Sistema de Planta de Tratamiento de Agua Potable Ayacucho

UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGRÍCOLA

CURSO: INGENIERIA SANITARIA I (CR – 444)

TÍTULO:

SISTEMA DE PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE. PROFESOR: Ing. CHARAPAQUI ANCCASI, Juan INTEGRANTE: ALLCCARIMA QUITO, Juan Julián FECHA DE ENTREGA: 28 / 03 / 2017 AYACUCHO – PERÚ 2017

DEDICATORIA A Dios: Por darme la vida y que me acompañe en este momento

A mis padres: Julián y Paulina quienes me dieron la vida y ha sido el motor que me ha empujado a continuar todo estos años, por acompañarme en los buenos y malos momentos y que gracias por infinito amor, cariño, comprensión y apoyo incondicional he podido llegar hasta este momento. Gracias por todo papá y mamá, por darme una carrera y por creer en mí.

A mis hermanos: A todos, por aconsejarme a estudiar una carrera, por estar conmigo Y apoyarme siempre, gracias de verdad, ya que ustedes han sido una parte muy importante en mi vida, los amo.

A todos los miembros de la familia y amigos los quiero con todo mi corazón y este trabajo es para ustedes

AGRADECIMIENTO

Al Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga, mi alma Mater por abrirme las puertas y a la Escuela Profesional de Ingeniería Agrícola, por formarme profesionalmente con un espíritu de servicio a la comunidad y en donde he pasado gran parte de mi vida, no me queda más que agradecerle a esta Universidad y ofrecerle todo mi esfuerzo para poner muy en alto su nombre en donde quiera que me encuentre.

A mi docente: Ing. CHARAPAQUI ANCCI, Juan, asesor y amigo, por sus consejos, tiempo y apoyo incondicional en la elaboración de este trabajo.

A mis compañeros y amigos por el tiempo que hemos compartido y la confianza que me han dado, nunca los olvidare.

RESUMEN

Se denomina planta de tratamiento de agua potable al conjunto de estructuras en las que se trata el agua de manera que se vuelva apta para el consumo humano. Existen diferentes tecnologías para potabilizar el agua, pero todas deben cumplir los mismos principios: 

Combinación de barreras múltiples (diferentes etapas del proceso de potabilización) para alcanzar bajas condiciones de riesgo,



Tratamiento integrado para producir el efecto esperado,



Tratamiento por objetivo (cada etapa del tratamiento tiene una meta específica relacionada con algún tipo de contaminante).

Si no se cuenta con un volumen de almacenamiento de agua potabilizada, la capacidad de la planta debe ser mayor que la demanda máxima diaria en el periodo de diseño. Además, una planta de tratamiento debe operar continuamente, aún con alguno de sus componentes en mantenimiento; por eso es necesario como mínimo dos unidades para cada proceso de la planta.

I.

INTRODUCCIÓN

La planta de tratamiento agua potable de provincia Huamanga, está localizada en la parte alta del municipio distrital de Carmen Alto – Quicapata, en la planta de tratamiento se pudo observar que se realizan análisis físico-químicos y test de jarras para medir la cantidad de coagulante que se debe agregar al agua. El caudal promedio que

ingresa

a

la

planta

de

tratamiento

es

de

540

l/s.

Los procesos llevados a cabo dentro de la planta de tratamiento son: floculación, Sedimentación, filtración, purificación y almacenamiento. Cabe señalar que la planta tiene una capacidad de producción total de 540 litros/seg. Y procesa agua potable para el consumo del 84% de la población de la ciudad de Huamanga (entre 30,000 a 35,000 metros cúbicos diarios). Además cumple con los procesos de potabilización del agua como: filtración, evaluación química, almacenamiento en reservorios y distribución a los usuarios. El agua cruda que ingresa a la Planta de Tratamiento recorre una distancia mayor de 200 kilómetros. Sin embargo, el crecimiento de la población ha generado un impacto en las plantas de tratamiento de agua existentes. Hoy en día el preciado líquido está siendo regulado, dando lugar a que distintas zonas de la región queden sin servicio de agua a determinadas horas. Esto hace necesario un aumento de la producción de agua por parte de las plantas de tratamiento, así como el óptimo funcionamiento de los equipos en sus distintas áreas.

II.

