SISTEMA REGIONAL DE AGUA POTABLE ESMERALDAS MANUAL DE ... · PDF file1.5 FUNDAMENTOS RELACIONADOS CON EL PROCESO DE TRATAMIENTO ... Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema

Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores

Diseño Definitivo Manual Preliminar de Operación y Mantenimiento de la planta potabilizadora 1

SISTEMA REGIONAL DE AGUA POTABLE ESMERALDAS MANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

PLANTA DE POTABILIZACIÓN DE AGUA

1. INTRODUCCION 1.1 OBJETIVOS Y ALCANCE Debido a que es decisivo llevar a cabo en forma organizada, sistemática y técnica los aspectos de operación y mantenimiento de la planta potabilizadora de agua potable de San Mateo de la ciudad de Esmeraldas (PTAP), con la finalidad de cumplir con el objetivo para el que fue construida las mejoras del módulo N°1 y, su ampliación mediante la construcción con los módulos 2 y 3, se ha elaborado el presente documento, cuyo propósito es proporcionar los criterios técnicos iniciales que orienten al personal técnico durante el inicio de operaciones de las nuevas instalaciones de la PTAP, hasta conseguir la optimización de su explotación. Estos criterios iniciales deberán complementarse luego, con las experiencias adquiridas durante el período de puesta en marcha de las nuevas instalaciones de la PTAP, el cual se ha estimado con una duración no menor a cuatro meses, con los correspondientes al mantenimiento de los equipos empleados durante la implementación del proyecto; actividades que deberán ser cumplidas por la empresa contratista de la obra; de esta manera, se elaborará el correspondiente Manual de Operación y Mantenimiento de la PTAP, que se proporcionará a la EAPA - San Mateo de la ciudad de Esmeraldas . Las presentes recomendaciones deben ser complementadas con las instrucciones de los proveedores de los equipos y herramientas utilizados por el equipo de Operación, así como los cursos de capacitación que se brinden a los integrantes del equipo, los que deberán ser periódicos. Toda esta información formará parte integral del presente manual. Este Manual deberá ser utilizado por todo el personal asignado a las actividades de Operación de la Planta de Potabilización, correspondiéndole la atribución de proponer en cualquier momento modificaciones, actualizaciones técnicas o sugerencias prácticas logrando optimizar su contenido. Asimismo, le corresponde a los niveles jerárquicos competentes de la EAPA el análisis y la difusión del presente Manual. Este documento tiene el carácter de PRELIMINAR, en vista de que será alimentado con los detalles operacionales y equipo disponible, luego de las pruebas de arranque y puesta en marcha de los reactores y procesos de potabilización. 1.2 DEFINICIONES 1.2.1 OPERACIÓN

Es el conjunto de acciones destinadas a lograr que las instalaciones y equipos cumplan las funciones y resultados esperados.



1.2.2 MANTENIMIENTO Es el conjunto de acciones destinadas a lograr que las instalaciones o equipos conserven la capacidad para cumplir las funciones o resultados esperados. El mantenimiento tiene que ver básicamente con las siguientes clases de actividades:

Prolongación de la vida útil de los diversos elementos.

Eliminación de las causas que perjudiquen al buen funcionamiento de las instalaciones y sus equipos.

Limpieza y ordenamiento en general.

Sustitución, arreglo o reposición de elementos o procesos fuera del normal estado. Las tres primeras clases integran en general lo que se conoce como mantenimiento preventivo, y la última corresponde al mantenimiento correctivo o reparación de daños. 1.3 PERSONAL ENCARGADO DE LAS ACTIVIDADES

Para cumplir las acciones correspondientes a la Operación y Mantenimiento de la PTAP, la EAPA, requerirá contar con una Unidad que cuente con las siguientes áreas de trabajo:

Jefatura de Operación y Mantenimiento (1 persona)

Supervisión del área de Operación (1 persona)

Supervisión del área de Mantenimiento (1 persona) Cada área tendrá a su cargo el personal de apoyo para el cumplimiento de sus actividades, de acuerdo a la siguiente descripción: Supervisor del área de Operación.

Operadores de la PTAP. Doce (12) operadores, distribuidos en cuatro turnos de 6 horas (2 operadores mínimo por turno) a lo largo del día, 365 días al año.

Operador del sistema SCADA. Un operador, en jornada de trabajo de 8 horas diarias, cinco días a la semana. Disponibilidad en casos de emergencia, los fines de semana y feriados.

Laboratoristas. 4 laboratoristas, trabajarán en turnos, 8 horas diarias, durante siete días a la semana, 365 días al año.

Ayudante de Laboratorista (2 personas) Supervisor del área de Mantenimiento.

Tecnólogo eléctrico (1 persona), en jornada de trabajo de 8 horas diarias, cinco días a la semana. Disponibilidad en casos de emergencia, los fines de semana y feriados.

Tecnólogo mecánico (1 persona), en jornada de trabajo de 8 horas diarias, cinco días a la semana. Disponibilidad en casos de emergencia, los fines de semana y feriados.



Plomeros (4 personas), en jornada de trabajo de 8 horas diarias, cinco días a la semana. Disponibilidad en casos de emergencia, los fines de semana y feriados.

Jornaleros (2 personas), en jornada de trabajo de 8 horas diarias, cinco días a la semana.

1.4 ORGANIGRAMA DE LA JEFATURA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO En el organigrama que se muestra a continuación se detalla la jerarquía y rutas de los procesos a considerarse en el diseño del sistema administrativo del personal de operación y mantenimiento de la PTAP.

FIGURA Nº A1 Organigrama de personal, propuesto para las actividades de Operación y mantenimiento de la

PTAP de San Mateo de la ciudad de Esmeraldas.

1.5 FUNDAMENTOS RELACIONADOS CON EL PROCESO DE TRATAMIENTO

Con el objetivo de lograr una adecuada comprensión del presente manual, por parte de todo el personal encargado de la operación, se juzga necesario hacer primero una breve descripción de los aspectos fundamentales relacionados con el tratamiento, introduciendo de esta manera la terminología necesaria para describir posteriormente las distintas actividades y cuidados a considerarse en la etapa de puesta en marcha de la PTAP y en su etapa de operación ordinaria. 1.5.1 CALIDAD DEL AGUA El agua procedente de las precipitaciones, en su recorrido sobre la superficie de la cuenca tributaria del río, va arrastrando una amplia gama de materiales: inorgánicos como minerales; orgánicos como restos de animales o plantas y también microrganismos, que le confieren características que son inaceptables para el consumo directo por el hombre. Por otra parte, las diversas actividades del ser humano, sean estas agrícolas, ganaderas, industriales, recreacionales, etc. han traído como consecuencia la alteración de las aguas superficiales, principalmente con substancias químicas y microorganismos, además del deterioro de sus características estéticas.

Jefatura de Operación y

Mantenimiento

Supervisión área de

Operación

Secretaría Conserje

Supervisión área de

Mantenimiento

Operación sistema SCADA

Operadores PTAP

Laboratorio y Control

Mecánica PlomeríaElectricidad



Algunas de estas características cuando están presentes en el agua, pueden ser percibidas por los sentidos como: el color, la turbiedad, el sabor, el olor, la temperatura; sin embargo, otras características requieren de un análisis en laboratorio para su determinación y medida, como es la composición química del agua y la contaminación bacteriológica. Las características del agua para ser consideradas aptas para el consumo humano deben mantenerse dentro de los límites que son establecidos en la NORMA DE CALIDAD DEL AGUA POTABLE NTE INEN 1108:2011. Debido a que la calidad del agua cruda del río Esmeraldas no reúne las condiciones de potabilidad, es necesario recurrir a un proceso para transformar su calidad, en esto consiste el objetivo del tratamiento. El tratamiento del agua antes de su consumo, es el único medio para prevenir enfermedades causadas por ciertos microorganismos que se transportan a través del agua. En el caso del ser humano, algunos de estos microorganismos, llegan inclusive a causarle la muerte. Algunas de las enfermedades capaces de transmitirse a través del agua son: fiebre tifoidea y paratifoidea, disentería, gastroenteritis, hepatitis infecciosa, gastritis, meningitis, conjuntivitis infecciones respiratorias, etc. Dependiendo de la concentración y tipo de microorganismos, éstos pueden ser reducidos en las distintas etapas del tratamiento; sin embargo, es la DESINFECCIÓN (destrucción de microorganismos patogénicos) mediante la cloración del agua procesada, la que finalmente proporcionará la calidad requerida para el consumo humano. 1.5.2 NORMA DE CALIDAD DEL AGUA PARA CONSUMO HUMANO

La Norma Vigente en el Ecuador, es la INEN 1108:2011, la cual presenta las condiciones mínimas que debe cumplirse para obtener la calidad de agua potable; los límites presentados en la referida Norma representan los valores máximos permisibles establecidos para el control de la calidad de agua suministrada a la población; sin embargo, de acuerdo a la eficiencia con la cual ha sido proyectada la PTAP, la calidad del agua a ser proporcionada será muy superior a la que representan estos valores. La frecuencia de monitoreo de dichos parámetros y el cumplimiento de la calidad fijada en la Norma, es de responsabilidad del personal de operación de la PTAP. 1.6 PROCESO DE POTABILIZACIÓN DEL AGUA Como ha sido señalado, la finalidad del tratamiento del agua es tornarla segura para su consumo directo por los habitantes en toda el área de servicio de la PTAP de Esmeraldas, a través de la remoción de las impurezas presentes. La planta de tratamiento constituye el conjunto de unidades e instalaciones en donde ocurre el proceso de la purificación del agua. Su configuración depende básicamente de la calidad del agua cruda, su variación estacional; así como de una serie de factores, entre ellos económicos, tecnológicos, ambientales y sociales.



1.6.1 CALIDAD DEL AGUA CRUDA

La fuente de abastecimiento a la PTAP es el río Esmeraldas, el cual tiene una longitud aproximada de 141 Km y su cuenca hidrográfica, con todos sus tributarios, abarca una extensión de 21.060 Km2. La calidad de sus aguas está directamente influenciada por las características de su amplia cuenca tributaria, las actividades antrópicas que se desarrollan en ésta; y por las condiciones climáticas. Los principales problemas de la calidad del agua cruda conocidos, tienen relación con sus características físicas, especialmente en los parámetros de turbiedad y color; así como su calidad microbiológica, a partir de sus indicadores como la concentración de coliformes termotolerantes y totales, estas últimas, debido a las descargas sanitarias de las poblaciones por las que atraviesa el río. Durante los períodos de precipitaciones en la cuenca alta, la calidad física de la fuente se deteriora alcanzando en éstos parámetros, niveles importantes (figura N°A2); al mismo tiempo que en sus parámetros químicos y microbiológicos disminuyen, debido al efecto de dilución que ocurre al incrementarse el caudal en el río; así por ejemplo, la alcalinidad parámetro, cuya presencia en cantidad suficiente, garantiza las reacciones químicas del coagulante, presenta una variación entre 34 a 160 mg/L CO3Ca, con un valor promedio de 67,8 mg/L. Por otra parte, la importante actividad agrícola que se desarrolla en la cuenca baja del río Esmeraldas, torna necesaria la vigilancia de otras substancias orgánicas provenientes de fertilizantes y pesticidas, cuyo incremento en el tiempo en las aguas del río, podrían alcanzar una importancia sanitaria. La temperatura media diaria del agua cruda presenta una variación entre 24,7 °C a 27,4°C y un valor medio de 26,1°C. La máxima variación registrada de la temperatura del agua cruda a lo largo de un día es de 4,5°C y un promedio de 1,5°C, lo que indica que la temperatura se mantiene aproximadamente constante.

