acompaÑamiento y seguimiento tÉcnico, en los …
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ACOMPAÑAMIENTO Y SEGUIMIENTO TÉCNICO, EN LOS
PROYECTOS QUE DESARROLLA LA EMPRESA DE ACUEDUCTO Y
ALCANTARILLADO DE VILLAVICENCIO EAAV.
TRABAJO DE GRADO PRÁCTICA SOCIAL, EMPRESARIAL Y SOLIDARIA
MARÍA PAULA BERNAL TRUJILLO (426454)
INGENIERO CIVIL
UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍAS
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL
VILLAVICENCIO, META
2019
ii
ACOMPAÑAMIENTO Y SEGUIMIENTO TÉCNICO, EN LOS PROYECTOS
QUE DESARROLLA LA EMPRESA DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO
DE VILLAVICENCIO EAAV.
MARÍA PAULA BERNAL TRUJILLO (426454)
ASESOR TÉCNICO ING. NELSON EDUARDO GONZÁLEZ ROJAS
ASESOR METODOLÓGICO ING. ALEJANDRO NOVOA
UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍAS
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL
VILLAVICENCIO, META
2019
iii
AUTORIDADES ACADÉMICAS
Dra. MARITZA RONDON RANGEL
Rector Nacional
Dr. CÉSAR AUGUSTO PEREZ LONDOÑO
Director académico de la sede Villavicencio
HENRY EMIRO VERGARA BOBADILLA
Subdirector académico de la sede Villavicencio
Dra. RUTH EDITH MUÑOZ JIMENEZ
Subdirectora de desarrollo institucional y financiero
Ing. RAUL ALARCON BERMUDEZ
Decano de la facultad de ingeniería civil
Ing. NELSON EDUARDO GONZALES ROJAS
Coordinador de investigación del programa de ingeniería civil
iv
Nota de aceptación:
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_______________________________
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Firma del presidente del jurado
_______________________________
Firma del jurado
_______________________________
Firma del jurado
Villavicencio, Agosto de 2019.
v
Dedicatoria
Dedicado primeramente a Dios, por permitirme alcanzar esta meta, porque jamás
me dejo sola, por guiarme durante todo mí proceso y por ser ese respaldo incondicional
ante cualquier adversidad.
A mi familia por la comprensión y el amor sincero, por el esfuerzo y las ganas
de verme salir adelante, por creer en mí desde el inicio de mi carrera, porque sin
importar cuantas veces fallara ellos siempre estaban ahí para mí.
vi
Agradecimientos
Agradezco a Dios por siempre estar ahí para mí, por guiarme en mí proceso de
formación profesional, sin el nada de esto sería posible no estaría donde estoy ahora, él
es el causante de que haya logrado cada uno de mis objetivos.
A mi familia por el apoyo y sacrificio que me han demostrado, por permanecer
siempre a mi lado, infinitas gracias son mi motor.
A mis amigos y compañeros que durante el transcurso de la carrera de uno u otro
modo estuvieron junto a mí trabajando por un mismo sueño, fueron de gran apoyo en
muchas circunstancias, fueron una parte importante en mi vida, gracias, colegas.
A cada uno de los docentes de la Universidad Cooperativa de Colombia, con los
que compartí experiencias de aprendizaje durante estos 5 años. Gracias por su entrega y
disciplina.
vii
Contenido
Resumen............................................................................................................. xiii
Abstract .............................................................................................................. xiv
1. Introducción ................................................................................................ 1
2 Planteamiento del problema ........................................................................... 2
3. Justificación ................................................................................................ 3
4. Objetivos ..................................................................................................... 4
4.1 Objetivo general .......................................................................................... 4
4.2 Objetivos específicos .................................................................................. 4
5. Marco teórico .............................................................................................. 5
6. Antecedentes ............................................................................................... 8
6.1 Historia de la ingeniería civil...................................................................... 8
6.2 Orígenes .................................................................................................. 8
6.3 Evolución ................................................................................................ 9
6.4 Reseña histórica de las PTAPS ............................................................... 9
7 Descripción de la entidad ............................................................................. 11
7.1 Localización .......................................................................................... 11
7.2 Logo de la entidad ................................................................................. 11
7.3 ¿Quiénes somos? ................................................................................... 12
7.4 Misión ................................................................................................... 12
7.5 Visión .................................................................................................... 13
7.6 Nuestro propósito .................................................................................. 13
viii
8 Presentación de la práctica ........................................................................... 14
9 Desarrollo de la práctica ............................................................................... 15
9.1 Visita a las PTAPS “diagnostico” ......................................................... 16
9.2 Ensayo de jarras .................................................................................... 28
9.3 Lavado de filtros ................................................................................... 33
10 Aportes a la práctica ................................................................................. 35
11 Proceso operativo de la planta de tratamiento de agua potable La
Esmeralda 37
11.1 Capacidad de diseño .......................................................................... 37
11.2 Calidad de agua a tratar ..................................................................... 37
11.3 Operación de la planta ....................................................................... 38
12 Conclusiones ............................................................................................. 43
13 Recomendaciones ..................................................................................... 44
14 Referencias ............................................................................................... 45
15 Anexos ...................................................................................................... 46
ix
Lista de tablas
Tabla 1 propósito de la empresa ........................................................................ 13
Tabla 2 Inventarió de insumos químicos Ptaps .................................................. 35
Tabla 3 Caudal promedio diario ........................................................................ 35
Tabla 5 Valores admisibles de los parámetros del agua tratada ....................... 37
Tabla 4 Parámetros y promedios de agua cruda ............................................... 37
x
Lista de ilustraciones
Ilustración 1 Agua cruda ...................................................................................... 5
Ilustración 2 Agua potable ................................................................................... 5
Ilustración 3 Desarenador .................................................................................... 6
Ilustración 4 Evolución ......................................................................................... 9
Ilustración 5 Localización .................................................................................. 11
Ilustración 6 Logotipo ........................................................................................ 11
Ilustración 7 Ptap ............................................................................................... 16
Ilustración 8 Filtros ............................................................................................ 16