OBJETIVOS

2.1. Objetivo general  determinación del estado situacional de la planta de tratamiento de agua potable Quicapata - distrito de Carmen alto - Ayacucho.

2.2. Objetivos específicos  Identificar los procesos llevados a cabo en la planta de tratamiento.  Reforzar la socialización de nuevos conocimientos y actitudes con relación a la planta de tratamiento.

III. 3.1.

MARCO TEÓRICO

ANTECEDENTES

El hecho de que existan distintos números de gérmenes y de microorganismos patógenos hace más complejo los estudios microbiológicos. Cuando es necesario obtener las especies microbianas en alto estado de pureza, se desarrolla un problema, tanto los instrumentos como los medios de cultivos son invadidos constantemente por microorganismos presentes en el medio ambiente. Tratando de mitigar los agentes que interfieren al momento de obtener un cultivo de alta pureza, se creó la esterilización procedimiento que consiste en destruir todos los microorganismos vivos que existan sobre los objetos con los cuales se va a trabajar en el laboratorio.

3.2.

DEFINICIÓN DE TÉRMINOS

SISTEMA DE AGUA POTABLE A.

FUENTES DE ABASTECIMIENTO (CAPTACIÓN Y CONDUCCIÓN DE AGUA CRUDA Para fines de abastecimiento de agua para consumo poblacional de la ciudad

de Ayacucho,

SEDA AYACUCHO cuenta con dos fuentes de aguas

superficiales :

a) Sistema Ex

Proyecto Especial Rio Cachi (PERC); actualmente

administrado por el Gobierno Regional de Ayacucho, cuyas aguas son entregadas a SEDA AYACUCHO en el terminal del Canal Suministro, lugar Campanayocc distrito de Carmen Alto con un caudal de 500 lps., en el punto ubicado en las coordenadas UTM: E581,259 N8´538,268; EL Canal Suministro está comprendido entre la salida del Túnel Ichucruz-Chiara hasta el lugar denominado Campanayocc con una longitud de 21 Km, que viene a ser parte del Sistema Hidráulico Rio Cachi. b) Sistema Chiara; es la fuente más antigua que actualmente continúa

abasteciendo parte de la demanda para consumo poblacional de la ciudad de Ayacucho con un caudal de 105 lps.; el Canal de Conducción consta de 21 km. y 4 captaciones tales como : 

Bocatoma Molinohuaycco, ubicada en

las

coordenadas

UTM

E585003 N8531100m que aporta un caudal de 50 lps. 

Bocatoma Ccosccohuaycco, ubicada en las coordenadas UTM E585019 N8531279. Que aporta un caudal de 20 lps.



Bocatoma

Mutuyhuaycco

ubicada

en

las

coordenadas

UTM

E584280 N8532188 que aporta un caudal de 10 lps. 

Bocatoma Lambrashuaycco ubicada en las coordenadas UTM E581893 N8536024 que aporta un caudal de 25 lps.

B.

PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE.- Para fines de tratamiento de agua para consumo poblacional de la ciudad de Ayacucho, SEDA AYACUCHO cuenta con dos plantas ubicadas en la Comunidad de Quicapata del distrito de Carmen Alto, las mismas que tienen las siguientes características:

a)

Planta Nº 1. .- De tipo CEPIS, construido primigeniamente en al año 1,974

para una capacidad de 158 lps.; con el transcurso del tiempo ha sido objeto de modificaciones y ampliaciones hasta que actualmente tiene una capacidad de tratamiento de 360 lps., y consta de estructuras siguientes: 

Una cámara de mezcla rápida.



Seis floculadores de pantalla vertical.



Ocho decantadores tubulares (instalados en el mes de diciembre del 2013)



Dos sedimentadores.



Cuatro filtros rápidos.



Galería de tubos y sala de comandos.



Un reservorio de agua de lavado de 250 m3



Una sala de dosificación de Sulfato de Aluminio y/o Policloruro de Aluminio



b)

Una sala de Cloración.

Planta Nº 2.- De tipo autolavante, construido en año 1985 para una capacidad de 180 lps., que aún no ha sido sometido a mejoramientos y/o modificación y consta de las siguientes estructuras: 

Una cámara de mezcla rápida.



Un canal repartidor.



Seis floculadores de pantalla vertical.



Un sedimentador.



Cuatro filtros autolavantes.



