Aguas residuales y agua potable recopilado por sergio navarro hudiel



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INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA CIVIL


AGUAS RESIDUALES Y AGUA POTABLE


RECOPILADO POR SERGIO NAVARRO HUDIEL
MAYO 2012

Aguas Residuales
Comúnmente llamamos aguas residuales a todas aquellas que se generan después de cualquier actividad domestica, comercial, servicios, manufacturas, etc., son llamadas también “aguas usadas”. En general se consideran aguas residuales los líquidos provenientes de las viviendas, edificios comerciales e instalaciones.

  • Aguas residuales industriales: son aguas residuales provenientes de las descargas de industrias de manufacturas.

  • Aguas Negras: Son aquellas residuales provenientes de inodoros, es decir aquellas que transportan excrementos humanos y orinas, ricas en sólidos suspendidos, nitrógeno y coliformes fecales.

El término agua residual define un tipo de agua que está contaminada con sustancias fecales y orina, procedentes de desechos orgánicos humanos o animales. Su importancia es tal que requiere sistemas de canalización, tratamiento y desalojo. Su tratamiento nulo o indebido genera graves problemas de contaminación.

A las aguas residuales también se les llama aguas servidas, fecales o cloacales. Son residuales, habiendo sido usada el agua, constituyen un residuo, algo que no sirve para el usuario directo; y cloacales porque son transportadas mediante cloacas, nombre que se le da habitualmente al colector. Algunos autores hacen una diferencia entre aguas servidas y aguas residuales en el sentido que las primeras solo provendrían del uso doméstico y las segundas corresponderían a la mezcla de aguas domésticas e industriales. En todo caso, están constituidas por todas aquellas aguas que son conducidas por el alcantarillado e incluyen, a veces, las aguas de lluvia y las infiltraciones de agua del terreno.

Todas las aguas naturales contienen cantidades variables de otras sustancias en concentraciones que varían de unos pocos mg/litro en el agua de lluvia a cerca de 35 mg/litro en el agua de mar. A esto hay que añadir, en las aguas residuales, las impurezas procedentes del proceso productor de desechos, que son los propiamente llamados vertidos. Las aguas residuales pueden estar contaminadas por desechos urbanos o bien proceder de los variados procesos industriales.

La composición y su tratamiento pueden diferir mucho de un caso a otro, por lo que en los residuos industriales es preferible la depuración en el origen del vertido que su depuración conjunta posterior.
Por su estado físico se puede distinguir:


  • Fracción suspendida:desbaste, decantación, filtración.

  • Fracción coloidal:precipitación química.

  • Fracción soluble:oxidación química, tratamientos biológicos, etc.


Características
Las aguas servidas están formadas por un 99% de agua y un 1% de sólidos en suspensión y solución. Estos sólidos pueden clasificarse en orgánicos e inorgánicos.

Los sólidos inorgánicos están formados principalmente por nitrógeno, fósforo, cloruros, sulfatos, carbonatos, bicarbonatos y algunas sustancias tóxicas como arsénico, cianuro, cadmio, cromo, cobre, mercurio, plomo y zinc.

Los sólidos orgánicos se pueden clasificar en nitrogenados y no nitrogenados. Los nitrogenados, es decir, los que contienen nitrógeno en su molécula, son proteínas, ureas, aminas y aminoácidos. Los no nitrogenados son principalmente celulosa, grasas y jabones. La concentración de orgánicos en el agua se determina a través de la DBO5, la cual mide material orgánico carbonáceo principalmente, mientras que la DBO20 mide material orgánico carbonáceo y nitrogenado DBO2.

Aniones y cationes inorgánicos y compuestos orgánicos


Una de las razones más importantes para tratar las aguas residuales o servidas es la eliminación de todos los agentes patógenos de origen humano presentes en las excretas con el propósito de cortar el ciclo epidemiológico de transmisión.
Estos son, entre otros:

  • Coliformes totales

  • Coliformes fecales

  • Salmonellas

  • Virus



Excretas
La materia fecal o excreta es el resultado de la transformación de los alimentos consumidos por las personas o los animales, es un elemento altamente contaminante cuando no se les da un buen manejo. Las aguas residuales y excretas tienen gran cantidad de microorganismos o parásitos que al llegar al intestino causan enfermedades.
Se conocen como excretas, los excrementos humanos llamados también, materiasfecales, heces o deposicionesque no son más que los residuos que el cuerpo humano elimina por el intestino, después que los alimentos han cumplido su función dentro del organismo.

Las excretas por sus características son también vías de salidas de gérmenes y parásitosque circulan frecuentemente por el cuerpo humano y por lo tanto representa un foco de infección, un elemento que hay que poner distancia y guardarlo convenientemente, lejos de la mano del hombre, de los insectos y del agua de bebida.

Las excretas son materias orgánicas por excelenciay rápidamente sufren la acción de las bacterias que la descomponen, transformándolas en sustancias asimilables por las plantas e inofensivas para el ser humano. Pero mientras este proceso de descomposición se efectúa, las excretas constituyen un factor de contaminación, capazde producir enfermedades.

De acuerdo con estas consideraciones podemos afirmar que resulta imprescindible asegurar una correcta eliminación de las excretasy debe encararse como uno de los medios básicos para mantener la higiene de las zonas pobladas y evitar fundamentalmente la contaminación del suelo y el agua.