Ilustración 9 Fuentes altas ................................................................................. 17
Ilustración 10 Cámara de llegada ...................................................................... 18
Ilustración 11 Insumos químicos ........................................................................ 18
Ilustración 12 Entrega de químicos .................................................................... 19
Ilustración 13 Ptap ............................................................................................. 19
Ilustración 14 Sedimentadores ........................................................................... 20
Ilustración 15 canaleta parshall ......................................................................... 20
Ilustración 16 Ptap ............................................................................................. 21
Ilustración 17 Ptap ............................................................................................. 21
Ilustración 18 Sistema de aireación ................................................................... 22
Ilustración 19 Tanques de almacenamiento ....................................................... 22
Ilustración 20 Ptap ............................................................................................. 23
Ilustración 21 Tanques ....................................................................................... 23
Ilustración 22 Sedimentadores ........................................................................... 24
Ilustración 23 Sistema de aireación ................................................................... 24
Ilustración 24 Tanque de almacenamiento ......................................................... 25
xi
Ilustración 25 Ptap ............................................................................................. 25
Ilustración 26 Ptap ............................................................................................. 26
Ilustración 27 Tanque de almacenamiento ......................................................... 26
Ilustración 28 Bandeja de aireación .................................................................. 26
Ilustración 29 Ptap ............................................................................................. 27
Ilustración 30 Ptap amarilo ................................................................................ 27
Ilustración 31 Ensayo de jarras.......................................................................... 28
Ilustración 32 Ensayo de jarras.......................................................................... 28
Ilustración 33 Medición ...................................................................................... 29
Ilustración 34 Medición ...................................................................................... 29
Ilustración 35 Formato de datos ........................................................................ 29
Ilustración 36 Adición de coagulante ................................................................. 30
Ilustración 37 Coagulante .................................................................................. 30
Ilustración 38 Ensayo de jarras.......................................................................... 31
Ilustración 39 Observación ................................................................................ 31
Ilustración 40 pH ................................................................................................ 32
Ilustración 41 Prueba de turbiedad .................................................................... 32
Ilustración 42 Turbidimetro................................................................................ 32
Ilustración 43 Observar el floc ........................................................................... 32
Ilustración 44 Formato de lavado de filtros ....................................................... 33
Ilustración 45 Abriendo válvula de salida de agua ............................................ 34
Ilustración 46 Drenaje del filtro ......................................................................... 34
Ilustración 47 Canal de aquietamiento .............................................................. 38
Ilustración 48 Línea de dosificación ................................................................... 39
Ilustración 49 Canaleta Parshall ....................................................................... 39
xii
Ilustración 50 Sistema de floculación "Compuertas" ......................................... 40
Ilustración 51 Sedimentadores ........................................................................... 40
Ilustración 52 Filtro............................................................................................ 41
Ilustración 53 Cuarto de cloración .................................................................... 42
xiii
Resumen
La práctica empresarial, social y solidaria proporciona conocimientos científicos
y técnicos, al estudiante de manera experimental, con un alto desempeño profesional
enfocado en un pensamiento crítico basado en competencias.
La práctica profesional desarrollada en la EAAV amplio mis habilidades y
destrezas en el desempeño y cumplimiento de normas, especificaciones y manuales
vigentes para el proceso operativo de una PTAP y construcción de esta misma.
Las labores asignadas en el transcurso de la práctica son, para realizar el
cumplimiento de normas, con el fin de garantizar el correcto funcionamiento de la
planta de tratamiento de agua potable - La esmeralda. Como soporte técnico, se tiene
La modernización de la PTAP – la esmeralda. Como visita informativa, están las 14
“catorce” PTAP con las que cuenta la ciudad de Villavicencio, por parte de la empresa
del acueducto y alcantarillado, donde se puede evidenciar el manejo operativo de estas.
Las actividades desarrolladas me permiten dar parte de cumplimiento al objetivo
propuesto en el proyecto de práctica empresarial, social y solidaria el cual presenté para
cumplir con el requisito de grado, establecido en la universidad cooperativa de
Colombia.
Palabras claves: Ingeniería civil, práctica, Acueducto, alcantarillado, empresa,
manejo operativo, planta de tratamiento de agua potable.
xiv
Abstract
Corporate, social and solidarity practice provides scientific and technical
knowledge to the student in an experimental way, with a high professional performance
focused on critical thinking based on competencies.
The professional practice developed in the EAAV broadens my skills and
abilities in performance and compliance with current standards, specifications and
manuals for the operating process of a PTAP and construction of the same.
The tasks assigned in the course of the practice are, to carry out compliance with
standards, in order to ensure the proper functioning of the drinking water treatment
plant - The emerald. As technical support, we have the modernization of the PTAP Ë
the emerald. As an informative visit, there are the 14 PTAP on the city of Villavicencio,
on the part of the aqueduct and sewer company, where the operational management of
these can be evidenced.
The activities developed allow me to give part of fulfillment of the objective
proposed in the project of entrepreneurial, social and solidarity practice which I
presented to meet the requirement of degree, established at the cooperative university of
Colombia.
Keywords: Civil engineering, practice, Aqueduct, sewerage, enterprise,
operational management, drinking water treatment plant.
1
1. Introducción
En el presente informe se dará a conocer de manera detallada el trabajo realizado
durante la ejecución de la práctica social, empresarial y solidaria, la cual se escogió
como modalidad de grado, este trabajo fue realizado en la Empresa de acueducto y
alcantarillado de Villavicencio, junto con los conocimientos que se adquirieron a lo
largo de la carrera profesional se dio cumplimiento a una serie de actividades las cuales
se me fueron asignadas con el fin de garantizar el correcto funcionamiento de la planta
de tratamiento de agua potable la Esmeralda.
