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Tratamiento de Aguas para Abastecimiento en el municipio de Salento y Armenia - Departamento del Quindío Por: Anderson Adrián Muñoz Londoño Maestrante II Semestre Maestría en Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente Universidad de Manizales. Noviembre 24 de 2015. Resumen El ensayo comprende aspectos técnicos en torno a los diferentes sistemas de tratamiento de aguas para abastecimiento. Se hace referencia a temas tales como el marco normativo, parámetros de calidad físico-químicos y bacteriológicos, diferentes sistemas de tratamiento de aguas para abastecimiento con sus respectivos procesos técnicos y metodológicos a fin de cumplir los parámetros admisibles de calidad del agua a nivel nacional. En el contexto regional, se referencia el sistema de tratamiento de agua para consumo a nivel municipal (Armenia y Salento). Se cita el grado de ocurrencia de enfermedades (Índice IRCA), concluyendo que los parámetros permisibles de calidad del agua para el departamento son excelentes. El Municipio de Armenia y el Departamento del Quindío posee altos estándares de calidad de agua entregada a los usuarios por parte de los generadores (EPA Empresas Públicas de Armenia y ESAQUÍN Empresa Sanitaria del Quindío), pese a que las instalaciones en su mayoría son obsoletas. Las fuentes abastecedoras de acueductos en el Departamento del Quindío poseen parámetros de calidad del agua buena y regular, lo que le permite a las empresas prestadoras de servicios públicos, lograr mediante una eficiente gestión, garantizar en más de un 97% agua para consumo humano con valores admisibles. Por último, frente a la escasez del agua superficial en algunas microcuencas abastecedoras (en épocas de temporada seca) el presente documento menciona brevemente las actividades exploratorias de pozos profundos como sistema de abastecimiento de agua para consumo en el municipio de Montenegro, Quindío. Objetivos

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Tratamiento de Aguas para Abastecimiento en el municipio de Salento y Armenia - Departamento del QuindíoPor: Anderson Adrián Muñoz LondoñoMaestrante II SemestreMaestría en Desarrollo Sostenible y Medio AmbienteUniversidad de Manizales.Noviembre 24 de 2015.

Resumen

El ensayo comprende aspectos técnicos en torno a los diferentes sistemas de tratamiento de aguas para abastecimiento. Se hace referencia a temas tales como el marco normativo, parámetros de calidad físico-químicos y bacteriológicos, diferentes sistemas de tratamiento de aguas para abastecimiento con sus respectivos procesos técnicos y metodológicos a fin de cumplir los parámetros admisibles de calidad del agua a nivel nacional.

En el contexto regional, se referencia el sistema de tratamiento de agua para consumo a nivel municipal (Armenia y Salento). Se cita el grado de ocurrencia de enfermedades (Índice IRCA), concluyendo que los parámetros permisibles de calidad del agua para el departamento son excelentes. El Municipio de Armenia y el Departamento del Quindío posee altos estándares de calidad de agua entregada a los usuarios por parte de los generadores (EPA Empresas Públicas de Armenia y ESAQUÍN Empresa Sanitaria del Quindío), pese a que las instalaciones en su mayoría son obsoletas.

Las fuentes abastecedoras de acueductos en el Departamento del Quindío poseen parámetros de calidad del agua buena y regular, lo que le permite a las empresas prestadoras de servicios públicos, lograr mediante una eficiente gestión, garantizar en más de un 97% agua para consumo humano con valores admisibles. Por último, frente a la escasez del agua superficial en algunas microcuencas abastecedoras (en épocas de temporada seca) el presente documento menciona brevemente las actividades exploratorias de pozos profundos como sistema de abastecimiento de agua para consumo en el municipio de Montenegro, Quindío.

Objetivos

Conocer las diferentes etapas del proceso de tratamiento de agua potable en el contexto normativo y regional.

Conocer los parámetros admisibles de calidad del agua para consumo en Colombia.

Ampliar los conocimientos en torno a la gestión del recurso hídrico, e identificar estudios de caso para el Departamento del Quindío, en torno al proceso de potabilización del agua para consumo, desde la fuente natural hasta su distribución.

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Introducción

El abastecimiento de agua con criterio de calidad es esencial para el mejoramiento de la calidad de vida y se constituye en uno de los principales objetivos de los planes de desarrollo en el sector de agua y saneamiento. Esta condición ha derivado en una mayor atención al sector que se manifiesta en un incremento de la cobertura de los servicios de abastecimiento y acueducto, sin que esto sea una garantía de la calidad del agua potable para la comunidad que los recibe.

En Colombia los avances de la infraestructura de abastecimiento de agua y saneamiento ocurren en un marco caracterizado por escasez de fondos, prioridades competitivas y sistemas sociales que confirman y determinan la demanda real. Demanda que está afectada constantemente por el incremento de la población, el desarrollo industrial y agropecuario, la explotación minera y la apertura económica, que han traído consigo aumentos en los consumos de agua en el país, generando importantes volúmenes de agua no tratada y posteriormente la contaminación de los cuerpos de las aguas receptoras, con el incremento de enfermedades de origen hídrico incidentes en el desarrollo humano y social de las poblaciones.

El Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial consolida el Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico, conocido como RAS y con este propósito expone la recopilación de un conjunto de alternativas tecnológicas para agua y saneamiento aplicables en la zona rural colombiana ya sea con soluciones colectivas o individuales, dependiendo de la aglomeración o dispersión de las viviendas. Esto con el fin de que las autoridades municipales y departamentales, la ingeniería local y la comunidad identifiquen aquellas que sean aplicables en su territorio y puedan prestar asistencia técnica a la comunidad rural.

El Ministerio de Salud y Protección Social, con sus denominaciones anteriores, como entidad rectora de la salud en Colombia, viene normalizando desde hace varias décadas la calidad del agua potable en el país y lleva a cabo la vigilancia de la misma a través de las entidades territoriales de salud.

Para perfeccionar la realización de esta tarea, se creó el Sistema para la Protección y Control de la Calidad del Agua, el cual fue adoptado mediante el Decreto número 1575 del año 2007 y sus Resoluciones reglamentarias, expedidas posteriormente. Como resultado del esfuerzo entre el Ministerio de Salud y Protección Social, Entes Municipales y Operadores del Servicios Públicos y Autoridades de Control, se ha evidenciado un proceso de mejora continua en la calidad del agua suministrada a la población, especialmente la urbana. Los sistemas de abastecimiento de agua potable sin tratar, o con un tratamiento inadecuado, siguen siendo la mayor amenaza para la salud pública, especialmente en los países en desarrollo, donde casi la mitad de la población consume agua contaminada. En estos países, enfermedades como el cólera, la tifoidea y la disentería crónica son endémicas y matan a niños y a adultos. En 1990 más de tres millones de niños menores de cinco años murieron por enfermedades diarreicas. Los más recientes avances en el tratamiento del agua han sido las mejoras alcanzadas en el desarrollo de membranas para osmosis inversa y otras técnicas como la ozonización y otras relativas a la eliminación de los cada vez mayor número y cantidad de contaminantes encontrados en el agua potable.Hoy en día, en las estaciones de tratamiento de agua potable (ETAP) se realizan los procesos necesarios para que el agua natural procedente de los ríos y otras captaciones se transforme en agua apta para el consumo humano.

En la Visión Mundial del Agua para 2025 que fue dada a conocer en el Segundo Foro Mundial del Agua de La Haya, Holanda se establece «Todo ser humano debe tener acceso seguro al agua para

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satisfacer sus necesidades de consumo, saneamiento y producción de alimentos y de energía, a un costo razonable. El abastecimiento del agua para la satisfacción de estas necesidades básicas debe realizarse en armonía con la naturaleza».

