DIAGNÓSTICO DEL ESTADO ACTUAL DE LA PTAP DEL MUNICIPIO DE …

DIAGNÓSTICO DEL ESTADO ACTUAL DE LA PTAP DEL MUNICIPIO DE

MONIQUIRÁ

LAURA MELIZA MONTIEL SIERRA

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA AMBIENTAL

TUNJA

2019

DIAGNÓSTICO DEL ESTADO ACTUAL DE LA PTAP DEL MUNICIPIO DE

MONIQUIRÁ

LAURA MELIZA MONTIEL SIERRA

Proyecto de Trabajo de Grado para optar al título de Ingeniera Ambiental

Director: Ingeniero César René Blanco Zúñiga

Magíster en Ingeniería con concentración en Medio Ambiente

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA AMBIENTAL

TUNJA

2019

AGRADECIMIENTOS

La autora agradece primeramente a Dios, fuente del conocimiento y sabiduría.

Al Ingeniero César René Blanco Zúñiga, director del proyecto, por sus

orientaciones y consejos oportunos, los cuales fueron fundamentales para la

realización del proyecto y por su apoyo y acompañamiento a lo largo de la carrera

profesional.

Al gerente de la Empresa de Servicios Públicos de Moniquirá S.A. E.S.P.,

Guillermo Valenzuela Galindo por permitir el desarrollo de este proyecto en favor

de la comunidad moniquireña; a todo el personal administrativo, profesional,

operativo y de redes, por su acompañamiento y por compartir sus conocimientos

en pro de este proyecto.

DEDICATORIA

A Dios,

Por brindarme la capacidad y sabiduría necesaria para sobreponerme ante las

adversidades y por haberme dado salud y fortaleza para lograr mis objetivos.

A mis padres y mi hermana,

Por haberme apoyado en todo momento y concepto, por sus consejos, sus

valores, por la motivación constante, por creer en mí y por su amor y sacrificio.

A mi familia,

Por preocuparse por mí a lo largo de mi vida, por acompañarme en cada etapa y

por darme fortaleza a lo largo de este proceso recordándome cada día las metas

por cumplir.

A mi novio Albert,

Por apoyarme cada día, brindarme su amor y confianza para seguir avanzando, y

por alentarme para continuar en los momentos de dificultad,

CONTENIDO

Pág.

INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 11

CAPÍTULO I PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ............... 12

1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE ESTUDIO ................................... 12

1.1.1. Pregunta general: ..................................................................................... 13

1.1.2. Preguntas específicas: ............................................................................. 13

1.2. LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA DEL ÁREA DEL TRABAJO DE GRADO 14

1.3. OBJETIVOS ................................................................................................ 15

1.3.1. GENERAL ................................................................................................ 15

1.3.2. ESPECÍFICOS ......................................................................................... 15

1.4. ALCANCE Y LIMITACIONES ...................................................................... 16

1.5. JUSTIFICACIÓN Y PERTINENCIA ............................................................. 17

1.6. MARCO TEÓRICO ...................................................................................... 19

1.6.1. Planta de Tratamiento de Agua Potable – PTAP ..................................... 19

1.6.2. Tipos de Plantas de Tratamiento de Agua Potable .................................. 19

1.6.3. Procesos de purificación del agua ........................................................... 20

1.6.4. Cascada de Aireación .............................................................................. 21

1.6.4. Floculación ............................................................................................... 21

1.6.5. Sedimentación ......................................................................................... 22

1.6.6. Tipos de filtros para potabilización ........................................................... 22

1.7. ESTADO DEL ARTE ................................................................................... 24

1.8. MARCO LEGAL ........................................................................................... 28

CAPÍTULO II INFORMACIÓN GENERAL ............................................................ 30

2.1. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS .................................................................... 30

2.2. ESTRUCTURA POBLACIONAL .................................................................. 32

2.2.1. Sectores económicos del Municipio ......................................................... 33

2.2.2. Análisis Poblacional ................................................................................. 36

2.2.3. Proyección lineal de la población ............................................................. 37

2.2.4. Proyección método geométrico ................................................................ 38

2.2.5. Proyección método exponencial .............................................................. 40

2.3. DETERMINACIÓN DE LAS NECESIDADES DE AGUA POTABLE ............ 42

2.4. NORMATIVIDAD APLICABLE ..................................................................... 45

CAPÍTULO III DIAGNÓSTICO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO .................... 50

3.1. Descripción general del sistema .................................................................. 50

3.2. Bocatoma .................................................................................................... 51

3.3. Desarenadores ............................................................................................ 53

3.4. Cascada de aireación .................................................................................. 54

3.5. Canaleta Parshall ........................................................................................ 56

3.6. Floculadores ................................................................................................ 59

3.7. Sedimentadores .......................................................................................... 65

3.8. Filtros ........................................................................................................... 67

3.9. Desinfección ................................................................................................ 71

CAPÍTULO IV CALIDAD DEL AGUA .................................................................... 75

4.1. CARACTERIZACIÓN DE LA FUENTE ........................................................ 75

4.2. CARACTERIZACIÓN DEL AGUA TRATADA .............................................. 80

CAPÍTULO V EVALUACIÓN OPERACIONAL ..................................................... 93

5.1. COSTOS DE POTABILIZACIÓN ................................................................. 93

CAPÍTULO VI ALTERNATIVAS PARA CONTROL OPERACIONAL ................... 96

6.2. MEJORAMIENTO DE INFRAESTRUCTURA ............................................ 109

6.3. PAUTAS DE CONTROL DE OPERACIÓN ............................................... 111

6.4. PROPUESTA DE GESTIÓN ..................................................................... 113

6.5. MECANISMOS DE ACCIÓN Y MEJORAMIENTO .................................... 115

CAPÍTULO VII CONCLUSIONES ....................................................................... 116

CAPÍTULO VIII .................................................................................................... 119

RECOMENDACIONES ....................................................................................... 119

BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................... 120

INDICE DE TABLAS

Tabla 1. Tipos de filtros. ........................................................................................ 22

Tabla 2: Distribución de población proyectada, Moniquirá 2019. .......................... 32

Tabla 3: Producción agrícola del municipio de Moniquirá por sectores. ................ 34

Tabla 4: Actividades económicas según ramas de actividad. ............................... 35

Tabla 5: Censos población urbana, Moniquirá. ..................................................... 36

Tabla 6: Censos poblacionales, Moniquirá. ........................................................... 37

Tabla 7: Tasa de crecimiento calculada. ............................................................... 38

Tabla 8: Proyección de población, método aritmético. .......................................... 38

Tabla 9: Tasa de crecimiento. ............................................................................... 39

Tabla 10: Proyección de población, método geométrico. ...................................... 39

Tabla 11: Tasa de crecimiento. ............................................................................. 40

Tabla 12: Proyección de población, método exponencial. .................................... 41

Tabla 13: Resultados proyecciones de población. ................................................ 41

Tabla 14: Contenido Título II, RAS 2017. .............................................................. 45

Tabla 15: Contenido Título II, Capítulo 3, RAS 2017. ............................................ 46

Tabla 16: Contenido Decreto 1575 de 2007. ......................................................... 46

Tabla 17: Características físicas. .......................................................................... 47

Tabla 18: Características químicas con reconocido efecto adverso a la salud

humana. ................................................................................................................ 48

Tabla 19: Características químicas con implicaciones sobre la salud. .................. 48

Tabla 20: Características químicas con mayores consecuencias económicas e

indirectas sobre la salud humana. ......................................................................... 49

Tabla 21: Características microbiológicas. ............................................................ 49

Tabla 22: Diagnóstico cascada de aireación, 1981. .............................................. 55

Tabla 23: Diagnóstico cascada de aireación, 2019. .............................................. 56

Tabla 24: Diagnóstico canaleta Parshall, 1981. .................................................... 57

Tabla 25: Diagnóstico canaleta Parshall, 2019. .................................................... 58

Tabla 26: Evaluación canaleta Parshall 6", condiciones 2019. ............................. 58

Tabla 27: Diagnóstico floculadores 1 y 2, 1981. .................................................... 61




Tabla 31: Parámetros iniciales para diseño de sedimentadores, años 1981 y 2019.

.............................................................................................................................. 66

Tabla 32: Diseño de sedimentadores, años 1981 y 2019. .................................... 66

Tabla 33: Parámetros iniciales para diseño de filtros, año 1981. .......................... 68

Tabla 34: Diseño de filtros, año 1981. ................................................................... 69


Tabla 36. Parámetros de diseño de filtros, año 2019. ........................................... 70



Tabla 39: Parámetros de diseño desinfección, año 1981. ..................................... 72

Tabla 40: Diseño desinfección, año 1981. ............................................................ 73

Tabla 41: Parámetros de diseño desinfección, año 2019. ..................................... 73

Tabla 42: Diseño desinfección, año 2019. ............................................................ 73

Tabla 43: Caracterización fisicoquímica y microbiológica Quebrada La Sicha,

enero de 2018. ...................................................................................................... 75


diciembre de 2018 ................................................................................................. 76


enero de 2019. ...................................................................................................... 77

Tabla 46: Caracterización fisicoquímica y microbiológica Quebrada La Sicha, julio

2019. ..................................................................................................................... 78

Tabla 47: Calidad de la fuente y grado de tratamiento. ......................................... 79

Tabla 48: Caracterización del agua tratada, enero de 2019. ................................. 81

Tabla 49: Caracterización del agua tratada, febrero de 2019 ............................... 82

Tabla 50: Caracterización del agua tratada, marzo de 2019 ................................. 83

Tabla 51: Caracterización del agua tratada, abril de 2019 ................................ 8485

Tabla 52: Caracterización del agua tratada, mayo de 2019 .............................. 8586

Tabla 53: Caracterización del agua tratada, junio de 2019 ............................... 8687

Tabla 54: Caracterización del agua tratada, julio de 2019 ................................ 8788

Tabla 55: IRCA mensual, enero - julio de 2019. .................................................... 89

Tabla 56: Caracterización del agua tratada, marzo 2019. ................................. 8990

Tabla 57: Caracterización del agua tratada, abril 2019. ........................................ 90

Tabla 58: Caracterización del agua tratada, mayo 2019. ...................................... 91

Tabla 59: Caracterización del agua tratada, junio 2019. ....................................... 91

Tabla 60: Resultados IRCA 2019. ......................................................................... 92

Tabla 61: Costos de potabilización, año base (2016). ........................................... 93

Tabla 62: Valor por unidad. ................................................................................... 94

Tabla 63: Comparación de tarifas por metro cúbico de agua. ............................... 95

Tabla 64: Análisis fisicoquímicos. .......................................................................... 97

Tabla 65: Análisis fisicoquímicos a dosificaciones hidroxicloruro de aluminio (P1) al

1% v/v. .................................................................................................................. 98

Tabla 66: Análisis fisicoquímicos a dosificaciones hidroxicloruro de aluminio (P1) al

1% v/v + Hidróxido de sodio 1% w/v. .................................................................... 99

Tabla 67: Análisis fisicoquímicos. ........................................................................ 103

Tabla 68: Análisis fisicoquímicos a dosificaciones sulfato de aluminio (P1) al 1%

v/v. ....................................................................................................................... 104

Tabla 69: Análisis fisicoquímicos a dosificaciones sulfato de aluminio (P1) al 1%

v/v + Hidróxido de sodio 1% w/v. ........................................................................ 105

Tabla 70: Recomendaciones de infraestructura. ................................................. 109

Tabla 71: Pautas de control de operación. .......................................................... 111

Tabla 72: Indicadores de seguimiento en cada proceso y escala de valoración. 113

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Ubicación del municipio de Moniquirá. ................................................... 14

Figura 2: Ubicación del municipio de Moniquirá. ................................................... 31

Figura 3: Crecimiento de población urbana, Moniquirá. ........................................ 36

Figura 4: Gráfica proyecciones de población. ....................................................... 42

Figura 5: Descripción general del sistema. ........................................................... 51

Figura 6: Bocatoma PTAP Moniquirá. ................................................................... 51



Figura 9: Desarenadores PTAP Moniquirá. ........................................................... 53

Figura 10: Desarenadores PTAP Moniquirá. ......................................................... 54

Figura 11: Cascada de aireación PTAP Moniquirá. ............................................... 55

Figura 12: Canaleta Parshall PTAP Moniquirá. ..................................................... 57

Figura 13: Floculadores PTAP Moniquirá. ............................................................. 60

Figura 14: Floculadores PTAP Moniquirá. ............................................................. 60

Figura 15: Sedimentadores PTAP Moniquirá. ....................................................... 65

Figura 16: Filtros PTAP Moniquirá. ....................................................................... 67

Figura 17: Filtros PTAP Moniquirá. ....................................................................... 68

Figura 18: Cuarto de cloro gaseoso PTAP Moniquirá. .......................................... 72

Figura 19: Procedimiento para ensayo de jarras. .................................................. 96

Figura 20: pH vs Coagulante. .............................................................................. 100

Figura 21: Color vs Coagulante. .......................................................................... 100

Figura 22: Turbiedad vs Coagulante. .................................................................. 101

Figura 23: Aluminio vs Coagulante. ..................................................................... 101

Figura 24: Porcentajes de remoción. ................................................................... 102

Figura 25: pH vs Coagulante. .............................................................................. 106

Figura 26: Color vs Coagulante. .......................................................................... 106

Figura 27: Turbiedad vs Coagulante. .................................................................. 107

Figura 28: Aluminio vs Coagulante. ..................................................................... 107

Figura 29: Procentajes de remoción. ................................................................... 108

11

INTRODUCCIÓN

El presente documento se desarrolla con el fin de realizar un diagnóstico técnico y

operativo de la Planta de Tratamiento de Agua Potable del municipio de Moniquirá,

ya que cuenta con una PTAP de tipo convencional, construida en el año 1981 para

un caudal de 35 L/s y actualmente se tratan hasta 50 L/s.

Para esto se analizó el funcionamiento de las unidades que la componen y el

comportamiento hidráulico de las mismas, con el fin de abastecer al municipio

acorde al desarrollo social y económico que ha tenido a través de los años y

resaltando la importancia de contar con un conjunto de estructuras óptimas que

permitan proveer agua potable de calidad a la población actual y futura.

Este documento presenta el diagnóstico de la PTAP, con base en los parámetros

de diseño y operación establecidos en la Resolución 0330 de 2017 y con las

características del agua potable establecidas en la Resolución 2115 de 2007.

Por último se proponen diferentes alternativas en cuanto a mejora de

infraestructura, control operacional y propuesta de gestión, con el fin de reducir

costos para la Empresa de Servicios Públicos de Moniquirá S.A. E.S.P y brindar

un servicio de alta calidad a la población.

12

CAPÍTULO I

PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE ESTUDIO

La Planta de Tratamiento de Agua Potable del municipio de Moniquirá está

ubicada dentro de casco urbano del municipio, se abastece de la quebrada La

Sicha ubicada en la serranía del Peligro. La planta es de tipo convencional, ya que

tiene las siguientes unidades: captación, línea de impulsión de agua cruda, planta

de tratamiento de agua potable, tanques de almacenamiento y redes de

distribución. La PTAP del municipio de Moniquirá cuenta con la capacidad para

tratar 35 L/s. El tren de tratamiento dentro de la planta consiste en:

desarenadores, cascada de aireación, canaleta Parshall, floculadores,

sedimentadores, filtros, tanque de contacto y desinfección.

La infraestructura de la PTAP del municipio de Moniquirá cuenta con

aproximadamente 40 años desde su construcción, por otro lado, actualmente se

supera el caudal de diseño ya que se tratan alrededor de 50 L/s lo que podría

significar que la planta potabilizadora no ofrezca los resultados esperados de

calidad del agua; además, dentro del proceso se evidencian varias fugas de agua

en las cuales no se ha identificado la causa, perdiendo grandes volúmenes de

agua y productos químicos usados en el tratamiento. Las unidades de tratamiento

requieren constantes lavados y mantenimiento, lo que representa pérdidas del

recurso hídrico, así como costos para la empresa prestadora del servicio.

