando paradas forzosas o imprevistas. (Ministerio de desarrollo

económico y SENA, 1999a).

Mantenimiento correctivo: consiste en el conjunto de acciones que se efectúan de

manera inmediata ante cualquier daño o falla en los componentes, instalaciones o equipos

del sistema. (Ministerio de desarrollo económico y SENA, 1999a).

Mantenimiento predictivo: consiste en el conjunto de acciones relacionadas con la

vida útil de una estructura, instalación o equipo con base a un monitoreo de las condiciones

de operación del mismo. (Centro Panamericano de Ingenieria Sanitaria y Ciencias del

Ambiente, 1993b).

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19

3.1.4 Seguridad industrial y salud en el trabajo.

La seguridad industrial y salud ocupacional son el conjunto de actividades que

tienen como objetivo evitar los accidentes de trabajo, prevenir la interrupción del

suministro de agua y conservar los materiales, maquinaria e instalaciones en condiciones

apropiadas. (Ministerio de Desarrollo Económico y SENA, 1999b).

Los accidentes se ocasionan, más que por una acción fortuita, por condiciones

inseguras o negligencia al momento de realizar una labor. El trabajador debe ser consciente

que un accidente no sólo lo afecta a él sino a aquellos que demandan el servicio de agua,

por tal razón al operario se le debe inculcar los principios generales de seguridad, al igual

que brindarle maquinaria, herramientas, dotación y equipos con las normas de seguridad

industrial, sin dejar atrás las capacitaciones tales como para trabajo en alturas, entre otras.

(Ministerio de Desarrollo Económico y SENA, 1999b).

Cuando se ha presentado algún accidente o alguna enfermedad en el trabajo, se

efectúan procedimientos inmediatos antes de que se reciba atención médica profesional,

estos procedimientos son denominados primeros auxilios, los cuales implican un

conocimiento por parte de los operarios y cuentan con elementos necesarios de atención

comprendidos en el botiquín de primeros auxilios. (Ministerio de Ambiente, Vivienda y

Desarrollo Territorial, 2006).

Page 32: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

20

3.2 Marco legal

La elaboración del manual de operación y mantenimiento requiere de la orientación de

normativa vigente que determine los lineamientos a seguir en el sistema de acueducto. La

principal normatividad se identifica en la siguiente tabla, ver tabla 7:

Tabla 7. Marco legal

NORMA LINEAMIENTOS

Ley 9 de 1979. Por la cual se dictan medidas sanitarias.

Título II. Suministro de aguade las aguas superficiales. Artículo

57º. Las entidades encargadas de la entrega del agua potable al

usuario velarán por la conservación y control en la utilización de

la fuente de abastecimiento, para evitar el crecimiento

inadecuado de organismos, la presencia de animales y la posible

contaminación de otras causas.

Salud ocupaciones.

Título III. Salud ocupacional

Ley 142 de 1993 Régimen jurídico de las empresas de servicios públicos.

Artículo 25. Concesiones, y permisos ambientales y sanitarios.

Decreto 1575 de 2007 Por el cual se establece el Sistema para la Protección y Control

de la Calidad del Agua para consumo Humano.

Art 27. Lugares y puntos de muestreo para el control y la

vigilancia

Resolución 2115 de 2007 Por medio de la cual se señalan características, instrumentos

básicos y frecuencias del sistemas de control y vigilancia para la

calidad del agua para consumo humano,

Resolución 0154 de 2014 Por el cual se adoptan los lineamientos para la formulación de

los Planes de Emergencia y Contingencia para el manejo de

desastres y emergencias asociados a la prestación de los servicios

públicos domiciliarios de acueducto.

Resolución 1570 de 2004 Actualización Plan Nacional de Capacitación y Asistencia

Técnica para el sector de agua potable.

Reglamento Técnico del

sector de Agua Potable y

Saneamiento Básico. RAS

2000

Título I. Componente ambiental y Fichas Técnicas de Buenas

prácticas para sistemas de Acueducto.

Titulo B. Sistemas de acueducto

Titulo C. Potabilización

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21

3.3 Marco institucional

Entre las organizaciones u organismos vinculados de una u otra manera a la

operación y funcionamiento del acueducto se encuentran:

Gobernación de Cundinamarca.

La Gobernación ejerce funciones administrativas, de coordinación, de

complementariedad de la acción municipal, de intermediación entre la nación y los

municipios y de prestación de los servicios que determinen la constitución y las

leyes. (Gobernación de Cundinamarca, 2016a).

La gobernación y el acueducto han trabajado de la mano para el mejoramiento de la

prestación del servicio en el municipio, un ejemplo es el acuerdo realizado para la

construcción de la PTAP El Socorro que realiza el tratamiento del agua para la cabecera

municipal actualmente. Adicionalmente, la secretaría de salud departamental realiza

análisis de calidad del agua en los puntos de muestreo establecidos en la red de distribución

ejerciendo sus funciones de control y vigilancia.

Corporación Autónoma Regional – CAR

La CAR tiene como objetivo la ejecución de políticas, planes, programas y

proyectos sobre medio ambiente y recursos naturales renovables, así como el cumplimiento

de las disposiciones legales conforme a las regulaciones, pautas y directrices expedidas por

el Ministerio de Medio Ambiente. (Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca,

2013).

Entre los planes desarrollados para el cuidado de los recursos naturales con que

cuenta el municipio respecto al cuidado de la microcuenca, se encuentra el convenio de

asociación No 1003 de 2014 para la conservación y recuperación de la microcuenca. Por

Page 34: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

22

otra parte, el uso o concesión del agua para el acueducto, se efectúa acorde a directrices

estipuladas por la CAR.

Alcaldía municipal y Asociación de usuarios del acueducto zona urbana –

ACUASAFRA –

La alcaldía municipal cuenta con una estructura administrativa encargada de

cumplir sus funciones constitucionales, legales y normativas cuya finalidad es el bienestar

general y el mejoramiento de la calidad de vida de la población. (Alcaldía de San Francisco

de Sales - Cundinamarca, 2008).

La Asociación de usuarios del acueducto zona urbana – ACUASAFRA – es una

entidad descentralizada de la alcaldía cuyo objetivo es prestar el servicio de acueducto a la

cabecera municipal al igual que realizar el mantenimiento del sistema.

Page 35: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

23

4 METODOLOGIA DE LA INVESTIGACIÓN

El enfoque del proyecto es mixto (tanto cualitativo como cuantitativo); en el cual

intervienen un conjunto de procesos sistemáticos, empíricos y críticos de investigación, y

de recolección y análisis de datos cualitativos y cuantitativos para llegar a un mayor

conocimiento del caso de estudio. Hernández y Mendoza, como se citó en (Hernández,

Fernández, & Baptista, 2010).

En cuanto al tipo de investigación es un estudio de caso, en donde se analiza

intensivamente una situación actual y sus interacciones con el medio; el cual sirve como

base para planear investigaciones más amplias y es difícilmente generalizable debido a que

se trata son situaciones más específicas. (Tamayo, 2003).

El trabajo realizado fue bibliográfico y de campo, desarrollando un proceso

ordenado y que diera los resultados investigativos esperados; este proceso se desplegó de la

siguiente manera:

Revisión de la literatura: revisión de fuentes secundarias, se reunió información de

libros, revistas, artículos científicos, internet, informes técnicos, etc.

Desarrollo del marco teórico y los antecedentes: con base a la información

recopilada se estructuró el marco teórico y los antecedentes con el fin de conocer con

mayor profundidad el objeto de estudio.

Inmersión inicial en el campo: sensibilización en el ambiente para el desarrollo del

estudio, identificación de posibles informantes como operarios, habitantes entre otros, que

permitan recopilar datos del lugar y relacionarse con la situación investigada, además se

verifica la factibilidad de obtención de datos.

Page 36: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

24

Organización del trabajo de campo: discusión de los métodos para obtener

información, instrumentación, y procedimientos para efectuar mediciones.

Recolección de datos: se emplean métodos de recolección de datos tales como

entrevistas, observación y medición en campo. Obtención de información directamente de

la empresa de acueducto del municipio, sus operarios y habitantes; y de otras fuentes

primarias tales como organizaciones afines al objeto de investigación (personas

prestadoras, alcaldía municipal, gobernación de Cundinamarca, Empresas Públicas de

Cundinamarca, etc.). Los datos recolectados fueron tanto medibles u observables como

inferidos y extraídos del lenguaje verbal.

Análisis de la información: clasificación y comparación de los datos recolectados

por medio de tabulación y agrupación de los datos. El análisis se realiza con base en los

datos recolectados en campo y su posterior empleo en la determinación de parámetros.

Elaboración del reporte de resultados: basado en el análisis de la información y

recopilación bibliográfica, estructuración de los procedimientos de operación y

mantenimiento del acueducto para la elaboración del manual, así mismo diseño de

ilustraciones descriptivas del sistema mediante software libre Inkscape.

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25

5 GENERALIDADES DEL MUNICIPIO

5.1 Ubicación

El municipio de San Francisco pertenece al departamento de Cundinamarca, hace

parte de la Provincia Gualivá. Limita al sur con el municipio de Facatativá, al oriente con

El Rosal y Subachoque, al norte con Supatá y al occidente con el municipio de La Vega,

ver ilustración 1.

Ilustración 1. Ubicación geográfica municipio San Francisco.

Fuente: (Gobernación de Cundinamarca, Secretaria de Planeación, 2016b).

5.2 Climatología

El municipio de San Francisco de sales presenta temperaturas que oscilan entre los

11,3ºC y 14,1ºC en la zona sur, oriental y occidental. En la zona norte del municipio la

temperatura oscila entre 17,6ºC y 20,5ºC. (Alcaldia de San Francisco de Sales-

Cundinamarca, 1999).

Page 38: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

26

La precipitación se caracteriza por presentar una temporada de lluvias de febrero a

mayo y una segunda temporada de lluvias con mayor intensidad de septiembre a

noviembre. (Alcaldia de San Francisco de Sales-Cundinamarca, 1999).

