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Tratamiento de aguas para abastecimiento.
Caso Planta de Tratamiento de Agua Potable San Felipe (Pasto –Nariño)
Yina Paola Pantoja Villota
Estudiante Maestría en Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente
Cohorte XIII
Trabajo presentado al profesor Nelson Rodríguez Valencia
Módulo de Manejo Integrado del Agua
Universidad de Manizales
Facultad de Ciencias Contables, Económicas y Administrativas
Centro de Investigaciones en Medio Ambiente y Desarrollo
Maestría en Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente
RESUMEN
En el siguiente ensayo se presenta un análisis y discusión del tratamiento de aguas para
abastecimiento, aquí se realizó una evaluación descriptiva y analítica de los beneficios del
control y vigilancia de la calidad del agua para consumo humano, como ha avanzado el
saneamiento básico en el país y la normatividad que lo regula, y finalmente se analiza un claro
ejemplo de manejo de la PTAP de San Felipe, la cual hace parte del sistema de acueducto que
abastece a la ciudad de Pasto, capital del departamento de Nariño..
Este ejercicio permitió contextualiza aportar a la regulación, control y vigilancia de los recursos
destinados al apoyo de estas actividades, desde un enfoque transversal. De esta manera, el
aporte individual que se hace aquí en relación con el contexto de potabilización del agua y la
PTAP de San Felipe, permitirá tener una sinergia y complementariedad con mi grupo de trabajo,
con el propósito de caracterizar las diversas fuentes hídricas y las plantas de tratamiento que
hacen parte del sistema de abastecimiento del acueducto de la ciudad de Pasto (Departamento
de Nariño).
OBJETIVOS
Los objetivos de este trabajo, cuya finalidad es contribuir a estructurar un análisis grupal acerca
del tratamiento de agua para abastecimiento, son:
1. Describir y hacer un análisis de contexto del agua potable
2. Caracterizar el proceso de tratamiento del agua en la Planta de Tratamiento de Agua
Potable de San Felipe (Pasto, Nariño).
INTRODUCCION
Un componente fundamental del desarrollo lo constituye una buena prestación de los servicios
de abastecimiento de agua y saneamiento básico tanto a nivel urbano como rural. (Galvis, A &
Vargas, V. 2012). Sin embargo en Colombia existen aun muchas personas sin un adecuado
suministro de agua para consumo humano y unos otras no cuentan con infraestructura de
saneamiento básico, con el consiguiente impacto en la salud y la calidad de vida de la
población. Situación que ha sido especialmente crítica en poblaciones pequeñas, incluyendo
cabeceras municipales, zonas rurales nucleadas y los asentamientos urbanos marginales de las
grandes ciudades.
Aproximadamente 2 millones de personas mueren cada año de diarreas debidas a
enfermedades causadas por aguas infectadas, de las que el 70% aproximadamente (1,4
millones) son niños. Además, hasta el 50% de los casos de malnutrición se debe a diarreas
recurrentes o a infecciones intestinales resultantes de la ingesta de aguas impuras, de unos
sistemas sanitarios inadecuados o de una higiene deficiente. La exposición a estos riesgos
sanitarios y medioambientales durante la primera infancia se manifiesta en fallos permanentes
del crecimiento, disminución de la inmunidad y aumento de la mortalidad. (Salamanca, J. y
Vengoechea, J., 2005).