El primer objetivo es proteger al agua de la contaminación, lo que se obtiene mediante la protección de la fuente de abastecimiento, antes que la remoción de contaminantes del agua para hacerla apta para consumo.

Por otro lado, puede decirse que, en general, el agua subterránea es de mejor calidad y requiere menos tratamiento para su uso puesto que no acarrea sedimentos suspendidos, mientras que el agua superficial, por esa razón, requiere de tratamientos diferentes y más complejos para la remoción de esos sólidos suspendidos y sustancias asociadas.

Marco Conceptual

Proceso De Tratamiento Del Agua -   Contexto Local.

El primer paso para potabilizar agua es determinar la calidad inicial del agua en la fuente de abastecimiento, lo que permitirá diseñar el tratamiento necesario. Es posible que el agua contenga metales, materia orgánica disuelta o particulada, color, sabor y olor desagradables, bacterias, virus, parásitos y otros microorganismos, grandes cantidades de calcio y magnesio, hierro y manganeso, carbonatos, bicarbonatos, cloruros o sulfatos en exceso, sustancias orgánicas de toxicidad elevada, entre otros. La fuente debe cumplir con lo exigido en el Decreto 1594 del 26 de junio de 1984, en sus artículos 37 y 38, o en su ausencia el que lo reemplace. Los análisis de laboratorio deben realizarse de acuerdo con métodos estándar reconocidos nacional e internacionalmente y los muestreos de acuerdo con las Normas NTC-ISO 5667. En la siguiente tabla se presenta la clasificación de los niveles de calidad de las fuentes de abastecimiento en función de unos parámetros mínimos de análisis físico- químico y microbiológico, y el grado de tratamiento asociado.

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Pretratamiento

Generalmente es necesario realizar uno o varios pretratamientos al agua cruda con el objetivo de dejarla en condiciones óptimas para el tratamiento subsecuente. Entre los pretratamientos que pueden emplearse están los siguientes:Remoción del material flotante. Debe emplearse cuando se requiere retirar del agua el material sobrenadante, para que posteriormente pueda ser tratada por los procesos convencionales. Para estos procesos preparatorios pueden utilizarse: rejillas, mallas, y trampas de grasa y aceite. Remoción del material suspendido. Deben usarse cuando exista un exceso de material suspendido en el agua, en especial arcillas y algas que pueden interferir en los subsiguientes procesos de tratamiento. Entre los procesos preliminares que pueden emplearse, se tienen: desarenadores, pre-sedimentadores con o sin aplicación de químicos, prefiltros y microtamices. Procesos de oxidación. Esta oxidación puede ser por Aeración u oxidación química. Para la Aeración pueden emplearse: las bandejas de coque y la Aeración forzada; Esta última a su vez se divide en inyección de aire comprimido y Aeración mecánica. La Aeración por ventilación forzada, en lo posible no debe implementarse en el nivel bajo de complejidad del sistema.

Coagulación – Mezcla Rápida

Se establecen los tipos de coagulantes y auxiliares de coagulación, con su dosis óptima. Una vez adicionados los coagulantes y auxiliares de la coagulación deben dispersarse rápida y homogéneamente en el cuerpo de agua, para lo cual deben emplearse las unidades de mezcla rápida. Estos equipos pueden ser hidráulicos o mecánicos.Los coagulantes que pueden emplearse son los coagulantes metálicos y los polímeros orgánicos e inorgánicos. 1. Coagulantes metálicos. Pueden ser de tres tipos: sales de aluminio, sales de hierro y compuestos varios, como el carbonato de magnesio. Los coagulantes con sales de aluminio son el sulfato de aluminio, sulfato de aluminio amoniacal y aluminato de sodio. Los coagulantes con sales de hierro son el cloruro férrico, el sulfato férrico y el sulfato ferroso. Para la dosificación en la coagulación por adsorción-neutralización debe tenerse en cuenta la relación estequiométrica entre la dosis del coagulante y la concentración de los coloides, ya que una sobredosis conduce a una reestabilización de las partículas. Para aguas con bajo nivel de alcalinidad, se recomienda aumentar el pH añadiendo hidróxido de calcio Ca(OH)2. 2. Los polímeros inorgánicos. Se pueden emplear los polímeros de hierro (III) y aluminio como coagulantes. Se recomienda el uso de policloruro de aluminio para el tratamiento de aguas blandas y turbias. Entre los polímeros orgánicos o polielectrolítos que se pueden emplear están los derivados del almidón y la celulosa, materiales proteicos. Para su empleo se recomienda la realización de ensayos de jarras en rangos amplios de dosificaciones, para determinar la dosificación óptima.

Floculación

En el proceso de floculación pueden emplearse los floculadores hidráulicos y mecánicos. Entre los floculadores hidráulicos que pueden ser implementados están los de flujo horizontal, flujo vertical, flujo helicoidal y Alabama. En el nivel bajo de complejidad del sistema, se deben evitar en lo posible los floculadores mecánicos. Debe realizarse en el laboratorio la prueba de jarras, la cual determina las condiciones adecuadas con las que deben operar los floculadores. La agitación no debe ser ni muy lenta que favorezca la sedimentación, ni muy rápida que provoque el rompimiento de los flóculos ya formados.

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Floculadores hidráulicos:Floculador de flujo horizontal Para utilizar floculador de flujo horizontal, el tanque debe estar dividido por pantallas de concreto u otro material adecuado, dispuesto de forma que el agua haga un recorrido de ida y vuelta alrededor de las mismas. Debe dejarse suficiente espacio para la limpieza de los canales; si éstos son muy estrechos las pantallas deber ser removibles. Floculador de flujo vertical En el floculador de flujo vertical el agua debe fluir por encima y por debajo de las pantallas que dividen el tanque. La unidad puede tener una profundidad de 2 m a 5 m, debe dejarse una abertura en la base de cada pantalla con un área equivalente al 5% del área horizontal del compartimiento, para prevenir la acumulación de lodos. Floculador Alabama En los floculadores Alabama debe ubicarse un codo en cada cámara para impulsar el fluido hacia arriba. Los codos deben colocarse de forma alternada, en una cámara a la derecha y en la que sigue a la izquierda; en el fondo debe dejarse un desagüe conectado a un múltiple para permitir la extracción de los lodos. En cada tabique debe dejarse una boca de drenaje. Floculador de flujo helicoidal En los floculadores de flujo helicoidal el agua debe entrar por el fondo, en la esquina de la cámara y debe salir por encima en la esquina opuesta; la cámara debe ser cuadrada o circular. Pueden usarse pantallas horizontales delgadas que cubran el 30% del área superficial; deben colocarse de manera que impidan la formación de cortocircuitos. Además, debe diseñarse un desagüe por cámara para la extracción de los lodos; se recomienda utilizarlos en aguas con baja turbiedad y que no contengan sólidos pesados en especial arena.

Floculadores mecánicos:Debe contarse con una fuente de energía exterior segura para garantizar una mezcla lenta mediante agitadores mecánicos. Los floculadores pueden ser giratorios (de eje horizontal o de eje vertical) o reciprocantes. El tipo de agitador mecánico más usado es el de paletas. Deben adicionarse pantallas con el fin de prevenir cortocircuitos en el tanque. La entrada y la salida del tanque deben diseñarse de manera que eviten los cortocircuitos y la destrucción de los flóculos. En los floculadores de eje horizontal debe disponerse cuando sea necesario de un pozo seco al lado del tanque para colocar los motores. Pueden también usarse correas en V o cadenas. En este último caso, siempre y cuando quede protegido de la corrosión, el motor se coloca en el borde del tanque.