5.3 Hidrografía

El municipio de San Francisco de Sales pertenece a la hoya hidrográfica del río

Negro, ver ilustración 2, conformada por las subcuentas de los ríos Sabaneta, San Miguel,

cañas y la cuenca del rio Tabacal. (Alcaldia de San Francisco de Sales-Cundinamarca,

1999).

La subcuenta del rio Tabacal tiene como sus principales afluentes: la quebrada los

Trejos, quebrada de Agua Clara, quebrada del Muña. El rio Tabacal recoge las aguas de las

subcuentas del rio San Miguel y el rio Cañas. (Alcaldia de San Francisco de Sales-

Cundinamarca, 1999).

Ilustración 2. Mapa de ríos municipio San Francisco.

Fuente: (Gobernación de Cundinamarca, Secretaria de Planeación, 2016b).

Page 39: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

27

5.4 Población

Para el año 2017 el municipio de San Francisco de Sales tiene una población total

de 9872 habitantes de los cuales 5151 son hombres y 4721 son mujeres. (Departamento

Administrativo Nacional de Estadística, 2011).

En la tabla 8 se indican los datos de la población en la cabecera municipal del

municipio basados en los censos realizados en Colombia.

Tabla 8. Población cabecera municipal San Francisco

CENSO DANE POBLACIÓN CABECERA MUNICIPAL

1985 2034 1993 2150 2005 2851

Nota: fuente (Departamento Administrativo Nacional de Estadística, 2011).

5.5 Actividades económicas

Las principales actividades económicas del municipio corresponden a los sectores

de agricultura y ganadería; con respecto a la agricultura los productos que se cultivan

principalmente son: café, cítricos y plátano, y en menor escala son: maíz, caña panelera,

yuca, tomate, aguacate, frijol y arveja. En cuanto a la ganadería, se realiza en forma semi-

intensiva principalmente con ganado bovino, porcino, ovino, equino, caprino y cunícola. La

avicultura y la piscicultura también son trabajadas en el municipio y su comercialización se

realiza en una parte con la ciudad de Bogotá D.C y en la otra a nivel local. (P&P Gestión

Integral, 2013).

Otras actividades económicas desarrolladas en el municipio son las explotaciones

mineras y de madera; en cuanto a la minería existe la explotación de dos canteras

localizadas en la vereda Sabaneta en el sector del Alto del Vino, y en lo que respecta a la

explotación de maderas se realiza en las veredas Sabaneta, Peñón y en los cerros de Agua

Caliente aprovechando especies como el pino y eucalipto. (P&P Gestión Integral, 2013).

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28

6 DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO

DEL MUNICIPIO

6.1 Fuente de abastecimiento y captación

La fuente de agua superficial que abastece el municipio recibe el nombre de quebrada

Agua Clara, situada en la vereda Pueblo Viejo. La ronda de la quebrada se encuentra protegida

alrededor con alambre cercado para evitar la entrada de personas y/o animales.

La captación se realiza por medio de un muro de contención en concreto ubicado

transversalmente, cuenta con una malla que cubre la superficie con el fin de asegurar la calidad

del agua de la fuente, ver ilustración 3.

Ilustración 3. Estructura de captación y malla superficial.

La bocatoma está conformada por dos tuberías en PVC de 4 pulg protegidas por una

malla, dispone de una válvula de cierre en una tubería. Las tuberías convergen en un solo

conducto en tubería PVC de 6 pulg, ver ilustración 4. Cuenta con tres tuberías de vaciado PVC 4

pulg. y cada una tiene su correspondiente válvula de cierre. Tiene tres tuberías en gres de 10

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29

pulg. para ayudar al desagüe en caso de lavado o exceso de caudal. El muro de contención del

agua presenta un vertedero rectangular en su superficie para excesos de caudal.

Ilustración 4. Unión de las tuberías de captación con dirección al desarenador.

Al realizar la medición de caudal en la fuente mediante el método volumétrico se

determinó que el caudal que ofrece es de 102 l/s, y el caudal que se capta según el diseño de la

PTAP son 17 l/s. Los operarios informaron que la concesión del caudal debe renovarse.

Por otra parte según información del acueducto del municipio se cuenta con otra fuente

de abastecimiento llamada quebrada Agua Clara 2, sin embargo es una fuente alternativa que

solo se usa en caso de que la principal no cumpla con el caudal requerido (fenómenos

climáticos). El agua de esta quebrada se capta por medio de una manguera y no cuenta con una

bocatoma; adicionalmente el operador señala que la calidad de agua de esta quebrada presenta

más sedimentos que la fuente principal, situación que influye en su posterior tratamiento.

6.2 Aducción

Entre la estructura de captación y el desarenador se conduce el agua cruda a través de la

tubería de aducción la cual es de 4 pulg. en PVC.

Page 42: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

30

6.3 Desarenador

Pocos metros después de la bocatoma se encuentra el desarenador cuya estructura está

protegida de animales y personal no autorizado por medio de una cerca en alambre la cual

protege de la misma manera la bocatoma y la fuente superficial.

El desarenador consta de un solo módulo fabricado en concreto, cubierto con una malla

superficial, ver ilustración 5. Las tuberías de ingreso y salida del desarenador son de PVC 6 pulg.

y cuenta con una válvula para remoción de lodos de 3 pulg. ubicada en la parte inferior del

desarenador. La estructura cuenta con dos tapas de protección, una en la cámara de entrada y otra

en la pantalla de salida.

Ilustración 5. Estructura del desarenador.

6.4 Planta de tratamiento de agua potable – PTAP-

La planta de tratamiento de agua potable recibe el nombre “El Socorro”, se ubica en la

vereda Pueblo Viejo y está cercada con malla eslabonada para evitar el paso de personal no

autorizado, ver ilustración 6. La planta es de tipo convencional llevando a cabo los procesos de:

coagulación, floculación, sedimentación, filtración y desinfección. Actualmente trabaja con un

Page 43: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

31

caudal de 17 l/s el cual según los operarios es el caudal de operación. Está conformada por las

siguientes zonas, ver ilustración 7:

Zona de cloración

Tanque mezcla de cloro

Laboratorio

Cuarto de herramientas

Bodega de químicos

Zona de descanso y alimentación

Zona de dosificación o suministro de químicos

Ducha de seguridad

Estructura para los diferentes procesos de la planta

Baño

Ilustración 6. PTAP "El Socorro".

Page 44: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

32

Ilustración 7. Esquema PTAP.

Page 45: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

33

6.4.1 Tubería de ingreso y canaleta Parshall.

El agua cruda ingresa a la PTAP a través de una tubería de PVC que consta de un registro

de cierre e instalación de una tubería bypass para el lavado de los filtros. Se dirige a un canal de

recepción del agua y luego a la canaleta Parshall, ver ilustración 8. El canal de recepción tiene un

registro de lavado o desagüe independiente.

La canaleta Parshall es una estructura elaborada en fibra de vidrio con un ancho de

garganta de 3 pulg., ver tabla 9 e ilustración 9.

Tabla 9. Medidas canaleta Parshall

W Cm A B C D E F G K N

3” 7 45,8 47,3 18 25,5 31,5 15 31,62 2,5 4,5

Nota: Adaptado de (Valencia, 2000). No se realizó la medida de K, se tomó como guía el

valor del manual.

Ilustración 8. Canaleta Parshall.

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34

Ilustración 9. Representación y medidas canaleta Parshall.

6.4.2 Dosificador soda caustica y coagulante.

En los procesos de dosificación para la regulación del pH se emplea soda caustica

en escamas, esta sustancia se aplica por medio de una bomba dosificadora, manguera de

inyección, y taco para interrupción del proceso. La bomba dosificadora es análoga modelo

AKS 603 fabricada por SEKO-TEKNA EVO y funciona por medio de electricidad, ver

ilustración 10. Esta se encarga de succionar la solución de soda caustica y eyectarla por

medio de una manguera en el punto (C), ver ilustración 27, se gradúa acorde al resultado

del test de jarras.

Para disolver la soda caustica se cuenta con un tanque de plástico de 250 ml en

donde se deposita la solución química. Según el operario normalmente se disuelve 12 kilos

de soda caustica en 250 l de agua cada 24 horas.

Page 47: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

35

Para el proceso de coagulación se emplea sulfato de aluminio tipo B líquido,

mediante una bomba dosificadora, manguera de inyección, y taco para interrupción del

proceso, ver ilustración 10.

La preparación de la mezcla se realiza en un tanque plástico de 250 ml en donde

según el operario normalmente se depositan 125 l de agua para 100 l sulfato, cada 24 horas.

La dosificación se gradúa mediante un torno giratorio de la bomba acorde al test de jarras,

dejándola ajustada en valores entre 0 y 1.

Ilustración 10. Bomba dosificadora soda cáustica en la parte superior y bomba

dosificadora sulfato de aluminio en la parte inferior.

6.4.3 Floculación.

El floculador fue fabricado en concreto, es de tipo hidráulico de flujo vertical,

diseñado con ocho cámaras cada una con su respectiva pantalla o codo en concreto, se

ubican en forma alternada, cumpliendo características de un floculador tipo Alabama. Cada

cámara tiene un tapón que permite la extracción de lodos de manera independiente. Consta

Page 48: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

36

de una válvula de desagüe con conexión múltiple a la tubería. Cada cámara tiene una

capacidad de 3,202 m3 para una capacidad total de 27,842 m3, ver ilustraciones 11 y 12.

Ilustración 11. Floculador.

Ilustración 12. Representación y medidas floculador.

Page 49: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

37

6.4.4 Sedimentación.

El sedimentador consta de un solo módulo elaborado en concreto, se divide en una

zona de entrada que recibe el caudal, zona de sedimentación conformada con placas

paralelas inclinadas (característica de sedimentadores de ata tasa) y una zona de salida

mediante dos canales de recolección del agua a filtrar, así mismo consta de una tubería de

desagüe para lavado y expulsión de lodos.

6.4.5 Filtración.

El proceso de filtración se realiza mediante una estructura fabricada en concreto la

cual está compuesta de cuatro unidades, cada unidad tiene una dimensión de 1,32 m por

1,70 m y consta de dos válvulas de limpieza por lo que en total son 8 válvulas, ver

ilustración 13. El lecho filtrante está compuesto por antracita, arena y grava, ver ilustración

14, de las cuales cada capa es de aproximadamente 0,5m según el operario de la planta.