Una sala de dosificación de sulfato de Al y/0 Policloruro de Al

c) Un edificio de Administración. d) Un laboratorio físico químico. e) Un laboratorio de bacteriología. f)

Una casa fuerza.

g) Una casa vivienda.

h) Un reservorio apoyado Cabecera de agua tratada de 1,500 m3. i)

Un reservorio apoyado Cabecera de agua tratada de 3,000 m3.

 Floculación: La coagulación o floculación se puede utilizar en el proceso de tratamiento de agua para reducir su turbidez aplicando sulfato de aluminio y policlururo de aluminio estos dos reactivos hacen que reaccionen para purificar el agua.

 Decantador: Son instalaciones cuyo objetivo es separar los sólidos en suspensión de líquidos en que se encuentran. Para ello, se utiliza solo la fuerza de la gravedad.

 Sedimentador:

Es un separador o filtro primario, diseñado para eliminar el agua y las partículas sólidas y sirve para reducir la turbiedad.

 Filtración: Es la acción de pasar un líquido, a través de un filtro, o pasar un líquido a través de un sólido.

 Cloración:

Cloración es el procedimiento para desinfectar el agua utilizando el cloro o alguno de sus derivados, como el hipoclorito de sodio o de calcio. En las plantas de tratamiento de agua de gran capacidad, el cloro se aplica después de la filtración. Para obtener una desinfección adecuada, el cloro deberá estar en contacto con el agua por lo menos durante veinte minutos; transcurrido ese tiempo podrá considerarse el agua como sanitariamente segura.

C.

CONDUCCIÓN DE AGUA TRATADA.- A partir de 2 Reservorios Cabecera, el agua tratada son conducidas por sistema tubular a los siguientes reservorios:  Reservorio Acuchimay; tubería PVC 315 mm., longitud 1.30 KM,

antigüedad de 7 años, caudal de conducción 220 lps, estado actual bueno.  Reservorio Libertadores I.- Caudal de conducción 60 lps, tipo de

material AC, diámetro 10”, longitud 5 KM, antigüedad 41 años, estado actual malo.  Reservorio Libertadores II.- Caudal de conducción 110 lps, tipo de

material PVC, diámetro 16”, longitud 5.2 KM, antigüedad 20 años, estado

actual bueno.  Reservorio Miraflores.- Este reservorio cuenta con 2 líneas de conducción

de las características siguientes: 

Caudal de conducción 80 lps, tipo de material AC, diámetro 10”, longitud 2.2 Km, antigüedad 30 años, estado actual regular.



Caudal de conducción 120 lps, tipo de material HD, diámetro 14”, longitud 2.3 Km, antigüedad 11 años, estado actual bueno.

D.

RESERVORIOS DE ALMACENAMIENTO Y REGULACION.- La ciudad de

Ayacucho, conformado por sus cinco distritos, para fines de distribución

del servicio de agua potable, está dividida en 28 Sectores de abastecimiento y 84 Zonas de Presión regulados por los siguientes Reservorios:  RESERVORIO ACUCHIMAY; dota a 2 Sectores de Abastecimiento (A1

y A2), que constituye el 23.48% de la población servida; tipo semienterrado en fundación

rocosa; forma cuadrada;

material concreto armado;

capacidad 2500 m3; antigüedad 72 años; estado actual malo.  RESERVORIO LIBERTADORES 1; dota a 3 Sectores de Abastecimiento

del lado sur (L1, L2, L3), que representa el 9.60% de la población servida; tipo apoyado; forma circular; material concreto armado; capacidad 1000 m3; antigüedad 41 años; estado actual bueno.  RESERVORIO LIBERTADORES 2; dota a 6 Sectores de Abastecimiento

de lado Norte (L4, L5, L6, L7, L8, L9) que representa

el 20.75 % de

la población servida; tipo apoyado; forma circular; material concreto armado; capacidad 2000 m3; antigüedad 20 años; estado actual bueno.  RESERVORIO MIRAFLORES; dota a 3 Sectores de Abastecimiento (M1,

M2, M3) que representa el 24.50% de la población servida; tipo apoyado; forma circular; material concreto armado; capacidad 1500 m3; antigüedad 30 años; estado actual bueno.  RESERVORIO

QUICAPATA (CABECERA I); dota 3 Sectores de

Abastecimiento (Q1, Q2, Q3) que representa el 11.92% de la población servida; tipo apoyado; forma circular; material concreto armado; capacidad