En el desarrollo de este informe se evidenciará todo el proceso que se tuvo a
medida que iba transcurriendo el tiempo de práctica. Al finalizar en el documento se
exponen conclusiones y recomendaciones de acuerdo con lo que se logró aprender
durante su ejecución en la planta.
2
2 Planteamiento del problema
Para garantizar el correcto funcionamiento de la PTAP, es necesario tener
conocimiento absoluto de esta, enfocados en la calidad del agua que se abastecerá a la
comunidad, también se deben implementar una serie de mejoras a la infraestructura para
que de esta misma manera se logre un mejor tratamiento al agua.
La PTAP se encuentra en modernización, hasta el momento la optimización de
la planta se encuentra en un 41.13% de avance, con este proyecto se pretende mejorar la
capacidad de la planta existente, con agua de calidad y de manera continua a la
población del municipio de Villavicencio-Meta. Una vez terminada quedara como una
de las mejores de Sudamérica, alcanzando así los mejores niéveles de calidad posible.
Además, se realizarán trabajos de mejoramiento de los tanques de floculación,
sedimentación, de cloración y de optimización; se instalarán equipos para mejorar el
tratamiento del agua que llega con alta turbiedad; se construirá el área administrativa y
se mejorarán las vías de acceso a la planta, entre otras ejecuciones.
3
3. Justificación
La empresa de acueducto y alcantarillado de Villavicencio, donde realice las
prácticas sociales, empresariales y solidarias, es una empresa prestadora de servicios de
acueducto y alcantarillado, que garantiza la calidad, continuidad y cobertura trabajando
unidos con talento humano comprometido, contribuyendo la conservación del ambiente
y la responsabilidad social.
La empresa de acueducto y alcantarillado de Villavicencio actualmente cuenta
con el proyecto de modernización de la Planta de Tratamiento de Agua Potable (PTAP)
La Esmeralda, ayudando a que los procesos se ejecuten con los más altos estándares de
eficiencia y calidad, también aportará en la disminución del índice de pérdidas de agua
y se ampliará la capacidad de tratamiento de 1.600 a 2.000 litros por segundo.
Ahora mientras estas obras culminan y se les da uso, la planta trabaja con
completa normalidad sometiéndose en cualquier momento a cambios en el color y la
turbiedad del agua que dependen del régimen de lluvias, por esto se hace necesario tener
dos operadores a cargo de la planta las 24 horas
4
4. Objetivos
4.1 Objetivo general
Realizar el acompañamiento y seguimiento técnico en los proyectos que se
desarrollan en la planta de tratamiento de agua potable La Esmeralda, de la empresa de
acueducto y alcantarillado de Villavicencio EAAV
4.2 Objetivos específicos
Elaborar informes mensuales acerca del mantenimiento y producción de
las PTAPS
Realizar seguimiento y supervisión a los procesos constructivos y
operativos de la PTAP la esmeralda.
Realizar la supervisión en el control de químicos para todas las PTAPS.
5
5. Marco teórico
Agua cruda: es el agua tal como se encuentra en la naturaleza, esto es, sin
ninguna clase de tratamiento.
Ilustración 1 Agua cruda
Fuente propia
Agua potable: es aquella que por reunir los requisitos organolépticos, físico –
químicos y microbiológicos, en las condiciones señaladas en el decreto 475 de 1998,
puede ser consumida por la población humana sin producir efectos adversos a su salud.
Ilustración 2 Agua potable
Fuente propia
Bocatoma: es una estructura generalmente construida en concreto, dispuesta con
rejillas metálicas, que permiten el paso de agua sin partículas gruesas.
6
Caudal: es el volumen de agua que pasa por unidad de tiempo. Referido a un
medidor, es el cociente obtenido entre el volumen de agua que circula a través de un
medidor de agua y el tiempo que le toma hacerlo.
Captación: conjunto de estructuras necesarias para obtener el agua de una fuente
de abastecimiento.
Conducción: componente a través del cual se transporta el agua potable, ya sea a
flujo libre o a presión.
Desarenador: componente destinado a la remoción de las arenas y solidos que
están suspensión en el agua, mediante un proceso de sedimentación mecánica.
Ilustración 3 Desarenador
Fuente: https://www.google.com/search?q=desarenador
Estaciones de bombeo: son estructuras de concreto que captan el agua cruda y
permiten su conducción a una planta, mediante la impulsión por bombeo.
Floculación: aglutinación de las partículas inducida por una agitación lenta de la
suspensión coagulada.
Fuentes de captación: se refiere a los sitios donde se toma el agua que va ser
utiliza para el acueducto, las fuentes de captación pueden ser de tipo superficial (Ríos y
quebradas) y subterráneas correspondiente a los pozos profundos.
Mezcla rápida: agitación violenta para producir dispersión instantánea de un
producto químico en la masa de agua.
7
Red matriz: está compuesta por las tuberías de diámetros mayores, que se ubican
a la salida del tanque y que generalmente se ubican en vías arterias de la ciudad.
Red de distribución: es la encargada de llevar el agua a los distintos usuarios y
suscriptores del acueducto. Esta red está compuesta por tuberías de diversos diámetros y
diversos materiales de distribución. (Perez Parra, 1981)
8
6. Antecedentes
6.1 Historia de la ingeniería civil
Las diferentes culturas marcaron un importante hito en el desarrollo de la
historia de la ingeniería civil, ya que sus primeros pasos los dieron sociedades
como la egipcia, romana, mesopotámica, griega, oriental y europea, que fueron
creando modelos civilizados a partir de sus diferentes necesidades.
Por ejemplo, algunos tenían la necesidad de mantener sus culturas y
religiones, y por eso creyeron oportuno construir grandes templos que les
permitieran seguir rindiéndole culto a sus deidades, mientras otros simplemente
necesitaban lugares donde alojarse para poder establecerse en los lugares donde
migraban.
