TRABAJO COLABORATIVO TRATAMIENTO DEL AGUA: TRATAMIENTO DE
AGUAS PARA ABASTECIMIENTO - Río Pasto – PTA Centenario
MOMENTO INDIVIDUAL
MANEJO INTEGRADO DEL AGUA
MAESTRIA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE-
UNIVERSIDAD DE MANIZALES
Docente: Nelson Rodríguez Valencia
Por: Diana Melisa Silva Noguera
RESUMEN
El tratamiento de agua es el conjunto de operaciones de tipo físico, químico o
biológico que tiene como objeto la eliminación o reducción de agentes
contaminantes o las características no deseables del agua, bien sea natural, de
abastecimiento, de proceso o residual (para el caso de las urbanas, aguas
negras).
La planta ubicada en el barrio centenario fue creada en el año de 1939 gracias a la
necesidad que surgió al querer que la población consuma agua de mejor calidad,
La Planta de Tratamiento Centenario se abastece de las fuentes hídricas Barbero,
Dolores, Purgatorio, Chorrera, Tejar, Minas y Lope, las cuales entregan sus aguas
al río Pasto. Debido a la situación topográfica, existen cuatro zonas de
distribución: alta, media, baja y cujacales con una capacidad instalada de 1.100
litros por segundo y 19.300 metros cúbicos de almacenamiento Estas aguas llegan
al la planta de centenario con un caudal de 570 l/s, en caso de sequía
Disponemos del embalse de Río Bobo que suple la deficiencia de agua en épocas
de verano, este es un sistema de abastecimiento de agua por bombeo desde el
Embalse hasta el tanque de almacenamiento de Cruz de Amarillo el cual
suministra agua a las Plantas Centenario, que llega con un caudal de 400 l/s , el
agua recibida del rio pasto llega con una turbiedad de 56-58 NTU, pH de 7.5 y
color 480 UPC, después de este análisis se pasa a realizar una -prueba de jarras
en la cual se calcula la dosis optima de coagulante midiendo el caudal en la
cámara parshall , una vez hecho esto mediante un equipo electrónico se verifica el
funcionamiento de la cámara parshall y todos los componentes de la planta con
esto con el fin de verificar que la planta esté realizando un buen funcionamiento.
La planta utiliza poli cloruro de aluminio el cual es muy importante en la remoción
del color y que todo esto es porque la planta tiene baja turbiedad alto color y baja
alcalinidad En estas condiciones el coagulante funciona a un 100%, cabe anotar
que es un procedimiento muy costoso pero la planta lo realiza debido a los
parámetros que esta trae si la planta manejara otro tipo de parámetros como
alcalinidad, turbiedad y color alto. Se utilizaría el sulfato de aluminio el cual nos
garantiza una misma eficiencia pero a su vez sería más rentable para su planta
que la planta de tiene dos sistemas de tratamiento uno convencional y el otro de
placas el convencional es que la planta lo realiza manualmente este es de mayor
area y el agua es de mejor calidad y el de placas lo realizan aparatos eléctricos, a
la planta se le realizan limpieza en general cada 8 días pero en época de invierno
se lo realiza pasando dos a tres días a la semana. El proceso de floculación dura
45 minutos y la sedimentación 40 minutos. Una vez terminado este proceso pasa
a filtración y después pasa a los tanques de estabilización y después a la red de
distribución una vez hecho todo este proceso se puede hacer una comparación
entre el agua que entro (color café) y el agua que sale para ser distribuida (color
azul claro).
INTRODUCCIÓN
El abastecimiento de agua a la población en cantidad y calidad suficientes es de
vital importancia para la salud pública, la perdida de las características naturales
de ésta puede contribuir en gran medida a la propagación de enfermedades.
Actualmente, para garantizar un suministro constante de agua salubre y limpia se
precisa la intervención humana en cada una de las fases del sistema de
abastecimiento, desde su alumbramiento hasta el punto final de consumo. Este
hecho destaca la gran trascendencia y responsabilidad de las actuaciones
llevadas a cabo por la empresa gestora del agua y su determinante incidencia en
la salud pública.