1500 m3; antigüedad 41 años; estado actual bueno.  RESERVORIO QUICAPATA (CABECERA II); abastece a los Reservorios

de Acuchimay, Libertadores 1, Libertadores 2, Miraflores y San Joaquin; tipo apoyado; forma circular; material concreto armado; capacidad 3000 m3; antigüedad 11 años; estado actual bueno.  RESERVORIO PUEBLO LIBRE (Bombeo); dota a dos Sectores de

Abastecimiento PL1, PL2) que representa el 1.64% de la población servida; tipo apoyado; forma circular; material concreto armado; capacidad 100 m3; antigüedad 30 años; estado físico actual regular.  RESERVORIO LA PICOTA (Bombeo); dota a 2 Sectores de Abastecimiento

(Pl1 y Pl2), que representa el 1.64% de la población servida; tipo apoyado; forma circular; material concreto armado; capacidad 200 m3; antigüedad 7 años; estado fisico actual bueno; operativo.  RESERVORIO

VISTA ALEGRE (Bombeo) dota a un Sector de

Abastecimiento (VA) que representa el 2.80% de la población servida; tipo apoyado; forma circular; material concreto armado; capacidad 200 m3; antigüedad 22 años; estado físico actual bueno operativo.  RESERVORIO SAN JOAQUIN; dota a un Sector de Abastecimiento que

representa el 0.60% de la población servida; tipo apoyado; forma circular; material concreto armado; capacidad 500 m3; antigüedad 1 año; estado físico actual bueno operativo.  RESERVORIO RIO SECO (bombeo); dota a un Sector de Abastecimiento

(RS) representa el 1.30% de la población servida; tipo apoyado; forma circular; material concreto armado; capacidad 200 m3; antigüedad 16 años; estado físico actual bueno operativo.  RESERVORIO

ALTO

PERU

(bombeo);

dota

a

un

Sector

de

Abastecimiento (AP) que representa el 0.60% de la población servida; tipo apoyado; forma circular; material concreto armado; capacidad 150 m3; antigüedad 14 años; estado físico actual bueno operativo.  RESERVORIO

NUEVA

ESPERANZA;

dota

a

3

Sectores

de

abastecimiento (NE1, NE2, NE3) que representa 1.17% de población servida; tipo apoyado; forma circular; material concreto armado; capacidad 200 m3; antigüedad 3 años; estado físico actual bueno operativo.

E.

REDES DE DISTRIBUCIÓN.- Al 31 de diciembre del 2015 el sistema de redes de distribución de agua potable en la localidad de Ayacucho tiene una extensión total de 349,962 ml., compuesto por diámetros que van desde 3”, 4”y 6”, que forman las redes secundarias, Y de 8”, 10” y 12”, que forman las redes matrices, y de 14” y 16” que forman las líneas de conducción y aducción; de la misma manera las clases y tipo de material como: fofo, asbesto cemento, PVC y fofo dúctil; en cuanto a la antigüedad varían de acuerdo a la época de las instalaciones ejecutadas, como por ejemplo los de F° F° tienen 72 años, los de AC tienen de 32 a 37 años, los de PVC tiene de 22 a menos años, y de F°F° Dúctil de 12 a menos años.

3.3.

SISTEMA DE HIPÓTESIS

3.3.1 Hipótesis general  El estudio y proceso de tratamiento de agua potable

3.3.2. Hipótesis especifico   Los ecosistemas encontrados dentro de la subcuenca del río Pitura, están degradados principalmente por las actividades agropecuarias.

3.4.

SISTEMA DE VARIABLES

VARIABLES Variables independientes (X)

Programa

INDICADORES Utiliza

lenguajes

programación adecuado.

de

Diseño hidráulico y Variables dependientes (Y)

estructural

de

bocatomas

tipo

barraje.

3.5.

IV.

MATERIAL Y MÉTODOS 4.1.

UBICACIÓN

REGION

: Ayacucho

PROVINCIA

: Huamanga

DISTRITO

: Carmen Alto

LOCALIDAD

: Quicapata

ALTITUD

: 3120 m.s.n.m.

Realiza el dimensionamiento de las componentes de una bocatoma tipo barraje.

VISTA SATELITAL DE LINEA DE CONDUCCION- QUICAPATA

PLANTA DE TRATAMIENTO

VISTA SATELITAL DEL PTAP- QUICAPATA

4.2.