La comunidad del municipio de Moniquirá se beneficia directamente del agua

tratada por la Empresa de Servicios Públicos, y se desconoce la afectación que

puede tener las falencias dentro de la planta, poniendo en riesgo la salud de los

habitantes que consumen este recurso hídrico y la utilizan en su diario vivir; Por

esta razón es necesario realizar un diagnóstico del estado actual de la planta para

identificar las posibles falencias dentro del tratamiento que ponen en riesgo la

calidad del agua y perjudican los costos dentro de la empresa de servicios

públicos.

13

De esta manera, se generan los siguientes interrogantes como síntesis del

problema de estudio:

1.1.1. Pregunta general:

¿Cuál es el estado actual de la Planta de Tratamiento de Agua Potable del

municipio de Moniquirá?

1.1.2. Preguntas específicas:

¿Cuáles son los procesos unitarios que componen la PTAP?

● ¿Cuáles son las características físico - químicas del agua antes y después

del tratamiento?

● ¿Qué falencias técnico-operativas existen en la PTAP?

14

1.2. LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA DEL ÁREA DEL TRABAJO DE GRADO

El proyecto se realizó en el municipio de Moniquirá, ubicado en la provincia

Ricaurte en el departamento de Boyacá, dista de la ciudad de Tunja a 56 Km, se

encuentra ubicado a 1.700 m.s.n.m. en la cordillera Oriental a 5°32’51” N y a

73°34’45” O. La Planta de Tratamiento de Agua Potable se encuentra en la Calle

13N° 4 - 110 en el barrio Las Colinas.

Figura 1. Ubicación del municipio de Moniquirá.

Fuente: ALCALDÍA DE MONIQUIRÁ. Ubicación de Moniquirá en el mapa de Boyacá.

Instituto para la cultura, el turismo, el deporte y la recreación de Moniquirá.

15

1.3. OBJETIVOS

1.3.1. GENERAL

Realizar un diagnóstico general del estado actual de la Planta de Tratamiento de

Agua Potable del municipio de Moniquirá.

1.3.2. ESPECÍFICOS

● Identificar los procesos unitarios de la PTAP.

● Evaluar los diseños hidráulicos teóricos y reales de la PTAP del municipio

de Moniquirá.

● Determinar las características físico - químicas del agua antes y después

del tratamiento de potabilización.

● Identificar las fallas dentro del proceso.

● Plantear posibles alternativas de mejoramiento.

16

1.4. ALCANCE Y LIMITACIONES

En un tiempo de cuatro (4) meses, se realizó un diagnóstico del estado actual de

la Planta de Tratamiento de Agua Potable del municipio de Moniquirá. Se

identificaron los diferentes problemas de funcionamiento dentro de la planta y qué

los ocasiona, de esta manera se plantearon posibles alternativas y mejoras para el

tratamiento del agua.

La Empresa de Servicios Públicos de Moniquirá S.A. E.S.P. apoyó en el desarrollo

del proyecto, la toma de muestras y ensayos de laboratorio para identificar las

características físico-químicas del agua antes y después del tratamiento, así

mismo el acceso a toda la información respecto a la PTAP y su diseño inicial. Por

otro lado, el presente proyecto se desarrolló en época de invierno, por esta razón

las características del agua a tratar eran más complejas para su muestreo y

posterior estudio.

17

1.5. JUSTIFICACIÓN Y PERTINENCIA

El agua es un recurso vital para el ser humano, y hace parte de su diario vivir en

las diferentes actividades que desarrolla, como la agricultura, industria y

ganadería, sin embargo el agua para consumo humano debe reunir diferentes

requisitos de calidad para evitar afectaciones en la salud humana.

Teniendo en cuenta las necesidades de agua potable en la población del

municipio de Moniquirá es importante evaluar las condiciones actuales dentro del

tratamiento para garantizar la prestación del servicio de agua apta para el

consumo humano. Moniquirá se encuentra dentro de los 104 municipios de

Boyacá que cuenta con sistema de acueducto y laboratorio para el control de la

calidad de agua, sin embargo, el agua suministrada está catalogada dentro del

nivel de riesgo medio para la salud1. Actualmente existe una población de 21.400

habitantes, de esta población sólo el 70% cuenta con el servicio de acueducto con

un consumo aproximado de 200L/H/d2 y según el PBOT del municipio se tiene

una tendencia de incremento poblacional del 3,4%, además, al ser un destino

turístico concurrido, Moniquirá cuenta con una población flotante en temporada de

vacaciones, lo que significa un aumento constante en la demanda del recurso

hídrico, por esto es necesario realizar un diagnóstico del tratamiento que

determine en qué condiciones se encuentra operando la planta potabilizadora y

para identificar las etapas donde existen deficiencias en el proceso.

La trascendencia de este proyecto radica en dar a conocer las falencias del

proceso de potabilización dentro de la Planta de Tratamiento de Agua Potable del

municipio de Moniquirá de manera que se dé a conocer si las condiciones de

diseño de la PTAP coinciden con las condiciones actuales de operación, y así

poder contrastar esta información respecto a la normatividad vigente, además

1 DEFENSORÍA DEL PUEBLO. Segundo Informe Defensorial, Diagnóstico Sobre Calidad de agua para

consumo Humano. Octubre 6 de 2006, pág. 95. 2 EMPRESA DE SERVICIOS PÚBLICOS DE MONIQUIRÁ S.A. E.S.P. 2015. Manual de operación del sistema

de acueducto.

18

comparar los parámetros físico-químicos del agua con la resolución 2115 de 2007,

de esta manera en un próximo proyecto se podrá proceder a realizar la

formulación de una propuesta de mejoramiento a la PTAP, que no sólo

beneficiará a la población sino también al recurso hídrico, ya que con la alternativa

de optimización se reducirán las pérdidas físicas de agua potable, costos de

mantenimiento y permitirá un mejor control operacional, además de proveer un

agua de mejor calidad a los habitantes del municipio.

19

1.6. MARCO TEÓRICO

La optimización de un sistema de tratamiento está definida como el proceso de

diseño para lograr el mejor equilibrio y la compatibilidad entre los componentes del

sistema o incrementar su capacidad o la de sus componentes, aprovechando al

máximo los recursos disponibles3. Por esta razón, para el desarrollo de este

proyecto es necesario tener en cuenta diferentes conceptos.

1.6.1. Planta de Tratamiento de Agua Potable – PTAP

Es una tecnología para purificar el agua para consumo humano, conformada por

unidades y operaciones de tipo hidráulico, químico o biológico, cuyo fin es reducir

la contaminación de características no deseables en el agua cruda para alcanzar

las exigencias legales en cuanto a calidad del agua para consumo.4

1.6.2. Tipos de Plantas de Tratamiento de Agua Potable

Convencionales

Es un sistema de tratamiento integrado que está compuesto por todas las

etapas para la obtención del agua potable como son: coagulación, floculación,

sedimentación, filtración y desinfección. Cada planta se debe diseñar de

acuerdo al análisis de agua y trazabilidad. Si el agua tiene alto contenido de

hierro se requiere un tratamiento de oxidación previo mediante torres de

aireación.

Compactas

Es un sistema integrado de tratamientos en varias etapas donde se incluye

todos los procesos requeridos para obtener el agua potable. Ocupan poco

3 MINISTERIO DE VIVIENDA, CIUDAD Y TERRITORIO. Resolución 0330 de 2017. Reglamento Técnico para

el sector de Agua Potable y Saneamiento Básico - RAS. 4 MALDONADO, W. 2018. Optimización de la planta de tratamiento de agua potable del municipio de Chipatá

- Santander. Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Bogotá D.C

20

espacio y se pueden ampliar fácilmente añadiendo módulos de clarificación y

de filtración.

1.6.3. Procesos de purificación del agua

Se tienen en cuenta las definiciones adoptadas por la Resolución 0330 de

2017 para las etapas de purificación.5

Bocatoma: Estructura hidráulica que capta el agua desde una fuente

superficial y la conduce al sistema hidráulico.

Desarenador: Componente destinado a la remoción de las arenas y sólidos

que están en suspensión en el agua, mediante un proceso de

sedimentación.

Aeración: Proceso en el que se produce paso del aire a través del agua con

el objetivo de oxigenarla o de excluir gases o sustancias volátiles.

Coagulación: Aglutinación de las partículas coloidales suspendidas

presentes en el agua, por efecto de cambio de carga eléctrica suscitado por

la adición de coagulantes.

Floculación: Aglutinación de partículas inducida por una agitación lenta de

la suspensión coagulada.

Sedimentación: Proceso por el cual los sólidos suspendidos en el agua se

decantan por gravedad.

Filtración: Proceso mediante el cual se remueven las partículas

suspendidas y coloidales del agua al hacerlas pasar a través de un medio

poroso.

5 MINISTERIO DE VIVIENDA, CIUDAD Y TERRITORIO. Resolución 0330 de 2017. Título 7. Reglamento

Técnico para el sector de Agua Potable y Saneamiento Básico - RAS.

21

Desinfección: Proceso físico o químico que permite la eliminación o

destrucción de los organismos patógenos presentes en el agua.

Almacenamiento: Acción destinada a almacenar un determinado volumen

de agua para cubrir los picos horarios y la demanda contra incendios.

1.6.4. Cascada de Aireación

Los aireadores en cascada dejan caer el agua, en láminas o capas delgadas sobre

uno o más escalones de concreto, donde se produce una pérdida de energía, la

aireación cumple sus objetivos de purificación del agua mediante el arrastre o

barrido de las sustancias volátiles causado por la mezcla turbulenta del agua con

el aire y por proceso de oxidación de metales y gases6. Las funciones más

importantes de la aireación son:

● Transferir el oxígeno al agua para aumentar el oxígeno disuelto.

● Remover gases.

● Oxidar hierro y manganeso.

● Remover compuestos orgánicos volátiles.

● Remover sustancias volátiles que producen olores y sabores en el agua.

1.6.4. Floculación

La floculación se refiere a la aglomeración de partículas coaguladas, que forman

una partícula de mayor tamaño llamada floc. Es el proceso por el cual se

desestabilizan los coloides, se provee una mezcla suave de partículas para

incrementar la tasa de encuentros o colisiones entre ellas sin romper o disturbar

los agregados preformados. La floculación está influenciada por fuerzas químicas

y físicas como la carga eléctrica de las partículas, capacidad de intercambio y

6 CÁRDENAS, A., MEDINA, J. 2017. Diseño y construcción de una planta de tratamiento de agua potable a

escala para el laboratorio de hidráulica de la universidad Santo Tomás. Universidad Santo Tomás. Bogotá D.C

22

concentración del flóculo, pH, temperatura del agua, y concentración de

electrolitos.7

1.6.5. Sedimentación

Los sedimentadores remueven las partículas, previamente coaguladas y

floculadas, por medio de la fuerza de gravedad. La sedimentación se puede dar de

diferentes formas, según la naturaleza de los sólidos. En los tipos de sólidos se

encuentran las partículas discretas, estas no cambian su tamaño, forma o peso

cuando se están sedimentando; las partículas floculentas y precipitantes en las

cuales la densidad y el volumen cambia cuando se produce el choque entre estas

a medida que se sedimentan.8

1.6.6. Tipos de filtros para potabilización

El objetivo de la filtración es separar las partículas que no han sido retenidos en

los procesos anteriores del tratamiento, que es de aproximadamente del 10%, por

otro lado, impide la interferencia de la turbiedad con la desinfección.9

Tabla 1. Tipos de filtros.

SEGÚN

VELOCIDAD DE

FILTRACIÓN

SEGÚN MEDIO

FILTRANTE

SEGÚN EL

SENTIDO DE

FLUJO

SEGÚN LA CARGA

SOBRE EL LECHO

Rápidos

Arena, antracita,

mixtos (arena y

antracita), mixtos

(arena, antracita y

granate)

Ascendentes,

descendentes, flujo

mixto

Por gravedad, por

presión

Lentos Arena

Descendentes,

ascendentes,

horizontal

Por gravedad, por

presión

Fuente: Adaptado de: CÁRDENAS J., CASAS J. 2017.

7 ROJAS, R. 2000. Purificación del agua. Bogotá D.C.

8 CPARDENAS. Op. Cit.

9 ROMERO, J. 2009. Purificación del agua: Filtración. Escuela Colombiana de Ingeniería. Bogotá D.C

23

Medios filtrantes

Existen muchos tipos de medios filtrantes, como son: arena sílica, zeolitas,

antracitas, etc. los cuales producen resultados satisfactorios en la filtración del

agua y pueden usarse en diversos tamaños y alturas de cama. Las condiciones

del agua a tratar son las que indican qué tipo y cantidad de medio filtrante debe

usarse en el tratamiento. La filtración es función tanto del tamaño del medio

filtrante como de la altura de la cama. Los tratamientos de agua pueden utilizar

filtros de camas simples, un solo medio filtrante dual o múltiple.10

10

PANACHLOR. 2017. Agua potable, aguas residuales, filtración y minerales.

24

1.7. ESTADO DEL ARTE

Informe sobre el estado de los recursos naturales y del ambiente en el

departamento de Boyacá (2012 - 2013) - Contraloría General de

Boyacá.11

El objetivo de este informe es analizar la gestión de las políticas públicas respecto

a los recursos naturales y el ambiente, realizado por las entidades territoriales del

departamento de Boyacá, donde se enmarca la gestión ambiental de 122

municipios sujetos de control por la Contraloría General de Boyacá. En este

informe se incluye un análisis detallado del estado actual de las Plantas de

Tratamiento de Agua Potable de cada municipio.

En el segundo capítulo se realiza el análisis de los resultados de la vigilancia de la

calidad del agua para el consumo humano en los municipios de Boyacá, donde el

municipio de Moniquirá para el casco urbano cuenta con un IRCA de 2,73%

ubicándolo en la clasificación “Sin riesgo”, por otro lado el IRCA para el casco rural

del municipio de Moniquirá tiene un valor de 80,44% obteniendo la clasificación de

“Inviable Sanitariamente”. Finalmente se recomienda atención y vigilancia para

tomar acciones urgentes y alcanzar un IRCA sin riesgo a corto plazo.

Evaluación técnico-económica de la Planta de Tratamiento de Agua

Potable del municipio de Moniquirá - Julie Katerine Rodríguez

Guerrero.12

En este estudio realizado para la escuela de Ingeniería Química de la Universidad

Industrial de Santander, se elaboró una evaluación técnico-económica de la planta

de tratamiento de agua potable con el fin de plantear posibles soluciones para la

optimización del proceso de potabilización de agua y garantizar la calidad de la

11

AGUILAR, V. (2013). Informe sobre el estado de los recursos naturales y del ambiente en el departamento

de Boyacá (2012 - 2013). Contraloría General de Boyacá. 12

RODRÍGUEZ, J. 2007. Evaluación técnico-económica de la planta de tratamiento de agua potable del

municipio de Moniquirá. Universidad Industrial de Santander. Escuela de Ingeniería Química. Bucaramanga.

25

misma. En este proyecto se realizó inicialmente un diagnóstico de la planta de

tratamiento, posteriormente se desarrollaron pruebas de tratabilidad, en las que se

analizaron diferentes variables que intervienen en los procedimientos de

potabilización a fin de optimizarlos, principalmente en las etapas de coagulación y

floculación.

Por último se formuló un plan de mejoramiento donde se tienen en cuenta diversas

estrategias como: capacitación del personal, jornadas de mantenimiento

estructural de la planta, limpieza y desinfección, se hace una especial

recomendación para el sistema de filtración donde se indica que los filtros tienen

un nivel bajo de eficiencia a pesar del mantenimiento realizado al lecho filtrante.