Es imposible desarrollar Planes de Saneamiento del Medio para mejorar las condiciones higiénicas de la población, si las comunidades involucradas no disponen de instalaciones sanitarias bien proyectadas,bien construidas, donde no primen los intereses económicossobre el aspecto sanitario, como suceden con muchos planes Habitacionales o Edificaciones con marcadas deficiencias de evacuación.

Saneamiento y la transmisión de enfermedades
Focos de Infección:

La eliminación inadecuada y antihigiénicade las heces humanas infectadas da lugar a la contaminación del suelo y de las fuentes de agua. A menudo proporciona criaderos a ciertas especies de moscas y mosquitos, dándola la oportunidad de poner sus huevos y multiplicarse o de alimentarse del material expuesto y transmitir la infección. Atrae también animales domésticos, roedores y otros, que transportan consigo las heces y con ellas posibles enfermedades. Además, esa situación crea a veces molestias intolerables, tanto para el olfato como para la vista.

Hay toda una serie de afecciones relacionadas con las excretas que afectan comúnmente a los habitantes de los países en desarrollo y que pueden subdividirse en enfermedades transmisibles.

Enfermedades Transmisibles

Las principales enfermedades transmisibles cuya incidencia puede reducirse mediante la eliminación de excretas son las infecciones intestinalesy las infecciones por helmintos, protozoarios entre ellas el cólera, la fiebre tifoidea y paratifoidea, la disentería y la diarrea, la anquilostomiasis, la esquistosomiasis y la filaríais.

Técnicas de Manejo
Existen diversas tecnologías para el manejo adecuado y tratamiento de las aguas servidas y excretas.

Las aguas residuales son materiales derivados de residuos domésticos o de procesos industriales, los cuales por razones de salud pública y por consideraciones de recreación económica y estética, no pueden desecharse vertiéndolas sin tratamiento en lagos o corrientes convencionales. Los materiales inorgánicos como la arcilla, sedimentos y otros residuos se pueden eliminar por métodos mecánicos y químicos; sin embrago, si el material que debe ser eliminado es de naturaleza orgánica, el tratamiento implica usualmente actividades de microorganismos que oxidan y convierten la materia orgánica en CO2, es por esto que los tratamientos de las aguas de desecho son procesos en los cuales los microorganismos juegan papeles cruciales.


El tratamiento de las aguas residuales da como resultado la eliminación de microorganismos patógenos, evitando así que estos microorganismos lleguen a ríos o a otras fuentes de abastecimiento. Específicamente el tratamiento biológico de las aguas residuales es considerado un tratamiento secundario ya que este está ligado íntimamente a dos procesos microbiológicos, los cuales pueden ser aerobios y anaerobios.
El tratamiento secundario de las aguas residuales comprende una serie de reacciones complejas de digestión y fermentación efectuadas por un huésped de diferentes especies bacterianas, el resultado neto es la conversión de materiales orgánicos en CO2 y gasmetano, este último se puede separar y quemar como una fuente de energía. Debido a que ambos productos finales son volátiles, el efluente líquido ha disminuido notablemente su contenido en sustancias orgánicas. La eficiencia de un proceso de tratamiento se expresa en términos de porcentaje de disminución de la DBO inicial.

Actualmente en la ciudad de Estelí las aguas residuales producidas por el 52% de la población son evacuadas mediante un sistema de tuberías, llamado alcantarillado sanitario hacia una planta de tratamiento de aguas residuales ubicada al norte de la ciudad. El otro 48% de la ciudad no cuenta con este servicio, utilizando letrinas para depositar sus excretas y evacuar el resto de las aguas residuales en la vía pública.



Alcantarillado Sanitario
Se llama alcantarillado sanitario a la red de tuberías que pasa por debajo de las calles para recolectar, conducir y tratar las aguas residuales municipales. El alcantarillado sanitario tiene la función de transportar las excretas y lodos hasta el lugar donde se realiza el tratamiento para que el agua una vez tratada llegue a las fuentes con el mínimo porcentaje de contaminación.

La red de alcantarillado se considera un servicio básico, sin embargo la cobertura de estas redes es ínfima en relación con la cobertura de las redes de agua potable. Esto genera importantes problemas sanitarios. Durante mucho tiempo, la preocupación de las autoridades municipales o departamentales estaba más ocupada en construir redes de agua potable, dejando para un futuro indefinido la construcción de las redes de alcantarillado.

Las redes de alcantarillado son estructuras hidráulicas que funcionan a presión atmosférica, por gravedad. Sólo muy raramente, y por tramos breves, están constituidos por tuberías que trabajan bajo presión o por vacío. Normalmente están constituidas por canales de sección circular, oval o compuesta, enterrados la mayoría de las veces bajo las vías públicas.

El sistema de alcantarillado sanitario de la ciudad de Estelí, ha sido mejorado para dar servicio a una mayor cantidad de personas, pero también para disminuir el peligro que generan las aguas negras que son productos de la mezcla de aguas grises con excretas.

Las aguas negras son perjudiciales en nuestra comunidad ya que presentan características dañinas a la salud y al medio ambiente.