VIAS DE ACCESO

La zona del Proyecto se encuentra ubicada al sur-oeste de la provincia de Huamanga. Teniendo como punto de partida la capital del departamento, se llega al lugar de la obra, de la siguiente manera: ORIGEN Ayacucho Carmen Alto

3.1.

DESTINO Quicapata Quicapata

DISTANCIA 6.0 KM 1.5 KM

CLASE DE VIA Afirmada Afirmada

MATERIALES Y EQUIPOS 3.1.1. Materiales

En el siguiente estudio se utilizaron los siguientes materiales.  Información de planta de tratamiento  Cuaderno  Lapiceros  Guías de practica  Libros de diferentes autores.

3.1.2. Equipos

Se utilizaron los siguientes equipos:  Computadora personal  Impresora  USB  Calculadora.  Software (civil 3D)

3.2.

MÉTODOS

El presente trabajo de investigación consiste en una serie de fases o pasos que ayudaron a alcanzar los objetivos propuestos en el estudio. Como resultados de la investigación se obtuvieron los siguientes productos:

a)

test de jarras para medir la cantidad de coagulante que se debe agregar al agua

b)

Reconocimiento de planta de tratamiento.

Procedimiento: El trabajo se inició con la visita a la planta de tratamiento

Primero.  Una breve introducción de planta de tratamiento por el personal encargado Segunda  El recorrido por las diferentes instalaciones del planta de tratamiento  Test de jarras  cámara de mezcla rápida.  floculadores de pantalla vertical.  decantadores tubulares  sedimentadores.  filtros rápidos.  Galería de tubos y sala de comandos.  reservorio de agua de lavado  reservorios

Tercera  para la elaboración de informe se recopilo algunas informaciones adicionales

V.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN 4.1.

RESULTADOS

 En resumen, el 91.5% de la población servida de la ciudad de Ayacucho es abastecida por gravedad, y el 8.5% de la población por sistema de bombeo aquellos centros poblados que se ubican en zonas altas.

 Se ha generado conciencia en los alumnos participantes sobre la importancia de cuidar el agua y todos los recursos del ambiente.  Se cuenta con una propuesta metodológica para desarrollar los recorridos guiados a las Plantas de Tratamiento de Agua para el Consumo Humano

4.2.

DISCUSIÓN

VI.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1.

CONCLUSIONES

 Esta experiencia de contacto con la realidad es útil para que profesores y alumnos analicen las situaciones asociadas a la prestación de los servicios de saneamiento, identifiquen temas comunes de estudio y tomen acciones conjuntas para la conservación de los servicios.  La experiencia es también una oportunidad para que los trabajadores de la Empresa, incluyendo la Alta Gerencia, “redescubran” las posibilidades de las Plantas de tratamiento de Agua para Consumo Humano, como ámbito para la Educación Sanitaria.

5.2.

RECOMENDACIONES

 Todos los equipos de tratamiento incluidos en la instalación deberán tener su especificación técnica en la que se detallen todas sus características técnicas, dimensiones y calidad de materiales empleados en su construcción.  Es conveniente difundir la metodología en el ámbito de la Educación Superior particularmente de la carrera de Educación, con el propósito de formar facilitadores calificados que apoyen al trabajo educativo de la Empresa con los alumnos de los Centros Educativos.  Se deben iniciar una mayor comunicación entre las Empresas que vienen desarrollando este tipo de actividades para compartir procesos metodológicos y materiales con la población en general.

VII.

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA

 Guías para la calidad del agua potable de la OMS (2008).  CEPIS; “Programa Regional HPE/OPS/CEPIS de mejoramiento de la calidad del agua para consumo humano”- Plantas modulares para tratamiento de agua; segunda edición; Lima; 1990.  Abastecimiento de Agua y Alcantarillado  Simón Arocha R.- Abastecimiento de agua 

VIERENDEL.

VIII.

PANEL FOTOGRAFICO ESQUEMA DE SISTEMA DE ABASTECIMIENTO

LABORATORIOS

SALA DE CLORACION

FLOCULADORES

DECANTADORES

SEDIMENTADORES

ALGUNAS SUSTANCIAS

SALA DE PRUEBA DE JARRAS

RESULTADOS DE PRUEBA DE JARRAS