FIGURA N°A2 Variación 2-horaria de la turbiedad del agua cruda FUENTE: ACSAM (2012), a partir de lo registros 2-horarios de operación de la PTAP



1.6.2 ETAPAS DEL PROCESO

De acuerdo con la calidad del agua cruda y sus variaciones estacionales, la tecnología de tratamiento de ciclo completo empleada en la PTAP antecedida de las unidades de pre sedimentación, es la más apropiada para tratar un amplio rango de turbiedades, que durante el período invernal supera las 1. 000 UNT. Luego de la operación física inicial de sedimentación de partículas suspensas del agua cruda en las lagunas de pre sedimentación, continúa propiamente la PTAP, la cual está integrada por las siguientes etapas: mezcla rápida, floculación, sedimentación, filtración y desinfección. La PTAP está constituida por tres módulos: el primero (antiguo), operará con una capacidad máxima de 0,8 metros cúbicos por segundo; la cual resultó de los estudios de la evaluación hidráulica efectuadas a este sistema; y, dos módulos nuevos, cada uno con una capacidad de producción de 1,20 metros cúbicos por segundo. La capacidad total de producción de la PTAP de Esmeraldas, es por tanto de 3,20 m3/s. Estas etapas tienen las siguientes propiedades fundamentales:

1. Mezcla Rápida de tipo hidráulica, consiste para el módulo N° 1 de un canal Parshall; y, para los módulos N° 2 y N°3, de un canal con cambio de pendiente.

2. Floculadores mecánicos de eje vertical. Cada módulo de tratamiento está constituido por tres líneas de floculación en paralelo.

Las dos primeras cámaras de las líneas de floculación, están equipadas con turbinas de flujo axial, adecuados para los gradientes elevados; y, las cámaras tercera y cuarta, están dotadas con agitadores de paletas verticales paralelas al eje, adecuados para proporcionar un gradiente menor, de manera uniforme.

Ambos tipos de agitadores cuentan con moto-reductores y variadores de frecuencias, los mismos que permiten un ajuste preciso de la velocidad de rotación de los agitadores y consecuentemente del Índice de Agitación o gradiente de velocidades.

Mediante este esquema, la floculación dispone de alta flexibilidad operacional, la cual es requerida para atender las variaciones estacionales de la calidad del agua cruda.

3. Decantación (o sedimentación): El módulo 1 cuenta con seis unidades; los módulos

dos y tres, cuentan cada uno con diez unidades; todas son del tipo de alta tasa, dotadas en sus zonas de sedimentación con sistemas de placas planas paralelas e inclinadas de material plástico ABS, con las cuales y las velocidades superficiales de operación, permiten un régimen de flujo laminar, que garantizan una alta eficiencia de remoción de los flóculos. Cada batería de decantadores dispone de canales específicamente proyectados para la distribución uniforme de caudal a las unidades, dispuestas en paralelo; e internamente, cada unidad, cuenta también con su canal de distribución de agua floculada por debajo de las placas de sedimentación. Para la recolección y almacenamiento de lodo, estas unidades cuentan con tolvas longitudinales, con su correspondiente sistema de limpieza formado por tuberías perforadas recolectoras que descargan en un canal central evacuación de lodos.



El número de sedimentadores en paralelo, permite que el incremento en la tasa superficial que ocurre por el mantenimiento de una unidad, no comprometa la eficiencia del proceso. Los sedimentadores disponen de un sistema de recolección de efluentes, que consisten en tuberías perforadas, uniformemente espaciadas y niveladas

4. Filtración, cada módulo de tratamiento cuenta con su batería de seis filtros, con lecho filtrante de doble capa de materiales de antracita y arena; el sentido de flujo es descendente; el método de operación de las baterías es del tipo de tasas declinantes variables (FTDV), el cual garantiza una alta eficiencia de remoción, mayor duración de las carreras de filtración y economía en el lavado. En el módulo 1 (antiguo) el fondo falso es del tipo de bloques cerámicos fabricados por LEOPOLD que distribuyen únicamente agua; y, en los módulos nuevos, los fondos falsos son de tipo Bloques Universales de polietileno de alta densidad, fabricados por la misma firma LEOPOLD; en estos módulos, el lavado de los filtros se realizará mediante la aplicación independiente de aire y agua. El método de lavado de los filtros, en el caso del módulo 1 consiste en la aplicación de agua en sentido ascendente (retro lavado) con el agua filtrada que producen los restantes filtros en operación. En los módulos nuevos, el sistema de lavado consiste en la aplicación de aire, seguido por el lavado con agua en sentido ascendente. Debido a limitaciones en la carga hidráulica general del sistema de tratamiento, los filtros de los módulos nuevos (2 y 3) cuentan con un sistema de lavado con agua, mediante (tres) bombas, las cuales están sumergidas en una cámara de agua tratada, esta última, con la capacidad suficiente para abastecer el lavado de dos filtros; en este caso los soplantes y bombas del sistema de lavado cuentan con variadores de frecuencia y medidores de flujo en las líneas de aire y agua, para la aplicación de las tasas necesarias en el lavado.

2. PARÁMETROS Y CRITERIOS DE OPERACIÓN DE LAS ETAPAS DEL PROCESO

2.1 UNIDADES DE PRESEDIMENTACION

2.1.1 DESCRIPCION El objetivo original de estas unidades fue almacenar agua cruda; sin embargo, su elevado tiempo de retención hidráulica y su área superficial, favorecen la sedimentación de partículas discretas, como arenas y limo, transportados por el sistema de bombeo de la captación. Sus relaciones geométricas no guardan relación con las recomendaciones para el diseño de unidades sedimentación; no obstante, los resultados de su evaluación, determinaron una elevada eficiencia de remoción de estas partículas. Actualmente la batería de lagunas cuenta con cuatro unidades que operan en paralelo, las cuales tienen las siguientes características:

Son depósitos de hormigón armado; con forma rectangular, cada unidad tiene las siguientes dimensiones: 99,70 m de ancho x 54,70m de longitud, y una altura del muro exterior de 3,20m.



Para el mantenimiento, cada unidad dispone de una rampa de acceso vehicular, hasta el fondo, para asistir a la remoción de sedimentos.

Para facilitar su limpieza, el fondo de cada laguna está dividida en cuatro tolvas longitudinales, con una pendiente transversal del 2% a cada lado de su respectivo eje, en el cual se ubica un canal central; estos canales, se conectan en su extremo final mediante un canal transversal, el mismo que termina en la compuerta de vaciado de la laguna. La compuerta de vaciado está ubicada en la cota más baja de la unidad, (dimensiones libres de paso de 0,80X0,80m) y es operada manualmente desde una losa en el borde superior de la unidad. Cada laguna cuenta con su respectivo vertedero de excesos, de 20m de longitud, ubicado en el extremo diagonalmente opuesto a la compuerta de entrada de agua cruda; el nivel del vertedero dista 0,52m del extremo superior del muro, valor que es equivalente a la altura de seguridad.

La salida de agua hacia la conducción que conduce al proceso de potabilización, se encuentra a 0,50m del fondo de la unidad; y, consiste en una tubería con un diámetro nominal de D=0,60m controlada con una válvula de compuerta (ubicada en una cámara externa a la laguna) que descarga en la tubería de recolección.

El nivel del agua al interior de las lagunas proporciona la carga hidráulica suficiente para la conducción del caudal total a las unidades de la PTAP (3,2 m3/s).

Las lagunas funcionan como vasos comunicantes, debido por una parte al canal de distribución, cuyas entradas descargan normalmente sumergidas; y por otra, debido al mecanismo de recolección de agua, mediante una tubería común, a la cual descargan las unidades por la parte inferior.

Entre estas dos condiciones, la recolección en las salidas de las lagunas es la que determina la uniformidad de la distribución de caudal, el cual mediante la evaluación (de gabinete) presenta un desvío inferior al 10%.

2.1.2 CRITERIOS DE OPERACIÓN Las lagunas operan continuamente a lo largo del año, con sus compuertas de ingreso de agua cruda completamente abiertas. Las válvulas de compuerta de descarga del efluente a la conducción de la PTAP permanecen también totalmente abiertas, evitando cualquier tipo de regulación. 2.1.3 CRITERIOS DE MANTENIMIENTO La decisión sobre la necesidad de limpieza de una laguna la realiza el personal de mantenimiento, de acuerdo al grado de acumulación de material que se puede visualizar cerca del ingreso a la unidad; o, si la calidad física del efluente se deteriorada, debido al arrastre del material retenido previamente. En cualquiera de estos casos, se procederá a retirar de operación a la unidad, cerrando la respectiva compuerta de ingreso desde el canal común de distribución; y, al vaciado total de la laguna, mediante la apertura de la compuerta de descarga.



Se procederá mediante equipo mecánico (volquetas, cargadora), al retiro del material sólido del fondo de la laguna; y, se dispondrá del mismo en un vertedero autorizado por la I. Municipalidad. Evacuado la mayor parte del material sólido y, mediante las compuertas de limpieza de las unidades, se permitirá el ingreso de agua, en un caudal controlado, desde el canal general de distribución, con el cual se promoverá la re suspensión y descarga del material aún depositado en el fondo de la laguna. Para la puesta en operación de la unidad recién lavada, se procederá en orden inverso al cierre y apertura de compuertas y válvulas, cuidando que el llenado se realice de manera lenta, evitando el flujo preferencial a ésta, mediante la regulación del ingreso de agua cruda. Concluido el llenado se procederá a abrir totalmente la compuerta de ingreso. 2.2 UNIDAD DE MEZCLA RÁPIDA

2.2.1 DESCRIPCION El objetivo de esta unidad es promover la coagulación o desestabilización de las partículas coloidales, substancias húmicas y microorganismos en general, mediante la adición de substancias químicas. La coagulación resulta de dos fenómenos: el primero, esencialmente químico, que consiste en las reacciones del coagulante con el agua para formar especies hidrolizadas, cuya naturaleza depende esencialmente de la concentración del coagulante y del pH final de la mezcla. El segundo fenómeno, es fundamentalmente físico y consiste en el transporte de las especies hidrolizadas para que hagan contacto con las impurezas del agua. El desempeño de la planta de tratamiento dependerá esencialmente de este proceso, garantizando la floculación eficiente de las partículas desestabilizadas, así como su posterior remoción en las etapas de sedimentación y filtración. La coagulación es el resultado de la acción de varios mecanismos, siendo en el caso de la PTAP de Esmeraldas, el mecanismo de barrido el más eficiente, el cual se deriva de una sobresaturación del agua con el coagulante, de forma que el hidróxido formado se precipite interactuando con las partículas. En el mecanismo de coagulación por barrido, la velocidad de formación de los precipitados es del orden de 1 a 5 segundos, siendo en este mecanismo las características químicas de la coagulación (dosis de coagulante, pH, alcalinidad), las que dominan el proceso antes que la intensidad de agitación. El tipo de unidad de mezcla rápida en el módulo N° 1 de tratamiento es un canal Parshall; mientras que el contemplado en los módulos N° 2 y N° 3 de la Planta de San Mateo consiste en un canal de sección rectangular común a ambos, cuya solera inicia en un tramo de pendiente pronunciada y cambia en seguida a un tramo plano; en ambos casos se promueve la formación de un resalto hidráulico. En los módulos nuevos de la PTAP, el ancho efectivo de la unidad es de 5,0 metros, y su sección transversal se divide en dos secciones equivalentes, mediante una pared central, la cual sirve de apoyo al sistema de distribución de coagulante.



