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2019 Angie Zapata
2019 Angie Zapata
2019 Angie Zapata
LA MESA, CUNDINAMARCA
LA MESA, CUNDINAMARCA
TABLA DE CONTENIDO
1. RESUMEN ............................................................................................................................................... 17
2. ABSTRAC ................................................................................................................................................ 18
3. INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................................... 19
5. JUSTIFICACIÓN ....................................................................................................................................... 22
6. OBJETIVOS ............................................................................................................................................. 23
8.1.2. Características químicas de sustancias que tienen reconocido efecto adverso en la salud
humana. 39
8.1.3. Características químicas de sustancias que tienen implicaciones sobre la salud humana.........40
8.2.4. Floculación..................................................................................................................................46
13. DIAGNOSTICO DEL ESTADO ACTUAL DEL LAS ESTRUCTURAS HIDRÁULICAS DE LA PTAP .................... 75
Encabezado: PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA v
13.4.9. Cloración.....................................................................................................................................86
......................................................................................................................................................................89
PTAP 123
15.8.1. Cerramiento..............................................................................................................................168
18.1.4. Monitoreo.................................................................................................................................181
18.2.4. Monitoreo.................................................................................................................................184
18.3.4. Monitoreo.................................................................................................................................186
18.4. SEDIMENTACIÓN................................................................................................................................187
18.4.4. Monitoreo.................................................................................................................................188
18.5.3. Monitoreo.................................................................................................................................189
Encabezado: PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA x
18.6.3. Monitoreo.................................................................................................................................190
TABLAS
TABLA 2 VALORES ADMISIBLES PARA LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DEL AGUA. ..............................................................................38
TABLA 3 CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS QUE TIENEN RECONOCIDO EFECTO ADVERSO EN LA SALUD HUMANA.........................................39
TABLA 11. PROYECCIÓN DE POBLACIÓN AÑO 2043 POR LOS MÉTODOS: ARITMÉTICO, GEOMÉTRICO Y EXPONENCIAL. .........................66
TABLA 12 DOTACIÓN NETA MÁXIMA POR HABITANTE SEGÚN LA ALTURA SOBRE EL NIVEL DEL MAR DE LA ZONA ATENDIDA. ....................70
FIGURAS
FOTOGRAFÍAS
FOTOGRAFÍA 20. ESCAPE TUBERÍA ENTRADA Y SALIDA TANQUE AÉREO (TATIANA ZAPATA, 2019)..................................................117
FOTOGRAFÍA 21. RESALTO HIDRÁULICO - PUNTO DE MAYOR TURBULENCIA (TATIANA ZAPATA, 2019). ..........................................118
FOTOGRAFÍA 22. VERTEDERO DE SALIDA DE CANALETA PARSHALL (TATIANA ZAPATA, 2019). ......................................................119
FOTOGRAFÍA 24. REBOSE DE SEDIMENTADOR DE ALTA TASA (TATIANA ZAPATA, 2019). ..............................................................121
FOTOGRAFÍA 26. FORMATO DE CONTROL DE ENSAYO DE JARRAS (TATIANA ZAPATA, 2019). ........................................................124
FOTOGRAFÍA 29. VERTEDERO MEZCLA RÁPIDA HIDRÁULICA (TATIANA ZAPATA, 2019). ...............................................................146
FOTOGRAFÍA 31. FISURAS DEL CANAL DE SEDIMENTACIÓN (TATIANA ZAPATA, 2019). .................................................................147
FOTOGRAFÍA 33. CORROSIÓN INDUCIDA POR CLORUROS (TATIANA ZAPATA, 2019). ...................................................................148
FOTOGRAFÍA 34. EQUIPO HANNA INSTRUMENTS PARA MEDIR TURBIEDAD CON SUS RESPECTIVAS MUESTRAS PATRÓN (TATIANA ZAPATA,
2019). ...............................................................................................................................................................153
FOTOGRAFÍA 36. SULFATO DE ALUMINIO E INDICADOR NARANJA DE METILO (TATIANA ZAPATA, 2019). .........................................154
FOTOGRAFÍA 39. ENSAYO DE JARRAS. DOSIS OPTIMA JARRA N° 5 (TATIANA ZAPATA, 2019). .......................................................160
FOTOGRAFÍA 40. NATA DE EXCESO DE SULFATO DE ALUMINIO (TATIANA ZAPATA, 2019). ...........................................................160
FOTOGRAFÍA 44. BOMBA LOHER & SOHNE (TATIANA ZAPATA, 2019). ....................................................................................177
FOTOGRAFÍA 45. BOMBAS NUEVAS DE FILTROS VOGES (TATIANA ZAPATA, 2019). ...................................................................178
DEDICATORIA
Querido abuelito!!
