Fuentes de abastecimiento de agua y procesos de

potabilización

Instalaciones sanitarias

ICO-429

Nombre: Alan Ruz Muñoz. Rut: 18.374.687-1.

Profesor: Ramón Carreño Gutiérrez.

Talca, 03 de septiembre 2015.

Índice

1. Captación subterránea .............................................................................................. 3

2. Imagen esquemática de captación subterránea ...................................................... 4

3. Captación superficial ................................................................................................. 5

4. Imágenes esquemáticas de captación superficial .................................................... 6

5. Potabilización de agua potable ................................................................................. 8

6. Imagen esquemática de sistema de potabilización .................................................. 9

Referencias ..................................................................................................................... 11

1. Captación subterránea

En la actualidad el mayor número de captaciones de aguas subterráneas se realiza

mediante pozos profundos. Sin embargo, bajo condiciones de secano en nuestro país

existe otro tipo de captaciones de menor envergadura, pero no menos importantes,

como norias (pozo somero), vertientes, drenes y punteras. En esta ocasión

describiremos pozos profundos y norias.

1.1 Pozo profundo: Corresponde a una estructura hidráulica que permite alumbrar y

extraer aguas que escurren por los acuíferos subterráneos, ubicados a una mayor

profundidad que en el caso de las norias. El agua se extrae de los pozos mediante

bombeo u otro sistema de elevación. Para su construcción, su diseño debe perseguir

los siguientes objetivos: El mayor caudal con un mínimo abatimiento, en

concordancia con las características del acuífero; El agua extraída debe carecer de

partículas sólidas en suspensión o arenas; La mayor vida útil para el pozo; Costo de

construcción y operación económicamente factible. Las consideración para su

diseño son: Perdidas de carga hidráulica; Perforación; Profundidad del pozo;

Diámetro del pozo; Tubería de entubación. Luego de su construcción es

indispensable una prueba de bombeo para conocer su comportamiento, tanto como

control de su caudal y nivel de agua.

1.2 Noria (pozo somero): Este tipo de pozos son perforaciones de poca profundidad,

no más allá de 20 m, y con diámetros de 1 a 3 metros. Su objetivo es captar y extraer

aquellas aguas que escurren en forma subterránea por acuíferos cercanos a la

superficie del suelo. Normalmente estos acuíferos son el tipo freático, es decir, no

están sometidos a presión interna y para extraer el agua es necesario bombearla.

Estas obras se construyen generalmente excavadas a mano; por lo tanto el diámetro

interior no puede ser inferior a 1,2 m, debido a que la excavación se dificulta al llegar

al acuífero, donde se deben emplear equipos de bombeo para su agotamiento. Los

caudales obtenidos en estas condiciones son en general inferiores a los que se

obtienen en los pozos profundos perforados. Para su construcción es recomendable

construir las norias a orillas de quebradas principales o de esteros, emplazándolas

en lugares protegidos de crecidas. En la construcción y habilitación de norias se

parte de la base que la simple excavación de un pozo, sin revestimiento interno, no

es una alternativa adecuada, por los riesgos de derrumbes y mala calidad del agua.

2. Imagen esquemática de captación subterránea

2.1 Pozo profundo:

2.2 Noria (pozo somero):

3. Captación superficial

Las aguas superficiales son las que se encuentra naturalmente a la vista del hombre,

pueden ser corrientes o detenidas. Se clasifican según su origen y calidad de sus aguas,

puede ser agua meteórica, superficial, de mar o de manantial, y según su calidad

pueden ser de tipo I, II o III.

Los requisitos y la elección de las fuentes superficiales dependen de las condiciones

hidrológicas, de las características topográficas, geológicas y geotécnicas de la zona

alimentadora, de la calidad del agua y de seguridad de abastecimiento, según

corresponda.

1.1 Tipos de captación: el tipo de captación dependerá de las características

geológicas, hidrológicas y topográficas de la zona o cuenca.