La unidad de mezcla descarga en una cámara, la cual se encarga de distribuir mediante compuertas sumergibles y vertederos de igual longitud, a los canales que transportan el agua coagulada hacia las baterías de floculación (seis) de ambos módulos.

FIGURA A4 Unidad de Mezcla Rápida en los Módulos N°2 y N°3 de la PTAP de Esmeraldas

2.2.2 CRITERIOS DE OPERACIÓN

Al ser esta unidad de tipo hidráulico, tiene sus dos parámetros físicos (tiempo de mezcla e intensidad de agitación) determinados por la geometría de la unidad y el caudal de operación de los módulos. En la tabla siguiente se presentan los valores de los parámetros hidráulicos que resultan en la unidad de Mezcla rápida, en función del caudal. Se puede observar que en el rango esperado de variación del caudal de operación de los módulos N°2 y N°3, las condiciones hidráulicas obtenidas son las requeridas en el proceso. En relación a la distribución de caudal a las seis baterías de floculación, esta se realiza mediante vertederos de igual longitud, debiendo por lo tanto permanecer las compuertas de admisión a cada canal completamente abiertas.

TABLA N° A1 Parámetros hidráulicos de operación de la unidad de Mezcla rápida

En relación a la dosis de coagulante (sulfato de aluminio tipo A), esta vendrá dado por la calidad del agua cruda; y, será determinado diariamente por el personal de operación mediante pruebas de jarras, realizadas en el Laboratorio. El caudal de la solución del coagulante será proporcionado por los dosificadores de tipo volumétrico, que se encuentran ubicados en el edificio de químicos, empleándose un dosificador para el módulo N° 1 y un segundo dosificador para la unidad de mezcla rápida de los módulos N° 2 y N° 3.

Caudal

Modulos 2 + 3

Tiempo

Mezcla

Gradiente de

velocidad

m3/s s s-1

2.40 5.19 1.17 2,273.02

2.00 5.56 1.10 2,354.08

1.60 6.05 1.02 2,460.16

1.20 6.77 0.93 2,608.72

0.80 7.98 0.80 2,842.29

N° Froud



Como coagulante se empleará sulfato de aluminio granulado tipo A, Los dosificadores serán previamente calibrados, de manera de contar con una relación entre la posición del tornillo de dosificación, y la cantidad (masa) que proporciona al tanque de dilución. La cantidad de agua que ingresa a los tanques de dilución de los dosificadores volumétricos, será controlada mediante un hidrómetro, de tal manera de mantener aproximadamente constante la concentración de la solución de sulfato de aluminio, en torno al 1% ( ±0,25%), para cualquier dosis aplicada. 2.2.3 CRITERIOS DE MANTENIMIENTO

Diariamente el personal de mantenimiento inspeccionará la unidad de mezcla rápida,

incluyendo el resalto en el cual se realiza la dosificación de coagulantes, así como la

cámara y compuertas de distribución de caudal a los canales que conducen el agua

coagulada a los floculadores. Se determinará si existe cualquier circunstancia fuera de lo

normal.

Diariamente el personal de mantenimiento inspeccionará las tuberías que descargan las

soluciones de sulfato de aluminio en las unidades (dos) de mezcla rápida, garantizando

que no exista taponamientos y que los agujeros de los difusores estén libres. Se cuidará

de que el vertido tenga lugar con toda regularidad.

Limpieza y ordenamiento del área en donde se encuentran los dosificadores de solución

de sulfato de aluminio.

Inspección de materiales flotantes que estuviesen retenidos contra las paredes, o de

materiales sumergidos que pudieran obstaculizar el paso de agua.

2.3 UNIDADES DE FLOCULACION

2.3.1 DESCRIPCION

Cada módulo de la PTAP dispone de tres líneas independientes de floculación. Cada línea de floculación, está constituida por cuatro cámaras en serie con agitadores mecánicos. Esta configuración permite atender los siguientes objetivos:

a. El escalonamiento gradual del gradiente de velocidad, el cual favorece la eficiencia

del proceso; y,

b. El tiempo efectivo de floculación.

Disponen de pasajes entre las cámaras (vertederos/ orificios) con dimensiones en los cuales el gradientes de velocidades, resulta menor o igual al de la cámara anterior, pero superior al de la cámara que conecta. El tiempo efectivo de floculación en los módulos 2 y 3, para un caudal nominal de 2,4 m3/s, es de alrededor de 28 minutos, el cual resulta teniendo en cuenta que las cámaras de



floculación funcionan con un patrón de flujo de mezcla completa y, para el caso de cuatro cámaras en serie, considerando una relación de 1,25 veces, entre el tiempo medio teórico de retención hidráulico y el tiempo efectivo de floculación, que es igual al empleado en las pruebas de jarras. Los agitadores mecánicos están provistos cada uno de un reductor mecánico de velocidad y variador de frecuencia, que le otorgan una gran flexibilidad y precisión para ajustar el gradiente de velocidades, a las condiciones de calidad variable del agua cruda. Los agitadores contemplados en las cámaras N°1 y N°2 de los sub módulos de floculación tienen las siguientes características: son de tipo turbina de flujo axial de perfil delgado y de alta eficiencia energética, específicamente diseñados para floculación, conocidos como agitadores de perfil SABRE ®. FIGURA A5 Cámaras de floculación mecánica N°1 con Agitador de turbina y N°3, con agitador de

paletas planas verticales.

FUENTE: ACSAM (2013) Estudios y Diseños de las Mejoras y Ampliación de la PTAP de Esmeraldas

En las cámaras N°1 de floculación, el agitador deberá proporcionar un patrón de flujo axial de tipo aspirante (movimiento del agua de abajo hacia arriba), el cual depende de la orientación de las palas y del sentido de giro del motor; para lo cual será necesario consultar las indicaciones particulares del manual de instalación del fabricante de estos equipos. En las cámaras N°2 de floculación, el agitador proporcionará un patrón de flujo axial impulsante (movimiento del agua de arriba hacia abajo), el cual dependerá de la orientación de las palas y del sentido de giro. Las cámaras tercera y cuarta de las unidades de floculación, contarán con agitadores de tipo paletas plantas verticales paralelas al eje, con el fin de conseguir mayor uniformidad para los gradientes de velocidades inferiores. En las siguientes tablas se indican las principales características de flujo establecidos en las cámaras del sistema de floculación, de los módulos N° 2 y N°3.



TABLA N°A2 Características de los agitadores en las cámaras de floculación de la

PTAP, de los módulos 2 y 3

FUENTE: ACSAM (2013) Estudios y Diseños de las Mejoras y Ampliación de la PTAP de Esmeraldas

En las tablas A3 y A4, se presentan relaciones entre el gradiente medio de velocidades y la velocidad de giro de los agitadores de turbina y de paletas, respectivamente. Estos valores fueron determinados teóricamente y requieren ser calibrados, durante la puesta en marcha de la PTAP, mediante la metodología descrita más adelante. TABLA N°A3 Relación teórica entre el

gradiente medio de velocidad y la velocidad del agitador de turbina, para los módulos N°2 y N°3

TABLA N°A4 Relación teórica entre el gradiente medio de velocidad y la velocidad del agitador de paletas, cámaras N° 3 Y N°4 de los módulos de la PTAP N°2 y N°3

. 2.3.2 CRITERIOS PARA LA CALIBRACIÓN DE LOS AGITADORES El parámetro hidráulico de control del proceso de floculación es el gradiente medio de velocidades, el cual es determinado teóricamente mediante la expresión matemática [1] desarrollada por Camp & Stein, el mismo que representa a la intensidad de agitación en función de la potencia disipada en el volumen de agua de la cámara de floculación, excluyendo las pérdidas por eficiencia del motor y del rozamiento.

Vc

PG

[1]

Donde:

G Es el gradiente medio de velocidades en la cámara, [s-1

]

P Potencia disipada en el agua, excluidas las pérdidas por eficiencia del motor y rozamiento

[Watts]

µ Es la viscosidad absoluta del agua [N s/m2]

Vc Es el volumen de la cámara de floculación [m3]

TIPODIAMETRO

(mm)

SENTIDO DE

GIRO

PATRON DE

FLUJO

GRADIENTE

VELOCIDADES

(s-1)

POTENCIA

MOTOR

Kw

VELOCIDA

DE GIRO

rpm

1 SABRE ® 3.60 ANTIHORARIOAXIAL

ASPIRANTE65 1.00 8.28

2 SABRE ® 3.60 HORARIOAXIAL

IMPULSANTE50 1.00 6.95

3 PALETAS 5.40 RADIAL 35 1.00 2.60

4 PALETAS 5.40 RADIAL 20 1.00 1.79

CAMARA DE

FLOCULACION

C A R A C T E R I S T I C A S D E L A G I T A D O R

Gradiente de

velocidades

Velocidad de

rotación del

moto reductor

s-1 rpm

40.00 2.84

35.00 2.60

30.00 2.34

25.00 2.08

20.00 1.79

15.00 1.48

Gradiente de

velocidades

Velocidad de

rotación del

moto reductor

s-1 rpm

70.00 8.70

65.00 8.28

60.00 7.85

55.00 7.41

50.00 6.95

45.00 6.48

40.00 5.99

35.00 5.48

30.00 4.95



Todo sistema mecánico de floculación requiere ser calibrado al inicio de su puesta en operación, actividad que consistirá en establecer la relación entre la velocidad de giro del agitador, con el gradiente medio de velocidades. En el caso del sistema de agitación implementado en la PTAP, el valor de frecuencia (Hz) indicado en la pantalla del variador electrónico que va conectado a cada motor, es el parámetro visible al operador, el cual está relacionado directamente con la velocidad de rotación del conjunto agitador; por lo tanto, la calibración en este caso se realizará relacionando la frecuencia del variador con el gradiente medio de velocidades. El método consiste en realizar la medición directa de la potencia del motor, para varios valores de frecuencia en el variador, en dos condiciones: (1) con la cámara de floculación llena; y (2) con la cámara de floculación vacía. Para las mediciones antes indicadas de potencia del motor, se empleará un analizador de calidad del suministro eléctrico, equipo que posee la función de almacenar diferentes valores a lo largo de un período de tiempo; este equipo requiere ser instalado antes del variador de frecuencias, para evitar interferencias en las mediciones (efecto de armónicos). Además se medirá la velocidad de giro del motor mediante un tacómetro digital, para relacionar la frecuencia con la velocidad de giro. En la primera condición, con la cámara de floculación llena y, para cada valor de frecuencia indicado en la Tabla N°A5, el analizador de calidad del suministro eléctrico, deberá registrar la información durante 30 minutos, con resolución al minuto. En la segunda condición, con la cámara de floculación vacía y, en cada valor de frecuencia indicado en la Tabla N°A5, el analizador de calidad del suministro eléctrico, deberá registrar la información durante 15 minutos, con resolución al minuto. Los datos almacenados en la memoria del analizador, deben ser descargados a una computadora, para el análisis correspondiente. El valor de potencia correspondiente a cada frecuencia, en ambas condiciones de medición con la cámara llena y vacía, será el promedio de los valores registrados en los correspondientes períodos Las mediciones en campo deben ser realizadas por personal calificado (tecnólogo electromecánico, ingeniero eléctrico), bajo la dirección del ingeniero hidráulico, responsable de la calibración de los agitadores. a) EQUIPOS A continuación se indican los equipos necesarios para la prueba de calibración de agitadores.