Optimización de la Planta de Tratamiento de Agua Potable del

municipio de Chipatá (Santander) - William Gustavo Maldonado

Pinzón.13

En este proyecto se propuso la optimización de la PTAP del municipio de Chipatá,

donde inicialmente se realizó un diagnóstico dentro de la planta observando el

estado y funcionamiento de las unidades que la componen. Mediante la

recolección de información y análisis de equipos y unidades de tratamiento se

determinó el diagnóstico actual de la planta. En el diagnóstico del proceso se

identificó el estado de la estructura física de la PTAP, la cual es de tipo hidráulico

convencional, donde se analiza el periodo de diseño y la población de diseño

usados en los cálculos teóricos, en la descripción de las unidades del tren de

tratamiento en su mayoría se describen en estado físico bueno, resaltando las

características operacionales, las cuales en su mayoría no se están realizando por

personal certificado. Por último, se realizaron las recomendaciones para la

optimización de la planta y su mejoramiento.

13

MALDONADO, W. 2018. Optimización de la planta de tratamiento de agua potable del municipio de Chipatá

(Santander). Universidad Francisco José de Caldas. Bogotá D.C

26

Diseño del plan de optimización de la Planta de Tratamiento de Agua

Potable de la vereda El Tobal, Subachoque - David Camilo Quiñones,

Giselle Camila Rojas.14

En este estudio se indicó que la planta de tratamiento de la vereda El Tobal detuvo

su funcionamiento por falta de recursos económicos para el año 2011, por esta

razón la estructura de la planta se ha deteriorado, por lo tanto se propone el plan

de optimización operativo y estructural para la planta de esta vereda, se

encontraron puntos clave en el estudio, los cuales fueron el aireador y el filtro.

Para el diagnóstico y evaluación del sistema de tratamiento se realizaron los

cálculos de diseño teniendo en cuenta la proyección usada para su construcción,

puesto que la empresa prestadora del servicio no contaba con los cálculos de

diseño de la planta, este resultado se contrastó con las condiciones actuales de

operación de la planta, para así replantear un diseño de optimización en los

aspectos críticos de funcionamiento.

Propuesta para el mejoramiento de la Planta de Tratamiento de Agua

Potable del municipio de Bituima, Cundinamarca - Sandra Milena

Sánchez, María Paula Peña.15

En el desarrollo de este proyecto se propone el mejoramiento de la planta de

tratamiento de agua potable del municipio de Bituima, a través de un diagnóstico,

diseños de alternativas y evaluación de las mismas. En este proyecto se realizó

una inspección de la ptap, teniendo en cuenta los cálculos y diseños iniciales,

según la información técnica recopilada. Se realizaron pruebas hidráulicas para

evaluar el funcionamiento de las unidades que componen el tratamiento, por otro

lado, se realizaron muestreos y caracterizaciones físico químicas del afluente e

identificar los problemas de construcción y operación. Dentro de los resultados del

diagnóstico se evidenció que se capta más agua de lo establecido en la

concesión, por otro lado, se obtuvieron buenos resultados de la fuente de agua y

14

QUIÑONES, D., ROJAS, G. 2017. Diseño del plan de optimización de la planta de tratamiento de agua

potable de la vereda El Tobal, Subachoque. Universidad Santo Tomás. Bogotá D.C. 15

SÁNCHEZ, S., PEÑA, M. 2011. Propuesta para el mejoramiento de la planta de tratamiento de agua potable del municipio de Bituima, Cundinamarca. Universidad de La Salle. Bogotá D.C.

27

se indica que se requiere un tratamiento que incluya desinfección principalmente.

Por último se detectaron problemas de operación, ya que no hay presencia

constante de operarios y las unidades funcionan por temporadas, por otro lado no

hay una aplicación correcta de los químicos requeridos en el proceso.

Diagnóstico del sistema operativo de la Planta de Tratamiento de Agua

Potable Guacavía en el municipio de Cumaral, Departamento del Meta -

Juan Camilo Loaiza Soto.16

El objetivo de este estudio fue realizar un diagnóstico del sistema operativo de la

PTAP Guacavia en el municipio de Cumaral, con el propósito de identificar cuáles

son los procesos unitarios ineficientes. Para el desarrollo de este proyecto se

evaluaron los diseños hidráulicos teóricos y reales en la PTAP, donde se

contrastaron las condiciones hidráulicas reales de la operación respecto a la

normatividad. Se realizó un diagnóstico de los procesos unitarios y el estado de

los equipos de la PTAP, analizando la situación actual del sistema de tratamiento,

evaluando el diseño conceptual junto con los parámetros hidráulicos de cada

etapa, por último se analizó los parámetros físico químicos respecto a la

resolución 2115 de 2017 y así plantear alternativas de mejoramiento.

16

LOAIZA, S. 2018. Diagnóstico del sistema operativo de la Planta de Tratamiento de Agua Potable Guacavía en el municipio de Cumaral, Departamento del Meta. Facultad de Ingeniería. Universidad Santo Tomás.

28

1.8. MARCO LEGAL

Constitución Política de Colombia

Fue expedida en el año 1991 y en sus artículos 366, 367 y 370 habla sobre la

prestación del servicio público de agua potable y del papel del estado en la

consecución de una buena calidad, cobertura, calidad y financiación como ente

administrativo y de control.17

Resolución 2115 de 2007

Fue expedida por el ministerio de Ambiente, vivienda y desarrollo territorial y es

por medio de la cual se señalan las características, instrumentos básicos y

frecuencias del sistema de control de la calidad del agua para el consumo

humano.18


Fue expedida por el ministerio de vivienda, ciudad y territorio y su capítulo 3 está

dirigido a todo lo concerniente a sistemas de potabilización de aguas como los

estudios y diseños de un sistema de potabilización con el fin de cumplir los

requisitos mínimos de calidad del agua para consumo suministrada a la

comunidad.19

Decreto 1575 de 2007

Fue expedido por el ministerio de protección social y es por el cual se establece el

sistema para la protección y control de la calidad del agua para el consumo

humano.20

17

PRESIDENCIA DE LA REPÚBLICA, 1991. Constitución Política de Colombia. 18

REPÚBLICA DE COLOMBIA. Ministerio de la Protección Social y Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. Bogotá, D.C., junio de 2007. 19

República de Colombia. Ministerio de Vivienda, Ciudad y territorio. Resolución número 0330, 08 de junio de 2017. 20

República de Colombia. Congreso de Colombia. Ley 99 de 1993. (diciembre 22 de 1993)

29


Por la cual se definen las bases para el cálculo de la depreciación y se establece

la tarifa mínima de la tasa por utilización de aguas.

Ley 99 de 1993

Por la cual se crea el ministerio de medio ambiente y el sistema nacional

ambiental SINA y se reorganiza el sector público encargado del manejo del medio

ambiente.21

Decreto Ley 2811 de 1974

Código Nacional de los Recursos Naturales Renovables y de Protección al Medio

Ambiente. Reglamenta el uso y calidad del agua, los cauces, el dominio del agua y

las cuencas hidrográficas y su ordenación.22

21

REPÚBLICA DE COLOMBIA. Congreso de Colombia. Ley 99 de 1993. (diciembre 22 de 1993) 22

REPÚBLICA DE COLOMBIA. Decreto 2811 de 1974. (diciembre 18 de 1974)

30

CAPÍTULO II

INFORMACIÓN GENERAL

Para realizar el correcto diagnóstico de la planta de tratamiento del municipio de

Moniquirá es necesario conocer las características físicas del municipio y su

estructura poblacional, con el fin de conocer el crecimiento población y determinar

las necesidades de agua potable actuales y futuras del municipio.

Se obtuvo la información del municipio y su población en el PBOT vigente,

además se tomó la información suministrada por el DANE sobre censos

poblacionales de diferentes años para realizar la proyección de población, esta se

realizó a partir del formato de proyección proporcionada por CORPOBOYACÁ. Por

último se realizó el cálculo de las necesidades de agua potable teniendo en cuenta

las características del municipio y tomando como referencia la Resolución 0330 de

2017.

2.1. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS

El área del municipio de Moniquirá se define por la división político administrativa

del Departamento de Boyacá, a nivel provincial comparte su territorio con los

municipios de San José de Pare hacia el Norte, al oriente con Togüí y Arcabuco

(Departamento de Boyacá) y Gámbita (Departamento de Santander), al occidente

con los municipios de Puente Nacional y Barbosa en el departamento de

Santander, y al sur con Santa Sofía y Gachantivá. El municipio de Moniquirá se

integra al sistema de ciudades de la provincia de Ricaurte del Departamento de

Boyacá.

Según el PBOT23 la provincia de Ricaurte está conformada por los municipios de

Santana, Chitaraque, San José de Pare, Togüi, Moniquirá, Arcabuco, Gachantivá,

Santa Sofía, Villa de Leyva, Sutamarchán, Ráquira, Sáchica y Tinjacá. A pesar de

conformar una unidad administrativa provincial, operan en dos unidades 23

ALCALDÍA MUNICIPAL DE MONIQUIRÁ BOYACÁ. Plan Básico de Ordenamiento Territorial Moniquirá

Boyacá 2003 – 2013. Capítulo II: Caracterización de la Estructura Ambiental Regional. p. 2.

31

autónomas, denominadas Ricaurte Alto, que se conforma por Villa de Leyva,

Gachantivá, Santa Sofía, Sutamarchán, Sáchica, Tinjacá y Ráquira, por otro lado,

se denomina Ricaurte Bajo al vínculo entre los municipios de Santana, Chitaraque,

San José de Pare, Togüi, Arcabuco y Moniquirá.

El municipio de Moniquirá está situado a 5°32’51” N y a 73°34’45” O, a 56 Km de

la ciudad de Tunja. El área total del municipio es de 218 Km2 que se encuentran

entre los 1700 m.s.n.m. La temperatura promedio en el transcurso del año varía de

11°C a 24°C.

El comportamiento espacial y temporal de la precipitación se ve afectado

principalmente por la influencia de la ZCIT y en menor grado, por movimientos

convectivos de masas de aire locales que originan nubosidad y precipitación.

Teniendo en cuenta la información de la estación meteorológica del IDEAM, el

PBOT del municipio de Moniquirá presenta que en los meses de abril, mayo,

septiembre, octubre y noviembre son los meses donde se presentan lluvias de alta

intensidad de precipitación con mayor frecuencia en el año; por otro lado, los

meses con menor intensidad de precipitación son enero y febrero.

Figura 2: Ubicación del municipio de Moniquirá.

Fuente: ALCALDÍA DE MONIQUIRÁ. Ubicación de Moniquirá en el mapa de Boyacá.

Instituto para la cultura, el turismo, el deporte y la recreación de Moniquirá.

32

2.2. ESTRUCTURA POBLACIONAL

Para el año 1997, la provincia de Ricaurte Bajo contaba con una población de

1’344.857 habitantes, donde Moniquirá representa el municipio con mayor

densidad poblacional, para una extensión de 218 Km2 y 23.473 habitantes, su

densidad poblacional era de 108 hab/Km2. Las estadísticas para el año 2002

muestran que el municipio de Moniquirá fue el único municipio de la provincia que

aumentó su densidad poblacional, con un valor de 110 hab/Km2, mientras que los

otros municipios presentaron reducciones. 24

Con base en la información presentada por el DANE para el censo del año 2005,

la población proyectada de Moniquirá para el año 2019 es de 21.182 habitantes,

repartidos en 10.715 habitantes en la cabecera municipal (50,58%) y 10.467

habitantes en el resto del municipio (49,41%). 25

Tabla 2: Distribución de población proyectada, Moniquirá 2019.

ÁREA HABITANTES %

Urbana 10.715 50,58%

Resto 10.467 49,41%

Total 21.182 100%

Fuente: DANE, proyección de municipios (2005 – 2020)

24 ALCALDÍA MUNICIPAL DE MONIQUIRÁ BOYACÁ. Plan Básico de Ordenamiento Territorial Moniquirá

Boyacá 2003 – 2013. Capítulo III: Componente demográfico. p. 3. 25 DANE. (2005). Proyecciones de población municipales por área (2005 – 2020).

33

2.2.1. Sectores económicos del Municipio

De acuerdo a la información que se presenta en el Plan Básico de Ordenamiento

Territorial del municipio de Moniquirá vigente (2003 – 2013), del total de la

población del municipio de Moniquirá, un 64,81% se encuentra en edad de

trabajar, lo que muestra una alta participación de la población en la franja de

jóvenes, aunque supone la exclusión de la población en edad escolar (3 a 18

años) se ve expandida por las escasas condiciones de ingreso familiar, que

motivan a la deserción escolar y ejerce presión sobre los jóvenes para ingresar al

mercado laboral. La población en edad de trabajar según la información que se

registra en el PBOT, es de 15.433 habitantes, de la cual se registró una tasa de

60,38% de participación (12.308 habitantes) en la población económicamente

activa para el año 2002.

La tasa total de desempleo para el año 2002 se registró en un porcentaje de

23,06%, que para ese entonces se ubicó sobre el promedio nacional (14,1% para

julio de 2003). Actualmente, Boyacá es uno de los departamentos con menor tasa

de desempleo, de acuerdo a lo reportado por el DANE26 la tasa de desempleo en

Boyacá para el 2018 fue de 7,4%, por debajo del promedio nacional que fue de

9,7%.

El estudio regional formulado por el SENA27 para el departamento de Boyacá para

el año 1996, muestra que el 87,1% del empleo de la provincia de Ricaurte se

concentra en el sector agropecuario.

En el municipio de Moniquirá, la producción más representativa se encuentra en el

sector agrícola, según las evaluaciones agropecuarias del año 2001.28 En la

siguiente tabla se observan el número de productores según el sector agrícola

para el año 2001.

26

DANE. (2019). Mercado laboral por departamentos del año 2018, boletín técnico. Bogotá D.C. p. 23. 27

SENA. 1996. Estudio Regional de empleo en la provincia Ricaurte. 28

ALCALDÍA MUNICIPAL DE MONIQUIRÁ Boyacá. Plan Básico de Ordenamiento Territorial Moniquirá

Boyacá 2003 – 2013. Capítulo V: Subdimensión económica. p. 32.

34

Tabla 3: Producción agrícola del municipio de Moniquirá por sectores.

PRODUCTO PRODUCTORES

Café 2.100

Caña de miel 600

Caña panelera 500

Guayaba 1.200

Mora 200

Plátano 2.100

TOTAL 6.700

Fuente: ALCALDÍA DE MONIQUIRÁ, PBOT (2003 – 2013).

En Moniquirá, la población rural está vinculada a actividades agrícolas y

pecuarias, del total de la población económicamente activa en este sector (8.359

habitantes registrados para el año 2002) el 68% se encuentra realizando labores

agrícolas, sin embargo, estas actividades en su mayoría se desarrollan en torno a

la producción familiar de autoconsumo.

El empleo urbano en el municipio se localiza principalmente en actividades

comerciales y de servicio, donde predominan las industrias de bocadillo y

derivados lácteos con establecimientos de menor escala que surten el mercado

local, algunos establecimientos para la producción de ornamentación y productos

de construcción, por otro lado, existen microempresas o unidades económicas de

carácter familiar. El sector comercial es el que mayor número de establecimientos

presenta con respecto a los demás sectores de actividades económicas urbanas.

35

Teniendo en cuenta la información presente en el PBOT29 del municipio, las

actividades comerciales según ramas de actividad registradas en la Cámara de

Comercio de Tunja, para el año 2002 son las siguientes:

Tabla 4: Actividades económicas según ramas de actividad.

ACTIVIDAD N° DE

ESTABLECIMIENTOS

Expendio de víveres al

detal 84

Venta de textiles y

vestuario 26

Miscelánea 10

Venta de productos

agropecuarios 10

Consumo de licores 7

Drogas y cosméticos 7

Expendio de carnes y

verduras 5

Papelerías 5

Expendio de víveres al

por mayor 4

Venta de repuestos 4

Venta de materiales para

construcción 4

Alquiler de videojuegos 2

Venta de

electrodomésticos 2

Almacén de productos 1

Vidrierías 1

TOTAL 172

Fuente: Cámara de Comercio de Tunja, 2002.