- Captación sumergida: consiste en una estructura ubicada ya sea en canal o en

tubos perforados ubicados en el fondo del cauce se protegen por piedras, rejillas

u otro dispositivo para retener arrastre de material, se debe calcular al doble del

caudal requerido por la disminución de sección provocada por la acumulación de

material.

- Captación lateral: consiste en una estructura de captación ubicada en un punto

situado en la orilla y a una altura conveniente del fondo del curso alimentador.

- Captación en lagos, lagunas y embalses: para lagos y lagunas la captación

se debe hacer lo más alejada de la orilla y su entrada debe estar a una altura

mayor o igual que 1,5 m del fondo y a una profundidad mayor o igual que 0,6 m

de la superficie del agua, cuando estas condiciones sean posible. Para los

embalses se deben tener las siguientes consideraciones: la hoya debe tener una

superficie suficiente para producir los caudales requeridos; la topografía del lugar

debe ofrecer un almacenamiento que justifique un costo razonable de presa por

volumen embalsado y un buen lugar para ubicar el vertedero de reblase; es

conveniente que existan en la hoya los materiales que requiere la construcción

del embalse; en el área elegida para el embalse, debe existir buen terreno de

fundación; en lo posible se deben evitar terrenos pantanosos, ríos y arroyos que

tienen alta turbiedad; se debe procurar que el embalse este lo más próximo

posible a la población por servir y que su superficie tenga un mínimo de área

poco profunda para evitar el crecimiento de vegetación; en general, se deben

evitar las zonas que interfieren con los planos de desarrollo locol económico o

técnico.

- Captación flotante con elevación mecánica: cuando el cuerpo de agua en

donde se instala la captación (rio, lago o laguna) tiene variaciones considerables

de altura conservando en aguas mínimas un caudal o volumen importante, se

puede, por economía, instalar la captación flotante sobre una superficie anclada

al fondo o a las orillas. En este caso la impulsión debe tener conexión flexible en

su comienzo con la tubería que continua al estanque de regulación.

- Captación móvil con elevación mecánica: en los ríos de gran caudal con

variaciones estacionales importantes de altura se pueden proyectar estaciones

de bombeo que se bajen o levanten, guiadas por rieles inclinados instalados en

la orilla del rio y accionados por medios mecánicos fijos; la impulsión debe tener

una parte flexible que permita alargamientos debidamente calculados.

- Captación de manantiales: el diseño debe cumplir con los siguientes requisitos:

construir un vertedero al nivel natural de aflotamiento: colocar un registro y

válvula en la tubería de aducción para regular el caudal; colocar un desagüe de

fondo para la limpieza de la cámara de captación y una ventilación.

- Captación de alta montaña: se aplica en ríos con caudales habituales

reducidos y grandes crecidas ocasionales. Su diseño debe considerar los

objetivos siguientes: la capacidad de la captación se proyecta para el caudal

habitual del cauce; permitir el paso de crecidas sin influencia notoria en su

comportamiento hidráulico; los materiales y técnicas constructivas deben ser de

bajo costo, considerando que la captación será reconstruida con frecuencia.

- Captación directa de aguas lluvias: la captación de aguas lluvias por medio

de estanques se puede usar para pequeños consumos, cuando no exista otra

fuente adecuada en los alrededores. Se considera como área de captación

adecuada el techo impermeable de las casas y edificios y otras superficies

impermeables, como terrazas y patios pavimentados. El agua debe ser sometida

a algún tratamiento antes de ser consumida, en general bastara construir filtros

lentos de arena para tratar aguas lluvias captadas.

- Captación de agua de mar: esta se puede se puede captar mediante pozos, en

casos de que la permeabilidad del terreno lo permita, en caso contrario se

recurre a una captación directa de agua de mar mediante tuberías situadas en

el lecho marino; su tratamiento debe cumplir con los requisitos de la Nch409/1.