Analizador de calidad del suministro eléctrico

Tacómetro

Termómetro

b) INFORMACION PRELIMINAR La información que se requiere levantar en forma previa a la prueba es la siguiente:

Factor de reducción del reductor mecánico (Información del fabricante, placa del reductor mecánico)



Características del agitador comercial (Información del fabricante)

Volumen útil de la cámara de agitación (hasta el nivel del agua) (m3)

Propiedades del agua en función de la temperatura (Tabla N°A5).

TABLA N°A5, Propiedades físicas del agua en función de su temperatura

.Temperatura °C

Peso específico

[N/m3]

Masa específica Ρ [Kg/m

3]

Viscosidad absoluta µ [N s/m2]

15 9798 999,1 1,140 x 10-3

20 9789 998,2 1,005 x 10-3

25 9779 997,1 0,894 x 10-3

30 9767 995,7 0,801 x 10-3

c) PROCEDIMIENTO Se considerará una sola cámara de floculación, por cada tipo de agitador o patrón de flujo, y por cada módulo de tratamiento. Por lo tanto, en el caso de los agitadores de turbina, se considerará una cámara por cada tipo de patrón de flujo que genera; es decir, aspirante e impulsante. Seleccionada la(s) cámara(s) se continúa con el procedimiento siguiente: Con la cámara de floculación llena, en los valores de frecuencia indicadas en la Tabla N°A6, se realiza las mediciones de temperatura; velocidad del motor; y, potencia. En la misma cámara de floculación, se procede al vaciado; y, en los mis valores de frecuencia indicadas en la tabla N°A6, se determinan nuevamente: temperatura, velocidad del motor y potencia

TABLA N°A6 Determinación de valores para el cálculo del gradiente medio de velocidades

ENSAYO 1 2 3 4 5

Frecuencia del variado ( Hz) 20 30 40 50 60

Velocidad motor (rpm)

Temperatura agua °C

Potencia medida (lleno) P2

Potencia medida (vacío) P1

d) CALCULOS Se determina en cada ensayo, la potencia disipada en el agua P, empleando la siguiente

expresión:

12 PPP [2]

Donde: P2 Potencia medida con el tanque de floculación lleno P1 Potencia medida con el tanque de floculación vacío

P Potencia disipada en el agua, excluidas las pérdidas por eficiencia del motor y rozamiento.

La velocidad de giro del agitador se obtiene dividiendo la velocidad del motor determinada mediante el tacómetro, para el factor de reducción del reductor mecánico, dato que es proporcionado por el fabricante (o disponible en la placa del reductor mecánico).



El gradiente medio de velocidades en la cámara de floculación se calcula empleando la expresión matemática [1] de Camp & Stein, empleando las propiedades del agua a la temperatura del ensayo, presentados en la Tabla N°A5. Los resultados de estos cálculos deben ser registrados en la Tabla N°A7, los cuales se ajustan a una ecuación matemática para la interpolación de gradientes para otros valores de frecuencia.

TABLA N°A7 Calibración del agitador en función de la frecuencia del variador

DATO 1 2 3 4 5

Frecuencia del variador ( Hz) 20 30 40 50 60

Velocidad del agitador (rpm)

Potencia disipada P (Watts)

Gradiente medio de velocidades (s-1

)

2.3.3 CRITERIOS DE OPERACIÓN Los gradientes en las cámaras de floculación deben ser adoptados en base a pruebas de tratabilidad realizados en laboratorio, en función de la calidad del agua cruda. Para la realización de las mismas, se considerará el tiempo efectivo de floculación, en función del caudal de operación de las unidades (relación teórica de 1,25 entre el tiempo teórico de retención hidráulica y la efectiva); así también, el escalonamiento de gradientes se realizará tomando en cuenta que en cada cámara de floculación el tiempo de retención hidráulica es similar. Durante la operación, las compuertas de salida de cada serie de floculación, deberá permanecer totalmente abiertas, las cuales tienen dimensiones que garantizan un gradiente de velocidades, similar al de la última cámara de floculación. Ningún tipo de regulación de caudal se debe realizar en estas compuertas. 2.3.4 CRITERIOS DE MANTENIMIENTO La limpieza de las cámaras de floculación mecánica se realizará de dos en dos debido a que se encuentran conectadas mediante un orificio de paso inferior. Cada par de cámaras de floculación mecánica está provisto de una válvula de limpieza normalmente cerrada (DN150mm), la misma que será operada manualmente. 2.4 DECANTADORES (SEDIMENTADORES)

2.4.1 DESCRIPCION Mediante un canal de distribución de sección constante, dispuesta frontalmente a las tres líneas de floculación mecánica de cada módulo nuevo de tratamiento, se recolecta cuidadosamente el agua floculada y, lo transporta hacia los dos canales laterales de sección variable, que son los encargados de distribuir equitativamente el caudal a las diez unidades de sedimentación. Las dimensiones de la compuerta de entrada a cada sedimentador, permiten que el gradiente de velocidades se mantenga inferior al de la última cámara de floculación mecánica, de manera de garantizar la integridad del flóculo.



Los decantadores son del tipo de alta tasa, propiedad que se debe a la instalación de una serie de placas planas paralelas e inclinadas, igualmente espaciadas a una distancia de 7,5 cm entre sí, por donde el agua fluye en forma ascendente, propiciando la sedimentación de los flóculos sobre las superficies inclinadas de las placas, desde donde se deslizan por efecto de la gravedad e inclinación de las mismas, hasta las tolvas de acumulación de lodo. Cada sedimentador de los módulos 2 y 3, tiene una capacidad para procesar un caudal hasta de 120 L/s, operando a una tasa superficial de 144,2 m3/m2 día. Los sedimentadores cuentan con dos zonas de sedimentación separadas por un canal central. Este canal a su vez tiene dos niveles: el inferior, que sirve de múltiple de distribución del agua floculada el cual funciona a presión; y, el superior, como un canal de recolección del agua sedimentada, el mismo que funciona a lámina libre. El múltiple de distribución interna tiene además una sección transversal variable, que garantiza la distribución uniforme de caudal, a lo largo de la unidad por debajo de las placas de ABS. Para lo cual, dispone de una serie de 16 orificios laterales a cada lado del canal, mediante neplos cortos de PVC de DN160mm (di=147.60 mm). La recolección uniforme del efluente es fundamental para que la tasa superficial del flujo sea uniforme en el área de sedimentación, esta condición permite que las líneas de corriente no tengan componentes de velocidad longitudinal y, solamente se produzcan en dirección transversal a la unidad, de esta manera garantiza que la unidad opere con la misma eficiencia en cualquier punto de recolección. Para este efecto, cada unidad cuenta con 11 tuberías perforadas de D=150mm, en cada zona de sedimentación con un DN=150mm, la carga hidráulica estimada a caudal nominal es de 30 mm; por lo tanto, es fundamental, para el correcto funcionamiento de este sistema que todas las tuberías recolectoras de un

mismo decantador se encuentren correctamente nivelados (desvío máximo de 2 mm) El almacenamiento de lodos en cada decantador se efectúa en dos tolvas longitudinales con paredes inclinadas un ángulo de 60º y, una altura de 1,85 m. El múltiple recolector de lodos está constituido por una tubería de PVC-DN300 mm), con orificios en su clave de Do=30 mm, separados uniformemente 30 cm entre centros. 2.4.2 CRITERIOS DE OPERACIÓN Durante la operación normal, la compuerta de ingreso al decantador debe permanecer completamente abierta, a fin de evitar gradientes de velocidades que provoquen la ruptura del flóculo y perjudique la eficiencia del proceso 2.4.3 ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO: LIMPIEZA. Los flóculos que sedimentan en las placas de plástico, se desplazan por efecto de la gravedad hasta el fondo de la unidad, donde se acumulan. Sin embargo, después de una operación prolongada de estas unidades, se procederá a la limpieza de estas unidades. La frecuencia de lavado, dependerá de la calidad del agua cruda, de las dosis de químicos empleados; y, la decisión dependerá de una disminución de la eficiencia de remoción y de la calidad del efluente observado, como indicadores del estado de las tolvas. Por lo tanto, puede advertirse visualmente la ocurrencia de la re suspensión de flóculos, en el sedimentador.



Procedimiento para la limpieza: a) Cerrar la compuerta de entrada de agua al sedimentador que se proceda a lavar. b) Abrir las válvula de descarga de fondo del sedimentador (2 válvulas D=300 mm), hasta

el total vaciamiento de esta unidad. c) Mediante una manguera de agua a presión conectada a la red de servicios de la PTAP,

limpiar las placas plásticas, las paredes internas del sedimentador; y las tolvas de lodos, de manera que éstos no presenten depósitos.

d) Una vez concluida la limpieza manual con manguera, se procede a colocar en operación al sedimentador, para lo cual se cierran las válvulas de descarga del sedimentador y se abre completamente la compuerta de ingreso (afluente) del sedimentador.