6.2 Orígenes
El término de ingeniería civil fue denominado de esta forma para
diferenciarla de la ingeniería militar en el siglo XVIII. La primera escuela de
ingeniería civil fue creada en 1747, en la ciudad de París, con el nombre de La
Ecole Nationale des ponts et Chaussées, la cual perdura hoy en día. Con la
construcción del faro de Eddystone, John Smeaton fue el primer ingeniero
autoproclamado. De ahí se abrió paso a nuevos grupos de profesionales de la
ingeniería civil que continuamente se reunían para debatir sobre esta profesión.
Así fueron los orígenes de la ingeniería civil, una nueva disciplina que
emplea diversos conocimientos, como cálculo, mecánica, física e hidráulica, que
permiten crear el proceso de construcción y conservación de infraestructuras,
9
tales como: carreteras, puentes, ferrocarriles, puertos y aeropuertos y cualquier
tipo de construcciones, lo que denominó la profesión de ingeniería civil.
6.3 Evolución
La historia de la ingeniería civil fue evolucionando con el paso de los
años, desde la construcción de muros para proteger ciudades hasta los primeros
edificios que le fueron dando vida e importancia a esta rama de la ingeniería.
Debido a los grandes beneficios y desarrollos que aportó a la sociedad, el uso
continuo de esta práctica ayudó a perfeccionar las labores de construcción,
creando el modelo de ciudades de conocemos hoy en día.
Ilustración 4 Evolución
Fuente: http://ingenierobeta.com/historia-de-la-ingenieria-civil/
No sólo fueron grandes construcciones las que se crearon con el desarrollo de
esta disciplina, sino que se crearon también procesos de irrigación, los que ayudaron a
mejorar los procesos de riegos de las cosechas, haciéndolas más fructíferas y prósperas
para la comercialización. (Cardenas , 2016)
6.4 Reseña histórica de las PTAPS
Una de las mayores preocupaciones en la historia de la humanidad ha sido el
procurarse agua lo más pura y limpia posible. El tratamiento del agua originalmente se
centraba en mejorar las cualidades estéticas de esta.
10
La historia del agua potable es muy remota. En siria y babilonia se construyeron
conducciones de albañilería y acueductos para acercar el agua desde sus fuentes a
lugares próximos a las viviendas.
Los antiguos pueblos orientales usaban arena y barro poroso para filtrar el agua,
también en Europa los romanos construyeron una red de acueductos y estanques, podían
traer agua desde distancias próximas a los 90 km; instalaron filtros para obtener agua a
mayor calidad que usaban para beber y cocinar del agua de peor calidad, obtenida de
otras fuentes, que utilizaban para riegos y limpiezas, hecho que hoy día en la mayor
parte de las ciudades aún no se separa y la misma agua que se emplea para beber y para
usos tales como la limpieza de inodoros. Hay registrados métodos para mejorar el sabor
y el olor del agua 4.000 años antes de cristo.
Escritos griegos recomendaban métodos de tratamiento tales como filtración a
través del carbón, exposición a los rayos solares y ebullición. En el antiguo Egipto
dejaban reposar el agua en vasijas de barro durante varios meses para dejar precipitar las
partículas e impurezas, y mediante un sifón extraían el agua de la parte superior
(decantación), en otras ocasiones incorporaban ciertas sustancias minerales y vegetales
para facilitar la preparación de partículas y clasificar el agua (coagulación). En los
comienzos del 1500 antes de cristo, se tiene referencias de que los egipcios usaban ya
un producto, que hoy se emplea para el mismo fin, el alambre para lograr precipitación
de las partículas suspendidas en el agua. (Forero, 2017)
11
7 Descripción de la entidad
7.1 Localización
La empresa de acueducto y alcantarillado de Villavicencio E.A.A.V – E.S.P se
encuentra ubicada en la Calle 39 Cra. 20 barrió Paraíso, Villavicencio.
Ilustración 5 Localización
Fuente: Google Earth.
7.2 Logo de la entidad
Ilustración 6 Logotipo
Fuente: Recuperado http://www.eaav.gov.co/Paginas/default.aspx
Gobernador del Meta: Marcela Amaya.
Alcalde de villavicencio: Wilmar Barbosa
Gerente de la EAAV E.S.P : Jaime Jimenez Garavito
Gerente técnico de la EAAV E.S.P: Félix Javier Muruaga Garzón
12
7.3 ¿Quiénes somos?
Somos una empresa industrial y comercial del estado del orden municipal,
prestadora de los servicios públicos domiciliarios de acueducto y alcantarillado
sanitario.
Con alrededor de 20 años al servicio de la ciudad, abastecemos una población
aproximada de 400.000 habitantes, alcanzando coberturas de alrededor del 80% tanto en
acueducto como en alcantarillado. En estos años de experiencia nos hemos convertido
en la empresa pública más importante de la región gracias al mejoramiento en la
prestación de los servicios, con inversiones superiores a los 400 mil millones en los
últimos 10 años, lo que han generado progresos en los indicadores como continuidad,
cobertura, presión, IRCA y nivel de satisfacción del usuario.
En cuanto a nuestra responsabilidad con el ambiente, trabajamos en disminuir o
mitigar los impactos ambientales que producimos, a través de la protección y
conservación del recurso hídrico. Con la implementación del Plan de Saneamiento y
Manejo de Vertimientos “PSMV”, buscamos el saneamiento y recuperación de dos (2)
ríos importantes de la ciudad (Ocoa y Guatiquía), la recuperación de quebradas,
humedales y el mantenimiento de las rondas hídricas de la ciudad. A la vez se gestiona
los recursos económicos para la adquisición de predios en la microcuenca de Quebrada
La Honda, principal fuente de abastecimiento, así como la recuperación forestal en áreas
de influencia de nuestras fuentes. De igual manera se promueve el fortalecimiento de la
cultura ambiental a colaboradores mediante la implementación de buenas prácticas
ambientales. (EAAV, s.f.)