La mayor parte de estos establecimientos son destinados a cubrir la demanda de

bienes de consumo final y básicos de la canasta familiar, algunos negocios

29

ALCALDÍA MUNICIPAL DE MONIQUIRÁ Boyacá. Plan Básico de Ordenamiento Territorial Moniquirá

Boyacá 2003 – 2013. Capítulo V: Subdimensión económica. p. 27.

36

desaparecen rápidamente y por otro lado, algunas actividades de comercio

transitorio aparecen en épocas de turismo o festividades.

2.2.2. Análisis Poblacional

La estimación se realizó a partir de la información del número de habitantes de los

censos realizados a nivel nacional, especialmente de la zona urbana del

municipio, que se abastece por la planta de tratamiento de agua potable30.

Tabla 5: Censos población urbana, Moniquirá.

AÑO Población

(hab)

1964 4.882

1973 6.680

1985 7.908

1993 7.972

2005 10.006

Fuente: DANE, Censos (1964 – 2005).

Figura 3: Crecimiento de población urbana, Moniquirá.

Fuente: Autora

30

DANE. Censo Nacional de Población y Vivienda. (1964 – 2005).

37

De acuerdo a la Resolución 0330 de 2017, por la cual se adopta el Reglamento

Técnico para el Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico – RAS, se

establece en el Título 2, Capítulo 1, Artículo 40 que para todos los componentes

de los sistemas de acueducto, alcantarillado y aseo, se adopta como periodo de

diseño 25 años. Por lo anterior, las proyecciones de población se presentan cada

5 años, desde el año 2019 hasta el 2044. Se tienen en cuenta los siguientes datos

iniciales para cada método de proyección:

Tabla 6: Censos poblacionales, Moniquirá.

CENSO POBLACIÓN

(Cabecera)

1985 7.908

1993 7.972

2005 10.006

Fuente: DANE.

2.2.3. Proyección lineal de la población

El método aritmético supone un crecimiento vegetativo balanceado por la

mortalidad y la emigración. La ecuación para calcular la población proyectada es

la siguiente:

Para calcular el valor de K, se toma el valor del último censo y el del censo inicial,

como se muestra a continuación:

Dónde:

38

En la siguiente tabla se muestran los datos obtenidos para el análisis poblacional

de la cabecera municipal en el municipio de Moniquirá aplicando el método

aritmético.

Tabla 7: Tasa de crecimiento calculada.

K" K"prom

89 8,0

169,5

Fuente: Autora.

Tabla 8: Proyección de población, método aritmético.

AÑO POBLACIÓN

(Hab)

2019 11.249

2024 11.692

2029 12.136

2034 12.580

2039 13.024

2044 13.467

Fuente: Autora.

2.2.4. Proyección método geométrico

Este método es útil en poblaciones que muestran importante actividad económica,

que genera un apreciable desarrollo y que poseen importantes áreas de

expansión, las cuales pueden ser dotadas de servicios públicos. La ecuación que

se emplea es:

39

Donde r es la tasa de crecimiento anual en forma decimal y las demás variables se

definen igual que el método anteriormente mencionado. La tasa de crecimiento

anual se calcula de la siguiente manera:

(

)

En la siguiente tabla se presentan los valores de la población proyectada por el

método geométrico:

Tabla 9: Tasa de crecimiento.

R rprom

0,0101 0,00101

0,01912

Fuente: Autora

Tabla 10: Proyección de población, método geométrico.

AÑO POBLACIÓN

(Hab)

2019 11.512

2024 12.103

2029 12.724

2034 13.377

40

2039 14.064

2044 14.786

Fuente: Autora

2.2.5. Proyección método exponencial

Para este método se requiere conocer por lo menos tres censos para determinar

el promedio de la tasa de crecimiento de la población. Se recomienda su

aplicación a poblaciones que muestren apreciable desarrollo y posean abundantes

áreas de expansión. La ecuación empleada es la siguiente:

Donde k es la tasa de crecimiento de la población, la cual se calcula como el

promedio de las tasas calculadas para cada censo, así:

Dónde:

Tabla 11: Tasa de crecimiento.

K Kprom

0,0100 0,0010

0,0189

Fuente: Autora.

41

Tabla 12: Proyección de población, método exponencial.

AÑO POBLACIÓN

(Hab)

2019 11.505

2024 12.093

2029 12.712

2034 13.362

2039 14.045

2044 14.763

Fuente: Autora.

En la siguiente tabla se evidencian los resultados obtenidos:

Tabla 13: Resultados proyecciones de población.

AÑO MÉTODO

ARITMÉTICO

MÉTODO

GEOMÉTRICO

MÉTODO

EXPONENCIAL PROMEDIO

2019 11.249 11.512 11.505 11.422

2024 11.692 12.103 12.093 11.963

2029 12.136 12.724 12.712 12.524

2034 12.580 13.377 13.362 13.106

2039 13.024 14.064 14.045 13.711

2044 13.467 14.786 14.763 14.339

Fuente: Autora

42

Figura 4: Gráfica proyecciones de población.

Fuente: Autora.

2.3. DETERMINACIÓN DE LAS NECESIDADES DE AGUA POTABLE

La Empresa de Servicios Públicos de Moniquirá S.A. E.S.P. no cuenta con datos

confiables sobre el consumo real de agua que se genera en la población, por lo

anterior el cálculo de la dotación neta se hizo según la Tabla 1. Dotación neta

máxima por habitante según la altura sobre el nivel del mar de la zona atendida de

la Resolución 0330 de 2017 (RAS). Para el municipio de Moniquirá la dotación

neta corresponde a 130 litros por habitante al día (130 L/hab*día), pues se

encuentra a una altura entre 1000 – 2000 m.s.n.m.

Con base en la dotación neta, se pudo proyectar la dotación bruta, la cual tiene en

cuenta las pérdidas técnicas máximas en todos los componentes del sistema,

teniendo en cuenta la Resolución 0330 de 2017, Artículo 44, se asumió como

43

porcentaje de pérdidas técnicas máximas el valor de %p=25%. Para determinar la

dotación bruta se utiliza la siguiente expresión:

Por lo tanto la dotación bruta corresponde a 173 L/Hab*día.

Para determinar la demanda de caudal, para el periodo de diseño (1981), periodo

actual y proyección, se debe calcular el caudal medio diario (Qmd), el caudal

máximo diario (QMD) y el caudal máximo horario (QMH), mediante las siguientes

expresiones:

Dónde:

(

)

Caudal medio diario:

44

Caudal máximo diario:

Caudal máximo horario:

45

2.4. NORMATIVIDAD APLICABLE

Resolución 0330/2017 – Reglamento Técnico para el Sector de Agua

Potable y Saneamiento Básico – RAS31.

En el Título II se incluyen los requisitos, parámetros y procedimientos técnicos

mínimos que obligatoriamente deben reunir los diferentes procesos involucrados

en la planeación, diseño, construcción, supervisión técnica, puesta en marcha,

operación y mantenimiento de los sistemas de acueducto, alcantarillado y/o aseo

que se desarrollen, para garantizar su estabilidad, durabilidad, funcionalidad,

calidad, eficiencia, sostenibilidad y redundancia.

Tabla 14: Contenido Título II, RAS 2017.

CONTENIDO CAPÍTULO

Aspectos Generales C.1

Sistemas de Acueducto C.2

Sistemas de

Potabilización de Aguas C.3

Fuente: Resolución 0330/2017 – RAS 2017.

En el Título II, Capítulo 332 se encuentra la información referente al desarrollo de

estudios y diseños de los componentes de un sistema de potabilización de agua

para la construcción de obras nuevas, o a la rehabilitación, expansión y/u

optimización de obras existentes, destinadas a cumplir los requerimientos mínimos

de calidad para el agua de consumo suministrada a la comunidad.

31

MINISTERIO DE VIVIENDA, CIUDAD Y TERRITORIO. Resolución 0330 de 2017. Reglamento Técnico para el Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico – RAS. Título II: Requisitos Técnicos. p. 31. 32

Ibid. p. 33.

46

Tabla 15: Contenido Título II, Capítulo 3, RAS 2017.

CONTENIDO SECCIÓN

Consideraciones Técnicas Generales

de los Sistemas de Potabilización de

Aguas.

S.1

Caracterización y Tratabilidad del Agua

Cruda S.2

Tecnologías y Procesos Unitarios de

Tratamiento. S.3

Gestión de Subproductos de la

Potabilización. S.4

Instalaciones Complementarias para

Sistemas de Potabilización S.5

Puesta en marcha, Operación y

Mantenimiento de Sistemas de

Potabilización.

S.6

Fuente: Resolución 0330/2017 – RAS 2017.

Decreto 1575 de 200733 Establece el Sistema para la Protección y Control

de la Calidad del Agua para Consumo Humano.

Se dispone:

Tabla 16: Contenido Decreto 1575 de 2007.

CONTENIDO CAPÍTULO

Disposiciones generales. I

Características y criterios de la calidad del agua para

consumo humano. II

33

MINISTERIO DE LA PROTECCIÓN SOCIAL. Decreto 1575 de 2007. Sistema para la Protección y Control de la Calidad del Agua para Consumo Humano. p. 1

47

Responsables del control y vigilancia para garantizar la

calidad del agua para consumo humano. III

Instrumentos básicos para garantizar la calidad del agua

para consumo humano. IV

Procesos básicos del control y la vigilancia para garantizar

la calidad del agua. V

Disposiciones comunes. VI

Disposiciones finales. VII

Fuente: Decreto 1575 de 2007.

Resolución 2115 de 200734 Se señalan las características, instrumentos

básicos y frecuencias del sistema de control y vigilancia para la calidad del

agua para consumo humano.

Se presenta de manera explícita y detallada los límites permisibles en cuanto al

contenido de cada una de las propiedades tanto físicas como químicas y

microbiológicas que ha de contener el agua al momento de ser distribuida para el

consumo humano, de igual forma se hacen algunas estipulaciones en cuanto al

mantenimiento y la operación de la planta de tratamiento de agua potable.

Características físicas35

Tabla 17: Características físicas.

Características Expresadas como Valor máximo aceptable

Color aparente Unidades de Platino

Cobalto (UPC) 15

Olor y sabor Aceptable o no aceptable Aceptable

Turbiedad Unidades Nefelométricas de

Turbiedad (UNT) 2

Conductividad Microsiemens/cm 1000

pH Unidades de pH 6,5 – 9

34

MINISTERIO DE LA PROTECCIÓN SOCIAL Y DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO TERRTORIAL. Resolución 21125 de 2007. p.1. 35

Ibid. p.2.

48

Fuente: Resolución 2115/2007.

Características químicas que tienen efecto adverso en la salud humana36

Tabla 18: Características químicas con reconocido efecto adverso a la salud humana.

Elemento Expresados como Valor máximo aceptable

(mg/L)

Antimonio Sb 0,02

Arsénico As 0,01

Bario Ba 0,7

Cadmio Cd 0,003

Cianuro libre y disociable CN- 0,05

Cobre Cu 1,0

Cromo total Cr 0,05

Mercurio Hg 0,001

Níquel Ni 0,02

Plomo Pb 0,01

Selenio Se 0,01

Trihalometanos Totales THMs 0,2

Hidrocarburos Aromáticos

Policíclicos (HAP) HAP 0,01

Fuente: Resolución 2115 de 2007.

Características químicas con implicaciones sobre la salud

Tabla 19: Características químicas con implicaciones sobre la salud.

Elementos, compuestos

químicos y mezclas de

compuestos que tienen

implicaciones sobre la salud

humana

Expresados como Valor máximo aceptable

(mg/L)

Carbono Orgánico Total COT 5,0

Nitritos NO2- 0,1

Nitratos NO3- 10

Fluoruros F- 1,0

Fuente: Resolución 2115 de 2007.

36

Ibid. p.3.

49

Características químicas que tienen mayores consecuencias económicas e

indirectas sobre la salud humana37

Tabla 20: Características químicas con mayores consecuencias económicas e indirectas sobre la salud humana.

Elementos y compuestos

químicos que tienen

implicaciones de tipo

económico

Expresadas como

Valor máximo aceptable

(mg/L)

Calcio Ca 60

Alcalinidad Total CaCO3 200

Cloruros Cl- 250

Aluminio Al3+ 0,2

Dureza Total CaCO3 300

Hierro Total Fe 0,3

Magnesio Mg 36

Manganeso Mn 0,1

Molibdeno Mo 0,07

Sulfatos SO42- 250

Zinc Zn 3

Fosfatos PO42- 0,5

Fuente: Resolución 2115 de 2007

Características microbiológicas38

Tabla 21: Características microbiológicas.

Técnicas utilizadas Coliformes Totales Escherichia coli

Filtración por membrana 0 UFC/100 cm3 0 UFC/100 cm3

Enzima Sustrato < de 1 microorganismo

en 100 cm3

< de 1 microorganismo

en 100 cm3

Sustrato Definido 0 microorganismo en

100 cm3

0 microorganismo en

100 cm3

Presencia – Ausencia Ausencia de 100 cm3 Ausencia de 100 cm3

Fuente: Resolución 2115 de 2007

37

Ibid. p.4 38

Ibid. p.6.

50

CAPÍTULO III DIAGNÓSTICO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO

El diagnóstico hidráulico y operacional de la PTAP del municipio de Moniquirá se

realizó con base en los parámetros de diseño y operación establecidos en la

Resolución 0330 de 2017 y con las características del agua potable establecidas

en la Resolución 2115 de 2007.

La presente información fue recopilada de los archivos de la Empresa de Servicios

Públicos de Moniquirá S.A. E.S.P. y por mediciones realizadas como parte de este

proyecto.

Al no contar con una memoria de cálculos para el desarrollo del proyecto, se

realizaron los cálculos de diseño con las condiciones iniciales del año 1981 (año

de construcción) para cada una de las unidades de la Planta de Tratamiento de

Agua Potable, por otro lado, se realizaron cálculos de diseño de las unidades con

las condiciones actuales para determinar las dimensiones adecuadas para el

tratamiento del caudal actual.

3.1. Descripción general del sistema

La planta de tratamiento de agua potable del municipio de Moniquirá fue diseñada

y construida en el año 1981 para un caudal de 35 L/s. La planta es de tipo

convencional con procesos de: aireación, mezcla rápida, floculación,

sedimentación, filtración y desinfección.

51

Figura 5: Descripción general del sistema.

Fuente: Autora.

3.2. Bocatoma

El agua cruda se capta de la quebrada proveniente de La Serranía El Peligro,

que está a una altura de 2.400 m.s.n.m. lugar declarado como reserva forestal

por la junta directiva del Instituto Nacional de Reservas Naturales.

Figura 6: Bocatoma PTAP Moniquirá.

Fuente: Autora.

52


Fuente: Autora


Fuente: Autora

53

3.3. Desarenadores

El agua cruda se capta y se canaliza pasando por una rejilla hacia dos cámaras,

bifurcando dos tubos de ocho pulgadas (8”) en PVC, los cuales llevan el agua 105

metros más abajo donde están ubicados dos desarenadores. Estos cumplen con

la función de separar agua de hojas, arenas y lodos, los cuales son expulsados

por las compuertas de las válvulas de lavado.

Desarenador 1: Cuenta con 15 metros de largo, 5 metros de ancho y

una profundidad de 2,5 metros, su volumen es de 187,5 m3

Desarenador 2: Cuenta con 10 metros de largo, 2 metros de ancho y

una profundidad de 3 metros, su volumen es de 60 m3.

Posteriormente el agua se conduce a través de las cámaras de salida a la planta

de tratamiento, por medio de una tubería PVC de seis pulgadas (6”), existen nueve

(9) cámaras de quiebre y dieciocho (18) válvulas de fuga o lavado en un recorrido

de 5,2 Km.

Figura 9: Desarenadores PTAP Moniquirá.