Conexión de alcantarillado
El conjunto de tuberías y accesorios que recogen y conducen las aguas residuales de las viviendas son conectadas a una caja colectora inter domiciliar, esta a su vez se conecta a una caja de inspección domiciliar, llamada también caja de registro que es una cámara localizada en el límite de la red pública de alcantarillado y la propiedad privada; ubicada al inicio de la acometida del alcantarillado, fuera de la vivienda, libre del tráfico vehicular, situada al exterior de nuestra vivienda a 40cm del muro de fachada y a mínimo 1.50m de la conexión de agua potable, la caja de registro debe medir 60 x 60 cm y a ella se conecta el sistema de tubería de evacuación de nuestro domicilio. La caja está conectada a la red de alcantarillado sanitario mediante una tubería que generalmente es de 10cm (4 pulgadas) de diámetro para vivienda unifamiliar.
Una vez que la tubería domiciliar ha sido conectada a la caja de registro de cada vivienda pasa a un colector secundario y este a su vez se conecta a la red colectora principal, mediante tuberías de diferentes diámetros según la importancia del caudal que reciben, la cual es la encargada de conducir las aguas residuales o negras a la planta de tratamiento.

Aguas Residuales en la ciudad de Estelí
Las pilas sépticas de la ciudad de Estelí están ubicadas al norte, salida hacia Condega. Estas son seis lagunas de 100m x 60my con una profundidad de 2m cada una, divididas en dos por laguna que vendría dando 200m x 60m en total, a las que llamamos laguna A, B y C, con su reactor y filtro propio. Los tres reactores miden 20m x 60m cada uno en los que se recogen todos los desechos sólidos pesados.

Todas las lagunas (A, B y C) tienen el mismo sistema. No basta con explicar sus características, por lo que a continuación daremos a conocer el procedimiento paso por paso:


Tratamiento Primario
Todo empieza por la entrada general que es por donde pasan todo lo que son las aguas crudas de todas las viviendas que tienen el servicio en la ciudad de Estelí y lo hacen por un tubo de 36 pulgadas, luego de esto siguen a través de un canal de aproximadamente 1m de ancho y 1m de profundidad hasta llegar a un sistema de rejas de acero inoxidable, en la que su función principal es detener todo objeto solido grueso como piedras, tubos, palos, hierros, etc., para evitar daños a la máquina y luego estos ser trasladados en carretillas fuera del canal hacia un relleno sanitario. Al haber pasado por esta reja, llegan a una compuerta de acero inoxidable llamado desarenador, el cual sirve para la limpieza del canal mediante el sierre de una de las compuertas y luego al estar limpia esta, se cierra la otra igualmente.

Siguiente de estas compuertas se encuentra uncanal de repartida de aproximadamente 3m de ancho dividido en tres canales individuales de 1m cada uno con 1.80m de profundidad, esto para separar lo grueso (como la arena), de lo líquido.


El procedimiento es el siguiente:

Por medio del desarenador el agua servida (junto con la arena), es dividida hacia los canales laterales, para que el agua se dirija hacia el centro y todo lo grueso como arena quede en ellos para evitar que esta cause daños a las lagunas. Por lo general se sacan hasta 12 camionadas de arena de estos canales, esto dependiendo de la época del año (mayor en invierno) y son trasladadas hacia un relleno sanitario.


Después de pasar por el desarenador, sin contener arena, pasan por una segunda reja de acero inoxidable que igual que la primera detiene cualquier objeto que pueda dañar a la maquina. A continuación las aguas llegan a una maquina llamada ROTAMAX de un valor de €90, 000 (Noventa mil euros). La función principal de esta máquina, es recoger toda el agua y separar mediante una especie de aro giratorio que contiene en su interior al que llamamos criptón; los materiales como mechas de lampazos, moliéndolos y rechazándolos por la parte de arriba de esta para luego ser llevados mediante carretillas hasta un relleno sanitario. Esto se hace con el fin de evitar la contaminación del rio al cual luego llegaran estas aguas; ya que lo que la maquina hace es secar los materiales mediante el procedimiento anterior.

Una vez que las aguas han pasado por la máquina, llegan a una compuerta de acero inoxidable igual que la anterior; sin embargo esta solamente sirve para la limpieza del canal y para darle mantenimiento.


Tratamiento Secundario
Para que las aguas puedan ser repartidas hacia las tres lagunas, deben recorrer una distancia aproximada de 250m. El procedimiento se hace en tres pasos, primero por el reactor en donde se detienen los sólidos, luego a la primera laguna a la que se le llama laguna de maduración y por último a la laguna final o de salida. La vida de estas aguas es el reactor, ya que este es el que limpia las lagunas separando los desechos sólidos de los líquidos.

Cuando las aguas han recorrido los 250m, llegan a un canal de repartida en el que se trata de repartir la misma cantidad de agua a cada reactor (A, B y C), cada reactor tiene sus filtros bajo el agua, no se pueden ver a simple vista. Estos filtros tienen un manjole cada uno, el cual sirve para sondear, a veces estos se rebalsan debido a la lluvia. Cada uno de ellos va por debajo del nivel y debajo de la parte del reactor, lo que estos contienen son perforaciones que son las que trabajan por debajo de las lagunas. Lo que se hace en los reactores es separar los sólidos pesados con los flotantes, los sólidos flotantes quedan en la parte de arriba del reactor y los sólidos pesados en la parte profunda, esto para luego hacer la limpieza y evitar los malos olores. En los reactores también se encuentran tubos llamados “T”, los cuales evitan que los sólidos flotantes lleguen al canal y que toda la suciedad llegue al rio. Otra parte de estos reactores son desarenadores que al contrario de los primeros, lo que contienen es lodillo que es el que las personas al ir al baño llevan en los pies y todo va a dar hasta las lagunas, impiden que esto pase para evitar la contaminación del rio. Al contrario este es utilizado como abono orgánico para sembrar árboles y se puede notar a simple vista ya que los arboles sembrados a orillas de esta lagunas han sido con abono proveniente de las mismas.