La Empresa de Obras Sanitarias de Pasto EMPOPASTO S.A. E.S.P., como
entidad prestadora de los servicios públicos de acueducto y alcantarillado en la
ciudad de Pasto, y en cumplimiento con lo establecido en la Ley 373 de 1997,
presenta el Programa para el Uso Eficiente y Ahorro del Agua (PUEAA) en la
ciudad de Pasto.
En esencia, el uso eficiente y razonable del agua va más allá de la planificación y
administración de una parte del sistema para la prestación del servicio de agua en
una ciudad, por el contrario, implica una visión “holística” de todos los elementos
que intervienen en la planificación estratégica que la Empresa prestadora hace del
recurso hídrico. Este dimensionamiento permitió encarar las diferentes
problemáticas existentes en el sistema, como un todo para el cual se formularon
los pertinentes proyectos, programas, políticas y acciones que en conjunto han de
permitir en el corto y mediano plazo, el cumplimiento de los objetivos propuestos
en el presente Programa de Uso Eficiente y Ahorro del Agua.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Conocer y comprender los aspectos teóricos del Manejo Integrado del Agua en
base al Tratamiento de Aguas para Abastecimiento - Río Pasto – PTA Centenario.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Describir el contexto ambiental de la microcuenca del Río Pasto
abastecedora de la PTA Centenario
Caracterizar el proceso de tratamiento del agua en la PTA Centenario
AREA DE ESTUDIO
El Municipio de Pasto se localiza al suroeste de Colombia, sobre la cordillera
Occidental; en su territorio se ubica la capital del Departamento de Nariño, la
ciudad de Pasto (ver figura 1), principal centro administrativo, político, cultural y
comercial de la región. El Municipio de Pasto tiene una extensión territorial de
1.128,4 Km2 en la cual su área urbana comprende 26,4 Km2, se encuentra
comprendido entre las siguientes coordenadas geográficas: Latitud: 1° 21´53”
Norte (Confluencia quebrada La Honda con el rio Pasto), 0° 48´45” Norte
(Confluencia rio Patascoy con el rio Guamués), Longitud: 77° 02´12” Oeste (Cerro
Patascoy), 77° 21´44” Oeste (Volcán Galeras)
Figura 1. Localización geográfica de la Ciudad de Pasto
La Empresa de Obras Sanitarias de Pasto EMPOPASTO S.A. E.S.P. es la
empresa líder en la prestación de los servicios de acueducto, alcantarillado,
conexos y asociados de la zona urbana del municipio de Pasto en el sur occidente
de Colombia, que contribuye a mejorar la calidad de vida de la población, bajo
principios de responsabilidad social, sostenibilidad económica y ambiental,
actuando en un mercado amplio y competitivo.
El acueducto de Pasto inicia su funcionamiento con la planta de tratamiento de
Centenario en el año 1939 a través de la Firma “Lobo Guerrero y Carlos Sanz de
Santamaría” seleccionando como principal fuente el río Buesaquillo, denominado
más adelante Río Pasto. Debido al incremento poblacional, se realizaron
ampliaciones y en 1.957 se duplicó la capacidad para tratar un caudal de 240 litros
por segundo y un almacenamiento de 2.400 metros cúbicos.
PTAP
2
FUENTE DE
ABASTECIMIENT
O
CENCESIÓN DE
CAUDALES (LPS)
MÍNIMO MEDIO MÁXIMO
Centenario
Río Pasto ó
Buesaquillo
650 300 1.080 3.595
Centenario
Quebrada Lope ó
Puente Tabla
80 10 90 -
Centenario y
Mijitayo
Embalse Río Bobo 385 Volumen del embalse: 6’200.000 m3
Mijitayo y
San Felipe
Quebrada Mijitayo 80 69 192 -
.MARCO TEORICO Y DISCUCIÓN
CUENCA HIDROGRÁFICA
Entiéndase por cuenca u hoya hidrográfica el área de aguas superficiales o
subterráneas, que invierten a una red natural con uno o varios cauces naturales,
de caudal continuo o intermitente, que confluyen en un curso mayor que, a su vez,
puede desembocar en un rio principal, en un deposito natural de aguas, en un
pantano o directamente en el mar. 1
Las Cuencas además de ser los Territorios
donde se verifica el ciclo hidrológico, son espacios geográficos donde los grupos y
comunidades comparten identidades, tradiciones y cultura, y en donde socializan y
trabajan los seres humanos en función de su disponibilidad de recursos naturales
renovables y no renovables.