Fuente: Autora

54

Figura 10: Desarenadores PTAP Moniquirá.

Fuente: Autora.

3.4. Cascada de aireación

Dentro de las instalaciones de la planta se encuentra una cascada de aireación,

donde actualmente entra un caudal de aproximadamente 50 L/s el agua llega a la

planta con un color rojizo debido a la arborización que se encuentra en el

nacimiento de la fuente, por esta razón, la cascada de aireación cumple con la

función de romper hierro, color, turbiedad y aportar mayor oxigenación al agua.

En la cascada de aireación está ubicado un dosificador de hidróxido de sodio para

la estabilización de pH principalmente en época de lluvia donde el pH alcanza un

nivel de 5.5, posteriormente el agua pasa a una cámara de retención donde se

toman muestras de pH del agua ya estabilizada y continuar con el tratamiento.

55

Figura 11: Cascada de aireación PTAP Moniquirá.

Fuente: Autora.

Se realizaron los cálculos de diseño para la cascada de aireación con las

condiciones del año 1981 y las condiciones de 2019.

Diagnóstico cascada de aireación para el año 1981

Tabla 22: Diagnóstico cascada de aireación, 1981.

PARÁMETRO VALOR DE

REFERENCIA CALCULADO REAL CUMPLIMIENTO

Carga

hidráulica

1200 - 6200

m3/m/d 3000 - -

Altura total

cascada 1,8 – 5 m 1,85 1,95 cumple

Altura del

escalón 0,3 – 0,4 m 0,37 0,85 no cumple

Longitud del


Ancho del

escalón - 0,6 0,76 -

56

Número de

escalones 4 – 10 5 3 no cumple

Fuente: Autora

Diagnóstico para el año 2019

Tabla 23: Diagnóstico cascada de aireación, 2019.

PARÁMETRO VALOR DE

REFERENCIA CALCULADO REAL CUMPLIMIENTO

Carga

hidráulica

1200 - 6200

m3/m/d 3000 - -

Altura total

cascada 1,8 – 5 m 1,85 1,95 cumple

Altura del


Longitud del


Ancho del

escalón - 0,9 0,76 no cumple

Número de

escalones 4 – 10 5 3 no cumple

Fuente: Autora

3.5. Canaleta Parshall

La mezcla rápida se realiza en una Canaleta Parshall de 3” (Ancho de garganta)

construida en concreto, sobre la canaleta existe una unidad de aforo del

coagulante Hidroxicloruro de Aluminio.

57

Figura 12: Canaleta Parshall PTAP Moniquirá.

Fuente: Autora.

Para el diagnóstico de la Canaleta Parshall, se realizaron los cálculos de diseño

para el año 1981 y para el año 2019, los resultados fueron los siguientes:

Diagnóstico canaleta Parshall para el año 1981

Tabla 24: Diagnóstico canaleta Parshall, 1981.

PARÁMETRO REFERENCIA CALCULADOS DIAGNÓSTICO

Ancho de la garganta 3" y 6" 3" cumple

Caudal 0,85 – 53,8 (L/s) 35 L/s cumple

Gradiente de velocidad 1000 - 2000 s-1 2929,63 no cumple

Tiempo de Retención 60 s 0,38 cumple

Número de Froude 4,5 -– 9 0,23 no cumple

Velocidad del agua en la

garganta > 2 m/s 0,35 no cumple

Profundidad del flujo en la

zona convergente > 35 cm 0,68 cumple

Fuente: Autora

58

Diagnóstico canaleta Parshall para el año 2019

Tabla 25: Diagnóstico canaleta Parshall, 2019.



Caudal 0,85 – 53,8 (L/s) 48 L/s cumple




Velocidad del agua en la

garganta > 2 m/s 0,59 no cumple

Profundidad del flujo en la

zona convergente > 35 cm 1,02 cumple

Fuente: Autora

La canaleta Parshall satisface los requerimientos de ancho de garganta, los límites

de caudal, tiempo de retención y profundidad del flujo en la zona convergente. Sin

embargo, no cumple con el gradiente de velocidad, número de Froude y la

velocidad del agua en la garganta, esto sucede tanto para el año 1981 como para

el 2019.

Se realizó una evaluación de la canaleta Parshall con una garganta de 6” para las

condiciones actuales de la Planta de Tratamiento de Agua Potable. Donde se

observa que aunque el gradiente de velocidad no cumple con la norma, se

asemeja a los valores esperados para el diseño.

Tabla 26: Evaluación canaleta Parshall 6", condiciones 2019.



Caudal 1,52 – 110 (L/s) 48 L/s cumple


59



Velocidad del agua en la garganta > 2 m/s 0,15 no cumple

Profundidad del flujo en la zona

convergente > 35 cm 0,42 cumple

Fuente: Autora

3.6. Floculadores

La planta de tratamiento cuenta con cuatro floculadores hidráulicos de flujo

horizontal, construidos en concreto, cada uno con tres cámaras de floculación,

con bafles de 5 cm de espesor y pendiente de fondo de 1%.

Floculadores 1 y 2: Ancho: 2,60 m; Largo: 13,9 m; Profundidad: 1,36 m y un

volumen de 49,15 m3. La primera cámara cuenta con 20 bafles de 0,05 m

de espesor y 0,15 m de separación entre bafles y 0,25 m de separación a la

pared. La segunda cámara cuenta con 17 bafles de 0,05 m de espesor y

0,20 m de separación entre bafles y 0,30 m de separación a la pared. La

tercera cámara cuenta con 18 bafles de 0,05 m de espesor, 0,25 m de

separación entre bafles y 0,375 de separación a la pared.

Floculadores 3 y 4: Ancho: 2,50 m; Largo: 14, 28 m (los dos floculadores

cuentan con una variación, la cual se calcula como una hipotenusa de 7,70

m); Profundidad: 1,36 m. La primera cámara cuenta con 20 bafles de 0,05

m de espesor, 0,18 m de separación entre bafles y 0,25 m de separación a

la pared. La segunda cámara cuenta con 12 bafles de 0,05 m de espesor,

0,30 m de separación entre bafles y 0,40m de separación a la pared. Para

la tercera cámara el Folculador N°3 cuenta con 9 bafles de 0,05 m de

espesor, 0,40 m de separación entre bafles y 0,45 m de separación a la

pared. El Floculador N°4 cuenta con 4 bafles de 0,05 m de espesor, 0,40 m

de separación entre bafles y 0,45 m de separación a la pared.

60

Figura 13: Floculadores PTAP Moniquirá.

Fuente: Autora.

Figura 14: Floculadores PTAP Moniquirá.

Fuente: Autora.

61

Para el diagnóstico de los floculadores, se realizaron los cálculos de diseño para

las condiciones del año 1981 y 2019.

Diagnóstico floculadores 1 y 2 para el año 1981

Tabla 27: Diagnóstico floculadores 1 y 2, 1981.



Tiempo de retención 20 - 40 min 25 min cumple

Número adimensional de

Camp 12000 -– 168000 183929,55 no cumple

Pérdida de energía hf + h 2,37 cumple

Pérdida adicional Manning: n=0,013 0,013 cumple

Velocidad del flujo 0,10 - 0,90 m/s 0,20 cumple

Separación entre tabiques

(cámara 1)

0,45 (cuando se

asume) 0,15 cumple


(cámara 2)

0,45 (cuando se

asume) 0,2 cumple


(cámara 3)

0,45 (cuando se

asume) 0,25 cumple

Espaciamiento tabiques -

pared (cámara 1) 1,5e 0,25 cumple





Borde libre 25 - 30 cm 25 cm cumple

Fuente: Autora

62

Diagnóstico floculadores N°3 y N°4 para el año 1981






Camp 12000 -– 168000 178634,07 no cumple





(cámara 1)

0,45 (cuando se

asume) 0,18 cumple


(cámara 2)

0,45 (cuando se

asume) 0,3 cumple


(cámara 3)

0,45 (cuando se

asume) 0,4 cumple




pared (cámara 2) 1,5e 0,4 no cumple




Fuente: Autora

63

Diagnóstico floculadores N° 1 y 2 para el año 2019






Camp 12000 – 168000 151743,21 cumple





(cámara 1)

0,45 (cuando se

asume) 0,15 cumple


(cámara 2)

0,45 (cuando se

asume) 0,2 cumple


(cámara 3)

0,45 (cuando se

asume) 0,25 cumple








Fuente: Autora

64

Diagnóstico floculadores N° 3 y 4 para el año 2019






Camp 12000 – 168000 147060,04 cumple





(cámara 1)

0,45 (cuando se

asume) 0,18 cumple


(cámara 2)

0,45 (cuando se

asume) 0,3 cumple


(cámara 3)

0,45 (cuando se

asume) 0,4 cumple








Fuente: Autora.

Los floculadores N° 1 y 2 satisfacen los requerimientos para el tratamiento del

agua, a excepción del gradiente de velocidad que sobrepasa los indicados por la

Resolución 0330 de 2017, los parámetros de separación entre tabiques y

65

espaciamiento tabique – pared cumple con los indicados por la norma. Por otro

lado, los floculadores N° 3 y 4 incumplen en los parámetros de gradiente de

velocidad, esto puede deberse a que el espaciamiento de tabiques – pared

tampoco cumple con lo que indica la Resolución 0330, además, la cámara 3 de

ambos floculadores cuentan con menos tabiques, lo que puede significar un

gradiente de velocidad diferente al requerido.

3.7. Sedimentadores

La planta cuenta con dos sedimentadores estáticos de flujo horizontal, sus

dimensiones son: Longitud: 14,2 m; Ancho: 4,30 m; Profundidad: 3,30 m. Posee

una cortina de distribución con orificios de 4” de diámetro, una pendiente de 5,2%

y una zona destinada para lodos con un volumen aproximado de 37,5 m3.

Figura 15: Sedimentadores PTAP Moniquirá.

Fuente: Autora.

Para el diagnóstico de los sedimentadores, se realizaron los cálculos de diseño

para las condiciones del año 1981 y 2019.

66

Tabla 31: Parámetros iniciales para diseño de sedimentadores, años 1981 y 2019.

PARÁMETRO INICIALES UNIDAD VALOR

Carga superficial m3/m2*día 30

Tiempo de retención (T) h 2

Relación Longitud/ancho (m) - 3 a 1

Unidad de entrada

radio orificio m 0,0508

Velocidad de entrada (Ve) m/s

0,12 para

caudal 1981

(0,17 para

caudal 2019)

Carga de rebose (Cr) L/s*m 3

Fuente: Autora.

Tabla 32: Diseño de sedimentadores, años 1981 y 2019.

PARÁMETRO UNIDAD VALOR 1981 VALOR 2019

Volumen de sedimentador (V) m3 148,18 214,06

Área Superficial (As) m2 59,27 85,62

Ancho sedimentador (B) M 4,4 5,3

Longitud sedimentador (L) M 13,2 15,9

Altura lámina de agua (h) M 2,5 2,5

Borde Libre (asumido) M 0,3 0,3

Altura Almacenamiento lodos M 0,5 0,5

Altura sedimentador M 3,3 3,3

Velocidad horizontal (Vh) cm/s 0,03472 0,03472

67

Área total orificios m2 0,172 0,175

Área de un orificio (redondo) m2 0,0081 0,0081

Número de orificios Un 21 22

Longitud vertedero rebose M 6,86 9,91

Fuente: Autora.

Los sedimentadores diseñados en el año 1981 cumplían los requerimientos para

el tratamiento del caudal inicial, pero al realizar los cálculos de diseño para las

condiciones actuales y el caudal actual tratado por la planta, se observó que

cumple el parámetro que indica la norma respecto al número de sedimentadores

(mínimo 2), por otro lado, las dimensiones de los sedimentadores aumentan, esto

significa que la sedimentación dentro del proceso no se está efectuando de forma

correcta, ya que al poseer las dimensiones para el caudal anterior no permite un

proceso adecuado de decantación.

3.8. Filtros

La planta cuenta con cuatro (4) filtros rápidos, con lechos de: grava, arena y

antracita, estos filtros funcionan de forma descendente por gravedad y se realizan

retrolavados para su constante limpieza.

Figura 16: Filtros PTAP Moniquirá.

68

Fuente: Autora.

Figura 17: Filtros PTAP Moniquirá.

Fuente: Autora.

El diagnóstico de estas unidades se realizó a partir de parámetros presentados

para el tratamiento de aguas por el Ing. Jorge Arturo Pérez39

Diagnóstico filtros para el año 1981

Tabla 33: Parámetros iniciales para diseño de filtros, año 1981.

PARÁMETRO UNIDAD VALOR

Tasa de filtración m3/m2*d 180

Velocidad lavado Vb m/min 0,6

Relación aspecto Cuadrado 1

Tiempo retención h 24

Altura canaleta lavado sin BL m 0,15

Altura canaleta lavado con BL m 0,25

Número de filtros 4

Fuente: Autora.

39

PÉREZ, Jorge. Tratamiento de Aguas. Capítulo IV: Filtración. Facultad de Minas. Universidad Nacional

69

Tabla 34: Diseño de filtros, año 1981.


Area total filtros m2 9,88

Area cada filtro m2 2,47

Caudal cada filtro m3/d 444,53

Ancho cada filtro m 1,571

Ancho cada filtro m 2

Largo cada filtro m 2

Ancho canaleta lavado m 0,250

Fuente: Autora.



Altura lecho antracita m 0,45

Altura lecho arena m 0,2

Altura lecho grava m 0,5

Borde libre tanque m 0,3

Altura falso fondo m 0,4

Altura lámina de agua m 2,5

Altura total del tanque m 4,35

Tasa de filtración m/s 0,002

Fuente: Autora.

70

Diagnóstico filtros para el año 2019

Tabla 36. Parámetros de diseño de filtros, año 2019.


Tasa de filtración m3/m2*d 180

Velocidad lavado Vb m/min 0,6

Relación aspecto Cuadrado 1

Tiempo retención h 24

Altura canaleta lavado sin BL m 0,15

Altura canaleta lavado con BL m 0,25

Número de filtros 4

Fuente: Autora.


PARÁMETRO UNIDAD CALCULADO REAL

Área total filtros m2 14,27 -

Área cada filtro m2 3,57 4

Caudal cada filtro m3/d 642,168 642,168

Ancho cada filtro M 1,889 -

Ancho cada filtro M 2 2

Largo cada filtro M 2 2

Ancho canaleta lavado M 0,371 0,2

Fuente: Autora.

71


PARÁMETRO UNIDAD CALCULADO REAL

Altura lecho antracita M 0,45 0,10

Altura lecho arena M 0,2 0,10

Altura lecho grava M 0,5 0,10

Borde libre tanque M 0,3 0,3

Altura falso fondo M 0,4 0,4

Altura lámina de agua M 2,5 2,5

Altura total tanque M 4,35 4,3

Tasa de filtración m/s 0,002 -

Fuente: Autora.

Se observa que para la etapa de filtración se cumplen los requerimientos del

tamaño de los filtros y número de filtros, pero la altura de los lechos usados

(grava, arena y antracita) no están cumpliendo con los parámetros necesarios

para llevar a cabo el proceso de manera eficiente.

3.9. Desinfección

En la Planta de Tratamiento de Agua Potable de Moniquirá cuenta con un clorador

de tipo de solución al vacío, con un inyector independiente y un cilindro de 68 Kg

de cloro gaseoso Cl2 con concentración del 99,5%. Esta mezcla es aplicada en el

tanque de contacto posterior a las aguas filtradas, donde se asegura una mezcla

óptima y el tiempo de contacto necesario.

El tanque cuenta con las siguientes dimensiones: Longitud: 4,20 m; Ancho: 2 m;

Profundidad: 4,30 m; Volumen: 36,12 m3.

72

Figura 18: Cuarto de cloro gaseoso PTAP Moniquirá.

Fuente: Autora.

Diagnóstico desinfección para el año 1981

Tabla 39: Parámetros de diseño desinfección, año 1981.

