filtros de arena acueductos veredales
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CENTRO PANAMERICANO DE INGENIERIA
SANITARIA Y CIENCIAS DEL AMBIENTE
PROYECTO DE DESARROLLO TECNOLOGICO DE LAS INSTITUCIONES
DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO
(DTIAPA)
I NV ES TIG AC IO N N ° 3
F I L T R O S D E A R E N A E N A C U E D U C T O S R U R A L E S
I NF ORM E F INA L
Lidia Canepa de Vargas
Li ma - Pe r d
Di ci e mbr e d e 1982
ORGANIZACION PANAMERICANA DE LA SALUDOfi ci na Sa ni ta ri a Pa na me ri ca na t Ofici n a Re g i on al d e la
ORGANIZACION MUNDIAL DE LA SALUD
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La presente Investigac16n, numero 3 del ProyectoDTIAPA, fue realizada a solicitud de la Direccion de
Saneamiento Rural (DISAR/DIGEMA)del Ministerio de
Salud del Peru, cuyo personal particip6 activamente en
la misma. Por parte del Proyecto DTIAPAse cont6 con
el aporte de los ingenieros Edmundo Oss10 Barrera
(Q.D.D.G.), Ricardo Rojas y Lidia Canepa de Vargas,
quien tuvo a su cargo la preparacion de este informe
final. En la realizaci6n de este trabajo el personal
del Proyecto DTIAPAcont6 con el apoyo y co.LaboracLon
de la Direcci6n y los consultores del CEPIS quienes
realizaron una revision de este informe.
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OONTENIDO
1. DESARROLLO DE LA INVESTlGACION 5
1.1 Antecedentes 5
1.2 Objetivos 5
1.3 Actividades 6
2. DESCRIPCION DEL PROBLEMA 8
3. PROpOSITO DEL PRESENTE INFORME 10
4. PAUTAS PARA LA ELABORACION DE PROYECTOS DEFILTRACION LENTA 11
4.1 Criterios generales de diseno 11
4.1.1 Status tecno16gico 11
4.1.2 Caracteristicas generales del proceso 12
4.1.2.1 Mecanismos de accion
a) Mecanismos flsico-qulmicos
b) Mecanismos bio1ogicos
14
14
17
4.1.2.2 Factores que afectan e1 procesoa) Influencia del diarnetrode las partlculas
b) Influencia de la temperatura
c) Influencia del desarrollo de algas
d) Capacidad de oxidacion del filtro
e) Influencia de los pesticidas y sustancias
toxicas
1818
1919
21
21
4.1.3 Tipos de filtros 21
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4.1.3.1
4.1.3.2
4.1.3.3
4.1.3.4
4.2
4.2.1
4.2.1.1
4.2.1.2
4.2.2
4.2.2.1
4.2.2.2
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Conve ncion al
Mod ifica doD i n a m i c o
A s c e n d e n t e
21
2427
29
Cr i te r i os g e n e r a le s p a r a la e la bor a ci on d ep roye ctos d e fi ltr os le ntos
E st ud i o p r el imi n ar
31
31
PropOs ito
De sa rr ollo d el e stud io
31
31
E stud i o d e fi n it ivo 40
Se le cci on d e p roce sos
Nor ma s g e n e r a le s d e d i s e ftoa ) Le cho fi ltr a n te e i n s ta la ci on e s a fi n e s
b) Ca p a s op or tec) Dr en ajed ) Ca ja d e l fi ltr o y con e xi on e s a cce s or i a s
e ) Con tr ole s d e l fi ltr o
40
4S4S
4848
49
50
5. PAUTAS PARA LA ELABORACr ON DE UN PRO GRAM A DEOPERACION DE FILTROS LENTOS 52
5.1 Op e r a ci 6n 52
52.1.1 Fun d a me n tos
5.1.2 Acti vi d a d e s d e op e r a ci on
5.1.2.1
5.1.2.2
5.2
5.2.1
5.2.2
5.2.3
53
Op er aci on es n or ma le s1) Lle n a d o d e l fi ltr o
2) Op e r a ci 6n d e l p r oce s o3) Va ci a d o
4) Li mp i e za5) Re p os i ci on d e 1a a r e n a
54
54
5456
56
57
Op er aci on es e sp eci a1e s 59
M a n t e n i m i e n t o 64
La va d o d e a r e n a 64
La va do comp le to d el fi ltr o 75
Pr e p a r a ci on d e a r e n a p a r a fi ltr os 7S
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6.0
6.1
6.2
6.3
6.4
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RECCMENDACIONES PARA LA PREPARACION DE UN MANUAL
PARA OPERACION Y MANTENDUENTO DE PLANTAS DE
TRATIMIENTO
Pr op Os i to d e l ma n ua l
Ca r a cte r i s ti c a s d e l ma n ua l
Con te n i d o d e l ma n ua l
A p l i c a c i o n
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
An e xo I Mue s t r a d e p a r te d e un ma n ua l d e op e r a ci 6n d e
un a p l a n ta d e tr a ta mi e n to d e fi ltr os le n tos
m o d i f i c a d o s
76
76
76
76
76
77
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1. DESARROLLO DE LA INVES'rIGACION
1.1 Antecedentes
La informacion que se obtuvo de la investigacion sobre
"Ahastecimiento de agua a la poblacion rural del Peru" !/ sLrvio debase para que se generaran varias otras entre las cuales se encuentra lapresente Investigacion.
Durante 1a primera inve.stiqacion se efectuo un muestreo en 139
sistemas que prestaban servicio a poco mas de 250,000 personas, 10 cual
representaba en numero de sistemas y poblacion servida alrededor del l~%
de la cobertura rural del Peru.
Al analizar los resultados obtenidos en esta encuesta, se trataron
de detectar los problemas mas importantes en reLacLon al funcionamiento
de los sistemas, habiendose encontrado los siguientes resultados en
relacion con las instalaciones de tratamientoz
Del total de sistemas encuestados (139), e1 29% (40), tenian planta
de tratamiento.El 64% poseia sedimentadores en buen estadoJ en el 36% de los casos
el estado de estos era regular 0 malo.
Se encontro que de todas las unidades de tratamiento, los filtros
lentos eran los que se encontraban en peores condiciones,hall.~ndoseel 33% de estos en mal estado 0 paralizados.
El 16% de los sedimentadores nO hab£an sido limpiados nunca, el 42%
cada mes, y el 42% restante cada 15 dias a menos.
El 33% de los filtros no habIen sido limpiados nunca, el 57% con
frecuencias mayores de un mes, y el 10% restante cada 15 dias.La vida uti! c'Jelos filtros se limitaba al espesor del manto ne
arena y al mimero de raspados que podian soportar, pues una vezextraida la arena esta se perdia.
La remocion de la arena solo se efectuaba en casas extremos decolmatacion.
1.2 Objetivo
Esta investigacion tuvo como objetivo
procedimiento para el lavado de 1a arena que
rural.
inicial encontrar un
fuera adecuado a1 medio
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1.3 Actividades
Las actividades que se desarrollaron durante esta investigacion
fueron las siguientesr
Identificacion de plantas de tratamiento
El cuadro 1 muestra el niimero de sistemas de filtraci6n lenta
existentes hasta 1981 y su 10ca1i2acion geografica. No se pudo
identificar en los alrededores de la ciudad de Lima ninguna planta queestuviera trabajando, por 10 que se seleccionaron los filtros que
pudieran rehabilitarse can la menor inversion.
Se visitaron las plantas de fi1traci6n 1enta de:
Carhua, Culluhuay y San Buenaventura en la Provincia de Canta,
Zuniga en la Provincia de Canete,
Tarmatambo en la Provincia de Tarma,
San Bartolome en los alrededores de Lima,
Mejia y otros en las inmediaciones de la ciudad de Arequipa,y,Cajamarca en la ciudad del mismo nombre.
Se efectuaron ensayos de lavado de arena en los filtros de la
localidad de Tarmatambo y se observaron y evaluaron los procedimientos
utilizados por la comunidad.
Se adiestro a la Biologa Jefe del Laboratorio de Bacteriologia de
1a Direccion de Ingenieria Sanitaria. Este adiestramiento se efectuo en
las instalaciones del CEPIS y estuvo a cargo de la BiolO9a del CEPIS,
doctora Carmen de Mayo, contandose con la participaci6n del doctor Barry
Lloyd, quien visit6 ademas los sistemas de la Provincia de Canta.
Se modificaron las casetas de valvulas de tres plantas de
filtracion lenta: Carhua, Culluhuay y San Buenaventura (Provincia deCanta) de acuerdo a 10 recomendado por el CEPIS en su Documento Tecnico
N' 8. il Se sugiri6 realizar estas modificaciones en vista de que lasvalvulas y controles de estos filtros se encontraban descompuestos. Las
medificaciones planteadas resultaban mas economicas que la sustitucion de
los accesorios deteriorados y de este modo se podia garantizar que el
filtro funcionara durante largo tiempo en buenas condiciones.
Adicionalmente, en estas unidades se necesitaba' rsponer el Lachofiltrante, problema que hasta hace tres meses no se habia podide
solucionar, motivo por el cual no se pudo seguir adelante con el estudio
de las mismaso No se realizo la totalidad de las acciones programadas en
el tiempo previsto, debido a limitaciones de recursos de los organismoscooperantes.
Como resultado de la investigacion N°l 11 y de los estudios que
se hicieron de estos sistemas durante la presente investigaci6n, asi como
de las actividades de adiestramiento llevadas a cabo dentro del Proyecto
DTIAPA, se detectaron una serie de problemas y deficiencias en las
plantas de filtracion lenta, los cuales se detallan en el siguiente
capitulo.
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Cuadra 1
NUMERO DE LOCALIDADES CON PLANTA DE
TRATAMIENTO / DEPARTAM~NTO Y REGION
GEOGRAFICA
1
I---.------~~--------.---~--,.,...,._.,-~~~- ~--~---~--~---,........,.,-.,...".,--------
Zona .- Departamento _.Region Geogrc i fica
COSTA
PIURA
L..¢r LlB ER TA D
SIERRA SEL I ( . A
ANCASH
7
1
1 7------------------------------------.--------------------c------- ----------
CAJAMARCA
I_ . ,MAZO NAS
SA N M A RTIN
1 4
7 5
3
LIMA
JUNIN
PASCO
12
25 2
----_-- _-- ------------ ----
HUANUCO
H U A.NCAV£LlCA
8--- -------- -- -------------
:3
AREQUIPA
0_
MOOUEGUA
TACNA
AYACUCHO
APURIMAC----- --
2
11 -
'6
3
1 1
:3
9
15
2
6
2
1
cuseo
PUNO
22OTALES
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2. DESCRIPCION DEL PROBLEMA
Los p r i n c~p a le s p r oble ma s e n con tr a d os e n la s p la n ta s d e fi ltr a ci 6n
le n ta d e l me d i o r ur a l p e r ua n o s e r e la ci on a n con :
Ca li da d d el a gua cr ud a
Tur bi e d a d e s s uma me n te a lta s e n e p oca d e lluvi a s , d e l or d e n d e 1,000
UT (ti p i co d e la Si e r r a ), e n comp a r a ci on con e l r a n g o e s p e ci fi ca d o p a r aun fi ltr o le n to (0-50 UT). Es to tr a e como con s e cue n ci a ca r r e r a s d efi ltr aci on muy cor ta s, d e un os p ocos d ia s .
Ca ra cte ri sti ca s d e d is eti od e la s un id ad esDi s e f'i osi n a p r op i a d os p a r a e l me d i o r ur a l, muy vuln e r a ble s a un a
i n a d e cua d a op e r a ci on y ma n te n i mi e n to. Los fi ltr os cue n ta n coni n s ta la ci on e s (tube r i a s , va lvula s , con tr ola d or e s d e ve loci d a d ,
p i e zome tr os , (e tc.), que s e ha n d e te r i or a d o r a p i d a me n te d e bi d o a la ma la
op e ra c Lon y fa lta d e ma n te n i mi e n to, n o e xi s ti e n d o loca lme n te lap os i hi li d a d d e s e r s us ti tui d os 0 r e p a r a d os . Al i n i ci a r s e lai n ve s ti g a ci on N·3, n o fue p os i ble ubi ca r e n los a lr e d e d or e s d e Li ma
n i n gun fi ltr o que e stuvi e r a fun ci on an do.
La ma yor p a r te d e la s p la n ta s ca r e ce n d e i n s ta la ci on e s a p r op i a d a s
p a r a e fe ctua r e l ma n te n i mi e n to d e los fi ltr os . No s e ha te n i d o la
p r e ca uci on d e p r e ve r como va a e xtr a e r e l op e r a d or la a r e n a s uci a , d on d ela va a coloca r , como la va a la va r y d on d e la va a g ua r d a r ha s ta que s e an e ce s a r i o r e p on e r e l le cho fi ltr a n te . Tod os e s tos p r oble ma s fue r oncon fr on ta d os p or la a utor a d e l i n for me , d ur a n te la s p r a cti ca s d e l cur so
d e Op e r a ci on y Ma n te n i mi e n to d e Acue d uctos Rur a le s , (27 Se ti e mbr e a IlSd e Octubr e d e 1982) e n los fi ltr os le n tos d e Ta r ma ta mbo, loca li d a d ve ci n a
a la ci ud a d d e Ta r ma .
Aus en ci a d e p r og ra ma s d e e duca ci 6n s an ita ri a p ar a la comun id ad
La comun i d a d d e s con oce la s ve n ta ja s d e l tr a ta mi e n to d e l a g ua p a r acon s umo huma n o p or 10 que , a n te los p r oble ma s d e op e r a c r on y
ma n te n i mi e n to que d e be n a fr on ta r , r a p i d a me n te op ta n p or d e ja r la p la n tafue r a d e s e r vi ci o, i n s ta la n d o p or 10 g e n e r a l un by-p a s s , 0 tube r i a d ei nte rcon exi on e ntr e la ca pta ci on y e l r e s e r vor i o. Un a s i tua ci on ba s ta n tecomi i n, e s que a l e s ca s e a r e l a g ua , la ma yor p a r te d e la s oomun i .d a d ea ba n d ona n la p la n ta p a r a d e d i ca r tod o e l e le me n to d i s p on i ble a l r i e g o d es us c ul ti vo s .
Fa lta d e ca pa ci ta ci on d e los op er ad or es
En tod os los s i s te ma s vi s i ta d os e l op e r a d or d e s con oci a losp r i n ci p i os ma s e le me n ta le s p a r a op e r a r un fi ltr o le n to. En la loca li d a d
d e Ta r ma ta mbo, Ta r ma , s e e n con tr o que ha bi e n d o d i s mi n ui d o La p r od uce Lon
d e l fi ltr o p or e fe cto d e la colma ta ci 6n d e l le cho fi ltr a n te , e l e n ca r g a d o
d e op e r a r la p la n ta ha b Ia con e cta d o e l r e bos e cO,n la ca ma r a d e a g uat ra t ad a , c on 10 cua l e s ta ba d a n d o d i r e cta me n te a g ua cr ud a a la comun i d a d .
Suma d a a la i n ca p a ci d a d d e los op e r a d or e s , s e d a la fa lta d e ma n ua le s d e
o p er a ci on c la r os y p r e ci s os p a r a or i e n ta r e n s u la bor a e s te p e r s on a l.
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La falta de asesoramiento a los operadores
Se ha comprobado en programas de tratamiento de aguas para el media
rural en diferentes lugares del mundo, que a pesar de ser la filtracion
lenta uno de los metodos de tratamiento mas sencillos, debe tenerse
presente que el proceso biol6gico en el cual sustenta su mayor
eficiencia, precisa de un mlnlmo de cuidados en su operaci6n y
mantenimiento que el operador del medio rural no puede afrontar, sin el
adecuado asesoramienta e inspecci6n de la instituci6n encargada del
programa. Son muchos los problemas que una inspeccion rutinaria hecha porpersonal id6neo puede solucionar a tiempo, ahorrando recursos a la
instituci6n y mejorando la eficiencia del servicio.
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3. PROPDSlTO DEL PRESENTE INFORotE
Como e s p o s i ble p e r c i bi r a t r a ve s d e 10 e xp ue s to con a n t e r i o r i d a d ,
los p r oble ma s que a f r on t a e l tr a ta m i e n to d e a g ua e n e l me d i o r ur a l d e lPe r u s o n multi p l e s y d e muy d i f1ci l s oluci 6n , d a d a la comp le ji d a d d e l
me d i o r ur a l p e r ua n o y la or i .e n ca cIon i n i c i a 1 d e l p r og r a m a e je cuta d o. Es
p o r e s to que e l p r e s e n t e i n for me lle va e l p r o p O s i to d e d a r p a uta s
g e n e r a l e s que or i e n t e n e l p r og r a m a d e r e e s t r uctur a ci o n d e los s i s te m a s
e xi s te n te s d e f i ltr a c i o n l e n t a y que a 1a ve z s e a n d e uti li d a d a l
i mp le m e nta r n ue vos p rog ra m a s.
Como r e s u1 ta r 1a s uma me n te
p a r a tod os los p r oble ma s , e s t e
p u n t o s :
a mbi ci o s o que r e r e s t a ble ce r s oluci on e s
i n for me s e li m i t a a d e s a r r olla r t r e s
C r i t e r i o s g e n e r a l e s d e d i s e n o (a ca p i t e 4.1),
O p e r a c i o n y ma n t e n i mi e n to d e f i ltr os 1 e n tos (a c a p i t e 5), yEla bor a ci o n d e m a n ua le s ( a ca p i t e 6.0)
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4. PAUTAS PARA LA ELABORACION DE PROYECTOS DE FILTRACION LENTA
4.1 Cdterios generales de diseflo
4.1.1 Status tecnolOgico
Este sistema de tratamiento de agua ha estado en constante use
desde principios del siglo XIX, habiendo probado su efectividad en
multiples circunstancias. Es simple, econom1CO y eficiente, sigue
siendo el metodo ideal para tratar las aguas en algunas de las
ciudades mas antiguas del mundo.
En las ultimas decadas se ha tendido a desarrollar plantas mas
pequenas, mas economicas y mas eficientes para tratar aguas con
elevado contenido de material coloidal, dando Lugar al mite de queel proceso de filtracion lenta estaba pasado de moda y que por 10
tanto era ineficiente. Las nuevas tecnicas 10 calificaren deobsoleto y esto debido a que, como es mas simple que cualquiera de
las mas recientes innovaciones, se suponia que necesariamente era
inferior a elIas y es que, paradojicamente, a pesar de ser este el
proceso mas antiguo del mundo, es uno de los menos comprendidos y
del que menos investigaciones se habian realizado sobre sus
aplicaciones teoricas y practicas en comparacion con otros metodos
mas recientes y menos eficientes.
En los ultimos anos se ha visto en el tratamiento de agua, a1 igua1
que en muchos otros campos de la ciencia y el arte, un retorno a 10antiguo, a 10 c1as1co, ya que el progreso ha sido sincnimo de
comp1ejidad y las instalaciones se han llenado de equipos, los
costos se han elevado, a pesar de 10 cual la eficiencia no ha sidosuperada ~/.
Investigaciones efectuadas en los ultimos anos estan impulsando e1
resurgimiento del filtro lento, destacando su posicion como elmedio mas efective para reducir la contaminac~on microbiologica de
las aguas superficiales. Experiencias realizadas por Schalekamp
1/ y Lloyd 1L&/, han demostrado que es posible operar estas
unidades a veLoci.dadeamayores (hasta 0.85 m/h) a las normalmente
utilizadas, sin alterar la eficiencia del filtro 5/. El uso de
este rango de ve10cidad solo es recomendable en zon;s urbanas. Alaumentar la velocidad de filtracion, se consigue que la formacion
biolOgica del tiltro trahaje a profundidad, dandole capacidad de
remocion a todo el lecho filtrante. Estas investigaciones han
acabado con el mite tanto tiempo esgrimido de que toda la capacidad
de remocion de este filtro reside en la capa superficial. En
Suiza se han acondicionado los filtros lentos para su uso en el
medio urbano. Se ha desarrollado un sistema de limpieza, mediante
el cual es posible efectuar el mantenimiento del lecho sin sacar al
filtro de operacionJ el problema de la perdida de grandes areas de
terreno al emplearse este sistema se ha compensado techando las
unidades para construir encima campos deportivos 1/.
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En 1980 e l CEPIS d e s a r r ollo a s oli ci tud d e l a e MS, un d ocume n to
t e c n i c o 11, ba s a d o e n un e s tud i o d e i d e n t i f i ca c i on y e va lua ci on d e
s oluci on e s a p r o p i a d a s p a r a t r a t a m i e n to d e a g ua e n e l me d i o r ur a l.
Es te d ocume n to r e comi e n d a los p r oce s o s y e l ti p o d e p la n ta a us a re n fun ci o n d e l a c a l i d a d d e l a g ua y d e l n i ve l d e ca p a c i ta c i o n d e l a
comun i d a d , e n fa t i za n d o e s p e c i a lme n t e los s i s t e m a s d e f i ltr a c i o n
l e n t a , los cua le s s e ha n s i m p l i fi c a d o a l ma xi mo e li m i n a n d oztube r i a s , a cce s o r i o s , va lvula s y con tr ola d o r e s y e l a bor a n d o s e
d i s e n o s a ba s e d e c a n a le s , comp ue r ta s y ve r te d e r o s . Un i d a d e s
d i s e n a d a s s i g ui e n d o e s tos cr i t e r i o s ya s e e n cue n t r a n fun ci o n a n d o
s a ti s fa ctor i a m e n t e e n d i ve r s a s loca li d a d e s d e Hon d ur a s 7/,e n con tr a n d o s e e n t r e otr a s la p la n t a d e Ja la c a e n l a s i n me d i a c i o n e s
d e Te g uc ig a lp a .