Cuencas y fuentes de abastecimiento
El acueducto de la Ciudad de Pasto se abastece de cinco fuentes de agua
superficial distribuidas en dos cuencas hidrográficas; las concesiones de agua de
estas fuentes y para la PTAP del Centenario que las recibe se indican en el
siguiente cuadro.
Fuentes actuales de abastecimiento del acueducto de Pasto
AGUAS (LPS)Adaptado de: Plan de desarrollo del Departamento de Nariño – Visión Nariño
2030.
1 MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE. Artículo 1º Decreto 1729 de 2002, p.1
Cuenca del Río Pasto
Hasta su desembocadura en el Río Juanambú, toda la cuenca tiene una extensión
superficial aproximada de 49.000 hectáreas (ver figura dos) dentro de la cual
abarca cuatro municipios: Pasto, Chachagüi, Nariño y La Florida.
La Corporación Autónoma Regional de Nariño, CORPONARIÑO, con el objeto de
Planificar y adelantar actividades de investigación, control y monitoreo, ha
sectorizado la cuenca dividiendo los 62 Km de su cauce principal, el Rió Pasto, en
tres sectores: Cuenca alta: desde su nacimiento en el Páramo de Bordoncillo
hasta la hidroeléctrica Julio Bravo, en un recorrido de 28 Km y una superficie de
23515 ha. Cuenca media: con una superficie de 15.900 hectáreas abarca desde la
hidroeléctrica Julio Bravo a los 2.200 m.s.n.m. hasta la divisoria de aguas entre la
Quebrada Honda en dirección a Tunja y la Peña Cascajo al sur del aeropuerto
Antonio Nariño3. Cuenca baja: con una superficie de 9.626 hectáreas comprende
desde el límite norte de la cuenca media hasta su desembocadura al Río
Juanambú en los llanos de Machabajoy, sobre los 800 m.s.n.m.4.
Figura 2. Cuenca del Río Pasto
Adaptado de: Universidad Mariana (Grupo de investigación ambiental – GIA). Informe de avance
técnico proyecto de modelación del Río Pasto – FASE 1. Pasto, 2007.
INFRAESTRUCTURA HIDRAULICA DEL PROCESO DE
ABASTECIMIENTO
Infraestructura inicial
La infraestructura inicial del sistema de abastecimiento comprende toda aquella
ubicada antes de la planta de tratamiento de agua potable (PTAP); dentro de la
cual se tienen los siguientes elementos.
Captaciones
La Empresa cuenta con diferentes tipos de captaciones, las cuales se han
diseñado y construido dependiendo de la naturaleza del cauce, la topografía del
terreno y del caudal que se requiere captar.
Bocatoma lateral – Río Pasto (PTAP Centenario):
Compuesta por rejillas de toma y presa vertedero a lo ancho del Río Pasto; fue
construida en 1936 y sometida a reformas y optimización en el año de 1979. La
capacidad instalada de esta captación supera los 1.150 LPS.
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA (PTA) CENTENARIO
Es la PTAP más grande del sistema de abastecimiento de la ciudad, es de tipo
convencional, fue construida en dos etapas de igual capacidad nominal (120 LPS)
en los años de 1940 y 1957; a partir de 1977 se inició la optimización de las obras
correspondientes a la primera etapa, adecuándolas para tratar un caudal de 460
LPS. En el año de 1987 la Empresa inició las obras de optimización de la segunda
etapa quedando con una capacidad nominal de 740 LPS. Actualmente la PTAP
Centenario tiene una capacidad instalada de 1.200 LPS, sin embargo, su
capacidad utilizada es del orden de los 550 LPS (46% de la capacidad total).
Esta PTAP está localizada hacia el oriente de la ciudad, sobre la cota 2.607, el
acceso se realiza a partir de una desviación en la antigua salida al norte, mediante
una vía sin pavimentar de 800 m de longitud.
Una breve descripción de las tecnologías de tratamiento con que cuenta la PTAP
Centenario, se detalla a continuación.
