Untitled - APR Chile

El presente Manual de Operación está
destinado a los servicios de agua potable rural,
comités y cooperativas, que explotan y administran
este beneficio. El Manual es parte de una modalidad
integral de asesoría y capacitación que se brinda a trabajadores del sector
rural por parte del Ministerio de Obras Publicas a través de sus Unidades
Técnicas. El Manual de Operación es una guía o insumo para que el operador
de un servicio complemente la importante gestión que éste brinda a su
comunidad.
Es necesario tener en cuenta que el agua potable, además de constituir un
servicio sanitario básico, se relaciona también con otras problemáticas que
afectan al sector. De modo tal que el cuidado al medio ambiente, la salud
pública o las nuevas herramientas tecnológicas, son conceptos que van a la
par de una gestión coherente con los tiempos que corren y con las nuevas
políticas que para el sector sanitario rural impulsa el Estado chileno.
Conscientes de la diversidad cultural y geográfica que compone nuestro territorio
nacional, el Ministerio de Obras Públicas mantiene vigente el compromiso para
el desarrollo del sector rural. Esperamos que con la presente guía podamos
contribuir a ampliar los conocimientos sobre la operación de un servicio y sea
de utilidad para aquellos trabajadores que tienen a su cargo una tarea tan
importante como la operación y mantención de los Servicios de Agua Potable
Rural.
INDICE
INDICE
PRESENTACION
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INTRODUCCIÓN
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TEMA 1 - INSTALACIONES DE AGUA POTABLE RURAL
DEFINICIONES
Fuentes de abastecimiento, Captación, Aducción, Impulsión, Tratamiento,
Planta Convencional, Filtración, Filtro en Presión Desinfección,
Almacenamiento, Red de Distribución, Matriz, Arranque Domiciliario, Agua
Potable, Agua Red, Cloro Hipoclorito, Cloro Activo, Solución, Mezcla,
Concentración, Cloro Aplicado, Demanda de Cloro, Cloro Residual Total,
Cloro Residual Libre, Cloro Residual Combinado, UNT, Turbiedad
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• Esquemas gravitacional y con elevación
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TEMA 2 - CONTAMINACION Y PROCESO DE DESINFECCIÓN
• Introducción
• Contaminación
• Principales causas de la contaminación, Normas chilenas de agua potable
• Proceso de cloración
• Preparación solución de desinfección
• Dosificación de cloro y análisis de cloro residual
• Fallas en equipos dosificadores
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TEMA 3 - SISTEMAS ELECTRICIOS
• Introducción, descripción de tablero eléctrico, conservación y mantenimiento
• Identificación y descripción elementos componentes
• Descripción instrumentos eléctricos
• Cartilla de operación
• Procedimientos de Detección y Corrección de Fallas
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PRESENTACIÓN
PRESENTACIÓN
Antes de abordar los siguientes temas es necesario destacar y agradecer la
permanente preocupación que demuestran a diario los operadores y trabajadores
del agua potable rural, a lo largo y ancho de nuestro país, porque más allá de
ser ésta una labor por la cual se obtiene una remuneración, se está mejorando
considerablemente la calidad de vida a miles de personas, evitando enfermedades
de origen hídrico, especialmente en niños y ancianos, el sector más vulnerable
a éstas. Esta sola reflexión dimensiona la importancia de este trabajo. Y es a
través del presente Manual que pretendemos contribuir a mejorarlo.
Es necesario destacar que este manual fue elaborado por la Unidad de Agua
Potable Rural de la Empresa ESSBIO S.A, la que, contratada por el MINISTERIO
DE OBRAS PUBLICAS, realiza las labores de asesoría y supervisión a los
servicios de agua potable rural, siendo el presente manual parte de esta asesoría
integral desarrollada durante el año 2004.
Los temas que se desarrollan en las siguientes páginas han sido seleccionados
de un listado de necesidades detectadas en visitas a localidades y a servicios
de agua potable rural, por lo que se espera la participación activa y responsable
de cada trabajador.
La primera parte trata sobre el conocimiento de las instalaciones de un servicio
de agua potable rural. Para esto se hace un recorrido desde la captación hasta
la llave instalada en los domicilios, pasando por los equipos de bombeo, las
impulsiones o aducciones, los estanques de almacenamiento, redes de distribución
y los arranques domiciliarios. Lo anterior permitirá conocer dichas instalaciones
y abordar un lenguaje común sobre cada etapa del sistema, y poder, de esta
manera, desarrollar en forma práctica la solución de problemas tipo.
En segundo lugar, se presenta el tema Desinfección y Cloración. Se abordan
temas alusivos a la contaminación del agua y por qué se debe desinfectar, cómo
preparar la solución de hipoclorito y la regulación de la cantidad que se aplicará
en el equipo dosificador. También se hace una descripción sobre la mantención
y limpieza de estos equipos y la determinación del cloro residual libre.
5
INTRODUCCIÓN
INTRODUCCIÓN
En la actualidad, una de cada cinco personas en el mundo no tiene acceso a
agua potable y una de cada tres no dispone de medio alguno para el saneamiento.
En este sentido, las proyecciones no parecen muy alentadoras. Diversos
organismos, como la UNESCO, señalan que en unos cincuenta años habrá unas
dos mil millones de personas sufriendo la escasez de agua.
Nuestro país, pese a que se ubica entre aquellos que poseen mayor disponibilidad
del recurso, sólo lo tiene en cierta abundancia desde la Sexta Región hacia el
sur. Por el contrario, la disponibilidad de agua desde la Región Metropolitana
hacia el norte, es inferior a 1.000 metros cúbicos (m3/hab/año), llegando en
algunas regiones a 500 m3/hab/año, cifras que son consideradas altamente
restrictivas para el desarrollo económico de una nación.
En este Marco, nuestro objetivo es lograr una gestión sustentable de los recursos
hídricos, tendiente, por un lado, a mejorar la calidad de vida de mucha gente que
en el modelo económico-productivo global se ha quedado al margen y, por otro,
a mejorar la calidad del medio ambiente deteriorado por la contaminación.
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Uno de los principales problemas que ahora enfrentan las sociedades modernas
es la contaminación del agua. Ello se debe fundamentalmente a nuestra forma
de distribuir y de consumir el recurso.
El agua es un elemento vital que sostiene ecosistemas y actividad humana,
compone el 75% de nuestro cuerpo y cubre el 70% del planeta. Es esencial para
la producción alimenticia, determina dónde vivimos, qué comemos y si estamos
enfermos o saludables, en síntesis, es el fundamento del desarrollo, entendido
éste como un bienestar en armonía entre ambiente y ser humano.
Y es que ante una situación de escasez de agua la amenaza se cierne sobre
tres aspectos fundamentales del bienestar humano: la producción de alimentos,
la salud y la estabilidad política y social. Esto se complica aún más si el recurso
disponible se encuentra compartido, sin considerar el aspecto ecológico.
Por esto, la gestión del recurso deberá tender a evitar situaciones conflictivas
debidas a escasez, sobreexplotación y contaminación, mediante medidas
preventivas que procuren un uso racional y de conservación.
La conceptualización de la conservación del recurso agua debe entenderse como
un proceso que cruza a varios sectores, por lo que la estrategia debe considerar
todo: lo económico, lo social, lo biológico, lo político, etcétera.
Lo anterior porque la disponibilidad y la calidad del agua son fundamentales para
el alimento, la energía y la productividad. El manejo racional de este recurso es
central para la estrategia del desarrollo sustentable, entendido éste como una
gestión integral que busque el equilibrio entre crecimiento económico, equidad
y sustentabilidad ambiental a través de un mecanismo regulador que es la
participación social efectiva. (Dourojeanni 1994: 111-127).
La evolución de la historia humana muestra que la demanda de agua se ve
afectada por dos variables, el crecimiento de la población y la elevación en el
nivel de vida que está determinada por patrones de conducta que tienden al
desperdicio y el abuso en el consumo.
La población mundial alcanzó 5 mil millones en 1988, casi el doble de la de 1950.
En la actualidad, el incremento es a más de 6 mil millones.
En países como Polonia, por ejemplo, la proporción de agua de buena calidad
para el consumo humano proveniente de su sistema fluvial cayó del 32 al 5% en
los últimos 20 años. De hecho, casi 2/3 partes del agua extraída de estas fuentes
está tan contaminada que ni siquiera es apta para uso industrial. (Aldama, Gómez,
1996:2)
En 1990, el 81% de la población urbana de los Países en desarrollo contaba con
servicios de agua potable y el 71% con servicios de alcantarillado, mientras que
en el ámbito rural el 63% disponía de agua potable y el 48% de alcantarillado.
(Aldama, Gómez, 1996: 7).
Como se expresó anteriormente, el agua en la naturaleza está en continuo
movimiento. En nuestro planeta existen aproximadamente 1.359.000.000 Km3
de agua. Alrededor del 97% de esta cantidad, o sea, 1.321.000.000 Km3 se
encuentra en los océanos y mares.