En 1972, Lloyd 11 i d e n t i fi co d i r e cta me n t e a l mi cr o s cop i o losmi c r oor g a n i s mos que con s ti tuye n la m i c r ofa un a i n te r s t i ci a l y p or
ulti mo, e n un a i n ve s t i g a c i 6n que a un s e e n cue n t r a e n p r oce s o, s ee s t a e s tud i a n d o un fi ltr o le n to d e me d i o d oble . & . 1 . EI e s tud i o
p r e li m i n a r i n d i c a que me d i a n t e s u us a s e p o d r i a n a mp l i a r los
li mi te s d e c a li d a d d e a g ua que p ue d e n a c e p ta r e s t a s un i d a d e s y 10
que e s m a s i m p o r ta n te , s e s i mp l i f i ca r i a e xtr a o r d i n a r i a m e n t e e l
p e n o s o ma n t e n i mi e n to d e l fi ltr o (la va d o d e a r e n a ).
4.1.2 Ca r a cte r i s t i c a s g e n e r a l e s d e l p r oce s o
La fi ltr a c i 6n bi olog i c a (0 fi ltr a c i on l e n t a ) s e con s i g ue a l ha ce r
c i r cula r e l a g ua cr ud a a t r a ve s d e un m a n to p a r os o, us ua lme n t e
a r e n a . Dur a n te e l p r oce s o, la s i m p ur e za s e n tr a n e n con ta cto con la
s up e r fi c i e d e la s p a r t i cula s d e l me d i o fi ltr a n t e y s on r e te n i d a s ,
d e s a r r olla n d o s e a d i ci o n a lme n te p r oce s o s d e d e g r a d a ci o n qUlmi ca ybi ol6g i c a que r e d uce n a l a m a te r i a r e t e n i d a a for ma s ma s s i m p le s ,
la s cua le s s on lle va d a s e n · a o Iuc Lon 0 p e r m a n e c e n como ma te r i a l
i n e r te ha s t a s u s ubs e cue n te r e t i r o 0l l m p i e z a .
Los p r oce s o s que s e d e s a r r 011a n e n un f i ltr o le n t9 s e comp le me n ta n
e n t r e s i p a r a m e jor a r la s c a r a cte r i s t i c a s f{s i c a s , qU1m1ca s y
ba cte r i ol6g i ca s d e l a g ua t r a t a d a , a ctua n d o e n for ma s i multa n e a .
El a g ua cr ud a que i n g r e s a a la un i d a d , p e r m a n e ce s obr e e l me d i o
fi ltr a n t e (fi ltr os le n tos con ve n c i o n a l e s ) d e t r e s a d oce hor a s ,
d e p e n d i e n d o d e l a s ve loci d a d e s d e fi ltr a ci 6n a d op t a d a s . En e s te
t i e m p o la s p a r ti cula s m a s p e s a d a s que s e e n cue n t r a n e n s us p e n s i on ,
s e s e d i me n ta n y la s p a r t{cula s m a s U g e r a s s e p ue d e n a g luti n a r ,
lle g a n d o a s e r m a s fa c i l s u r e moci 6n p o s t e r i o r . Dur a n te e l d i a y
ba jo la i n flue n ci a d e l a luz d e l s ol, s e p r od uce e l cr e ci m i e n to d e
a l g a s , la s cua le s a b s o r be n b i oxi d o'd e ca r bon o, n i t r a tos , fos fa tos y
otr os n utr i e n t e s d e l a g ua , p a r a for ma r m a t e r i a l ce lula r y ox{g e n o.
El oxigeno as! formado se disuelve en el aqua y entra en reaccion
qui mi ca c a n l a s i mp ur e za s o r g a n i c a s , ha ci e n d o que e s t a s s e a n ma s
a s i m i l a ble s p o r l a s a l g a s .
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En la superficie del medio filtrante se forma una capa,
principalmente de material de origen organlco, conocido con el
nombre de schmutzdecke 0 "piel del filtro", a traves de la cual
tiene ·que pasar el agua antes de llegar al propio medio fi1trante.El schmutzdecke esta formado principalmente por algas y otrasnumerosas formas de vida, tales como plankton, diatomeas,
protozoarios, rotiferas y bacterias. La accian intensiva de estos
microorganismos atrapa, digiere y degrada la materia organica
contenida en el agua. Las algas muertas as! como las bacterias
vivas del agua cruda, son tambien consumidas en este proceso. Almismo tiempo que se degradan los compuestos nitrogenados, se
oxigenael nitr6geno. Algo de color es removidoy una considerable
proporcIon de particulas inertes en suspension son retenidas por
cernido.
Habiendo pasado el agua a traves del schmutzdecke, entra al lecho
filtrante y es forzada a atravesarlo en un proceso que normalmentetoma varias horas, desarrollandose un proceso fisico de cernido e1cual constituye una parte del proceso total de purificacian. Una
de las propiedades mas importantes del manto filtrante es la
adsorcion, fen6meno resultante de la accian de fuerzas electricas,
acciones quimicas y atracci6n de masas. Para apreciar la magnitude importancia de este fenomeno es necesario visua1izar que un metro
cubico de arena con las caracteristicas usuales para filtros lentos
tiene una superficie de granos de. cerca de 15,000 m2• Cuando el
agua pasa entre los granos de arena con un flujo laminar, el cual
cambia constantemente de dLreccLdn , se facilita la aceIon de las
fuerzas centrifugas sobre las partlculas y la adherencia a lasuperficie de los granos de arena.
En los poros 0 espacios vaclos del medio filtrante, los cuales
constituyen aproximadamente el 40% del volumen, se desarrol1a un
activo prcceso de sedIment.acon , fenomeno que se incrementa
apreciab1emente por la accian de fuerzas electrostaticas y deatraccion de masas.
Debido a los fenomenos enunciados anteriormente, las superficies de
los granos de arena son revestidos con una capa de una composicion
similar a1 schmutzdecke, con bajo contenido de algas y partlculas,
pero con un alto contenido de microorganismos, bacteriasI
bacteriofagos, rotiferos y protozoarios, todos elIas se alimentany
absorben las impurezas y residuos de los otros. Este revestimiento
biol6gico es muy activo hasta los 0.40 m de profundidad en e1 media
filtrante. Predominan diversas formas de vida en las diferentesprofundidades, se desarrol1a una mayor actividad biol6gica cerca de
1a superficie del manto filtrante donde las condiciones son aptimasy existe gran cantidad de alimento.
El alimento consiste esencialmente en part{culas de origen organico
llevadas por el agua. E1 revestimiento organico rnantiene a las
part!culas que se encuentran en suspens10n en e1 agua hasta que se
degrada la materia organica y es asimilada por el material celu1ar,
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el cual a su vez es asimilado por otros organismos y convertido en
materia inorganica tal como agua, bioxido de carbono, nitratos,
fosfatos y sales que son arrastradas posteriormente por el agua.
Al aumentar la profundidad del manto filtrante disminuye la
cantidad de alimento, producLendose otro tipo de bacterias, lascuales utilizan el oxigeno disuelto en el agua y los nutrientes que
se encuentran en solucion.
Como consecuencia de los procesos indicados anteriormente, un agua
cruda con solidos en suspension, en estado coloidal y amplia
variedad de microorganismos y complejas sales en sol.ucion, que ha
entrado en un medio filtrante, sale virtualmente libre de talesimpurezas y con bajo contenido de sales inorganicas en soLucion ,
No solo se han removido en el proceso de filtraci6n bioloqica los
organismos nocivos 0 peligrosos, sino tambien los nutrientes en
solucion, los cuales podrian facilitar el subsiguiente crecimientobacteriol6gico.
Por 10 general el efluente obtenido tiene un bajo contenido de
oxigeno disuelto y alto contenido de bioxido de carbono, pero con
un proceso de aereacIon posterior se pueden mejorar ambascaracteristicas.
Como e1 rendimiento del filtro lento depende principalmente del
proceso biologico, su eficiencia inicial es baja, mejorando esta a
medida que progresa la carrera de filtracion, proceso que se conocecan el nombre de "maduraci6n del filtro".
4.1.2.1 Mecanismos de aceion
De acuerdo a 10 esquematizado anteriormente, un complejonUmero de fuerzas y procesos intervienen en la filtracion, los
que pueden resumirse como mecanismos de remocIon
fisico-quimicos y biol6gicos, los cuales actuan en forma
simultanea para retener las particulas.
a) Mecanismos fisico-guimicos.- Ives ,!!/ en 1970, dividio a
estos mecanismos en: mecanismos de transporte, los cuales
llevan las particulas hacia 1a superficie de la arena y
mecanismos de adherencia que actuan cuando las particulas, sehan aproximado 10 suficiente a los granos de arena.
Los mecanismos de transporte inc1uyen cernido, intercepcion,
inercia, sedimentacion, difusion y accion hidrodinamica.
Ison 1/ en 1967, demostr6 experimenta1mente 1a influencia de
los mecanismos de intercepcion, sedImerrtac Lon y ace ionhidrodinamica.
Ives y Gregory lQ/ en 1967, indicaron como los mecanismos de
adherencia mas significativos los mecanismos de interaccion de
las fuerzas electrostaticas, los de las fuerzas de Van derwaals y los de adsorci6n mutua.
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Las conclusiones a las que e110s arribaron fuerona que el
mecanismo de difusion controla 1a remoci6n de partlculas de
tamaftoinferior a un micron, los mecanismos de intercepcion y
acci6n hidrodinamica controlan 1a remoci6n de partlculas
dentro de un rango de tamaftode I-SO mi1imicras y con densidad
oeroena a 1a del agua y las fuerzas de gravedad controlan unrango de tamafto de partlculas similares, pero con densidad
significativamente mayor que e1 agua. Todos estos mecanismos
de transporte y adherencia previamente mencionados, pueden ser
representados convenientemente bajo tres grupos generales:
cernido, sedimentacion y adsorcion. Ver figura 1 1/.
El mecanismo de cernido actua exclusivamente en la superficie
de 1a arena y solo con aquellas partlculas de tamaftomayor que
los intersticios de la arena. Su eficiencia es negativa para
el proceso porque colmata rapidamente 1a capa superficial
acortando las carreras de filtracien.
Los selidos grandes, especialmente material filamentoso comolas algas clodoferas, forman una capa esponjosa sobre el 1echo
que mejora la eficiencia del cernido, actuando como un
prefiltro sobre el lecho de arena, protegiendolo de una rapida
cOlrnatacien y permitiendo1e cumplir con su funcion defiltraci6n a profundidad.
El mecanismo de sedimentacien remueve partlculas de tamano
menor que los poros, depositandolas sobre los granos de
arena. Este proceso ocurre dentro de los poros del filtro y
en toda su profundidad. Ison y demostr6 que su eficiencia
era importante con partlculas de tamano entre 2 10mi1imicras y con gravedad especifica de 2.6.
Las partlculas suspendidas de origen organico tienen baja
densidad, pero se consigue una remocion mas 0 menos completa
mediante este mecanismo cuando su diametro especlfico es mayor
de 4 milimicras. Part1cu1as mas pequeftasy livianas solo son
removidas parcialmente, pero pueden ag10merarse durante su
descenso a traves del Lecbo filtrante, aumentando 1a
eficiencia de la sedimentacien con 1a profundidad.
Suspensiones coloidales no son removidas mediante este
mecanismo. Yao 11/ en 1968 demostr6 con esferas plasticas de
1 milimicra de tamano, que estas son muy grandes para ser
removidas mediante difusion y muy pequeftas para el mecanismede cernido, resultando los mecanismos mas efic.ientes en estecaso los de intercepcion y sedimentacion.
El mecanismo de adsorcien favorece la remoci6n de sustancias
disueltas y suspensiones coloidales. La eficiencia de la
adsorcion esta determinada por fuerzas superficiu1es actuando
entre la superficie de la arena y las impurezasi remanentes.
Este mecanismo actua mediante las fuerzas de Vander Waals,fuerzas electrostaticas y de adsorcion ionica.
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P E L I C U L AB I O L O G T C A
Fi gura 1
A R E A
D IS P ON IB LE
E N m 2/ m 3
C E R N 1 0 0 _ . , . 1
S E D I M E N T A C I O N > 1,000
A D S O R C I O N ~ 15,000
M EC A N 151'105 D E R E M O C I O N F 15 I C O-Q U I M I .< ;A D E U N F I L T R O LE N T O
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La arena de cuarzo tiene carga negativa, mientras que todos
los metales en solucion estan cargados positivamente y por 10
tanto pueden ser adsorbidos por el cuarzo. Se ha comprobadomediante electrof6resis que la mayoria de particulas organicas
coloida1es tienen carga negativa y parece contradictorio que
se pueda considerar 1a adsorc Ion electrostatica como un buenmetodo para remover suspensiones coloidales. La respuesta
pareca estar en el ped.odo de maduracLon requerido por los
filtros con arena nueva y en la concentracion de metales
disueltos que ingresan simu1taneamente. En 1970, Huisman 12/
sugiri6 que esto podia ocurrir debido a 1a acumu1aci6n de
particulas con carga positiva durante el periodo de maduraci6n
primaria, hasta llegar a la sobre sat ureci.on y posteriormente
podria ocurrir una adsorci6n secundar ia de aniones y coloides
negativamente cargados.
En 1955, Van de vloid observe que, despues de un periodo de
funcionamiento de seis a"os tambien en los filtros rapidos se
mejoraba 1a eficiencia para remover materia organica sinningun cambio en su operaclon. Analizando la arena, se
encont.ro que esta tenia un recubrimiento que representaba el
10% en peso del material, a ser removido con acido
clorhidrico y que este estaba constituido en un 30% por
F 0, 15% por Alz03, algo mas del 8% por Mn02' 6% de
Si02, 2% de CO2 y un alto porcentaje de materia organica.
Van de Vloid llego a la conclusion de que era obvia la
presencia de una adsorcion secundaria. La materia organica y
los germenes negativamente cargados eran atraidos por la
delgada capa metalica formada durante el per iodo inicial de
filtrado.
Puck y Sagik en 1953, Allison y Valentine en 1960, y Clarke y
Chang en 1959, encontraron que los bacter iofagos, las
bacterias, virus y particulas de tamano similar, tenian carga
negativa y eran removidas par adsorcion 1/.
La naturaleza exacta de La adaor cIon de suspensiones
coloidales esta todavia sin resolver. sin embargo se puede
concluir que la adsorcien electrostatica es uno de los
mecanismos mas poderosos en filtraci6n, aproximadamente 15,000m2/m3disponibles, figura 1.
b) Mecanismos bIo.LocLcos, - Los diferentes procesos de
purificacien mediante los cuales se retienen las impurezas delagua y se degrada la materia organica hasta hacerla inocua,
son interdependientes entre S1 y por 10 tanto es preferible
describirlos en forma conjunta.
Las dos acciones principales que contribuyen a lograr los
efectos totales son, La oxidac Ion quimica y microbiologica,
pero tambien existen otros procesos biol6gicos producidos por
diferentes formas de vida animal y vegetal que pueden tener
una aceien muy importante.
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4.1.2.2
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Al iniciarse el proceso, las bacterias transportadas por el
agua pueden multiplicarse en forma se1ectiva contribuyendo a
1a formacion de 1a pe1icula biol6gica del filtro y utilizandocomo fuente de a1imentacion el depOsito de materia organica.
Las bacterias oxidan parte del alimento para obtener la
energia que necesitan para su metabolismo (deaasImfLac Ion) y
convierten parte de esta en material necesario para sucrecimiento (asimilacion). Asi, las sustancias y materia
organica muerta son convertidas en materia viva. Losproductos de desasimilacion son llevados por el agua a
profundidades mayores para ser utilizado por otros organismos.
El contenido bacteriol6gico esta limitado por el contenido de
materia organica en el agua cruda y es acompanado de un
fenomeno de mortalidad concomitante, durante el cual se libera
materia organica para ser utilizada por las bacterias de las
capas mas profundas y as! sucesivamente. De este modo, lamateria organica degradable presente en el agua cruda, esgradualmente descompuesta en agua, bioxido de carbone y sales
re1ativamente inocuas, tales como sulfatos, nitratos y
fosfatos (proceso de mineralizacion) los cuales son
descargados en el efluente de los filtros.
La actividad bacteriol6gica descr!ta es mas pronunciada en la
parte superior del 1echo filtrante y decrece gradualmente con
1a profundidad y Ia disponibilidad de alimento. Cuando se
Iimpian las capas superiores del fiItro, se remueven las
bacterias, siendo necesario un nuevo periodo de maduracion del
filtro hasta que se logre desarrollar la actividad
bacteriol6gica necesaria. A partir de los 0.30 a 0.50 m. deprofundidad la actividad bacteriologica disminuye0 se anuia
(dependiendo de 1a veIocidad de filtracion), en cambio, se
realizan reacciones bioquimicas que convierten a los productos
de degradacion microbio10gica, tales como aminoacidos, enamonia y nitritos en nitratos (nitrificacion). .
Factores que afectan el proceso
Entre los factores que afectan significativamente la
eficiencia del proceso se encuentranr el tamano de las
particulas a remover, 1a temperatura, 1a proliferacion de
algas, 1a capacidad de oxidacion del filtro y los insecticidasy pesticidas.
a) Influencia del dtametro de las particulas.- La filtracion
se ha definido como un proceso de separacIon de impurezas dela fase liquida que las transporta. Estas sustancias se
pueden categorizar del modo siguiente l/:
Solidos suspendidos.- Se
animales macroscopIcoa yparticulas de tierra.
consideran as! a las plantas
semi-microscopicos, detritos
y
y
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Suspensiones c010idales.- Compuestas
cuarzo, oxidos precipitados, virus,
microscopicas.
por arci11a, sllice,
bacterias y algas
Gases disueltos.-
(NH3) •
Como acido su1fidrico (SH2 y amoniaco)
En la figura 2, Lloyd 2/ define estos grupos de acuerdo a1
rango de tamano de las partlculas, y asigna a cada rango el
mecanismo de remocion apropiado para su tratamiento por
filtracion en arena, de acuerdo a los resultados de los
estudios indicados en el acapite anterior.
De acuerdo a 10 expuesto, por filtracion lenta solo es posible
remover eficientemente partlculas de tamano mayor a 10-2
milimicras J por 10 tanto su capacidad para remover color y
partlculas en solucion es casi nula.
b) Influencia dela temperatura.- La eficiencia del filtrolento disminuye notablemente cuando la temperatura baja de20C, permaneciendo aSl durante varios meses a1 ana. Este
resultado es comprensible debido a la rnarcada influencia de latemperatura en la velocidad de las reacciones y en lavariacion del rnetabolismo bacteriolOgico. Estos e£ectos
pueden rnedirse mediante la determinacion del grado de
oxidacion por e1 consumo de permanganato de potasio, siendo
este de 4 mg/1 para una temperatura de 25·C Y de 2 1119/1para
una temperatura de 7·C.
Con temperaturas de 3 a S'C, la eficiencia del filtro solo se
ve 1evemente afectada. Con temperaturas menores se aconseja
cubrir los filtros con material aislante para evitar elcongelamiento 1a perdida de calor. E1 plastico ha probado ser
una muy buena s01ucien para estos casos.
c) Influencia del desarrollo de a1qas.- La experiencia
europea de cubrir los filtros ha demostrado que la calidad del
filtrado no desmejora significativamente e~ reLacIon a la delos filtros descubiertos. Es decir que, la disminuci6n en e1
desarrollo de las algas a1 quitarle La luz a1 filtro, no
afecta significattvamente 1a eficacia del proceso.
En cambia, el cubrir algunos de los filtros lentos del
Servicio Municipal de Amsterdam permitio aumentar la velocidad
de fUtracion promedio de 0.10 a 0.40 m/h, incrementandose
ademas las carreras de filtracien, debido a que se elimin6 1a
colmatacion debida a las algas.
sin embargo, algunos beneficios resu1tan de la presencia de la
actividad fotosintetica del crecimiento de las algas en la
interfase agua - arena. Anteriormente se indice ya la ventajaque slgnifica 1a formacion del manto de algas sobre 1a arena
actuando como un prefiltro.
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S O L U C I O N E S S U S P E N S I O N E S C O L O I D A L E S S O L I D O S S U S P E N D I D O S
T A M A ~ O D E L A S P A R T I C U L A S E N ( m l l )
10-s 10- 4 10- 3 10-2 10- 1 100 101 102 103 104
I t I J I I _.. J
~ . . ~~ ~~
C e r n i d 0
S e d i m e n t a c i 6 n
o e 9 r a d a c i6 n B i o 1 6 9 i c a
-,~~
A d 5 0 r c i 6 n
- I I I -----
0 x i d a c I 6 n B i 0 q u i m i c a
------ ------- ------- ----- -- ---'_
F i g u r a 2
T I P O S D E J M P U R E Z A S Y M E C A N I S M O S D E L A F I L T R A C I O N L E N T A Q U E E S T A N O P E R A N D O P A R A S U R E M O C I O N
'"o
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En general las algas son beneficiosas para el proceso defiltracion lenta cuando son removidas con regularidad. Cuando
la fotosintesis predomina sobre La respdracIon, la ex+r accion
de di6xido de carbono puede elevar el pH del agua haciendola
menos corrosiva, la extraccion de nutrientes puede disminuir
la carga en el lecho de arena y el incremento de contenido de
oxigeno puede dar lugar a la degradacion de mayor cantidad de'materia organica.
d) Capacidad de oxidacion del filtro.- Al tratarse el
mecanismo de adaor ci.on se indice que durante el per Iodo de
maduraci6n del filtro, La arena que originalmente tiene carganegativa se carga positivamente con los iones de hierro,
manganeso, aluminio, silicio y carbona que estan presentes en
el agua, formando una capa positiva que retiene virus,
bacterias, etc. que tienen carga negativa, debiendose al
periodo de madur acion la eficiencia del filtro. De esto se
puede concluir indicando que el filtro s6lo tiene capacidad
oxidante mientras no ha concluido el periodo de maduracion,
siendo posteriormente ineficiente para remover compuestosmet~licos.
e) Influencia de los pesticidas. y sustancias texicas. - Este
tipo de sustancias pueden influir reduciendo 0 anulando la
eficiencia del proceso, cuando el filtro lento es utilizado
como tratamiento unico.