El problema de la falta de agua potable y la ausencia de saneamiento básico en miles de
hogares colombianos no podía seguir siendo silencioso y tampoco podía ser abordado
exclusivamente desde el campo de los servicios públicos; tenía que ser tratado como lo que
verdaderamente era: un problema de dignidad humana De esta manera, se formuló y estructuró
la política de los Planes Departamentales de Agua Potable y Saneamiento Básico como un
conjunto de estrategias de orden fiscal, presupuestal, institucional, técnico y financiero que, bajo
la coordinación de los Departamentos, permitieran la adecuada planificación, armonización
integral de los recursos e implementación de esquemas regionales eficientes de prestación de
los servicios públicos domiciliarios de acueducto y alcantarillado, orientados al
cumplimiento de metas sostenibles de crecimiento del sector de agua potable y saneamiento
básico (ODM, 2010)
MARCO TEORICO Y DISCUSION
Disponibilidad de Recurso Hídrico
El 66% de la superficie de la Tierra está cubierta por agua, pero el 97,5% del agua se encuentra
en mares y océanos, es decir, que es agua salada y por tanto, no apta para beber. El 2,5% de
toda el agua de la Tierra es agua dulce, pero de esta el 2,0% está atrapada en los casquetes
polares helados y el 0,5% es agua subterránea almacenada hasta los 1.000 m de profundidad
(superando el agua fácilmente accesible de lagos y ríos del mundo). Figura 1. Por tanto sólo se
dispone de una pequeña parte de ella para la multitud de utilizaciones del hombre. (Fernández,
A y du Mortier, C. 2010).
Cabe destacar que la distribución de agua dulce en el planeta no es equitativa., aunque muchas
regiones cuenten aún con agua suficiente para cubrir las necesidades de cada individuo, se
requiere que ésta sea manejada y usada adecuadamente. Aproximadamente 2800 millones de
personas, más del 40% de la población del mundo, sufren algún tipo de escasez de agua y se
prevé que la escasez, medida en términos del agua disponible per cápita, se agrave allá donde
la población continúa creciendo de forma significativa.
Figura 1. Distribución de agua en el planeta
Fuente: Fernández, A & du Mortier, C. 2010
No obstante, la disponibilidad es sólo una parte del problema. El acceso al agua potable1 es una
cuestión constante a nivel mundial, especialmente para los desfavorecidos. El acceso al agua
depende de una serie de factores complejos, incluyendo la disponibilidad de agua en el ámbito
local, su calidad y los aspectos económicos de su obtención. Unos 1600 millones de personas
tienen acceso limitado al agua, aún cuando ésta se encuentre disponible a nivel local. Por
ejemplo, muchas comunidades pobres de los desiertos pueden tener que desplazarse largas
distancias para obtener agua en la superficie, porque no pueden permitirse perforar pozos para
llegar al agua subterránea que corre bajo sus pies. (ONU/WWAP. 2003)
El problema no es sólo la calidad del agua; también es importante que la población tenga
acceso a una cantidad mínima de agua potable al día. En promedio una persona debe consumir
entre 1,5 y 2 litros de líquido al día dependiendo del peso, de lo contrario se pueden presentar
algunos problemas de salud. Por esto es importante que las plantas de tratamiento de aguas
tengan gran cobertura sino que sea continuo.
Beneficios del control y la vigilancia de la calidad del agua para consumo humano 2
El agua para consumo humano ha sido definida por la Organización Mundial de la Salud
(OMS), como aquella “adecuada para consumo humano y para todo uso doméstico habitual,
incluida la higiene personal”. En esta definición está implícito que el uso del agua no debería
presentar riesgo de enfermedades a los consumidores. No obstante, la calidad del agua no es
suficiente para asegurar beneficios a la salud humana; es necesario que adicionalmente se
satisfagan tres aspectos importantes: cantidad, continuidad y costo razonable.
Según el Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente, (2002), afirma
que el agua de calidad apta para consumo humano cuando entra al sistema de distribución
1 Agua Potable La Constitución Política de Colombia establece como uno de los fines principales de la actividad del Estado, la solución de las necesidades básicas insatisfechas, entre las que está el acceso al servicio de agua potable, que es fundamental para la vida humana. El abastecimiento adecuado de agua de calidad para el consumo humano es necesario para evitar casos de morbilidad por enfermedades como el cólera y la diarrea.