1. RESUMEN
En los procesos de tratamiento para potabilización del agua, se utilizan productos químicos
que consumen la alcalinidad, generando reducción del pH que hace necesario realizar el ajuste o
Dentro de las técnicas de evaluación del proceso de estabilización del pH y coagulación, los
índices y estadísticas son el método más factible permitiendo predecir el comportamiento del
agua en el sistema de distribución del agua; sin embargo, al no existir estos datos, es necesario
Este Proyecto de Grado tuvo como finalidad evaluar los procesos físico-químico, hidráulico y
alternativas de solución en cada uno de sus puntos críticos y sugiriendo un estudio de Patología.
Se realizó el levantamiento topográfico del predio y las unidades de la PTAP obteniendo planos
Industrial.
Palabras Claves: Proceso físico químico, proceso hidráulico, proceso biológico, PTAP, pH,
alcalinidad, coagulación.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 18
2. ABSTRAC
In the treatment processes for water purification, chemical products that consume the
alkalinity are used, generating pH reduction that makes it necessary to adjust or stabilize the pH
Within the techniques of evaluation of the process of stabilization of pH and coagulation, the
indexes and statistics are the most feasible method allowing to predict the behavior of water in
the water distribution system; However, as these data do not exist, it is necessary to know the
The purpose of this Degree Project was to evaluate the physical-chemical, hydraulic and
alternative solutions are established in each of its critical points and suggesting a pathology
study. The topographic survey of the property and the units of the PTAP were carried out,
obtaining updated plans. Also, some considerations for the compliance of Industrial Safety were
added.
alkalinity, coagulation.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 19
3. INTRODUCCIÓN
La calidad del agua de las fuentes de abastecimiento para el suministro municipal depende de
las condiciones climáticas, usos del suelo lo que las hace diferentes una de otra. A lo largo de la
historia, se ha buscado ofrecer las mejores características para el consumidor, reduciendo agentes
de pH, el cual afecta la calidad del agua cruda y los costos en el mantenimiento del sistema de
distribución del agua, debido a que valores extremos pueden ocasionar agresividad, corrosión o
diámetro en la red, entre otros (Di Bernardo & Sabogal Paz, 2008).
4.1.ANTECEDENTES
adecuados para la correcta operación y mantenimiento de las unidades de tratamiento del sistema
potabilización del municipio La Mesa. Debido a esto, varios aspectos técnico - operativos en la
E.S.P, aspecto por el cual puede estarse presentando anomalías en los procesos, como la
importancia de contar con la información técnica que presenta para establecer un manual de
operación que detalle los procesos y el mantenimiento respectivo de los equipos y unidades
auge de los proyectos turísticos, por lo cual es importante contar con la infraestructura necesaria
para el abastecimiento de agua potable tanto de los habitantes del municipio como de la
identificado una problemática en la P.T.A.P. de La Mesa por falta de información técnica del
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 21
Actualmente el Municipio La Mesa, distribuye el agua una vez por semana en el casco urbano
y cada quince días en la zona rural. En los próximos 3 años la ciudad de Bogotá abastecerá a los
Municipios de Anapoima y La Mesa en los horarios de 11:00 p.m. – 4:00 a.m. puesto que en los
intervalos de estos tiempos la ciudad no utiliza este servicio. Para la estimación de este proyecto
se quiere distribuir el servicio de agua potable cuatro veces a la semana en el caso urbano y dos
las memorias de los componentes de la planta y prediseño de las estructuras de manejo de los
lodos generados al lavar los filtros. Adicionalmente se realizará el registro e inventario de los
5. JUSTIFICACIÓN
la calidad de agua potable distribuida dentro del casco urbano sino también elevar la calidad de
vida de los habitantes de esta zona del municipio. Este proyecto me permite evaluar mis
competencias profesionales que me permitan obtener los mejores desempeños laborales para así
6. OBJETIVOS
6.1.OBJETIVO GENERAL
6.2.OBJETIVOS ESPECIFICOS
• Realizar un diagnóstico de los procesos, sistemas y unidades que operan en las PTAP del
mantenimiento de la planta dentro del Reglamento Técnico del sector de Agua Potable y
Saneamiento Básico.