Después del reactor, las aguas salen por tres orificios a la laguna de maduración que es la segunda parte. En esta, las encargadas de purificar el agua son las algas, sin estas las aguas salientes serian con muy mal olor, serian aguas crudas. Estas algas trabajan con el sol y es por esto que existen desventajas en la purificación ya que por la noche y en lluvias no lo hacen. En algunos países tienen luz eléctrica para que las algas trabajen igualmente por la noche; sin embargo en las pilas de la ciudad de Estelí no existe la electricidad, esto hace que el mal olor producido por las aguas se sienta a muchos metros de largo y encontrándose entre estos la carretera panamericana.
Es importante recalcar que estas aguas pueden producir energía por si mismas; sin embargo la manera de que esto pase es en aguas en bajada como en saltos y en las pilas de la ciudad de Estelí no existen este tipos de bajadas.

El último proceso de las aguas tratadas en la ciudad de Estelí es la última laguna, luego de la laguna de maduración. En esta se encuentran paredes de retención, las que mediante cruses retienen las aguas, transportándolas hasta túneles al final de la laguna todo esto porque entre mas tiempo se retenga el agua, mayor será su limpieza.



Al final las aguas ya tratadas salen mediante tubos hasta la quebrada La Limonosa, lo único que es más difícil de eliminar y que sale con ellas es el detergente.
Los rellenos sanitarios antes mencionados, se recolectan en un tipo de plástico de una duración aproximada a 60 años, ahí la poca agua que contienen es sumergida y extraída a través de estos plásticos y luego transportada a través de un tubo hasta el inicio del tratamiento para su transformación.
Operación y Mantenimiento
Tanto el sistema de alcantarillado como el de tratamiento, generan a la empresa de ENACAL costos de operaciones y mantenimientos de bombas de lodos y de vehículos, insumos de laboratorio, repuestos para equipos, insumos para los equipos de atención de emergencias (obstrucciones), limpieza de lodos en las lagunas, etc. Estos costos se cubren con el 30% del costo del agua potable que cada uno de nosotros pagamos, cuando tenemos el alcantarillado que pasa frente a nuestras viviendas.
Deberes


  • Conectarse al servicio de alcantarillado sanitario a partir del momento en que los mismos estén disponibles frente al inmueble y de acuerdo a las condiciones establecidas en la ley.

  • Mantener las conexiones del alcantarillado sanitario domiciliar en un adecuado estado de conservación.

  • Notificar a la empresa de cualquier desperfecto en las conexiones o instalaciones a su cargo.

  • El alcantarillado sanitario sólo es para aguas con características domésticas comerciales y no para uso industrial como queseras o auto lavados. Para aguas residuales industriales se debe solicitar un permiso especial a ENACAL para su conexión y tratamiento.


Derechos


  • Recibir el servicio de alcantarillado sanitario con calidad y a costo justo.

  • Recibir de la empresa prestadora de servicio la información general de los servicios para el ejercicio de sus derechos como usuario.

  • Recibir en la factura de cobro del agua, reflejado el costo del servicio de alcantarillado sanitario.

  • Poner en conocimiento de INAA cualquier conducta irregular u omisión del concesionario que pudiera vulnerar sus derechos, perjudicar los servicios o afectar el medio ambiente.

  • Ser informado con anticipación de los cortes de agua, que nos permitan tomar las medidas necesarias para el mantenimiento de aseo de los servicios higiénicos.


Los Tipos de Fuentes de Agua Residual son:

  • Agua residual domestica: casas de habitación, del comercio, instituciones y edificios públicos.

  • El agua residual: se expresa en L/ cap. día y se asume como fracción de 70-80% del consumo especifico de agua. El consumo especifico del agua oscila entre 60 y 350 L/cap.*día

  • Agua residual industrial

  • Agua pluvial: recolectada en canales y causes (abiertos y cerrados)

  • Infiltración: se considera 0.2-28 m3/hab.día




  • Clasificación de los procesos de tratamiento de agua residual en primario, secundario y terciario.






  • Los parámetros de calidad de vertido líquido provenientes de los sistemas de tratamientos de los alcantarillados que sean descargados, directa o indirectamente, a los cuerpos receptores deberán cumplir con los rangos.

ESQUEMA DEL PROCESO DE TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL






  • Principales contaminantes del agua residual municipal: Sólidos suspendidos, compuestos orgánicos biodegradables, patógenos, nutrientes, compuestos orgánicos refractarios, metales pesados, inorgánicos disueltos.

  • La calidad del agua en las fuentes de abastecimiento urbanas del departamento de Estelí es bastante buena, ya que son perforados.




  • Se analizan diariamente los parámetros: pH, color, turbidez, conductividad, alcalinidad, temperatura, estos se analizan con una frecuencia de 4 veces al día en período de verano; en invierno se realizan con mas frecuencia.

  • Estos controles rutinarios se realizan en dos puntos: Entrada a la planta (después del aireado) y el tanque de aguas claras.

  • Prueba de jarras.se realizara para determinar la concentración óptima de sulfato de aluminio y polímetro que debe aplicarse.