2 Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente, (2002). Guía para la vigilancia y control de la calidad del agua para consumo humano
puede deteriorarse antes de llegar al consumidor. Pues en el sistema de distribución, la
contaminación del agua puede ocurrir por conexiones cruzadas; retrosifonaje; tuberías rotas;
grifos contra incendio, conexiones domiciliarias, cisternas y reservorios defectuosos; y durante
el tendido de nuevas tuberías o reparaciones hechas con pocas medidas de seguridad. Otro
factor de recontaminación, de gran importancia en las ciudades o localidades donde existe
déficit de agua, es la interrupción del suministro como resultado de la rotación del servicio de
una a otra área de abastecimiento con el fin de atender la demanda de agua. De esta manera,
en sistemas donde el servicio de abastecimiento de agua es restringido, el deterioro de la
calidad física, química y principalmente microbiológica al nivel de las viviendas, es frecuente
como consecuencia del manipuleo y almacenamiento inadecuado.
En este sentido, la buena calidad del agua de consumo humano asegura al consumidor su
protección contra la presencia de agentes patógenos y compuestos físicos y químicos
perjudiciales a su salud. La información que proveen los programas de vigilancia y control del
agua para consumo humano, aparte del beneficio relacionado con la disminución de
enfermedades transmitidas por vía hídrica, es un medio que permite el mejoramiento de la
calidad del servicio de abastecimiento de agua.
El mejoramiento de la calidad del servicio de abastecimiento de agua se da a través de la
identificación de:
a. Necesidades de ampliación de la infraestructura de saneamiento básico
b. Rehabilitación del sistema de abastecimiento de agua
c. Capacitación del personal encargado de la operación, mantenimiento y administración del
servicio de abastecimiento de agua y aguas residuales
d. Identificación de las medidas para preservar las fuentes de agua
e. Actualización de los reglamentos, normas y códigos de buenas prácticas relacionados con
la calidad del agua de consumo humano.
Adicionalmente, la sistematización de la información en el nivel regional o nacional permite
planificar las inversiones nacionales en cuanto a la ampliación de la cobertura, mejoramiento y
rehabilitación de los servicios en el sector de agua y saneamiento.
Políticas y estrategias relacionadas con Saneamiento en Colombia
En el país existen políticas y estrategias sectoriales para ayudar a manejar el saneamiento del
Recurso hídrico en Colombia. (Cuadro 1)
Cuadro 1. Normatividad relacionada con Saneamiento en Colombia
TEMA NORMA
Disposición de excretas
Ley 142 de 1994
Decreto 302 de 2000
Decreto 229 de 2002
Tratamiento de aguas
residuales
Leyes 9 de 1979 y 99 de 1993;
Decretos 2811 de 1974, 1594 de 1984, 3100
de 2003, 3440 de 2004 y 1220 de 20054;
Resoluciones 1096 de 2000, 1433 de 2004 y
2145 de 2005.
La recolección, tratamiento y
disposición sanitaria de
residuos sólidos
Decretos 1713 de 2002, 4741 de 2005, Ley
2811 de 1974
Ley 99 de 1993
Control de la contaminación en
cuencas hidrográficas
Leyes 9 de 1979 y 99 de 1993
Decretos 1323, 1324 y 1480 de 2007
Así mismo el Gobierno Nacional, a través del documento CONPES Social 091 de 2005,
estableció las metas y estrategias de Colombia para el logro de los objetivos de desarrollo del
milenio para el año 2015, dentro de las cuales se definieron metas nacionales para el
saneamiento básico. De manera complementaria, y con el fin de mejorar las condiciones de las
familias que viven en extrema pobreza, el Gobierno Nacional creó la Red para la Superación de
la Pobreza Extrema. Las acciones de la red se concentran en 54 logros, agrupados en nueve
dimensiones, entre las cuales se encuentra salud, nutrición y habitabilidad. Específicamente a
través de esta última, se busca que las familias cuenten con un sistema de saneamiento básico
adecuado y con un sistema de eliminación de basuras.
Contexto de la cobertura del servicio de acueducto en Colombia
El nivel de coberturas para el servicio de acueducto, definido en términos del porcentaje del
total de hogares que tiene acceso a una conexión, presentó un aumento progresivo, para los
años 1996 a 2005, como consecuencia del fortalecimiento institucional, técnico y regulatorio que
ha presentado el sector en la última década. (Figura 2)., si bien el país ha avanzado en la
provisión de infraestructura para acueductos, se requiere un esfuerzo para el cumplimiento de
las metas del milenio, pues se muestra que en la zona rural aún tenemos grandes desafíos
(Cuadro 2).