PARÁMETROS INICIALES UNIDAD VALOR

pH - 7

Temperatura agua °C 20

Concentración Cl punto de

quiebre ( C ) mg/L 2,3

Valor de K mg*min / L 21,5

Fuente: Autora.

73

Tabla 40: Diseño desinfección, año 1981.


Volumen del tanque de

cloración m3 0,13

Altura del tanque M 1

Ancho del tanque M 0,3

Longitud corregida M 0,75

Área superficial m2 0,13

Relación Longitud –

Ancho 2 a 1 2

Tiempo real de

desinfección S 10,93

Fuente: Autora.

Diagnóstico desinfección para el año 2019

Tabla 41: Parámetros de diseño desinfección, año 2019.

PARÁMETROS INICIALES UNIDAD VALOR

pH - 7

Temperatura agua °C 20

Concentración Cl punto de

quiebre ( C ) mg/L 2,3

Valor de K mg*min / L 21,5

Fuente: Autora.

Tabla 42: Diseño desinfección, año 2019.

PARÁMETRO UNIDAD CALCULADO VALOR

Volumen del tanque

de cloración m3 0,19 36,12

Altura del tanque M 1,00 4,30

Ancho del tanque M 0,30 2

Longitud corregida M 0,75 4,10

Área superficial m2 0,19 -

74

Relación Longitud –

Ancho 2 a 1 2

-

Tiempo real de

desinfección S 7,57 -

Fuente: Autora.

Para la etapa de desinfección, los parámetros ideales calculados corresponden a

las dimensiones de un tanque menor al construido actualmente en la PTAP del

municipio de Moniquirá, lo que implica que en el tanque actual existe mayor

contacto con el cloro, esto significa una mejor desinfección del agua.

75

CAPÍTULO IV

CALIDAD DEL AGUA

La caracterización de la fuente abastecimiento es el primer paso para conocer las

propiedades del agua cruda y determinar el tipo de tratamiento que requiere la

misma para su potabilización y posterior distribución. Por otro lado es necesario

realizar seguimiento y control por medio de análisis fisicoquímicos al agua tratada

y así garantizar la calidad del agua a la población.

Este análisis se realizó por medio de los registros y muestreos fisicoquímicos que

realiza la Empresa de Servicios Públicos de Moniquirá S.A. E.S.P. y la Secretaría

de Salud de Moniquirá, tanto a la fuente de abastecimiento como al agua tratada

en los diferentes puntos de muestreo.

4.1. CARACTERIZACIÓN DE LA FUENTE

La planta de tratamiento se abastece de la Quebrada La Sicha, la captación se

realiza por una bocatoma superficial, la distancia hasta la planta de tratamiento es

de 5.200 metros. Actualmente se tratan hasta 48 L/s en la PTAP.

La Empresa de Servicios Públicos de Moniquirá S.A. E.S.P. realiza la toma de

muestras de agua cruda dos (2) veces al año, las cuales se llevan al laboratorio

ServiQuímicos E.U. para su análisis fisicoquímico y microbiológico.

Tabla 43: Caracterización fisicoquímica y microbiológica Quebrada La Sicha, enero de 2018.

QUEBRADA LA SICHA – ENERO 2018

PARÁMETRO UNIDADES

VALORES

(Resolución

2115 de

2007)

RESULTADOS CUMPLIMIENTO

pH Unidades de

pH 6,5 – 9 7 cumple

Alcalinidad mg CaCO3/L 200 14,3 cumple

76

Total

Calcio mg Ca/L 60 4,94 cumple

Cloruros mg Cl-/L 250 1,04 cumple

Color Aparente UPC 15 30 no cumple

Conductividad Μs/cm 1000 35,8 cumple

Dureza Total mg CaCO3/L 300 30,9 cumple

Fosfatos mg PO4/L 0,5 0,03 cumple

Hierro Total mg Fe/L 0,3 0,62 no cumple

Magnesio mg Mg/L 36 4,52 cumple

Nitratos mg NO3-/L 10 1,32 cumple

Nitritos mg NO2-/L 0,1 0,02 cumple

Sulfatos mg SO4/L 250 7 cumple

Turbiedad UNT 2 0,73 cumple

Coliformes

Totales UFC/100 Ml

0 UFC/100

Ml 260 no cumple

Escherichia Coli UFC/100 Ml 0 UFC/100

Ml 40 no cumple

Fuente: Laboratorio ServiQuímicos E.U.

Tabla 44: Caracterización fisicoquímica y microbiológica Quebrada La Sicha, diciembre de 2018

QUEBRADA LA SICHA – DICIEMBRE 2018

PARÁMETRO UNIDADES

VALORES

(Resolución

2115 de

2007)


pH Unidades de


Alcalinidad

Total mg CaCO3/L 200 26,9 cumple


Cloruros mg Cl-/L 250 2 cumple


77










Coliformes

Totales UFC/100 Ml

0 UFC/100

Ml 800 no cumple


Ml 40 no cumple


Tabla 45: Caracterización fisicoquímica y microbiológica Quebrada La Sicha, enero de 2019.

QUEBRADA LA SICHA – ENERO 2019

PARÁMETRO UNIDADES

VALORES

(Resolución

2115 de

2007)


pH Unidades de


Alcalinidad







78





Nitritos mg NO2-/L 0,1 0 cumple



Coliformes

Totales UFC/100 Ml

0 UFC/100

Ml 920 no cumple


Ml 400 no cumple


Tabla 46: Caracterización fisicoquímica y microbiológica Quebrada La Sicha, julio 2019.

QUEBRADA LA SICHA – JULIO 2019

PARÁMETRO UNIDADES

VALORES

(Resolución

2115 de

2007)


pH Unidades de

pH 6,5 – 9 6,5 cumple

Alcalinidad








Hierro Total mg Fe/L 0,3 0,08 cumple



79




Coliformes

Totales UFC/100 Ml

0 UFC/100

Ml 2300 no cumple


Ml 100 no cumple


Tabla 47: Calidad de la fuente y grado de tratamiento.

PARÁMETRO QUEBRADA LA

SICHA ESTADO

pH 6 – 8,5 Buena

Turbiedad (UNT) <2 Buena

Color

Aparente(UPC) >20 Deficiente

Hierro Total

(mg/L) >0,6 Deficiente

Cloruros (mg/L) <2 Buena

Coliformes

Totales

(UFC/100 cm3)

>100 Deficiente

Grado de

Tratamiento

Aeración + [Coagulación + Floculación +

Sedimentación] + Filtración

convencional + Desinfección +

Estabilización

Fuente: Autora

Como se pudo observar, el agua cruda presenta problemas de hierro y color

principalmente, esto se debe a las características de la zona donde se capta el

agua, teniendo en cuenta estas características la PTAP incluye un tratamiento

80

convencional: aireación, coagulación, floculación, sedimentación, filtración y

desinfección.

4.2. CARACTERIZACIÓN DEL AGUA TRATADA

Una vez terminado el proceso de potabilización del agua, es distribuida a la red

principal pasando por 5 puntos de muestreo con sus respectivas medidas,

registros y coordenadas, ubicados en diferentes lugares del municipio

determinados por las autoridades sanitarias del departamento.

Punto 3001: grifo ubicado en la parte interior de la entrada del centro de

servicios nacional de aprendizaje Sena con las siguientes coordenadas: (N

5.8771 grados O 73.5684 grados).

Punto 3002 grifo ubicado a la parte interior del matadero municipal con las

siguientes coordenadas (N 5.8793 grados O 73.5705 grados).

Punto 3003 grifo ubicado en la parte exterior de la administración del centro

de acopio con las siguientes coordenadas (N 5.8732 grados O 73.5713

grados).

Punto 3004 grifo ubicado en la parte exterior de la entrada del cementerio

local con las siguientes coordenadas: (N 5.8764 grados O 73.5761 grados).

Punto 3005 grifo ubicado en la parte exterior de la entrada del colegio del

barrio Ricaurte con las siguientes coordenadas: (N 5.8679 grados O

73.5759 grados).

Punto 3006 grifo ubicado en la parte exterior de la entrada de la Cárcel del

Circuito con las siguientes coordenadas: (N 5.52047 grados O 73.3433

grados).

81

La Secretaría de Salud del municipio de Moniquirá realiza análisis fisicoquímicos y

microbiológicos mensuales en los puntos de muestreo, para verificar la calidad del

agua potable y realizar el cálculo del IRCA, por otro lado, la Empresa de Servicios

Públicos de Moniquirá realiza contramuestras mensuales de los parámetros y de

igual manera calcula el IRCA, estos análisis son realizados por el laboratorio

ServiQuímicos.

A continuación se muestran los resultados de los análisis realizados por

ServiQuímicos del año 2019 de manera mensual:

Tabla 48: Caracterización del agua tratada, enero de 2019.

PUNTO DE MUESTREO 3004 – FECHA DE MUESTREO: 29/ENE/2019

PARÁMETRO UNIDADES

VALORES

(Resolución

2115 de

2007)


pH Unidades de

pH 6,5 – 9 7,2 cumple

Alcalinidad Total mg CaCO3/L 200 30,2 cumple

Aluminio mg Al3+/L 0,2 1,32 no cumple


Cloro Residual

Libre mg Cl2/L 0,3 – 2,0 1,5 cumple


Color Aparente UPC 15 1 cumple









82

Turbiedad UNT 2 0 cumple

Coliformes

Totales UFC/100 Ml

0 UFC/100

Ml 0 cumple


Ml 0 cumple


El agua tratada según el muestreo del mes de enero cumple con la norma

colombiana (Resolución 2115 de 2007) para características de agua potable,

excepto el parámetro de Aluminio el cual tiene un valor de 1,32, aunque la

Organización Mundial de la Salud no ha establecido ninguna limitación del

contenido de aluminio de agua potable basada en criterios sanitarios, las

recomendaciones se deben por motivos de aspecto visual y sabor40.

Tabla 49: Caracterización del agua tratada, febrero de 2019

PUNTO DE MUESTREO 3006 – FECHA DE MUESTREO: 28/FEB/2019

PARÁMETRO UNIDADES

VALORES

(Resolución

2115 de

2007)


pH Unidades de



Aluminio mg Al3+/L 0,2 0,18 cumple


Cloro Residual




40

ORGANIZACIÓN MUNDIAL DE LA SALUD. 2006. Guías para la Calidad del Agua Potable. Primer Apéndice a la Tercera Edición. Volumen 1. Capítulo 10: Aspectos relativos a la aceptabilidad. p. 185.

83










Coliformes

Totales UFC/100 Ml

0 UFC/100

Ml 0 cumple


Ml 0 cumple


Los resultados del mes de febrero muestran que el agua producida cumple con los

parámetros de la Resolución 21125 de 2007 para características de agua potable.

Tabla 50: Caracterización del agua tratada, marzo de 2019

PUNTO DE MUESTRO 3002 – FECHA DE MUESTREO: 04/MAR/2019

PARÁMETRO UNIDADES

VALORES

(Resolución

2115 de

2007)


pH Unidades de

pH 6,5 – 9 7,5 cumple

Alcalinidad Total mg CaCO3/L 200 16 cumple



Cloro Residual

Libre mg Cl2/L 0,3 – 2,0 1 cumple



84










Coliformes

Totales UFC/100 Ml

0 UFC/100

Ml 0 cumple


Ml 0 cumple


Al igual que el mes de enero, las características fisicoquímicas y microbiológicas

del mes de febrero cumplen a excepción del valor del aluminio, para el cual se

obtiene un valor de 0,32. Según la OMS, los datos científicos disponibles no

permiten calcular un valor de referencia basado en efectos sobre la salud para el

aluminio en el agua de consumo.41

Tabla 51: Caracterización del agua tratada, abril de 2019

PUNTO DE MUESTREO 3005 – FECHA DE MUESTREO: 08/ABR/2019

PARÁMETRO UNIDADES

VALORES

(Resolución

2115 de

2007)


pH Unidades de

pH 6,5 – 9 7,5 cumple




41

Ibid. p. 186.

85

Cloro Residual













Coliformes

Totales UFC/100 Ml

0 UFC/100

Ml 0 cumple


Ml 0 cumple


Los resultados del mes de abril cumplen con los parámetros dispuestos en la

Resolución 2115 de 2007, a excepción del valor obtenido para Aluminio, el cual es

de 0,8.

Tabla 52: Caracterización del agua tratada, mayo de 2019

PUNTO DE MUESTREO 3002 –FECHA DE MUESTREO: 18/MAY/2019

PARÁMETRO UNIDADES

VALORES

(Resolución

2115 de

2007)


pH Unidades de

pH 6,5 – 9 7,5 cumple


86



Cloro Residual




Conductividad Μs/cm 1000 47 cumple






Nitritos mg NO2-/L 0,1 0 cumple



Coliformes

Totales UFC/100 Ml

0 UFC/100

Ml 0 cumple


Ml 0 cumple


Los resultados del mes de mayo cumplen con los parámetros dispuestos en la


de 1,34.

Tabla 53: Caracterización del agua tratada, junio de 2019

PUNTO DE MUESTREO 3002 –FECHA DE MUESTREO: 06/JUN/2019

PARÁMETRO UNIDADES

VALORES

(Resolución

2115 de

2007)


pH Unidades de

pH 6,5 – 9 7,4 cumple

87




Cloro Residual

Libre mg Cl2/L 0,3 – 2,0 1 cumple












Coliformes

Totales UFC/100 Ml

0 UFC/100

Ml 0 cumple


Ml 0 cumple


Los resultados del mes de junio cumplen con los parámetros dispuestos en la

Resolución 2115 de 2007, a excepción del valor obtenido para Aluminio, el cual

es de 1,97.

Tabla 54: Caracterización del agua tratada, julio de 2019

PUNTO DE MUESTREO 3006 – FECHA DE MUESTREO: 30/JUL/2019

PARÁMETRO UNIDADES

VALORES

(Resolución

2115 de

2007)


pH Unidades de 6,5 – 9 7 cumple

88

pH




Cloro Residual













Coliformes

Totales UFC/100 Ml

0 UFC/100

Ml 0 cumple


Ml 0 cumple


Los resultados del mes de julio cumplen con los parámetros dispuestos en la


de 0,71.

En la siguiente tabla se observan los resultados del cálculo del Índice de Riesgo

de la Calidad del Agua (IRCA) realizado por el laboratorio ServiQuímicos E.U.,

según el Decreto 1575 de 2007 y la Resolución 2115 de 2007.

89

Tabla 55: IRCA mensual, enero - julio de 2019.

MES IRCA

(%)

NIVEL DE

RIESGO

Enero 3,2 Sin riesgo

Febrero 0 Sin riesgo

Marzo 3,2 Sin riesgo

Abril 3,2 Sin riesgo

Mayo 3,2 Sin riesgo

Junio 3,2 Sin riesgo

Julio 3,2 Sin riesgo


En la tabla anterior se observa que el agua tratada por la Empresa de Servicios

Públicos de Moniquirá se clasifica en el nivel SIN RIESGO: agua apta para

consumo humano.

Como se mencionó anteriormente, la Secretaría de Salud del municipio de

Moniquirá realiza muestreos mensuales para verificar que el agua suministrada

sea apta para consumo, a continuación se evidencia la comparación entre los

estudios realizados por Secretaría de Salud y las contramuestras realizadas por la

Empresa de Servicios Públicos de Moniquirá S.A. E.S.P. y enviadas al laboratorio

ServiQuímicos E.U.

Tabla 56: Caracterización del agua tratada, marzo 2019.

COMPARACIÓN DE RESULTADOS CON SECRETARÍA DE SALUD – MARZO/2019

PARÁMETRO UNIDADES

VALORES

(Resolución

2115 de 2007)


RESULTADOS

CONTRAMUESTRA

E.S.P.M.