2.5 BATERIAS DE FILTROS

2.5.1 DESCRIPCION La batería de filtros en cada módulo de tratamiento está constituida por seis unidades, diseñados para operar bajo el método de operación de tasa declinante variable. Tienen medio filtrante compuesto de antracita y arena, sobre un fondo falso de Bloques Universales de polietileno de alta densidad, que permiten el lavado con aire y agua; el lavado con agua se realiza mediante bombeo directo desde el tanque de agua tratada. El método de operación mediante tasa declinante variable, permite a los filtros de la batería funcionar en forma conjunta, debido a la interconexión que existe entre las cámaras de filtración, a través del canal de ingreso del afluente a los filtros; y, a la salida de los filtros, mediante vertederos ubicados a un nivel superior al de sus entradas. Entre las ventajas de este método de operación se mencionan las siguientes: a) elevada calidad del efluente, debido a la disminución de la tasa de filtración desde el inicio al final de la carrera de filtración; b) mínima posibilidad de ocurrencia del traspase de turbiedad, fenómeno que consiste en el incremento progresivo de la turbiedad del efluente del filtro, antes de alcanzar la pérdida de carga límite; c) simplificación hidráulica de los sistemas de ingreso y salida de los filtros; d) mayor productividad de agua por carrera de filtración; e) la carga hidráulica requerida es menor que otros métodos de operación, factor que favorece en los costos de construcción, por la menor altura de las unidades. La operación de los filtros debe realizarse en secuencia; es decir, con grados diferentes de colmatación en sus medios filtrantes, de manera que cada unidad presente una resistencia diferente al flujo, este aspecto determina la distribución del caudal total entre las unidades de la batería; así, el filtro más limpio tratará el máximo caudal y, disminuirá en las demás unidades hasta un caudal mínimo, en el filtro más sucio. La resistencia de los filtros es variable a lo largo de la carrera de filtración y, se modifica cada vez que el filtro más sucio de la batería es lavado, recuperando éste su capacidad para filtrar el máximo caudal, momento en el cual se produce una re distribución de caudales



en todas las unidades, resultando de esta forma la tasa superficial de filtración, declinante a lo largo de la carrera de filtración. 2.5.2 CRITERIOS DE OPERACION

2.5.2.1 NIVELES Y TASAS DE FILTRACIÓN DECLINANTE Durante la carrera de filtración, se producen en el canal común de alimentación de los filtros, tres niveles importantes:

El que se denominará N2, que corresponde a la carga hidráulica de la batería de filtros; es decir el nivel en el cual se procederá a lavar el filtro más sucio de la batería;

El nivel N3, que corresponde al máximo que se produce, al momento del lavado del filtro sucio, y representa la carga hidráulica requerida por los restantes filtros en operación, para tratar el caudal total afluente a la batería; y

El nivel N1, luego del ingreso del filtro recién lavado, el nivel desciende hasta un mínimo, momento cuando ocurre la redistribución de caudal en todas las unidades.

Mediante esta forma de operación, los filtros funcionan con tasas acordes a su grado de colmatación, de manera que el filtro más limpio de la batería opera con la tasa más alta, el filtro más sucio con la menor tasa; y, los restantes filtros, debido a sus tasas intermedias de colmatación, con tasas intermedias. En la tabla siguiente se presentan los resultados de una simulación matemática (Modelo de Luiz Di Bernardo) de la batería de filtros de los módulos 2 o 3, para la una tasa media de filtración de 245,44 m3/m2 día, correspondiente al caudal de diseño de la PTAP TABLA N°A8 Tasas de filtración en las unidades de la batería de filtración operado bajo el método de tasas

declinantes variables, evaluado mediante el modelo de L. Di Bernardo

354.34 N1 0.00000 1.44 0.00

N2 0.00088 1.44 0.31

380.08 N3 0.00088 1.59 0.31

304.82 N1 0.00088 1.17 0.27

N2 0.00190 1.17 0.58

332.80 N3 0.00190 1.32 0.58

259.42 N1 0.00190 0.95 0.49

N2 0.00309 0.95 0.80

289.80 N3 0.00309 1.10 0.80

218.74 N1 0.00309 0.76 0.68

N2 0.00451 0.76 0.99

251.60 N3 0.00451 0.91 0.99

183.05 N1 0.00451 0.61 0.83

N2 0.00621 0.61 1.14

218.41 N3 0.00621 0.76 1.14

152.30 N1 0.00621 0.49 0.95

N2 0.00825 0.49 1.26

Tasa media 245.44 294.54 m3/m2 dia

1

2

3

4

5

6

FILTRACION TURBULENTORETENCION DE

IMPUREZASLAVADO

CICLO

TASA m3/m2 día

NIVELCoeficiente

Resistividad

PERDIDA DE CARGA (m)



2.5.2.2 CARGA HIDRÁULICA DISPONIBLE EN LA BATERÍA DE FILTRACIÓN

La carga hidráulica del sistema de filtración es de 1,75 m, medida desde el labio de los vertederos de salida de los filtros, la misma que se corresponde con la cota 16,68. Considerando que la cota del invert de los tubos recolectores en los decantadores es la 17,078, la carga hidráulica máxima corresponde a un nivel de agua que se visualiza en el canal de recolección de los sedimentadores a 0,40 m por debajo del invert de los mencionados tubos. En este nivel se debe proceder al lavado del filtro más sucio de la batería. En el canal común de alimentación a los filtros se encuentra instalado el sensor de nivel correspondiente, que da la señal, cuando se ha consumido la carga hidráulica máxima del sistema de filtración. 2.5.2.3 ETAPA DE ARRANQUE: LAVADO INICIAL DE LOS FILTROS Y OBTENCIÓN

DEL PROCESO REPETITIVO

Esta primera etapa se debe realizar al inicio de la operación de la batería de filtración y, su objetivo es conseguir distintos grados de colmatación en los medios filtrantes de las unidades. Como al inicio de funcionamiento de la planta, todos los filtros se encuentran limpios, se deberá realizar el procedimiento que se indica a continuación:

1. Todos los filtros inician su operación al mismo tiempo; es decir, con los medios filtrantes limpios.

2. Después de 3 horas de operación, se saca de servicio el filtro N°1, se procede a su lavado y se coloca nuevamente en servicio. Luego de 3 horas se saca de servicio el filtro N° 2 y se procede de igual manera a su lavado y puesta en operación; se repite el mismo procedimiento con los filtros N° 3, N°4, N°5 y N°6.

3. Una vez concluida esta secuencia, se repite el procedimiento descrito en el paso

anterior, aumentando el período de funcionamiento de un filtro a 4 horas, luego a 5 horas, repitiéndose este procedimiento, hasta que la pérdida de carga corresponda a la carga hidráulica del sistema (1,75m), nivel al cual se ha referido como N2.

4. Los lavados siguientes de los filtros deberán realizarse observándose la misma secuencia (Filtros 1, 2, 3, 4, 5 y 6; sigue 1, 2, 3, 4, 5 y 6, …), y cada vez que el nivel de agua en el canal común de alimentación de los filtros, alcance el nivel llamado N2.

2.5.3 CRITERIOS DE MANTENIMIENTO

2.5.3.1 Lavados ordinarios de los filtros Alcanzado el estado repetitivo en la batería de filtración, los siguientes lavados de los filtros se deberán realizar en el mismo orden al definido en el período de arranque, cada vez que se consume la carga hidráulica (N2). Se procederá a lavar un solo filtro por batería; la transición de los niveles (de N2 a N1 y de N3 - N2 - N1) y de las tasas de filtración, se producen en un período que oscila entre 20 minutos a 30 minutos, desde el final del lavado de un filtro.



La transición de niveles en el canal común (visualizado también en los canales de recolección de agua decantada) corresponden a pequeñas variaciones de nivel, cuya magnitud depende de la carga hidráulica, la tasa media de filtración, del número de filtros de la batería, entre otros aspectos; así en el caso de la PTAP de Esmeraldas, para el caudal de diseño de los nuevos módulos se estimó mediante modelación matemática que la transición desde el nivel N2 a N3 es de apenas 0,15 m; y la transición desde N2 a N1 (ingreso de filtro recién lavado), es del orden de 0,31m. Esta aclaración se realiza, debido a que es frecuente que los operadores interpreten estas pequeñas variaciones de nivel del agua, como deficiencias en el procedimiento de lavado y, proceden a lavar varias unidades en cortos períodos de tiempo, prescindiendo del estado de colmatación deseada de los medios filtrantes en el estado repetitivo, y tendiendo la operación hacia el método de tasa constante, en el cual se observan variaciones significativas en los niveles de los filtros; sin embargo, sin los beneficios de la tasa declinante ya mencionados 2.5.3.2 LAVADO DE UN FILTRO CON AIRE Y AGUA EN FORMA INDEPENDIENTES Uno de los aspectos más delicados en cuanto a la operación de los sistemas de filtración se refiere, corresponde al lavado de la unidad, ya que de esta operación dependerá la eficiencia de la filtración, la regeneración del medio filtrante, la formación de bolas de lodo, etc. El método de lavado para el sistema de filtración contemplado en la PTAP consistirá en emplear aire y agua en forma independiente, mediante el siguiente procedimiento: Primera fase: disminución del nivel de agua en el interior del filtro hasta que se sitúe a cerca de 20-30 cm encima de la superficie del medio filtrante. Segunda fase: aplicación de aire, durante un período del orden de 2 a 5 minutos, con un caudal volumétrico de 4800 Nm3/Hora, o equivalente a un flujo másico de 1,86 Kg de aire / seg (6692 Kg/hora), el cual será registrado en el medidor de flujo de aire ubicado en la tubería de alimentación desde los soplantes. El aire proporcionado por un solo soplante será suficiente para promover la tasa de aplicación de aire requerido, siendo la segunda unidad emergente Tercera fase: lavado con agua, con velocidad ascendente de manera que produzca una expansión del lecho, del 30%; o, del 5% en el diámetro D90 de la antracita; manteniéndose durante un tiempo de 7 a 10 minutos, esta condición se obtiene bombeando un caudal de 0,880 m3/s, desde el tanque de lavado. En este caso, el caudal es controlado mediante un medidor electromagnético ubicado en la tubería de impulsión de las bombas. El caudal necesario para el lavado de un filtro nuevo de la PTAP es proporcionado por dos bombas sumergibles, siendo la tercera de emergencia. Tanto los soplantes como las bombas, disponen de la flexibilidad para variar sus caudales, mediante un sistema electrónico que cuenta con variadores de frecuencia en estos equipos; y, mediante el caudal observado en los medidores pueden programarse los caudales y tiempos de aplicación en cada caso en el tablero de control.



2.6 DESINFECCIÓN. 2.6.1 INFORMACION GENERAL La razón fundamental de la desinfección del agua es disminuir el riesgo de infecciones debido a las enfermedades transmitidas por el agua, mediante la destrucción o inactivación de los diversos organismos patógenos que están o pueden estar presentes en la fuente de agua que una persona utiliza para satisfacer sus necesidades básicas, o que puedan haber conseguido acceso a ésta durante el proceso de transporte o almacenamiento. Desde que en 1908 la cloración del agua es declarada como una defensa de la salud pública, muchos procesos y métodos han sido desarrollados para asegurar la calidad del agua para consumo humano; entre los más reconocidos son los compuestos químicos y los medios físicos, electro-físicos y/o físico-químicos. Medios Químicos Los compuestos químicos más utilizados para la desinfección del agua son: Hipoclorito de sodio (NaClO), Ácido hipocloroso (HClO), Clorito de sodio (NaClO2), Dióxido de cloro (ClO2), Ozono (O3), Yodo, etc. El cloro es uno de los elementos más comunes para la desinfección del agua. El cloro se puede aplicar para la desactivación de la actividad de la gran mayoría de los microorganismos, y es relativamente barato. De acuerdo con los Centros para el Control y Prevención de Enfermedades (CDC) de los Estados Unidos, la desinfección con cloro del agua para consumo humano es reconocida como uno de los mayores logros en el campo de la salud pública del siglo XX. Sin embargo surge una preocupación para la salud pública: la presencia de los subproductos de la desinfección. Medios físicos, electro-físicos y/o físico-químicos. Los procesos físicos más utilizados para la desinfección del agua son: Generación de ácido hipocloroso mediante proceso de hidrólisis (sin aditivos), Luz ultravioleta, Fotocatálisis, Radiación electrónica, Rayos gamma, Sonido y Calor.