Figura 2. Evolución de la Cobertura de Acueducto en Colombia (1996 – 2005)
Fuente: CRA, 2007
Cuadro 2. Metas ODM 2015 en cobertura de alcantarillado
ODM META NACIONAL INDICADORES
ZONALINEA BASE META
1993 2003 2015
ODM 7:
GARANTIZAR LA
SOSTENIBILIDAD
DEL MEDIO
AMBIENTE
Incorporar a la
infraestructura de
acueducto a por lo
menos 5,9 millones
de nuevos
habitantes urbanos
y 1,4 millones de
habitantes rurales a
una solución de
abastecimiento de
agua
Proporción de
la población
con acceso a
métodos de
abastecimiento
de agua
adecuados.
Urbano 94,6 97,4 99,2
Rural 41,1 66 78,2
Fuente: Conpes 1640 de 2011
En el departamento de Nariño se han venido desarrollando acciones encaminadas al
cumplimiento de las metas del ODM y para promover, garantizar y asumir con los entes
territoriales políticas de conservación, recuperación, protección y aprovechamiento sostenible
del recurso hídrico, buscando aumentar su disponibilidad y calidad. En el departamento se ha
implementado el Plan Departamental para el Manejo Empresarial de los Servicios de Agua y
Saneamiento (PDA), fundamentado en la sostenibilidad y uso integral del recurso hídrico con el
fin de mejorar las coberturas de los servicios de acueducto, alcantarillado y aseo.
Para el caso concreto del Municipio de Pasto, quien presta el servicio de acueducto de la zona
urbana del municipio de Pasto, es la Empresa de Obras Sanitarias de Pasto - EMPOPASTO
S.A. E.S.P, cuyo acueducto se abastece de cinco fuentes de agua superficial distribuidas en
dos cuencas hidrográficas y en tres Plantas de Tratamiento de agua potable que las reciben
(Cuadro 2)
Cuadro 2. Fuentes actuales de abastecimiento del acueducto de Pasto
Fuente: EMPOPASTO, 2008
Se denomina Plantas de Tratamiento de Agua Potable - PTAP al conjunto de estructuras en las
que se tratan el agua con operaciones de tipo físico, químico o biológico, con el objeto la
eliminar o reducir agentes contaminantes o las características no deseables del agua de
manera, para que se vuelva apta para el consumo humano. La ciudad de Pasto cuenta a la
fecha con tres PTAP que son: Centenario, Mijitayo y San Felipe. Cuya infraestructura hidráulica
del sistema de abastecimiento consta de una construcción inicial ubicada antes de la PTAP,
donde se tienen los siguientes elementos:
Captaciones: Empopasto cuenta con diferentes tipos de captaciones, las cuales se han
diseñado y construido dependiendo de la naturaleza del cauce, la topografía del terreno y
del caudal que se requiere captar.
Desarenadores: Cada bocatoma del sistema tiene inmediatamente después, un tanque de
desarenación cuyo objetivo principal es el de sedimentar las partículas en suspensión del
agua (arena, arcilla, gravilla) mediante la acción de la fuerza gravitacional. El lodo que se
acumula en el fondo de estas unidades es evacuado cuando ha alcanzado la profundidad
permisible.
PLANTA DE TRATAMIENTO
DE AGUA POTABLE
FUENTE DE ABASTECIMIENTO
Centenario
Río Pasto ó Buesaquillo
Quebrada Lope ó Puente Tabla
Mijitayo Quebrada Miraflores ó Chapal
Centenario y Mijitayo Embalse Río Bobo
Mijitayo y San Felipe Quebrada Mijitayo
Aducciones: Los conductos de aducción transportan agua cruda (sin tratamiento) hasta las
diferentes PTAP de la Empresa (Centenario, Mijitayo y San Felipe.)
Una vez llega el agua a la Plantas de tratamiento respectiva, se emplean unas tecnologías de
tratamiento, que se pueden identificar para cada PTAP en el Cuadro 3. Para el caso de este
ensayo abordare realizando una descripción mas profunda del estado de la PTAP San Felipe.