Gran parte del 2,1% restante se encuentra en las capas de hielo y en los glaciares,
principalmente en los casquetes polares y, el saldo, más o menos de 0.6 a 0.75%
del total está constituido por las aguas en la superficie de la tierra y por las aguas
subterráneas.
OCEANOS Y MARES
= 1.321.000.000
Km3
CASQUETES POLARES
=
Km3
28.000.000
AGUAS SUPERF. Y SUBTERRANEAS = 10.000.000
Km3
TOTAL DE AGUA EN EL PLANETA = 1.359.000.000
Km3
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Para formarse una idea de estas magnitudes, se define
el volumen de un kilómetro cúbico (Km3), como una
caja que posee 1 kilómetro de largo, 1 kilómetro de
alto y 1 kilómetro de ancho.
Esto representa la cantidad de mil millones de metros
cúbicos. Al parecer esto es una enorme cantidad de
agua, pero si pensamos que ella debe poder ser
utilizada por más de 1.000 millones de habitantes que
existen en la tierra y sin considerar el agua para las
miles y miles de industrias nos podremos dar cuenta
que el recurso agua es escaso, por tanto las medidas
que debe tomar la humanidad para su protección son
urgentes.
CICLO HIDROLOGICO
Sabemos que el agua en nuestro planeta presenta un
equilibrio dinámico que se consigue mediante una
serie de complejas transferencias conocidas como
ciclo hidrológico.
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nieve y hielo
29 millón km2
evaporación
desde la tierra
70.000 km2
precipitación
sobre la tierra
110.000 km2
vapor de agua
en la atmósfera
13.000 km2
evaporación
desde el mar
430.000 km2
lagos y ríos
200.000 km2
escorrentía
desde la tierra
40.000 km2
agua subterránea
8,0 millon km2
mares
1,348 millón km2
El océano actúa como
reservorio principal, de él se
evaporan diariamente
alrededor de 875 Km3 de
agua. Aproximadamente
775 Km3 regresan al océano
por condensación y precipitación, existiendo una transferencia neta de 100 Km3
de agua que es llevada a la tierra por medio de los vientos.
Sobre la tierra caen diariamente 260 Km3, de esta cantidad, como lo hemos
mencionado, 100 Km3 corresponden a aguas llevadas por los vientos del océano
a la tierra y 160 Km3 corresponden a aguas evaporadas anteriormente de la tierra.
El ciclo es balanceado por alrededor de 100 Km3 de agua vertidos al océano
diariamente por medio de los ríos, arroyos y filtraciones de las aguas subterráneas.
De lo expuesto, podemos deducir que los recursos de agua fresca del mundo
utilizable para consumo humano son limitados ( 0.6 a 0.75 %). Sin embargo, si
estos mismos recursos estuviesen uniformemente distribuidos sobre la superficie
terrestre, probablemente no existirían deficiencias de este elemento, pero la
naturaleza no actúa en esta forma. En América Latina podemos hallar áreas con
grandes excesos de agua tales como la cuenca del Amazonas, que se calcula
tiene el 11% del total de las aguas dulces que se vierten al océano y áreas con
deficiencias de agua sumamente agudas tales como las zonas del sur del Perú
y del norte de Chile, donde prácticamente no llueve.
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Tema 1
Instalaciones DE AGUA POTABLE RURAL
Fuente
Recurso de agua superficial o subterránea disponible para
ser utilizada frente a una demanda. Puede ser permanente,
intermitente o estacional.
Subterráneas: Drenes, sondajes, punteras
Superficiales: Ríos, canales, lagunas, embalses
Captación
Extracción continua o temporal de agua desde una
fuente, de forma que deje de formar parte de los
recursos de su área o región. O bien, sea transferida a
otra fuente dentro de la misma región.
Aducción
Cañería que conduce el agua desde la fuente al
proceso o estanque de almacenamiento en forma
gravitacional.
Impulsión
Cañería que conduce el agua desde la fuente al
proceso o estanque de almacenamiento mediante
bombeo.
Tratamiento
Proceso que permite mejorar la calidad del agua desde
su condición natural, para transformarla en potable,
es decir apta para el consumo humano. Existen
básicamente dos tipos de tratamiento, por una parte
el bacteriológico, y por otra el físico químico.
Planta convencional
Este tipo de plantas incluye las etapas de: dosificación
de coagulantes, decantación, filtración y desinfección.
Filtración
Remoción de las partículas suspendidas en un cuerpo
de agua, mediante el paso del agua a través de una capa
de material poroso o a través de una malla apropiada.
Filtración a presión
Proceso para el tratamiento del agua, similar a la filtración
rápida sobre arenas, excepto que el agua pasa a presión
a través de un sistema cerrado. Sugerido especialmente
en aguas con alto contenido de turbiedad o presencia de
contaminantes químicos (fierro).
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Desinfección
Tratamiento del agua con el objeto de eliminar, inactivar
o reducir los agentes patógenos, con el propósito de
lograr una calidad adecuada para usos específicos.
Estanque de almacenamiento Unidad de almacenamiento de agua tratada, en un
sistema de distribución. Son comúnmente los llamados
estanques. Existen de acero y hormigón armado.
Elevados y semienterrados. Los volúmenes más
usados en el Programa de Agua Potable Rural son
entre 25 m3 y 100 m3
Red de distribución
Corresponde al conjunto de cañerías, válvulas y piezas
especiales por donde circula el agua para su
distribución desde el estanque hasta los respectivos
arranques.
Matriz
Tubería que une el estanque con la red de distribución.
También se denomina de esta manera a las tuberías
que componen la red de distribución.
Arranque domiciliario
Conjunto de tuberías y artefactos que conducen el
agua potable desde la red de distribución hasta el
interior de cada vivienda. Está compuesto
principalmente por el collarín, la llave de collar, cañerías
de diámetro entre 13 mm y 19 mm. , los bastones,
curvas y llaves de paso (2) y el medidor. No forma
parte del arranque la llave de jardín instalada a
continuación.
Agua Potable
Agua que cumple con los requisitos establecidos en
la Norma Chilena Nch. 409 /1, que asegura su
inocuidad y aptitud para el consumo humano.
Agua Red
Corresponde al agua obtenida en cualquier punto de
la red de distribución; un caso particular corresponde
al “agua red terminal”, que como su nombre señala,
corresponde al agua obtenida desde los puntos más
alejados del lugar de almacenamiento, esto es, desde
los terminales de red.
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Solución
Corresponde a la unión íntima entre dos o más sustancias de
manera tal que no se puede distinguir entre ellas, (disolución).
Mezcla
Corresponde a la unión entre dos o más sustancias, de manera
que ellas se puedan distinguir a simple vista.
Ejemplos
Soluciones
Mezclas
agua + azúcar
agua + hipoclorito
agua + alcohol
agua + petróleo
agua + tierra
agua + tiza
Concentración Corresponde a la mayor o menor cantidad de sustancia que se une
con el agua en una solución. Ej: una solución de 10 grs. de sal en
100 cc final de agua representa una concentración de 10 %.
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Cloro
Elemento químico de formula CL2 que por sus propiedades oxidantes
es frecuentemente utilizado en desinfección de aguas. Corresponde
a un gas tóxico, corrosivo y altamente reactivo que debe ser
manejado por personal preparado con precaución y cuidado.
Hipoclorito
Corresponde a un compuesto de cloro que puede presentarse en
estado líquido o sólido, se utiliza en desinfección de aguas. Este
compuesto posee propiedades tóxicas y corrosivas, pero en menor
intensidad que el cloro gas; se utiliza usualmente para tratar
abastecimientos pequeños o medianos.
Cloro activo
Denominación que señala que el agente desinfectante es el cloro,
independiente si él proviene de gas cloro o de algún compuesto
que lo posea. Cuando se trata de gas cloro se habla de un 100%
de cloro activo y cuando es hipoclorito se dice que el porcentaje
que corresponde a cloro activo varía entre 5-10-30 ó 70%. Ejemplo:
El hipoclorito de sodio líquido utilizado por la Empresa Sanitaria
ESSBIO S.A. tiene entre de 10 a 13 % de cloro activo.
Cloro total aplicado
Es la cantidad total de cloro que se aplica a una determinada
masa de agua. Se expresa en ppm. o mg/L (ppm: partes por
millón, mg/L miligramos de cloro por litro de agua).
Demanda de cloro
Es la diferencia entre la cantidad de cloro aplicado al agua
inicialmente y la cantidad de cloro residual total (libre y
combinado) que queda al final de un período de contacto
específico. Corresponde al cloro consumido o gastado en el
proceso de desinfección.
Cloro residual
Formas de cloro existentes en el agua, producto de un proceso
de desinfección por cloración, después de que la demanda
ha sido satisfecha Es la suma de cloro residual libre, cloro
residual combinado o ambos.