Las principales razones para aconsejar el uso de cloro son:

Destruye los organismos causantes de enfermedades realizando la desinfección a la

temperatura del medio ambiente y en tiempo corto.

Es de fácil aplicación, manejo sencillo y bajo costo.

Su grado de concentración en el agua es determinado fácilmente.

Es inocuo para el hombre y los animales, en la dosis utilizada en la desinfección de

aguas

Deja un efecto residual, que protege el agua de posteriores contaminaciones.

2.6.2 DESINFECCIÓN CON CLORO Básicamente en América Latina y en el Ecuador, los sistemas de desinfección más comunes se realizan con cloro gaseoso y/o hipoclorito. El cloro es un gas de color ámbar que pesa 2,5 veces más que el aire, se produce en forma gaseosa por electrólisis de una solución de cloruro de sodio, sus características son:

http://es.wikipedia.org/wiki/Hipoclorito_de_sodio

http://es.wikipedia.org/wiki/Hipoclorito_de_sodio

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_hipocloroso

http://es.wikipedia.org/wiki/Clorito_de_sodio

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Di%C3%B3xido_de_cloro&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Ozono

http://es.wikipedia.org/wiki/Centros_para_el_Control_y_la_Prevenci%C3%B3n_de_Enfermedades_de_los_Estados_Unidos

http://es.wikipedia.org/wiki/Luz_ultravioleta

http://es.wikipedia.org/wiki/Fotocat%C3%A1lisis

http://es.wikipedia.org/wiki/Rayos_gamma



Símbolo : Cl Peso atómico : 35,356 Punto de fusión : -101,4 ºC Punto de ebullición : -34,5 ºC Densidad : 2,5, Aire : 1,0 Presión crítica : 76,1 Atm Calor latente de evaporación : 123,7 BTU/lb Temperatura crítica : 144°C

El cloro líquido es de aspecto oleoso, color ámbar densidad 1,5 aproximadamente, se le obtiene en ese estado, comprimiéndolo a 1,74 atmósferas de presión y enfriándolo a -18ºC de temperatura. a) Propiedades del cloro

Físicas: Es un gas de color verde amarillento, 2,5 veces más pesado que el aire.

Químicas: Es altamente corrosivo para los metales comunes, cuando está mezclado

con el agua. Seco sólo afecta al aluminio y al latón.

El cloro solo, no es explosivo ni inflamable, pero ayuda a la combustión (es un gas

carburante).

En estado gaseoso es tóxico, aún en pequeñas cantidades, causa irritación a las

vías respiratorias; en cantidades mayores puede causar la muerte por sofocación y

asfixia.

En estado líquido puede causar quemaduras a la piel.

b) Reacciones del cloro

El cloro es un gas soluble en el agua.

Se combina con muchos compuestos orgánicos e inorgánicos, produciendo calor y,

en algunos casos hasta luz. Por ejemplo:

- La reacción del cloro con el hidrógeno sulfurado (H2S) y con las impurezas

inorgánicas.

- La reacción del cloro con el amoníaco (NH3), para formar varios tipos de

cloraminas.

- El cloro se combina también con los compuestos naturales contenidos en el

agua, tales como los ácidos húmicos y fúlvicos, los cuales producen coloración

en el agua (provienen de la vegetación descompuesta); de ésta combinación se

forma los complejos compuestos, entre los cuales tenemos los trihalometanos.



- La reacción del cloro con algunas sustancias orgánicas puede ser en

algunos casos violentamente explosiva, por ejemplo de cloro gas (Cl2), y el

metano (gas que se produce por efecto de la descomposición de la materia

orgánica) en presencia de la luz solar, o luz artificial, es muy explosiva.

- La mezcla del cloro con la parafina, u otros hidrocarburos (petróleo y derivados)

puede también causar fuerte explosión.

2.6.3 FACTORES DE IMPORTANCIA EN LA CLORACIÓN En la destrucción o mortandad de microorganismos hay dos factores extremadamente importantes que afectan el éxito de la cloración:

1. El tiempo de contacto y,

2. La cantidad de cloro añadido.

Existen también otros factores que son importantes en la cloración:

- La temperatura, afecta la acción desinfectante del cloro, a mayor temperatura, más

rápida es la destrucción de bacterias.

- El pH, también afecta, a medida que el pH aumenta el valor sobre 7,0, se necesitan

tiempos de contacto mayores.

- Debido a que el cloro tiene propiedades químicas activas, reacciona con muchas

sustancias que se encuentran en el agua en forma natural.

- A menos que se encuentren en cantidades considerables consumirán todo el cloro y

evitarán la formación de cloro residual libre. En el agua destilada la cantidad de cloro residual, está directamente relacionada con la dosis de cloro añadida, por ejemplo si se añade 2 mg/l de cloro, se produce un residual de 2 mg/l, en el agua destilada todo el residual es libre. En el agua, debido a las impurezas que se encuentran, los residuales de cloro libre no se forman sino hasta cuando se haya añadido la cantidad de cloro como para pasar el punto de quiebre. Una muestra de agua contiene, algo de manganeso, hierro, nitrito, materia orgánica y amoníaco. ¿Qué sucede en este caso, cuando se añade una pequeña cantidad de cloro? No se produce cloro residual, por que el cloro se combina con todos los elementos minerales y es consumido, y no hay desinfección. Añadiendo más cloro, este empieza a reaccionar con el amoníaco y la materia orgánica, formando las cloraminas y compuestos organoclorados, a estos dos productos se les denomina "Cloro residual combinado" Tenemos ahora un residual de cloro, pero éste se encuentra combinado con otros compuestos, los residuales combinados, tienen poder desinfectante muy pobre.



Si añadimos más cloro, el residual decrece, ésta dosis debe ser desechada por dos razones:

1. Es un residual combinado, con acción desinfectante débil, 2. Es un residual que causa olores y sabor en el agua.

A partir de ese momento añadimos más cloro y comenzará a formarse cloro residual libre, libre en sentido de que no ha reaccionado con nada más y esta disponible para reaccionar con otras sustancias contenidas en el agua. El cloro residual libre es un poderoso desinfectante, 25 o más veces más efectivo que su forma combinada; a esto se conoce como cloración al punto de quiebre. La dosis necesaria para alcanzar el punto de quiebre, es la dosis mínima necesaria para mantener un residual libre en el sistema. El cloro para desinfección, puede aplicarse directamente o en dilución, a través de equipos denominados cloradores o clorinadores. 2.6.4 DESINFECCIÓN PARA EL SISTEMA REGIONAL ESMERALDAS Los desinfectantes no solo deben matar a los microorganismos sino que deben además tener un efecto residual, que significa que se mantienen como agentes activos en el agua después de la desinfección para prevenir el crecimiento de los microorganismos en las tuberías provocando la recontaminación del agua. Los desinfectantes, cloro, cloraminas y dióxido de cloro, son los productos más comunes utilizados en países en desarrollo para desinfección del agua. Para el Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas, se consideran los siguientes medios de desinfección: Sistemas de Cloro gas, y Generadores de hipoclorito de sodio en sitio. El sistema de desinfección para el Sistema Regional, se presenta a continuación.

Captación-Bombeo Agua Cruda

Planta de Potabilización

Cloración

Post Cloración

Conducción agua potable

Red de distribución

Tanque de Carga

1.5 ppm; 3 equipos

1.5 ppm; 2 equipos

1.0 ppm; 1 equipo

0.35 ppm; extremo de la red



47.84 km

49.25 km

17

.2km

1.7 ppm; 2 equipos



2.6.4.1 CLORO

El cloro es un elemento químico que se dosifica en estado gaseoso al agua potable. El cloro no es explosivo ni inflamable y reacciona químicamente con muchas sustancias. Tiene un color verde amarillento en altas concentraciones y un olor característico penetrante; es dos veces y media más pesado que el aire; si se produce escapes de los contenedores o del sistema, el gas tenderá a ubicarse en los niveles más bajos del área donde ocurre el escape. El cloro se usa como desinfectante y la demanda de este químico es la diferencia entre la cantidad y de cloro que se aplica al agua y la cantidad de cloro libre, cloro combinado o cloro disponible que permanece al final de un período específico de contacto. Según lo anterior, existe un exceso de cloro que permanece en el agua, después de haber cumplido la función bactericida, que se llama “cloro residual” y que tiene como función mantener una acción desinfectante activa para descontaminar los conductos por los que fluye hasta llegar al usuario. El rango para el cloro residual según las normas INEN es de 0,3 a 1,0 mg/l, siendo un valor deseable 0,5 mg/l. 2.6.4.2 GENERADORES DE HIPOCLORITO DE SODIO IN SITU El principio básico de producción de hipoclorito es la electrólisis del cloruro de sodio (sal), se requiere una fuente confiable de energía eléctrica para que funcionen; en Ecuador existen equipos de Clorid S.A. cuyas unidades producen de 0.37 gm a 1.25 gm de cloro activo por día, la solución generada es totalmente adecuada para desinfección, con igual o superior eficiencia a la del cloro gas. Este sistema ofrece ciertas ventajas sobre el cloro, elimina varios problemas como la compra, el transporte, el almacenamiento y la aplicación de cloro gas; por otra parte, son sumamente económicos para operar, fácil de instalar y mantener, es plenamente confiable, cuya materia prima es la sal común. El sistema está compuesto básicamente por un tanque de producción (recipiente de capacidad adecuada) con el número de electrodos necesarios para la capacidad requerida (de 1/3 de electrodo hasta 3 electrodos), una caja de control para la dosificación, y la disponibilidad de energía eléctrica.

2.6.5 CRITERIOS DE OPERACIÓN

Desde el Centro de cloración principal, ubicado en la planta de potabilización, se inyecta la solución de cloro en el tanque de contacto de la planta, el agua clorada es elevada hacia el tanque de carga, desde allí se realiza una post cloración que se inyecta la dosificación adecuada en cada línea de conducción (Esmeraldas-Balnearios y Norte); con esta dosificación se espera que en los puntos extremos de las redes de distribución se obtenga un remanente de cloro de alrededor de 0.35 ppm; en las reservas que se abastecen al final de la conducción TC a Tonchigue, será necesaria una post cloración de mediana capacidad a fin de lograr en el extremo de las redes Tonchigue, Sua, Atacames y Tonsupa se obtenga los 0.35 ppm como cloro residual.