Aducción a la PTAP San Felipe: Esta aducción conduce por gravedad el agua captada en la
Quebrada San Felipe hacia la PTAP, a través de una línea de 650 m de longitud en tubería de
PVC y 6” de diámetro.
Cuadro 3. Tecnologías de tratamiento en cada PTAP
Tecnologías de tratamientoPTAP
Centenario Mijitayo San Felipe
Medición de caudal y mezcla
rápida
X X X
Floculación X X X
Sedimentación X X X
Filtración X X X
Desinfección X X X
Ajuste de pH X
Fuente: EMPOPASTO, 2008
PTAP San Felipe3: La PTAP San Felipe se halla sobre los 2.859 m.s.n.m., en el costado
occidental de la ciudad de Pasto, sobre la Vereda San Felipe, Corregimiento de Obonuco
(sector rural del Municipio de Pasto), dista aproximadamente 2,6 Km del perímetro urbano de la
ciudad. Esta Planta es de tipo convencional, es la más pequeña del sistema, su capacidad
3 Empresa de Obras Sanitarias de Pasto - EMPOPASTO. 2008. Programa de uso eficiente y ahorro del agua - PUEAA del acueducto de la ciudad de Pasto.
instalada es de 50 LPS pero tan solo se utiliza el 60% de su capacidad total (30 LPS). Una
breve descripción de las tecnologías de tratamiento con que cuenta la PTAP San Felipe, se
detalla a continuación.
Desarenador: La PTAP San Felipe posee un desarenador previo a las demás unidades de
tratamiento. El agua, libre de material en suspensión, fluye a través de un vertedero rectangular
de cresta delgada, sin contracciones y descarga libre ubicado al final de este desarenador,
posteriormente el agua es conducida por medio de una tubería PVC de diámetro 6”, hacia el
canal de entrada a la canaleta Parshall.
Medición de caudal y mezcla rápida: Esta planta cuenta con una canaleta Parshall fabricada
en fibra de vidrio, cuyo ancho de garganta es igual a 6” (15,2 cm); esta estructura hidráulica
tiene doble funcionalidad, la de medir el caudal entrante y la de mezclador rápido. La mezcla
rápida se efectúa aprovechando el resalto formado al final de la canaleta; el agente coagulante
empleado es sulfato de aluminio que se dosifica mediante un sistema volumétrico automatizado.
A partir de este punto el agua coagulada es transportada por un canal de sección rectangular
hacia los floculadores.
Floculación: En la etapa de floculación, el agua coagulada ingresa a dos cámaras, cada una
con cuatro floculadores mecánicos de paletas de eje vertical, en serie, y accionados mediante
cuatro motores de 1 Hp de potencia; cada unidad de floculación se separa y al mismo tiempo se
comunica con las demás, por medio de tabiques de separación. El área superficial de todo el
proceso de floculación es igual a 74,4 m2, y su profundidad efectiva de 3,2 metros.
Sedimentación: La Planta San Felipe cuenta con dos unidades de sedimentación de alta tasa y
flujo ascendente; estas unidades son las más modernas con las que cuenta la Empresa
teniendo en cuenta que las superficies de intercepción de los floculos consisten de unos
paneles fabricados en polipropileno, cada panel se encuentra dividido por conductos
hexagonales inclinados 60° con la horizontal; el diseño de estos paneles aumenta la eficiencia
del sedimentador y reduce el área superficial requerida para tal fin. La distancia existente entre
el extremo superior de los módulos de sedimentación acelerada y el espejo de agua es de 50
cm. El agua clarificada es recolectada en la superficie de los tanques por medio de canaletas
metálicas con bordes dentados, las cuales conducen el agua a un canal rectangular de mayor
sección y este a su vez, hacia los filtros rápidos.