Cloro residual total
=
Ejemplo:1.20 mg/l
=
Cloro residual libre + Cloro residual combinado
0.80 mg/l
+
0.40 mg/l.
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Cloro residual libre
Cloro residual existente en el
agua en forma de ácido
hipocloroso e iones hipoclorito.
Es mucho más efectivo que el
residuo de cloro combinado.
Esta fracción del cloro es la
más importante para nosotros,
por que ella es la que está
normalizada en la NCH 409
OF 84 que exige un mínimo
de 0,2 mg/l, para el agua
potable. Existen métodos para
su análisis mediante equipos
comparadores colorimétricos. Como ejemplo, la empresa
ESSBIO S.A. lo mide con el comparador colorimétrico HACH
CN 66.
Cloro residual combinado Es el cloro que en el agua se encuentra combinado en forma
química principalmente con el amoníaco u otros compuestos
de nitrógeno orgánico. Es igual a la diferencia entre el cloro
residual total y el cloro residual libre.
ESQUEMA SISTEMA GRAVITACIONAL
Filtro Trat.
Físico Quimico
Estanque
Captación
Arranque
Aducción
Desinfección
Matriz
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Estanque
Dosificación
Desinfectante y
Coagulante
Filtro
Arranque
Tablero
Impulsión
Sondaje
Tema 2
Contaminación y PROCESO DE
DESINFECCIÓN
El agua es uno de los elementos indispensables para el desarrollo
y subsistencia del ser humano. Este requiere de ella en cantidad
y calidad adecuada, ya sea para satisfacer sus necesidades
fisiológicas, como para su uso doméstico, agrícola industrial, etc.
El agua es un líquido insípido, incoloro e inodoro. Es un compuesto
químico representado por la fórmula H2O, la cual indica que es
la combinación de dos átomos de hidrógeno y un átomo de
oxígeno. Sin embargo, el agua completamente pura es
extremadamente escasa y difícil de obtener, debido a que es un
solvente casi universal y en el que prácticamente todas las
substancias son solubles hasta cierto grado. A causa de esta
propiedad, el agua se contamina frecuentemente por las
substancias con las que entra en contacto.
En la Tierra, la mayor fuente de agua está constituida por los
océanos y eventualmente toda el agua regresa a estos depósitos.
El ciclo del agua es similar al de un gigantesco aparato de
destilación, a causa del calor solar, el vapor de agua asciende
de las superficies de depósitos de aguas terrestres, formando
ocasionalmente nubes cargadas de humedad, las cuales se
condensan al ponerse en contacto con corrientes de aire frío y
producen lluvia o nieve.
La contaminación ocurre desde el momento en que el agua
líquida alcanza el estado de vapor hasta que por último es
descargada nuevamente al océano.
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CONTAMINACIÓN DEL AGUA
Nubes impulsadas
sobre la tierra por el
viento
Contaminación del agua
precipitada por efecto
del polvo en el aire
La naturaleza de la
Agua evaporada de
las superficies
contaminación depende
acuáticas terrestres
Contaminación adicional por disolución
de minerales y metales en la corteza
de las características del terrestre, aguasnegras y residuos
industriales
territorio sobre el cual se
Retorno a la superficie
formen las nubes, así
acuática para ser
repurificada
como de las del lugar en
que se precipite la lluvia
o nieve.
El agua de lluvia recogida en lugares remotos de las costas o lejanos de
centros industriales, contiene sólo una pequeña cantidad de sales, gases,
ácidos o partículas de polvo.
La cantidad de estas substancias en el agua de lluvia recogida en la cercanía
de ciudades es, a menudo, relativamente grande.
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El objetivo del presente curso apunta a entregar el conocimiento necesario
para permitir un adecuado desempeño de todo el personal involucrado en
labores de elaboración y control de la calidad del agua potable.
A efecto de destacar la importancia que tiene la labor de cada Operador
en un servicio de agua potable, recordemos que: “La cadena más fuerte
puede romperse con facilidad si un eslabón es débil”. De ello podemos
concluir que de nada vale un buen análisis si él se realiza sobre una muestra
no representativa o mal tomada, o a la inversa, la mejor muestra no serviría
de nada si el proceso de análisis siguiente es erróneo. Destaquemos las
labores de tratamiento y control de calidad del agua potable, tratamiento
y control de calidad del agua potable, las que por sencilla que puedan
parecernos, merecen la justa y debida importancia en la serie de pasos
destinados a producir y entregar un agua potable de buena calidad, máxime
si dicho producto es consumido por la comunidad que nos rodea y nuestra
propia familia.
La disponibilidad de servicio de agua potable,
acompañado de un adecuado saneamiento, se
ha reconocido desde hace bastante tiempo como
un requisito y un índice de desarrollo de la población.
Esta apreciación adquiere especial relevancia al ser
uno de los temas presentes en la discusión de un país que
busca el desarrollo integral de su población, poniendo especial hincapié en la
erradicación de la pobreza. El Programa de Agua Potable Rural que impulsa el
Ministerio de Obras Publicas ha sido desde sus inicios orientado a lograr el desarrollo
sustentable de la población.
CONTAMINACIÓN
El concepto de contaminación, del cual poseemos una idea intuitiva como ensuciar,
degradar, modificar, alterar; es necesario clarificarlo para describir la forma en la
cual puede quedar afectada la calidad del agua.
Para nuestro propósito nos referiremos a CONTAMINACIÓN del agua como:
“cualquier disminución de la adecuación de la misma para cualquiera
de sus usos sean estos reales o potenciales debido a cambios en
su calidad causados por el hombre o la naturaleza”. Por ejemplo, el
agua puede contaminarse por la riqueza mineral del terreno que recorre,
es el caso del agua del norte de Chile la cual puede contaminarse con
metales como el arsénico en su recorrido por esa rica zona mineral,
residuos industriales que se descargan en cursos de agua.
El concepto de CALIDAD guarda estrecha relación con el uso que se
desea dar al agua. Las civilizaciones modernas utilizan el agua para
muchos propósitos distintos, entre los principales tenemos; uso doméstico,
industrial, agrícola, crianza de animales, vida acuática, recreación. Cada
uno tiene requerimientos específicos de calidad y a su vez origina cambios
en la calidad del agua utilizada.
En resumen podemos definir como CALIDAD DEL AGUA: “la presencia
o ausencia de sustancias que provoquen una alteración en las
características deseables para un uso específico”. Tomemos un
ejemplo en el aumento del color que provocan las descargas de las
industrias de celulosa, ubicadas en el curso medio de un río, este aumento
perjudica el uso que de ella se hace para producir agua potable, pero
no altera su calidad para usarla en producción de energía hidroeléctrica
o como refrigerante.
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La fuente de agua determina su calidad inherente, el agua de lluvia absorbe gases
y vapores de la atmósfera (Oxígeno, Nitrógeno, Dióxido de Carbono) y barre las
partículas del aire.
Las sales llegan a la atmósfera procedente del rocío marino, la precipitación
radiactiva contribuye también con residuos. Al humedecer la tierra el agua adquiere
las propiedades del escurrimiento superficial, con excepción del agua de cisternas,
la nieve de las alturas y el hielo glacial.
En épocas normales, la composición de los abastecimientos superficiales varía con
la topografía y vegetación del área de captación, así como con el uso y métodos
de explotación de las tierras. Las partículas, minerales y orgánicas son arrastradas
por la erosión, junto con las bacterias del suelo y otros organismos, al mismo tiempo
que se solubilizan las sales y otras sustancias; los fertilizantes naturales y sintéticos
llegan al agua junto con los residuos de biocidas.
Las algas y otros organismos con sus olores y sabores le dan una característica
particular a las aguas. La vegetación en descomposición intensifica el olor, sabor
y color de las aguas de pantano.
En los suelos ricos en materia orgánica el agua pierde Oxígeno, absorbe Dióxido
de Carbono, se disminuye el pH y se disuelven algunos minerales
del suelo. Los carbonatos, sulfatos y cloruros se disuelven en el agua
aumentando su dureza, puede solubilizarse también el hierro y el
manganeso.
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Para que el agua sea aceptable y útil para beber, en términos generales,
debe encontrarse libre de microorganismos patógenos (que causan
enfermedades), de sustancias venenosas que son fisiológicamente
indeseables y poseer un adecuado contenido de sales.
Pero aún hoy en día, las fallas humanas y mecánicas, ya sean por
separado o en conjunto, disminuyen las barreras establecidas contra
la infección y contaminan los suministros de agua que por largo tiempo
se han reconocido como seguros.
Por esto, el cuidado del agua constituye la responsabilidad más
esencial e indiscutible de la autoridad, trabajadores sanitarios y la
comunidad toda.