Weber en 1974, determine los efectos del fenol y de otros
componentes como el metacresol, resarcinol y floroglucinos.Usando dos columnas de filtracion lenta, determino los efectos
de dosis var iables , una vez que estos hab Ian alcanzado el
periodo de maduraci6n. Dosis de1-
40 mg/l eran removidas,La poblacion microbial se llegaba a habituar a utilizar estos
compuestos, pero con deets mayores ocurria a la inversal los
microor anismos ian convertir una sustancia relativamenteno-toxica en una sustancia altamente toxica 2
4.1.3 Tipos de filtros
Entre los pr incipales tipos de filtros lentos existentes tenemosl
los convencionales, los modificadl:'>s, los de flujo ascendente y los
dinamicos.
4.1.3.1 Convencional 12/.- t.as principales caracteristicas que
distinguen a1 filtro c,onvencional, estan en su forma deoperacien y en su conacd.eue Idn , E1 fi1tro convencional tiene
flujo constante de sentido descendente, altura constante y
veLooidad reguladora, figlura 3.
Sus
a)
b)
c)d)
e)
componentes basicos Sl:)n:Capa sobrenadante
LeC" ".rante
S' drenaje
)S de regul,clcion
_tltro
y control
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B
0 . - - - - - - R E B O S E
A
G
I N G R E S O A G U A C R U O A
P E LI C UL A B I Ol O GI C A
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M E O I C I O N D E F L U J O
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a } Ca p a s obr e n a d a n te .- Ti e n e d os p r op os i tos z
Pr op or e i on a 1a e a r g a n e e e s a r i a a 1 fi 1tr o p a r a ve n e e r lar e s i s te n ci a d e l le cho fi 1tr a n te a 1 p a s o d e l a g ua .
Pr op or ci on a un ti e mp o d e r e te n ci 6n d e va r i a s hor a s a l a g ua
e r ud a a s e r tr a ta d a , ti e mp o d ur a n te e l cua l la s p a r ti cula ss us p e n d i d a s p ue d e n a s e n ta r s e y/o a g lome r a r s e , 0 e s t a rs ome ti d a s a un p r oe e s o fi s i e o 0b i o g u i m i c o.
C a r a c t e r i s t i c a s :Altur a .- De 1.0 a 1.5 m.
Ni ve l.- Por 10 g e n e r a l s e tr a ta d e ma n te n e r con s ta n ted e pe nd ie nd o d e la for ma d e op er a ci on (ve loci da d d ecli na nte ).
De s n a ta d or .- Comp ue s to d e un d i s p os i ti vo ma n ua l p a r a 1ae li mi n a ci on d e la s n a ta s y un ca n a l d e d e s ca r g a .
Re bos e .- Pa r a e li mi n a r e xce s o d e a g ua .Bor d e li br e .- De 0.20 a 0.30 m.
b) Le cho fi ltr a n te .- Ma te r i a l
n or ma lme nte a re n a .o r g a n i c a .
De be e s ta r
g r a n ula r i n e r te y d u r a b l e ,
e xe n to d e a r ci lla y ma te r i a
Altur a, Mi ni mo = 0.6 m.M a x i m o = 1 - 1.4 m p a r a a s e g ur a r p e r i od os d e r e p os i e i on la r g os .
c) Si s te ma d e d r e n a je .- Pr op os i tol
Fa e ili ta r la r ecole cci on d e l a gua tr ata da .
Se r vi r d e s op or te d e l me d i o fi ltr a n teve loci da d d e fi ltr aci on un ifor me .
p a r a a s e g ur a r un a
C a r a c t e r i s t i c a s tT i p o s :• Gr ava g r ue sa 0p i ed r a tr i tur a da co ns i st en te .
• Dr e n es p r i nci pa 1e s 0l a t e r a l e s .• Blog ue s , la dr illos d e con cr eto 0d e los cor r i e n te s us a d os e n
c o n s t r u e c i o n .
• Altur a n or ma l (g ra va + d r e n e s ) = 0.5 m. '
d ) Di s p os i ti vos d e r e g ula e i on y e on tr ol.- Va lvula s ,ve rte de ros y otr os d is pos iti vos p ar a con tr ola r:En tr ad a d e a gua cr ud a, r na nte ni en do ni ve l con sta nte (A).
Eli mi n a ci on d e l e xe e s o d e a g ua y n a ta (B).Dr en aje d el s obr en ad an te (e ).
Dr e n a je d e l a g ua e on te n i d a e n e l le cho fi ltr a n te (D).Me d i d a d e l ca ud a l d e l a g ua e flue n te , me d i a n te d i s p os i ti voc a l i b r a d o.
Re g ula ci on d e la ve loci d a d d e fi ltr a ci on (F).Di sp os iti vo d e p r eve nc Lon d e p r e s i on e s n e g a ti va s e n e l le chofi ltr a n te (G).
De s ca r g a d e a g ua fi l tr a d a a l ta n que d e a lma e e n a mi e n to (H), 0a l d e s ag ti e ( 1).
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- 24 -
e ) Ca ja d e l fi ltr o.-C a r a c t e r { s t i c a s l
Altur a tota l i n cluye n d o ci mi e n to (0.15) De 3.0 m e n
p r ome d i o (r a n g o, 2.8 - 3.5).Ma te r i 'a le s Hor mi g on s i mp le 0 a rma do, fe rr oce me nto, p ie dr an a t u r a l 0l a d r i l l o.Se e on s tr uye he r me ti e o p a r a e vi ta r p e r d i d a s d e a g ua 0 e v i t a r
i ng re so d e a gua s ubte rr an ea .
4.1.3.2 Mod i fi e a d o. - Es te tipo d e fi ltr o e s e l que r e comi e n d a e l
CEPIS a tr a ve s d e s u Docume n to Te cn i co N· 8 4/, (fi g ur a s 4 y5). La s d i fe r e n ci a s con r e s p e cto a l con ve n ci on a l s on la ss i g u i e n t e s J
Ni ve 1 d e op er aci on va ri ableDi str ibuci on y r ecole cci 6n me di an te ca na le s y comp ue rta s
Re gula ci on y con tr ol me di an te ve rte de ros y comp ue rta sNo ti en e r eg ula dor d e ve loci da d
La s ve nta ja s s on la s s ig ui en te sl
Es s i mp le d e op e r a r .- El n i ve l a s ci e n d e a me d i d a que p r og r e s ala ca r re ra e ua n d o e l a g ua r e bos a p or e 1 ve r te d e r o d e a li vi o
(H), e s ta i n d i ca n d o a l op e r a d or e l mome n to d e e fe ctua r e 1
ma nte n i mi e n to (fi gur a 4).
Es e con 6mi co.- Se ha n e li mi n a d o tube r fa s , a e ce s or ios ,
va lvula s y r e g ula d or e s , d i s mi n uye n d o e l cos to i n i e i a l y e l d e
m a n t e n i m i e n t o .
Es con fi a ble .- No ti e n e n i n g un e le me n to vuln e r a ble , e s d e e i r ,
d e d i fle i l a r r e g lo 0s us ti tuci 6n e n e 1 me d i o. La s ve loci d a d e sba ja s d e fi ltr a ci on r e come n d a d a s p ue d e n a bs or be r los d e fe e tosd e op er ae ion (0.10 m/h).
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A = E N T R A D A D E A G U A C R U D A
B P U N T O D E M E D I C I O N
C I N G R E S O D E C A D A F I L T R O
F = C O M PU E R T A D E D E S A G UE
G = V E R T E D E R O D E C O N T R O L
H = V E R T E D E R O D E A L I V I O
I
N
\J1I
o = C O M P UE R T A D E F O N D O
E C O M P U E R T A D E I N T E R C O N E X I O N
+--
= S A L I D A D E A G U A T R A T A D A A LR E S E R V O R I O
J = S A L I D A l r B R E A L D E S A G U E
Figura 4 . - F ll TR O L EN TO M OD IF IC AD O
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r-- Bs->
V ER TE DE RO T RI AN GU LA R
V E R T E D E R ODEALlVID\
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E R V O R I O
____".
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4.1.3.3
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Dinamico W.- Este filtro es de origen ruso, se encuentraen uso tambien en Argentina y Ecuador.
Las diferencias con respecto al convencional son lassiguientes,
El caudal de aqua para operar la unidad es diez veces mayor
que el caudal necesario para abastecer la poblacion, 0caudal
de diseno del acueducto
No tiene capa de agua sobrenadante (figura 6).
Se necesita una estructura de entrada especial para evitar
altas velocidades de arrastre que podrian produciralteraciones y socavaciones perjudiciales en el manto
filtrante. Esta estructura esta compuesta por I a) un canal
de transici6n que conecta el canal de llegada con el canaldisipador de energia. En este canal de transici6n se aconseja
adoptar angulos de 20· a 25· I preferentemente 11·, e incluir
una solera en contrapendiente para anular la energia, propia
del canal aductor, b) un canal disipador de energia, luego del
ensanche de la transicion, la experiencia indica que se forma
una zona de remolinos que podrian ocasionar la erosion del
manto. Es por esto que se ha previsto una solera de hormigon
con una seccion con escurrimiento similar a la del filtro
(igual carga, tirante, radio hidraulico y pendiente), que
absorba los efectos mencionados 15/.
La direcci6n del flujo en la unidad es mixta. Elcaudal de
operaci6n circula en forma horizontal sobre el lecho
filtrante, eliminandose el 90% de este por un vertedero al
final de la unIdad , el 10%se per cola verticalmente por el
manto de arena.
Necesita una estructura especial de salida para evacuar los
9/10 del caudal de operaci6n de la unidad. Esta estructura
consiste en un vertedero de salida que tiene el mismo ancho
del filtro y un canal de derivacion.
La ventaja de este tipo de filtro reside en la simplificaci6n
del mantenimiento del lecho fi1trante. La limpieza de 1a
unidad se hace rastrillando las capas superiores cada 24 a 48
horas para que las particulas retenidas en el lecho filtrante
sean arrastradas por la corriente superficial. Las capas
inferiores pueden presentar signos de colmatacion cada 6 a 12meses, debiendose en estos casos de extraer la arena para
lavarla 0sustituirla.
La principal restricci6n de este tipo de filtro se relaciona
con el caudal. Se precisa un gasto de operacion diez veces
mayor al de disano, por 10 tanto su utilizaci6n esta limitada
a lugares en que se pueda contar con esta disponibilidad deagua.
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F I L T R O D I N A M I C 0
Figura 6
C A N A L D E
I
I
II
I T R A N S I C I O N I C A N A L F IL TR O D IN AM IC OA N A L E S
E N T R A D A ~ D I S IP A C I ON I U NI F O RM I - r
D E E N E R G I A Z A D O R ( m a l1 1 a m a d o'trompe
enerqia)
D E S A G U E 90%
D E R I V A D O R E S
P L A N T A
L = S A
R E G U L A D O R~ F I L T R A C I O N
---t--
I
N
coI
- - - -L A C IS TE RN A
> 1
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L1.3. 4
- 29 -
Se cr e e que s u e f i ci e n ci a e s me n o r que l a d e l f i ltr o
con ve n c i on a l d e bi d o a l co n s t a n te r a s t r ille o d e la s up e r fi ci ed e l le cho y a l e s ca s o p e r Iod o d e r e be n c i .on d e l a g ua s ob r e e lfi ltr o, s e e s ti ma que n o e xi s te n co n d i ci on e s o p ti m a s p a r a e l
d e s a r r ollo bi olog i co d e l fi ltr o. T i e n e l a ve n ta ja d e que g r a np a r te d e l a l i mp i e za e s he cha a utoma ti ca me n t e p or e l e XCe s o d e
a g u a .
A s ce n d e n t e .- Se vi e n e us a n d o e n Es coci a d e s d e la e p oc a d e laSe g un d a Gue r r a Mun d i a l, ha b i e n d o 20 p la n ta s con f i ltr os
a s ce n d e n te s . 16/ (f i g ur a 7). L a s d i fe r e n ci a s d e e s te ti p od e fi ltr o e n r e la ci on a l con ve n ci o n a l s on la s s i g ui e n t e s .
El flujo e s a sce n de n t e .
No s e for ma p e li cu1a b i ola g i ca e n 1a s up e r fi ci e d e l fi lt r o.Se la va d e s c a r g a n d o l a ca p a d e a g ua fi lt r a d a (0.60 m como
m i n i mo), d e la p a r te s up e r i o r d e l f i ltr o, a tr a ve s d e un as a li d a co n s i d e r a d a e n e l fon d o d e l a un i d a d (fi g ur a 6). Es t a
e p e r a ci 6n s e e fe ctua d ur a n te ci n co mi n utos a p r oxi ma d a me n teca d a d os me s e s .Pue de n us a r se le chos d e a r en a ma s sup e rfi c i a le s (0.70-0.80 m),ya que n o s e p r e c i s a ha ce r r a s p a d o s p a r a s u ma n te n i mi e n to.
La s e d i me n t a ci 6n i n i ci a l n o s e e fe ctua e n 1a s up e r fi ci e d e lle cho d e a r e n a , s i n o e n 1 a g r a va .
L a ca r g a d e a g ua n e c e s a r i a p a r a s u o p e r a ci 6n e s me n o r .
La ca ja d e l fi ltr o d e be s e r te cha d a ya que e l a g ua fi lt r a d a s ea 1ma ce n a e n la p a r t e s up e r i or .
Como ve nta ja s s e p ue d e n i n d ica r l a s s i g ui e n te s l
Su fun ci on ami en to e s con st a nte .
El flujo p a s a p r i me r a m e n te a tr a ve s d e la g r a va g r a d ua d a ylue g o p o r la a r e n a , d i s tr i buye n d os e a d e cua d a me n te e l ma te r i a lr e t e n i d o .No ha y d e s g a s te 0p e r d i d a d e a r e n a .
El ma n te n i mi e n to e s muy s i mp le .El a lma ce n a mi e n to e n la p a r t e s up e r i or d e la un i d a d e con omi zae s t r u c t u r a s .
No ha y p r oble ma s d e r e t e n ci 6n d e a i r e d e n t r o d e l le cho, n i d econ ta mi na ci on d el d re na je p or i nf i ltr aci on es d el te rr en o.
S i n e mb a r g o, s e t i e n e n a lg un a s d ud a s s obr e l a e f i ci e n ci a d ee s te t i p o d e un i d a d e s , la s cua le s s e fun d a m e n ta n e n e l he cho
d e que n o s e s a b e c6mo e s a fe ct a d a la p e li cula bi ol6g i ca . Lai n for ma ci on d i s p on i ble i n d i ca que e l p e r i o d o d e ma d ur a ci 6n
ta r d a d e ci n co a s e i s s e ma n a s . Te n i e n d o e n cue n t a que e n e s te
ca s o l a ca p a bi olcSg i ca s e fo r ma a lr e d e d o r d e ca d a g r a n o y
p os i ble m e n te e n tod o e l le cho, e s fa ct i ble que e n a lg un osca s e s y d e p e n d i e n d o d e la ve loci d a d , e s te ti e m p o lle g ue a s e r
ma yo r . Como la ca p a bi olog i ca n o e s r e movi d a c a d a ve z que s eli mp i a e l le cho, la e f i ci e n ci a s e ma n ti e n e con s ta n tei nd ef i ni da me nte 16/.
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- 30 -
-
Compu.rtal d. tabla, FllTRO N O 2
v.,~~
"-
\~~ ,
~V~
LPOlO d. 1I.~ado
R.bou
/:OflolJii. _ 14·
~
- - ~) A I
~--
r---------- FIL.TRO N O I"==j-xt- -
~
...._-------- ~ V,.........-
L OflOIlU,
o poblacion
Maximo nlv.1 d. QIiIUQanal. IfItroda
d. cargo Reba..
1
II
I~~~-: ' 4 , Almoc.namiento -r I
~ ~ ~ - + ~ ; ~ ~ ~ - t = = = = = = = = - ~ ~ -: ~ : r . : - ' , ' - : - ' , " " > " - : , .- ' ~ : - :' " - ; '' '' '' - , ' ~ " ~ . ~ ' - A - : - ~ - ~ - : ' ~ - '' - - : - - , . - ' - ' - ; - ' - , - : - ' . "~:-:-:-r v,.=:.:_:_~o pobloclon
O"OIilU•
Niv.1 d. alJUO
Figura 7
FILTRO LENTO DE FLUJO ASCENDENTE
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De acuerdo a la investigacion de Schalekamp, cuando seaumentaba la velocidad en los fi1tros descendentes, no se
formaba pe1icula consistente, profundizandose la formacion
biol6gica, sin menoscabo de 1a eficiencia hasta una veLocidad
limite de 0.85 m/h. Es posible que a1go similar acontezca con
este tipo de filtro. Por otro lado, con velocidades iniciales
bajas, menores tal vez de 0.10 m/h, se puede acelerar el
periodo de maduracion , para aumentarse la veLoeLdad una vez
formada 1a cobertura biologica en los granos.
Es posible que debido al sistema de mantenirniento y a las
ventajas del flujo ascensional, los periodos de funcionamiento
sean extraordinariamente largos) sin embargo, considerarlos
indefinidos 16/ tal vez sea un poco optimista ya que esposible que el crecimiento de la formaci6n biologica a
profundidad en algun momento llegue a colmatar el lecho y haga
necesaria su sustitucion0mantenimiento.
Indudablemente la solucion es atractiva y podria constituir un
interesante tema de investigacion, despejandose las dudas
planteadas mediante el estudio de un filtro piloto.
4.2 Criterios generales para 1a elaboracion de proyectos de filtros
lentos
Esta secci6n del informe esta orientada a estab1ecer los criterios
basi.cosque deben tenerse en cuenta en el desarrollo de un programa de
diseno de fi1tros lentos en el medio rural, de acuerdo al status
tecnolOgico actual sobre la materia y estableciendo ademas e1 orden0
secuencia en que deben desarrollarse las aceiones.
Para este efeeto, eonsideraremos dos etapasl
Estudio preliminar) y
Estudio definitivo.
4.2.1 Estudio preliminar
4.2.1.1 Prop6sito.- Esta etapa de estudio esta orientada a la
obtencion de elementos basicos para seleccionar los procesosyla teenologia de tratamiento adeeuada.
4.2.1.2 Desarrollo del Estudio.- En esta etapa del estudio se debera
determinar:
a) Caraeteristicas de las fuentes.
Esta actividad comprende el estudio de la cuenca y las
caracteristicas fisico-qulmicas y baeteriologieas del agua
eruda disponible.
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a.l) Estudio de la cuenca.- Este estudio comprende:
Grado de fo.rest.acLon, - Influye en forma determinante en La
conceneracIon de particulas que puede esperarse en epocas de
lluvia. El arrastre de material es mayor en una cuencadeforestada, pudiendose esperar valores muy altos de
curbd.eded s en cambio, en una cuenca forestada es posible que
los problemas de color sean los que predominen.
Uso de la cuenca.- E1 tipo de actividad que se desarr011e en
la cuenca 0 en los alrededores, como por ejemplo. agricultura,
ganaderla y sus derivados, camales, industrias mineras 0 de
rnanufacturas, navegacion, carreteras, etc., influyen
decisivamente en la calidad del agua y su conocirniento resultade vital irnportancia en la interpretacion de resultados.
a.2) Estudio de las caracteristicas fisico-quimicas y
bacteriol6gicas del agua cruda. - Para este fin se recornienda
efectuar un proqr ama torna de muestras, que abarque por 10menos un ano comp1eto, para pader definir como varia 1a
calidad del agua estacionalmente, precisandose los contenidos
maximos y minimos de cada pararnetro investigado.
ai. programa de muestreos debera comprender por 10 menos dos
clnaUsis flsico-qulmicos y bacteriologicos completos (de
acuerdo a 10 indicado en el cuadro 2). uno en epoca de estiaje
y otro en creciente. Se efectuaran ademas analisisperiOdicos, a intervalos maximos de un mes, en los cuales se
determinara.
TurbiedadColor
pH
NMPde coli/lOO ml de muestra% de remoci.on de turbiedad mediani':e la sedimencacLon ,
Se recomienda organizar el muestreo de
cruda por zonas, cuando se benqan
involucradas en un misrno programa.
recursos disponibles, se padra destinaro se tendra uno rotando de zona en zrona ,
la caUdad del aqua
varias localidades
Dependiendo de los
un equipo a cada zona,
El equipo de muestreo pOOra estar compues to de un quimico que
haya side capacitado en quimica y m:icrobiologia del agua y unauxiliar, 0dos auxiliares de laboratorio con experiencia y
habilidad reconocida. Este pE'!Csonal deber a recibi r
entrenamiento espec1fico que qar arrt.Lce la confiabilidad y
representatividad de la informacion.
b) Determinacion de las caracter 1st icas socio-economicas ycultura1es de 1a comunidad.