Cloro residual

libre mg Cl2/L 0,3 – 2 1,2 cumple 1

90

Cloruros mg Cl-/L 250 12,41 cumple 10,8

Coliformes

Totales UFC/100 Ml 0 UFC/100 Ml 0 cumple 0

Color Aparente UPC 15 5 cumple 5

E. Coli UFC/100 Ml 0 UFC/100 Ml 0 cumple 0

Hierro Total mg Fe/L 0,3 0,039 cumple 0,04

pH Unidades de

pH 6,5 – 9 7,6 cumple 7,5

Turbiedad UNT 2 0,55 cumple 0

Fuente: Secretaría de Salud de Moniquirá.

Tabla 57: Caracterización del agua tratada, abril 2019.

COMPARACIÓN DE RESULTADOS CON SECRETARÍA DE SALUD – ABRIL/2019

PARÁMETRO UNIDADES

VALORES

(Resolución

2115 de 2007)


RESULTADOS

CONTRAMUESTRA

E.S.P.M.

Cloro residual

libre mg Cl2/L 0,3 – 2 1,2 cumple 1,2

Coliformes





pH Unidades de

pH 6,5 – 9 7,4 cumple 7,5


Fuente: Secretaría de Salud de Moniquirá

91

Tabla 58: Caracterización del agua tratada, mayo 2019.

COMPARACIÓN DE RESULTADOS CON SECRETARÍA DE SALUD – MAYO/2019

PARÁMETRO UNIDADES

VALORES

(Resolución

2115 de 2007)


RESULTADOS

CONTRAMUESTRA

E.S.P.M.

Aluminio mg Al 3+/L 0,2 0,322 no cumple 1,34

Cloro residual

libre mg Cl2/L 0,3 – 2 1 cumple 0,6

Coliformes





pH Unidades de

pH 6,5 – 9 7,6 cumple 7,5



Tabla 59: Caracterización del agua tratada, junio 2019.

COMPARACIÓN DE RESULTADOS CON SECRETARÍA DE SALUD – JUNIO/2019

PARÁMETRO UNIDADES

VALORES

(Resolución

2115 de 2007)


RESULTADOS

CONTRAMUESTRA

E.S.P.M.

Cloro residual

libre mg Cl2/L 0,3 – 2 1,6 cumple 1

Coliformes




Hierro Total mg Fe/L 0,3 0 cumple 0,03

pH Unidades de 6,5 – 9 7,4 cumple 7,4

92

pH

Turbiedad UNT 2 0,2 cumple 0,34


Tabla 60: Resultados IRCA 2019.

RESULTADOS IRCA 2019 –

SECRETARÍA DE SALUD

MES IRCA (%) NIVEL DE

RIESGO

Marzo 0 Sin riesgo

Abril 0 Sin riesgo

Mayo 3,68 Sin riesgo

Junio 0 Sin riesgo


En la tabla anterior se observa que el agua tratada por la Empresa de Servicios

Públicos de Moniquirá se clasifica en el nivel SIN RIESGO: agua apta para

consumo humano, según los análisis realizados por Secretaría de Salud del

municipio.

93

CAPÍTULO V

EVALUACIÓN OPERACIONAL

La evaluación operacional del tratamiento de agua potable permite identificar los

factores que influyen en costos tanto para la empresa como para la comunidad, de

igual manera permiten calcular el valor de las fallas y cuánto podría economizar la

empresa al reducirlas o eliminarlas del tratamiento.

5.1. COSTOS DE POTABILIZACIÓN

Los costos de potabilización se presentan en la siguiente tabla, corresponden a los

valores tomados de la estructura tarifaria de acueducto y alcantarillado de la

Empresa de Servicios Públicos de Moniquirá S.A. E.S.P.42

Tabla 61: Costos de potabilización, año base (2016).

DETALLE VALOR PARA UN AÑO

(PESOS)

Costos de energía operativos $5.175.820

Costos de potabilización (insumos

químicos, servicios personales,

operación y mantenimiento)

$288.837.332

Tasa de uso para el servicio público

domiciliario de Acueducto $1.623.018

Personal de operación y

mantenimiento $138.446.920

Aportes parafiscales $5.998.549

Gastos generales $85.809.150

Contratos de mantenimiento y

reparación $31.965.500

42

EMPRESA DE SERVICIOS PÚBLICOS DE MONIQUIRÁ S.A. E.S.P. Estructura tarifaria de acueducto y alcantarillado de la e

Empresa de Servicios Públicos de Moniquirá S.A. E.S.P. Moniquirá. Septiembre de 2018. p. 40.

94

Impuestos y tasas operativas $2.348.000

TOTAL $560.204.289

Fuente: Empresa de Servicios Públicos de Moniquirá S.A. E.S.P.

Con base en el total de costos calculado, se puede determinar el costo de

potabilización por habitante, por metro cúbico tratado y por metro cúbico facturado,

se muestran en la siguiente tabla.

Tabla 62: Valor por unidad.

UNIDAD DE

ANÁLISIS

CANTIDAD EN UN

AÑO (2016)

COSTOS PARA UN

AÑO DE

TRATAMIENTO

VALOR POR

UNIDAD

Metro cúbico tratado 718.057 $560.204.289 $780,2

Metro cúbico

facturado 609.491 $560.204.289 $919,13

Habitante*año 11.180 $560.204.289 $50.107,7

Fuente: Empresa de Servicios Públicos de Moniquirá S.A. E.S.P.

El costo de metro cúbico tratado por la PTAP de Moniquirá es de $780,2,

comparándolo con el costo del municipio de Barbosa $226,3243, que es el

municipio aledaño con características similares de dinámica poblacional y proceso

de tratamiento.

El costo por metro cúbico facturado aumenta a $919,13 debido a que existen

pérdidas en el sistema, por otro lado, la tarifa de metro cúbico consumido

establecida en el municipio de Moniquirá es alta si se compara con municipios

cercanos de características similares, pero es baja si se compara con tarifas de

ciudades capitales, las cuales se muestran en la siguiente tabla44:

43

QUINTERO, Yamid. 2016. Evaluación de la Planta de Tratamiento de Agua Potable del Municipio de Barbosa – Santander. p. 46. 44

Ibid. p. 47

95

Tabla 63: Comparación de tarifas por metro cúbico de agua.

CIUDAD O MUNICIPIO VALOR METRO CÚBICO

(PESOS)

RAZÓN

RESPECTO A

MONIQUIRÁ

Moniquirá $919,13 1

Barbosa $310 0,34

San Gil $698 0,76

Socorro $716 0,78

Puente Nacional $741 0,81

Chiquinquirá $1.472 1,6

Bucaramanga (capital) $1.553 1,7

Tunja (capital) $1.658 1,8

Bogotá (capital) $2.784 3,02

Fuente: Quintero, Yamid. 2016

96

CAPÍTULO VI

ALTERNATIVAS PARA CONTROL OPERACIONAL

Con el fin de mejorar el tratamiento y reducir costos para la Empresa de Servicios

Públicos de Moniquirá S.A. E.S.P., se plantean alternativas para control de

operación en la dosificación del coagulante, en los registros de parámetros del

agua y de funcionamiento de la planta, además, se realizan recomendaciones en

cuanto a mantenimiento y mejoramiento de la PTAP junto con propuestas de

gestión para el personal operativo de la planta de tratamiento.

6.1. DOSIS ÓPTIMA DE COAGULANTE

Para determinar la dosis óptima del coagulante utilizado en la planta,

Hidroxicloruro de Aluminio, se consideró la fuente que abastece la planta, por otro

lado se realizó un ensayo con Sulfato de Aluminio tipo B, para comparar la

eficiencia y porcentajes de remoción de cada coagulante. Para estos ensayos, la

Empresa de Servicios Públicos de Moniquirá contrató al laboratorio LAB Química

de la ciudad de Tunja, que realizó la toma de muestras, los ensayos

correspondientes y presentó el informe de resultados.

Figura 19: Procedimiento para ensayo de jarras.

Fuente: LAB Química

97

Prueba de jarras con Hidroxicloruro de Aluminio (Al2Cl(OH)5)

Tabla 64: Análisis fisicoquímicos.

FECHA DE

ANÁLISIS

(DD/MM/AA)

PARÁMETRO UNIDADES LÍMITE DE

CUANTIFICACIÓN

TÉCNICA

ANALÍTICA MÉTODO

10/09/2019 pH Unidades

de pH No Aplica

Método

Potenciométrico

SM 4500 - H +

B. Ed. 23

11/09/2019 Color UPC 5 Método

Espectrofotométrico

SM 2120 C.

Ed. 23.

11/09/2019 Turbiedad NTU 0,1 Método

Nefelométrico

SM 2130 B.

Ed. 23

11/09/2019 Conductividad S/cm No Aplica Método

Electrométrico

SM 2510 B.

Ed. 23.

12/09/2019 Aluminio mg Al/L 0,05 Método

Colorimétrico

SM 3500 - Al

B. Ed. 23.

Fuente: LAB Química.

La solución se preparó a partir del reactivo utilizado en la PTAP (Quiminfloc 1325),

el cual tiene como componente principal Hidroxicloruro de Aluminio en donde el

contenido de Al2O3 es del 22,65% al 23,50%, según ficha técnica del proveedor.

Se preparó una solución al 1% v/v la cual se llamará P1 y se realizaron 5

diferentes dosificaciones: 1,0 mL/L, 2,0 mL/L, 3,0 mL/L, 4,0 mL/L, 5,0 mL/L.

98

Tabla 65: Análisis fisicoquímicos a dosificaciones hidroxicloruro de aluminio (P1) al 1% v/v.

HIDROXICLORURO DE ALUMINIO (P1) 1% v/v

FECHA DE

ANÁLISIS

(DD/MM/AA)

PARÁMETRO UNIDADES MUESTRA SIN

DOSIFICACIÓN

T1

MUESTRA

+ 1 mL de

SLN al 1%

v/v

T2

MUESTRA +

2 mL de SLN

al 1% v/v

T3

MUESTRA

+ 3 mL de

SLN al 1%

v/v

T4

MUESTRA

+ 4 mL de

SLN al 1%

v/v

T5

MUESTRA

+ 5 mL de

SLN al 1%

v/v


de pH 7,25 6,97 6,68 6,42 6,05 5,72

11/09/2019 Color UPC 44 21,5 12,5 12 11 10,5

11/09/2019 Turbiedad NTU 5,27 3,82 1,49 1,43 1,37 1,27

11/09/2019 Conductividad S/cm 69,7 77,4 84,3 92,9 101 110

12/09/2019 Aluminio mg Al/L < 0,05 0,097 0,188 0,304 0,417 0,512


99

Tabla 66: Análisis fisicoquímicos a dosificaciones hidroxicloruro de aluminio (P1) al 1% v/v + Hidróxido de sodio 1% w/v.

HIDROXICLORURO DE ALUMINIO 2,0 ML/L AL 1% v/v + HIDRÓXIDO DE SODIO 1% w/v

FECHA DE

ANÁLISIS

(DD/MM/AA)

PARÁMETRO RESULTADOS

T2

T2 + 1 mL de

SLN NaOH al

1% v/v

T2 + 2 mL de SLN

NaOH al 1% v/v

T2 + 3 mL de

SLN NaOH al

1% v/v

T2 + 4 mL de

SLN NaOH al

1% v/v

T2 + 5 mL

de SLN

NaOH al

1% v/v

10/09/2019 pH 6,68 7,07 7,46 7,73 8,07 8,43

11/09/2019 Color 12,5 13,5 17 21,5 23,5 26,5

11/09/2019 Turbiedad 1,49 1,75 2,02 2,3 2,55 2,78

11/09/2019 Conductividad 84,3 97,5 113 124 137 148

12/09/2019 Aluminio 0,188 0,182 0,19 0,185 0,18 0,192


100

Figura 20: pH vs Coagulante.


Figura 21: Color vs Coagulante.


101

Figura 22: Turbiedad vs Coagulante.


Figura 23: Aluminio vs Coagulante.


102

Figura 24: Porcentajes de remoción.

Fuente: Autora.

Las conclusiones que presenta el laboratorio LAB Química para el ensayo de

tratabilidad con el coagulante Hidroxicloruro de Aluminio son:

Según los resultados obtenidos en el estudio de tratabilidad, la dosificación

óptima recomendada del coagulante Hidroxicloruro de Aluminio al 1% es de

2 mL de esta solución por cada 1000 mL (aproximadamente 4,62 mg

Al2O3/L) de agua cruda.

Al realizar una sobredosificación del Hidroxicloruro de Aluminio al 1% en el

tratamiento del agua cruda, se analizó que no se presenta una variación

significativa en la reducción de los valores en los parámetros de Color y

Turbiedad, pero si se observó un aumento del valor final del Aluminio

Residual, superando los valores máximos permisibles según la Resolución

2115 de 2007, que son de 0,2 mg Al/L.

El aumento gradual en la dosis de Hidroxicloruro de Aluminio disminuyó el

pH debido al carácter ácido de este coagulante.

103

A medida que se aumentó la dosificación del hidróxido de sodio, la

turbiedad en la muestra de agua cruda aumenta, debido a la formación de

carbonatos e hidróxidos, los cuales son poco solubles en el agua.

Prueba de jarras con Sulfato de Aluminio Tipo B

Tabla 67: Análisis fisicoquímicos.

FECHA DE

ANÁLISIS

(DD/MM/AA)

PARÁMETRO UNIDADES LÍMITE DE

CUANTIFICACIÓN

TÉCNICA

ANALÍTICA MÉTODO


de pH No Aplica

Método

Potenciométrico

SM 4500 - H +

B. Ed. 23

11/09/2019 Color UPC 5 Método

Espectrofotométrico

SM 2120 C.

Ed. 23.

11/09/2019 Turbiedad NTU 0,1 Método

Nefelométrico

SM 2130 B.

Ed. 23

11/09/2019 Conductividad S/cm No Aplica Método

Electrométrico

SM 2510 B.

Ed. 23.

12/09/2019 Aluminio mg Al/L 0,05 Método

Colorimétrico

SM 3500 - Al

B. Ed. 23.


La solución de trabajo se preparó a partir de Sulfato de Aluminio tipo B comercial.

Se preparó una solución al 1% v/v la cual se llamará P1 y se realizaron 5

diferentes dosificaciones: 1,0 mL/L, 2,0 mL/L, 3,0 mL/L, 4,0 mL/L, 5,0 mL/L.

104

Tabla 68: Análisis fisicoquímicos a dosificaciones sulfato de aluminio (P1) al 1% v/v.

SULFATO DE ALUMINIO (P1) 1% v/v

FECHA DE

ANÁLISIS

(DD/MM/AA)

PARÁMETRO UNIDADES MUESTRA SIN

DOSIFICACIÓN

T1

MUESTRA

+ 1 mL de

SLN al 1%

v/v

T2

MUESTRA +

2 mL de SLN

al 1% v/v

T3

MUESTRA

+ 3 mL de

SLN al 1%

v/v

T4

MUESTRA

+ 4 mL de

SLN al 1%

v/v

T5

MUESTRA

+ 5 mL de

SLN al 1%

v/v


de pH 7,25 6,62 6,07 5,53 5,18 4,63

11/09/2019 Color UPC 44 36,5 32,0 27,5 21,0 18,5

11/09/2019 Turbiedad NTU 5,27 4,68 4,18 3,62 3,2 2,87

11/09/2019 Conductividad S/cm 69,7 83,2 91,4 99,3 110 124

12/09/2019 Aluminio mg Al/L < 0,05 0,964 1,22 1,49 1,87 2,11


105

Tabla 69: Análisis fisicoquímicos a dosificaciones sulfato de aluminio (P1) al 1% v/v + Hidróxido de sodio 1% w/v.