En cada una de las redes, por lo menos en dos puntos (centro de la red y extremo más alejado) se debe realizar el monitoreo de cloro residual, dos veces por día, durante los 365 días del año, los datos de la medición deben ser reportados de inmediato a la Unidad de Control operacional del sistema a fin de que tome las acciones correspondientes de manera oportuna. La empresa Clorid, productora de los equipos de producción de hipoclorito de sodio in situ, realiza servicios de desinfección bajo la modalidad de alquiler de equipos y monitoreo de cloro residual. La provisión de energía eléctrica será por parte del cliente. Los servicios incluyen:

Dotación de los Equipos de producción y dosificación de hipoclorito de sodio, de la

más alta tecnología.

Instalación y Mantenimiento preventivo y correctivo de los equipos.

Ubicación de equipos on-line en los sitios de cloración y post cloración, los equipos

producirán la cantidad adecuada de cloro para manejarnos dentro de la norma INEN

1108;

Producción, y almacenamiento de cloro

Inyección total de cloro en el sistema, saliendo entre 1 y 1.5 ppm a la linea

Monitoreo constante los 365 dias del año, 2 veces al día con informes vía e-mail.

Sistema de reacción inmediata a posibles daños con tiempo de respuesta de máximo

48 horas.

Personal de operación.

Kit con dpd para medición de residuales dentro de la planta

Provisión de sal para la operación de los equipos

Dotación de bombas de inyección en los diferentes puntos

Mantenimiento del stock de sal y repuestos en caso de emergencia.

Comparativamente con el sistema de dosificación mediante cloro gaseoso, el sistema de producción In situ conlleva aun ahorro de:

- La adquisición y renovación de equipos de cloro, tanques, dosificadores y los sistemas de seguridad.

- Transporte de cloro, el mismo que conlleva un peligro constante para los empleados de la empresa y quienes realizan la transportación

- Mano de obra del personal técnico en la operación del sistema de cloro y monitoreo continuo.

- El tedioso inconveniente de gestionar la compra y almacenamiento del cloro. - Mantenimiento de equipos bombas e inyectores de cloro.

2.6.6 PRECAUCIONES PARA EL USO DEL CLORO Y SUS DERIVADOS El cloro en todas sus formas, es una sustancia que debe manejarse con sumo cuidado, debido a que es altamente tóxico. Evidentemente, en su forma gaseosa es cuando presenta mayor peligrosidad, porque puede diseminarse rápidamente en el ambiente donde se encuentra.



El cloro líquido tiene un elevado coeficiente de expansión térmica, y puede generar suficiente presión hidrostática para romper el contenedor, o causar daños en los mecanismos de apertura. El cloro no es combustible, pero actúa como un gran oxidante y puede soportar la combustión. Los cilindros afectados, en caso de incendio, se enfrían con agua. Para sofocar el fuego debe usarse extinguidores. Todo fuego libera gases tóxicos, por lo que para combatirlo debe usarse equipo apropiado de protección y aire para la respiración. Otro aspecto es que los equipos dosificadores patentados, traen consigo las indicaciones para su instalación y funcionamiento, cuyo contenido debe ser rigurosamente aplicado. En ese sentido los operadores de estos equipos deben recibir la capacitación adecuada, tanto en el manejo del equipo, como en los cuidados. En caso que se presente goteo o escurrimiento de cloro, no se debe usar agua, porque se forma ácido clorhídrico, que ataca los metales y aumenta el escurrimiento. Si es del caso se debe cambiar de posición al cilindro para que el escape sea de gas y no líquido, porque un volumen de líquido produce 460 volúmenes de gas. Se debe bloquear el suministro de cloro cerrando las válvulas. El cloro es neutralizado por una solución alcalina, sea de soda cáustica, o cal hidratada, mientras se mantiene un exceso básico todo el tiempo. La destrucción del hiploclorito se obtiene con la adicción de sulfito de sodio, o tratando el hipoclorito en presencia de cobre, nickel o hierro.

SOLUCIONES ALCALINAS RECOMENDADAS PARA ABSORBER CLORO

Tamaño del contenedor (en libras)

Soda cáustica Libras

Al 100% Agua Galones


Cal Hidratada Galones


100 125 40 100 125 125

150 188 60 150 188 188

2000 2500 800 2000 2500 2500

Los hipocloritos, tanto de sodio (líquido), como el de calcio (polvo o gránulos), también deben ser manejados cuidadosamente, debido a su acción corrosiva, que puede facilitar el derrame o la mezcla con otras sustancias. PRECAUCIONES El cloro es un bactericida que se dosifica en estado gaseoso al agua (precloración y poscloración) se debe evitar el contacto con los ojos, piel y boca y no aspirarlo por la irritación que produce. Una exposición al cloro puede causar naúseas, problemas respiratorios, edema pulmonar y hasta la muerte. Cuando se produzcan fugas de cloro desde los cilindros hasta el medio ambiente se debe evacuar el Área contaminada y permitir que controlen la emergencia solamente el personal autorizado, el cual debe estar dotado del respectivo equipo de seguridad. Si es que se ha producido una exposición al cloro se debe aplicar los primeros auxilios. Cuando se manipula un gas potencialmente peligroso, como el cloro, deben cumplirse siempre las siguientes reglas:



No mover nunca un cilindro a menos que tenga firmemente roscado el

capuchón protector de la válvula.

Ubicar los cilindros en lugares donde no sean golpeados ni dañados.

Colocar una cadena de seguridad alrededor de los cilindros, asegurada a una pared

a un soporte.

Cuando el dosificador está montado directamente sobre la válvula, no es necesario

que el cilindro y el dosificador estén alojados en un local temperado. Esto vale para

capacidades de hasta 25 PPD (500 g/hora).

Normalmente no es necesario desarmar completamente el dosificador a menos que

se vaya a hacer una limpieza total.

Todo el personal encargado del manejo de cloro debe estar capacitado para tomar las precauciones de seguridad en su manejo, almacenamiento y uso. Con respecto al cloro, debe tomárselas siguientes medidas de protección:

Evitar el contacto con ojos, piel y boca. No aspirar los vapores del cloro porque irrita las mucosas, el tracto respiratorio y los

ojos. Personas con problemas respiratorios no deben trabajar con cloro, a menos que

exista una autorización médica. El cloro gas reacciona en presencia de la humedad dando lugar a la formación de

ácido clorhídrico que irrita los ojos y la piel. El cloro líquido absorbe el cloro del cuerpo y congela la piel expuesta.

En muchos casos se ha observado que ante una fuga de cloro en forma gaseosa, el pánico cunde entre los operadores, agravando el problema. De ahí que, cada cierto tiempo, ese personal debe llevar a cabo simulacros de fuga de cloro, así como también la revisión periódica de los equipos de protección. SEGURIDAD Para manejar cloro, use gafas, guantes y calzado de caucho, casco y una máscara apropiada para protegerse de accidentales derrames. Toda persona potencialmente expuesta al cloro, debe usar una máscara y en áreas sujetas a emergencias, la máscara estará provista de su respectivo tanque de aire. Debe proveerse de una adecuada ventilación para reducir la acumulación de gas o líquido en áreas bajas. Si no es suficiente la ventilación natural proceder a la ventilación artificial mediante ventiladores fijos o portátiles. Para su provisión debe considerarse que en caso de emergencia se requiere un cambio total de aire máximo cada 4 minutos. Deben existir fuentes de agua estratégicamente ubicadas para el lavado de los ojos, al igual que ubicar en sitios apropiados las máscaras con tanques de aire, que permitan usarlas por lo menos media hora continua. Después de manipular cloro debe hacerse lo siguiente:

Lavarse vigorosamente con agua y jabón abundantes. Despojarse de la ropa usadas u no mezclarla con ropa limpia Lavar cuidadosamente el equipo de seguridad empleado Mantener cargado de aire al tanque de la máscara de seguridad



ACCIDENTES

Las fugas de cloro pueden producirse por diferentes motivos, ya sea por inadecuado manipuleo o defectuoso almacenamiento. El cloro afecta a las personas de la siguiente manera:

En bajas concentraciones irrita las membranas mucosas, el tracto respiratorio y los ojos; con una excesiva evaporación, el paciente manifiesta agitación e inquietud, estornudo y salivación.

En casos extremos se presentan nauseas, edema pulmonar y puede sobrevenir la muerte.

La vía respiratoria es la más frecuente, en forma accidental puede ingresar por la piel o por ingestión.

El cloro es inhalado por las vías respiratorias superiores, pasa a los pulmones y luego a la vía circulatoria.

En bajas concentraciones irrita las membranas mucosas, el tracto respiratorio y los ojos. Con una excesiva evaporación al paciente manifiesta agitación e inquietud, estornudo y salivación. En casos extremos se presentan naúseas, edema pulmonar y puede sobrevenir la muerte.

Los primeros auxilios se aplican dependiendo del sitio afectado en la persona: ojos; piel o vía respiratoria e inmediatamente debe proporcionarse el cuidado médico requerido.

OJOS: Si el compuesto químico alcanza a los ojos lavarlos inmediatamente con

grandes cantidades de agua, levantando ocasionalmente los párpados superior e inferior. Proporcionar cuidado médico inmediatamente. No se debe usar lentes de contacto cuando se trabaja con este compuesto químico.

PIEL: Si este compuesto químico alcanza a la piel, inmediatamente despojarse de la

ropa y el calzado y lavar la zona contaminada con chorro de agua y jabón. Proporcionar atención médica inmediatamente.

RESPIRACION: Si una persona respira grandes cantidades de este compuesto

químico, trasladar a la persona expuesta enseguida al aire libre.

Si la respiración se ha detenido, realizar la respiración artificial, mantener a la persona afectada en reposo, abrigada y en un lugar cálido; proporcionar atención médica lo antes posible.

PROTECCION PERSONAL ROPAS: Usar ropas adecuadas y prevenir congelación de la piel. GAFAS: Usar gafas si hay probabilidad razonable de contacto con los ojos. SUSTITUCION: Sustituir inmediatamente la ropa que se moje para evitar riesgos

posteriores.



2.6.7 MANEJO Y ALMACENAMIENTO DEL CLORO GASEOSO

En el manejo y almacenamiento del cloro gaseoso, debe tenerse presente las siguientes recomendaciones:

El almacenamiento de los cilindros debe hacerse en un área seca, bien ventilada,

resistente al fuego, alejada de otros metales químicos orgánicos e inorgánicos.

Deben permanecer protegidos del calor y de la acción solar directa.

Las válvulas deben mantenerse cerradas y bien apretadas, tanto de los llenos como

de los vacíos.

Si la sala de la balanza para el cloro se encuentra separada de la sala destinada a su

dosificación, la temperatura del aire de esta última debe ser, cuando menos 3º C más

alta que la de la primera. Las temperaturas más bajas en el equipo de dosificación

pueden producir la condensación del gas, para formar cloro líquido, creando

dificultades con dicho equipo. Se conoce que las llamadas "cargas" de cloro líquido

han producido colapsos en los tubos de los rotámetros y en las líneas de gas, de

paredes delgadas, de los alimentadores

No manejar bruscamente los cilindros de cloro.

Cuando se trasladan los cilindros, los casquetes de protección de las válvulas deben

estar colocados, no deben dejarse caer ni recibir fuertes golpes con otros objetos

Nunca dejar caer los cilindros ni permitir que choquen entre sí.