7.4 Misión
Somos una empresa pública prestadora de los servicios de acueducto y
alcantarillado, que garantiza la calidad, continuidad y cobertura, trabajando unidos con
13
talento humano comprometido, contribuyendo siempre con la conservación del
ambiente y la responsabilidad social mejorando la condición de vida de nuestros
clientes. (EAAV, s.f.)
7.5 Visión
Seremos un referente nacional en la prestación de servicios públicos
domiciliarios con cobertura, calidad, competitividad, procesos innovadores y
fortalecidos técnicamente con responsabilidad social, ambiental y solidez financiera.
(EAAV, s.f.)
7.6 Nuestro propósito
Tabla 1 propósito de la empresa
Fuente: http://www.eaav.gov.co/Paginas/default.aspx
14
8 Presentación de la práctica
La Planta de Tratamiento de Agua Potable La Esmeralda queda localizada en el
barrio La Esmeralda de la ciudad de Villavicencio, capital del Departamento de Meta,
ubicada en el piedemonte de la Cordillera Oriental, al Noroccidente del Departamento
del Meta, en la margen izquierda del río Guatiquía.
La práctica se llevó a cabo en la Planta de tratamiento de agua potable (PTAP)
La Esmeralda, gracias al convenio que existe entre la empresa de acueducto y
alcantarillado de Villavicencio EAAV-E.S. P, con la Universidad Cooperativa de
Colombia.
En la empresa de acueducto y alcantarillado de Villavicencio - EAAV el día 27
de mayo se terminaron de radicar los documentes correspondientes para dar inicio a la
práctica, luego de esto el gerente técnico el ingeniero Félix Javier Muruaga me asignó el
lugar donde debía ejecutar las practica, La Planta de tratamiento de agua potable - La
Esmeralda, allí fui atendida por el jefe de potabilización el ingeniero Ricardo
Arciniegas, el cual como jefe inmediato me asigno la supervisión en el área operativa de
la planta, junto a ello actividades de apoyo para garantizar el buen funcionamiento de la
PTAP.
El tiempo de ejecución de las prácticas fue de 320 horas totalmente presenciales,
en los horarios de 8am a 12 pm y de 2pm a 6pm.
15
9 Desarrollo de la práctica
El día que inicie, el jefe de potabilización me dio un recorrido por las
instalaciones de la PTAP, indicándome como era su sistema operativo, luego de esto me
asigno las actividades que debía realizar durante la ejecución de la práctica.
Actividades asignadas
Realizar el acompañamiento y seguimiento técnico en lo que
concierne al sistema operativo de la Planta de tratamiento de agua potable – La
Esmeralda.
Elaboración de informes mensuales sobre el manejo operativo de
las catorce (14) plantas de la ciudad y el registro fotográfico de los avances que
tiene la obra.
Revisión diaria de los químicos a despachar según su necesidad
para las diferentes plantas de la ciudad.
Visitas periódicas a las plantas con el fin de recoger la
información necesaria y verificar el funcionamiento de cada una de ellas.
Entrega de insumos químicos a las PTAPS que lo requerían, este
procedimiento se hace cada 2 días aproximadamente para cada planta según su
consumo diario.
16
9.1 Visita a las PTAPS “diagnostico”
PTAP La Esmeralda
Ilustración 7 Ptap
Fuente: EAAV
La planta opera normalmente las 24 horas y su principal problema de operación
son los taponamientos de la bocatoma por arrastre de material y árboles que obstruyen
las rejillas y el sifón y en segundo lugar los daños en la línea de aducción en los lugares
críticos ya conocidos como son la Y.
PTAP Fuentes Altas
Ilustración 8 Filtros
Fuente propia
17
Ilustración 9 Fuentes altas
Fuente propia
Opera normalmente las 24 horas, sus fuentes de captación son caño buque y
caño Maizaro, en los últimos meses presentaron repetidamente taponamientos de las
bocatomas por material de arrastre que motivo la salida de operación de la planta, pero
estas fuentes tienen características excelentes en su agua cruda.
El cauce del caño Maizaro en sus recientes “crecidas” ha venido socavando el
terreno próximo a los sedimentadores y tanque de almacenamiento, se requieren obras
de protección en la próxima temporada de verano. Cuando llueve hay arrastre de arena
hacia la planta ya que la montaña que la rodea está compuesta de este material, este es
un problema de difícil solución.
18
Ilustración 10 Cámara de llegada
Fuente propia
Se presentan constantes cortes de energía cuando llueve, pero este es un
problema reiterativo en las áreas rurales donde la Empresa cuenta con PTAPS.
Es necesario el cambio de lechos filtrantes ya que los actuales tienen más de
cuatro años de uso y uno de ellos está fuera de servicio.
Ilustración 11 Insumos químicos
Fuente propia
19
A fin de mes se hace la respectiva visita para saber que tanto consumieron y cual
es su saldo existente para porteriormente hacer la remision de insumos quimicos.
Ilustración 12 Entrega de químicos
Fuente propia
PTAP Caño grande
Esta planta opera las 24 horas, fue entregada en el 2013 a la Empresa por la
SUPERINTENDENCIA DE SERVICIOS PUBLICOS para su operación, inicialmente
se les hicieron unas mejoras a sus instalaciones y se construyó una batería de filtros para
mejorar el tratamiento, pero sus instalaciones no son las adecuadas para una buena
operación. Debe considerarse la construcción de una PTAP nueva para este sector de la
ciudad.
Su principal problema es la carencia de una vía de acceso a sus instalaciones. La
planta no cuenta con macro medición de agua captada y agua producida.
PTAP Caño Blanco
Ilustración 13 Ptap
Fuente: EAAV
20
La planta opera normalmente las 24 horas, cuenta con planta eléctrica y con
macro medición de agua captada y agua producida.
En el verano pasado se presentó merma en el caudal de la fuente que afecto el
suministro, lo que hace necesario un seguimiento en el próximo verano para buscar
soluciones al caudal faltante, adicionalmente el sector que abastece esta planta está en
crecimiento, continua la entrega de viviendas lo que hace que la demanda aumente.