  • Análisis bacteriológico.se realizaran dos veces por semanas en los siguientes puntos entrada. (agua cruda) salida de los sedimentadores salida de los filtros y tanque de aguas claras.

  • Análisis fisicoquímico completo.se realizaran dos veces al año (verano e invierno). Los puntos de captación son el agua cruda y el agua clara.


    • Se lleva un registro diario de producción de agua en metros cúbicos, consumo de químicos y de energía en Kwh.

    • Actualmente el agua tratada en las dos plantas se clora en el tanque de aguas claras.

    • Se ha calculado un indicador de consumo de cloro gas de 0.00353 Kg/m3.


Otras actividades realizadas en el laboratorio regional de Estelí


  • Distribución de productos químicos (cloro gas, hipoclorito de sodio y calcio) en los equipos de bombeo del departamento de Estelí.

  • Mantenimiento preventivo y correctivo a los equipos de cloración de toda la región I (Estelí, Madrid y Nueva Segovia).

  • Limpieza y desinfección de tanques de almacenamiento, redes de distribución, líneas de conducción y tanques de almacenamiento de toda la región norte.

  • Realiza inspecciones sanitarias en las fuentes de abastecimiento (pozos perforados y plantas potabilizadoras) y sistemas de tratamiento de aguas residuales.

EL AGUA
El agua es una sustancia cuya molécula está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O). El uso más común del agua es en su estado líquido, pero la misma puede hallarse en forma sólida (hielo), y en forma gaseosa que llamamos vapor.
Desde el punto de vista físico, el agua circula constantemente en un ciclo de evaporación o transpiración (evapotranspiración), precipitación, y desplazamiento hacia el mar. Los vientos transportan tanto vapor de agua como el que se vierte en los mares mediante su curso sobre la tierra. En tierra firme, la evaporación y transpiración contribuyen con 74.000 km³ anuales a causar precipitaciones de 119.000 km³ al año.
CICLO DEL AGUA
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IMPORTANCIA DEL AGUA
Desde el punto de vista de la biología, el agua es un elemento crítico para la proliferación de la vida. El agua desempeña este papel permitiendo a los compuestos orgánicos diversas reacciones que, en último término, posibilitan la replicación de ADN. De un modo u otro, todas las formas de vida conocidas dependen del agua.
El cuerpo humano está compuesto de entre un 55% y un 78% de agua, dependiendo de sus medidas y complexión. Para evitar desórdenes, el cuerpo necesita alrededor de siete litros diarios de agua; la cantidad exacta variará en función del nivel de actividad, la temperatura, la humedad y otros factores. No se ha determinado la cantidad exacta de agua que debe tomar un individuo sano, aunque una mayoría de expertos considera que unos 6-7 vasos de agua diarios (aproximadamente dos litros) es el mínimo necesario para mantener una adecuada hidratación.

CALIDAD DEL AGUA
Este término es relativo o referido a la composición del agua en la medida en que esta es afectada por la concentración de sustancias producidas por procesos naturales y actividades humanas.
Como tal, es un término neutral que no puede ser clasificado como bueno o malo sin hacer referencia al uso para el cual el agua es destinada.

CONTAMINANTES DEL AGUA


  • Agentes patógenos. Bacterias, virus, protozoarios, parásitos que entran al agua proveniente de desechos orgánicos.




  • Sustancias químicas inorgánicas. Ácidos, compuestos de metales tóxicos (Mercurio, Plomo), envenenan el agua.




  • Sustancias químicas orgánicas. Petróleo, plásticos, plaguicidas, detergentes que amenazan la vida.




  • Sedimentos o materia suspendida. Partículas insolubles de suelo que enturbian el agua, y que son la mayor fuente de contaminación.




  • Sustancias radiactivas que pueden causar defectos congénitos y cáncer.




  • Calor.- Ingresos de agua caliente que disminuyen el contenido de oxígeno y hace a los organismos acuáticos muy vulnerables.



PRINCIPALES CAUSAS DE CONTAMINACION
- Arrojo de residuos sólidos domésticos e industriales.

- Descarga de desagües domésticos e industriales.

- Arrojo de aceites usados.

- Derrames de petróleo.


El océano es actualmente el "basurero del mundo", lo cual traerá efectos negativos en el futuro.
La mayoría de las áreas costeras del mundo están contaminado debido sobretodo a las descargas de aguas negras, sustancias químicas, basura, desechos radiactivos, petróleo y sedimentos. Delfines, leones marinos y tortugas de mar, mueren cuando ingieren o se quedan atrapados por tazas, bolsas, sogas y otras formas de basura plástica arrojadas al mar.
Si todo el mundo tuviera agua segura y limpia se evitarían el 80% de las enfermedades. Casi 2 millones de personas, la mayoría de países en vías de desarrollo no tienen acceso a agua con un mínimo nivel de seguridad.
Agudización de la escasez de agua: en Nicaragua, se proyecta para el año 2050 habrá una disminución del 57% de los bosques importantes para el sector agua potable.
Las cuencas hidrográficas de Centroamérica han sido el escenario de desarrollo de las civilizaciones a lo largo de la historia y de manera reiterativa han sido afectadas por los desastres naturales.