Principales CAUSAS DE CONTAMINACION
Las principales causas de contaminación pueden atribuirse a:
1.- Inadecuada explotación de terrenos forestales, que al eliminar la cubierta
vegetal del área protectora del terreno, permite que las aguas lluvias
corran a alta velocidad provocando una creciente erosión, arrastrando
las partículas del terreno hacia los cursos de agua, que trae como
resultado fuertes aumentos de turbiedad y contaminación por disolución
de sales.
2.- Cuando las fuentes naturales del recurso, superficiales o subterráneas,
concentran componentes que pueden resultar nocivos para la salud de
la población. Los altos índices de arsénico o la excesiva salinidad del
agua, por ejemplo, son problemas muy frecuentes en localidades rurales
al norte del país, donde se deben aplicar muchas veces costosos procesos
para la producción del agua potable.
3.- Descarga de residuos líquidos procedentes de procesos industriales y
domésticos, en forma directa sin ningún tratamiento previo, a cursos de
agua utilizados en algunos casos, como fuentes de captación.
4.- Planificación y ejecución de obras sin medición del impacto ambiental
que ellas producirán.
5.- Prácticas defectuosas de aplicación de agroquímicos.
6.- Falta de conciencia ecológica, que se ve reflejada en una actitud
desaprensiva, despreocupada y acomodaticia a todo nivel, que nos
induce a creer que la contaminación no es problema nuestro sino de los
demás.
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Normas CHILENAS PARA AGUA POTABLE
En forma previa, es necesario definir el concepto de “NORMA DE CALIDAD”;
ello se refiere a: “cualquier regla más o menos permanente, amplia y
obligatoriamente aplicable que establece la autoridad, donde se indica
los límites de las alteraciones (impurezas) que pueden ser permitidas o
aceptadas como compatibles respecto al uso específico que se desee
dar a la misma”. Debemos destacar que estas normas están basadas en los
conocimientos científicos más avanzados que se dispone, y a medida que
dichos conocimientos se incrementan las normas pueden ser modificadas,
como también son adecuadas a la realidad socioeconómica de cada país o
región.
La calidad del agua cruda en nuestro país está regulada por la Norma Chilena
777 Of. 71, y tiene la siguiente denominación: “Agua potable. Fuentes de
abastecimiento y obras de captación. Terminología. Clasificación y
requisitos generales”.
Entre los aspectos de calidad establece una tabla de clasificación de las aguas
crudas basada en parámetros físicos, químicos y microbiológicos, determinando
tres clases de aguas: Agua de buena, regular y deficiente calidad.
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El agua potable está regulada por la Norma Chilena 409 Of. 84. que establece
los requisitos físicos, químicos, microbiológicos, radiactivos, y de desinfección
que tiene que cumplir, como también los tipos de control y la frecuencia con
que se deben ejecutar.
Norma Chilena oficial NCH 409 OF 84 “AGUA POTABLE. PARTE 1,
REQUISITOS”, presenta descripción de términos generales y describe los
requisitos físicos, químicos, radiactivos, bacteriológicos, de pesticidas y
desinfección; que debe cumplir un agua para ser considerada “POTABLE”.
Norma Chilena oficial NCH 409 OF 84 “AGUA POTABLE. PARTE 2,
MUESTREO”, presenta una descripción de términos y señala las frecuencias,
cantidades y técnicas de muestreo necesarias para verificar mediante análisis
que cada uno de los requisitos que se exigen en la parte 1 se estén cumpliendo.
Por otra parte también la producción de agua potable está regulada por el
Decreto Supremo 735 del 7 de Noviembre de 1969 del Ministerio de Salud
y sus posteriores modificaciones, que aprueba el Reglamento de los servicios
de agua destinados al consumo humano.
En síntesis, este decreto establece, de acuerdo con la calidad de las aguas
de abastecimiento, los distintos tipos de tratamiento a que debe someterse el
agua cruda para hacerla potable, disposiciones que deben cumplir los servicios
de agua potable, calidad del agua potable, control de calidad, cantidad de agua
potable que los servicios deben producir, infraestructura que debe contar un
servicio de agua potable (estanques, cañerías, etc.), de los operadores y de
las sanciones. Además este decreto faculta al Servicio de Salud para controlar
el cumplimiento del “Reglamento de los servicios de agua destinados al
consumo humano”, y algo muy importante es que establece la responsabilidad
de los Administradores de un servicio de agua potable, según señala textualmente
el artículo 27:
Los Administradores de los servicios de agua potable serán personalmente
responsables ante la autoridad sanitaria, en los casos en que los
operadores u otros empleados de estos servicios sean sorprendidos
falseando muestras de agua destinadas a análisis bacteriológicos,
falsificando el resultado de cloro residual o de yodación, fluoración u
otros o incurriendo en cualquiera otra falta que signifique incumplimiento
del presente decreto o que perjudique en cualquier forma las condiciones
higiénicas del agua entregada a los consumidores.”
La contaminación del agua entonces será cualquier diferencia de un parámetro,
respecto de la Norma respectiva.
La contaminación del agua se puede clasificar de la siguiente manera:
a.- Física
Es aquella que se considera como la presencia de
cuerpos sólidos de diferentes tamaños y naturaleza y que
dan origen a turbiedad, color, sabor, olor, etc.
b.- Química
Es la producida por algún elemento químico que,
dependiendo de su concentración, puede ser tóxico.
c.- Bacteriológica
Esta es causada fundamentalmente por
microorganismos patógenos (que producen
enfermedades)
Ejemplos:
a.- Física
Turbiedad, Color, Sabor, Temperatura, Sólidos, etc.
b.- Química
Fierro, Manganeso, Arsénico, Plomo, Cianuro, Mercurio, etc.
c.- Bacteriológica
Bacterias, virus, protozoos, parásitos, etc.
21
Proceso DE CLORACIÓN
Todo proceso obedece a un objetivo, en este caso, nuestro objetivo es entregar agua exenta
de contaminación bacteriológica. Para ello es necesario establecer una constante aplicación
de cloro (hipoclorito de calcio) que permita, por una parte, eliminar las bacterias presentes
en nuestra agua, y por otra, mantener una cantidad de cloro residual libre, que permita
asegurarnos la ausencia de aquellos organismos patógenos y que son reducidas por el cloro.
En nuestro país, el término cloración se usa como sinónimo de desinfección, pues es el
cloro en forma de gas o líquido, es el agente desinfectante usado comúnmente. Existen otros
desinfectantes menos usados tales como el yodo y los rayos ultravioletas.
La cloración es el proceso que hasta ahora reúne mayores ventajas al ser eficiente, de bajo
costo, fácil de aplicar, su presencia se puede medir con métodos simples.
Tiene algunas desventajas, como ser corrosivo, y en algunos casos puede producir
intoxicaciones o lesiones de gravedad a las personas que lo operan sin las precauciones
necesarias.
Según la demanda, el cloro es usado en las plantas con altos niveles de producción en la
forma de gas, lo que lo hace bastante más peligrosa su manipulación. En las plantas de los
sistemas de agua potable rural se usa en forma de hipoclorito de calcio o de sodio.
La eliminación de los organismos patógenos no es instantánea, y requiere de un tiempo de
contacto con el agua, además de una mezcla uniforme con ésta, es decir debe generarse
la misma cantidad de cloro en toda el agua tratada.
22
La concentración del desinfectante (dosificación), y el tiempo de contacto, están relacionados
con el grado de contaminación del agua fuente. Menores concentraciones necesitan un
mayor tiempo de contacto.
La turbiedad aminora el efecto del cloro, porque las partículas en suspensión permiten ocultar
bacterias y evitar un contacto directo con el cloro y su efecto bactericida.
Por otra parte, la temperatura del agua influye en la velocidad de reacción del cloro.
Temperaturas más elevadas acortan el tiempo de desinfección y viceversa.
El pH también influye en la acción desinfectante del cloro, reduciéndose el accionar a medida
que el ph se aumenta.
La naturaleza y concentración de los organismos a ser destruidos pueden ser importantes
sólo en los casos de existir una gran cantidad.
Los indicadores de contaminación son la existencia o ausencia de algunas familias de
bacterias, que son las más resistentes a ser eliminadas. Estas son de la familia de los
coliformes como por ejemplo Eschericha Coli, Enterobacter, Klebsiella y Citrobacter. Estas
son las bacterias cuya existencia se determina en los análisis que se realizan en los
laboratorios, y su ausencia indica que no existen otras bacterias patógenas, porque estas
últimas mueren antes que las de la familia coliforme.
Preparación DE SOLUCIÓN DE
DESINFECCCIÓN
El desinfectante más usado es el hipoclorito de calcio granulado, por lo tanto, estas
instrucciones se refieren a este producto, el que se entrega en el mercado a granel (en
tambores 36, 50, 75, 100, 150 y 200 Kg.), y envasado en bolsas plásticas de 400 gr. La
adquisición debe considerar que el producto pierde sus propiedades en el tiempo, por
lo que no es recomendable tener un stock mayor a 36 Kg., que es la cantidad que en
promedio se gasta en tres meses.