Ilustración 14 Sedimentadores
Fuente propia
Ilustración 15 canaleta parshall
Fuente propia
21
El sector que abastece la PTAP es la Urbanización La Madrid que sigue
creciendo por lo que la demanda seguirá aumentando, debido a esto se debe optimizar la
planta antigua para contar a futuro con una mayor capacidad de tratamiento.
PTAP Charrascal
Ilustración 16 Ptap
Fuente propia
La planta opera en horario de 5:00 – 7:00 horas y de 13:00 – 15.00 de lunes a
sábado y los domingos de 7:00 – 9:00 horas y de 14:00 a 16:00 horas. Por problemas en
el pozo que está en operación (presencia de piedras y arena en las bandejas), se
construyó un nuevo pozo el cual desde su entrada en operación ha presentado problemas
más graves de presencia de arena en el agua bombeada, lo que ha obligado a seguir
utilizando el pozo antiguo.
PTAP Samán de la Rivera
Ilustración 17 Ptap
Fuente propia
22
La planta opera en horario de 5:20 a 8:00 horas y de 16:00 a 19:00 horas de
lunes a sábado y los domingos de 6 a 8 am y de las 16 a las 19 pm. Cuenta con
macromedidor a la salida del pozo y la salida de la planta.
La planta cuenta con cuatro bombas para el suministro a la comunidad, pero el
tablero de control de estas bombas solo permite la operación de dos bombas, se necesita
la optimización de este tablero.
PTAP Darién
Ilustración 18 Sistema de aireación
Fuente propia
Ilustración 19 Tanques de almacenamiento
Fuente propia
23
La planta opera de 7:00 a.m. a 11:00 a.m., cuenta con macro medidor para la
salida de la planta y para el agua captada.
PTAP Nuevo Milenio
Ilustración 20 Ptap
Fuente propia
La planta abastece de agua potable a la ciudadela COFREM NUEVO
MILENIUM en horario de 2:00 – 6:00 P.M de lunes a domingo. Cuenta con
macromedidor a la salida del pozo y para la comunidad.
PTAP Reliquia
Ilustración 21 Tanques
Fuente propia
La planta abastece de agua potable al barrio de la Reliquia en horario de 6:00 a 4
p.m. de lunes a domingo.
24
Ilustración 22 Sedimentadores
Fuente propia
El tanque de almacenamiento presenta filtraciones y humedades se hace
necesario su limpieza, mantenimiento, impermeabilización y pintura. Cuenta con macro
medidor a la salida del pozo y para la comunidad.
PTAP Apiay
Ilustración 23 Sistema de aireación
Fuente propia
25
Ilustración 24 Tanque de almacenamiento
Fuente propia
La planta abastece de agua potable a la vereda de Apiay en horario de 7:00 –
10:00 y de 15:00 a 17:00 horas de lunes a domingo. Cuenta con macro medidor a la
salida del pozo y para la comunidad.
PTAP 13 De Mayo
La planta abastece de agua potable al barrio del 13 de mayo en horario de 6:00 –
9:00 a.m.; de 10:00 a 12.00 u de las 14:00 a las 16:00 p.m. de lunes a domingo. Cuenta
con macromedidor a la salida del pozo y a la salida de la planta. Carece de tanque de
almacenamiento.
Ilustración 25 Ptap
Fuente: EAAV
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PTAP Bosques de Abajam
Ilustración 26 Ptap
Fuente propia
Se tiene como plan de contingencia para el abastecimiento de los conjuntos de
BOSQUES DE ABAJAM, en caso de que la línea del popular salga de servicio o pierda
presión.
Ilustración 27 Tanque de almacenamiento
Fuente propia
El tanque de almacenamiento presenta filtraciones y humedades se hace
necesario su limpieza, mantenimiento, impermeabilización y pintura. Las bandejas de
aireación están totalmente deterioradas y se hace necesario su cambio.
Ilustración 28 Bandeja de aireación
Fuente propia
27
PTAP Pinares Del Oriente
Ilustración 29 Ptap
Fuente propia
La planta abastece de agua potable al barrio de Pinares de Oriente en horario de
6:00 a 4 p.m. de lunes a domingo. Cuenta con macro medidor a la salida del pozo y para
la comunidad
PTAP Amarilo
Ilustración 30 Ptap amarilo
Fuente: EAAV
La planta abastece de agua potable a los conjuntos residenciales que lo
componen, cuenta con macro medidor a la salida del pozo y para la comunidad, no
requiere mejoras.
28
9.2 Ensayo de jarras
El ensayo de jarras se realiza para determinar la dosificación exacta de químicos
para la potabilización del agua cruda.
Las pruebas en jarras con coagulante requieren un agitador de laboratorio de 6
plazas, así como también seis vasos de 1 litro.
Ilustración 31 Ensayo de jarras
Fuente propia
Procedimiento
Colocar un vaso de litro debajo de cada una de las paletas de agitación.
Ilustración 32 Ensayo de jarras
Fuente propia
Colocar en cada vaso exactamente 1 litro medido con una probeta
graduada, de una muestra fresca del agua cruda.
29
Ilustración 33 Medición
Fuente propia
Ilustración 34 Medición
Fuente propia
Anotar en el formato de datos, la cantidad de coagulante que se debe
añadir a cada vaso, la cantidad varia de vaso a vaso.
Ilustración 35 Formato de datos
Fuente propia
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Con cada jeringa, añadir el coagulante en cantidades crecientes en vasos
sucesivos, normalmente en la planta se maneja en un rango de 2 en 2, iniciando,
jarra#1 con 18mg/l, jarra #2 20mg/l, jarra#3 22mg/l, jarra#4 24mg/l, jarra#5 26mg/l,
y la jarra#6 con 28mg/l.