Se efectuaran encuestas locales que permitan la determinacion
de estas caracteristicas las cua1es se pueden precisar a
traves de los siguientes indices reprl:!sentativos: 17 y 18/
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Cuadro 2
A N A L I S I S C O M P L E T O
F I S I C O Q U I M I C O B A C T E R I O L O G I C O
T U R B I E D A D p H - C O N T A J E T O T A L D E B A C -T E R I A S
S O L I D O S T O T A L E S A L C A L I N I D A D- N M P D E C O L I / 1 0 0 m l D E
C O L O R D U R E Z A M U E S T R A
S A B O R H I E R R q
O l O R M A N G A N E S O
S U L F A T O S
C L O R U R O S
A M O N I A C O
N I T R I T O S
N I T R A T O S
O X IG E N O D I S U E l T O
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r
- 34 -
1) Nivel de escolaridad.- Se especifican cinco nivelesgenerales de escolaridad: ninguna, primaria, secundaria,
instituto tecnico y universidad. Generalmente las comunidades
de mayor desarrollo econ6mico ofrecen la oportunidad de
a~canzar los mas altos niveles de escolaridad.
2) Distribuci6n de fuerza obrera local.- Oeterminar el
porcentaje de trabajadores profesionales, calificados y no
calificados. Este indice esta relacionado en alguna forma con
la economfa de Mercado. En una econom{a de subsistencia, sera
una parte muy pequena de la poblaci6n total la que este
dedicada a la econom{a de mercado, en cambio, a medida que el
grado de desarrollo sea mas elevado, mayor sera la proporci6n
comercialmente activa y a estos trabajadores se les
considerara un nivel de conocimientos equivalente al
profesional 0calificado.
3) Ingreso anual por familia en moneda nacional.- El
'conocimiento de las caracteristicas del ingreso ayuda adeterminar el nivel de desarrollo. Un ingreso elevado suele
significar un nivel mas alto de desarrollo.
4) Porcentaje de profesionales y tecnicos altamente
calificados que no son de la localidad0del pais.- CUando el
nive~ de desarrollo es bajo, por 10 general s610 se
encuentran profesionales locales a cargo de la industria, elcomercio y los puestos publicas.
5) Numero de escuelas primarias 0 secundarias a cargo de
orgianismos voluntar ios0 ll'Iisoneros.- Cuando las escuelas sonmanejadas por agencias voluntarias 0 por organizaciones
misioneras, el nivel de desarrollo de la comunidad por 10
general tiende a ser bajo.
6) Mo 0 curso hasta f~l cual dan instrucci6n las escuelas
It.:)(:alesn forma regular.
7) Distancia de la escuela mas cercana que ofrece instrucci6ncompleta.
8) Numero de universiclades, escuelas b';cnicas0 vocacionales
en la comunidad y glue preparen profesionales quimicos 0
b!cnicos de laboratorio,.- Mediante este indice nos informamossobre los conocdmfenboss tecnicos disponibles en la comunidad.
Tambien nos indicar!La la disponibilidad local de un
laboratorio para efectuJar los analisis del agua.
9) Grado de obligatcfriedad de La instrucci6n.- Se deter-
minara hasta que aPioC) grado estan obligados los nil"l08de 1alocalidad a asistir a :Laescuela.
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10) Exi s te n ci a d e cur s os d e ca p a ci ta ci on ofr e ci d os p a r e 1g o b i e r n o 0 1a i n d us tr i a loca l a los tr a ba ja d or e s .- Por 10
g e n e r a l n o s e cue n ta con p r og r a ma s d e ca p a ci ta ci on e n s e r vi ci o
e n a r e a s me n os d e s a r r olla d a s . Su d i s p on i bi li d a d s e i n cr e me n tacbn for me a ume n ta 1a n e ce s i d a d d e ma s ha hi li d a d e s y
con oci mi e n tos e n a r e a s te cn i ca s a me d i d a que p r og r e s a lac o mu n i d a d .
11) Exi s te n ci a d e s e r V1C10S d e a s e s or a mi e n to a la comun i d a d
a m pl ia m en t e d i s p on i bl e s 0d e cua lqui e r otr o p r og r a ma que te n g ap or fi n a li d a d me jor a r la ca p a ci d a d d e tr a ba jo d e s us
ha bi ta n te s .- Los s e r vi ci os d e e xte n s i on a g r i cola ti e n d e n ame jor a r con for me a ur n e n ta el n i ve l d e d e s a r r ollo. El p r oble mama s g e n e r a li za d o e n los ca s os d e ba jo n i ve l d e d e s a r r ollocon s i s te e n que a la s e s tr uctur a s i n s ti tuci on a le s yor g a n i za ci on e s le s fa lta n los me d i os p a r a p on e r e n ma r cha y
a dmi ni str ar los s er vi ci os d e e xte ns ion .
12) De te r mi n a r s i 1a ma yor p a r te d e los e s tud i a n te s d e la
comun i d a d s e e d uca n e n un i ve r s i d a d e s d e comun i d a d e s 0 p a i s e s
ve ci n os .- Cua n d o e s to s uce d e , s i g n i fi ca que 1a comun i d a d s ee n cue n tr a e n un ba jo n i ve l d e d e s a r r ollo.
13) De te r r n i n a r e n cua l d e los s i g ui e n te s n i ve le s s e p ue d e
c1a si fi ca r e l n ive l d e te cn olog ia e xi ste nte e n 1a comun id ad r
- De he rr ami en ta s r na nua le s,- De he r r ami e n ta s r n e ca n i ca s (e qui pos movi dos a g as o11n a 0
p e t r 6 l e o,- Us o d e p rod uctos qui mi cos (fe rti li za nte s, clor o, e tC.), y
D e t e cn o lo g i a e 1 e ct r on i c a .
14) De te r mi n a r s i e 1 me r ca d o d e tr a ba jo e s ta e n ma n os d e l
g obi e r n o.- El p a p e 1 que jue g a e 1 g obi e r n o e n e 1 me r ca d o1a bor a l ta mbi e n con s ti tuye un a i n d i ca ci on d e l n i ve l d ed e s a r r ollo. Cua n d o e 1 n i ve l d e d e s a r r ollo e s ba jo, e lg obi e r n o loca l ti e n d e a s e r e 1 p a tr on p r i n ci p a l. Al a ume n ta r
e 1 d e s a r r ollo, ti e n d e a a ume n ta r e 1 e mp 1e o e n La a cti vi d a dp r i v a d a .
15) De te r r n i n a r s i e xi s te n e n la comun i d a d s e r V1C10S p ubli cos
d e coloca ci on d e e mp le a d os y s i e s tos e s ta n fa ci 1me n te
d i s p on i ble s a tod os s us p obla d or e s .- Es tos s e r vi ci os p or 10g e ne ra l s 610 e xi ste n e n n ive le s a de 1a nta d os d e d es ar rollo.
Un a ve z r e un i d a la i n for ma ci on que a n te ce d e , s e a n a li za r a e lCua d r o 3, a s i g n a n d o un fa ctor d e p e s o a ca d a n i ve l. La s uma
tota l d e los p e s os a s i g n a d os d a r a un p un ta je p a r a la comun i d a de n e s tud i o, con e l que s e d e te r mi n a r a s u n i ve l te cn i co-s oci a 1me d i a n te e 1 a n a 1i s i s d e l Cua d r o 4.
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C u a d r o3
P A R A M ET R O S Q U E P ER H I T E N D E T E R M I N A R £ L N I V E L T E C N I C O - S O C I A LP A R A C O M U N I D A D E S E N P A I S E S E N D E S A R R O L L O
N i l m e ' r o F a c t o r e s t 6 c n i c o - s o c i a l e sS e l e c c i o n e l F a c t o rp o s l b l e s d e p e s o
1 H i v e l d e e d u c a c l 6 n 1 0
2 53 104 15
2 D i s t r l b u e l 6 n d e f q e r z a l a b o r a l 1 0
2 53 10
4 15
3 C a r a c t e r f s t l e a . d . ' n g r . s o s 1 0
2 4
3 84 12
5 1 5
4 % d . t r a b e J a d o r e s f o r . n e o s 1 4
2 33 2It 1
5 0
5 E s c o I .rIa J 1 0
2,
5
6 M I s . l t o g r a d o d e e n s e n a n z a 0 0
1-6 2
7-10 411-12 112+ 10
7 D f s t a n e l • • 1 c o l e g l o m i l c e r c a n a 1 32 2
3 1
4 0
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Continuacion Cuadra 3
I Selecciones FactorNumero fae tores' teenieo-soeiales
posibles de peso
8 Di spon /bll Id ad d e programas de entre 1 5-n am/e nto te cn lco y vocacional 2 0
I9 I Ed uca clon p ri ma ri a obI igatoria I 10
2 5
10 D j spon i iii dad de prog ra,.lasde entre I 5
:lam/ento e'h servicio - 2 5 III I Exi ste nci a d e un ive rs ld ad es 1 10 I2 a
I
I .. ,Especial idad de qufmica a nivel I 3. .un j vers j ta r i o 2 0
1 3 % d e de se mp le o 1 a
I2 5
1 4 O i! p on lbl l i cl ad de servlcios de ex- 1 3tension 2 a
1 5 Disponibilidad de estudiantes uni- 1 a ,
ve rs ita r los 2 3
1 6 Nivel de tecnologTa disponibJe I 0
. 2 53 10
4 15
I1 7 Goblerno como usuario de mano de I a
obra 2 5
I 1 8 Oi sp on ibi l i da d de cargos pGblicos 1 52 0
19 Ca pa cld ad d e Fln an ci amle nto 1 0
2 53 10
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CUADRO 4
Ni ve 1 te cn ico -s oc ia 1 Pu ntaj e
1. Ele me n ta l o ba s i co 1- 23
2. M e d i a 24 - Sl
3. R e l a t i v a m e n t e a v a n z a d o 52 - 93
4. A v a n z a d o 94 - 133
c) De te r m i n a c i on d e los r e cur s os d i s p on i ble s e n la comun i d a d .
Es ta p a r te d e l e s tud i o e s ta o r i e n ta d a a 1a d e te r m i n a c i on d e
los ' r e cur s os loca le s, n a c i on a le s 0 i mp o r t a d os , d i sp on i ble s e n
la loca li d a d , que e s t a n r e la c i on a d os ca n e l tr a t a mi e n to d e
a g u a .
Es ta i n for ma ci o n s e d a a con ti n ua ci 6n e n for ma d e un a li s ta
17/, e n la cua l fi g ur a n los s umi n i s tr o s y ma te r i a le s
n e ce s a r i a s p a r a la o p e r a ci on d e un a a mp li a va r i e d a d d e
s i s te m a s d e tr a ta m i e n to d e a g ua . Se d e te r m i n a r a loca lme n te
que ma te r i a le s s e e n cue n tr a n d i s p on i ble s y e s t a i n for ma ci on s e
uti li za r a p os te r i or me n te p a r a s e le cci on a r los p r oce s os d e
tr a ta m i e n to ma s a d e cua d os d e a cue r d o a los r e cur s os loca le s
d i s p o n i b l e s .
Los r e cur s os y ma te r i a l e s loca le s a i d e n ti f i ca r s e s on los
s i g u i e n t e s l
1) Equi p os d e op e r a ci on r
- Me d i d o r e s d e a g ua .
Equi p o p a r a s old a d ur a .
- Sop 1e te s d e a ce ti le n o.- Di s p os i ti vos d e con tr ol como te r mos ta tos .
- Equi p o d e la bor a tor i o como tubos d e e n s a yo •.
- Pla n ta s d e e le ctr i ci d a d p or ta ti le s a g e n e r a d o r e s d e g a s .
- Motor e s e le ctr i cos d e 1 - 3 ca ba llos d e fue r za (HP).
- Bomba s d e a g ua .
2) Ma te r i a le s p r oce s a d o s l
- Tube r i a (a r c i lla , a ce r o, ce me n ta , p la s t i co, (~obr e , e tc.)
- Con e xi on e s p a r a tube r i a .
- Pi ntur a.
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- V alvul as .- Ta nque s.
- Me d i d or e s d e va ci o.- In te rca mbi a dor e s d e ca lor .
3) Sumi n i s tr os p a r a op e r a ci on y m a n t e n i m i e n t o l- Ar e n a d e s i li ce (d e te r mi n a r d i s ta n ci a a l ba n co d e a r e n a
ma s ce rca no).
- Gr ava g r ad ua d a.- Ag ua li mp i a .
G a s ol i n a y p e tr ole o (d e te r mi n a r s i la d i s p on i bi li d a d e si n i n t e r r um p i d a ) •
4) Sumi ni str os qui mi cos :
- AI2{S04)3 (s ulfa to d e a lumi ni o).
- Fe Cl3 (clor ur o fe rr ico).
- Ca rbon a cti va do.
- Ca O (ca l)
- Na C03 (s os a )
- CL2
(cloro)
- 03 (ozon o)
- Pr od uctos qui mi cos p ar a la bor ator io.
d ) De te r mi n a ci on d e l g r a d o d e r i e s qo loca l. 121
1) Fe n ome n os n a tur a 1e s .- De te r mi n a r cua le s s on los fe n 6me n osn a tur a le s ma s fr e cue n te s e n la zon a , ta le s COmol
- In un da ci on es .
- Te r re mo to s.
- D es 1i za mi e nt os , d e rr um be s 0hua i co s, e tc .
- In un d a ci on e s . - Es ta s p ue d e n s e r oca s i on a d a s p or cr e ci e n te sd e r ios , 11uvi as tor re nci a 1e s 0ma r e a s a lta s . Se e s tud i a r a s i
la zon a e 1e g i d a p a r a la p 1a n ta n o e s ta e xp ue s ta a e s te ti p o d e
r i e s g o, s i a s ! fue r a d e be r a ca mbi a r s e la ubi ca ci 6n a un p un to
fue r a d e l n i ve 1 d e i n un d a ci 6n .
- Te r r e motos .- Se e s tud i a r a e 1 ti p o d e te r r e n o e n 1a zon a d e
ubi ca ci 6n d e 1a p la n ta , p r ofun d i d a d d e los e s tr a tos ,
p r ofun d i d a d d e l n i ve 1 d e a g ua fr e a ti ca y d i s ta n ci a d e 1a fa lla
g e olog i ca ma s ce r ca n a . 5i e xi s ti e r a n p Ia n os d e e s tud i o d er i e s g o s i s mi co d e la zon a , s e d e te r mi n a r a la a ce le r a ci 6ns i s mi ca d e l te r r e n o que p ue d e e s p e r a r s e e n e l 1ug a r . En c a s ocon tr a r i o, s e p ue d e e fe ctua r un e s tud i o hi s t6r i co d e s i s mose n la zon a p a r a d e te r mi n a r e n for ma a p r oxi ma d a d e que g r a d o 0
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r
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i n te n s i d a d p od r £a s e r e l s i s m a d e d i s e ti o a e s p e r a r s e . E s ta s
con d i ci o n e s s e ve n a g r a va d a s d e p e n d i e n d o d e l t i p o d e te r r e n o y1a p r oxi m i d a d a fa lla s , p o r e s to e s i mp or ta n te s u e s tud i o e n
e s ta e ta p a p a r a d e t e r mi n a r la ub i ca c i 6n d e m e n or r i e s g o que
cump la a de ma s con los r equi si tos te cn ico s d el p roye cto.
- De s li za mi e ntos , d e rr um be s 0hua i cos .- Es te s ue l e s e r un o d e
los r i e s g o s ma s f r e cue n t e s a l que e s ta n e xp ue s tos los s i s te m a sd e a ba s t e ci m i e n to e n e l me d i o r ur a l d e l Pe r u. Lo s hua i co s 0
d e r r umbe s s e p r od uce n a 1 i n i ci a r s e la e p oca d e lluvi a s y
a r r a s a n con la c a p ta ci 6n , 1a li n e a y mucha s ve ce s ha s ta con e ls ed im e nta dor y los fi 1tr os .
Pa r a e vi ta r e s t e ti p o d e r i e s g o s e r e comi e n d a ha ce r un e s tud i o
g e olOg i co d e los ce r r os 0coli na s a le da ti as a la s i ns ta la ci on esp a r a d e te r mi n a r s i e l t i p o 0co n s i s te n ci a d e l te r r e n o e n e s tos
p od r £a con s ti tui r un r i e s g o p a r a la s e s tr uctur a s . Po d r lacomp l e me n ta r s e e s te e s tud i o con 1a i n fo r ma c i on hi s t6r i ca loca ls obr e 1a f r e cue n c i a con que s e p r o d uce n d e r r umb e s e n e s a zon ay cua l e s la e xte n s i 6n a f e cta d a e n e s os ca s os .
4.2 .2 E st ud i o d e fi n it ivo
4.~.2.1 Se l e cci 6n d e p r oce s os .- Es ta s e le cci 6n s e e fe ctua r a e n ba s e aun e s tud i o d e tod a 1a i n for m a ci o n obte n i d a e n 1 a e ta p a
a n t e r i o r . En r e s ume n , con s i s te e n con s i d e r a r i n i c i a lme n t etod a la g a ma d e p r oce s os y s oluci on e s p os i ble s e i r
i n tr od uc i e n d o un a s e r i e d e r e s tr i cci on e s d e ca r a cte r te cn i co ycon d i ci on e s d e d e s a r r ollo que li mi te n la s s oluci o n e s a un a s
p oca s , l a s cua 1 e s s on s ome ti d a s a un a n a li s i s p os te r i or p a r ad e t e r mi n a r cua l e s 1a s oluci on ma s s a ti s fa ctor i a , p r oce s o que
s e e s que ma ti za e n la f i g ur a 8 18/. A con t i n ua ci o n s e i n d i c acomo s e s e 1e cci o n a n lo s p r ocl e s os e n ba s e a l g r a d o d ed e s a r r ollo d e 1a comun i d a d y a los d a tos d e ca li d a d d e l a g ua
obt e n i d os e n e 1 p r og r a ma d e mue s tr e o.
a ) En fun e i 6n d e l n i ve l d e d e s a r r ollo d e l a comun i d a d .- Es t e
ti p o d e a n a li s i s t i e n e 1 a fi n a li d a d d e p r od uc i r p r oye ctos d e
t e cn olog l a a coe d e con la c a p a ci d a d d e r e cur s os loca le s , ta n to
para su construccion como para su adecuada operaqion y
ma n te n i mi e n to. Se co n s i d e r a como te cn olog i a a p ropd a da a que llaque r eun e l a s s ig ui en te s cua 1i da de sl
e le va d a e fi ci e n ci a ,
s imp l e d e con s t r ui r, op e ra r Y ma nte n er J
d e a lto g r ad o d e con fi abi 1 i d a d , f1e xi bi li da d y a cce si bi li -d a d ,
que ha ce us c e xt e n s i vo d e r ecur sos loca le s, ta n to hum a n osc om o m at er i a le s Jd e cos to a cce s i b1e a lo s r e cur s os e con 6m i cos e xi s t e n te s l Y
que p r ove e e n fo r ma con ti n ua , la ca n ti d a d y ca li d a d d e a g uaa d e cua d a , a 1 ma yor n ume r o d e us ua r ios .
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SOCIO - ECONOMlm
S O W C t O N £ ST ' lCNlCAS
SOW CIO NT EC N IC Af IEQlJc lENDADA
(2) RECURSOS (5 J HORMAS DEMlTDtIAI£S LOCAI.£S CALIDAD DEL
AeUA
(4) ANAL.S DECOSTOS
Figura 8
E S Q U E M A D E M E T O D O L O G I A D E S E L E C C I O N D E L P R O C E S O D E T R A T A M I E N T O D E A G U A
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Un a ve z obte n i d o e 1p r oce d imi e nto i n d i ca d o
s el e cci on an me di an te e l
a d e cua d os a e s te n i ve l.
n i ve l te c n i co s oci a l d e a cue r d o a 1e n e 1 e s tud i o p r e 1i mi n a r , s e
cua d r o 5, los p r oce s os d e tr a ta mi e n to
Por e je m p 10, s i 1a loca li d a d e n e s tud i o ti e n e e l n i ve l I( e l e m e n t a l 0b a s i e o ) I l a s un i ca s p os i bi li da d es d e tr a ta mi en tor e come n da bl e s p ar a e s te n i ve 1 s on :
1) P r etr ata mi en to- De s ar en a dor e s
- Se di me nt a ci on s imp le
- P re fi ltr a ci on g r ue sa2) Fi ltr o s l e n to s
- c on ve n ci on a le s
- m od i fi ca d os- d in a mi co s
- e le me n ta le s3) De si nfe cci on
- Hi p oc lo ri to .
b) En fun c i on d e los r ecur sos ma t e r i a le s d i s p on i ble s e n la
loca li d a d . - Es te e s e l s e g un d o t a mi z p or e l que d e be r e mosp a s a r los p r oce s os a n te r i or me n te s e le c e i o n a d o s d e a cue r d o a las e cue n ci a i n d i c a d a e n la f i g ur a 8.
S i g ui e n d o e l e je mp lo a n te r i or I s e a n a li za r a n cua l.e a s on los
p r oc e s os a d e cua d o s d e a cue r d o a La d i s p on i b i li d a d loc a l d e
ma t e r i a le s , ma n o d e ob r a y n ive l d e o p e r a dor e s. De ta l mo d o
que s i n o e xi s ti e r a n ba n cos d e a r e n a e n los a l r e d e d or e s d e la
loca li d a d , p or e je mp lo, s e r fa p r e fe r i bl e n o s e l e cci on a r l a
fi ltr a ci on l e n ta p or que lo s cos tos d e ma n te n i mi e n tor e s ulta r £a n muy a ltos , y la loc a li d a d te r m i n a r fa a ba n d on a n d o
lo s fi ltr o s p or n o te n e r l a ca p a ci d a d e con omi c a n e ce s a r i a p a r am a n t e n e r lo s .