Ilustración 13. Válvulas de limpieza de los filtros.

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38

Ilustración 14. Réplica del lecho filtrante.

6.4.6 Desinfección.

El sistema de desinfección consta de tubería en PVC, una tubería de succión de ½

pulg. y la de la salida de la motobomba de 1 pulg. Se realiza utilizando cloro gaseoso. Los

componentes del sistema y su descripción se detallan en la tabla 10.

Tabla 10. Componentes del sistema de desinfección

Componentes Descripción

Motobomba Bomba centrifuga fabricada por la empresa Valsi de Colombia Ltda.

con las siguientes características, recopilación datos técnicos:

Voltaje: 115/ 230V-60 Hz

Corriente: 9,6/4,8 A

r/min: 3480

Flujo máximo: 172 l/min

Altura máx.: 25.65 m

Succión: 3,18 cm (

⁄ ”) NPT

Descarga: 2,54 cm (1”) NPT

Tanque de reserva Ubicado encima del techo de la zona de suministro de reactivos

Sistema de cloración El sistema de cloración presenta los siguientes componentes:

Cilindro de cloro gaseoso

Clorador marca Enchlor

Detector de gas para fugas y su tablero digital

Inyector de cloro

Tanque de mezcla de

cloro

Tiene las siguientes dimensiones:

Alto: 2,2 m

Ancho: 4 m

Ancho: 6 m

Page 51: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

39

6.4.7 Calidad del agua y laboratorio.

La planta de tratamiento dispone de un laboratorio con mesón para realizar los

análisis de calidad del agua. Los equipos e instrumentos que se registran son: equipo de

prueba de jarras, balanza digital, balanza manual (graduada cada 100 gr), vasos de

precipitados, matraces, recipientes de vidrio, probetas graduadas, fotómetro, pH-metro,

reactivos de laboratorio, nevera pequeña, turbidímetro, bolsa de agua destilada, guantes de

látex, tapabocas, reloj, bata de laboratorio, camilla primeros auxilios, entre otros. A

continuación se relacionan los principales equipos para determinar algunos parámetros de

calidad del agua, ver tabla 11.

Tabla 11. Descripción equipos laboratorio

Equipo Descripción Ilustración

Kit fotómetro Marca: Spectroquan Multi

Merk. Dispone de manual.

Emplea pilas AA de niquel-

cadmio (7) son recargables.

También funciona con

corriente alterna, es portable.

Permite descargar datos al pc

o impresora. Permite guardar

los datos de medición con

fecha y hora.

Kit turbidimetro-portable Marca: Hanna instruments. HI

98703.Viene con cubetas de

vidrio, paño. Permite guardar

los valores de turbidez y

descargarlos en un pc. Se usa

con baterías alcalinas o con

un adaptador a la corriente

alterna.

pH-metro Marca: Marca WTW, modelo

315i. Es un ph-metro digital

portátil. Se usa con baterías

AA. Viene con su respectivo

electrodo y sustancias para la

calibración del equipo.

Page 52: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

40

Balanza Marca: Marca BBG. Serie

Super –SS. New 5. Con

medidas en g, lb y kg. Se

recomienda para usos

comunes en plantas

procesadoras, panaderías,

entre otros

Equipo test de jarras Marca: Equifar.

Acondicionada para cuatro

puestos.

Nota: Datos recolectados de los manuales de los equipos.

La Secretaría de Salud Departamental periódicamente realiza muestreos de agua

cruda en las fuentes de abastecimiento y en la planta de tratamiento de agua potable. Del

mismo modo en la planta de tratamiento diariamente según el operario, se analizan los

siguientes parámetros: cloro, fosfato, pH y se realiza la prueba de jarras.

6.4.8 Depósito de reactivos.

En la PTAP El Socorro se cuenta con una caseta de madera utilizada para el

almacenamiento de los reactivos. Esta caseta tiene su propio baño y servicio de energía

eléctrica.

Los químicos almacenados se encuentran algunos en el suelo y otros elevados del

piso. Adicionalmente se almacena material de trabajo como por ejemplo alambre de púas,

esmalte sintético, entre otros.

Page 53: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

41

6.4.9 Cuarto manejo y suministro de químicos.

En este cuarto se encuentran las bombas dosificadoras del coagulante y la soda

cáustica. Así mismo se almacena el hidróxido de sodio o soda caustica sobre un palé, los

bultos de soda vienen con la respectiva señalización de sustancia química corrosiva. Se

encuentra un botiquín con la respectiva señalización, este contiene un cargador, gaza,

algodón, fósforos, manual de primeros auxilios, entre otros elementos. También lo

conforma un extintor multipropósito, careta de protección y guantes para la aplicación y

preparación de químicos.

6.5 Conducción

La conducción del agua consta de dos tramos, el primero entre el desarenador y la

PTAP, y el segundo entre la PTAP y los tanques de almacenamiento.

El primer tramo está compuesto por tubería PVC 4 pulg. en el cual se identificó una

cámara de quiebre ubicada a pocos metros del desarenador, ver ilustración 15, sin embargo

el operario indica que cuentan con una válvula de ventosa cercana a la entrada de la línea a

la PTAP.

Ilustración 15. Cámara de quiebre.

Page 54: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

42

La conducción del agua entre la PTAP y los tanques de almacenamiento se lleva a

cabo mediante un tramo de tubería de 4 pulg. PVC de aproximadamente 4 Km según lo

informado por el operario. A la salida de la PTAP se encuentra un macromedidor de caudal.

La llegada hacia los accesorios en la línea de conducción no fue posible por

cuestiones de movilidad, por tal motivo se basó en lo dicho por el operario quien señala que

el segundo tramo de conducción cuenta con dos válvulas de ventosa y una cámara de

quiebre antes de llegar a los tanques.

6.6 Tanques de almacenamiento

Actualmente hay cinco tanques de almacenamiento en el sistema de acueducto

ubicados en la vereda Pueblo Viejo los cuales se denominan: tanque San Rafael, tanque No

2 o antigua PTAP, tanque No 3, tanque No 4 y tanque No 5. A la salida de los tanques a la

red de distribución se cuenta con un macromedidor.

6.6.1 Tanque San Rafael.

Este tanque de almacenamiento está hecho en concreto y abastece un sector del

casco urbano denominado San Rafael. Es de tipo superficial en forma de paralelepípedo,

ver ilustración 16 y cuenta con dos secciones internas. Cuenta con dos tapas de lámina

corrugada en su parte superior y un flotador de rebose, ver ilustración 17, igualmente consta

de dos tuberías de ventilación. Sus dimensiones se representan en la tabla 12.

Tabla 12. Divisiones internas tanque San Rafael

Divisiones internas Altura (m) Largo (m) Ancho (m)

Sección No 1 2,5 4,315 4,61

Sección No 2 2,5 4,105 4,61

Fuente: Autores.

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43

Ilustración 16. Tanque de abastecimiento tanque San Rafael.

Ilustración 17. Flotador de rebose tanque San Rafael.

6.6.2 Tanque No 2 o antigua PTAP.

Esta estructura funcionaba como la PTAP de la cabecera urbana del municipio

siendo reemplazada por la actual PTAP “El Socorro”. Su diseño se acondicionó para

cumplir las funciones de un tanque de almacenamiento, sin embargo aún conserva las

divisiones internas propias de la planta, ver ilustración 18. La estructura externa es en

forma de paralelepípedo, hecha en concreto, ver ilustración 19, cuenta con tres tapas de

Page 56: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

44

lámina corrugada para inspección y una tubería de ventilación, además de dos válvulas para

el lavado. Las dimensiones del tanque son: Largo: 7,77 m y Ancho: 2,85 m.

Ilustración 18. Divisiones internas tanque No 2 o antigua PTAP.

Ilustración 19. Tanque No 2 o antigua PTAP.

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45

6.6.3 Tanque No 3.

Es un tanque de tipo superficial en forma de paralelepípedo con un solo módulo, ver

ilustración 20, cuenta con una tapa de lámina corrugada para inspección, dos tuberías de

ventilación en su parte superior y un registro de lavado. Sus dimensiones se representan en

la tabla 13.

Ilustración 20. Tanque de almacenamiento No 3.

Tabla 13. Divisiones internas tanque No 3

Divisiones internas Altura (m) Largo (m) Ancho (m)

Sección No 1 2,91 10,49 6,01

6.6.4 Tanque No 4.

Es una estructura en concreto con dos módulos, de tipo superficial (con una parte

semienterrada) en forma de paralelepípedo, ver ilustración 21, cuenta con dos tapas de

lámina corrugada para su inspección, dos válvulas de lavado y cuatro tubos de ventilación.

Sus dimensiones se representan en la tabla 14.

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Ilustración 21. Tanque de almacenamiento No 4.

Tabla 14. Divisiones internas tanque No 4

Divisiones internas Altura (m) Largo (m) Ancho (m)

No 1 2,863 5,30 5,56

No 2 2,863 4,50 5,56

6.6.5 Tanque No 5.

Este tanque de almacenamiento se ubica a unos cuantos metros de la zona de

tanques de almacenamiento principal y abastece una fracción de la red de distribución de la

cabecera urbana.

6.7 Red de distribución

El conjunto de tuberías que conforma la malla de distribución de agua apta para

consumo humano está instalado en tubería de PVC. La red dispone de instalación de

acometidas domiciliarias y su respectivo micromedidor por usuario identificado con un

código evidenciado en la factura.

Para protección contra incendios se tienen cinco hidrantes y un sexto que no se

encuentra disponible por avería. Los hidrantes son de 3 pulg. y la manguera para su uso es

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47

de 2 pulg. En la siguiente tabla se presenta la ubicación de los hidrantes, ver tabla 15, cabe

recalcar que los hidrantes se ubican circundando el parque principal.

Tabla 15. Ubicación descriptiva de los hidrantes

Ref. Hidrantes Ubicación

descriptiva

Descripción Ilustración

A Hidrante

No 1

Hidrante ubicado al

lado de la alcaldía

municipal en la

esquina.