Los pasos a seguir son los siguientes:
1. Cada localidad debe disponer de dos envases de plástico o fibra de vidrio de 75,
100 ó 200 litros de capacidad, lo que está con relación a la cantidad de cloro por
aplicar y el caudal de producción de la planta. Uno de estos envases se utilizará
sólo para preparación y el otro para la dosificación.
2. Antes de iniciar la preparación de la solución, el operador debe protegerse con
guantes de goma, mascarilla o lentes protectores de ojos y pechera de PVC, a fin
de evitar accidentes.
3. Luego debe lavar con abundante agua el estanque de preparación, evitando que
queden restos de preparaciones anteriores.
4. Incorpore agua hasta la mitad del estanque de preparación, y luego agregue (salvo
excepciones) las siguientes cantidades de hipoclorito de calcio.
CAPACIDAD DEL ESTANQUE (lts)
BOLSAS DE 400 gr HIPOCLORITO
75
100
200
1
2
3
5. Agite durante cinco minutos con una paleta de madera exclusivamente dispuesta
para esta tarea.
6. Luego agregue agua hasta llenar el estanque, evitando el rebase de éste. Agite
nuevamente durante dos minutos para homogenizar la mezcla.
7. Deje reposar esta solución a lo menos por seis horas.
8. Después de esta operación la mezcla ya está preparada, no vuelva a agitar la
mezcla.
9. Al término de ese tiempo, se formará en el fondo del estanque un residuo (concho),
y en la superficie una delgada capa (especie de nata). Aparte con la paleta la capa
superficial, y extraiga con un jarro plástico el líquido (que debe tener un color
amarillo), y deposítelo en el envase de dosificación. Realice esta operación hasta
que el concho empiece a levantarse. Deje reposar por media hora hasta que el
residuo de nuevo esté depositado en el fondo. Realice esta operación hasta que
no sea posible extraer líquido sin residuo.
23
IMPORTANTE
IMPORTANTE
• Del estanque donde preparó la mezcla sólo trasvasije
la solución al estanque de dosificación. Por ningún
motivo cambie la manguera o la válvula de
dosificación al estanque de preparación.
24
• No espere que se termine la solución para preparar
otra, adelántese al término de esta situación, de
acuerdo con su experiencia, y en lo posible un día
antes.
• Los residuos de calcio de la mezcla que se acumulen
en ambos envases, deposítelos en un hoyo cavado
exclusivamente para esto.
• Las medidas recomendadas evitarán accidentes,
obstrucción de los equipos dosificadores, altos costos
de mantención y entrega de agua no apta para el
consumo.
• Para evitar accidentes, uso el equipo de seguridad
compuesto por pechera de PVC, guantes de goma,
protector de los ojos y ojalá de cara y protección de
vías respiratorias
Dosificación de CLORO Y ANÁLISIS
DE CLORO RESIDUAL
La cloración consiste en agregar al agua una dosis adecuada de cloro, logrando
una mezcla homogénea, el que deberá eliminar las bacterias, quedando un remanente
de cloro para asegurar que existe cloro para enfrentar nuevas contaminaciones.
Este remanente, en la actualidad, se considera no debe ser inferior a 0,40 ppm ó
mg/lt. Este remanente se denomina Cloro Residual Libre.
El control del proceso de cloración es fundamental para asegurar una eficiente
desinfección del agua, por tal razón, los operadores deben dedicar especial atención
en controlar el cloro residual libre todos los días del año. La operatoria para este
control es la siguiente:
a. Elegir el domicilio en que se desea hacer un muestreo el agua potable,
anotando la dirección, fecha y hora de la toma de muestra. Este domicilio
debe cambiar, y preferentemente debe estar ubicado en terminales de red.
b. Elegir la llave de mayor uso y más cercana a la red. Recuerde que lo que se
debe determinar es la cantidad de cloro en la red.
c. Abra la llave completamente y deje correr aproximadamente un minuto.
Transcurrido ese tiempo, cerrar un poco la llave, logrando un hilillo con flujo
constante.
d. Con el agua a muestrear, lave ambas cubetas o tubos de ensayo del
comparador, asegurando que no queden residuos de muestras anteriores.
e. Tome una almohadilla de DPD (reactivo) de un extremo y golpéela contra
algo sólido. Repita esta operación, pero tomando la almohadilla por el otro
extremo. Luego corte un extremo con el cortaúñas dispuesto sólo para estos
casos.
f. Llene ambas cubetas hasta la línea de aforo (5ml), colocándolas en los
compartimentos respectivos del equipo comparador.
g. Agregue el reactivo en la cubeta B de la figura en página siguiente y una vez
tapada, agite la cubeta. Si el agua muestra tiene cloro residual libre, el volumen
de agua en la cubeta debiera adquirir un tono rosado.
h. Compare los colores de ambos visores hasta que éstos se igualen, y lea
inmediatamente el cloro residual libre, indicado en el semicorazón indicador
de cloro. Si el color de la muestra se ubica entre dos lecturas, se adoptará
el valor medio entre estas lecturas.
25
IMPORTANTE
IMPORTANTE
• Diariamente se debe cambiar el lugar de muestreo, prefiriendo
en lo posible los puntos más alejados del punto de aplicación
de cloro ó en terminal de red.
• En caso de que la muestra entregue un valor menor a 0.4 ppm,
repita el procedimiento en la vivienda vecina.
• El cortaúñas se usa sólo el procedimiento explicado.
• Anticípese al agotamiento del stock de reactivo e hipoclorito.
Solicite oportunamente al Directorio del Comité su adquisición.
Recuerde que existe un importante espacio de tiempo entre la
compra y la llegada de los productos a su comunidad, y lo
más importante, recuerde que Ud. no puede entregar agua
sin clorar.
26
Equipo Comparador De Cloro Tipo Hach
CUBETAS
VISORES PARA
COMPARACION
XCEDR
INDICADOR CLORO
0.4
Fallas en un EQUIPO DE CLORACIÓN
Para lograr un eficiente proceso de desinfección es imprescindible que
el funcionamiento de nuestro clorador sea óptimo. Ello implica una
periódica revisión de su estado y operación. En este capítulo nos
ocuparemos de aplicar pequeños consejos que nos permitirán el logro
de lo anterior.
Recuerde siempre que el equipo tiene un costo importante
Las tareas por realizar se pueden agrupar de la siguiente manera:
a. MANTENCIÓN Y LIMPIEZA EXTERIOR:
• Fije y reapriete los tornillos de anclaje del equipo, así evitará la
excesiva vibración de éste e inclusive su caída.
• Nunca apoye algún elemento sobre el equipo, tal como herramientas,
utensilios, papeles u otros.
• Elimine filtraciones o goteras con suaves aprietes con las manos de
válvulas o mangueras. No use herramientas como llaves para esta
labor.
• Periódicamente pase un paño limpio y húmedo por sobre el equipo
y mangueras, eliminando el polvo y partículas extrañas.
• Si debe reponer mangueras, en lo posible use siempre aquellas del
tipo transparente, de la medida y para la presión adecuada. Para
comprarla, solicite la asesoría de personal técnico especializado, o
lleve un trozo de la original para compararlas.
27
b. MANTENCIÓN Y LIMPIEZA INTERNA:
Las siguientes instrucciones se recomienda realizarlas trimestralmente con
asesoría de personal técnico especializado. En caso de una emergencia,
proceda cuidadosamente con la siguiente pauta:
la
Procedimiento sin desacoplar las válvulas:
Disponga para este procedimiento de dos baldes o recipientes de
plástico de cinco litros, éstos deben ser nuevos (nunca usar recipientes
provenientes de origen desconocido). Uno de ellos debe ser usado
exclusivamente para el disolvente químico o detergente, que para
este caso recomendamos el producto DISOLGAN, de marca GANCO,
que es un ácido inhibido. Disuelva medio litro del producto en tres
litros de agua potable, luego sumerja la válvula de inyección y válvula
de pie con sus respectivas mangueras en el tiesto con la solución, y opere en forma
manual el equipo clorador, haciéndolo funcionar por un espacio de diez minutos. (VER
SIGUIENTE FIGURA). Una vez realizada la operación, llene el otro recipiente con agua
potable, e introduzca las mismas válvulas y mangueras y haga funcionar el clorador en
forma manual por otros cinco minutos. De ser necesario repita las operaciones descritas.
Con esta operación, su equipo quedará limpio y en condiciones de seguir funcionando.
Si no dispone del producto DISOLGAN, puede usar como sustituto vinagre de uso en
las comidas sin disolver, este producto es menos eficiente, por lo que será necesario
repetir la operación varias veces y por un tiempo mayor.
28
Precauciones:
Para el trabajo descrito, deberán tomarse las siguientes medidas:
• Desconectar el modo de planta automática, seleccionando el modo manual.