Sedimentación

Los sedimentadores que pueden emplearse son el de flujo horizontal y flujo vertical. También puede realizarse la sedimentación en unidades con manto de lodos, los que a su vez se dividen en sedimentadores de manto de lodos de suspensión hidráulica y sedimentadores de manto de lodos de suspensión mecánica. Para los niveles bajo y medio de complejidad se acepta el empleo del sedimentador de flujo horizontal o de alta tasa, no se acepta para ningún caso los sedimentadores de manto de lodos de suspensión mecánica o hidráulica.Sedimentadores de flujo horizontal, vertical o de alta tasaDeben hacerse estudios estadísticos de calidad del agua cruda que cubran por lo menos un periodo de lluvias y uno seco. Si la turbiedad alcanza valores de 1000 UNT por periodos continuos mayores de quince días debe hacerse pretratamiento. Sedimentador con manto de lodos Deben hacer estudios estadísticos de la calidad del agua cruda que cubran por lo menos un período de lluvias y uno seco, si la calidad es muy variable en corto tiempo o si la turbiedad es mayor de 500 UNT por periodos continuos superiores a quince días que puedan densificar la masa de partículas, o con turbiedades menores de 10 UNT por periodos mayores que impidan formar un lecho adecuado de partículas en el 50% del tiempo, no se debe usar sistemas de mantos de lodos. Ensayo previo de sedimentación El ensayo previo que debe realizarse para determinar la eficiencia en la prueba de jarras.

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Filtración

Para el caso de las aguas superficiales, es necesaria la filtración convencional que puede ser efectuada como primer paso en el tratamiento o hasta después de una serie de procesos. Los métodos de filtración pueden ser a través de filtros de arena rápidos o lentos, filtros de tierras diatomáceas, filtración directa o filtración empacada.Los procesos convencionales de filtración están precedidos por coagulación, floculación y sedimentación. Sin embargo, puede ser que el agua se someta a filtración directamente después de la coagulación y floculación y que los flóculos sean removidos directamente por los filtros. La filtración es una combinación de procesos químicos y físicos. La filtración mecánica remueve las partículas suspendidas porque las atrapa entre los granos del medio filtrante (por ejemplo, arena). La adhesión juega un papel importante dado que parte del material suspendido se adherirá a la superficie de los granos filtrantes o a material previamente depositado.Existen diversos sistemas de filtración, como son: filtros lentos de arena, filtros de tierras diatomáceas, filtros directos, filtros empacados, filtros de membrana y filtros de cartuchos.

Desinfección

Debido a que la presencia de microorganismos patógenos en agua genera, problemas agudos, se da mucho énfasis en la desinfección del agua, una vez que ésta es químicamente apta para el consumo humano.La desinfección mata o inactiva organismos causantes de enfermedades, mas la efectividad de la desinfección se juzga por la capacidad de controlar a los organismos indicadores que son las bacterias coliformes totales y fecales. Estos organismos son inocuos al ser humano, pero su presencia indica que organismos patógenos pueden estar presentes o haber sobrevivido la desinfección.Como sustancias viables para la desinfección existen el cloro (por medio de cloro gas, hipoclorito de sodio o hipoclorito de calcio), cloramina y ozono; también se usa la irradiación con luz ultravioleta de baja longitud de onda.

CloroLa cloración se efectúa con cloro gas o una sustancia que libere este gas, una vez que se encuentra en el agua. En el primer caso el cloro gas a presión normal es un gas verde-amarillento y sumamente tóxico. Es muy efectivo para remover casi todos los patógenos microbianos y apropiado para desinfección en plantas de tratamiento, tanto como para la desinfección secundaria, en la red de distribución. El cloro gas se distribuye en forma de líquido a presión en tanques y es inyectado en el agua a través de un orificio de Venturi, para que el cloro pase rápidamente al agua y se mezcle. Se requiere un tiempo de contacto entre el cloro y el agua para asegurar la desinfección y controlar al mismo tiempo el pH del agua. El manejo del cloro gas es complicado y merece mucha atención y medidas de seguridad adicionales, como equipos autónomos de respiración que deben estar disponibles en la cercanía de la instalación.Otra forma de clorar es a través de hipoclorito de sodio o de calcio que están en forma líquida o sólida, respectivamente. Ambas son muy corrosivas y con un fuerte olor a cloro, por lo que el almacenamiento debe ser adecuado para evitar daños por corrosión. En el caso del hipoclorito de sodio reacciona en forma espontánea con el aire y no debería ser almacenado por más de un mes pues pierde su efectividad. El hipoclorito de calcio, por el contrario, es muy estable y puede ser almacenado hasta un año. Adicionalmente puede generarse hipoclorito de sodio in situ por electrólisis al hacer reaccionar sal común y agua. Como subproducto de la reacción se genera hidrógeno, que debe ser dispersado del sitio en forma segura, dada la explosividad inherente a este

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gas. La calidad de los reactivos debe cumplir ciertos estándares pues son añadidos al agua para consumo humano y por lo tanto deben estar libres de sustancias tóxicasi.Otra limitante adicional del cloro es la generación de subproductos halogenados que se producen cuando el cloro reacciona con la materia orgánica contenida en el agua, proveniente aquélla de las sustancias húmicas o fúlvicas del sueloii. La formación de estas sustancias halogenadas dependen del tipo y concentración de la materia orgánica presente cuando se añade el cloro, la dosis de cloro, la temperatura y pH del agua, así como el tiempo de reacción. Los productos generados pueden ser diversos pero los más importantes se conocen como trihalometanos, de comprobada toxicidad al ser humano. Otro factor importante que aumenta la presencia de subproductos halogenados es la recloración dentro del sistema de distribucióniii.CloraminaLa cloramina se forma cuando se añade cloro al agua que contiene amoniaco o cuando se añade amoniaco a agua que contiene cloro. Esta sustancia es un bactericida efectivo y genera menos subproductos que el uso de cloro. Sus limitaciones provienen de que tiene un poder desinfectante menor que el del cloro y de que dentro de las reacciones posteriores puede generarse tricloruro de nitrógeno que tiene sabor y olor desagradables. Es apropiado para prevenir el recrecimiento en el sistema de distribución, propiamente dicho. Por lo general, se aplica cloro gas en el sistema, seguido de amoniaco gas o hidróxido de amonio, tras un mezclado adecuado y tiempo de contacto suficiente, la desinfección es efectiva. Para la generación de la cloramina puede ser usado como fuente de cloro el gas cloro puro; como fuente de amoniaco puede ser utilizado solución gaseosa anhidra de amoniaco, hidróxido de amonio u otros compuestos químicos como sulfato de amonio.OzonoEl ozono es una forma alótropa del oxígeno que tiene tres átomos en cada molécula, en lugar de la forma usual de dos átomos. Es un oxidante poderoso y agente desinfectante. Se forma a partir del oxígeno del aire, que pasa a través de un sistema de electrodos de alto voltaje.Las ventajas principales del ozono se deben a que requiere de tiempos de contacto y dosis menores que el cloro, por lo que ha sustituido al cloro en plantas altamente tecnificadas. Por regla general, el ozono no produce subproductos halogenados, a menos que el agua contenga bromuros.Debido a la inestabilidad de la molécula de ozono, el gas debe ser generado in situ y ser utilizado de inmediato. Los voltajes elevados que se manejan en los equipos los hacen técnicamente complejos en su mantenimiento y operación y caros en su costo de operación. Adicionalmente, tiene la desventaja de que el ozono no mantiene un poder desinfectante residual en el agua, una vez terminada la aplicación.Una variedad de la aplicación anterior, es la generación de ozono a partir de oxígeno puro, no de aire. Esta variedad es ventajosa desde el punto de vista de los costos, pues el costo de energía, que es el más importante, disminuye. Asimismo, el ozono generado tiene una mayor densidad, tanto que puede verse duplicada la cantidad de ozono generado por unidad de volumen. Al tener el ozono una mayor concentración, se desinfectan iguales volúmenes de agua con menores volúmenes de ozono.Luz ultravioletaLa radiación ultravioleta se genera con una lámpara especial. Cuando la radiación penetra la pared celular de un organismo, el material genético es modificado y la célula es incapaz de reproducirse.La luz ultravioleta destruye virus y bacterias, sin embargo, como en el caso del ozono, es necesario del uso posterior de cloro, para prevenir el recrecimiento de bacterias. La luz ultravioleta provee un método de operación y mantenimiento sencillo, es útil con tiempos cortos de contacto y no genera residuos tóxicos o subproductos.Entre sus principales limitaciones se encuentran su incapacidad de inactivar protozoarios, y su ineficiencia para tratar aguas turbias con sólidos suspendidos, color o materia orgánica soluble. En estos casos la radiación será absorbida por estas sustancias y la desinfección se verá seriamente limitada. La efectividad de la radiación ultravioleta con vías a desinfectar agua depende de la dosis absorbida por los organismos, en función de la intensidad de la lámpara utilizada y el tiempo de