Diámetro: 3 pulg.

Presión de trabajo:

200 PSI

B Hidrante

No 2

Hidrante ubicado al

frente del centro de

salud, está cubierto

por plantas.

Diámetro: 3 pulg.

C Hidrante

No 3

Hidrante ubicado al

lado de la panadería

caprichos que es en

una esquina.

Diámetro: 3 pulg.

Presión de trabajo:

200 PSI

D Hidrante

No 4

Hidrante ubicado al

frente de la

distribuidora de pollo

criollo la economía

No 1.

Diámetro: 3 pulg.

Page 60: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

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D Hidrante

No 5

Hidrante ubicado

frente a una sede del

colegio República de

Francia.

Diámetro: 3 pulg.

F Hidrante

No 6 (en

espera de

ser

reparado)

Frente a la plaza de

mercado había un

hidrante que fue

averiado

completamente en un

accidente, no se ha

reparado.

Diámetro: 3 pulg.

Nota: para la ubicación de cada hidrante en la red, ver ilustración 22.

La Secretaría de planeación y la Asociación de Usuarios del Acueducto no cuentan

con un plano de la red de distribución actualizado en donde se detalle la ubicación

georreferenciada de las redes y sus componentes, así como la zona de expansión urbana;

por tal motivo se tomó como referencia el plano de acueducto del Esquema de

Ordenamiento Territorial del municipio para la ubicación de los hidrantes, ver ilustración

22.

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Ilustración 22. Plano red de distribución.

Adaptación ubicación hidrantes de (Alcaldia de San Francisco de Sales-

Cundinamarca, 1999).

Page 62: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

50

7 FUNCIONAMIENTO, OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DEL SISTEMA

DE ACUEDUCTO

A continuación se describe el funcionamiento del sistema, labores operativas e

identificación de problemas de operación y mantenimiento.

7.1 Funcionamiento del sistema

Descripción del funcionamiento en cada unidad.

7.1.1 Captación.

El funcionamiento de la estructura de captación se especifica a continuación, ver

ilustración 24.

1. El agua es captada por medio de tuberías de acceso PVC de 4 pulg. (A) convergiendo en

la tubería de aducción PVC de 6 pulg. (B) con dirección al desarenador. Cuando hay altos

niveles de caudal en la fuente se emplean granadas las cuales evitan el paso de objetos

solidos que pueden obstruir las tuberías, ver ilustración 23.

2. En caso de exceso de caudal el agua rebosa por el vertedero (C).

3. Para el vaciado de la bocatoma se utilizan tres tuberías de 4 pulg. (D) con su respectivo

registro de cierre.

4. En la evacuación del agua se emplean tres tuberías de 10 pulg. en gres (E).

Ilustración 23. Granada de captación.

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51

Ilustración 24. Representación bocatoma para funcionamiento.

7.1.2 Aducción.

El transporte de agua se realiza a flujo libre por gravedad a través de una tubería en

PVC. Cómo la línea de aducción es de una longitud corta, no cuenta con accesorios de

apoyo para su funcionamiento.

7.1.3 Desarenador.

El objetivo del desarenador es decantar las partículas de un tamaño específico por

medio de la sedimentación de partículas provocada por el movimiento interno del agua en

el desarenador y las características dimensionales del mismo. A continuación se describe el

proceso de funcionamiento del desarenador, ver ilustraciones 25 y 26.

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1. El agua proveniente de la aducción ingresa por la tubería PVC 6 pulg. (A).

2. El fluido desciende debido al muro de aquietamiento y se sedimenta el material más

grueso (B).

3. En la zona de sedimentación las partículas restantes decantan hasta llegar a la zona de

lodos (C).

4. La zona de lodos retiene las partículas que fueron sedimentadas y pueden ser expulsadas

al abrir la válvula de la tubería de lavado de 3 pulg. en la parte inferior de la estructura (D).

5. La zona de salida del sedimentador cuenta con un muro de aquietamiento que separa la

zona de sedimentación del canal de salida de la estructura, este restringe el paso del

material con una densidad menor a la del agua y contribuye a dirigir el agua a la tubería de

salida del desarenador. (E).

6. El agua sale hacia la planta de tratamiento por medio de una tubería PVC 6” (F).

Ilustración 25. Representación desarenador medidas vista planta y perfil.

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53

Ilustración 26. Vista frontal desarenador.

7.1.4 Planta de tratamiento de agua potable.

A continuación se describe el funcionamiento de las unidades de la planta de

tratamiento.

7.1.4.1 Tubería de ingreso y canaleta Parshall.

Para detallar el proceso en la canaleta Parshall ver ilustración 27.

1. El agua cruda ingresa por medio de una tubería PVC de 4 pulg. (A) al canal de recepción

(B) de la canaleta.

2. En el vertedero (B) se realiza la dosificación de soda caustica (C) por medio de una

manguera.

Page 66: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

54

3. El agua continua el trayecto hasta llegar a la zona convergente de la canaleta (D), en esta

se realiza la medición del caudal (E) (a los 2/3 del largo=30,53 cm) con una regla graduada

para la canaleta.

4. La mezcla rápida se realiza en la zona divergente de la canaleta, allí se produce una

turbulencia debido a la pendiente ascendente con respecto a la garganta de la canaleta (F).

Para efectuar la mezcla se dosifica coagulante sulfato de aluminio líquido tipo B.

Ilustración 27. Representación para funcionamiento canaleta Parshall vista planta y

corte transversal.

Page 67: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

55

7.1.4.2 Floculación.

El agua proveniente de la mezcla rápida efectuada en la canaleta Parshall ingresa al

floculador para realizar el proceso de mezcla lenta. Este proceso se realiza de manera

vertical, ver ilustración 28.

1. El agua ingresa a la primera cámara (A) y desciende para ingresar por medio de una

pantalla a la segunda cámara (B).

2. Una vez el agua entra al codo de la segunda cámara (C) asciende a través de este para

luego descender por el codo (D) y continua su trayecto en la tercera cámara (E) hasta

completar el recorrido por las 8 cámaras. A medida que el agua sigue su curso se van

formando los flóculos.

Ilustración 28. Trayecto del agua en las 4 primeras cámaras del floculador.

7.1.4.3 Sedimentación

Para detallar el proceso de funcionamiento del sedimentador, ver ilustración 29.

1. El agua ingresa por el canal de recolección del agua floculada (A), de ahí ingresa al

sedimentador a través de 7 tuberías (B).

2. En la estructura se encuentra una pared (C) que funciona como cortina para que las líneas

de flujo de agua desciendan al fondo del sedimentador.

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56

3. Los flóculos formados van sedimentando por efecto de la gravedad y ayudados por las

placas paralelas que sirven de retención. (E)

4. El agua sedimentada asciende y es conducida a los filtros a través de los canales

recolectores (D).

Ilustración 29. Representación y medidas sedimentador vista planta.

7.1.4.4 Filtración.

El agua proveniente del sedimentador ingresa a los filtros para continuar con su

tratamiento de potabilización. La filtración se lleva a cabo por efecto de gravedad,

siguiendo un sentido de flujo descendente. A continuación se describe el funcionamiento

de la estructura de filtración, ver ilustraciones 30 y 31.

El agua ingresa al canal de distribución por medio de dos canales recolectores del

agua sedimentada (A).

Page 69: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

57

Por medio de cuatro tuberías el agua pasa del canal de distribución a las cámaras de

filtración correspondientes. (B).

El flujo del agua desciende por el lecho filtrante el cual retiene las partículas y

microorganismos que no pudieron ser retenidos en los procesos de floculación y

sedimentación (C).

El agua filtrada ingresa por los orificios del falso fondo (D) y se dirige al canal de

interconexión (E).

Luego el flujo de agua pasa por medio de una tubería ubicada al fondo del canal de

interconexión y se dirige al canal de recolección de salida. (F).

A través de la tubería de salida el agua es conducida al proceso de desinfección.

(G).

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58

Ilustración 30. División interna y componentes de los filtros.

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59

Ilustración 31. Representación vista planta y medidas de los filtros.

7.1.4.5 Cloración

Para detallar el proceso en el sistema de desinfección ver ilustración 32.

1. Se succiona una parte del agua de los filtros mediante una motobomba de succión (B) a

través de la tubería de cloración (A) (línea roja), el agua succionada se almacena en un

tanque de reserva de agua filtrada (C).

2. Del tanque de reserva sale a través de una tubería y se dirige a la zona de cloración (E),

ver ilustración 33.

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60

3. En la zona de cloración (E) se encuentra la pipa de cloro, una conexión flexible, la

trampa, el clorador e inyector. El cloro de desplaza de la pipa a la conexión flexible,

dirigiéndose a la trampa y el clorador. Debido a la presión del agua y el inyector el agua

succiona el cloro del clorador.

4. El agua con cloro llega a través de una tubería (F) al tanque de mezcla, lugar en donde

termina de mezclarse con el agua proveniente directamente de los filtros (G).

5. El agua con cloro del tanque de mezcla sale a través de la tubería de conducción 2.

Ilustración 32. Sistema de desinfección.

Page 73: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

61

Ilustración 33. Zona de cloración.

7.1.5 Conducción.

Las condiciones topográficas del terreno favorecen el transporte del agua a presión

por acción de la gravedad.

Los operarios señalan que realizaron un tipo de apertura en la tubería con el fin de

permitir el escape de aire que se acumula en la tubería, ver ilustración 34, intentando

cumplir las mismas funciones de una válvula de ventosa.

Page 74: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

62

Ilustración 34. Apertura en la tubería para escape de aire.

7.1.6 Tanques de almacenamiento.

Para la relación entre cada descripción del funcionamiento y su representación

ilustrativa, remitirse a anexo 1. Esquema tanques.

7.1.6.1 Tanque de almacenamiento San Rafael.

De la línea de conducción se deriva una tubería de PVC 2 pulg. por medio de la cual

el agua ingresa al tanque de almacenamiento San Rafael (ver A). Esta tubería cuenta

con su respectivo registro de cierre.