• Operar el equipo dosificador en forma manual.
• Desacoplar cuidadosamente las válvulas de pie y de inyección indicadas en la
figura.
• La solución química puede ser usada en varias oportunidades. Guárdela en un
envase de vidrio con tapa hermética.
• Durante el proceso, mantenga las puertas y ventanas abiertas para ventilación
de los gases producidos en la tarea.
• Use sus implementos de protección personal.
• La operación no debiera ocupar más de una hora, realícela en un horario de poco
consumo y con el estanque lleno.
• Para acoplar y desacoplar las válvulas hágalo suavemente y sólo con las
manos, no use herramientas.
Procedimiento desacoplando las válvulas:
Esta operación se realiza de acuerdo con la siguiente pauta:
• Tome las mismas precauciones detalladas en el capítulo anterior.
• Vierta un litro de DISOLGAN en un recipiente plástico sin agregar agua.
Como alternativa puede usar vinagre común sin diluir.
• Desacople la válvula de pie y la manguera respectiva. Sumerja ambos elementos
en el recipiente durante tres minutos. Pasado ese tiempo, saque estos elementos
y lávelos con abundante agua potable. Luego instale la válvula y su respectiva
manguera, verificando la correcta orientación de la válvula indicada generalmente
con una flecha.
• Posteriormente realice la misma operación con la válvula de entrada al cabezal,
es decir, sáquela, sumérjala en el recipiente con producto lávela y después
instálela verificando su correcta posición.
• Luego realice idéntica operación con la válvula de salida del cabezal.
IMPORTANTE
IMPORTANTE
No desacople todas las válvulas y mangueras de una sola vez. La experiencia
nos indica que generalmente se produce confusión con estos elementos y
se instalan erróneamente con serios problemas de funcionamiento del equipo.
• Para el caso de mangueras y cabezal incorpore DISOLGAN al interior de ellos
con una jeringa, enjuagando posteriormente con abundante agua, para luego
armar ordenadamente. De esta manera, el equipo está en condiciones de operar
normalmente.
29
c. ELIMINACIÓN DE BURBUJAS:
Una de las fallas más frecuentes en el funcionamiento de los dosificadores es la
producida por la presencia de burbujas de aire en las mangueras, cabezal y válvulas.
Esta falla debe corregirse de inmediato, ya que produce serios inconvenientes en
el funcionamiento del equipo.
Son causales del ingreso de aire al cabezal:
• El descuido en la operación del sistema, al permitir que baje el nivel de la mezcla
de cloro a un nivel inferior a la entrada del líquido por la válvula de pie, o porque
esta válvula de pie se levante sobre el nivel de la solución de cloro.
• El descuido el operador al efectuar el trasvasije de la solución desde el estanque
de preparación al de dosificación con el clorador funcionando.
• El descuido del operador al no haber realizado, después de la mantención o
limpieza interior, una eliminación del aire interior.
• Por mal apriete de la válvula de entrada al cabezal o por deterioro de la manguera
de succión.
Cómo se presenta la falla:
30
a. Se observa una burbuja de aire en la manguera de succión, la que inevitablemente
llegará al cabezal, instante en el que el equipo deja de inyectar la solución,
impidiendo la desinfección del agua.
b. Para detectar si el equipo está inyectando la solución, tome la manguera de
inyección con la yema de los dedos para verificar las pulsaciones del equipo.
Si está inyectando, sentirá fuertes palpitaciones. Al contrario, si no percibe las
palpitaciones, el equipo no está inyectando.
Solución de la falla:
a. Detener el equipo clorador.
b. Soltar la tuerca que fija la manguera de inyección con la válvula de inyección.
c. Sacar el extremo libre de la manguera hacia un lugar donde no provoque
problemas al eyectar solución (ojalá hacia el exterior de la caseta de cloración).
d. Haga funcionar el clorador durante algunos segundos, verificando que se
hayan eliminado las burbujas de la manguera y del cabezal.
e. Detenga el clorador e instale la manguera de inyección en la válvula de
inyección, apretando con las manos.
f. Ponga en funcionamiento el clorador en forma normal, verificando las
pulsaciones indicadoras de una adecuada inyección.
g. De no funcionar en forma normal, repetir la operación.
31
RECOMENDACIÓN:
Verifique periódicamente el
funcionamiento de su equipo
clorador (al menos cada dos días)
d. REPOSICIÓN DE FUSIBLE:
En algunas oportunidades se interrumpe el funcionamiento del equipo al no producir
movimiento en el motor, y estando con suministro normal de energía en la planta. En
este caso, detenga el funcionamiento de la planta y verifique en forma visual el estado
del fusible del equipo dosificador, comprobando si la barrita metálica o filamento no
está quemado, cortado o suelto. En el caso de que esto suceda, reemplace el fusible
dañado, por lo que debe disponer siempre de uno de repuesto.
No intente reparar la falla reparando el fusible averiado con alambre, pues el fusible
es una protección del equipo, y reponerlo de forma inadecuada puede producir un
daño mayor, como quemar la tarjeta o el motor del mismo.
IMPORTANTE
IMPORTANTE
• Nunca olvide que el fusible es una protección del equipo clorador.
• El repuesto del fusible debe ser de iguales características que el original,
expresándose sus características en amperes y el largo y diámetro del
mismo.
32
Manguera de inyección
Válvula de salida
al cabezal
Válvula de
inyección
Difusor
EQUIPO
CLORADOR
Válvula de
entrada
al cabezal
Manguera de
succión
SISTEMA DE DOSIFICACIÓN
ESTANQUE DE
DOSIFICACIÓN
Válvula de pie
o de succión
Tema 3
Sistema Eléctrico EN LAS INSTALACIONES
DE AGUA POTABLE RURAL
INTRODUCCIÓN
El objetivo del presente capítulo es entregar los conocimientos básicos necesarios
para permitir un adecuado desempeño de los operadores de sistemas de agua
potable rural para entregar un normal abastecimiento de agua potable a la
comunidad, y además adquirir un criterio para diagnosticar las posibles fallas.
Nos concentraremos en este capítulo que hemos denominado Tablero Eléctrico,
a describir e identificar los elementos que lo componen, siendo de gran importancia
que los Operadores logren dominar este tema, para posteriormente profundizar
en temas como la mantención preventiva y el reemplazo de elementos de estos
tableros.
Energía eléctrica es la que permite hacer funcionar una máquina eléctrica. Esta
energía es proporcionada por distintas empresas distribuidoras, las que tienen
la obligación de entregar un suministro con un voltaje regular y en la potencia
que se ha contratado.
DESCRIPCION DE UN TABLERO ELECTRICO
Básicamente el Tablero Eléctrico
es un componente de una
instalación que contiene la
mayoría de los elementos
eléctricos que hacen posible el
funcionamiento de un equipo, que
en nuestro caso son
principalmente los equipos
motobomba y bombas
dosificadoras.
33
CONSERVACIÓN Y MANTENIMIENTO
El módulo o caja metálica debe estar pintado y libre de óxido, como así
mismo la puerta y cerradura deben accionarse fácilmente.
Para realizar la limpieza previamente se debe desconectar la energía
mediante el interruptor que se encuentra en el empalme, que es la caja
que se encuentra en el medidor de energía eléctrica.
Periódicamente se debe reapretar todos los tornillos, cuidando de hacerlo
sin causar daño a los elementos. Para esto se debe usar un atornillador
de la medida adecuada y su punta debe corresponder al diseño de la
cabeza del tornillo.
IDENTIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS QUE COMPONEN UN
TABLERO.
34
• Interruptor automático termo magnético
• Interruptor diferencial
• Contactor magnético
• Relé guardanivel
• Relé de asimetría
• Relé térmico
• Botonera
• Luces piloto
• Selector de voltímetro
• Selector manual – automático
• Condensador
• Partidor monofásico
• Presóstato
DESCRIPCIÓN DE ESTOS ELEMENTOS:
a. INTERRUPTOR AUTOMÁTICO TERMO MAGNÉTICO:
Generalmente un tablero eléctrico contiene más de un
interruptor termo magnético. Su función es proteger a
personas y equipos. De acuerdo con la magnitud y a
la rapidez de crecimiento de la corriente eléctrica,
puede desconectar la energía en forma automática,
ante una eventual falla de sobrecarga o cortocircuito
en el circuito que éste protege; siendo posible además
su desconexión en forma manual.
b. INTERRUPTOR DIFERENCIAL:
Este elemento tiene la función de asegurar la protección de personas
contra los riesgos de la corriente eléctrica en baja tensión, como
consecuencia de un contacto indirecto o directo. Ante una falla de
resistencia de aislación en la instalación que se protege, desconecta en forma automática.