• Medición de caudal y mezcla rápida: El caudal total que ingresa a la
Planta es medido en una canaleta Parshall de descarga libre, con un ancho de
garganta (W) igual a 3 pies (0,91 m); aunque se ha diseñado también para cumplir
la función de mezclador rápido, hoy en día esta tarea se efectúa en los canales de
acceso y vertederos (rectangulares y sin contracciones) de aforo en la entrada de
cada una de las dos etapas de la PTAP, merced a la agitación producida por la
turbulencia generada en las restricciones al flujo de agua. El agente coagulante
empleado depende de la naturaleza del agua que ingresa a la Planta y es así que
se alterna entre Sulfato de Aluminio y Policloruro de Aluminio;su dosificación se
efectúa mediante un sistema volumétrico totalmente automatizado.
• Floculación: La Planta cuenta con 18 unidades de floculación mecánica de
paletas de eje vertical (cada una con cuatro brazos y tres paletas en cada uno de
ellos), accionadas por igual número de motores cada uno con 2 Hp de potencia; el
espacio entre el extremo superior de las paletas y la lámina de agua (borde libre) y
el existente entre el extremo inferior de las mismas y el fondo del tanque, es de
40 cm en ambos casos. Los floculadores se encuentran ubicados dentro de
cámaras que albergan hasta tres unidades de floculación en serie, cada una
dentro de sus respectivos compartimientos que se comunican entre sí, por medio
de orificios ubicados en el fondo de los mismos. El agua floculada fluye hacia los
correspondientes canales de recolección que posteriormente se encargarán de
distribuir esta agua en las unidades de sedimentación.
• Sedimentación: Esta PTAP cuenta con dos sedimentadores, uno
de convencional y otro de alta tasa. El sedimentador convencional es
esencialmente una cámara rectangular con una profundidad efectiva de 3,5 m y
370 m2 de área superficial, el flujo dentro de esta es laminar con el objeto de
conservar un flujo que no destruya el “floc” previamente formado; el agua ingresa y
se distribuye por medio de una placa perforada en concreto (difusor
lateral), posteriormente los “floculos” se sedimentan producto de su mayor peso
específico respecto al del agua, y el agua clarificada se recolecta en la parte
superior del sedimentador y se conduce hacia las unidades de filtración. La otra
unidad corresponde a un sedimentador laminar de alta tasa y flujo ascendente; en
esta etapa, el agua floculada ingresa y se distribuye por el fondo de este
sedimentador, en su recorrido se encuentra con un conjunto de placas
rectangulares de asbesto cemento inclinadas a 60° con la horizontal, el “floc” es
interceptado por estas superficies y es sedimentado por acción de la gravedad, el
agua clarificada continua su trayecto a través de las placas y es recolectada en la
superficie por una serie de canaletas dentadas que a su vez, descargan el agua
en un canal de mayor sección con destino a la etapa de filtración. En los dos
sedimentadores, el “floc” acumulado en el fondo de las unidades, es drenado y
transportado a su disposición final una vez este ha alcanzado una cantidad
máxima permisible.
• Filtración: La Planta dispone de 13 unidades de filtración rápida de
tasa declinante, cada uno con 26,60 m2 de área superficial; el lecho filtrante de
estas unidades está compuesto por una doble capa de arena y una de
antracita, el sistema de drenaje de seis filtros consiste en una serie de viguetas
prefabricadas tipo leopold, los siete filtros restantes poseen un drenaje con
viguetas en forma de “V” invertida, en ambos casos, el falso fondo cumple la
función de recolectar y drenar uniformemente el agua filtrada así como también
distribuir el agua de lavado bajo una presión uniforme. El agua proveniente de los
sedimentadores fluye a través del medio poroso en sentido descendiente y es
recolectado por el sistema de drenaje y conducido por medio de tuberías hacia
dos cámaras (una para cada etapa de la PTAP) en donde se realizará la
pertinente desinfección.
• Desinfección: Esta etapa del tratamiento se efectúa en dos pequeños
tanques de contacto, cada con 3 m de profundidad y 10 m2 de área superficial. El
agente desinfectante es cloro en estado gaseoso, la dosificación de este se realiza
por medio de un sistema totalmente automatizado.