Ilustración 36 Adición de coagulante
Fuente propia
Ilustración 37 Coagulante
Fuente propia
Colocar las paletas de agitación dentro de los vasos, arrancar el
agitador y operar durante 1 min, a una velocidad de 100 a 120 rpm. (Mezcla
Rápida).
31
Ilustración 38 Ensayo de jarras
Fuente propia
Reducir la velocidad al grado seleccionado de agitación,
normalmente a 30 rpm y permitir que la agitación continúe durante 9 min
Se debe procurar que el grado y tiempo de agitación igualen las
condiciones de operación de la planta.
Ilustración 39 Observación
Fuente propia
Observar cuando empiece a formar floculo, que tan bien resiste
este y el tamaño del floc.
Una vez transcurre el periodo de agitación, detenerlo y anotar
cuanto tiempo transcurre para que el floculo se sedimente en el fondo de la
jarra.
32
Ilustración 42 Turbidimetro
Fuente propia
Ilustración 41 Prueba de turbiedad
Fuente propia
Ilustración 40 pH
Fuente propia
Después de permitir que el floculo se asiente en el fondo durante
5 min, se determina la turbiedad, pH, y color del agua.
Luego obtener los resultados, se puede reflejar
que la jarra que proporcione los mejores resultados indica la dosis adecuada de
coagulante y alcalinizante para la planta.
Ilustración 43 Observar el floc
Fuente propia
33
9.3 Lavado de filtros
Los filtros deben mantener en perfectas condiciones de limpieza e higiene, esto
se lleva a cabo por medio de actividades para el manejo y secuencia del proceso de
mantenimiento.
Debe llevarse un registro de las actividades de lavado realizado que incluya el
día, el tiempo de lavado y el número de filtro.
Ilustración 44 Formato de lavado de filtros
Fuente propia
Proceso de lavado
Utilizar equipo de protección personal
Realizar el lavado diariamente y las veces que requiera cada filtro.
Lectura de turbiedad del agua efluente de los filtros, si es superior a 1.5
UNT (Unidad nefelométrica de turbidez) se inicia proceso de lavado.
Cerrar válvula de entrada de agua sedimentada al filtro seleccionado.
Permitir el descenso del nivel de agua en el filtro durante 5 a 8 min
34
Abrir válvula de salida de agua de drenaje del filtro. Inicio del lavado del
filtro durante 8 a 10 min hasta que el agua sobrenadante del lecho
filtrante aclare, registrando hora de inicio.
Ilustración 45 Abriendo válvula de salida de agua
Fuente propia
Ilustración 46 Drenaje del filtro
Fuente propia
Finalmente se cierra la válvula de descargue y reapertura gradual de la válvula
de entrada de agua sedimentada para reiniciar la operación normal del filtro, registrando
hora de finalización.
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10 Aportes a la práctica
Como estudiante de la universidad cooperativa tuve la oportunidad de conocer y
aprender sobre lo que concierne a todo el sistema operativo de una PTAP, en mi
permanecía durante este proceso cree dos tipos de tablas en Excel, con el fin de
documentar mensualmente los consumos, entradas y saldos de los insumos químicos,
como también el caudal y el volumen suministrado de cada una de las plantas que
abastecen a la ciudad.
Tabla 2 Inventarió de insumos químicos Ptaps
Fuente propia
En esta hoja de Excel se diligenciaba mensualmente, únicamente el Caudal promedio
diaria de la Ptap La Esmeralda.
Tabla 3 Caudal promedio diario
Fuente propia
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Junto con otras hojas de cálculo ya existentes, se podían elaborar los informes
para exponer ante los directivos el funcionamiento que se tenía, y poder comparar de
forma significativa a través de los meses anteriores, y poder ver su incremento o
decremento mes a mes. Anteriormente solo se tenía conocimiento de estos anualmente y
no era de gran utilidad.
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Tabla 5 Parámetros y promedios de agua cruda Tabla 4 Valores admisibles de los parámetros del agua tratada
11 Proceso operativo de la planta de tratamiento de agua potable La Esmeralda
11.1 Capacidad de diseño
La planta en la actualidad puede tratar hasta 1.600 litros por segundo de agua
provenientes de cualquiera de las dos fuentes que la abastecen: Quebrada Honda y Rio
Guatiquía. La planta está construida en concreto y fue diseñada originalmente en
octubre de 1972 por la firma HIDROSAN LTDA con una capacidad inicial de 900 l/s.
11.2 Calidad de agua a tratar
El agua de las fuentes de acuerdo con los análisis se puede clasificar de
acuerdo con el RAS 2000 como fuentes entre regular y deficiente lo que implica un
tratamiento convencional en donde está inmersa la floculación, sedimentación y
filtración.
Ahora bien los únicos parámetros que se encuentran fuera de los exigidos por
la normativa existente, son el color y la turbiedad (valores mayores a las 600 UNT)
que dependen esencialmente del régimen de lluvias, aspecto característico de las
fuentes superficiales.
Fuente: Laboratorio de aguas Fuente: Laboratorio de aguas
38
11.3 Operación de la planta
La planta de potabilización la esmeralda actualmente cuenta con una cámara de
llegada, un canal de aquietamiento, una canaleta parshall, cinco canales de alimentación
a floculadores en paralelo, cinco sedimentadores, un canal de agua clarificada, etapa de
filtración de diez y ocho unidades, un canal de agua filtrada, una cámara de contacto y
tanques de almacenamiento.
Las fuentes de abastecimiento de agua para la esmeralda son la bocatoma
Quebrada La Honda y la estación de bombeo Rio Guatiquía. El control de caudal que
abastece la planta se realiza con un macromedidor de ultrasonido ubicado en el canal de
aquietamiento a la entrada de la canaleta Parshall.
El proceso de tratamiento del agua, inicia con su captación desde una fuente
superficial, Quebrada la Honda por medio de una bocatoma desde la cual se conduce el
agua cruda por una tubería de 33”, para finalmente ingresar a la planta, por el canal de
aquietamiento el cual cumple su función de disminuir el golpe de agua, bajando su
energía.