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exposición. Si la dosis no es suficiente, el material genético puede verse dañado pero no destruido, lo que permitirá el recrecimiento bacteriano una vez que cese el tratamiento.

Control de Sabor y Olor

El agua debe tratarse por medio del proceso más adecuado de acuerdo con las características del afluente, el nivel de complejidad del sistema y los costos que implica para alcanzar los niveles de calidad exigidos. Los procesos que deben analizarse para el control organoléptico son la Aeración, adsorción sobre carbón activado granular, adsorción sobre carbón activado pulverizado y oxidación química. Los oxidantes que pueden utilizarse como medida de tratamiento del sabor y el olor pueden ser el cloro, el ozono, el permanganato de potasio (para el uso de este último producto químico referirse a la Norma Técnica Colombiana NTC 2753), el dióxido de cloro, el peróxido de hidrógeno, el sulfato de cobre (para el uso de este último producto químico referirse a la Norma Técnica Colombiana NTC 4168 o la AWWA B 602-91) y el carbón activado extrusado.

Desferrización y Desmanganetización

El consumo humano de aguas ricas en hierro y manganeso no tienen efectos nocivos para la salud; sin embargo, estas aguas, al ser expuestas al oxígeno del aire, se hacen turbias y coloreadas por la presencia de los óxidos de hierro y manganeso, formándose precipitados coloidales los cuales son indeseables desde el punto de vista estético. Los procesos de coagulación-floculación y filtración (Ver los Títulos C.4, C.5 y C.7 del RAS 2000) no pueden responsabilizarse de la remoción total de hierro y manganeso, por lo cual deben aplicarse procesos adicionales para poder lograr este objetivo. La presencia de sulfato de aluminio como formador del flóculo en el proceso de coagulación debe permitir oxidar el hierro y manganeso que pueda estar en solución. Los procesos de pretratamiento que deben analizarse para la remoción del hierro y manganeso presentes en el agua son los siguientes: · Oxidación química. · Aeración a presión seguida de filtración. · Aeración a presión con tanque de contacto y filtración · Aeración en torres de múltiples bandejas con tanque de contacto y filtración. · Filtración sobre zeolita mangánica. · Aeración, sedimentación y filtración. (Tomado de: Reglamento Técnico Del Sector De Agua Potable Y Saneamiento Básico RAS - 2000 Sección II Título C Sistemas De Potabilización. República De Colombia Ministerio De Desarrollo Económico Dirección De Agua Potable Y Saneamiento Básico Bogotá D.C., Noviembre De 2.000).

Tipos De Tratamiento Los tratamientos para potabilizar el agua, se pueden clasificar de acuerdo con: 1)  Los componentes o impurezas a eliminar. 2) Parámetros de calidad. 3) Grados de tratamientos de agua. Según los anteriores puntos, los procesos unitarios necesarios para la potabilización del agua en función de sus componentes  sería la siguiente:

Procesos a llevar a cabo en función de los contaminantes presentes.

Tipo De Contaminante                     Operación UnitariaSólidos gruesos                                            DesbastePartículas coloidales                         Coagulación+Floculación+Decantación

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Sólidos en suspensión                                     FiltraciónMateria Orgánica                                            Afino con Carbón ActivoAmoniaco                                                      Cloración al BreakpointGérmenes Patógenos                                       DesinfecciónMetales no deseados (Fe, Mn)                          Precipitación por OxidaciónSólidos disueltos (Cl-, Na+, K+ )                     Osmosis InversaFuente: Calidad y tratamiento del Agua, 2002. American Water Works Association 

Parámetros de Calidad  

Las aguas superficiales destinadas al consumo humano se clasifican según el grado de tratamiento al que se deben someter para su potabilización, en los grupos siguientes: TIPO A1: Tratamiento físico simple y desinfección (Filtración Rápida + Desinfección).TIPO A2: Tratamiento físico normal, tratamiento químico y desinfección (Precloración + Coagulación/Floculación + Decantación + Filtración + Desinfección).TIPO A3: Tratamiento físico y químico intensivo, afino y desinfección (Cloración al Breakpoint + Coagulación/Floculación + Decantación + Filtración + Afino con Carbón Activo + Desinfección). Fuente: Pre-Treatment Field Guide: American Water Works Association. 2007.

Considerando un agua superficial, de río, embalse, o subterránea, con unos problemas de calidad que estimamos como convencionales, el proceso o línea de tratamiento, considerado también convencional, consta de una serie de etapas más o menos complejas en función de la calidad del agua bruta objeto del tratamiento y se recogen en las siguientes secuencias: -  Preoxidación y desinfección inicial   con cloro, dióxido de cloro u ozono, o permanganato potásico. - Coagulación-Floculación, con sales de aluminio o de hierro y coadyuvantes de la floculación (polielectrolitos, polidadadmas) coagulación con cal, sosa, o carbonato sódico. - Decantación, en diversos tipos de decantadores. - Filtración, sobre arena, o sobre lecho mixto (arena y antracita) y en determinados casos sobre lecho de carbón en grano.-  Acondicionamiento, corrección del pH por simple neutralización o por remineralización con cal y gas carbónico. - Desinfección final   con cloro, cloraminas, dióxido de cloro u ozono.

Las instalaciones de tratamiento se completan, a veces, con la adición de carbón activo en polvo, para la eliminación de sustancias que provocan la aparición de olores y sabores, la adición de permanganato potásico para la eliminación de hierro y manganeso y en casos más conflictivos y constantes de presencia de sustancias orgánicas así como otras que pueden originar olores y sabores, se llega a la instalación de filtros de carbón activo en grano tras los filtros de arena. Hoy en día el tratamiento no solo tiene que seguir y mejorar el tratamiento convencional, sino que deberá abordar las nuevas causas de contaminación que no puedan eliminarse con los métodos convencionales, recurriendo a otros métodos e incluso empleando otros reactivos complementarios. El tratamiento del agua y en especial la desinfección (hasta ahora generalmente con cloro) ha sido responsable en gran medida del 50% de aumento de las expectativas de vida en los países desarrollados a lo largo del siglo XX. La eficacia del tratamiento del agua en la reducción de las enfermedades que esta transmite depende de la calidad del agua en origen y del proceso seguido en el sistema de tratamiento. Los agentes patógenos transmitidos por el agua, que pueden causar enfermedades, provienen generalmente de sistemas hídricos con inadecuado tratamiento, especialmente desinfección y filtración. En el esquema siguiente se representan las fases del proceso de tratamiento convencional.  