El agua se dirige a la red de distribución del sector San Rafael por medio de una

tubería de PVC 3 pulg. Esta tubería cuenta con su respectivo registro de cierre (ver

B).

Cuando el tanque está parcialmente lleno el agua se transporta por medio de una

tubería de 1 ½ pulg que sale de la parte superior del tanque. (ver C).

Page 75: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

63

7.1.6.2 Tanque No 2 o antigua PTAP.

El tanque de la antigua PTAP se encarga de recibir el agua de la línea de

conducción y en caso de periodos de lluvia recibe del tanque San Rafael. Cabe aclarar que

este tanque no almacena el agua, solamente es un tanque de paso de flujo.

El agua proveniente directamente de la línea de conducción ingresa al tanque por

medio de una tubería PVC 3 pulg. De igual manera una tubería de 1 ½ pulg

proveniente del tanque San Rafael está conectada a esta tubería principal, y cuenta

con su respectivo registro de corte (ver D).

Por medio de la tubería de salida PVC 4 pulg. (ver F) el agua se dirige al tanque de

almacenamiento No 3.

7.1.6.3 Tanque de almacenamiento No 3.

El agua proveniente del tanque No 2 ingresa a este tanque por medio de una tubería

en PVC 4 pulg. (ver G) y alimenta directamente la red de distribución a través de

una tubería de PVC 4 pulg (ver K).

Este tanque puede recibir el agua directamente de la línea de conducción gracias a la

T instalada (ver H) e ingresa por una tubería de PVC 3 pulg. con su respectivo

registro de cierre (ver I).

En los periodos de alta pluviosidad el agua pasa al tanque No 4 a través de una

tubería de PVC 4 pulg. ubicada en la parte superior de la estructura (ver J).

7.1.6.4 Tanque de almacenamiento No 4.

El agua ingresa desde el tanque No 3 por medio de una tubería en PVC 4 pulg. (ver

M).

Este tanque puede recibir el agua directamente de la línea de conducción para lo

cual se abre la válvula (ver N) e ingresa al tanque (ver O).

Page 76: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

64

Este tanque puede enviar directamente el agua a la red de distribución por medio de

una tubería de PVC 4 pulg. (ver P).

7.1.7 Red de distribución.

La red de distribución del municipio es de tipo abierta, la cual cuenta con una

tubería principal de distribución desde la cual parten ramales hacia los puntos de reparto de

agua. Según la observación de las calles del municipio (no más de una calle principal), la

forma de la red es alargada e irregular.

Por otra parte las características topográficas determinan que la distribución se

realice por acción de la gravedad. Cada vivienda hace uso del servicio de agua potable por

medio de su conexión domiciliaria con su respectiva acometida.

7.2 Labores operativas en la actualidad

A continuación se describen las labores operativas en la actualidad.

7.2.1 Fuente superficial y bocatoma.

Las labores operativas se describen en la tabla 16.

Tabla 16. Actividades de operación actual fuente superficial y bocatoma

ACTIVIDAD FRECUENCIA CANTIDAD

DE

OPERARIOS

NOTA

Recorrido-inspección

cuenca

Anualmente Dos Se realiza con el propósito de

inspeccionar posibles vertimientos,

estado de la cuenca.

Visita fuente

superficial

Diariamente Uno Se realiza con el propósito de verificar

el nivel del agua de la bocatoma,

turbiedad, presencia de animales.

Medición calidad del

agua

Trimestral Uno Esta actividad se encuentra a cargo de

un ingeniero del Ministerio de Salud.

Limpieza malla de

captación

Diariamente Uno Se realiza de acuerdo a las condiciones

del agua, cuando se considera

necesario.

Page 77: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

65

7.2.2 Aducción

Las labores operativas se describen en la tabla 17.

Tabla 17. Actividades de operación actual aducción

ACTIVIDAD FRECUENCIA CANTIDAD

DE

OPERARIOS

NOTA

Inspección de la

tubería.

Diariamente Uno En el recorrido de inspección se busca

identificar conexiones en ruta y el

estado de la aducción (fugas) que

reduzcan el caudal que es conducido a

la planta de tratamiento.

7.2.3 Desarenador.

Las labores operativas se describen en la tabla 18.

Tabla 18. Actividades de operación actual desarenador

ACTIVIDAD FRECUENCIA CANTIDAD

DE

OPERARIOS

NOTA

Disposición y

tratamiento de lodos.

Mensualmente Uno Los lodos extraídos por la válvula de

desagüe son colocados en el terreno

aledaño a la estructura.

Inspección de la

estructura y su

funcionamiento

Diariamente Uno Se inspecciona el estado y

funcionamiento de la estructura y

accesorios de entrada y salida que no

cuenten con roturas o presenten alguna

anormalidad.

Verificación de los

alrededores

Diariamente Uno Comprobación de que no haya acceso

de animales mayores al desarenador y

de las plantas que se están cultivando o

que ya están cultivadas.

Limpieza y

desinfección

Mensualmente Uno El desarenador se limpia y desinfecta al

mismo tiempo que la bocatoma. Se

demora aproximadamente hora y

media. Se desocupa el tanque por

medio de la válvula de limpieza de

lodos.

7.2.4 Canaleta Parshall.

Las labores operativas se describen en la tabla 19.

Page 78: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

66

Tabla 19. Actividades de operación actual canaleta Parshall

ACTIVIDAD FRECUENCIA CANTIDAD

DE

OPERARIOS

NOTA

Medición del caudal Diariamente Uno Para esta actividad el operario

encargado ya tiene establecido el punto

del caudal requerido.

Preparación y

aplicación coagulante

Diariamente Uno La preparación de la cantidad de

coagulante en algunos casos de asume

de acuerdo a las características visuales

observadas del agua.

Ajuste dosificación

mediante bombas

dosificadoras de soda

cáustica y coagulante

Diariamente Uno

Se ajusta la rata de dosificación

mediante el tornillo regulador de la

bomba. Acorde al test de jarras.

Generalmente de la dosificación soda

es 108 ml/s y del sulfato de aluminio es

60 ml/s

7.2.5 Floculador.

Las labores operativas se describen en la tabla 20.

Tabla 20. Actividades de operación actual floculador.

ACTIVIDAD FRECUENCIA CANTIDAD

DE

OPERARIOS

NOTA

Lavado de

floculadores

Trimestral Uno Se requiere suspender el ingreso del

agua a la planta durante el tiempo de

lavado.

Retiro y disposición de

lodos

Trimestral Uno Se aprovecha el momento de lavado

del floculador y mediante la

manipulación de los tapones de cada

cámara se expulsan los lodos,

aprovechando la presión del agua por

la tubería de vaciado y lavado.

Medición calidad del

agua

Eventual Uno Para esta actividad no se tiene una

frecuencia establecida

7.2.6 Sedimentador.

Las labores operativas se describen en la tabla 21.

Page 79: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

67

Tabla 21. Actividades de operación actual sedimentador

ACTIVIDAD FRECUENCIA CANTIDAD

DE

OPERARIOS

NOTA

Lavado de las

unidades

Trimestral Uno En esta actividad se expulsan los lodos retenidos por medio de una válvula de desagüe, igualmente se lava la estructura gracias a una manguera que expulsa agua a presión. Este lavado incluye la limpieza de las placas inclinadas.

7.2.7 Filtración.

Las labores operativas se describen en la tabla 22.

Tabla 22. Actividades de operación actual filtración

ACTIVIDAD FRECUENCIA CANTIDAD

DE

OPERARIOS

NOTA

Lavado de las

unidades

Dos veces al día

(mañana y

tarde)

Uno Esta actividad se realiza mediante retro

lavado por acción del agua a presión y

en contraflujo limpiando todas las

cámaras simultáneamente. Se

manipulan las válvulas de entrada,

salida y by-pass para el desarrollo de

este proceso.

7.2.8 Zona cloración.

Las labores operativas se describen en la tabla 23.

Tabla 23. Actividades de operación actual zona cloración

ACTIVIDAD FRECUENCIA CANTIDAD

DE

OPERARIOS

NOTA

Dosificación Cl Diariamente Uno Se verifica mediante el rotámetro el

gasto de Cl, si se presenta algún escape

de cl.

Bomba succión de

agua filtrada

Diariamente Uno Se verifica que esté funcionando y

succione agua cada 15 minutos.

Page 80: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

68

Verificación y ajuste

nivel del agua tanque

de reserva

Diariamente Uno Para la verificación del nivel del agua

el operador tiene como guía una

manguera indicadora nivel de agua. En

caso de que se almacene suficiente

agua, apaga la bomba de succión.

7.2.9 Conducción.

Las labores operativas se describen en la tabla 24.

Tabla 24. Actividades de operación actual conducción

ACTIVIDAD FRECUENCIA CANTIDAD

DE

OPERARIOS

NOTA

Inspección de la línea

de conducción

Diariamente Uno Con el objetivo de detectar puntos de

riesgo como derrumbes, hundimientos,

etc.

Limpieza cámara de

quiebre

Cada vez que es

necesario

Uno La limpieza incluye la desinfección de

la cámara internamente

7.2.10 Tanques de almacenamiento.

Las labores operativas se describen en la tabla 25.

Tabla 25. Actividades de operación actual tanques de almacenamiento

ACTIVIDAD FRECUENCIA CANTIDAD

DE

OPERARIOS

NOTA

Inspección rutinaria. Diariamente Uno La inspección rutinaria se lleva a cabo

para detectar posibles fisuras y fugas.

Disposición y

tratamiento de

residuos líquidos

Trimestral Uno o dos Los residuos líquidos generados en el

lavado de los tanques son dispuestos en

el terreno aledaño a la estructura.

Medición del nivel del

agua

Eventual Uno En el tanque San Rafael se realiza esta

actividad mediante una manguera de

plástico transparente colocada a lado de

una regla graduada, colocada

coincidiendo su cero con el del fondo

del tanque.

Lavado de los tanques Tres veces al

año

Uno o dos Los tanques son desocupados para

realizar el procedimiento.

Page 81: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

69

7.2.11 Red de distribución.

Las labores operativas se describen en la tabla 26.