Ilustración 47 Canal de aquietamiento
Fuente propia
39
En la línea de proceso una vez realizada la captación y conducción a la planta de
tratamiento, pasa por el sistema de macro medición, que es una medición por
ultrasonido, ubicada antes de la canaleta Parshall la cual genera un resalto hidráulico
que es aprovechado como punto de mezcla rápida en la adición del coagulante el cual es
agregado en solución.
Ilustración 48 Línea de dosificación
Fuente propia
Aplicación del coagulante a la canaleta Parshall, según los cambios que presente
la fuente y de la afectación climática.
Ilustración 49 Canaleta Parshall
Fuente propia
40
Después de la canaleta Parshall, el agua mezclada pasa a una cámara de
distribución de caudal a floculadores mediante un sistema de canales. Con el fin de
lograr una mejor distribución del caudal de agua mezclada en todas las 5 unidades de
floculación se cuenta con 2 compuertas graduables para cada una de las unidades de
floculación.
Ilustración 50 Sistema de floculación "Compuertas"
Fuente propia
El floculador es la etapa de tratamiento donde se realiza la mezcla lenta
decreciente, para lograr y completar la formación de los flóculos hasta un tamaño que
permita su sedimentación posterior.
Luego de la mezcla lenta o floculación al siguiente proceso es la sedimentación,
la función de estas cámara es la decantación de los floculos formados en la cámara
anterior (coagulación - floculación).
Ilustración 51 Sedimentadores
Fuente propia
41
Luego se pasa a la etapa filtración donde son separadas las partículas y
microorganismos que no han quedado retenidos en los procesos de coagulación y
sedimentación, en consecuencia, el trabajo que los filtros desempeñan depende
directamente de la mayor o menor eficiencia de los procesos preparatorios anteriores,
por lo que la sedimentación y la filtración deben considerarse como procesos
complementarios pues ambos producen separación de las partículas coaguladas.
Ilustración 52 Filtro
Fuente propia
Se le adiciona cloro gaseoso o hipoclorito de sodio al agua para la eliminación
de agentes patógenos. Se dosifican 400lb/día, para los 1600l/s si se le aplica cloro
gaseoso, si es de hipoclorito son 1000ml/min al 15% para el mismo caudal y en
cantidades proporcionales a estas para caudales menores, para tener un residual de cloro
libre a la salida de la planta en el rango de 1.2 a 1.4.
En el caso de estar fuera de este rango se le aumentan o se reducen
respectivamente las dosificaciones, mediante la manipulación del clorador para estar
dentro rango establecido.
42
Ilustración 53 Cuarto de cloración
Fuente propia
43
12 Conclusiones
Según los objetivos que se plantearon al inicio este informe, se puede
concluir que durante la ejecución de las prácticas, se realizó el debido
acompañamiento y seguimiento técnico, en los proyectos y/u actividades que se
desarrollan en la planta de tratamiento de agua potable – La Esmeralda, de la
empresa de acueducto y alcantarillado de Villavicencio EAAV, en este caso
garantizando un mecanismo ágil y eficiente para el correcto funcionamiento de
esta.
Se elaboraron informes mensuales acerca del mantenimiento y la
producción de las PTAPS, demostrando un avance significativo a través de cada
proceso operativo.
Se realizó el seguimiento y la supervisión, a los procesos tanto
constructivos como operativos que se desarrollan en la planta de tratamiento –
La Esmeralda, aportando de forma vertiginosa a su correcto funcionamiento.
Se realizó la supervisión en el control de insumos químicos para todas las
PTAPS, haciendo la respectiva visita para saber que tanto consumieron y cuales
eran sus saldos existente, para porteriormente realizar una adecuada remision de
estos productos.
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13 Recomendaciones
Se le recomienda a la Empresa del acueducto y alcantarillado de Villavicencio
EAAV, implementar mejoras a la infraestructura de las diferentes Plantas de tratamiento
de agua potable con las que cuenta la ciudad de Villavicencio, ya que la infraestructura
existente se encuentra algo deteriorada lo que ocasiona problemas al momento de su
operación, bajando el nivel de calidad del agua y mostrando demoras en la prestación
del servicio a los usuarios.
Es importante que la universidad cooperativa en el programa de ingeniería civil,
incorpore en su plan nuevos procesos que ayuden al estudiante a desarrollar habilidades
tanto en campo como en oficina, de esta manera capacitarlos para que estén preparados
a la hora de salir a ejercer su profesión.
Se recomienda a los operadores de la planta de tratamiento la esmeralda, realizar
con más frecuencia el ensayo de jarras, para determinar la dosificación exacta de
químicos de acuerdo a la turbiedad, obteniendo una mejor potabilización del agua cruda.
Ya que los operadores comúnmente no lo ponen en práctica.
Se le recomienda a la empresa cumplir con los protocolos de seguridad industrial
y salud ocupacional, que requieran las actividades de los diferentes procesos. Ya que
tanto en la parte operativa como constructiva de la planta no se están cumpliendo a
cabalidad con estos protocolos.
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14 Referencias
Cardenas , E. (22 de Enero de 2016). Ingenieros.Corporation. Obtenido de
Ingenieros.Corporation: http://ingenierobeta.com/historia-de-la-ingenieria-civil/
EAAV. (s.f.). EAAV. Obtenido de EAAV: http://www.eaav.gov.co/Paginas/default.aspx
Forero, A. (04 de Abril de 2017). Historia.PTAPS. Obtenido de Historia.PTAPS:
http://plantasdetratamientodeaguapotablesena.blogspot.com/p/resena-
historica.html
Lozano Rivas, W. A., & Lozano Bravo, G. (2015). Potabilización del agua: Principios
de diseño, control de procesos y laboratorio. Bogota: Universidad piloto.
Perez Parra, J. A. (1981). Manual de tratamiento de aguas . Medellin : UNAL-Medellin
.
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15 Anexos
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