• Ajuste de pH: La corrección del pH del agua, cuando se requiere, se
realiza en el mismo tanque de cloración, para este proceso se emplea cal
hidratada. Hasta este punto el agua ya ha sido potabilizada y se distribuye hacia
los tanques de almacenamiento de las distintas zonas de presión del sistema
Centenario.
Adicionalmente la PTAP Centenario cuenta con el laboratorio de análisis de
calidad de aguas más grande de la Empresa y uno de los más importantes en el
Departamento de Nariño; cuyas instalaciones tienen técnica y logísticamente la
capacidad de realizar todos los ensayos de calidad que exige la normatividad
Colombiana para agua de consumo humano (agua potable) y de igual forma,
caracterizaciones de aguas residuales.
Por lo tanto para la PTA del Centenario a partir de la fecha de publicación y
vigencia de la Resolución 2115 de 2007, emanada del Ministerio de Ambiente,
Vivienda y Desarrollo Territorial, por medio de la cual se señalan características,
instrumentos básicos y frecuencias del sistema de control y vigilancia para la
calidad del agua para consumo humano, EMPOPASTO S.A. E.S.P. ha acogido y
desde ya se ha propuesto realizar los esfuerzos necesarios para cumplir las
directrices estipuladas en esta nueva norma.
En cuanto al tema de potabilización del agua, la Resolución 2115 es más estricta
respecto a la legislación anterior frente a ciertos parámetros de calidad que debe
tener el agua potable y además, establece unos plazos máximos para que las
empresas prestadoras del servicio de acueducto adecuen sus sistemas de
tratamiento y suministro conforme a estos estándares de calidad.
REFERENCIA LEGAL
Es necesario para tener claro el proceso de las PsTAs, saber su referencia legal
de la siguiente manera:
LEY Descripción
Ley 142 de 1994
Servicios públicos domiciliarios y decretos reglamentarios -Servicios
públicos domiciliarios y decretos reglamentarios
Ley 689 de 2001 Servicios Públicos
LEY 373 DE 1997
Por la cual se establece el programa para el uso eficiente y ahorro del
agua
LEY 23 DE 1973
Por el cual se conceden facultades extraordinarias al Presidente de la
República para expedir el Código de Recursos Naturales y de Protección
al Medio Ambiente y se dictan otras disposiciones
LEY 99 DE 1993
Por la cual se crea el MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE, se reordena
el Sector Público encargado de la gestión y conservación del medio
ambiente y
los recursos naturales renovables,
Ley 9 de 1979 De la Protección del Medio Ambiente.
DECRETO Descripción
SANEAMIENTO
BASICO
RAS – 2000 Tratamiento de Aguas Residuales.
Decreto 302/2000 Contrato Condiciones Uniformes
Decreto 229 del 2002 Acueducto
DECRETO NUMERO
3440 DE 2004
En uso de sus facultades constitucionales y legales, en especial las
conferidas en el
numeral 11 del artículo 189 de la Constitución Política y el artículo 42 de
la Ley 99 de 1993,
DECRETO NÚMERO
3100 DE 2003
Por medio del cual se reglamentan la tasas retributivas por la utilización
directa del agua como receptor de los vertimientos puntuales y se toman
otras determinaciones
DECRETO 2811 DE
1974
Por el cual se dicta el Código Nacional de Recursos Naturales
Renovables y de Protección al Medio Ambiente
Decreto 1729 de 2002
Por el cual se reglamenta la Parte XIII, Título 2, Capítulo III del Decreto-
ley 2811 de 1974 sobre cuencas hidrográficas, parcialmente el numeral
12 del artículo 5° de la Ley 99 de 1993 y se dictan otras disposiciones.
Decreto 1594 de 1984
Por el cual se reglamenta parcialmente el Título I de la Ley 9 de 1979, así
como el Capítulo II del Título VI -Parte III- Libro II y el Título III de la Parte
III -Libro I- del Decreto – Ley 2811 de 1974 en cuanto a usos del agua y
residuos líquidos.