Tabla 26. Actividades de operación actual red de distribución

ACTIVIDAD FRECUENCIA CANTIDAD

DE

OPERARIOS

NOTA

Medición de consumo Por cada

periodo de

facturación

Uno Se realiza lectura del medidor por parte

de los operarios.

Corte del servicio Eventual Uno Mediante un registro de corte se

sanciona a los usuarios morosos.

7.3 Labores de mantenimiento en la actualidad

A continuación se describen las labores operativas en la actualidad.

7.3.1 Fuente superficial y bocatoma.

Las labores de mantenimiento se describen en la tabla 27

Tabla 27. Actividades de mantenimiento actual fuente superficial y bocatoma

ACTIVIDAD FRECUENCIA CANTIDAD

DE

OPERARIOS

NOTA

Lavado bocatoma Mensual Dos Evitar acumulación de lodos

Reforestación ronda

de la quebrada:

seguimiento especies

sembradas

Proyecto a largo

plazo

Dos.

Involucra

empresa de

acueducto y

usuarios

Proyecto en conjunto con la CAR,

siembra de árboles nativos con el fin de

proteger el nacimiento. Se verifica el

estado de crecimiento de las especies

sembradas.

Lavado válvulas y

aplicación

anticorrosivo

No tiene una

frecuencia

establecida

Dos Se ha realizado limpieza de válvulas,

sin embargo no se tiene establecida una

frecuencia.

Revisión cercado Diariamente Uno Se realiza con el propósito de proteger

la fuente superficial de agua y especies

sembradas

7.3.2 Aducción.

Las labores de mantenimiento se describen en la tabla 28.

Page 82: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

70

Tabla 28. Actividades de mantenimiento actual aducción

ACTIVIDAD FRECUENCIA CANTIDAD

DE

OPERARIOS

NOTA

Reparación por rotura

de tuberías

Eventual Uno La variación del caudal en las

estructuras posteriores a la aducción es

la que avisa el daño de la tubería.

7.3.3 Desarenador.

Las labores de mantenimiento se describen en la tabla 29.

Tabla 29. Actividades de mantenimiento actual desarenador

ACTIVIDAD FRECUENCIA CANTIDAD

DE

OPERARIOS

NOTA

Reparación de fugas y

grietas

Eventual Uno Se evidencia la necesidad de tomar

acciones correctivas cuando el operario

observa que no llega a las estructuras

posteriores la cantidad suficiente de

agua, lo que le induce que puede haber

algún inconveniente en el desarenador.

7.3.4 Canaleta Parshall-coagulación.

Las labores de mantenimiento se describen en la tabla 30.

Tabla 30. Actividades de mantenimiento actual canaleta Parshall

ACTIVIDAD FRECUENCIA CANTIDAD

DE

OPERARIOS

NOTA

Mantenimiento

bombas dosificadora

de soda cáustica y

coagulante

Semestralmente Acorde a lo

requerido

A cargo de cargo de Aguasorr

Colombia S.A.S

7.3.5 Floculador.

Las labores de mantenimiento se describen en la tabla 31.

Page 83: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

71

Tabla 31. Actividades de mantenimiento actual floculador

ACTIVIDAD FRECUENCIA CANTIDAD

DE

OPERARIOS

NOTA

Reparación grietas

exteriores de a la

estructura

Anualmente Uno No se tiene una frecuencia establecida.

Sin embargo en el año 2016 se

cubrieron e impermeabilizaron.

7.3.6 Sedimentador.

Las labores de mantenimiento se describen en la tabla 32.

Tabla 32. Actividades de mantenimiento actual sedimentador

ACTIVIDAD FRECUENCIA CANTIDAD

DE

OPERARIOS

NOTA

Arreglo de fisuras y

grietas de la

estructura

Anualmente Uno Se arreglan las fisuras de las paredes

externas de la estructura e

impermeabilizan.

7.3.7 Filtración.

Las labores de mantenimiento se describen en la tabla 33.

Tabla 33. Actividades de mantenimiento actual filtración

ACTIVIDAD FRECUENCIA CANTIDAD

DE

OPERARIOS

NOTA

Reparación estructura Eventual Uno Se reparan las fisuras de las paredes y

se agrega pintura anticorrosiva y

material impermeabilizante.

Cambio de lecho

filtrante

Eventual Empresa externa La empresa que provee el lecho

filtrante a la planta es la encargada de

cambiarlo cuando esta colmatado.

7.3.8 Zona cloración.

Las labores de mantenimiento se describen en la tabla 34.

Page 84: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

72

Tabla 34. Actividades de mantenimiento actual zona cloración

ACTIVIDAD FRECUENCIA CANTIDAD

DE

OPERARIOS

NOTA

Bomba succión de

agua filtrada

Semestralmente Acorde a lo

requerido

A cargo de cargo de Aguasorr

Colombia S.A.S

Verificación inyector Semestralmente Acorde a lo

requerido

Realizado por Aguasorr Colombia

S.A.S. Requiere se ajustes ya que el

inyector por degastes pierde precisión.

7.3.9 Conducción.

Las labores de mantenimiento se describen en la tabla 35.

Tabla 35. Actividades de mantenimiento actual conducción

ACTIVIDAD FRECUENCIA CANTIDAD

DE

OPERARIOS

NOTA

Reparación de la

tubería

Eventual Uno La variación del caudal en las

estructuras posteriores a la aducción es

la que avisa el daño de la tubería.

7.3.10 Tanques de almacenamiento.

Las labores de mantenimiento se describen en la tabla 36.

Tabla 36. Actividades de mantenimiento actual tanques de almacenamiento

ACTIVIDAD FRECUENCIA CANTIDAD

DE

OPERARIOS

NOTA

Reparación fisuras y

grietas

Eventual Uno Se evidenció en la visita que las fisuras

de los tanques las cuales eran notables,

fueron reparadas y las paredes de los

tanques fueron pintadas.

7.3.11 Red de distribución.

Las labores de mantenimiento se describen en la tabla 37.

Page 85: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

73

Tabla 37. Actividades de mantenimiento actual red distribución

ACTIVIDAD FRECUENCIA CANTIDAD

DE

OPERARIOS

NOTA

Arreglo de roturas y

fugas.

Eventual Entre uno a tres Desde el centro de operación se

ordenan las medidas de mantenimiento

correspondientes con base a las

comunicaciones de reclamos y daño

que reporten los usuarios. Los

materiales usados para la reparación se

ubican en un almacén o cuarto de

herramientas. Las reparaciones se

basan en la ubicación de las tuberías

conocidas empíricamente por los

operarios, por tal razón según ellos, es

innecesario el uso del plano. Los

micromedidores frecuentemente

presentan fugas.

Trabajos de

mantenimiento

programado

Eventual Entre uno a tres La información a los usuarios de la

suspensión momentánea del servicio se

brinda mediante el uso de los parlantes

municipales.

Cambio de material de

tubería

Eventual Entre uno a tres Se realizó cambio completo de tubería

de asbesto-cemento a PVC.

7.4 Identificación problemas de operación y mantenimiento

Para identificar el estado de funcionamiento y capacidad del sistema realizaron los

cálculos que pueden influir en las actividades operativas y de mantenimiento, así mismo se

determinaron posibles falencias operativas, ver tabla 38.

Tabla 38. Estado físico y generalidades de las estructuras

BOCATOMA

En la estructura de la bocatoma se

observó acumulación de hojas y

tierra que obstruyen el paso libre

del agua por las tuberías, así

mismo dificultan el proceso de

inspección, ver ilustración 35.

Ilustración 35. Acumulación hojas y tierra en la

bocatoma.

Page 86: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

74

DESARENADOR

Presencia de lama en paredes

exteriores e interiores, así como la

materia orgánica flotante. En la

entrada de la tubería al desarenador

se detectó una fuga de agua, ver

ilustraciones 36 y 37.

Ilustración 36. Fuga en el desarenador.

Ilustración 37. Lama en paredes del desarenador.

ADUCCIÓN Y CONDUCCIÓN

No se dispone de válvulas de purga

para la evacuación de sedimentos en

las tuberías. En la tubería de

conducción después del desarenador,

se tiene una abertura que simula una

válvula ventosa, ver ilustración 38,

se tapa con un corcho y cuando se

llena de aire lo expulsa.

Ilustración 38. Apertura de tubería utilizada como

ventosa.

CANALETA PARSHALLL

En algunas visitas se observó que el

punto de dosificación de coagulante

no se está ubicado en el punto de

mayor turbulencia, lo que podría

ocasionar que no efectúe

correctamente la mezcla rápida que

es la función del punto de

turbulencia, ver ilustración 39.

La manguera de dosificación se

sujeta con una piedra, razón por la

cual podría tener desplazamientos.

En las visitas realizadas no se realizó

el test de jarras y se determinaron los

parámetros de calidad del agua.

Ilustración 39. Punto de dosificación canaleta

Parshall.

Page 87: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

75

CANAL DE RECEPCION CANALETA

En los pliegues del canal de

recepción del agua se observan

agrietamientos, así como en la parte

superior los cuales deben ser objetos

de manteniendo para conservar la

estructura y evitar posibles daños

posteriores. Presencia de lama en

esquinas y bordes expuestos al agua

y humedad, ver ilustración 40.

Ilustración 40. Grietas en canal de recepción.

VÁLVULA INGRESO AGUA CRUDA A LA PLANTA

Presencia de hojas y accesorios

ajenos a la estructura como codos de

PVC, inundación de la caja y

oxidación en la válvula, ver

ilustración 41.

Ilustración 41. Estado válvula de ingreso a la planta.

TANQUES

Oxidación en algunas tapas de los

tanques, ver ilustración 42. No se

dispone de una regla graduada para

medir el volumen de agua en los

tanque de almacenamiento

Ilustración 42. Oxidación en tapas de los tanques.

7.4.1 Cálculos del sistema de acueducto.

A continuación se describen los cálculos realizados de algunos parámetros acorde a la

estructura del sistema de acueducto.

7.4.1.1 Fuente superficial agua clara.

En la fuente superficial se halló su caudal, el procedimiento se describe a

continuación:

Page 88: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

76

La medición de caudal se determinó por el método velocidad-área o flotador, con el

siguiente procedimiento:

Se seleccionó el tramo en donde el agua fluye libremente.