Filtración: Esta PTAP cuenta con ocho unidades de filtración rápida de tasa declinante y flujo
descendente. El medio filtrante de cada filtro consta de una capa doble de arena, una capa de
antracita, y una capa de soporte compuesta por grava; la estructura de drenaje consiste de una
serie de viguetas en “V” invertida prefabricadas en concreto reforzado, las cuales cumplen la
función de drenar uniformemente el agua filtrada y de igual forma, distribuir el agua durante la
operación de retrolavado; la etapa de filtración cuenta con un tanque elevado al cual se bombea
el agua que se empleará para realizar esta operación. El agua proveniente de esta etapa es
conducida mediante una tubería de 6” hacia el tanque de cloración.
Desinfección: El agente desinfectante empleado en la Planta San Felipe es cloro gaseoso, el
cual es inyectado sobre la tubería entrante a la cámara de contacto; la cámara de contacto es
un pequeño tanque de 2,5m x 2,0m y 2,5 metros de profundidad; el sistema de dosificación de
cloro es volumétrico y su operación se encuentra completamente automatizada. A partir de este
punto el agua ha terminado su tratamiento (ya es potable) y se conduce en tubería de 6” de
diámetro, hacia el tanque de almacenamiento de la Planta.
La Planta San Felipe cuenta además, con un laboratorio provisto con equipos y herramientas
básicas para efectuar los ensayos de calidad al agua producida.
Sistema de distribución – tanques de abastecimiento: EMPOPASTO S.A. E.S.P. cuenta con
un sistema de distribución que conduce mediante una vasta red de tuberías, el agua producida
en las PTAP hacia cada uno de los 60.996 suscriptores que actualmente posee la Empresa. Los
principales elementos de este sistema se describen brevemente a continuación. En el cuadro 4
y 5 se puede observar las características del tanque de almacenamiento y de la red de
distribución del la PTAP San Felipe
Cuadro 4. Características generales de los Tanques Red San Felipe
TANQUE DIMENSICONES
(m) LxWxH
VOLUMEN
(M3)
TIPO AÑOS DE
SERVICIOS
LOCALIZACION SECTOR QUE
ABASTECE
11 10,0 x 10,0 x 4,0 400 Elevado 23 Altamira
San Felipe12 4,19 x 4,1 x 1,9 32,5 Enterrado 9 Las Cruz- La
Palma
13 10,0 x 10,0 x 2,5 250 Enterrado 9 PTAP San
Felipe
Fuente: EMPOPASTO, 2008
Cuadro 5. Características rede de distribución San Felipe
SECTOR
HIDRAULICO
SUSCRIPTORES PERIMETRO
(Km)
AREA (ha)
San Felipe 388 10,81 35,90
Fuente: EMPOPASTO, 2008
Lo anteriormente descrito nos permite corroborar que el acceso al servicio de agua potable es
un derecho humano esencial para el desarrollo de la vida y de todos los derechos humanos,
pues la inexistencia o precariedad en el suministro y acceso del agua en condiciones de calidad
aptas para el consumo humano, genera fuertes impactos en todos los niveles de expresión de
los grupos poblacionales, a escalas económica, política, pero principalmente a nivel social y
ambiental en lo relacionado con la seguridad alimentaria y la salud pública.
CONCLUSIONES
Para alcanzar la meta internacional de desarrollo de reducir a la mitad la proporción de
personas sin acceso a abastecimiento de agua o saneamiento habrá que hacer grandes
esfuerzos e inversiones, así como fortalecer a las instituciones de las autoridades
territoriales.
Algunas normas ambientales pueden requerir de una actualización que vaya acorde con los
avances tecnológicos y regulatorios del sector.
Hace falta optimizar los recursos que se destinan a las plantas de tratamiento de aguas
potables
Falta empoderamiento de los departamentos como la instancia articuladora entre la nación y
los municipios, así como se requiere de la voluntad de los alcaldes municipales para mejorar
la gestión de los servicios de alcantarillado y aseo y dar cumplimiento a la política sectorial.
Consolidar la formulación e implementación de los Planes Departamentales de Agua y
Saneamiento en los municipios del departamento, como estrategia para mejorar la cobertura
y calidad de los servicios de alcantarillado y aseo.
BIBLIOGRAFIA
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