Para los recipientes de 1TM deben usarse montacargas, especialmente diseñados,

provistos de una barra, para bajar de un camión al suelo, es conveniente usar

elevadores automáticos o correderas con un cojín de hule en el fondo.

Para transferir los contenedores al almacén deben usarse grúas hidráulicas de

puente. La grúa debe ser operada por personal capacitado, para prevenir el riesgo

de que los recipientes caigan o se golpeen.

Cuando los contenedores deben alzarse y no se disponga de grúa especial o

elevador, deberá utilizarse una polea, con soporte de plataforma especial para

asegurar bien el recipiente.

Evitar elevar los recipientes; si es indispensable hacerlo utilizar mordazas o camas

de seguridad; evitar el uso de cuerdas, cables o eslingas de cadenas.

No almacenar los recipientes debajo del nivel del suelo o en la sala de alimentación

de cloro.

Los cilindros de 1TM se almacenan horizontalmente sobre soportes o plataformas

adecuadas, debidamente bloqueados para impedir que rueden.



Conservar siempre los casquetes protectores en su lugar, cuando los cilindros o

recipientes no se encuentran en uso, lo mismo que cuando se están manejando,

porque las válvulas de descarga y los tapones fusibles no están diseñados para

soportar choques; tan pronto como se vacíe y se desconecte un recipiente, volver a

colocarle el casquete protector.

Siempre marcar o rotular de inmediato los cilindros o recipientes vacíos; asimismo,

para evitar confusiones en el manejo, es recomendable que los recipientes llenos y

vacíos se almacenen en diferentes secciones de la zona de almacenamiento.

Comprobar que la zona de almacenamiento se encuentra bien ventilada y que los

recipientes o cilindros se han dispuesto en forma que permita retirar una unidad con

fugas con el mejor manejo posible de los demás recipientes; arreglar que se utilice

una bodega a prueba de incendio, equipada con un sistema de ventilación por

extracción.

Algunas marcas de cloradores poseen además, alarmas internas dentro del aparato, acopladas a la válvula de alivio, que suenan cada vez que disminuye el vacío por debajo de un límite fijado o incrementa por encima del nivel de operación.

2.6.8 MANIPULACIÓN DE LOS CONTENEDORES

Los recipientes de cloro pueden almacenarse dentro del almacén, echados sobre

apoyos de madera.

Cuando el área de almacenamiento se encuentra dentro del interior del edificio, el

recinto debe estar bien ventilado, los recipientes deben ubicarse de tal manera que

faciliten su manipulación para casos de producirse fugas de gas.

Los recipientes de cloro deben mantenerse alejados de cualquier foco de irradiación

de calor intenso.

Los recipientes llenos y vacíos, deben almacenarse por separado. Aún cuando el

recipiente esté vacío deben llevar sus casquetes de protección, y colocado el tapón

en la válvula de salida.

No almacenar los recipientes cerca de materiales inflamables, ni donde se

encuentren frecuentemente expuestos a la humedad.

Colocar los recipientes en orden de llegada, para ser usados, de acuerdo a éste

orden.

Los recipientes no deben estar expuestos a los rayos del sol ni a la intemperie,

mantenerlos en almacenes techados en condición limpia e inspeccionar en forma

regular para detectar fugas de gas.



2.6.9 CONTROL DE FUGAS DE CLORO

Para controlar las fugas que pudieran producirse en las estaciones de cloración, deberá tenerse en cuenta las siguientes recomendaciones:

El menor olor a cloro puede indicar una fuga y debe exigir atención inmediata,

porque las fugas pequeñas pueden ampliarse rápidamente.

Deben destinarse dos hombres para la reparación o corrección de una fuga de cloro

para que uno de ellos actúe como observador de seguridad.

Deben hacerse con particular cuidado las conexiones al cilindro; cuando se utilizan

conexiones de rosca, debe comprobarse que las roscas de los dispositivos y uniones

sean las mismas que de las válvulas de descarga del recipiente; nunca se deben

forzar las conexiones que no ajusten, pues, invariablemente dan lugar a fugas.

Nunca se debe alterar o reparar los recipientes o válvulas, excepto para atacar las

fugas alrededor de los vástagos de las válvulas apretando la tuerca del prensa -

estopas. Nunca se deben tocar o pisar los dispositivos de seguridad. No se puede

regular abajo del asiento de la válvula.

Deben abrirse lentamente las válvulas de los recipientes; no deben usarse llaves de

más de 15 cm de longitud, el empleo de llaves más grandes o de llaves de tubo,

daña las válvulas. Con una vuelta completa del vástago de la válvula en sentido

contrario a las agujas del reloj, la válvula se abre en un grado suficiente para permitir

la descarga máxima.

Se establecen las siguientes medidas preventivas:

A todos, los empleados que manejan o utilicen cloro, debe dotárseles de una

máscara antigas, instruyéndolos debidamente en su uso.

Debe conducirse un programa de ensayos, cuando menos mensuales, para

familiarizar al personal con el uso de las máscaras y con la aplicación de los

dispositivos de seguridad para las fugas de cloro.

En gavetas colocadas fuera de la zona del equipo de cloro, donde se pueda llegar

fácilmente en una emergencia, deben encontrarse máscaras antigás, guantes

gruesos holgados y mandiles de materiales no porosos.

Cuando se presenta una fuga de cloro, debe ponerse en marcha inmediatamente el

sistema de ventilación de la sala de cloro.

Para la investigación de las fugas de cloro sólo debe intervenir personal autorizado y

adiestrado. Las demás personas deben mantenerse alejadas de la zona afectada.

Cuando se presenta una fuga en el equipo que utiliza cloro, antes que todo deben

cerrarse las válvulas de los recipientes que lo contienen.



Si un recipiente de cloro con fugas, se encuentra en una posición en la que

escapa cloro líquido, debe hacerse girar o levantar el recipiente, para que

únicamente descargue cloro gaseoso.

La cantidad de cloro que escapa de una fuga de gas es apenas alrededor del 6,23%

de la cantidad de una fuga de líquido que escapa de una perforación del mismo

tamaño.

Nunca debe aplicarse agua a una fuga de cloro, porque se crea una situación

peligrosa y se empeora la fuga por la acción corrosiva del cloro y el agua.

Se retarda considerablemente la evaporación si se dispone de hielo seco y se puede

empacar alrededor del recipiente con fuga; si no se puede detener la fuga, debe

sumergirse todo el cilindro en un tanque de absorción con solución alcalina.

Debe notificarse inmediatamente al abastecedor del cilindro, indicándole que se

encuentra defectuoso y que debe tomar medidas para eliminarlo.

Nunca debe aplicarse calor directamente a un recipiente, ya que éste puede

romperse por la presión interna. Si es necesario calentar un recipiente, debe valerse

de un baño de agua regulado a una temperatura no mayor de 27ºC.

Nunca debe usarse grasa en las conexiones de cloro. Pueden aplicarse, con

cuidado, ciertos tipos de grasas de silicones en los vástagos de las válvulas y en las

conexiones de hule duro.

Antes de desmontar las conexiones flexibles que van de los recipientes al colector

múltiple, debe cerrarse la válvula del cilindro, y a continuación debe extraerse el gas

a presión en el múltiple, y en las conexiones flexibles antes de cerrar la válvula del

cabezal.

Debe ponerse en marcha el sistema de extracción y mantenerse en esta condición

mientras se desconectan los cilindros y se producen las reparaciones en las líneas y

equipo.

Si se produce un incendio, deben hacerse todos los esfuerzos para proteger los

cilindros o recipientes de cloro para retirarlos de la zona de peligro.

Debe informarse a los bomberos con respecto a su localización y la naturaleza tóxica

del gas.

La botella de amoníaco es la forma más antigua y probablemente más común de detectar las fugas de cloro.

Si hay fugas de cloro aparecerá un humo blanco, debiendo ajustar o cambiar la empaquetadura de plomo para eliminar la fuga.



Abrir un cuarto de vuelta la válvula del cilindro, dejarla bien abierta, y volver a controlar si existe fugas, si no existe, dejar en funcionamiento el clorador.

2.6.10 MÁSCARA ANTIGASES

A fin de que las fugas puedan ser reparadas sin peligro para los operadores, debe incluirse dentro del equipo de cloración máscaras protectoras. Hay básicamente tres tipos de máscaras:

La máscara tipo "canister" que tiene un filtro especial en la parte inferior, que debe

reemplazarse periódicamente y no sirve para altas concentraciones de cloro en el

ambiente;

La máscara con tanque de aire que permite trabajar hasta 35 min., mientras dura

unafuga de gas;

La máscara de oxígeno, que tiene una duración de 45 min.

Estos dos últimos tipos, son utilizados cuando las fugas son bastante severas.

Las más utilizadas son las de tipo canastillas (canister) con las que debe tenerse en cuenta las siguientes recomendaciones:

Las máscaras deben ser del tipo de cubierta facial completa, con canastillas apropiadas para hacer frente al cloro.

Se utilicen o no las canastillas deben sustituirse cada 6 meses por otras nuevas. Las canastillas deben cambiarse inmediatamente que se observe que se encuentren agotadas.

Las máscaras deben conservarse en gabinetes localizados convenientemente cerca

de (pero no en) la sala de cloro, donde puedan tomarse en casos de emergencia, sin

necesidad de llegar a la zona de cloro.

De preferencia, debe asignarse una máscara a cada empleado que tenga que

ocuparse de las fugas de cloro, incluyendo a los mecánicos y todo personal que

tenga que trabajar en los aparatos de cloro.

Sólo mediante tal procedimiento puede ajustarse la máscara en forma permanente a

la cara de la persona que tenga que usarla, con lo que, durante una emergencia, no

se pierde tiempo en adaptar las máscaras.

Debe asignarse a un empleado la obligación de llevar un registro de la condición de

las máscaras.

Dos veces al mes deben efectuarse prácticas con las máscaras de cloro y debe de exigirse que cada empleado inspeccione cuidadosamente las fugas que pueda presentar su máscara, como oculares sueltos, conexiones defectuosas de los tubos, puntos defectuosos o desgastado y canastillas desprendidas.



La reparación de las máscaras ha de estar a cargo de un empleado adiestrado para ese trabajo, siendo recomendable que se conserven a mano las partes de repuesto, lo mismo que las canastillas adicionales para usos en emergencia.

Debe advertirse a todos los empleados que deben evitar las exposiciones al cloro gaseoso por descuido o negligencia; nadie logra inmunidad frente al cloro. Si un empleado es atrapado sin máscara en una zona con cloro gaseoso, debe abandonarla inmediatamente, conservando la cabeza levantada y la boca cerrada, absteniéndose de toser y de respirar profundamente y conservando su cabeza tan erguida como sea posible, hasta que llegue a la zona de aire fresco, colocarse en sentido contrario a la dirección del viento

En un lugar destacado en el exterior de la sala en la que se maneja cloro, debe fijarse un ejemplar de las instrucciones de seguridad sobre el cloro; otro de esos ejemplares debe encontrarse en el equipo de primeros auxilios.

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