Un ca s o que e vi d e n ci a e s te p r oble m a , p or e je m p 10, e s e l d e los
fi ltr os d e Ta r ma t a mbo. Al e fe ctua r e l m a n te hi mi e n to d e l le chofi ltr a n te s e e n con tr 6 que un a un i d a d t e n i a 70 e ms d e a r e n a y
la otr a a p e n a s 25 cms . Se hi ci e r on los ca lculos d e l a a r e n an e ce s a r i a p a r a r e p on e r e l le cho a s u a ltur a or i g i n a l (1.00 m)
y he cha s l a s a ve r i g ua ci on e s p a r a ubi ca r e l b a n co d e a r e n a ma sc e r ca n o, r e s ulto que e s te s e e n co n tr a ba a 55 m d e l a ci ud a d , ys e n e ce s i ta ba n e n e s e e n ton ce s 700,000 Sole s (EUASl,OOO) p ar a
r e p on e r lo, d i n e ro d e l que la comun i d ad n O d is p on i a .
c) En fun ci on d e la c a li d a d d e l a g ua cr ud a . - P a r a e f e ctua r
la e e L e cc i .o n d e lo s p r oce s o s , e n ba s e a L a ca li d a d d e l a g ua ,s e ha r a un a n a li s i s d e la i n for m a ci o n p r od uci d a p or los
mue s tr eos , p a ra d e t e r mi na r e l con te n i do m a xi mo y m i n i mo d e l at u r b i e d a d y color que p ue d e n e s p e r a r s e d ur a n t e e l a l\o. Dea cue r d o a e s to s l i mi t e s y c a n l a a yud a d e l cua d r o 6, s e
d ete r mi n a n los p r oce s o s n e ce sa r i os p a r a r e move r e ste co n te n id ea lo s l i mi t e s s e fta la d os por la s n o r ma s d e c a li d a d d e a g ua p a r a
c on s um e hum an e .
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C u a d r o 5
R E S T R I C C 1 0 N E S A Lu s a
D E P R O C E S O S D E T R A T A H I E N T O D E A G U A E N F U N C I O ND E L G R A D O D E D E S A R R O L L O D E L A S L O C A L I D A D E S ( 1 8 )
IH l y e l d e d e s a - 1
P r o c e s o r r o l 1 0 m r n l m o Q b s e r v a c i o n e s j
r e q u e r l d o
I. S i n t r a t a m i e n t o la II l f m i t a d o p o r l ac . l l d a d y c a p a c i -
Id a d d e l a f u e n t ed. a g u a
I
-2. P r e - T r J t a m l e n t o
2.1 D e s a r e n a d o r e s I2.2 S e d t m e n t a c J 6 n s i m p l e I
2 . 3 F r e - f r l t r a c J 6 n g r u e l . 12 . 4 P r e f l l t r a c r 6 n r ' p f d a III
2 . 5 H i e r e - c e r n i d o III
2 . 6 C o n t r o l d e a 1 9 £ 5 IV
2 . 7 C o a g u l a c i 6 n I I I2 . 8 F l o c u l a c i 6 n I I I2 . 9 S e d i m e n t a c l 6 n I I I
.
3 . F i 1 tr a cJ 6 n L e n t a
3. 1 f! It r o s c o n v e n c i o n a l e s I
3 . 2 f i l t r o s m o d r f t c a d 0 5 I
I3 . 3 f l l t r o s d e f l u J o a s c e n d e n t . II
3 . 4 HI c r o s d e m e d i a s c o m p u e s t o s II
I
3.5 · f1 1 t r o s d l n ' m i c o s I3 . 6 F ! 1 t r o s e l e m e n t a l e s I
I
I
1
4.
F i l t r a c r 6 n r a p l d a
4 . 1 C o n v e n e l a n a I III E n c a s o s i m p l e4 . 2 H o d l f f c a d a I I I h a s t a n l v e l II4 . 3 F 1 1tr a c 1 6 n d l r e c t a I V4 .4 F l l t r a c l 6 n d o b l e I V
1 5 . D e s i n f e c c l 6 n
I' P o c l o r i t c I
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C u a d r o 6
C R I T E R I O D E S E L E C C I O N D r P R O C E S O S D E T R A T A M I E N T O D E A G U A (18)
C LA SI FI CA CI O N C AP AC ID AD D ES AR RO l lO ~ UR B I ED AD ES U N ( N OR M A L- M E DI A- M AX IM A) Y T A M A R a D E P AR T I C U L A S > IO M IC R O N E S
C ~ ~ U ~ ~ D A D O P E ~ ~ ' O N I N D U S T R I A L 5 - 10- 20 30- 50 -100100-150-250 250-750-1200250-750-1500 10,000
S i n c a p a -c i d a d
S i n p o si b i1 i a d d ep r e f a b r i -c a c i o n
F i I r a c inL e n t a
S e d i m e n t a -F i l t r a c l o n c f o n l a m i -
L e n t a n a r y f i l -trac lon
l e n t a
P r e f i tr a - p r e s e d i m e n t a-c i6 n / S e d i- c i o n / s e d i -merrtac Idn la mentac Idn
m i n a r s i m p l e l a m i n a r y
F i l t ra ci o n F il t ra c io nL e n t a L e n t a
U s o d eo t r a sf u e n t e s
U R B A N A
C o n c a p a -c i d a c '
R U R A L
S i n p os i b il l d a d d ep r e f a b r i - ·
c ae i o n
F il t ra c io n F i lt ra c l onD i r e c t a d i r e c t ad es ce nd en t e a sc en de n t e
C on p os i b l1 i d a d d e F i l t r a c i o np re fa br ic a d ir ec t a
c i o n . d e s c e n d e n t e
c a c i o nc i o n
F i 1 tr a c in
d i r e c t a a s -l . . e nd e n t e -d e s c e n d e n t e
F . l t . ~ F l l t r a c l o nI r a c l o n d
d • t r r e c t a a s -I r e c a
c e n d e n t e -
a s c e n d e n t E . . . . d tu e s c e n e n e
F i 1tr a c Ion
l e n t a
P r e f i l t r a -c i o n y f iI
t r a c i 6 nl e n t a
S i n p o s i -
S i n c a p a ~ b i l i d a d d e D e s i n f e c -c i d a d p r e f a b r i -
f i trac lo n
r a p i d a
F i l t r a c i o nr a p i d a
S e d i m e n t a -c i o n l a m i -n a r / p r e f i l -trac in y
f l l trec Ion
l e n t a
F i l t r a c i o nr . 1 i p i d a
~ o n J P r e s e -. + d·
S1n rmen-
t a c i o n
F i l t r a t i o nr a p i a
c a n ] p r e s e -, + d'Sin rmen-
t a c i o n
p r e s e d i m e n t a -c i o n / S e d i m e nt ac i o n l a m i nn a r / P r e f i It r a -cion y fi 1 t r a-
c i o n l e n t a
F i l t r a -c i o n r a -p i d a +
p r e s e d i -m e n t a c i o n
Fitrac Id n
R a p i d a (+)
p r e s e d i m e n.~ -t a c l o n
U s o d eo t r a s
f u e n t e s
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4.2.2.2
- 45 -
Si las determinaeiones de poreentaje de remocIon de turbiedad
obtenidas mediante ensayos de sedimentaei6n dan valores muy
bajos (efieieneias menotes de 40%) esto estaria indieando que
la mayor parte de las partieulas estan en estado eoloidal, y
que el proceso de sedimentaeion seria sumamente inefieiente.
En"estos easos, se reeomienda ensayar con prefiltraeion gruesao en grava. La figura 9 muestra un pref!ltro piloto de muy
facil fabrieaci6n y bajo costo, recomendado para investigar la
eficiencia que podr fa obtenerse con este proceso en cada caso
particular 1/.
De aeuerdo a experiencias efectuadas por el CEPIS, esta unidad
dio una eficiencia de S5% al hacerla trabajar con una muestracon 450 unidades de color, preparada mediante una infusi6n
concentrada de teo Se utilizara la filtraci6n lenta como
tratamiento unico, solo cuando el agua eruda tenga una
turbiedad que no sobrepase las 50 U.N., pudiendo aeeptarse par
pocos dias al ano, turbiedades de 100 U.N.
Sin embargo, es posible tratar aguas de hasta 1,500 U.N. de
turbiedad (cuando la mayor parte de la turbiedad sea producida
por material en suspension), utilizando procesos fisicos y
fisico-biolOgicos como pretratamiento 4/. Entre los procesos
fisicos se recomienda la presedimentacion y sedimentacion
laminar. Como proceso fisico-biolOgico, se considera el
prefiltro de grava en el cual se lleva a cabo un proceso fisico
de sedimentacion entre los poros 0espacios libres de la grava,
y un proceso de remocion biologica muy eficiente una vez que elprefiltro ha alcanzado La maduracion 20 y 21/. Las
caracteristicas de diseno de estas unidades se pueden encontrar
en el Documento Tecnico N°S del CEPIS ~/.
El filtro lento de medio grueso 1/, con diametro efectivo de =0.25 a 0.45 rnmy velocidad de filtracion de • O.25m/h, tambien
es considerado como proceso de acondicionamiento previo al
filtro lento convencional (de = 0.15-0.35mm), cuando el
contenido bacteriologico del agua cruda es ba~tante alto.
Determinadas las diversas a1ternativas de tratamiento que
pedrian darnos 1a calidad de agua establecida por las normas,
se seleeeionaran de este conjunto solo aque11as que consideren
los procesos que pasaron el tamiz anterior, es decir aquellas
que esten de acuerdo al grado de desarrollo y a 1a
disponibi1idad de recursos de la localidad. Si despues de esteanalisis se obtuviera mas de una alternativa, la decision final
seria de tipo economico 18/.
Normas generales de diseno
Se indican a continuaci6n las normas generales a considerarseen el diseno de un filtro lento.
a) Lecho filtrante e instalaciones afines.-
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v ERTEO£RO f""RA MANTE:NER
EI- NIVEI- DE LA UNIOAO-~~-----\
a
VERTEDE.RO
TRIA NOLM....#f
DE MEDICION
OEL CAuOAoL---~~---
:.19m.
I
GRAvA 14E
.I
! L aLREClJBRIRINTECiRAME'NTE EL
iNi'tRIOR (:em UNA LAMINA
DE POLl ETI LEND~__ . . ~ _lQ.QQ"'~_~ ._ ~._. ..._. .L .
,-1---' --.--~-.----.---
'-'~SAGUE DE i1 Z·Nri>LEs-t le : : PVC CO NTAPDNES
PL AN CHA M£TAL,CA DE
e 1/4" DE ESP£ 50A
. . . .0\
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26
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Figura 9MOO~LO PILOTO PARA 'NVESTIGACION
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Es ta r a con s ti tui d o g e n e r a lme n te p or a r e n a d e la s s i g ui e n te s
c a r a ct e r ! s t i c a s l
1) E s p e s o r
-maximo
-m inima nor mal
-minimo (*)
-usual (**)
= 1.20 - 1.40 m
= 0.70 m
= 0.80 m
= 0.90 - 1.20 m
(*) Pa r a a g ua s con ba jo con te n i d o or g a n i co.
(**) Es te e s p e s or a s e g ur a p e r i od os d e r e p os i ci on d e 5 a f t os , c ua n d os e ha n r e s p e ta d o la s r e s tr i cci on e s d e ca li d a d d e a g ua a flue n te .
2) T ama fto e fe cti vo (d e )
-r an go us ua l = 0.15 - 0.35 mm
- ra ng o ma xi mo (*) = 0.10 - 0.45 mm
(*) El li mi te ma xi mo d e ta ma n o d e a r e n a (0.45), e s a p li ca ble a
a g ua s tur bi a s , e l li mi te mi n i mo (0.10), a a g ua s muy cla r a s con
p rob le ma s d e c on ta mi n aci on ba cte r io"l6g i ca .
3) Coe fi ci en te d e un i for mi d a d (C.U.)
-ideal = 1.5
-us ua l - 1.8 - 2.0
-r ec ome n da ble - 2
-ma xi mo - 3
4) Se p ue d e n us a r otr os ti p os d e ma te r i a le s p a r a e l le cho
fl1tr a n te , como fi br a d e coco y ca s ca r a d e a r r oz que ma d a lQI,muy e fi ci e n te s y e con 6mi cos e n zon a s tr op i ca le s . En e s tud i os
comp a r a ti vos e fe ctua d os e n e l In s ti tuto d e Te cn 010g i aAs i a ti ca , s e e n con tr a r on e fi ci e n ci a s s i mi la r e s a l us a r , e n unca s o a r e n a d e
d e '"0.25 mm, yc.u. :: 1.68
y e n e l otr o, ca s ca r a d e arrol que ma da d e:
d e = 0.56 mm, y
c.u. = 1.55,
obte n i e n d os e ca r r e r a s d e fi 1tr a ci 6n mucho ma s 1a r g a s (60%
ma yor e s ), e n e 1 s e g un d o ca s o.
5) Se d e be r a con s i d e r a r un te e Ie 0 s i s te ma s i mi la r p a r a s a ca r
o me te r la a r e n a a 1 fi 1tr o.
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6) Tanque de lavado de arena.- Oebera preverse una unidad
para lavar 1a arena que se ha retirado de los fi1tros. podria
utilizarse para este fin un ci1indro de metal 11, 0un tanque
de concreto111,
dotado de rebose, descarga de fondo y
entrada de agua clara.
7) DepOsito de arena.- La arena retirada de los fi1tros,
deberd acumularse apropiadamente en un local, con capacidadminima para 0.50 m de altura de arena provenientes de las
unidades en funcionamiento.
b) Capa Soporte.-
1) Estara constituida por una altura de 0.20 m de grava,
colocada sobre el sistema de drenaje. Se dispondra par
estratos de granulometria decreciente en el sentido ascendente.
2) La capa inmediata al sistema de drenaje debera tener una
granulometria superior a los orificios de los drenes,0a lasranuras de los ladrillos. La capa superior debera tener una
granulometrIa , capaz de impedir el paso de los granos mas
finos del lecho filtrante ~/.
c) Drenaje.-
1) La recolecci6n del agua filtrada se efectua mediante el
sistema de drenaje el cual puade estar conformado por tubos0
drenes como tambien por ladri1los de construcci6n 0 defabricaci6n especial.
2) Los tubas de drenaje estan compuestos de un dren principal
y ramificaciones 0drenes laterales a partir de 1a salida del
agua fi1trada.
3) Los drenes laterales se uniran al principal mediante tees
o cruces, y podran ser de concreto, de ceramica0de P.V.C.
4) Se insta1aran los drenes latera1es, dejando juntas
abiertas de 2 cms, 0se efectuaran orificios de 6 a 12 rnm de
diametro, separados entre si de 0.15 a 0.30 m, y dispuestos en
1a parte inferior de los drenes.
5) La aeparecLon entre drenes 1aterales seria de 1/16 de su
longitud 0 como maximo de 2.5 m. Con respecto a la pared se
considerara una separacion de 1/32 de su longitud 0 como
maximo de 1.25 m.
6) El dimensionamiento de los drenes
criterio de que 1a velocidad limite en
estos no sobrepase de 0.30 m/s.
se efectuara con e1cualquier punto de
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7) AI diseftar drenajes de ladrillo de construccion,· se
deber an asentar estos con mortero cuando los fil tros esten
localizados en zonas sismicas. En caso contrario se pueden
acomodar simplemente formando canales.
8) Los ladrillos que techan los canales, en todos los casos,
iran simplemente superpuestos dejando ranuras de 2 cms para
que pase el aqua filtrada.
d) Caja del filtro y conexiones accesorias.-
1) Se deber an disenar por 10 menos dos unidades funcionando
en paralelo, cuando la pob Lac i.on sea menor de 2,000
habi tantes, y se recomiendan tres para poblaciones de hasta
60,000 habitantes. Sin embargo, esto realmente esta
supeditado a la velocidad de filtracion con La que se van a
operar los filtros. Se podran considerar dos unidades cuando
la velocidad a adoptarse sea baja (0.10 m/h) y tres cuandoesta sea mayor de 0.30 m/h. Al sacar una unidad de operacion,
durante el periodo de mantenimiento, se incrementa en exceso
la velocidad de operacion en la unidad gemela, con el
consiquiente deterioro del efluente.
2) La superficie de cada unidad esta en func i.on del caudal
que va a tratar y de la velocidad de filtracion adoptada(Q/V).
3) La velocidad de f LLt rac Lon a ser adoptada deber a
determinarse mediante ensayos en filtros pilotos, durante un
perlodo superior al necesario para que se den todas las
variaciones esperadas de calidad de agua. Cuando no sea
posible determinar la velocidad correspondiente, la velocidadmaxima de filtraci6n debera ser de 0.10 m/h ~/.
4) Las unidades pueden ser construidas en etapas sucesivas,
sirviendo la pr imera unidad de planta piloto para las
restantes. En este caso, la capacidad hidraulica de todos los
filtros, sera la resultante de la v~locidad maxima de
filtracion que se encuentre como posible de ser aplicada 1 1 1 .
5) Cuando el
caudal maximo
medio.
fil tro funciona con
de cada unidad ser a
velocidad
20 % mayor
declinante, el
que el caudal
6) El ingreso de agua cruda deber a efectuarse mediante un
vertedero tan largo como sea factible considerarlo. Se debeevitar en 10 posible el ingreso mediante tuberiasJ en caso
contrario, se debera diseftar un mandil de concreto apropiado 0
una capa de grava para evitar la escoreacion del lecho
fil trante 11/.
7) En la camara de ingreso a los filtros, se debera
considerar un vertedero para controlar el caudal afluente.
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8) De be r a e on s i d e r a r s e un i n g r e s o a d i e i on a l p a r e l fon d o d ela un i d a d , p a r a e fe ctua r e 1 lle n a d o i n i e i a l d e l fi ltr o. Es tei n g r e s o s e con e cta r a e on la ca ma r a d e a g ua fi ltr a d a .
9)' La s p a r e d e s i n te r i or e s d e la e a ja , e n e l tr a mo ocup a d o p ore l le cho fi ltr a n te , deber a n p r e s e n ta r un a ca ba d o r ug os o que
i mp i d a la p rod ucci 6n d e cor toci rcui tos .
10) La s a li d a p ue d e e fe ctua r s e me d i a n te ca n a le s 0 tube r i a s y
valvulas 0 comp ue r ta s p a r a r e g ula r la ve loci d a d , ci e r r e yd es ca rg a d e l a gua fi ltr a da .
11) . Se r ecomi e nd a p r efe r en te me nte (p a ra e vi ta r comp li ca ci on es
d e ma n te n i mi e n to) un a s a li d a li br e ha ci a un a ca ja , e n la cua ls e ubi ca r a un ve r te d e r o p a r a ma n te n e r e l n i ve l d e l a g uafi 1tr a d a a un a a ltur a d e 0.10 a 0.20 m. s obr e la s up e r fi e i e d e
1a a r e n a . Es te ve r te d e r o d e s ca r g a r a a un a e a ja d e r e cole cci 6n
d e a g ua tr a ta d a 4, 24/.
12) Se ve n ti la r a 1a ca ja d e l ve r te d e r o me d i a n te or ifi ci os 0
r a n ur a s con ve n i e n te me n te d i s p ue s ta s que e vi te n 1a
c o n t a m i n a c i o n .
13) .En la ca ja d e l ve r te d e r o s e con s i d e r a r a un a cce s or io d e
i n te r con e xi 6n con la s otr a s un i d a d e s , y un p un to d e d e s ca r g a
.i/.
14) Se r e comi e n d a e on s i d e r a r a la s a li d a d e ld i s p os i ti vo p a r a e li mi n a r e l fi ltr a d o i n i ci a l,
comp le ta e l p er i od o d e ma dur aci on .
fi ltr o, une n ta n to s e
15) La a ltur a d e a g ua s obr e e l le cho fi ltr a n te p od r a va r i a r
e n tr e 1.00 y 1.50 m, s i e n d o la a ltur a ma xi ma a d mi s i ble d e 2.00m.
16) La p chd i d a d e e a r g a tota l a d mi s i ble p od ca s e r d e l or d e n
d e l 60% d e la a ltur a d e l le cho fi ltr a n te .
17) La s p e r d i d a s d e ca r g a e n e l d r e n a je n o d e be r a n s e r ma yor e s
d e un 5 a 10% d e la s p e r d i d a s con jun ta s d e la a r e n a y la .g r a va .
18) La a ltur a tota l d e la ca ja d e l fi ltr o n o d e be e xe e d e r d e
4.00 m p or que s e e n ca r e ce n ota ble me n te e l ca s to d e l s i s te ma .
19) Se d e be r a n p r ote g e r la s i n s ta 1a ci on e s p a r a e vi ta r e li n g r e s o d e n i n os , a a n i ma le s .
e ) Con tr ole s d e l fi ltr o.-
1) En los fi ltr os mod i fi ca d os , e l con tr ol d e l n i ve l ma xi mo
d e n tr o d e la ca ja d e l fi ltr o, s e e fe ctua me d i ;a n te un ve r te d e r o
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de alivio. El filtro llega a su maxima perdida de carga al
alcanzar el nivel maximo. En ese momento el agua de 1a capa
sobrenadante empieza a rebosar por el aliviadero.
2). La salida de agua filtrada se mant.endra siempre ahogada
cualquiera que sea el caudal del filtro 1 1 1 .
3) Se controlara el nivel minimo del filtro mediante el
vertedero a la salida, cuyo nivel debera ser igual0 mayor
(0.10 - 0.20 m) que el nivel superior del lecho filtrante.
Este control tiene la finalidad de proteger la pelicula
biol6gica y evitar la proliferacion excesiva de algas al
producirse una descarga accidental del lecho durante la
operacion as! como evitar la formacion de presiones negativas.
4) Deberan preverse las valvulas 0compuertas necesarias para
pader aislar completarnente una unidad, mientras las restantes
siguen funcionando.