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Esquema del Proceso de Tratamiento Convencional

Los reactivos son incorporados en las siguientes etapas:

- Cloro/Dioxido de Cloro/Ozono/Permanganato   potásico  , empleados como oxidantes y en la desinfección inicial o primaria, se incorporan a la entrada de la cámara de mezcla.- Coagulante , se incorpora en la cámara de mezcla . Cal, u otro alcali o ácido para corregir pH, se pueden incorporar tanto en la fase de mezcla y coagulación , como al agua ya filtrada.- Coadyuvantes de la floculación como los polielectrolitos, se dosifican  generalmente tras la fase de coagulación y antes de la decantación.- Carbón activo en polvo, para la adsorción de sustancias orgánicas, en la fase de mezcla y en cualquier caso, antes de la decantación.- Cloro/Dioxido de cloro/Ozono/Cloraminas ,empleados en la desinfección final, se incorporan al agua filtrada. 

En cuanto al control de calidad del agua en una ETAP hay que considerar en primer lugar que el agua que entra en una estación o planta de tratamiento (agua bruta o agua cruda) se somete a una serie de ensayos y análisis físicos, químicos y bacteriológicos que nos determinan el estado y características de esta agua y por tanto las pautas del tratamiento a seguir. Igualmente es necesario realizar distintos análisis a lo largo de las diversas fases del tratamiento con objeto de comprobar la eficacia de cada una de estas operaciones y finalmente se realizan los correspondientes análisis y controles al agua una vez completado el proceso de tratamiento y así conocer las características finales del agua tratada.                               

Reducción de microorganismos patógenos en los distintos procesos de tratamiento (fuente ENOHSA) Sedimentación                                                               0 - 99 %Coagulación                                                                    SignificativoFiltración                                                                          0 - 99 %Coagulación, sedimentación y filtración rápida                60 - 100 %Coagulación, filtración en 2 medios (arena y C.A)          > 99%Filtros lentos de arena                                                         40 - 100 %Filtros de carbón activado granular                                    0 - 60 %Osmosis Inversa                                                                   90 - 100 %Ultrafiltración                                                                     90 - 100%Cloración                                                                             99 %

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Proceso para el Tratamiento de Agua para Abastecimiento – Contexto Departamental

El interés y la conciencia acerca de los múltiples beneficios económicos, sociales y ambientales derivados del manejo y gestión del agua han ido en aumento en América Latina; es por esto que la gestión eficiente del agua debe ser un medio para promover un uso sostenible de dicho recurso y una reducción de los costos totales de gestión. La Gestión de la Demanda de agua constituye una alternativa ante el reto que supone garantizar un suministro sostenible y de calidad a largo plazo: - Minimizando la Extracción de recursos naturales de agua para usos urbanos. - Satisfaciendo las diversas necesidades de servicios hidráulicos urbanos. - Ajustando la calidad del agua a las exigencias de cada uso. - Elevando los niveles de garantía del suministro a través del aumento de la eficiencia en la distribución y la utilización, y no del aumento de dotaciones. - Manteniendo el equilibrio económico y financiero de las entidades abastecedoras.

Algunas regiones se ven afectadas por problemas de deforestación, uso inadecuado de los suelos, contaminación hídrica, sobre explotación de acuíferos, entre otros, que ocasionan una disminución de la disponibilidad hídrica por interacción de factores sociales, ambientales y climáticos, asociado a un alto índice de crecimiento poblacional que genera conflictos que han comenzado a sentirse y que tienden a empeorar si no se toman las medidas necesarias. Bajo estos planteamientos se desarrolla en los municipios de Buenavista, Circasia, Filandia, Génova, La Tebaida, Montenegro, Pijao, Quimbaya y Salento, el “Plan De Uso Eficiente Y Ahorro Del Agua”, que pretende hacer un uso más eficiente del agua conjurando el trabajo de ESAQUIN S.A ESP, entidad encargada de prestar el servicio de acueducto y la reducción de la demanda de agua por parte del consumidor final. Situándose en un contexto favorable a la aplicación de políticas dirigidas a la protección del medio ambiente y de recursos naturales como el agua.El departamento de Quindío cuenta con 12 municipios y agrupa una población total de 558.934 habitantes (proyección DANE 2013), de los cuales el 87.53 % (489.278 habitantes) se ubica en zona urbana del departamento, mientras el restante 12.46 (69.656 habitantes) se distribuye en zona rural del mismo. Incluye núcleos urbanos importantes como su capital Armenia con el 52.53 % de la población del departamento (293.614 habitantes), Calarcá con el 13.74% (76.812 habitantes), Montenegro con el 7.34 % (41.006 habitantes), La Tebaida con el 7.19 % (40.225 habitantes) y Quimbaya con el 6.22 % (34.775 habitantes) de la población. En cuanto al análisis demográfico se tienen las siguientes proyecciones para el departamento del Quindío:

Fuente: PUEAA – 2015.

Prestador del servicio. La Empresa Sanitaria del Quindío S.A (ESAQUÍN E.S.P), fue constituida por escritura pública número 826 del día 26 de abril de 1989 de la notaria primera de Armenia Quindío, como sociedad anónima entre entidades públicas, clasificadas legalmente de conformidad con el régimen de

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servicios públicos domiciliarios Ley 142 de 1994, como Empresa de Servicios Públicos Oficial, con domicilio principal en la ciudad de Armenia.

Las Empresas Públicas de Armenia EPA, Constituida mediante el Acuerdo 043 de 1953, como un establecimiento público autónomo encargado de la administración y dirección de los servicios públicos municipales de acueducto, alcantarillado, telefonía, plaza de mercado, matadero y alumbrado público.

Diagnóstico de Fuentes Abastecedoras:

La Subcuenca Río Quindío está localizada en la parte norte de la Unidad de Manejo de Cuenca Río Quindío, el río nace en El Nevado El Quindío (3780 m.s.n.m), al noroeste del departamento y en los límites con el Valle del Cauca (Caicedonia) recibe las aguas del río Barragán, el río Quindío es de gran importancia debido a que presenta una longitud de 58,56 km, el cual va a desembocar en el Río la Vieja. Constituye la mayor Subcuenca dentro de este territorio y es la más importante ya que suministra agua a cuatro municipios del Departamento como son: Armenia, Circasia, La Tebaida y Salento a una población de 300.000 habitantes quienes representan el 55% de la población Quindiana (CRQ 2011).Según estudios realizados por la CRQ en el año pasado la oferta y demanda hídrica que es calculada con base en las concesiones de agua que existen a lo largo de cada corriente principal y que tributan a ella, el mayor volumen de agua es utilizado para el consumo humano. El Río Quindío presentó una reducción en los doce meses del año 2013, el río evidencia un índice de escasez y los ríos tributarios como son Navarco, Santo Domingo y Río Verde, poseen oferta hídrica con demandas que van de bajas a moderadas, la Quebrada La Picota presenta menor oferta en los meses de Julio y Agosto, al igual que el río Roble, en la Quebrada Buena Vista la menor oferta hídrica se presentó en los meses de Enero a Febrero y de Junio a Agosto del año pasado (www.crq.gov.co-2014).

Calidad del Agua de las Fuentes Abastecedoras.