Se seleccionaron 2 tramos, uno de inicio y otro de llegada, de esta manera se midió

la longitud (x), ver tabla 39, o largo del tramo seleccionado

Se midió el ancho (y), ver tabla 39, del tramo seleccionado. Se dividió el ancho en 5

partes como referencia para medir la profundidad del tramo seleccionado, ver tabla

40.

El ancho (y) seleccionado midió 324 cm, por lo tanto:

Cada 64,8 cm respecto al ancho seleccionado se realiza la medición de la altura.

Tabla 39. Medidas tramo seleccionado - medición del caudal

Ancho (y) 324 cm

Largo (x) 280 cm

Tabla 40. Medidas altura

TRAMO Inicio 1 2 3 4 5

ANCHO (y) - 64,8 cm 129,6 cm 194,4 cm 259,2 cm 324 cm ALTURA (z) 39 cm 41,4 cm 39,3 cm 39,65 cm 39,4 cm 38,2 cm

Se determinó un área mojada de 12900 cm2 o su equivalente a 1,29m

2, dibujando el

perfil batimétrico, ver ilustración 43.

Ilustración 43. Perfil batimétrico fuente superficial.

Page 89: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

77

Para determinar la velocidad se lanzó un pin-pon aguas arriba y se determinó el

tiempo de llegada aguas abajo de la longitud seleccionada. Se seleccionaron tres tramos

para lanzar los pimpones, ver tabla 41.

Tabla 41. Registro velocidad del pin-pon

Longitud (m) Tiempo (s) Velocidad (m/s)

L. DERECHA

2,8 32 0,0875

2,8 29 0,0965

2,8 33 0,0848

CENTRO

2,8 39 0,0717

2,8 40 0,07

2,8 32 0,0875

L. IZQUIERDO

2,8 51 0,0549

2,8 35 0,08

2,8 35 0,08

Se halló la velocidad promedio

Para determinar el caudal de la fuente se empleó la formula

7.4.1.2 Desarenador.

Determinación parámetros técnicos del desarenador:

Carga hidráulica superficial.

q=Carga hidráulica superficial (m3/m

2/día)

Q=Caudal medio diario o máximo diario (m3/día)

As=Área superficial (m2)

Page 90: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

78

Para hallar el caudal medio diario se determinó el valor proyectado para el año

2016.

Conversión a m3/d

(

) (

)

Para hallar el área superficial se toman las dimensiones del tanque: largo (L) *ancho

(B)

Carga hidráulica superficial

Período de retención hidráulico.

V=Volumen del tanque (m3)

Q= Caudal medio diario (m3/h)

θ=Periodo de retención hidráulica (h)

Conversión caudal a m3/h

(

) (

)

Volumen del tanque

B=Ancho (m)

L= Largo (m)

H= Profundidad útil (m)

Período de retención hidráulico

Page 91: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

79

Eficiencia del desarenador.

Para hallar la eficiencia del desarenador se despeja la fórmula:

Número de Hazen: Tabla 9.3 López, 2003

θ: Periodo de retención hidráulico (h)

t: Tiempo de caída de la partícula (h)

Para hallar el tiempo de caída de la partícula se utiliza la fórmula:

H: Profundidad útil de sedimentación

Vs: Velocidad de sedimentación

Para determinar la velocidad de sedimentación se utiliza la fórmula:

Vs: Velocidad de sedimentación de la partícula (cm/s)

g: Aceleración de la gravedad (981cm/s2)

ps: Peso específico de la partícula; (arenas = 2,65)

p: Peso específico del fluido, (agua=1,00)

µ: viscosidad cinemática del fluido (cm/s2) Para el municipio de San Francisco que

tiene una temperatura media de 20 ºC y según la tabla 9.2 (López, 2003) la

viscosidad cinemática del fluido es: 0,01007 cm2/s

d: diámetro de partículas a remover: 0,05 mm: 0,005 cm

Tiempo de caída de la partícula:

(H: 1,551 m = 155.1 cm)

Se convierte el tiempo a horas:

Page 92: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

80

(

)

No. de Hazen:

Según la tabla 42, para un número de Hazen de 1,5 y un desarenador con deflectores

deficientes (n=1) se puede deducir que el porcentaje de remoción del desarenador tiene una

eficiencia del 60%.

Tabla 42. No de Hazen

Remoción (%)

Condiciones 87,5 80 15 70 65 60 55 50

n=1 7,00 4,00 3,00 2,30 1,80 1,50 1,30 1,00

Fuente: (López, 2003, pág. 191).

Relación entre velocidad horizontal y velocidad de asentamiento.

Para que el desarenador opere adecuadamente, se recomienda que cumpla con la

siguiente relación entre velocidad horizontal y velocidad de asentamiento.

Vs = velocidad de sedimentación =

Vh = velocidad horizontal

Vo = q = carga hidráulica superficial (cm/s)

(

)

= 0,00153 m/s = 0,153 cm/s

Page 93: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

81

Capacidad de remoción de lodo.

Para hallar la capacidad de remoción de lodo se determinó la pendiente de la zona

de lodos utilizando la siguiente fórmula:

Distancia en vertical = Diferencia de alturas entrada y salida del desarenador =

0,107 m

Distancia en horizontal = L = 3,96 m

7.4.1.3 Floculador.

Se determinaron algunos parámetros de diseño del RAS 2000 de la estructura actual

Volumen de la cámara de acuerdo a la altura lámina de agua.

Altura lámina de agua: Se sacó un promedio ya que altura de agua en cada cámara

no es constante, va disminuyendo.

Volumen total de la unidad.

Tiempo de retención hidráulica.

Page 94: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

82

7.4.1.4 Sedimentador.

Área superficial.

Carga superficial.

Volumen tanque.

Altura: en la visita no fue posible determinar la altura, sin embargo por datos del

operador y valores comunes de profundidad se tomó un valor de entre 3,5 m y 4,5 m. Se

promedió y se determinó 4 m como referencia.

Tiempo de retención hidráulica.

7.4.1.5 Filtros.

Tasa de filtración.

Page 95: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

83

Lavado de los filtros.

Caudal de ingreso a la planta: 17 l/s

Tiempo de llenado filtros: 19 minutos lo que equivale a 1140 seg.

Litros de agua que ingresan a la planta en un minuto (60 seg)

(

)

Litros gastados en lavado de filtros

(

)

Debido a que en la planta se realizan 2 lavados diarios los litros gastados de

multiplican por dos.

7.4.2 Proyección de población atendida para el año 2016.

Se proyectó la población con el fin de comparar el caudal de diseño y el caudal de

operación de la planta, dado que no se dispone de información del diseño de la PTAP.

Métodos de proyección de la población.

Para proyectar la población se tuvieron en cuenta los siguientes censos del DANE,

tomando de referencia la población de la cabecera municipal.

AÑO POBLACIÓN (CABECERA)

1985 2034

1993 2150

2005 2851

Fuente: (Departamento Administrativo Nacional de Estadística, 2011).

Método lineal.

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84

Pf: Población final

Puc: Población último censo

Ka: Pendiente

Tf: Tiempo final

Tuc: Tiempo último censo

Tic: Tiempo censo inicial

Método geométrico.

(

)

(

)

Método logarítmico.

)

Page 97: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

85

Para la proyección de la población al año 2016 se promediaron los tres métodos de

proyección, debidos a que los valores entre los tres métodos fueron cercanos.

El valor promedio de los métodos dio como resultaos una proyección de la

población de 3367.35 habitantes.

Dotación neta.

NIVEL DE COMPLEJIDAD DOTACIÓN MÁX. (l/hab*día) CLIMA FRIO O TEMPLADO >1000msnm

DOTACIÓN MÁX. (l/hab*día) CLIMA CÁLIDO < 1000msnm

MEDIO 115 125

Fuente: (Ministerio de Desarrollo Económico, 2000).

Debido a que el municipio de San Francisco de Sales (Cundinamarca) se encuentra

a una altitud de 1.520 m.s.n.m la Dn máx es: 115 (l/hab*día)

Dotación bruta (dbruta).

Tiene en cuenta las pérdidas en el sistema de acueducto

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86

Se tomó el porcentaje de máximas pérdidas admisibles: 25%

(

)

Caudal medio diario (Qmd).

(

)

(

)

Caudal máximo diario (QMD).

NIVEL DE COMPLEJIDAD K1

BAJO Y MEDIO 1,3

Fuente: (Ministerio de Desarrollo Económico, 2000).

Caudal suministrado a la población.

La planta de tratamiento del sistema de acueducto de San Francisco opera con un

caudal de 17 l/s según el operador de la planta y la medición realizada en la visita. El

operador informar que no se tiene datos específicos de diseño de la planta, se perdieron en

un cambio de administración.

Caudal que suministra el sistema de acueducto.

Caudal que se suministra a la población.

Se debe tener en cuenta las actividades de lavado que se requieren en la planta y

descontarlas del caudal de operación de la PTAP, las principales son:

Lavado de filtros: Se realiza todos los días del año

Page 99: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

87

El caudal de lavado representa el 6,04% del caudal de operación de la PTAP.

Lavado floculador

El floculador se lava tres veces en el mes. Para realizar el lavado se desocupa

totalmente y el agua almacenada se expulsa, por lo tanto se asume como gastos de lavado el

volumen de agua.

Lavado sedimentador

El sedimentador se lava cada tres meses. Para realizar el lavado se desocupa

totalmente y el agua almacenada se expulsa, por lo tanto se asume como gastos de lavado el

volumen de agua.

Page 100: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

88

Según la proyección de la población al año 2016 el caudal máximo diario (QMD)

requerido son 7,767 l/s. Para el caudal de diseño de la planta del mismo año se toma el

caudal máximo diario ya el sistema dispone de almacenamiento.

El caudal actual de operación evidencia que el sistema de acueducto suple las

necesidades actuales de suministro a la población urbana, sin embargo se debe tener

presente que también abastece un sector rural denominado la Esperanza, para el cual no se

disponen datos del caudal suministrado y este disminuye el caudal entregado a la población

urbana.