Se repone sólo manualmente.
c. CONTACTOR MAGNÉTICO:
Este elemento es un dispositivo de comando de fuerza, se utiliza para
conectar y desconectar un equipo bajo carga, es decir, conecta y desconecta
en presencia de energía eléctrica. En ese momento, se genera un arco
eléctrico entre los platinos al hacer puente o cerrar el circuito en términos
eléctricos. Para su funcionamiento requiere de energía eléctrica que
alimente la bobina de un electroimán, el que consta de una parte fija y
otra móvil, que es la que se desplaza para cerrar o unir ambos contactos.
En la aplicación de comando de fuerza de un motor, los contactos
del contactor magnético permanecen normalmente abiertos por la acción de un resorte,
cuando la bobina está desenergizada. No opera manualmente, sólo a través de un circuito
de control.
d. RELÉ GUARDANIVEL:
Es un dispositivo que se utiliza para monitorear, es decir, vigilar el nivel de agua de algún
depósito. Dependiendo del caso de la aplicación, puede ser un elemento de control y/o de
protección. Este elemento está formado básicamente por tres componentes físicos:
• Relé, que normalmente se instala en el tablero eléctrico.
• Tres Sensores o Electrodos Sumergibles, que se instalan en el
depósito con agua.
• Cables Eléctricos, que transmiten la señal de control entre relé
y electrodos.
Es de suma importancia que estos elementos se encuentren en buen
estado de conservación y funcionamiento.
Si los electrodos se instalan en un estanque, la función del relé es ordenar las partidas y
paradas en forma automática de la bomba, para mantener con agua el estanque de manera
que permita un adecuado suministro. Si el estanque se llena, el relé ordena la parada del
equipo motobomba, y cuando el nivel de agua desciende hasta la mitad del estanque, en
este caso el relé ordena la partida del equipo.
Si los electrodos se instalan en un sondaje o pozo, su función es proteger a la bomba para
evitar que ésta funcione en vacío, esto es sin agua, en cuyo caso la bomba sufriría graves
daños.
En cualquiera de los dos casos, es de mucha importancia el buen estado de todo este circuito,
compuesto por el relé, los cables y los sensores.
35
e. RELÉ DE ASIMETRÍA:
Este es un dispositivo que se utiliza para monitorear la calidad de la energía que
entregan las líneas trifásicas de distribución que pertenecen a la Empresa
Eléctrica. Se instala en el tablero eléctrico y su función es proteger toda la
instalación eléctrica de la planta elevadora, especialmente los equipos trifásicos,
de fallas producidas fuera de las instalaciones pero que repercuten en las
instalaciones interiores.
La falla más frecuente es la asimetría, que consiste en que los voltajes de línea
de la red pública tienen valores muy distintos, una línea con respecto a otra por
sobre el 15% del valor nominal. (Ejemplo: Mientras una tensión de línea tiene
380V, otra tensión de línea tiene 320V.)
Cuando se presenta este tipo de falla, este elemento desconectará todo el control
y los circuitos de fuerza de la instalación en forma automática. Sólo volverá a
conectar una vez que desaparezca la falla en las líneas eléctricas. No se puede
intervenir manualmente el dispositivo y sólo se regula entre el 7% y el 10% en
condiciones normales.
f. RELÉ TÉRMICO:
36
Es un dispositivo que se instala en el tablero eléctrico, normalmente en serie con
un contactor de red o alimentación al motor. Su función es proteger en forma
exclusiva al motor de una sobrecarga o aumento de la corriente eléctrica que
consume el motor.
una reconexión manual y automático, no obstante, en instalaciones de agua
potable rural se utiliza la reconexión manual. Cuando opera este dispositivo se
enciende una luz piloto que avisa la falla y al mismo tiempo, dispone en el cuerpo
del relé una señal del disparo, es decir que podemos distinguir
cuándo el relé ha actuado. Para reponer la energía, basta pulsar
un botón, que normalmente es de color azul. Si luego que se
repone el térmico, vuelve a operar el relé, entonces se deberá
dar aviso a personal de mantención para revisar el equipo. No
conviene insistir más de una vez en la reposición, porque se
corre el riesgo de provocar un daño mayor al equipo. Su
regulación consiste en ajustar entre 1,5% a 2,0% de la intensidad
de corriente medida con instrumento en la línea donde se
encuentra conectado.
g. BOTONERA:
Este elemento se instala en el tablero eléctrico y normalmente
es de acceso directo para el operador, es decir, se instala en la
puerta del gabinete. Su función es permitir controlar en forma
manual, la partida y parada del motor, para ello es necesario
que el selector manual / automático (M-0-A) esté en posición
manual.
h. LUCES PILOTOS:
Se instalan en la puerta del tablero. Su función es señalar las
condiciones de operación de la planta, estado de los equipos y
señalar las fallas cuando éstas se presentan. Es importante
verificar el buen estado de las ampolletas, pues estar quemadas
no cumplirá con su objetivo, en cuyo caso deben reemplazarse
por una similar.
i. SELECTOR DE VOLTÍMETRO:
Sólo se instala en la puerta del tablero eléctrico de sistemas trifásicos. Su función es
obtener las lecturas de voltaje entre líneas y voltaje entre las fases y el neutro. Normalmente
es de siete posiciones, tres para voltajes de líneas, tres para los voltajes de fases y una
posición intermedia sin medición, para dejar fuera de servicio el voltímetro. Es importante
registrar diariamente estas lecturas en un cuaderno dispuesto para ello, para detectar
problemas de regulación de voltaje en el suministro de energía. Se sugiere realizar tres
mediciones diarias en el caso que el sistema presente síntomas de falta de regulación
(Ejemplo: En la mañana 400 V, en la tarde 380 V y en la noche 350 V), de no presentarse
estos problemas basta realizar una sola medición diaria.
j. SELECTOR MANUAL – AUTOMÁTICO:
Como su nombre lo indica, es un selector de tres posiciones que
permite seleccionar la manera como funcionará el sistema: En
Modo Manual / Fuera de Servicio / Modo Automático ( M – 0 – A).
El sistema normalmente debe funcionar en forma automática y en
emergencia o situaciones especiales como toma de muestras, por
ejemplo, debe trabajar en forma manual.
37
k. CONDENSADOR:
Es un elemento que se instala al interior del tablero eléctrico, especialmente en
instalaciones eléctricas trifásicas. Estos dispositivos tienen la función de generar
energía reactiva de sentido inverso a la consumida por la instalación. Al instalar
condensadores, se reduce el consumo total de energía (activa + reactiva), con lo
cual se obtienen importantes ventajas, entre la que se destaca, mejoran el factor de
potencia de la instalación y por ende se evitan multas o recargos en la facturación
por suministro de energia reactiva. En las instalaciones eléctricas monofásicas de
fuerza, además de compensar la energía reactiva se utilizan para la partida de los
motores.
l. PARTIDOR MONOFÁSICO:
Es un elemento que se instala al interior del tablero
eléctrico. Físicamente es una caja o módulo en el
que están insertos todos los elementos de control
necesarios para el arranque y funcionamiento del
equipo motobomba, tales como condensadores,
protecciones de sobrecarga, relé de partida,
interruptor, luz piloto y regleta de conexiones.
38
m. PRESÓSTATO:
Este es un elemento de control del tipo electro-hidráulico que se usa en aquellos
sistemas de agua potable rural en que el estanque de regulación está muy distante
del equipo motobomba y/o tablero eléctrico.
Se instala en la tubería de impulsión con una llave en serie para permitir su aislamiento
cuando se requiera realizar la mantención y además para facilitar el montaje a tubería
llena. Es necesario instalar además en el mismo punto, un manómetro para verificar
la presión en la línea y para realizar los ajustes de funcionamiento.
Para la correcta operación del presóstato, es necesario que en el Estanque de
Regulación exista una válvula de corta del tipo flotador.
La función del presóstato es entregar una señal que permita
detener el equipo motobomba cuando se llena el estanque,
ya que en estas condiciones la presión sube en la tubería
de impulsión. Por esta razón, al presóstato se le conoce
como interruptor de presión, porque a una determinada
presión interrumpe la operación de un equipo.
El presóstato requiere de dos ajustes, uno que corresponde al valor de la presión de operación
y otro ajuste más fino correspondiente al diferencial de presión. Este último ajuste permite
que el interruptor cambie de estado, es decir, de cerrado pase a abierto y apenas decae la
presión de corte el interruptor vuelve a su posición original (cerrado) y queda en condiciones
para una nueva partida. Por esta razón, el presóstato requiere adicionalmente de dos elementos
de control para el funcionamiento automático, que son: relé temporizador y el relé horario
o interruptor horario cuya función es entregar la orden de partida de la motobomba.
n. RELÉ TEMPORIZADOR:
Es un dispositivo de control que se instala al interior del tablero eléctrico
cuya función es permitir una “demora” en la conexión o desconexión de
un circuito o equipo a controlar.