Rio Quindío: CRQ encuentra con los resultados de modelación, que en todo el trayecto del río, los niveles de oxígeno disuelto son superiores a 6 mg/l, a pesar de recibir un fuerte impacto por los vertimientos de Frigocafe y curtiembres La Maria, en el Kilometro 25, donde se reduce el oxígeno de 7,47 a 6, 47mg/l, lo que permite la preservación de la flora y fauna. Los niveles de coliformes fecales presentan en todo el trayecto del rio, indican las presencia de contaminación por materiales fecales, limitando el usos de acueducto con los criterios establecidos en el Decreto 1594 de 1984.Rio Roble: Los niveles de oxígeno disuelto en todo su trayecto son superiores a 6,2 mg/l garantizando la preservación de la flora y fauna. Los coliformes fecales limitan el uso del agua, especialmente para consumo humano y doméstico en la bocatoma de Montenegro, por encontrarse después de los vertimientos sin tratamiento del municipio de circasia, requiriéndose por lo tanto no solo a un sistema de tratamiento con remociones superiores al 80% en DBO, sin desinfección para la eliminación de patógenos. Rio Rojo: Presenta niveles altos de oxígeno disuelto superiores a 8,0 mg/l, y Sólidos suspendidos totales inferiores a 4 mg/l en todo el trayecto. Después de recibir el rio Gris, se incrementa los niveles de coliformes fecales, que a su vez recibe el rio san Juan, donde ambos son receptores de los vertimientos sin tratamiento del municipio de Génova. (Informe de Gestión CRQ-2013).

Actualmente, ESAQUIN S.A E.S.P, ha firmado contrato con el laboratorio de la Empresa Multipropósito con el objeto de monitorear directamente la calidad del agua cruda en las bocatomas de nueve municipios en los que la entidad opera. Estos resultados harán partes de los documentos del PUEAA una vez se encuentren disponibles los resultados (Octubre de 2014). La calidad del

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agua que abastece al municipio es monitoreada a la entrada de la planta de agua potable, arrojando los resultados que a continuación se presentan:

Sistema de Captación en Plantas de Tratamiento Salento, Quindío

Fuente Hídrica: Cruz Gorda.

Captación y Aducción: La captación se realiza por dos sectores diferentes: Una captación se encuentra por la vía del Valle de Cocora, y la otra por la carretera que conduce hacia el Tolima, sector de Corozal. Las fuentes de abastecimiento por el sector del Valle de Cocora, son las Quebradas Cristalina, Bolivia y Cruz Gorda. El Agua cruda es captada superficialmente por medio de bocatomas con rejillas de fondo, el agua se conduce a través de una tubería de asbesto – cemento de 16’’ pasando 20 m a tanques desarenadores y conducida a la planta de tratamiento por una aducción común en tubería de 6’’. Por el sector de Corozal vía al departamento del Tolima se encuentra la otra captación, compuesta de tres bocatomas con rejillas de fondo en quebradas pequeñas y una aducción común en tubos de 6”.Existen diferentes tipos de bocatoma, siendo el de interés para el presente informe, la bocatoma de fondo de tipo toma dique. La bocatoma de fondo es utilizada en ríos relativamente pequeños en donde la profundidad del cauce no es muy grande. El agua es captada a través de unas rejillas colocadas en la parte superior de la presa direccionada en sentido normal a la corriente y su ancho puede ser igual o menor al del cauce del río. La Bocatoma de la Quebrada Cruz Gorda se encuentra aproximadamente en las coordenadas 1'170,139.807 m Este y 1'004,514.427 m Norte. Esta estructura corresponde a una bocatoma superficial de fondo, capta 21 L/s.

Línea De Aducción Según la resolución 1096 del 2000 se considera como aducción todo componente a través del cual se transporta agua cruda, ya sea a flujo libre o a presión, en este orden de ideas, se procede a describir el sistema de aducción existente. La aducción que conforma el sistema de acueducto es la siguiente:Tramo 1 Desarenador-Bocatoma Cruz Gorda La línea de aducción se realiza por gravedad, El Tramo 1, lleva el agua al primer sistema de desarenación desde la bocatoma Cruz Gorda con un diámetro de 16” de Asbesto Cemento. Tramo 2 Desarenador 1-Desarenador Principal El Tramo 2, conduce el agua desde el primer sistema de desarenación hasta el desarenador principal con un diámetro de 12” de Asbesto Cemento. Tramo 3 Desarenador Principal-PTAP Por último, el Tramo 3 transporta el agua desde el desarenador principal hasta la planta de tratamiento con un diámetro de 6” con tramos de PVC y

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PEAD (polietileno de alta densidad) de igual diámetro hasta la planta. La longitud total de la aducción es de 4.318 metros.

Desarenador:Posterior a la aducción el sistema de acueducto del Municipio de Salento cuenta actualmente con el desarenador que a continuación se describe:Desarenador Cruz Gorda. El Desarenador de la Quebrada Cruz Gorda se encuentra aproximadamente en las coordenadas 1'170,060.939 m Este y 1'004,539.872 m Norte. La estructura es de tipo convencional de sección trapezoidal interna, con dimensiones externas de 3.15 m de largo, 1.50 m de ancho y 1.10 m de profundidad. En los alrededores del desarenador se evidencia abundante vegetación, sin embargo cuenta con una tapa que proporciona protección al recurso evitando su contaminación. Esta estructura no cuenta con un cerramiento, debido a que se encuentra en un lugar de alta pendiente que dificulta su acceso.

Mediciones de Caudales: En la entrada a la planta sobre la aducción de Cruz Gorda, hay un macromedidor de 6” y en la aducción de Corozal un macromedidor de 3”. Estas aducciones se empalman en un tubo común para llevar el agua cruda al tanque del pulsator. El sistema es una planta compacta conformada por un decantador acelerado de tipo Pulsator a Sifón donde llega el agua captada. Con el plan de optimización de la planta tratará un caudal de 12,35 L/s

El sistema de tratamiento se resumen de la siguiente manera:El sistema de tratamiento se localiza en las coordenadas 1'167,682.213m Este y 1'005,059.018 m Norte. La PTAP corresponde a una planta compacta de 17 L/s a 20,3 L/s dependiendo la demanda del Municipio. Tiene dos tanques de almacenamiento de 500 m3 y 240 m3 respectivamente. Actualmente están realizando la optimización de la planta de tratamiento para adicionar otro tanque de almacenamiento. Este diseño consiste en un tanque clarificador donde se realizan operaciones de floculación- sedimentación mediante el sistema de “Manto de Lodos” y filtración en una batería de tres (3) filtros rápidos de arena – antracita que trabajan a presión en recipientes cilíndricos metálicos.

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La PTAP consiste en una planta compacta, que tiene un sistema de tratamiento como se describe a continuación: Inyección de reactivos de coagulación y agente corrector de pH como Sulfato de Aluminio y Carbonato de Calcio respectivamente, los cuales son aplicados mediante bombas dosificadoras de diafragma, operadas eléctricamente.

Floculación: El coagulante es aplicado por medio de una bomba dosificadora que inyecta la solución de sulfato de aluminio en el pulsator, realizándose la mezcla rápida en el tanque cilíndrico y continuando la floculación en el sistema, hasta pasar al tanque sedimentador.

Sedimentación: La Planta de tratamiento tiene un tanque sedimentador, para decantar las partículas que en el proceso de floculación se aglutinan, tomando mayor peso y tamaño. Las placas colocadas dentro del tanque, inclinadas a 45° con la Horizontal, tienen la función de retener las partículas livianas que tratan de subir a la superficie.