Del mismo modo, estas áreas geográficas han sido intervenidas por el hombre, mediante el desarrollo de actividades agropecuarias, aprovechamiento forestal, generación hidroeléctrica, creación de lagos artificiales, construcción de sistemas de riego, transporte (fluvial), ecoturismo, desarrollo de industrias, urbanizaciones, y otras actividades con poca visión de sostenibilidad.



ORIGEN DEL AGUA

Los sistemas de abastecimiento de agua potable se pueden clasificar por la fuente del agua, del que se obtienen:




  • Agua de lluvia almacenada en aljibes. Está no necesariamente forma parte de un aljibe, ya que estos son construidos actualmente en las zonas urbanas.




  • Agua proveniente de manantiales naturales, donde el agua subterránea aflora a la superficie.




  • Agua subterránea, captada a través de pozos o galerías filtrantes.




  • Agua superficial (lleva un previo tratamiento), proveniente de ríos, arroyos, embalses o lagos naturales.




  • Agua de mar.

Según el origen del agua, para transformarla en agua potable deberá ser sometida a tratamientos, que van desde la simple desinfección y filtración, hasta la desalinización.


SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
Un sistema de abastecimiento de agua se compone por las diferentes partes, componentes, actividades y operaciones técnicas que permiten el abastecimiento de agua a una población determinada. En términos generales se puede decir que las formas de abastecimiento de agua son de dos tipos:
a) Formas Tradicionales
b) A través de sistemas de abastecimientos o acueductos.

FORMAS TRADICIONALES DE ABASTECIMIENTOS DE AGUAS EN LAS COMUNIDADES
Es la forma más común de cómo la comunidad se ha abastecido de agua. En la mayoría de los casos, la población toma el agua de fuentes tales como: pozos artesanales, quebradas, ríos, ojos de agua, manantiales, nacimientos. El agua en las comunidades es acarreada en su mayoría por las mujeres, niños y hombres, y lo hacen en cántaros o tinajas, tambos y galones del lugar del nacimiento o fuente hacía las viviendas donde es consumida por la familia, en muchos casos deben de recorrer grandes distancias a pié lo que hace que el abastecimiento sea muy dificultoso, esto implica que se invierta mucho tiempo solo en el acarreo de agua.

ABASTECIMIENTO DE AGUA A TRAVES DE SISTEMAS O ACUEDUCTOS
Las instalaciones permiten recoger el agua de las fuentes y conducirlas a la comunidad (tubería) distribuyéndola por medio de la red de abastecimiento hacía las tomas públicas (llena cántaros) o a nivel de los domicilios (predial) Un sistema de abastecimiento de agua está planificado y diseñado de manera que los usuarios del servicio puedan disponer de agua para las necesidades básicas de la familia y con la seguridad de que se le está proporcionando agua sanitariamente segura para el consumo, lo que le permite a las familias ahorrar tiempo, energía y dinero.

Existen diversos tipos de sistemas de abastecimiento de agua potable; estos utilizados según la necesidad de los pobladores o las condiciones que se presenta el lugar, entre algunos de los sistemas están:




SIGLAS

SIGNIFICADO

MABE

Mini Acueducto por Bombeo Eléctrico

MAG

Mini Acueducto por Gravedad

CM

Captación de Manantiales

PEBM

Pozos Excavados con Bomba Manual

PPBM

Pozo Perforado con Bomba Manual

PPCBM

Pozo Perforado Comunal con Bomba Manual


TIPOS DE SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO O ACUEDUCTO
a) Sistema de abastecimiento de agua por gravedad
Funciona por sí solo, el agua fluye por gravedad desde la captación al tanque y a la red de distribución, requiriendo solamente del control de válvulas para dar un buen servicio de agua a la comunidad. La fuerza del agua permite que de la captación que es el punto más alto, por gravedad llegue a uno más bajo o sea donde está ubicada la comunidad para que no exista problema en la conducción del agua. Se le llama de gravedad debido a que el sistema utiliza el peso del agua para conducirse. Dependiendo de la cantidad de agua y el tipo de almacenamiento el sistema por gravedad puede ser: de llena cántaros públicos o a través de chorros domiciliares (predial).
b) sistema de abastecimiento de agua por bombeo
El sistema por bombeo es cuando la fuente se encuentra en un nivel más bajo que la comunidad, por lo tanto se hace necesario elevar el agua a un nivel más alto, en donde se ubican los tanques de almacenamiento y distribución para que luego el agua llegue por gravedad a los distintos sectores de la comunidad.

Los sistemas de abastecimiento de agua por bombeo pueden ser de dos tipos:

a) Con bomba eléctrica.

b) con motor de gasolina o diesel.


c) Sistemas de abastecimiento por pozos equipados con bomba manual
Este es un sistema que consiste en la excavación o perforación de pozos, ubicados en lugares apropiados de la comunidad. Para la extracción del agua, se utilizan bombas manuales, como la bomba de mecate, bomba maya, de pistón entre otras, las cuales necesitan de la fuerza humana para sacar el agua del pozo. La cantidad de agua por familia, a través de este sistema es menor comparada con la cantidad de agua cuando se utiliza el abastecimiento por gravedad.


PARTES QUE COMPONEN UN SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
1. CAPTACIONES:
Las captaciones o presas tienen el fin de recoger el agua para llevarla a un tanque de almacenamiento o directamente al sistema de distribución. Las captaciones varían en su forma de construcción, bien por la topografía del terreno o por el tipo de sistema, por lo que pueden ser: captaciones abiertas o cerradas.
Captaciones abiertas:

Presa construida dentro de un río o quebrada, algunas veces la presa toma toda el agua de la fuente, otras sólo toma una parte que es lo que se necesita para el sistema.