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s. PAUTMPARALAELABORACIONE UNPROm~A DEOPERACIONDE FILTROS
LEN'lUS
Esta es una tarea relativamente sencilla cuando los filtros lentos
han side correctamente diseftados y construidos y cuando se dispone de un
operador adecuadamerrt.e capacitado para ejecutar esta funcion conconocimiento, habilidad y destreza. La falta de instrucciones claras y
precisas ademas de la carencia de operadores idoneos, son las principales
causas por las que fracasan este tipo de programas. A conbLnuaeLon se
indican los fundamentos hidraulicos que rigen la operaci6n, as! como 1a
forma adecuada de ejecutar las actvidades de operaci6n y mantenimiento.Se esquematizara el contenido de un manual y se desarrollara a
continuaci6n ese esquema, aplicandol0 al caso del filtro modificado
desarrollado por el CEPIS ~/.
5.1 Operacion
5.1.1 Fundamentos
El flujo de agua a traves de un filtro lento esta gobernado por dos
parametrosl La ve10cidad de filtracion (Vf) 0 cantidad de agua
producida por unidad de superficie y de tiempo y la perdida de
carga (hf) la cual mide la velocidad de co1matacion del lecho
filtranta, determinando la longitud de carrera del filtro, la cual
concluye cuando la perdida de carga es maxima. La perdida de carga
esta determinada por dos factores: La carga de agua cruda (HI) Y
1a carga de agua filtrada (H2)' Figura 10-a.
Todos los factores mencionados estan relacionados mediante 1a ley
de Darcy en las ecuacionesl
Vf = a. hf, 0
Vf = (l
en las. cuales el coeficiente «(l) depende de las
hidrau1icas individuales de cada filtro, como sonI
lecho filtrante, e1 diametro de la arena y
hidraulica del sistema de drenaje.
caracterlsticas
el espesor del
la resistencia
No existen formulas matematicas que permitan calcular la longitud
de la carrera del filtro, pero es claro que las carreras se haran
mas cortas cuando mas alta sea La velocidad y mas fino el mediofiltrante. Cuando los filtros se limpian manualmente, carreras muy
cortas hacen pesada esta labor, haciendo peligrar la continuidaddel servicio y pudiendo tambien desmejorar la calidad del efluente
debido a 1a reducida eficiencia del filtro inmediatamente despues
de la limpieza. Consecuentemente, los filtros deben diseftarse y
operarse de tal modo que en las peores condiciones de calidad deagua la direcci6n de la carrera no sea menor de dos semanas 12/.
En este caso se podra esperar que en condiciones promedio los
intervalos entre dos limpiezas consecutivas puedan ser de varios
meses.
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Consecuentemente, la forma mas satisfactoria de establecer lacorrecta relacion de estos factores consiste en experimentar
previamente en un filtro piloto 0 construir las unidades por
etapas, de tal modo que la primera sirva de unidad piloto para
determinar simultaneamente tanto los parametros de diseHo como losoperacionales de las otras.
En los filtros convencionales, la operacion se efectua sobre La
base de mantener estable la velocidad de filtracion a todo 10 largo
de la carrera conservando tambien, generalmente constante, el nivel
de la capa sobrenadante. Lo clasico, por 10 tanto, es controlar el
ingreso de agua cruda para mantener (HI) constante y ajustar la
carga (H2) a la salidad para compensar la disminucion de (a.) a
medida que progresa la resistencia del medio filtrante (ver figura
10). El nivel del agua cruda se puede mantener automaticamente
constante, controlando La abertura de La valvula con un flotador
(figura lO-b) 0mediante operacion manual de la valvula de ingreso
de agua cruda. La carga (H2) a Ia salida del filtro tambien esposible controlarla automaticarnence mediante controladores de
velocidad del tipo que se ilustra en la figura 10-c, sIendo este
accesorio uno de los elementos mas vulnerables del sistema, por surapido deterioro.
Se mantenia el nivel constante con el fin de reducir el peligro de
perturbaciones a la capa biologica durante su formacion ya que se
creia que toda la eficiencia de remoci6n del filtro se concentraba
en este pellcula 12/. Recientes estudios han demostrado que la
eficiencia del filtro no es superficial como se crela sino
volumetrica i/, es decir que todo el lecho filtrante trabaja
activamente en la remocion biol6gica. Por 10 tanto las razones
esgr imidas para sustentar esta necesidad no son ya valederas. Aldejar el nivel var iable se simplifica grandemente el diseno y la
operac Ion eliminandose var ios controles diflciles de mantener con
los recursos disponibles en el medio rural.
En el filtro de nivel variable solo se controla el caudal que
ingresa (figuras 4 y 5). 5e estableee e1 caudal y por
ccmsiguiente la velocidad, aecionando la valvula 0 compuerta de
aqua cruda, hasta que se estabilice la altura de agua prevista en
el vertedero de medLcion (B). Cuando el filtro esta limpio, el
nivel de agua evoluciona del minimo (0.20 a 0.30 m por encima del
vertedero de control) a1 maximo (1.00 a 1.50 m por eneima del
lecho filtrante) cuando este esta coLmat.ado AI llegar al nivelmaximo, el agua empieza a rebosar por el aliviadero indicando al
operador que debe inieiar la operacion de limpieza.
5.1.2 Actividades de operacion
Las actividades 0 acciones para operar el sist.ema se pueden
diferenciar en normales 0rutinarias y especiales 0esporadicas.
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5.1.2.1 Operaciones normales.- Son las que se efectuan en formaciclica, inicLindose estas despues de terminado de limpiar el
filtrol
1) Llenado del filtro
Qos factores son de gran importancia en la ejecucion deesta oper acLom El lecho filtrante debe 11enarse en forma
ascendente y debe utilizarse agua tratada para este fin (De
aqui nace la necesidad de contar can dos filtros).
Con todas las valvulas cerradas salvo la de ingreso por el
fondo, se inicia el llenado utilizando el agua que esta
fil trando la unidad contigua en operaci6n, que por diferencia
de carga pasa a traves de las tuberias y accesorios deinterconexi6n. Esta cpexac Lon se realiza con la finalidad de
expulsar las burbujas de aire presentes en los intersticios de1a arena y para evitar que La entrada normal de agua cruda
produzca turbulencia sobre la superficie de la arena
ocasionando socavaciones del lecho filtrante.
Se prolonga esta oper acion hasta que e1 nivel del agua sea
superior, en 10 a 20 cms, a1 nivel de 1a arena. Se cierra la
valvula de fondo y se prosigue el llenado por el ingreso
normal de agua cruda.
Cuando el filtro es de nivel constante (figura 3) se abre
completamente el ingreso superior de agua cruda (A) hasta que
el filtro 1legue a au nivel maximo. Se regula entonces el
control de velocidad a la salida (F), a 1/4 de la velocidadnormal. La posicion del manubrio de 1a valvula 0 nivel del
flotador en que se alcanza esta cond tcLon debe calibrarse y
marcarse para simplificar la tarea del operador.
Ejecutadas e:stas operaciones, se abre la conexf.on al desagUe
(J) hasta que el filtro a1cance el nivel de maduracion
necesar io para producir un efluente de buena calidad. Cuando
el filtro es de nivel variable (figuras 4 y 5) ~e prosigue el
llenado can el ingreso abierto a su maxima capacidad, hasta
que el nive.I del agua este 20 0 30 cms por encima del niweL
del vertedero de control (G), en este momenta se regula el
vertedero de ingreso a la unidad a un cuarto del caudal normal
y se abr e la salida del filtro hacia el desagUe (J). .Elvertedero tr iangular, que mide el caudal total que ingresa a1.
sistema, debera calibrarse y marcarse para facilitar esta
oper ac Iom ,
2) Operacion del proceso
La duracion del periodo de maduraci6n, depende mucho del
tiempo que tome la ejecuci6n d~:!la limpieza. Segun el doctor
Burman 25/, si se trata de ejf!cutar la ope racIon de limpieza
en un dia, los microorganis:mos remanentes en el 1echo
filtraJ:lte estaran todavia vivos y a1 reanudar el proceso es
pos ibLe que
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L__~~~--------1--__j ~--,-- •
- - - - - -
·H, t
: .
'
I
l_ _ _ _ I _ _ _r--:_:t .J:_ _ IIHO 4V381
(a) Ley de Darcy aplicada a filtraciona traves de arena limpia
Water level variation
in clear weU
- 'I
(b) Control automati co delnivel de aguacrud a y control manual de la veloci-d ad d e fi ltr aci 6n
KlfO .I0J8' L __f==-- - - . :====: : : :: : :_ _ _r----
(c) Control manual del nivel de agua cruda y de lavelocidad de filtracion median te tubo de rebose
regulable
FIG U R A 10
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la "remaduraci.on" solo tome unas 24 horas. En estas
cireunstancias se tiene ademas la ventaja adicional de que no
es necesario reducir la velocidad para ayudar a la maduracion,
pudiendo iniciarse la carrera del filtro con la velocidad
normal de operaeion.
Una vez que el filtro este produciendo un efluente de ealidad
aceptable para consumo humano, se cierra la derivacion a1
desagUe y se inicia la produceIon normal abriendo la valvula
de paso al reservorio, La labor principal del operador en
esta etapa, sera la de controlar constantemente la regulaeion
del (A) y (F) para mantener el nivel y la velocidad constante
en el caso del filtro eonvencional. En el filtro lento
modificado, se controlara que se mantenga constante La alturade agua seftalada en el vertedero rectangular, eorrespondiente
a1 caudal de operacion0diseftodel filtro.
La carrera concluye en el filtro convenciona1 cuando,
habiendose abierto par completo la valvula de control de
velocidad (F), la produceIon del filtro tiende a disminuir.
En el filtro modificado concluye en el momento en que el agua
rebosa por el a1iviadero (H) al haberse alcanzado la perdidade carga maxima permitida por la instalacion. En esta
s.ituacion se eierra el ingreso de agua cruda (A) para proceder
a preparar a1 filtro para la limpieza.
3) Vaciado
De preferencia, esta operacion debera iniciarse a la
ultima hora de la tarde, de tal manera que el filtro funcione
con velocidad deelinante durante toda 1a nache y 1a limpieza
se pueda realizar muy temprano, para no estimular e1creeimiento de las algas con la exposIcIon al sol del lecho
fi1trante.
En esta situaei6n, e1 filtro seguira funeionando con velocidad
cada vez menor, hasta que el proceso se suspende solo, por
falta de earga en la instalaei6n. En este'momento, a antes si
hay apremio, se abre la conexdon al desagiie para bajar el
nivel del agua 10 a 20 ems por debajo del nivel de la arena.Esto se verifiea excavando un hoyo de profundidad equivalente
en la superfieie de la arena. En el filtro eonveneional(figura 3) se abrira la eonexion (D) y en el modificado
(figura 4) la eonexion (F) para ejecutar esta operacion. Una
vez alcanzado el nivel indieado se cierran Ius eonexiones desalida y desearga para inieiar la 1impieza.
4) LimpiezaEsta operacIon se inieia eon la determinaeiCin del espesor
de la eapa de arena que se debera extraer. Este espesor
depende del estado de colmataei6n de 1a arena y se establece
determinando el porcentaje de sedimento eontenido en la
arena. El criterio fijado par Lloyd es que la arena remanente
en e1 filtro despues de praetieada La limpieZi!kdebe tenermenos de 5% de sedimento.
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E1 porcentaje de sedimento en 1a arena se determina del
siguiente modo:
Se excava un hoyo en 1a arena y se van extrayendo muestras a
profundidades de 2, 5, 8 Y 10 cms.
se coloca la primera muestra en una probeta graduada y se Ieagrega agua limpia.
Tapando con la mana el extremo, se agita la probeta durante un
minuto.
Se deja sedimentar e1 material durante 5 minutos al cabo de
los cuales se puede apreciar una capa de arena al fonda y otra
de sedimento eneima.
Se mide la altura de ambas capas y se determina el poreentajede sedimentos
% de sedimento = Altura de sedimentoAltura de arena
x 100
Se repite esta operacion con cada muestra.Si la muestra tomada a 10 ems todavla presentara un contenido
mayor al 5% se seguira extrayendo muestras a 12, 15, 18 Y 20
cms hasta encontrar 1a profundidad, por debajo de la eual e1
contenido de sedimento es menor del 5%.
Los cuadros 6 y 7 presentan los resultados de las pruebas
efectuadas en los filtros lentos de Carhua y Tarmatambo. De
1a observacion de estos cuadros se puede apreciar que en ambos
casos el lecho filtrante estaba tota1mente colmatado.
Determinado el espesor de la capa de arena colmatada, se
procede a raspar 1a superficie del lecho filtrante. Se
utilizan palas anchas para ejecutar esta tarea y el materialextraido se va acumulando en monticulos. Se llenan cubos can
la arena amontonada, los cuales se pueden saear izandolos con
un tecle instalado en 1a pared del filtro contigua al area
prevista para efectuar el lavado y deposito de 1a arena.
Retirado del filtro el material raspqdo, se procede a
rastri11ar la superficie para darle mayor porosidad a la capa
superior de 1a arena. A cont InuacLon se pasa el emparejador
(especie de rastrillo sin dientes) para darle a la superficie
de la arena un acabado 1iso. Despues de esto e1 filtro queda
listo para 11enarse nuevamente y empezar otro cicIo.
5) Reposicion de la arena
La reposicion del 1echo filtrante 0 rearenamiento del
filtro. como tambien se le llama a esta operacion, se produce
cuando despues de varios raspados (20 a 30) el lecho de arena
llega a su espesor nu nrmo , Este espesor minima puede variar
de 0.70 m de altura cuando se tiene arena gruesa 0 agua muyturbia, a 0.50 m euando las condiciones son ala inversa.
Usualmente se deja una marca en 1a pared del filtro para
indicar a1 operador el nivel minimo. Cuando el filtro ha
llegado a estas condiciones debe restituirse el lecho de arena
a su espesor original.
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Cuadro 6
FILTROS LENTOS DE CARHUA: Determin acion de l porcentaje d e sed imento
Profund ida d de toma de % d e limo pr es ente en
muestr a en cms, la mue str a
2 10
5 20
15 12
30 16
50 8
60 10
Cuadro 7
FILTROS LENTOS DE TARMATAMBO: Determin acion de l pore en taje d e sed imento
Profun di dad d e toma de % de limo p re sen te en
muestr a e n ems, la muestra
4 35
10 28
20 17
30 17
50 14
60 13
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S.L.2.2
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La capa superficial del filtro cuyo contenido de impurezas sea
mayor de 5% se extraera para lavarse de acuerdo al
procedimiento rutinario. Oebajo de esta, se encuentra una
capa semicolmatada con un contenido de materia organica de 2 a
4%. que debe ser removida antes del rearenamiento, paraprevenir que se produzca un atascamiento acumulado en estacapa, que incremente la resistencia del filtro.
Esta cape de arena semicolmatada no debe ser descartada, su
aprovechamiento es beneficioso para acortar el periodo de
remaduracion , haciendo posible que el filtro sea operable en
un tiempo menor .
Cuando se utiliza la capa semicolmatada la operacion de
reposic~on se ejecuta bajo el procedimiento de "encimado", elcual se lleva a cabo por franjas. La excavacion se efectua en
una franja a La vez, asequrandose de no excavar tan profundo
que Se desacomode el soporte de grava graduado que esta debajode la arena. El material removido de una franja se va
apilando a 10 largo de esta a uno de sus costados. La zanja
excavada Se llena con arena nueva y la arena semicolmatada se
coloca encima de la arena nueva (figuras 11 y 12). Se
continua en igual forma con las franjas restantes hasta
rearenar el lecho completo.
Operaciones especiales.- Este tipo de operacIon se ejecuta
muy esporadicamente 0 en casos de emergencias. Se pueden
citar el arranque inicial 0 puesta en rnarcha de la planta,
parada y operaci.on con altas concentraciones de turbiedad0color.
1) Puesta en marcha
Esta operacion inicial es muy importante y debe contar con
la asistencia del ingeniero supervisor, de los ingenieros que
disenaron y construyeron la planta, de un auxiliar de
laboratorio y del operador que se encarqara de conducir laLn st.aLacLon ,
El operador debera haber recibido con ant.IcIpecton un periodo
de entrenamiento en servicio en una planta similar despues delcual debera ser evaluado para certificar su idoneidad.
Esta operacion se iniciara con una inspeccion de la planta porparte de los asistentes para verificar 10 siguiente,
Granulometria del medio filtranteJ
Correcta posicion de las valvulas, controles, vertederos,compuertas, interconexiones, reboses, desaglies,etc,
Facil accionamiento de valvulas y compuertas,
Superficie interior de las estructuras y tuberias libres deresiduos de construccion, y
Calidad del agua cruda.
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Figura II
Inmedi atament e
despues de
const ru Ido
IT
A•
Profundidad
adicional
removida
temporalmen-
teo
Profundidad
mi nima per-
misible des-
pues de va-
r i as raspa-
das.
Arena v iej a
removida
iA _ temporalmente
--.----t-.
~ .._ L --- Arena nueva
IIRearemami en-
to cornp l et o!'
Figura 12
R E A C O M O D O D E L A A R E N A R E S I D U A L 0 V I E J A ( I I E N C I M A D O I I )
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Una vez concluida la Lnapecci.on y hechas las modificaciones
necesarias, el ingeniero supervisor revisara con el
proyectista y e1 constructor los procedimientos y actividades
que deberan realizarse para poner en marcha la plantar
indicandole al operador las tareas que tendra a su cargodurante esta operacion.
Esta operacion, basicamente, es similar a la operacLon normal
de llenado del filtro can algunas pocas diferencias. 5e
comenzara por llenar las unidades de pretratamiento
(presedimentador, sedimentador, prefiltro, fi1tro lento
grueso, etc.).
Como ya se indico anteriormente, el 1echo filtrante debe
llenarse en sentido ascendente para e1iminar e1 aire retenidoy con agua filtrada para no contaminar y c01matar el drenaje y
1a parte inferior del lecho filtrante.
En e1 caso de una planta nueva no se pueden cump1ir estas
condiciones a1 ponerla en marcha porque no hay fi1trosproduciendo para obtener agua filtrada. En este caso se puede
iniciar el llenado de los filtros por la parte superior, paresta iinLca vez. La etapa de meduracIon en este caso es mucho
m.is larga teniendo en cuenta que la arena es nueva. Cuando
existan en los alrededores filtros operando, se recomienda
acelerar esta etapa de maduracion inicial "sembrandon el nuevo
filtro can un poco de material activo extraido durante La
operacion de limpieza. La duracion de esta tambien depende de
1a calidad del aguas cuando es muy limpia el periodo de
maduracion es mas largo.
Una vez que la calidad del efluente sea aceptab1e, se vacia
uno de los filtros y se llena de inmediato, esta vez en forma
ascendente utilizando e1 ef1uente de la unidad contigua. A
continuacion se repite la misrna operacion con e1 otro filtro.
No se ha encontrado informacion sobre como solucionar este
problema, pero e1 procedimiento propuesto parece ser e1 masseguro.
Debe comprobarse la ca1idad del agua mediante analisis fisico-
quimicos y bact.eio.LoqLcoe antes de abrir 1a valvula de pasoal reservorio.
2) Parada
Esta operacion podria ser necesaria en casos de emergencia,
en los cuales sea necesario interrumpir el servicio para
efectuar reparaciones 0 suspender el ingreso de agua por
deterioro del afluente.
Suspender 1a filtracion, es una operac10n que debe evitarse en
10 posible. Cuando 1a interrupcion se deba a problemas en el
ingreso, se debe tratar de seguir filtrando con velocidades
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Mucha ma s ba ja s d e la s ha bi tua le s p a r a d a r ti e mp o a que s e
s oluci on e e l p roble ma 0 e n vi a r e l e f1ue n te a 1 d e s a g i i e s i e li ncon ve ni en te fue ra a 1a s ali d a.
A1 p a r a r la f ILt.r c Lon , e l me ta boli s mo d e los or g a n i s mos ques e e n cue n tr a n e n e 1 me d i c fi ltr a n te s e a lte r a , cr e a n d o
comp ue s tos que a fe cta n la ca li d a d d e l a qua . Cua n d o s e p a r a e lfi ltr o p or p e r i od os muy la r g os , los or g a n i s mos mue r tos s e
d e s comp on e n y e n ton ce s e s n e ce s a r i o e fe ctua r e l ma n te n i mi e n tod e tod o e l le cho d e a r e n a y s ome te r l0 a un n ue vo p e r i od o d e
m a d u r a c i o n .
3) Op e r a ci on con a lto con te n i d o d e tur bi e d a d 0 color
Es ta p os i bi li d a d s olo s e a d mi te como un a e me r g e n ci a . Se had i cho a n te r i or me n te que cua n d o e 1 p r oble ma e s ha bi tua l, d e be n
con s i d e r a r s e la s un i d a d e s d e p r e tr a ta mi e n to n e ce s a r i a s p a r a
que a 1 fi 1tr o le n to Ie lle que un p r ome d i o ma xi mo d e 50 UT.
Cua n d o e s ta s a lta s con ce n tr a ci on e s s e p r od uce n p or p e r i od oscor tos , la p r a cti ca n or ma l e s ce r r a r e l i n g r e s o a 1a p 1a n ta
ha s ta que e 1 a qua s e a c1a r e .
Cua n d o e l p r oble ma s e p r olon g a y p e li g r a 1a con ti n ui d a d d e l
s e r vi ci o, s e ha ce n e ce s a r i o a d op ta r un a s oluc10n d e
e m e r g e n c i a . En e s tos ca s os s e p ue d e op ta r p or a lg un a d e e s ta s
a lte r n a ti va s , d e p e n d i e n d o d e la ca p a ci d a d d e op e ra c Lond i s p on i b1e . s e a ce p ta e l a g ua tur bi a ta l cua l lle g a 0 s ea gr eg an coa gu1a nte s mi en tr as d ur e la e me rg en ci a.