Filtración: Una vez realizado el proceso del agua clarificada es recogida en una cámara ubicada a un lado del tanque, para luego pasar a tres filtros rápidos de arena - antracita a presión. El agua filtrada es conducida por un tubo metálico de 4”, hacia un comportamiento o vertedero, donde se clora para eliminación de bacterias.

Desinfección: Para realizar el proceso de desinfección se utiliza cloro gaseoso disuelto en agua. El Cloro se extrae de un cilindro equipado con un clorador (dosificador) con capacidad de 20 libras/día. El Rotámetro esta graduado en escala de 0 a 20. La mezcla se hace en un tubo de PVC para ser aplicada en la Cámara que recoge las aguas filtradas, la cual tiene un vertedero con regleta graduada.

Almacenamiento: Hay dos tanques de almacenamiento, uno seguido del otro. El que está ubicado frente al mirador turístico tiene capacidad de 240m3, al tanque siguiente la capacidad es de 260m3.

Registro Fotográfico:Captación/Aducción Medición de Caudales

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Floculación Sedimentación

Filtración Desinfección

Almacenamiento

Sistema de Captación en Plantas de Tratamiento Armenia, Quindío

Fuente Hídrica de Abastecimeinto: Cuenca Alta del Río Quindío.

Se localiza al noroeste del departamento sobre la vertiente occidental de la cordillera central en la jurisdicción del municipio de Salento, cuya zona más alta forma parte del Parque Natural de los Nevados y en un recorrido de 71,3 Km se une al río Barragán, conformando la Cuenca del Río La Vieja a una altura de 1000 msnm.La red hidrológica depende directamente del clima, de las condiciones de cobertura natural y del sistema ecológico y geológico. Presenta los siguientes afluentes: Santa Rita, San Pacho, Cárdenas, La Plata y Las Mirlas, Santa Isabel, Aguas Claras, Guayaquil, La Rivera y Boquía.

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Captación y Aducción: Se encuentra a 1,5 Km aguas debajo de la vereda Boquía (Salento), conducida por gravedad a través de tubería con longitud de 14 Km. Está constituida por una presa India con un muro de concreto que forma un vertedero para la estabilización de niveles de agua y una cámara lateral de donde se derivan las tuberías de conducción a un sistema de presedimentación con capacidad de 3m3/s. La cámara de captación es una caja de concreto reforzado diseñada de forma trapezoidal de una longitud de 11 m. A la entrada de la cámara se tiene una rejilla de varilla de 11/2’’ de diámetro que se puede sacar independientemente. La rejilla es con el fin de evitar que entren al sistema de conducción piedras y materiales de mayor tamaño. Tiene dos compuertas para desague aguas abajo. La aducción consta de dos tuberías cada una de 33’’ de diámetro y capacidad de 1,5 m3/s. Están construidas en concreto con una longitud de 290 m y funcionan por gravedad.

PresedimentaciónEstá diseñada como un sistema de seis módulos, cada uno de los cuales consta de un tanque de 21,7 m de longitud útil y 4,94 cm de ancho, con capacidad de 0,5 m3/s cada uno. El agua desarenada va por un canal recolector, el cual entrega un caudal de 1,5 m3/s al sistema que conduce a la planta de tratamiento.

Conducción de Agua CrudaSu longitud es de 17 Km aguas debajo de la desembocadura La Víbora. En su totalidad es gravitacional, cubierta y revestida y comprende tuberías, túneles, viaductos.

Descripción General de la Planta.La Planta de Potabilización de Agua se encuentra en el sector de Regivit, al norte de la ciudad de Armenia y fue construida en dos etapas, teniendo un total de 0,5m3/s de agua tratada. Con el crecimiento poblacional se optimizó la planta de tratamiento con caudal adicional de 0,4m3/s. Actualmente la planta maneja caudales entre 0,985 y 1,135 m3/s, mediante tratamiento convencional que consta de un sistema de desarenación, una unidad de floculación – sedimentación hidráulica tipo Alabama, dos unidades de floculación – sedimentación mecánica de eje horizontal tipo Permutit, cuatro unidades de floculación – sedimentación mixta de eje vertical y diez unidades de Filtración y desinfección con cloro.

Cámara de EntradaEs una estructura de la cual se derivan 3 tubos de 20’’ de diámetro cada uno y que alimentan un canal de 13 m de longitud encargado de distribuir el agua hacia dos estructuras desarenadoras.

Desarenador:La planta posee dos estructuras desarenadoras convencionales de flujo horizontal de 330 m3 cada una y constan de: Un canal de entrada provisto de dos compuertas, un paso directo controlado por una compuerta, un canal de salida, un canal de rebose, una cámara de desagüe y dos tuberías de desagüe controladas por válvulas de compuerta.

Mezcla RápidaSe efectúa sobre el resalto hidráulico, ubicado aguas debajo de la canaleta Parshall y es el lugar donde se lleva a cabo la dosificación de sulfato de aluminio. El agua mezclada es conducida por un canal de 1,18 m de alto, el cual va distribuyendo el agua hacia las unidades de floculación – sedimentación hidráulica, mecánica y mixta.

Floculación - Sedimentación: Tipo Hidráulica: Estructura tipo Alabama. La zona de floculación consta de dos series de compartimentos.

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Tipo Mecánica: Se lleva a cabo en dos unidades compactas denominadas tanques precipitadores Permutit o Spaulding – precipitador, que trabajan con el principio de manto de lodos, de suspensión hidráulico – mecánico. Para el proceso de floculación una de estas unidades posee paletas giratorias de madera y otras paletas con mallas, cuyo alambre es soldado a una platina, las cuales son accionadas por un sistema de motor reductor de cuatro velocidades. Posteriormente el agua es entregada a un canal de recolección, luego pasa al canal que trae parte del agua sedimentada proveniente de la zona de floculación – sedimentación hidráulica para ser conducida a las unidades de filtración.Tipo Mixta de Eje Vertical: En esta unidad llega el agua a través de un tubo de PVC de 10’’ a una cámara encargada de distribuir el agua a cuatro módulos de floculación, cada uno de los cuales posee dos unidades dispuestas en serie con un agitador mecánico metálico. El agua sale de las unidades floculadoras hacia la zona de sedimentación, a través de una pared permeable con seis orificios.

FiltraciónSe realiza a través de diez filtros denominados filtros convencionales y filtros de autolavado.Filtros convencionales: Constan de dos módulos cada uno provisto de dos cámaras dispuestas en paralelo y están provistos de lechos mixtos de arena y antracita con los respectivos medios de grava como soporte. La recolección del agua filtrada se hace por el sistema de falso fondo tipo “Leopold”.Filtros de Autolavado: Constan de dos módulos cada uno provisto de tres cámaras dispuestas en paralelo y están provistas de lechos mixtos de arena y antracita con los respectivos medios de grava como soporte. Para el lavado de estos filtros se aprovecha el agua filtrada que va por el canal a la galería de filtros proveniente de estas mismas unidades, después de abrir y cerrar las cámaras y compuertas correspondientes, siendo por tanto un sistema de lavado mutuo. La recolección del agua filtrada se hace por el sistema de falso fondo de viguetas prefabricadas donde el agua asciende hasta el canal de agua filtrada que interconecta los filtros de autolavado, para una posterior descarga al tanque de agua filtrada

Desinfección: Se realiza a través de cloro gaseoso a través de dosificadores de tipo vacío, controlados manualmente por medio de rotámetros que indican la descarga de cloro en 24 horas. En la planta se realiza precloración con dosis que oscilan 0,17 y 0,4 mg/L (En el canal de salida del agua sedimentada del sistema Floculación – Sedimentación Hidráulico y mecánico) y cloración con dosis que oscilan entre 1,0 mg/L y 1,3 mg/L (para los filtros convencionales en la cámara ubicada debajo de la sala de filtros y para los de Autolavado en el vertedero de salida de estos).El agua tratada finalmente sale de la planta por cuatro tuberías de la siguiente manera: Una Tubería hacia el norte de la ciudad, dos tuberías van al tanque de Regivit donde se encuentran dos tanque denominados tanque Viejo y tanque nuevo respectivamente, encargados de abastecer el norte y centro de la ciudad, y finalmente una tubería al tanque Corbones del cual salen dos tuberías distribuyendo agua al occidente de la ciudad y la otra va al tanque 5 (tanque de paso), que la distribuye al sur de la ciudad.