• Se utiliza en partidores de motores trifásicos, durante la transición de
la conexión estrella a triángulo, es decir, cuando parte el motor lo hace
en conexión estrella, después de unos segundos (entre 4 a 8 segundos,
dependiendo de la potencia del motor), se cambia en forma automática
la conexión estrella por una conexión en triángulo. Ese tiempo que se requiere para el
cambio de conexión, se obtiene con el relé temporizador.
• Se utiliza también para la correcta operación automática del presóstato. Una vez que el
presóstato alcanza la presión de ajuste para el corte, el equipo motobomba se detiene, y
en ese instante la presión comienza a oscilar dentro de la tubería debido a golpe de ariete,
es decir, la presión pasa por valores bajos y altos y con ello la bomba recibe órdenes de
partidas y paradas en forma muy seguida, casi en forma simultánea. Ello significaría daños
en los elementos de control del tablero y además daño en el motor.
• La condición anterior se elimina si el interruptor del presóstato se deja abierto durante
algunos segundos, mientras dure la variación de presión en la tubería de impulsión. Para
desconectar el presóstato por algunos segundos y evitar partidas y paradas indeseadas,
se instala un relé temporizador, junto al control del presóstato.
o. RELÉ Y/ O INTERRUPTOR HORARIO:
De la misma forma que un relé temporizador, es un dispositivo de control
que se instala al interior del tablero eléctrico cuya función es permitir
una “demora” en la conexión o desconexión de un circuito o equipo a
controlar. La única diferencia es que la unidad de tiempo son horas en
vez de segundos.
• El interruptor horario se utiliza de preferencia para la conexión y
desconexión en forma automática del alumbrado exterior del recinto de la planta elevadora.
• El relé horario se utiliza junto al control del presóstato, con la finalidad de entregar la orden
de partida de la motobomba, en este caso, cuenta las horas que debe permanecer detenida
la motobomba después de la orden de corte del presóstato.
39
Descripción
dede
Descripción
INSTRUMENTOS ELÉCTRICOS.
INSTRUMENTOS ELÉCTRICOS.
Según el tipo de empalme caso tenemos:
Tensiones monofásicas (una fase más un neutro)
Tensiones trifásicas (tres fases)
VOLTIMETRO :
Instrumento que mide la diferencia de potencial o Voltaje,
presenta una V en su interior y su unidad de medida es el
VOLT
En instalaciones monofásicas tiene una lectura normal de
220 Volts
En instalaciones trifásicas tenemos un selector que
permite medir los distintos voltajes:
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Entre Fases
RS = 380 Volt
TS = 380 volt
RT = 380 Volt
Entre fase y neutro
RN = 220 volt
SN = 220 volt
TN = 220 volt
AMPERÍMETRO
Instrumento que mide la intensidad de la corriente que se
consume en el equipo que está funcionando. Cuando está
detenido es igual a cero. Su unidad es el Amper y se identifica
con una A en su interior. La corriente que consume el equipo
depende de la potencia del motor.
HORAMETRO
Indica el tiempo de funcionamiento del equipo, es decir
las horas efectivamente trabajadas. Su unidad básica
es la hora.
Cartilla de OPERACIÓN BÁSICA PARA UN
SERVICIO DE AGUA POTABLE RURAL
1. VERIFICACIÓN DEL VOLTAJE DE LA RED.
200 Volt en sistemas monofásicos
380 Volt en sistemas trifásicos, seleccionando el selector de voltaje en las posiciones R, S y T.
Si indicara lectura cero, proceder de la siguiente manera:
• Comprobar que el interruptor ubicado en la caja del medidor (poste de sub estación) esté
conectado.
• Comprobar que los interruptores termo magnéticos en el tablero estén conectados (arriba).
De no ser así, accionar los primeros hacia abajo y luego hacia arriba ( posición conectado).
• Verificar la posición conectado del diferencial, llevando la palanca a la posición O y después a
la posición I.
• Verificar visualmente la posición de los fusibles aéreos (en el transformador).
Si no están conectados, estarán “caídos”. Estos fusibles SÓLO SON REPUESTOS POR LA
COMPAÑIA DISTRIBUIDORA ELECTRICA.
2. PARA PARTIDA MANUAL
Poner el selector en posición manual (HAND).
Oprimir en botonera ON con lo que debiera encenderse la luz piloto verde.
3. VERIFICACIÓN DE INTENSIDAD
Con la motobomba funcionando verificar en el amperímetro, que la corriente indicada sea la
normal, que es distinta para cada equipo.
4. PARA PARADA MANUAL
Par detención oprimir OFF, con lo que debiera apagarse la luz verde.
5. PARA PARTIDA AUTOMATICA
• Realizar todos los pasos del número 1.
• Poner el selector en posición automático, deberá encender una luz piloto verde. De esta forma,
el sistema queda funcionando en forma automática, es decir se detendrá cuando esté el estanque
lleno, y partirá cuando baje su nivel del nivel establecido.
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Procedimiento DE DETECCIÓN Y
CORRECCIÓN DE FALLAS
Anomalías más frecuentes en los sistemas con elevación:
Es común que en los servicios de agua potable que cuentan con sistemas de elevación
electromecánicos se presenten una serie de anomalías a su funcionamiento. Estas
anomalías dependen de diversos factores y dependiendo del grado de complejidad de
éstos, el Operador encargado de la planta, determinará si posee los conocimientos
necesarios para solucionar algún desperfecto, o si debe recurrir a la asesoría de expertos
para proceder a normalizar el servicio, ó que deba recurrir a la compañía distribuidora
de energía de su sector para que solucione la falla.
De acuerdo con lo expresado, se pueden definir tres grupos de falla, las que deben
ser abordadas y solucionadas de la siguiente manera:
1. FALLAS SUBSANABLES POR EL OPERADOR.
a.- DESCONEXIÓN DE INTERRUPTORES AUTOMÁTICOS, TERMO MAGNÉTICOS
Y DIFERENCIAL.
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Si al intentar poner en funcionamiento la planta, ésta no funciona, una posibilidad es
que uno o más interruptores automáticos se encuentren desconectados. Si así fuese,
el Operador debe reponerlos a su posición de trabajo.
b.- DESCONEXIÓN DE RELÉ TERMICO.
Una de las causas más común de falla que impiden el funcionamiento de los equipos
motobombas es la detención por actuación de las protecciones debido a la sobrecarga.
En el caso que el relé térmico se encuentre desconectado (se encenderá la luz piloto
de TÉRMICO OPERADO), el Operador procederá a reponerlo, oprimiendo el botón
correspondiente. Si la desconexión se repitiera en un breve tiempo, deberá solicitar
la asesoría de expertos.
c.- ASIMETRÍA EN LAS FASES DE ALIMENTACIÓN.
Este tipo de falla se presenta solamente en los servicios que tienen equipos trifásicos.
La característica es el aumento o disminución del voltaje en una de las fases de
alimentación, lo que provoca la operación del relé de asimetría, impidiendo el
funcionamiento de los equipos para protegerlos de daños.
2. FALLAS QUE DEBEN SER SUPERVISADAS POR PERSONAL ESPECIALIZADO
Entre las fallas más comunes de este tipo se encuentran las siguientes:
a.- Deterioro de instrumentos o elementos tales como relés, contactores, instrumentos
de medida, etc.
b.- Fallas del equipo motobomba.
c.- Fallas reiterativas de protecciones.
d.- Fallas de equipos dosificadores tales como cambio de membrana, lavado y
desarme de cabezal, desperfecto de válvulas, etc.
3. FALLAS QUE DEBEN SER SUBSANADAS POR LA COMPAÑÍA DISTRIBUIDORA
DE ENERGÍA
a.- DESCONEXION DE FUSIBLES DE ALTA TENSIÓN.
En los servicios que poseen su propia sub estación eléctrica, es frecuente que
ocurra la operación (desconexión) de las protecciones de alta tensión,
desenergizándose de esta manera la fase correspondiente al desconectador
operado. Este hecho se manifiesta por una ausencia o disminución de la diferencia
de potencial (volt) de la fase con problemas. Esta se detecta al chequear los
voltajes en el voltímetro del tablero de comando. Si esto sucede, se debe dar
aviso a la compañía distribuidora de energía de la zona para que proceda a
reponer el servicio.
b.- DISMINUCIÓN O AUSENCIA DE TENSIÓN EN LAS LÍNEAS DE
ALIMENTACIÓN.
Esta deficiencia es similar a la anterior, sólo que en este caso no están
desconectados los fusibles de alta tensión. Se detecta de la misma manera que
la anterior, es decir verificando la energía en el voltímetro. También se debe
avisar a la compañía distribuidora su reparación.
En general, cualquier deficiencia que se detecte en el suministro de las líneas de
la compañía distribuidora debe avisarse a la brevedad a ésta.
En el caso que el suministro eléctrico sea usualmente deficiente, recomendamos
enfrentar la situación entre el Directorio del Comité y la Unidad Técnica contratada
por el Ministerio de Obras Publicas en su región.
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