En a mbos ca s os s e te n d r a n g r a ve s p r oble ma s d e ma n te n i mi e n to a l
a cor ta r s e tr e me n d a me n te la s ca r r e r a s d e l fi ltr o. En e l p r i me r
ca s o la ca li d a d d e l e flue n te que s e obte n g a d e s me jor a r a e n lame d i d a e n que s e i n cr e me n te La tur bi e d a d 12/. Lo i d e a l e n
e s tos ca s os e s coa g ula r , d e e s te mod o la s ca r r e r a s s on me n osc o r t a s y 10 que e s ma s i mp or ta n te , s e me jor a r i 1a ca li d a d d e l
e flue n te . Si n e mba r g o, e s to s 6lo s e con s i g ue cua n d o lad os i fi ca ci on s e e fe ctua a d e cua d a me n te , e n ca ~() con tr a r i o losp roble ma s p od ri an s er ma yor es .
DUr a n te un a e me r g e n ci a d e e s te ti p o e n La p la .n ta d e fi ltr osle n tos d e ·Tr e s Ri os · e n Sa n Jos e , Cos ta Ri ca , s e d os i fi ca r on
coa g ula n te s d ur a n te d os a tlos . Al e r up ci on a r e l volca n Ir a zu
s e p r od uje r on g r a n d e s n ube s d e ce n i za que ca ye r on s obr e lacue n ca d e l Ri o Ti bi r i , p r od uci e n d os e tur bi e d a d e s d e ha s ta
1,000 un i d a d e s que r e s ulta ba n e n ca r r e r a s d e fi ltr a ci on d e 2.5d i a s . Coa g ula n d o s e log r 6 a mp li a r la s a 8.0 d i a s . (Ve r cua d r o5) 26/. Es ta op e r a ci on fue p os i ble p or e n con tr a r s e la p la n tad e "Tr e s Ri os · e n p le n o cor a zon d e Sa n Jos e , d on d e s e te n i a n ala ma n e t«>d os los r e cur s os n e ce s a r i os p a r a s u a d e cua d ae j e cu c i o n .
H u i s m a n ]1/ y r Ye S 27 y 28/ e n tr e otr os a utor e s , n o
r e comi e n d a n us a r s ulfa to d e a 1umi n i o p a r a p r e tr a ta mi e n to confi ltr os 1e ntos p or tr es r azon es l
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- El fLocul.o de sulfato de aluminio colmata rapidamant.a la
superficie de la arena, con el consecuente rapido aumento de
la perdida de carga.
- Produce la oclusion del schmutzdecke deteriorando el proceso
de pur ificac i.dn,
- Bajo determinadas circunstancias, el cambio de pH en eL
agua, conjuntamente con un bajo pH causado por la dosificacion
de sulfato de aluminio, podria precipitar el hidroxido de
aluminio en las capas inferiores del filtro, 10 que no es
conveniente en un filtro lento teniendo en cuenta el especial
procedimiento de limpieza que en el se usa.
Los Agrawal 29/ realizaron en 1972, un trabajo de
Lnveatiqacion en Nagpur - India, sobre oper acion de filtros
lentos con agua coagulada. Basados en los resultados de este
trabajo con aguas de entre 20 a 3r
500 UJ de t.urbiedad s de suestudio se concluye que las limitaciones indicadas
anteriormente no son validas, es decir que no 10 son en las
condiciones en que ellos efectuaron estas experiencias.
Basada en Sil propia experiencia, la autora cree que se pueden
presentar ambos casos.
Aunque los autores no 10 mencionan, el estudio citado
anter iormente 12/, debio ver ificarse conjuntamente con uno
realizado para determinar el procedimiento y la dosis que
produzcan el floculo de sulfato de aluminio adecuado para su
remocion por fLl.cracion , sin causar el deter ioro del proceso.
Es posible hacer esto cuando se cuenta con los recursos
humanos y materiales necesarios para su desarrollo, como es elcaso de un trabajo de Inves tiqacLon 0 cuando la planta se
encuentra localizada en un medio tecnicamente desarrollado.
En el Curso de Adiestramiento para Supervisores de oper acion
de Plantas de Filtracion R8.pida, llevado a, cabo en Cajamarca,
Peru en agosto de 1982, se encontro que de 28 participantes
procedentes de 20 diferentes plantas, solo cuatro operadores
ten ian equipo de prueba de jarras y de estos, solo dos sabian
como se hacia la prueba, pero no la hacian rutinariamente. En
nuestro medio la dosificacion de coagulantes se efectua en muy
precarias condiciones aun en e1 media urbano y nuestra
sLt.uaoi.on es similar a la de la mayoria de los paises del
llamado Tercer Mundo.
En la ciudad de Cajamarca y en Mejia,
cerca de Arequipa, existen plantas
diseriadas con coaqul acLon, fLocuLacionpretratamiento.
un balnear io ubicado
de filtracion lenta
y sedimentaci6n como
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Con motivo del CUrso de Evaluacion de Plantas de Tratamiento
de Aqua realizado en la ciudad de Arequipa, en mayo de 1982
visitamos la planta de Mejia, la que se encontraba efectuando
mantenimiento cada tres dias y no eran estas las peores
condiciones porque no estaba lloviendo en la cuenca.
8i la dosificacion se hace sin ningun estudio, por pura
intuicion, como se efectua por 10 general en nuestras plantas,
ocurre 10 miamo que en la planta de Mejia por ejemplo, donde
e1 filtro se colmata ripidamente por exceso en la
dosificaci6n, dando por resultado carreras sumamente cortas,
10 cual encarece. sobremanera elproceso. Y si esto ocur re en
el medio urbano es de imaginarse cuales podran ser los
resultados en el medio rural. Comose ha visto, ni siquiera
en San Jose, donde los recursos son mayores, los resultados
fueron siquiera aproximadoa a los del estudio de Agrawal 29/
por 10 cual es preciso reconocer que Huisman elves estan en
10 cierto a1 no recomendar e1 pretratamiento fisico-quimicopara los tiltroa lentos, ya que los inconvenientes que e1los
citan 8e producen euando ae sobredosifica, esta es la regIa
general en nuestro medio y en la mayoria de los paises del
Tercer Mundo, donde aun no se ha logrado mejorar estascondiciones en el medio urbano. aiendo por 10 tanto m a sremOtas las esperanzas en el medio rural.
5.2 Manteni.tento
El manteni.iento de los ftitros lentos se puede clasificar en
mantenimiento rutinario, constituido bisicamente por el lavado de la
arena y mantenimiento especial 0 esporadico consistente en la limpieza
total del filtro.
5.2.1 Lavado de arena
En areas en las cuales la arena es cara 0difici1· de obtener, se
recomienda lavar y almacenar la arena proveniente de los raspados
para ser usada al momentode rearenar el filtro.
La arena raspada debe ser lavada tan pronto como es extraida del
filtro 1 1 1 porque como est' lIen. de materia .organica, este
material adherido seguira consumiendo ox{geno, rapidamente se
convierte en anaer6bico y se pudre produciendo sustancias que dan
olor y sabor muy difici1es de remover en lavados posteriores.Existen muohos metodo. para lavar 1a arena. En los paiaes europeos
se trabaja en e1 sentido de mecanizar eata tarea para acortar y
simplificar la operaci6n, con el objeto de adecuar el proceso a los
recursoa del Jlledio urbano, habiendose desarrollado en Suiza una
tecnica que, mediante chorros de aire y aqua, hace posible lavar laarena sin suspender la operacion del filtro ~. Con este sistema
se puede limpiar un area de 1000 m2 en un tiempo de 40 a 50 horas
y s6lo ae requiere de un hombre para su operaci6n.
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En nuestro medio rural
procedimiento tiene que ser
recursos del medio. No
mantenimiento de la unidad
justificaria porque la mana de
el problema es a la inver sa , ,=,1
muy simple para adecuar 10 a los pocos
puede ser mecanizado porque el
constituiria un problema y no se
obra no es escasa en las comunidades.
La que precisa es desarrollar un procedimiento muy simple que sea
facil de ensaftar al operador y entregarle las herramientas
neeesarias para su ejecuelon. Esto se debe hacer desde el
pr incipio de la ope rac Lon del sistema, antes de que la neces idad
les obligue a desarrollar uno propio porque entonces es mucho mas
dificil cambiar sus costumbres que por 10 general no son rnuy buenas.
La dutora experimento este fenomeno durante la practica de
mantenimiento del sistema de filtros 1entos de Tarmatambo.
Como ya se indico anteriormente, al efectuar 1a prueba del
contenido de sedimentos en la arena, se encon tro que el filtroestaba colmatado en toda su profundidad. La pract.Lca que habian
venido siguiendo durante siete anos , consistia en retirar la cape
superficial, lavar1a y volverla a echar a1 filtro, de tal modo que
solo se habia lavado siempre 1a arena de 1a superficie y 1a arena
restante estaba tan colmatada que ya no fi1traba.
Se indico a1 operador y a las autoridades de la comunidad que era
necesario retirar y lavar toda la arena que quedaba en los filtros
para que estos vo1vieran a funeionar norma1mente. E1 operador
carecia por completo de herramientas para rea1izar esta operacion.
Era costumbre en la comunidad, que esta tarea 1a efectuaran las
mujeres.
Se extrajo la arena del filtro mediante baldes (figuras 13 y 14)
col.ocando un morrtIcuLo de piedras dentro del filtro por falta de
escalera, para pader acercar e1 balde a1 borde de 1a pared y
entregarse10 a1 hombre que esperaba arriba, este debia pasarlo a su
vez a otro, y de mano en mano 10 haeian llegar a La parte alta
donde estaba 1a iinica explanada en la cua l se podia amontonar 1a
arena (figuras 14,15, 16 y 17).
Para lavar la arena, las mujeres usaban mantas heehas de costales
abiertos, (de arroz) en los cuales depositaban 1a arena y cogiendo
la manta entre dos, la zarandeaban dentro del agua. Con el fin de
conocer e1 tiempo que demoraba el lavado de La arena, se les pidio
medir 1a arena sucia con un balde (figuras 18 a 21). La capaeidad
del balde hasta la marea fijada era de 0.01 m3•
Se observe de spuea del primer lavado que los terrones de arena y
materia organica no se deshacian de este modo, que el zarandeo los
movia de un 1ado a otro sin disgregarlos, por 10 que se les indic6
debian restregar la arena con la mano en algun momento del lavado.Esta ope racion s6lo la ejeeutaban cuando se les vigilaba, cuando
no, seguian su procedimiento habitual. El termino de la operac~on
se podia conocer, cuando a1 restregar 1a arena, esta no ensuciaba
la mano.
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a ) C A R R E T I L L A . M A N G U E R A 0 B A L D E Y E S P A T U L A
b ) C I L I N D R O , M A N G U E R A 0 B A l D E Y U N P A L O
"-E N T R A D A D E A G U AC R U D A ~
D E A G U A) C A N A L C O N C O R R I E N T E D E A G U A C O N T I N U A Y
Figura 13
U N I O A D E S D E L A V A D O M A N U A L D E A R E N A
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-6':1-
E ~ T ~ A V E ; N I ~ Q ' L.1IiA R . . E . N A · I ! ) f ; L "f'I'lTM.
, F " f !l'" r: a 11 ,
s , u a IE N:IlO l.A A R.;E 'N _;AM f [H li1 IT E . P A ' S t I ; l 1 f , t N C r
'P[ ~Uril 16
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' H M R . R . E ~ N D . O · I ~ A R E '~ A c o N , ' M . A N T A s
figu,ri 1 ;6
E X P tA N AD A P .A .R 'A AP IIL .A R LA . A · R E N A : . S t . l c - f A·nfltfl"a 11
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El ti e m p o p r ome d i o e n con tr a d o p a r a l a va r 1 m3 d e a r e n a fue d e 3h
25' •
El ma yor d e fe cto e n con tr a d o e n e l p r oce d i mi e n to un ta n to folklor i co
d e l a s "ma n t a d a s ", como los ca mp e s i n os 10 lla ma n , fue La g r a n
ca n ti d a d d e a r e n a fi n a que s e p e r d i a a t r a ve s d e l te ji d o d e la
m a n t a . Pa r a l a va r la a r e n a s e uti li zo a l p r i n c i p i o e l ca n a l d ea l i vi o a l i n g r e s o d e l s e d i m e n t a d o r . Dur a n t e l a op e r a c i o n , los
a g r i cultor e s d e la p a r t e a lta cor ta r on e l a g ua p a r a r e g a r s us
cha cr a s , d e ja n d o e l ca n a l e n s e co.
Como e r a n e c e s a r i o con ti n ua r p a r a e vi t a r que los ca mp e s i n os s e
r e g r e s a r a n a l p ue blo, s e d e c i d i 6 s e g ui r l a va n d o d e n t r o d e ls e d i m e n t a d o r . AI fi n a l d e la o p e r a c i 6n , ta n to e l ca n a l como e l
s e d i m e n t a d o r , e s t a b a n r e lle n os d e a r e n a que d e b i o s a ca r s e c a n
la mp a s p ar a r ecup e ra r la .
p os i ble me n t e , ha br i a s i d o d e e s te mod o que p e r d i e r on l a a r e n a que
fa lta ha a los fi ltr os y cuyo ca s to d e r e p o s i c i o n n o p o d i a n a f r on t a r .
Es ta e xp e r i e n c i a I e i n d i c a a l a a utor a que 10 que s e n e ce s i t a ba n o
e s un a un i d a d e s p e c i a l, e s t a s e xi s t e n y p o d r Ia s e r cua lqui e r a d e
l a s i n d i c a d a s e n la f i g ur a 13, cuyo p r i n ci p i o s e b a s a e n r e s t r e g a r
l a a r e n a . Lo que ha ce fa lta , e s d a r le a l op e r a d or la s f a ci l i d a d e s
y e n s e n a r le la for ma d e ha ce r lo.
La s p a r c i on e s que s e tome n ca d a ve z d e b e r a n s e r p e que n a s p a r a e s t a r
s e g ur os d e que tod a l a a r e n a ha s i d o r e s tr e g a d a . Los ti e r n p o s
i n d i ca d os , p ue s to que e l p r i n ci p i o e s e 1 mi s mo, s e a p .lLcar a n a
cua lqui e r a d e los s i s t e m a s i n d i ca d os e n 1a f i g ur a 13. De e s t e
mod o, e l ti e m p o n e ce s a r i o p a r a l a va r la a r e n a d e los fi ltr os d e
Ta r ma t a mbo, d ur a n t e los r a s p a d o s s uce s i vos s e r a e 1 s i g ui e n te :
Ar e a d e c a d a f i ltr o
Volume n p r ome d i o d e
1 m3 d e a r e n a toma
0.84 m3 t o m a r a n
= 28 m2
a r e n a :z 28 x 0.03 = 0.84 m3
= 3h 25' = 145'
145' x 0.84 = 122' = 2h.
De ta l mod o que si, d e a cue r d o a 10 r e come n d a d o a n t e r i o r m e n t e , e l
i n g r e s o d e l a g ua a l fi ltr o s e s us p e n d e d ur a n te l a n e che y la
op e r a c i on s e i n i c i a a la s c i n co d e l a ma fta n a , r a s p a ry
e xtr a e r l aa r e n a con ta n d o ca n un t e cle p a r a i za r los ba l d e s y un a los a d e
c e m e n to a l p i e d e l fi ltr o p a r a a mon ton a r l a , p ue d e toma r d o s hor a s
e n p r ome d i o, un a hor a r a s tr i lla r y e m p a r e ja r la s up e r fi c i e , tr e s
hor a s e n tota l. A la s a cho d e l a ma fta n a , a n te s d e que e 1 s ol e s tefue r te , ya p ue d e e s ta r s e l1e n a n d o e 1 fi ltr o n ua va me n ce y d o s hor a s
d e s p ue s 1a a r e n a e s t a r a l a va d a y s ec a nd os e p a ra g ua r da r la .
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[J a FE~~EN: C1P i D E A LT UIiU l. E . t 1 1 : : ' 1 l E . E t F I L T R G I I f L - A I iXP1.AHJ~d i iA,
Jr;' _ ! l Ui ' C i r e
, j i l l tH E N D O L : A , AR.~,NA'p"r . I !~P;LAVA~l) .
I F ig~II·~ 1 : ,
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C I ~ ) L O C A N 1 ) 1 1 : l LA ~ $ ( E 'N ~ [ ~ L~ M A J : J , l :; lk .
f : S I . U r-a, 2 0
'C 1 Q U l C A N C O ' I .A A ~ · & : t i J A E M L A . M A 'N T A
nSura 2'~
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· ~ . A V A ~ D I ' l I . .A A:~ENA & . D . N MANTAS ~N tL , S - E D . I M E N f : A C I O . R
FTg,LJ,r~ 22
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R£STR .EMN 'DO LfII ARENA ' C O N LA J'o l~Cl P A R '8 " E l- E S 'A ~ M M LO S
1 ~ R O N ~ ~ O ,E A R E o N A Y ~ A . fE R I, n O A : C : ~ N , 'I I~ A '
~T g,Llr..i1 2..l
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l A R A M C _ f A N t : H ) , L A M ~ N l A D ' l [ N , T R I Q ' n ; S b A ~ U . A , f ~ M l ~ ' v A R L ~ ' A R E N A
FLQ_u 'l ra :Z~
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5.2.2 Lavado completo del filtro
Cada cinco anos aproximadamente es necesario efectuar un lavado
total del filtro. Esta operacion consiste en la limpieza del fondadel filtro y del sistema de drenaje, el retiro de la grava,
limpieza total de 1a caja de fi1tro y lavado de la arena.
Se acomoda todo nuevamente en su sitio devolviendo a la arena su
altura original, de tal modo que e1 filtro queda comO nuevo.
5.2.3 Preparacion de arena para filtros
Dependiendo de la calidad del agua y del espesor del lecho
filtrante, el diametro efectivo de 1a arena puede variar entre 0.15y 0.35 mm y el coeficiente de uniformidad entre 1.5 y 3.0,
preferiblemente menos de 2. Lo ideal es ubicar un banco de arena
que reuna estas caracteristicas y que se encuentre en losalrededores de 1a localidad. Cuando no se cuenta con esta
facilidad es necesario obtener estas caracteristicas mezclando dos
tipos de arena, como ultimo recurso se recomienda el tamizado.
El tamizado es un trabajo lento y tedioso que se verifica haciendapasar la arena por dos tamices. uno de 5/Sn para eliminar el
material mas grueso y otro de 1/8" para e1iminar 1a arena demasiado
fina.
Se procede colocando los tamices fijos e inclinados a 45·. El
obrero debe 1anzar la Lampada de arena con fuerza contra el tamiz
grueso, 10 que queda retenido se elimina, e1 material que pasa, a
su vez se va 1anzando contra e1 tamiz de l/sn. El material
retenido en este ultimo tamiz es el que se usara en el filtro.
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6. RBCDfBNDACIONES PARA LA PRBPARACION DE UN MANUAL PARA OPERACION Y
MANTENlMIENTO DE PLANTAS DE 'l'RATJlMIENTO
6.1 Pr op 6s i to d e l ma n ua l
La fi n a li d a d d e e s te d ocume n to e s la d e d a r le a l op e r a d or la s
i n d i ca ci on e s n e ce s a r i a s p a r a que p ue d a e je cuta r la s ta r e a s d e op e r a ci on y
ma n te ni mi en to d e la p la nta .
6.2 Ca ra cte rls ti ca s d el ma nua l
De be d e s e r i bi r e n for ma cla r a , br e ve y con voca bula r i o s e n e i llo
e a d a un a d e la s ta r e a s . El te xto d e be p r e s e n ta r s e e n for ma d e un li s ta d od e a cci on e s , tr a ta n d o d e n tr o d e 10 p os i ble d e i lus tr a r ca d a un a d e e s ta s .
No d e be n i n clui r s e juti fi e a ci on e s te cn i ca s cuyo e n te n d i mi e n to p ue d acr ea r comp li ca ci on es s a l op er ad or .
6.3 Con te ni do d el ma nua l
El ma n ua l d e be con te n e r los s i g ui e n te s t6p i e os .
A. Pr op Os i to d e l tr a ta mi e n to.- Se i n d i ca r a e n for ma s e n e i lla e lp r op os i to d e la p la n ta .
B. De s cr i p ci on d e 1a p la n ta . - Se · d e s e r i bi r a n ca d a un o d e los
e le me n tos con s ti tuti vos d e 1a i n s ta la e i on , i n d i ca n d o s u for mad e a e ci on a mi e n to y s u uti li d a d .
c . Di r e cti va s p a r a op e r a r la p la n ta .- Se d e s cr i bi r a n e n for ma d eun li s ta d o ca d a un a d e la s ta r e a s p a r a op e r a r 1a p 1a n ta .Lle na d o d el fi ltr o,
Op e ra ci on n or ma l,P a r a d a ,
L i m p i e z8, yPr oble ma s op er aci on ale s y s us s oluci on es p os ible s.
D. Di r e cti va s p a r a ma n te n e r la p 1a n ta .- De s cr i bi r i g ua lme n tee a d a un a d e la s ta r e a s d e ma n te n i mi e n to.
La va d o y a 1ma ce n a mi e n to d e 1a a r e n a ,
Acon di ei on ami en to d e 1a a r en a,Re p os i ci on d e 1a a r e n a , y
Ace ion es r uti na ri as d e ma nte ni mi en to.
6.4 A p l i c a e i o n
Como e je mp 10 d e 10 me n ci on a d o a n te r i or me n te s e p r e s e n ta e1 A n e xo
II ~ue s tr a d e p a r te d e un ma n ua l d e op e r a c16n d e un a p la n ta d et ra ta mi e nt o d e f il tr os l l en to s mo di fi ca d os ".