Capacidad de los Tanques

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Sistema de Distribución

Se cuenta con una red de distribución de 333 Km aproximadamente para el suministro de agua potable, el cual se ha cambiado en los últimos años gran porcentaje del material asbesto-cemento por PVC.

Bocatoma Salento – Tributario Rio Quindío. Surte al Municipio de Armenia.

Captación Rejilla de Entrada

Conducción (Canal Abierto) Desarenador Floculador

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Conducción de Agua Cruda y Coagulada Sedimentador

Dosificación Sulfato de Aluminio Unidad Hidráulica de Floculación - Sedimentación

Tanque de Almacenamiento

Redes De Distribución

De acuerdo a información suministrada por la empresa ESAQUIN perteneciente a estudios de caracterización de las redes de distribución en general, el sistema de distribución está conformado por tuberías de 1/2 a 6” de diámetro y longitud total de 9.035 m. El 70.00 % de la tubería es en PAD, y el 30.00% restante en PVC. Esta red fue renovada parcialmente después del terremoto del 25 de enero de 1999, por lo que se presume que el estado en estos sectores y en los barrios nuevos es aceptable.

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Análisis de los IRCA municipales del Quindío en 2013

Índice De Riesgo De La Calidad De Agua Para Consumo Humano - IRCA Es el grado de riesgo de ocurrencia de enfermedades relacionadas con el no cumplimiento de las características físicas, químicas y microbiológicas del agua para consumo humano. Este indicador es el resultado de asignar el puntaje de riesgo contemplado en el Cuadro No. 6 de la Resolución No. 2115 de 2007 a las características contempladas allí por no cumplimiento de los valores aceptables establecidos en dicha Resolución.

El valor del IRCA es cero (0) puntos cuando cumple con los valores aceptables para cada una de las características físicas, químicas y microbiológicas contempladas en la Resolución y cien puntos (100) para el más alto riesgo cuando no cumple ninguno de ellos.

De acuerdo con el índice IRCA promedio anual de cada municipio reportado al SIVICAP por la autoridad sanitaria competente del departamento de Quindío, se tiene que el 98 % de la población vigilada consumió agua Sin Riesgo y el 2% agua con riesgo Bajo.

Con base en el análisis de la información reportada en el cuadro anterior, para un total de 359 muestras reportadas por dicha autoridad al SIVICAP durante el año 2013 el resultado del IRCA departamental promedio fue de 0.73 que corresponde al nivel Sin Riesgo.A excepción de su capital Armenia, que reportó vigilancia durante los 12 meses del año, el promedio de meses reportados para los restantes municipios fue de 7.

La tendencia del IRCA anual para el consolidado de municipios del departamento de Quindío se mantuvo en el rango de 0.15 a 14.24; esto indica que durante los años 2007 a 2013 en este departamento se distribuyó agua de consumo Sin Riesgo a excepción del segundo semestre del año 2007, tal como se ilustra en la siguiente gráfica.

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Otras formas de abastecimiento de agua en el Departamento del Quindío.

Independence Water and Mining S.A.S es una empresa colombiana que tiene 34 años de experiencia en la perforación de pozos profundos de agua para abastecimiento. De esta manera, el año pasado (2014) participaron en una licitación del Servicio Geológico Colombiano para la excavación de 3 pozos profundos de los cuales dos fueron hechos en el Eje Cafetero: uno en Montenegro, Quindío y el otro en Puerto Caldas, Risaralda.Este trabajo hace parte de un plan que tiene el gobierno nacional para fortalecer el conocimiento del país en el tema de aguas subterráneas, ya que se ha visto cómo los cambios climáticos están afectando las fuentes de agua superficiales de las que tradicionalmente se abastece la población en nuestro país, por eso en el departamento del Quindío se está expandiendo las posibilidades de encontrar fuentes alternas de este preciado líquido y así garantizar que muchas personas reciban el agua que requieran así las condiciones climáticas no sean favorables para los afluentes hídricos.El resultado es que los pozos han demostrado servir para extraer bastante agua, brindando la posibilidad de abastecimiento a una gran población de las regiones donde se han construido. Por ejemplo, en el caso puntual de la región Quindiana, el construido en Montenegro, tiene una profundidad de 360 metros y brinda 12 litros por segundo con lo que se podría beneficiar a 7 mil ciudadanos.La importancia radica en que las fuentes superficiales tienen una variabilidad enorme en cuando a caudal y parámetros físico-químicos, los cuales cambian cuando está muy seco o cuando llueve mucho, lo que puede ocasionar problemas o desafíos en el proceso de potabilización. Por esta razón los pozos profundos tienen la ventaja de que el agua allí pasa por un proceso natural de filtración atravesando todas las capas de la tierra, lo que deja como resultado un fluido limpio, sin ningún tipo de contaminación que pueden tener los ríos en la superficie por factores externos, por lo que su variabilidad en calidad es mínima manteniendo simple el proceso de potabilización.

Discusión

Nuestro país posee una cobertura en plantas de tratamiento de agua para consumo cercano al 75%, en las cabeceras municipales. Para el departamento del Quindío, éste tiene por cada municipio, una planta de tratamiento de agua para consumo, teniendo una cobertura del 100%. En cuanto a calidad del líquido, el Quindío se consolida como uno de los departamentos que garantiza en más del 98% la calidad de sus aguas. Si existiera una inversión generosa para el sector de Agua y Saneamiento Básico, los estándares de calidad llegarían al 100% en calidad y cantidad. El índice de escasez de agua para la Subcuenca del Río Quindío, supone la necesidad de mejorar en infraestructura la planta de tratamiento de la ciudad de Armenia, a fin de que haya más eficiencia y eficacia. Las

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modelaciones de la subcuenca indican que no es posible concesionar más caudal que el concesionado en la actualidad

Conclusiones

Los sistemas de tratamiento de agua para abastecimiento son convencionales tanto para Salento y Armenia, dichos sistemas son similares, aunque con nivel de complejidad mucho mayor para el municipio de Armenia.

Se comprendió cómo funciona una planta de tratamiento de agua potable en el contexto regional.

Los procesos de manejo de las plantas de tratamiento en el departamento del Quindío son eficientes, ya que para el año 2013 el IRCA fue inferior a 1.

Las cuencas abastecedoras en los acueductos rurales poseen parámetros de calidad buena y regular, el cual permite utilizar procedimientos metodológicos de tratamiento de aguas de forma convencional, sin necesidad de utilizar tecnologías sumamente costosas.

Bibliografía

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Ministerio De Salud Y Protección Social Subdirección De Salud Ambiental Informe Nacional De La Calidad Del Agua Para Consumo Humano Año 2013. Con Base En El IrcaBogotá, D.C., Diciembre 10 De 2014.

W.J. Cosgrove. y F.R. Rijsberman, World Water Vision-Making Water Everybody’s Business, World Water Council, La Haya, Holanda, (2000)

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