Captaciones cerradas:

Presa construida en una vertiente o nacimiento.


Captación por pozos:

Es la captación de aguas subterráneas por medio de la perforación o excavación de pozos. El agua es sacada, recogida y elevada a un tanque de almacenamiento por diferentes métodos, como la bomba eléctrica, molino de viento etc.


2. LINEA DE CONDUCCION (LINEA ADUCTORA Y DE IMPELENCIA)
Es la red de cañería o tubería, que transporta el agua de la captación a un tanque de almacenamiento.
Se llama línea aductora: A la tubería que une la captación de agua con el tanque de almacenamiento, donde el tanque está a una altura menor que la presa, pues es un sistema por gravedad.
Línea de impelencia es el tramo de tubería que une la presa con el tanque de almacenamiento, donde el tanque está a una altura mayor que la presa, pues es un sistema por bombeo.

3. DESARENADOR:
Caja que se construye entre la fuente y el tanque de almacenamiento o distribución con el propósito de eliminar sedimentos, principalmente arena y materia orgánica que el agua acarrea cuando la fuente de abastecimiento es un río o quebrada, el objetivo es que los sedimentos se queden aquí y no lleguen al tanque de distribución o almacenamiento.
4. TANQUE DE ALMACENAMIENTO:
Llamado también tanque de distribución o reservorio, que sirve para almacenar el agua y poderla distribuir a toda la comunidad. Se construyen en la parte más alta de la comunidad para que así el agua baje por gravedad. Algunos tanques se construyen sobre la superficie del terreno otros sobre torres de concreto o de estructura metálica, a fin de elevarlos para que el agua alcance una altura adecuada para su distribución.
El tanque o depósito asegura que exista suficiente cantidad de agua en horas de mayor demanda, además sirve para tener reserva de agua al existir algún problema en la línea de conducción.
El almacenamiento del agua tratada tiene la función de compensar las variaciones horarias del consumo, y almacenar un volumen estratégico para situaciones de emergencia, como por ejemplo incendios. Existen dos tipos de tanques para agua tratada, tanques apoyados en el suelo y tanques elevados, cada uno dotado de dosificador o hipocloroso para darle el tratamiento y volverla apta para el consumo humano.
5. HIPOCLORADOR:
Es un tanque pequeño que se construye generalmente encima del tanque de almacenamiento, en el cual se introduce la solución madre del cloro, la cual se utilizará para desinfectar el agua contenida en el tanque.

6. RED DE DISTRIBUCION:
Es la tubería que va desde el pegue de la línea de conducción hasta las conexiones domiciliares, La red de distribución la forman tubería de menor diámetro, partiendo de esta las tomas domiciliares y/o los puestos públicos (llena cantaros); dicho en otras palabras la red de distribución se inicia en la primera casa de la comunidad; la línea de distribución se inicia en el tanque de agua tratada y termina en la primera vivienda del usuario del sistema. Consta de:


  • Estaciones de bombeo.




  • Tuberías principales, secundarias y terciarias.


7. CONEXIÓN DOMICILIAR:
Es la parte final de un sistema de abastecimiento. Consta de un tramo de tubería que une la red de distribución con una llave o chorro dentro del domicilio o en algunos casos llena cantaros.
8. VALVULAS:
Son dispositivos mecánicos de control que se utilizan tanto para cerrar, abrir o regular el flujo del agua.
IMPORTANCIA DE LA OPERACIÓN DEL SISTEMA DEABASTECIMIENTO
El sistema de agua se puede comparar con una máquina que el buen funcionamiento depende de que cada una de suspartes funcione bien. No es solo un sistema de tubería por donde entra, pasa y sale el agua en las conexiones, Existen tres razones importantes para efectuar la operación.
1. La cantidad y calidad del agua de las fuentes, sean estas de lagos, laguna, ríos o aguas subterráneas, constituye el primer factor para el buen funcionamiento del sistema, cuidar las fuentes y captar el agua en las presas, pozos perforados constituye la base fundamental del sistema.
2.Un tanque lleno es la primera condición para que llegue hasta los lugares más altos y apartados de la comunidad.
3.La presión del agua se logra con el manejo de válvulas. El abrir o cerrar válvulas permiten que acumulen presiones suficientes en la tubería para que el agua llegue a todas las conexiones del sistema, tanto en los lugares bajos como altos.

IMPORTANCIA DEL MANTENIMIENTO DEL SISTEMA
Existen dos tipos de mantenimiento:
a) Mantenimiento Preventivo:

Se entenderá como mantenimiento preventivo todas las acciones y actividades que se planifiquen y realicen para que no aparezcan daños en el equipo e instalaciones del sistema de agua, éste se realizará con el propósito de disminuir la gravedad de las fallas que puedan presentarse.


b) Mantenimiento Correctivo:

Como mantenimiento correctivo se entiende todas aquellas acciones que se ejecuten para reparar daños en el equipo e instalaciones ya sean estos causados por accidentes o deterioro a causa del uso.


La población a servir es el parámetro básico, para dimensionar los elementos que constituyen el sistema.

La metodología generalmente aplicada, requiere la investigación de las tasas de crecimiento histórico, las que sirven de base para efectuar la proyección de población.