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- 77 -
R EF ER EN CI AS B IB LI Of fi AF IC AS
1. PROYECTO DTIAPA - CEPIS/OPS. Aba s te ci mi e n to d e a qua a la p obla ci on
r ur a l d e l Pe r u. Si tua ci 6n a ctua l. Li ma - Pe r u. a br i l, 1980.
2. LLOYD, B. The fun cti on a l mi cr obi a l e colog y of s low s a n d fi lte r s .
De p a r tme n t of Bi olog i ca l Sci e n ce s , Un i ve r s i ty of Sur r e y, En g la n d .Se pte mbe r 1974.
3. LLOYD B. The con s tr ucti on of s a n d p r ofi le s a mp le s , Its us e i n
s tud y of the vor ti ce lla p op ula ti on s a n d the g e n e r a l i n te r s ti ti a l
mi cr ofa un a of s low s a n d fi lte r s . De p a r tme n t of Bi olog i ca l
Sci e n ce s , Un i ve r s i ty of Sur r e y, En g la n d . Se p te mbe r , 1972.
4. PEREZ CARRION, J . , CANEPA DE VARGAS, L. & RICHTER, C.
p la n ts for wa te r tr e a tme n t. Te chn i ca l Docume n t 8.
Li ma - Pe r u. Ma r ch, 1982.
Modula r
C EP I S l OP S /C lo 1.S
5. SCHALEKAMP, H. Effe cti ve n e s s of r a p i d ly op e r a te d s low fi lte r s a n dn e w cle a n i n g p r oce s s . Pa p e r N' 18.2. Zur i ch wa te r Wbr ks ,
Sw itz e rl a n d.
6. LLOYD, B. The d e ve lop me n t, e va lua ti on a n d fi e ld tr i a ls of a s ma ll
s ca le , d ouble s a n d fi ltr a ti on , mod ula r s ys te m for the tr e a tme n t
of r ur a l wa te r s up p li e s .
7. CANEPA DE VARGAS, L., PEREZ CARRION, J & DOMINGUEZ. Pr oye cto d e
Pla n ta s d e tr a ta mi e n to d e a g ua p a r a e 1 me d i o r ur a l d e Hon d ur a s .
CEPIS/OPS. Li ma - Pe r u.
8. lVES, K.J. Ca p tur e me cha n i s ms i n fi ltr a ti on . The Sci e n ti fi c Ba s i s
of Fi ltr a ti on . Noor d hoff, Le yd e n . 1975.
9. ISON & lVES. Re mova l me cha n i s ms i n d e e p be d fi ltr a ti on . Che mi ca l
En g i n e e r i n g Sci e n ce , Vol. 24 N·4. Ap r i l, 1969.
10. IVES & GREGORY. Ba s i c con ce p ts of fi ltr a ti on . ,Pr oce e d i n g s of the
s oci e ty for , W a te r Tr e a tme n t a n d Exa mi n a ti on . vo1.61, Pa r t. 3,
1967.
11. YAO, K.M. e ta a la wa te r a n d wa s te wa te r fi ltr a ti on . En vi r on me n ta l
Sci e n ce a n d Te chn olog y, Vol. 5. Nove mbe r , 1971.
12. HUISMAN, L & W)OD, W.E. Slow s a n d fi ltr a ti on . WHO, Ge n e va , 1974.
13. P ER EZ C AR RI ON, J.
CIFCA/CEPIS/OPS.
Tr a ta mi e n to d e a qua p a r a p a i s e s e n d e s a r r ollo.
Li ma - Pe r u. Di ci e mbr e , 1977.
14. SECRETARIA DE ESTADO DE SALUD PUBLICA. Fi ltr os d i n a mi cos . Se r vi ci o
Na ci on a l d e Ag ua Pota ble Rur a l. Bue n os Ai r e s - Ar g e n ti n a , 1970.
15. PEREZ FARRAS, L.E. Fi 1tr os d i n a mi cos . Se r vi ci o Na ci on a l d e Ag ua
Pota ble . Bue n os Ai r e s , ~r g e n ti n a , 1972.
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- 78 -
16. A RB OL ED A V AL EN CI A, J.
tr a ta mi e n to d e a g ua .
Pe r u, Abr i l, 1973.
Te or ia , d is en o y con tr ol d e p r oce s os d e
Se r i e Te cn i ca 13. CEPIS/OPS/OMS, Li ma -
17. OFICINA DE INVESTIGACION DE RECURSOS }MBIENTALES Y DEL AGUA.
Me tod os a p r op i a d os d e tr a ta mi e n to d e a qua y a qua s d e d e s e cho e n
los p a i s e s e n d e s a r r ollo. Un i ve r s i d a d d e Okla homa , 1978.
18. PEREZ CARRION, J. Se le cci on d e p r oce s os e n fun ci on d e l g r a d o d e
d e s a r r ollo d e la s comun i d a d e s . Subm6d ulo CB 4.7.3. Ci cIo CB 4
Ci e n ci a s Ba s i ca s d e Tr a ta mi e n to d e Ag ua . Pr og r a ma Re g i on a l OPS/EHP/CEPIS d e Me jor a mi e n to d e Ca li d a d d e Aqua p a r a Con s umo Huma n o.
19. CANEPA DE VARGAS, L. Id e n ti fi ca ci on d e p os i ble s d e s a s tr e s y a r e a s
d e r i e s qo. Pr oqr a ma d e Aqua Pota ble y Di s p os i ci 6n d e Aqua s
Re s i d ua le s e n Si tua ci on e s d e Eme r g e n ci a . CEPIS/OPS, Ca s i lla 4337
Li ma - 100, Pe r u. Ma yo, 1982.
20. THANTH, N.C. & OVANO, E.A.R. Hor i zon ta l flow coa r s e - ma te r i a l
p r e fi ltr a ti on . Re s e a r ch Re p or t N' 70. En vi r on me n ta l En g i n e e r i n gDi vi s i on . As i a n In s ti tute of Te chn olog y. Ba n g kok, Tha i la n d .
July, 1977.
21. KUNTSCHIK, o . Effe cti ve n e s s of coa r s e -g r a i n me d i a for fi ltr a ti on .
Jour n a l AWWA, Jun e , 1969.
22. CANEPA DE VARGAS, L & PEREZ CARRION, J. Cr i te r i os g e n e r a le s d e
d i s e fto. Volume n III d e l Ci cIo d e Di s e n o d e Pla n ta s d e Tr a ta mi e n tod e Ag ua . Pr og r a ma Re g i on a l OPS/EHP/CEPIS d e Me jor a mi e n to d e Ca li -
d a d d e Ag ua p a r a Con s umo Huma n o. CEPIS, Li ma -Pe r u. Octubr e , 1982
23. ASOCIACION BRAS ILERA DE NORMAS TECNICAS. Ela bor a c i on d e p r oye ctosd e s i s te ma s d e tr a ta mi e n to d e a qua p a r a a ba s te ci mi e n to p ubli co.Pr oye cto P-NB-592. d e Ja n e i r o - Br a s i l. Jun i a , 1976.
24. NATIONAL ENVIROtMENTAL ENGINEERING RESEARCH INSTITUTE. Slow s a n d
fi ltr a ti on . Pr oje ct Re p or t - Pha s e I. WHO In te r n a ti on a l
Re fe r e n ce Ce n te r for Commun i ty wa te r Sup p ly. Na g p ur , In d i a .
De ce mbe r , 1977.
25. BURMAN, N.P. Slow s a n d fi ltr a ti on . Cur s o Nue va s Te cn i ca s d e
Pur i fi ca ci on , Un i ve r s i d a d Te cn i ca d e De lft. En e r o, 1977.
26. SABORIO, o. qp e r a ci 6n e s p e ci a l d e p la n ta s d e fi ltr a ci 6n le n ta .
SubmOd ulo 5.2.2 Pr og r a ma Re g i on a l d e Ag ua p a r a Con s ume Huma n o.CEPIS, Li ma - Pe r u. Abr i l, 1981.
27. IVES, K.J. Fi ltr a ti on of wa te r a n d wa s te wa te r . CRC Cr i ti ca l
Re vi e ws i n En vi r on me n ta l Con tr ol. Aug us t, 1971.
28. IVES, K.J. Alg a e a n d wa te r s up p li e s , 4. Phys i ca l r e mova l of a lg a e .wa te r a n d wa s te wa te r En g i n e e r i n g . 1957.
29. AGAR~, I.C. & AGRAWAL, G.D. Op e r a ti n g s low s a n d fi lte r s wi th a lum
coa g ula te d wa te r ". Pr oce e d i n g s Symp os i um on En vi r on me n ta l
Polluti on . 1973.
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A N E X 0
M U E S T R A D E P A R T E D E U N M A N U A L D E O P E R A C I O N D E U N A P L A N T A
D E T R A T A M I E N T O D E F I L T R O S L E N T O S M O D I F I C A D O S
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, Anexo I Pag. 1
l . P O R Q U E S E T R A T A E L A G U A 7
E L A G U A S E T R A T A P A R A E L I M I N A R L A S U C I E D A D Q U E H A T O M A D O D E L S U E L O E N S U
R E C O R R J D O P O R L O S R I O S 0 A C E Q U I A S . E L C O H T E N I D O D E S U C I E D A D D E L A G U A A L C U A L
S E L L A M A " T U R B I E D A D " E S T A C O M P U E S T O D E T I E R R A 0 A R C IL L A V M U C H O S T IP ~ S D E M 1 -
C R O B I O S Q U E P R O C E D E N D E L O S E X C R E H E N T O S D E L O S A N I M A L E S Y D E L A G E N T E , Q U E H A N
S I D . o D E P O S I T A D O S E N E L S U E L O Y Q U E L A L L U V I A L O S H A A R R A S T R A D O A L A S C O R R I E N T E S
D E A G U A .
L O S M I C R O B I O S S O N S E R E S V I V O S M U Y P E Q U E R O S Q U E N O E S P O S I B L E V E R L O S S I N L A
A V U D A D E A P A R A T O S E S P E C I A L E S , P E R O Q U E C A S I S I E M P R E E S T A N P R E S E N T E S C U A N D O E L
A G U A E S T A S U C I A a T U R B I A . L O S M I C R O B I O S Q U E C O N T I E N E E L A G U A S O N C U L P A B L E S D E L A
M A Y O R P A R T E D E L A S E N F E R H E D A D E S Q U E S U F R E N L O S N I R O S Y L A S P E R S O N A S A D U L T A S , C O -
M O S O N : L A S D I A R R E A S , D I S E N T E R I A , T ~ F O I D E A , L A H E P A T I T I S , E T C .
l . C U A L E S S O N L A S P A R T E S Q U E C O H P O N E N L A P L A N T A D E T R A T A H I E N T 0 7
L A P L A N T A D E T R A T A M I E N T O E S T A C O H P U E S T A D E T R E S P A R T E S :
1. L A E S T R U C T U R A D E E N T R A D A Q U E S E P U E D E V E R E N L A F I G U R A 1.
2 . L A C A J A D E F I L T R O , F I G U R A 2 .3. L A E S T R U C T U R A D E S A L I D A , ' F I G U R A 3.
l . C O M O E S T A C O H P U E S T A L A E S T R U C T U R A D E E N T R A D A 7
E S T A C O H P U E S T A D E :
a) E L C A N A L D E E N T R A D A P O R E L C U A L L L E G A E L A G U A A L A P L A N T A V E N C U V O E X T R E -
M a S E E N C U E N T R A L A C O M P U E R T A ( A ) , C O N L A C U A L S E P U E D E ' IH P E D IR Q U E E L A G U A
E N T R E A L A P L A N T A .b ) L A C A J A E N L A C U A L S E E N C U E N T R A E L V E R T E D E R O ( B ) , E L C U A L S I R V E P A R A C O N -
T R O L A R L A C A N T I D A D D E A G U A Q U E E S T A E N T R A N D O A L A P L A N T A .
c) E L C A N A L D E D I S T R I B U t i O N , Q U E S I R V E P A R A R E P A R T I R E L A G U A A L O S F I L " J R O S .
E L A G U A E N T R A A L F I L T R O #1 P O R E L V E R T E D E R O ( e l ) v A L F I L T R O #2 P O R E L
V E R T E D E R O (C2)' C A D A U N O D E E S T O S V E R T E D E R O S T I E N E U N A C Q H P U E R T A Q U E S E
U T I L I Z A C U A N D O Q U E R E H O S Q U E E L A G U A E N T R E A U N O D E L O S F I L T R O S .
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C A J A D E L
V E R T E D E R O
C A N A L D E
E N T R A D A
C A N A L D E D I S T RI B U CI O N
tv
F i g u r a 1.- E S T R U C T U R A D E E N T R A D A
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L 0 5 A D E C O N C R E T O
o M A D E R A
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F igura 2 .- C A J A D E l F I L T R O
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R E S E R V O R r o);:>
: : : J
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Figura 3 . - E ST RU CT UR A D E S A L ID A
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Anexo ,I p a g . 5
l Q U E C O N T I E N E L A C A J A D E L F I L T R O ?
L A C A J A D E L F I L T R O C O N T I E N E E L E L E M E N T O M A S I M P O R T A N T E D E L F I L T R O : " L A
A R E N N ' Q U E E S L A ' Q U E P U R I F I C A E L A G U A R E T E N I E N D O L A T I E R R A Y L O S M l e R O B I O S . D E B A J O
D E L A A R E N A S E E N C U E N T R A L A G R A V A Q U E S I R V E P A R A S O P O R T A R A L A A R E N A Y D E B A J O D E
L A G R A V A H A Y L A D R I L L O S A C O M O D A D O S F O R M A N D O C A N A L E S P A R A R E C O L E C T A R E L A G U A F I L -
T R A D A . S O B R E L A A R E N A S E T I E N E U N A P E Q U E R A L O S A D E C O N C R E T O 0 U N A M A D E R A Q U E
S I R V E P A R A Q U E E L C H O R R O D E A G U A Q U E E N T R A A L F I L T R O N O H A G A U N H U E C O E N L A S U -
P E R F I C I E D E L A A R E N A .
l C U A L E S S O N L A S P A R T E S D E Q U E E S T A C O M P U E S T A L A E S T R U C T U R A D E S A L I D A ?
L A E S T R U C T U R A D E S A L I D A S E C O M P O N E D E L A S S I G U I E N T E S P A R T E S :
a) L A A B E R T U R A ( 0 1 ) A T R A V E S D E L A C U A L P A S A E L A G U A F I L T R A D A D E L F I L T R O #1
A L A e A J A ~ E L O S V E R T E D E R O S D E S A L I D A .
b ) L A C A J A D E L O S V E R T E D E R O S D E S A L I D A , E N L A C U A L S E E N C U E N T R A N : - E L V E R T E -
D E R O ( E l ) P O R E L Q U E N O R M A L M E N T E P A S A E L A G U A F I L T R A D A A L A C A J A D E S A L I D A .
- E L V E R T E D E R O 0 A B E R T U R A ( F l ) P O R E L Q U E S A L E E L A G U A F I L T R A D A D E S P U E S D E
L I M P I A R E L F I L T R O . - L A V A L V U L A D E I N T E R e O N E X I O N ( G ) Q U E S I R V E P A R A H A -
e E R P A S A R E L A G U A F I L T R A D A D E L F I L T R O # 1 A L A C A J A D E L F I L T R O # 2 . - L AV A L V U L A ( H I ) Q U E S I R V E P A R A P A S A R E L A G U A F I L T R A D A A L A C A J A D E O E S A G U E .
c) L A C A J A D E D E S A G U E , D O N D E S E R E C O L E C T A E L A G U A Q U E P A S A P O R E L V E R T E D E R O
( F I ) P O R L A V A L V U L A ( H I ) Y P O R E L V E R T E D E R O D E A L I V I O (11)' E L A G U A Q U E
I N G R E S A A E S T A C A J A S A L E A L D E S A G U E P O R L A T U B E R I A (J1).
d ) L A C A J A D E S A L I D A D O N D E S E R E C O L E C T A E L A G U A F I L T R A D A Q U E P A S A P O R L O S V E R -
T E D E R O S ( E l ) Y ( E 2 ) P A R A M A N D A R L A A T R A V E S D E L A T U B E R I A ( K ) A L R E S E R V O R I O .
l e O M O S E H A C E P A R A O P E R A R L A P L A N T A ?
P A R A O P E R A R L A P L A N T A H A Y Q U E E J E C U T A R L A S S I G U I E N T E S A C C I O N E S :
L L E N A D O I N I C I A L D E L O S F I L T R O S Y P U E S T A E N O P E R A C I O N
I I V I G I L A R L A O P E R A C I O N
I I I V A C I A R U N F I L T R O M I E N T R A S E L O T R O S I G U E F I L T R A N D O
I V L I M P I A R L A A R E N A
V L L E N A R L O D E N U E V O Y P O N E R L O A F I L T R A R
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Anexo Pag. 6
L e O M O S E L L E N A N Y S E P O N E N A O P E R A R L O S F I L T R O S P O R P R I M E R A V E Z ?
e U A N D O L O S D O S F I L T R O S E S T A N V A C I O S , S E A P O R Q U E
E S L A P R I M E R A V E Z Q U E S E L E V A A P O N E R E N F U N C I O N A -
M I E N T O 0 P O R Q U E S E L E S H A R E P A R A D O , S E P R O C E D E D E L A
S I G U I E N TE M A N E R A:
1 ° C E R R A R L A S C O M P U E R T A S
(G ), (H i) Y (H2)
2 ° A B R I R U N P O C O L A C O M P U E R T A
( A ) P A R A Q U E E L A G U A I N G R E -
S E L E N T A M E N T E A L A P L A N T A ,
L L E N A N D O L A S U N I D A D E S .
3° R E T I R A R L A C O M P U E R T A D E L
V E R T E D E R O ( C , ) D E J A N D O
C E R R A D A L A C O M P U E R T A ( C2)
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6° S E R E G U L A R A L A P O S I C I O N
D E L A C O M P U E R T A ( A ) D E
T A L M O D O Q U E E L N I V E L D E L
A G U A E N E L V E R T E D E R O ( B )
C O I N C I D A C O N L A M A R C A
I N F E R I O R
7 ° S E M A N T E N O R A A S I L A P L A N T A D U R A N T E
U N P E R I O D O D E O C H O A D I E l D I A S Q U E
N E C E S I T A N L O S F I L T R O S P A R A M A D U R A R .
Anexo I P a g . 7
4° B A J A R L A C O M P U E R T A
(E l )
~
n d/7: ' l~j I d f/; 0 6r 1 / ' v dfl
5° C U A N D O L A C A J A D E L O S V E R T E D E R O S
S E L L E N E , E L A G U A E M P E Z A R A A
S A L I R p a R L A A B E R T U R A ( F 1)
Y S EI R A A L D E S A G U E
8° U N A U X I L I ~ R D E L A B O R A T O R I O D E B E R A
C O N S T A T A R L A C A L I D A D O E L A G U A A L
T E R M I N O D E E S T E P E R I O D O .
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10 ° C U A N D O E L A G U A Q U E E S T A
L L E N A N D O E L F I L T R O # 2
D E A B A J O H A C I A A R R I B A
E S T E A U N A A L T U R A D E
3 0 C M S . S O B R E L A A R E N A ,C E R R A R L A V A L V U L A ( G ) .
Anexo p a g . 8
9° S E A B R E L A C O M P U E R T A ( G )
P A R A Q U E A L A G U A F I L T R A D A
D E L F I L T R O # 1 P A S E A L
F I L T R O # 2 Y L O L L E N E .
1 1 ° A B R I R L A C O M P U E R T A ( E 1 )P A R A Q U E E L A G U A F I L T R A D A
P A S E A H O R A A L A C A J A D E
S A L I D A Y A L R E S E R V O R I O .
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Anexo 1 Pag. 9
12° ABRIR AHORA LA COMPUERTA
(C2) PARA QUE El AGUA IN-
GRESE NORMALMENTE ALFILTRO # 2
13° VERIFICAR QUE LA
COMPUERTA (E2)
ESTE CERRADA
1 4 ° VERIFICAR QUE El AGUA FILTRADA
SALGA POR LA ABERTURA (F2).
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15° U N A U X I L I A R D E L A B O R A T O R I O
D E B E R A C O N S T A T A R L A C A L I D A D
D E L A G U A A L T E R M I N O D E E S T E
P E R I O D O .
17 ° S E A B R E L A V A L V U L A ( H l ) P A R A
V A C E A R C O M P L E T A M E N T E E L F I L -
T R O # 1 .
Anexo I Pag. 10
16° A B R I R L A C O M P U E R T A ( E )2
P A R A Q U E E L A G U A F I L T R A D A
L L E G U E A L R E S E R V O R I O .
1 8 ° S E A B R E L A C O M P U E R T A ( G ) P A R A
Q U , E E L A G U A F I L T R A D A D E L
F I L T R o . # 2 P A S E A L F I L T R O # 1
Y L O L L E N E .
I
J
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Anexo . I p~g o
19~ C U A N D O E L A G U A Q U E E S T A
L L E N A N D O E L F I L T R O # 1 D E
A B A J O H A C I A A R R I B A E S T E
A U N A A L T U R A D E 30 C M S .
S O B R E L A A R E N A , C E R R A R
L A V A L V U L A (G) .
2 0 0 R E T I R A R L A C O M P U E R T A D E L
V E R T E D E R O (el)
11 ° A B R I R L A C O M P U E R T A ( E 1 )
P A R A Q U E E L A G U A F I L T R A D A
P A S E A H O R A A L A C A J A D E
S A L I D A Y A L R E S E R V O R I O .