Decreto 1575 de 2007
Por el cual se establece el Sistema para la Protección y Control de la
Calidad del Agua para Consumo
Humano
Decreto 302 de 2000
Por el cual se reglamenta la Ley 142 de 1994, en materia de prestación
de los
servicios públicos domiciliarios de acueducto y alcantarillado.
RESOLUCIÓN Descripción
Resolución CRA 151
del 2001
Regulación integral de los servicios públicos de Acueducto, Alcantarillado
y Aseo
Resolución 287 CRA
2004
Por la cual se establece la metodología tarifaria para regular el cálculo de
los costos de prestación de los servicios de acueducto y alcantarillado
Resolución CRA 424 de
2007
Por la cual se regula el cargo que pueden cobrar las personas
prestadoras del servicio público de acueducto por la suspensión, corte,
reinstalación y reconexión del mismo.
Resolución CRA 315 de
2005.
Por medio de la cual se establecen las metodologías para clasificar las
personas de acueducto, alcantarillado y aseo de acuerdo con un nivel de
riesgo.
Resolución 2115 de
2007
Por medio de la cual se señalan características, instrumentos básicos y
frecuencias del sistema de control y vigilancia para la calidad del agua
para consumo humano
Resolución 1433 de
2004
por la cual se reglamenta el artículo 12 del Decreto 3100 de 2003, sobre
Planes de Saneamiento y Manejo de Vertimientos, PSMV, y se adoptan
otras determinaciones.”
Resolución 1096 de
2000
Por el cual se adopta el reglamento tecnico para el saneamiento y agua
potable
Resolución 1076 de
2003
Por la cual se actualiza el Plan Nacional de Capacitación y Asistencia
Técnica para el sector de Agua Potable, Saneamiento Básico y
Ambiental y se toman otras determinaciones
Resolución 811 de 2008
Por medio de la cual se definen los lineamientos a partir de los cuales la
autoridad sanitaria y las personas prestadoras, concertadamente
definirán en su área de influencia los lugares y puntos de muestreo para
el control y la vigilancia de la calidad del agua para consumo humano en
la red de distribución.
RESOLUCIÓN NÚMERO
0000 DE 2009
Por medio de la cual se adoptan unos formularios para la práctica de
visitas de
inspección sanitaria a los sistemas de suministro de agua para consumo
humano
CONCLUSIONES
El Río Pasto es una fuente hídrica muy importante porque atraviesa la
ciudad que lleva su mismo nombre, convirtiéndose en receptor de todas las
aguas residuales generadas. En su parte alta abastece la planta de
potabilización de la ciudad, lo que hace que todos los inconvenientes de
calidad y cantidad aguas arriba de la bocatoma sean temas de gran
importancia para los entes gubernamentales y la población en general.
Todas las PTAP de EMPOPASTO S.A. E.S.P. se encuentran enlazadas
bajo el sistema SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition), con él
se lleva un registro en tiempo real de las pérdidas y ganancias del
sistema para así plantear escenarios de solución ante posibles
problemas; es decir, registra el caudal de agua cruda entrante a cada
PTAP, el volumen de agua empleada en los procesos inherentes al
tratamiento y el volumen de agua potable producida y puesta en los
respectivos sistemas de distribución.
Partiendo de la actual gestión ambiental llevada a cabo por EMPOPASTO
S.A. E.S.P. con la población de la ciudad de Pasto y con las comunidades
asentadas sobre el área de influencia de las cuencas hidrográficas de
abastecimiento, La Empresa pretende continuar con la construcción de un
escenario en el cual se fortalezcan y consoliden los procesos de formación
y participación ciudadana – comunitaria para la gestión sostenible del
recurso hídrico, por medio de estrategias educativas ambientales
orientadas a la sostenibilidad del sistema empresarial y de infraestructura
del acueducto de la ciudad.
La finalidad de estas operaciones es obtener unas aguas con las
características adecuadas al uso que se les vaya a dar, por lo que la
combinación y naturaleza exacta de los procesos varía en función tanto de
las propiedades de las aguas de partida como de su destino final.
Debido a que las mayores exigencias en lo referente a la calidad del agua
se centran en su aplicación para el consumo humano y animal estos se
organizan con frecuencia en tratamientos de potabilización y tratamientos
de depuración de aguas residuales, aunque ambos comparten muchas
operaciones.
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