Uno de los sistemas mas usados es el de gravedad como podemos apreciar en la siguiente imagen


CAPTACION Y ALMACENAMIENTO
La fase de abastecimiento comienza con la Captación del agua. De forma natural se recoge el agua de lluvia, nieve o granizo que ha precipitado sobre la superficie de la cuenca hidrográfica. Gracias a los procesos de escorrentía y filtración el agua llega hasta los embalses donde se produce su almacenamiento y regulación.
La captación de un manantial debe hacerse con todo cuidado, protegiendo el lugar de afloramiento de posibles contaminaciones, delimitando un área de protección cerrada.
La captación de las agua superficiales se hace a través de las bocatomas, en algunos casos se utilizan galerías filtrantes paralelas al curso de agua para captar las aguas que resultan así con un filtrado preliminar. La captación de las aguas subterráneas se hace a través de pozos o galerías filtrantes.

captacion

TRATAMIENTO
De un Sistema Genérico de Abastecimiento sobre la base de las etapas y procesos llevados a cabo en la ETAP.
En las E.T.A.P o Estaciones de Tratamiento de agua Potable, el agua recogida es sometida a diversos procesos para eliminar todos aquellos elementos que puedan resultar nocivos para los consumidores.
El tratamiento del agua para hacerla potable es la parte más delicada del sistema. El tipo de tratamiento es muy variado en función de la calidad del agua bruta. Una planta de tratamiento de agua potable completa generalmente consta de los siguientes componentes:


  • Reja para la retención de material grueso, tanto flotante como de arrastre de fondo.




  • Desarenador, para retener el material en suspensión de tamaño fino.




  • Floculadores, donde se adicionan químicos que facilitan la decantación de sustancias en suspensión coloidal y materiales muy finos en general.




  • Decantadores, o sedimentadores que separan una parte importante del material fino.




  • Filtros, que terminan de retirar el material en suspensión.




  • Dispositivo de desinfección.

TRATAMIENTO



Sistema Genérico
Sistema Genérico de Saneamiento
Las aguas pluviales, las aguas residuales urbanas y las industriales asimilables a urbanas, son recogidas a través de los sistemas de alcantarillado gestionados por los ayuntamientos.
Posteriormente, son evacuadas a los colectores-interceptores generales que las conducen hasta las Estaciones de Aguas Residuales (E.D.A.R) donde, como parte final del proceso de saneamiento, son depuradas y restituidas a los medios receptores (ríos y mar) con la calidad deseada.
El saneamiento incluye las funciones de:

  • Recogida: de las aguas residuales urbanas e industriales (asimilables a urbanas) mediante la red de saneamiento municipal y el alcantarillado.




  • Regulación y transporte: Regulación de caudales en aliviaderos. Transporte a través de conducciones (colectores e interceptores).




  • Depuración: en las Estaciones Depuradores de Aguas Residuales (E.D.A.R.).




  • Restitución: el agua depurada se devuelve al medio natural.

Para el diseño de un Sistema de Agua Potable en la zona rural, se requiere de una serie de normas y criterios que no necesariamente deben ser las normas del sector urbano, debido a que existen diferencias en ambos medios, considerando dentro de esas diferencias los factores culturales, económicos y sociales.


La población rural se puede dividir en los siguientes segmentos:


  • Rural Concentrado: Son poblaciones rurales de estabilidad relativa, en algunos casos con altas tasas de crecimiento poblacional. Su actividad socioeconómica está orientada principalmente a la comercialización agrícola-ganadera. Cuentan con algunos servicios básicos e infraestructura.



  • Rural Disperso: Son grupos poblacionales que se asientan en forma diseminada en valles y comarcas en las diferentes regiones del país. Carecen de servicios básicos e infraestructuras mínimas. Alto esparcimiento de viviendas y bajos ingresos con tendencia a niveles de subsistencias.



IMPACTO AMBIENTAL DE UN SISTEMA DE ABASTECIEMINTO DE AGUA POTABLE
Los proyectos de agua potable incluyen los siguientes elementos: la construcción, expansión o rehabilitación de represas y reservorios, pozos y estructuras receptoras, tuberías principales de transmisión y estaciones de bombeo, obras de tratamiento y sistemas de distribución; las provisiones para la operación y mantenimiento de cualquiera de las instalaciones arriba mencionadas; el establecimiento o fortalecimiento de las funciones de colocación de medidores, facturación y colección de pagos; y el fortalecimiento administrativo global de la empresa de agua potable.
Si bien un sistema de abastecimiento de agua potable tiene sin lugar a dudas un impacto sumamente positivo en la salud y el bienestar de muchas personas, la construcción de sus diversos componentes acarrea, potencialmente, algunos problemas.

Los sistemas de abastecimiento y tratamiento de agua potable tienen una gran importancia en las zonas rurales así como en las urbanas debido a que con un sistema apropiado la distribución del agua es mucho mas eficiente y mas rápida, además podemos decir que llega a los hogares mas purificada ya que atraves de los sistemas se implanta también el método de purificación, por esta y muchas mas razones es que podemos decir que los sistemas de abastecimiento y tratamiento de agua potable son de mucha importancia para nuestras vidas.


Por lo que hacemos el urgente llamado a nuestros queridos compañeros y profesores a que seamos consientes con el consumo del agua en nuestros hogares convirtiéndolo en un uso racionalizado y responsable.


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