4. Imágenes esquemáticas de captación superficial

- Captación sumergida:

- Captación lateral:

- Captación flotante con elevación mecánica:

- Captación directa de aguas lluvias:

- Captación de agua de mar:

5. Potabilización de agua potable

La potabilización le agua es imprescindible para el consumo humano, ya que esta, en

su estado natural, contiene agentes dañinos para nuestro organismo. Con esto se debe

cumplir con la Nch 409/1 of 2005. A continuación se describirán métodos de

potabilización:

5.1 Cloro y derivados: el cloro es utilizado en el proceso de potabilización con una

doble finalidad: como agente oxidante, y como desinfectante. Comercialmente, el cloro

se usa de diversas formas, las más comunes en el mercado son: cloro gas, hipoclorito,

hipoclorito de calcio, dióxido de cloro y cloraminas. El cloro oxida muy bien al amonio,

formando clorominas, tiene buen resultado como oxidante de materias orgánicas, los

minerales también los oxida casi al instante. Las plantas de tamaño medio y grande, la

dosificación de cloro se suele realizar con cloro gas, este cloro vendrá en contenedores

de cloro líquido.

5.2 Ozono: De los agentes oxidantes es el de mayor poder, es capaz de oxidar casi

todas las sustancias que lleva el agua, al igual que el cloro, también es utilizado como

desinfectante. Con respecto al cloro es más oxidante (mejor resultado al oxidar a virus

y bacterias), tiene las ventajas de no producir olores, sabores, ni los trihalometanos, que

se forman al reaccionar el cloro con compuestos orgánicos. Los inconvenientes son que

su dosificación requiere una mayor tecnología, y resulta más caro. El ozono es una

forma alotrópica del oxígeno, el modo de generarlo en una planta, es a partir de oxigeno

gas, su dosificación es generada en la planta.

5.3 Decantación por coagulación y floculación

Para la eliminación de sustancias que vienen en el agua en forma coloidal, la

decantación por gravedad, no resulta del todo efectiva, se requiere el aporte de unos

reactivos que faciliten esta acción.

- Coagulación: el coagulante, se utiliza para desestabilizar la carga exterior de

las partículas coloidales, evitando la repulsión entre ellas, y favoreciendo las

reacciones entre ellas, formándose coágulos de mayor densidad, lo que acelera

su decantación. los coagulantes comúnmente utilizados, son las sales de hierro,

y aluminio, que comercialmente se presentan en las formas: sulfato de aluminio,

cloruro de aluminio, polímeros de alúmina, cloruro férrico, y sulfato férrico. Varios

aspectos van a influir en el proceso de coagulación: calidad del agua bruta,

agitación de la mescla, dosis y tipo de coagulante. Para determinar la dosis y el

tipo de coagulante para tratar nuestras aguas, se realizan ensayos que

determinaran, calidad del agua una vez decantada, volumen de fangos

producidos y los tiempos de decantación.

- Floculación: los floculantes, o también llamados coadyuvantes, son productos

que tienen la facultad de captar los coágulos formados entre ellos, un entramado

más voluminoso, pesado, y denso. De esta forma se aumenta la velocidad de

sedimentación de los fóculos formados. Se pueden clasificar de distinta forma,

según su naturaleza, en minerales u orgánicos, según su carga; en anicónicos,

catódicos o neutros, según su origen; en naturales o sintéticos. Al igual que en

la elección del coagulantes, para determinar el floculante idóneo, tendremos que

recurrir a ensayos de laboratorios, que muestren resultados de diferentes

productos y dosis de tratamiento para una misma agua bruta.

6. Imagen esquemática de sistema de potabilización

6.1 Cloro y derivados

6.2 Ozono

6.3 Decantación por coagulación y floculación

Referencias

1. “Pozos profundos”, programa de desarrollo de sistemas de riego en el secano

interior y costero. Componente nacional: capacitación y difusión de tecnologías

de riego. Oscar Reckmann. 2001.

2. Nch 777/1 cR.2008. agua potable- fuentes de abastecimiento y obras de

captación- parte 1: captación de aguas superficiales.

3. www.essbio.cl/comunidad/elagua_y_essbio_como_se_produce.php.