7.4.3 Comparación parámetros de diseño RAS 2000.

Las plantas de tratamiento de agua potable acorde al RAS 2000 deben cumplir

parámetros de diseño establecidos, con base en los cálculos se hizo la comparación

respectiva con los parámetros del reglamento, ver tablas 43 y 44.

Tabla 43. Comparación parámetros de operación

BOCATOMA

PARAMETRO CUMPLE NOTA

SI NO PARCIALMENTE

Caudal X El caudal se debe

medir cada dos

horas

Calidad de agua del agua cruda X Hacer por lo

menos un

muestreo semanal

DESARENADOR

PARAMETRO CUMPLE NOTA

SI NO PARCIALMENTE

RAS 2000

Relación entre velocidad

horizontal y velocidad de

asentamiento vertical

X (Vh < 20Vs)

Eficiencia del desarenador X Eficiencia > 75%

Capacidad de remoción de

sedimento

X Pendiente zona de

lodos 5-8%

Page 101: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

89

(López, 2003)

Carga hidráulica superficial X 15 – 80 m3/m2.dia

Periodo de retención hidráulico X (0.5 h -4 h)

FLOCULACIÓN-ALABAMA

Tiempo de floculación X 20≤ T≤40 min

Número de cámaras X Mínimo 8 cámaras

SEDIMENTACION-Sedimentador de alta tasa

Carga superficial (m3/m

2/d)

Placas profundas

X Alta tasa o

acelerados

200-300

m3/(m

2*d)

Tiempo de detención X 10 min≤ Td≤15

min

Profundidad del tanque X 4 m≤ P≤5,5 m

Espacio entre placas X 5 cm

Número de unidades X Mínimo 2

unidades

FILTRACIÓN-Filtros rápidos

Tasa de filtración X Tasa máxima es de

300 m3/(m

2*d)

Número de unidades para lavado

mutuo

X Mínimo 4 unidades

Agua de lavado X Agua potable

Porcentaje promedio mensual

agua tratada para lavado de

filtros

X

Máximo 3%

DESINFECCIÓN

Tanque tiempo de contacto X No debe ser el de

almacenamiento

Fuente: Adaptado de (Ministerio de Desarrollo Económico, 2000)y (López, 2003).

Tabla 44. Parámetros mantenimiento

ASPECTOS GENERALES DEL SISTEMA

ACTIVIDAD CUMPLE NOTA

SI NO PARCIALMENTE

Recolección datos X

Hoja de vida de

las estructuras y

equipos.

Lubricación y pinturas

accesorios, estructuras X

-

Calibración, revisión equipos X -

Corrección grietas, fugas X

-

Fuente: Adaptado de (RAS, 2000).

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90

8 PROCEDIMIENTOS PARA LA ADECUADA OPERACIÓN Y

MANTENIMIENTO DEL SISTEMA

En el anexo 2 se describen las actividades de operación y mantenimiento recomendadas

para garantizar un adecuado funcionamiento del sistema, sin embargo estas pueden ser

complementadas o modificadas de acuerdo a las necesidades que surjan en el acueducto.

8.1 Operación de emergencia

Las operaciones de emergencia se pueden generar por factores de origen antrópico o

natural. Los naturales son causados por condiciones meteorológicas, topológicas, telúricas

y tectónicas. Los de origen antrópico pueden ser causados por el conflicto armado,

desorden civil, explosiones, incendios, fallas civiles, contaminación fuentes de agua, entre

otros. Para la formulación de planes de emergencia es importante:

Identificar puntos propensos a desastres o catástrofes que afecten el sistema de

acueducto del municipio o representen una amenaza, definir su vulnerabilidad y

riesgo.

Realizar capacitaciones tanto al personal encargado de la operación y

mantenimiento del sistema como a los usuarios del servicio, orientando las acciones

a realizar en casos de emergencia, métodos desinfección y remoción de sustancias,

entre otros.

Tener como prioridad la prevención de la contaminación biológica del agua.

Determinar suministros, equipos, vías alternas en caso de fallos de energía,

estructurales y obstrucción de vías.

(Centro Panamericano de Ingenieria Sanitaria y Ciencias del Ambiente, 1992a)

8.2 Operación calidad del agua

Algunos de los parámetros de calidad del agua se describen en el anexo 3.

Page 103: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

91

9 SEGURIDAD Y SALUD EN EL TRABAJO

Con el fin de que los operarios estén seguros en su actividad rutinaria y más exenta

de cualquier accidente, se describen ciertas actividades o principios recomendados para que

sean tenidas en cuenta y llevadas a cabo en su labor. Se prevé que estas actividades pasen

de ser posibles debilidades a puntos estratégicos de mejora:

Conocer los elementos de seguridad y primeros auxilios con que cuenta el

acueducto ante una situación de emergencia. Igualmente el operario debe conocer su

ubicación y utilidad, y velar junto a la asociación de usuarios que su ubicación sea

en puntos estratégicos.

Tener especial cuidado con el manejo del cloro y los equipos utilizados para su

aplicación. Los cilindros de cloro llenos y vacíos deben ser almacenados por

separado y no deben estar expuestos directamente a la luz. De igual manera se

deben manejar de una manera cuidadosa y segura los demás químicos utilizados y

muestras para análisis de calidad del agua.

Utilizar siempre los elementos de protección personal (cascos, botas, guantes,

protector de ojos, protector contra ruidos, entre otros) igualmente el operario no

debe confiarse en que como ya sabe realizar los procesos o actividades, no le va a

pasar nada. La mayor parte de los incidentes en el trabajo son causados por

negligencia de los operarios.

Señalizar y aislar las zonas desde donde se valla a realizar labores correctivas,

especialmente en las calles cuando se realiza el mantenimiento de la red de

distribución.

Poner en práctica las actividades recomendadas en el manual de operación y

mantenimiento para las diferentes estructuras, especialmente las de mantenimiento

Page 104: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

92

preventivo, en aras de evitar algún escape o daño que pueda afectar la salud de los

operarios. Adicionalmente, es preciso que el operario realice su labor concentrado,

con orden y limpieza para evitar actos fallidos o imprudentes.

Comunicar cualquier accidente inmediatamente, por mínimo que sea. No se saben

las consecuencias posteriores que pueda llegar a tener.

Hacerse exámenes preventivos periódicos buscando evitar cualquier incidente o

riesgo a la salud, principalmente por que los operarios necesitan tener un estado de

salud óptimo para su exigente labor diaria.

(Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente, 2002) y

(Ministerio de Desarrollo Económico y SENA, 1999b).

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93

10 CONCLUSIONES

El sistema de acueducto de San Francisco de Sales es operado por personal que identifica

sus componentes y estructuras, así como las principales actividades de operación y

mantenimiento que se deben realizar, sin embargo:

El muro transversal de la bocatoma detiene el curso del agua limitando su trayecto o

cauce natural.

La concesión de agua captada en la fuente superficial expiró, sin embargo se está

captando el agua.

La captación no dispone de un sistema de válvulas que permita el corte de

suministro completo del ingreso de agua a la tubería de aducción.

El desarenador no dispone de una válvula de cierre a su entrada para posteriores

procesos de operación.

El tornillo de la bomba dosificadora no permite la graduación de las dosis obtenidas

en el test de jarras por fallas técnicas.

En la red de distribución el hidrante ubicado frente a la plaza de mercado se

encuentra averiado completamente, lo cual podría dificultar las labores de los

bomberos en caso de que se presente un incendio.

El punto de dosificación del coagulante en la canaleta Parshall no se realiza en el

punto de mayor turbulencia, afectando el proceso de mezcla rápida.

En la tubería de conducción se dispone de un orificio manual que permite el escape

de aire de la tubería simulando una válvula ventosa.

En las visitas realizadas la medición del caudal a la entrada PTAP se determinó a

simple vista sin emplear la regla graduada para la actividad y no se lleva un control

cada dos horas. Así mismo no se realizó el test de jarras, se dosifico con la dosis

del día anterior.

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94

En algunas de las estructuras y tuberías del sistema se identificó acumulación de

hojas y tierra, agrietamiento y oxidación en algunas partes metálicas.

Se determinó que el desarenador cumplió su vida útil ya que no cumple con los

parámetros mínimos de diseño.

El sedimentador no cumple con el tiempo mínimo de detención establecido en el

RAS (2000).

Los filtros se lavan con agua cruda, no hay un sistema de bombeo que permita hacer

el lavado con agua tratada.

El tanque No 2 o antigua PTAP no cumple a función de almacenamiento y solo

permite el paso del agua.

Las actividades de operación puesta en marcha, normal, especial o eventual,

asimismo las de mantenimiento preventivo y correctivo, según una frecuencia e

indicación de procedimientos, fortalecen la gestión técnica y operativa del sistema

de acueducto.

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95

11 RECOMENDACIONES

Actualizar el permiso de concesión de aguas superficiales, acorde a la normatividad

vigente.

Instalar una válvula de cierre en una de las tuberías de acceso PVC de 4 pulg, que

permita hacer un corte completo del ingreso agua a la aducción, con el fin de lograr

un mayor control del caudal.

Instalar una válvula de cierre y bypass en el desarenador, de tal manera que se

realice para un lavado más eficiente.

Realizar un mantenimiento correctivo al tornillo de la bomba dosificadora e

hidrante, de tal manera que pueden cumplir su función de diseño.

Se hace necesario determinar diariamente el caudal de ingreso a la PTAP con la

regla graduada, realizar los test de jarras, de tal manera que se desarrolle el proceso

de tratabilidad acorde a la dosis óptima determinada.

Evaluar la posibilidad de reemplazar el desarenador por nueva estructura que

cumpla los parámetros mínimos de diseño.

Implementar las actividades de operación puesta en marcha en marcha, normal,

especial o eventual, asimismo las de mantenimiento preventivo y correctivo, según

una frecuencia e indicación de procedimientos con el fin de hacer más eficiente la

adecuada operación del sistema de acueducto enmarcada en requisitos normativos.

Page 108: DIANA CAROLINA GARZÓN CÓRDOBA

96

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ANEXOS