SULFATO DE ALUMINIO 2,0 ML/L AL 1% v/v + HIDRÓXIDO DE SODIO 1% w/v

FECHA DE

ANÁLISIS

(DD/MM/AA)

PARÁMETRO RESULTADOS

T2

T2 + 1 mL de

SLN NaOH al

1% v/v

T2 + 2 mL de SLN

NaOH al 1% v/v

T2 + 3 mL de

SLN NaOH al

1% v/v

T2 + 4 mL de

SLN NaOH al

1% v/v

T2 + 5 mL

de SLN

NaOH al

1% v/v

10/09/2019 pH 4,42 5,15 6,02 6,62 7,27 8,06

11/09/2019 Color 18,5 21,0 23,5 28,5 31,5 35,0

11/09/2019 Turbiedad 2,87 3,35 3,79 4,14 4,52 4,7

11/09/2019 Conductividad 124 137 153 180 197 211

12/09/2019 Aluminio 2,11 2,25 1,98 2,04 2,15 2,09


106

Figura 25: pH vs Coagulante.


Figura 26: Color vs Coagulante.


107

Figura 27: Turbiedad vs Coagulante.


Figura 28: Aluminio vs Coagulante.


108

Figura 29: Procentajes de remoción.

Fuente: Autora.

Las conclusiones que presenta el laboratorio LAB Química para el ensayo de

tratabilidad con el coagulante Sulfato de Aluminio tipo B son:

Según los resultados obtenidos en el estudio de Tratabilidad, la dosificación

que mejor se comportó con el coagulante Sulfato de Aluminio tipo B al 1%

v/v fue de 5 mL de esta solución por cada 1000 mL de agua cruda.

Los valores de color y turbiedad se pueden mejorar por medio del sistema

de filtración de la planta de tratamiento, pero se presenta un valor muy alto

en el aluminio residual debido a la cantidad de este metal en la dosificación

del coagulante.

El valor de pH en la dosificación con mejores resultados, fue bajo debido al

carácter ácido del coagulante, por esta razón se recomienda usar un

109

neutralizante como la soda caustica o hidróxido de sodio, como el utilizado

en el estudio.

La dosificación de hidróxido de sodio 1% w/v que mejor presentó resultado

fue la de 3 mL por 1000 mL de muestra de agua, se observa un buen valor

de pH, pero aumentan los valores de Color y Turbiedad.

El sulfato de aluminio tipo B, no se recomendaría para el tratamiento de

agua cruda utilizada en la PTAP, debido a que este genera un floc más

grande y de mayor volumen, lo cual puede aumentar los tiempos de

sedimentación, como también generar problemas en la filtración, debido a

una saturación de los filtros. Otro factor por el cual no se recomienda este

coagulante, es por la pureza del mismo, normalmente el sulfato de aluminio

tipo B, tiene concentraciones de metales no deseados en el agua, que

podrían generar una posible contaminación, como es el caso del hierro.

6.2. MEJORAMIENTO DE INFRAESTRUCTURA

Tabla 70: Recomendaciones de infraestructura.

INSTALACIÓN O

ELEMENTO INTERVENCIÓN NECESARIA

Instalaciones locativas

Realizar un mantenimiento general a las instalaciones

locativas de la planta.

Enchapar el laboratorio y realizar cambios de techos.

Equipar y calibrar los equipos de laboratorio.

Canaleta Parshall

Cambiar la Canaleta Parshall por una canaleta de

garganta de 6” y así mejorar el resalto hidráulico y

permitir una mejor mezcla rápida.

110

Dosificadores

Realizar un aforo en los dosificadores, tanto en el

dosificador de Hidróxido de Sodio como en el

dosificador de Hidroxicloruro de Aluminio, ubicando

una tabla de concentración/frecuencia para permitir

una mejor operación.

Floculadores

Reducir los tabiques de los floculadores N° 3 y 4, de

manera que el espaciamiento tabique – pared para las

cámaras 2 y 3 sea de 0,45 m y 0,6 m respectivamente.

Sedimentadores

Los sedimentadores actuales no son aptos para el

caudal tratado actualmente, por lo que es necesaria

una ampliación o cambio, ya que deberían tener:

Longitud: 15,9 m; Ancho: 5,3 m; Profundidad: 3,3 m y

un volumen efectivo de 214,06 m3.

Filtros

Los lechos de los filtros deben cambiarse y cumplir

con el espesor necesario de: Antracita 0,45 m; Arena:

0,2 m; Grava: 0,5 m.

Área de desinfección

Se debe instalar una nueva báscula para el sistema de

cloración.

Cumplir con las medidas y elementos necesarios para

realizar el cambio de cilindro.

Válvulas, bombas y

macromedidores

Instalar un macromedidor de salida, y así registrar la

cantidad de agua tratada en la planta y posibles

pérdidas dentro de la misma.

Realizar el cambio de las válvulas de la planta ya que

presentan corrosión y pérdidas en las mismas,

señalizarlas y pintarlas para su mejor visualización en

caso de emergencia.

Laboratorio

La Empresa de Servicios Públicos de Moniquirá S.A.

E.S.P. realizó una inversión reciente en equipos e

insumos para laboratorio, sin embargo, algunos de

estos equipos no cuentan con la calibración adecuada

111

(turbidímetro y fotómetro) para los procedimientos

necesarios.

Realizar mantenimiento al equipo para Ensayo de

Jarras, así mismo, cambiar las jarras por unas con

mayor capacidad.

Dotar al laboratorio con equipos e insumos para

realizar los ensayos fisicoquímicos y microbiológicos

completos, de acuerdo con la resolución 2115 de

2007, de igual manera capacitar al personal operativo

para el desarrollo de estos ensayos.

Lodos

Dotar a la planta de tratamiento con un sistema

apropiado de recolección, tratamiento y disposición de

lodos y aguas de lavado de filtros.

Fuente: Autora

6.3. PAUTAS DE CONTROL DE OPERACIÓN

El profesional encargado del laboratorio y los operarios de la planta, además de

cumplir con lo establecido en los manuales de operación y mantenimiento de la

planta de tratamiento, y se deben considerar las pautas de control de operación en

la siguiente tabla:

Tabla 71: Pautas de control de operación.

ETAPA ACTIVIDAD RESPONSABLE FRECUENCIA

Entrada

Registro del caudal de entrada Operario Cada 4 horas

Registro de la dosis de Hidróxido

de Sodio (ml/min) y porcentaje de

concentración

Operario Cada 4 horas

Mezcla rápida

Registro de la dosis de

coagulante Hidroxicloruro de

aluminio (ml/min) y porcentaje de

concentración


112

Floculación Ensayo de jarras Operario Cada 8 horas

Sedimentación Registro de lavado de

sedimentadores Operario

Ocasional

(según se

indique en el

Manual de

Operación y

Mantenimiento

de la Planta)

Filtración Registro de lavado de filtros Operario Diaria

Desinfección Registro de dosificación de cloro

(gr/Hora) Operario Cada 4 horas

Suministro

Registrar las lecturas de

macromedición de entrada a la

planta


Registrar las lecturas de

macromedición de volumen de

agua suministrada a la red de

abastecimiento


Laboratorio

Realizar y registrar mediciones de

pH, turbiedad, color y

conductividad para agua cruda y

agua tratada


Realizar y registrar mediciones de

hierro y aluminio para agua

tratada


Realizar y registrar la medición de

cloro residual del agua tratada Operario Cada 4 horas

Realizar y registrar análisis

fisicoquímico completo de agua

cruda y tratada

Operario Mensual

Realizar análisis microbiológico

para agua tratada Operario Mensual

113

Realizar curvas de datos de:

conductividad vs dosificación

coagulante, color vs dosificación

coagulante, turbiedad vs

dosificación del coagulante

Profesional

Laboratorio Semanal

Aseo de planta Lavado y mantenimiento general

de la planta Operario

Ocasional

(según se

indique en el

Manual de

Operación y

Mantenimiento

de la Planta)

Lodos Registro de caudal Operario Diaria

Fuente: Autora.

6.4. PROPUESTA DE GESTIÓN

Indicadores de seguimiento en cada proceso y escala de valoración

Para el control de operación, se recomienda satisfacer los indicadores de

seguimiento de cada proceso indicados en la siguiente tabla:

Tabla 72: Indicadores de seguimiento en cada proceso y escala de valoración.

ETAPA INDICADOR DE

SEGUIMIENTO

ESCALA DE

VALORACIÓN

Entrada % Registros reales en un mes

(180 registros mensuales)

Óptimo: > 90%

Aceptable: entre 70% y

90%

Deficiente: < 70%

Mezcla rápida % Registros reales en un mes


Óptimo: > 90%


114

90%

Deficiente: < 70%

Floculación # ensayos de jarras en un

mes (90 registros mensuales)

Óptimo: > 90%


90%

Deficiente: < 70%

Sedimentación # de lavadas de

sedimentadores en un mes

Óptimo: ≥ 1

Deficiente: < 1

Filtración # de lavadas de filtros

Óptimo: > 90

Aceptable: entre 80 y

90

Deficiente: < 80

Desinfección % Registros reales en un mes


Óptimo: > 90%


90%

Deficiente: < 70%

Laboratorio

# de mediciones de

Turbiedad, Color, pH,

Conductividad de agua cruda

y tratada en un mes (360

registros mensuales)

Óptimo: > 320


320

Deficiente: < 280

# de mediciones de cloro

residual en el agua tratada en

un mes (180 registros

mensuales)

Óptimo: > 160


160

Deficiente: < 140

# de análisis fisicoquímicos y

microbiológicos del agua

tratada en un mes

Óptimo: ≥ 1

Deficiente: < 1

115

Aseo de planta # de lavadas de planta en un

año

Óptimo: > 5

Aceptable: entre 4 y 5

Deficiente: < 4

Fuente: Autora.

6.5. MECANISMOS DE ACCIÓN Y MEJORAMIENTO

La Alcaldía de Moniquirá y la Empresa de Servicios Públicos de Moniquirá S.A.

E.S.P. deben trabajar en conjunto para gestionar ante los entes departamentales y

nacionales los recursos necesarios para realizar las intervenciones propuestas

para el mejoramiento y mantenimiento de la planta.

Se recomienda realizar evaluaciones periódicas del estado ambiental de la fuente

de abastecimiento, por la alta presencia de Coliformes y su aumento a través del

tiempo, que se evidencia en los análisis de laboratorio.

Se requiere que la Empresa de Servicios Públicos de Moniquirá S.A. E.S.P. realice

un detallado análisis de costos en el tratamiento del agua y de todo el sistema de

acueducto, así como una proyección de inversión.

De igual forma, se debe garantizar la disponibilidad presupuestal para realizar

periódicamente los mantenimientos preventivos en las instalaciones y equipos de

la planta de tratamiento, al igual de los mantenimientos correctivos que se

requieran y que estén enmarcados dentro de las políticas de calidad de la

empresa.

116

CAPÍTULO VII

CONCLUSIONES

Para el año 2044 el municipio de Moniquirá presentará un aumento en su

población del 27%.

El municipio evidencia un crecimiento lineal en el número de habitantes.

Al realizar los cálculos de las necesidades de agua potable del municipio, se

observa que el caudal máximo horario para el año 2019 es de 47,56 L/s, lo que

concuerda con los datos reales de caudal de la PTAP.

Para el año 2044 el caudal necesario será de 60 L/s aproximadamente, lo que

significa un crecimiento del 27% de las necesidades de agua y evidencia la

importancia de una ampliación de la PTAP actual o construcción de una nueva

planta de tratamiento.

El sistema de tratamiento no satisface las necesidades actuales de agua potable

ni las futuras, ya que fue diseñado para un caudal de 35 L/s y no se ha realizado

ninguna ampliación.

Aunque la cascada de aireación no cumple totalmente con los parámetros de

diseño, funciona para la eliminación de hierro principalmente y para la mezcla del

estabilizante de pH.

En la canaleta Parshall no se está realizando correctamente la mezcla rápida con

el coagulante, esto se evidencia en las incrustaciones de químico a lo largo de la

canaleta y al inicio de la etapa de floculación.

Se requiere una mejor pre-cloración en el sistema ya que se observa presencia de

algas a lo largo de los floculadores.

Los gradientes de velocidad en los floculadores superan los establecidos por la

norma, por lo que es necesario una ampliación y mejora de los mismos. Los

117

floculadores 3 y 4 presentan falencias debido al cambio en sus dimensiones,

además, se observan errores de construcción en varios tabiques.

Las dimensiones de los sedimentadores corresponden a las necesarias para tratar

el caudal de 35 L/s, por lo que no son suficientes para tratar el caudal actual (48

L/s), es necesaria una ampliación o construcción de otro sedimentador, aunque el

espacio en el terreno puede ser una limitación al momento de la optimización.

Los sedimentadores no poseen las dimensiones para un correcto proceso de

decantación con el caudal actual, por lo que la administración decidió implementar

paneles de nylon dentro de los sedimentadores, para retener las partículas y evitar

colmatación.

La reducida altura de estos lechos influye en la saturación de los filtros y por ende

implica un constante retrolavado y desperdicio de agua tratada.

Las dimensiones del tanque de cloro permiten un mejor tiempo de contacto con el

cloro.

Se observa que la fuente de abastecimiento Quebrada La Sicha posee niveles de

hierro considerables dentro de sus características.

Se evidencia un gran aumento en los Coliformes Totales a lo largo del tiempo,

donde para los análisis de julio de 2019 es más del doble de los resultados

registrados en enero del mismo año.

Dentro de los parámetros de análisis de calidad del agua potable se observa que

el Aluminio es el único parámetro que normalmente no está cumpliendo con el

límite máximo permisible establecido por la Resolución 2115 de 2007, donde se

establece un valor máximo de 0,2 mg/L; esto puede deberse a una

sobredosificación de coagulante dentro del tratamiento. La EPA recomienda un

límite de 0.05 a 0.2 miligramos por litro (mg/L) para aluminio en el agua potable.

Este límite no está basado en niveles que pueden afectar la salud de seres

humanos o animales, sino en el sabor, olor o color del agua.

118

En cuanto a la calidad del agua tratada, la Empresa de Servicios Públicos de

Moniquirá S.A. E.S.P. tiene una calificación de SIN RIESGO en el agua que

distribuye a la población, según los análisis que realiza Secretaría de Salud como

ente de control y las contramuestras realizadas por el laboratorio ServiQuímicos

E.U. contratada por la misma Empresa de Servicios Públicos

El municipio de Moniquirá es el que tiene mayor costo por metro cúbico tratado de

la provincia.

Con el valor de metro cúbico tratado, se evidencia la importancia de identificar las

fugas dentro de la planta y la cantidad de agua utilizada para los retrolavados de

filtros, ya que la cantidad de pérdidas es significativa y representa elevación de

costos para la empresa

Teniendo en cuenta los resultados presentados por el laboratorio LAB Química, se

observa que el coagulante Hidroxicloruro de Aluminio es el que manifiesta mejores

resultados, comparándolo con el Sulfato de Aluminio tipo B, ya que los porcentajes

de remoción son mayores a una menor dosificación y no altera en gran medida el

pH del agua.

En cuanto a costos, el Hidroxicloruro de Aluminio es la mejor opción ya que la

dosificación es menor para cumplir con los parámetros establecidos en la norma.

119

CAPÍTULO VIII

RECOMENDACIONES

Se sugiere realizar mantenimiento general a todas las unidades actuales,

floculadores, sedimentadores y filtros, realizar un cambio en los dosificadores y

dotar a la planta de los equipos de laboratorio para control de procesos.

Se recomienda la construcción de una nueva canaleta Parshall para garantizar el

proceso eficiente en la unidad de mezcla rápida.

Se sugiere el mejoramiento de los lechos de filtración, aumentar su espesor y

tener en cuenta la calidad de los materiales utilizados.

Dotar a la planta con un macromedidor de salida para identificar el agua distribuida

a la población y las posibles pérdidas dentro de la planta.

Implementar barandas de seguridad a lo largo de las unidades de la planta para

evitar accidentes tanto de los operarios como de las personas que visitan la

planta.

120

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DIAGNÓSTICO DEL ESTADO ACTUAL DE LA PTAP DEL MUNICIPIO DE …

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