• Elaborar el Manual de Operación de equipos para las PTAP del municipio La Mesa,
Cundinamarca.
7. MARCO REFERENCIAL
7.1.MARCO TEÓRICO
El municipio de La Mesa posee una superficie de 148 𝑘𝑚2 , distribuidos en 2.75 𝑘𝑚2 para el
casco urbano y el resto 145.25 𝑘𝑚2 para el área rural. Se localiza al suroeste de Bogotá, a una
comunica por vías en buen estado, con los municipios de Tena, Cachipay, Anolaima, El Colegio,
Apulo, Tocaima, Viotá, Girardot y Quipile (Plan Básico de Ordenamiento Territorial, La Mesa
La Mesa es cabecera y capital de la Provincia del Tequendama y se ubica a 1198 m.s.n.m, con
una latitud Norte de 4°38’06’’ y longitud Oeste de 74°27’58’’ del meridiano de Greenwich.
Limita por el norte con los municipios de Cachipay y Zipacón, por el sur con los municipios del
Colegio y Anapoima, por el occidente con los municipios de Anapoima y Quipile y por el oriente
con los municipios de Tena y Bojacá (Plan Básico de Ordenamiento Territorial, La Mesa
La división político-administrativa consta de cuarenta y dos (42) veredas por Juntas de Acción
Comunal, catorce (14) veredas catastrales, tres (3) inspecciones municipales, dieciséis (16)
barrios y doscientas quince (215) manzanas en su casco urbano (Plan Básico de Ordenamiento
En los últimos años se ha incrementado la vocación turística del municipio, que junto con la
agropecuaria y el comercio son sus principales renglones económicos. El cultivo del café y de los
frutales, son fuentes de ingresos de la población campesina, que van a la par con la producción
El municipio dentro de sus fortalezas presenta un clima aceptable para la actividad turística-
recreativa, lo que ha propiciado una buena demanda debido a la calidad en la prestación de los
prestación de los servicios públicos y de saneamiento, para disminuir su impacto sobre los
ecosistemas por el uso inadecuado del suelo y otros recursos (Plan Básico de Ordenamiento
REPÚBLICA DE COLOMBIA
DEPARTAMENTO DE CUNDINAMARCA
MUNICIPIO LA MESA
El municipio tiene una incidencia en el contexto Regional de la cuenca del Río Bogotá, por
los recursos naturales presentes hacia los sectores altos de la misma, que han sido intervenidos en
un alto porcentaje y principalmente el recurso agua, el cual ha sido contaminado por los
Municipios aledaños al cauce del Río Bogotá y por la Capital del país (Plan Básico de
El municipio se localiza en la parte baja de la cuenca del río Bogotá. La zona está conformada
por cuatro subcuencas que comprende catorce municipios que drenan hacia el río Bogotá. Las
corrientes principales son el río Apulo, el río Calandaima y el Bogotá; pertenece a la cuenca
originándose graves crisis en el suministro de agua potable, no solamente para La Mesa, sino
para los municipios ribereños de la zona del Tequendama (Plan Básico de Ordenamiento
para un periodo mínimo de 20 años y los municipios requieren de acciones inmediatas para
7.1.3. Climatología.
El área municipal presenta tres pisos térmicos diferenciados: un piso cálido con un área
aproximada de 7200 𝐻𝑎, un piso térmico medio con 7300 𝐻𝑎 y un piso térmico frío de 100 𝐻𝑎.
La distribución de la lluvia es de régimen bimodal, que se caracteriza por épocas lluviosas en los
diciembre-enero, y junio-agosto. Sin embargo, hacia la zona occidental, el mes más lluvioso es el
Cundinamarca, 2004, pág. 17). Actualmente la estación climatológica San Joaquín del IDEAM
descongelación glacial. El área de La Mesa es una gran terraza aluvial, depositada en forma
discordante sobre las lutitas de la formación Socotá. También se encuentran recientes depósitos
aluviales sobre el cauce del río Apulo y algunos cauces de las quebradas que lo circundan (Plan
Los depósitos de coluvión se originaron por desintegración de los escapes rocosos o por
activos, en la medida en que son socavados por los ríos y quebradas. En la Tabla 1 se pueden
observar las formaciones geológicas que se encuentran en el municipio de La Mesa (Plan Básico
Tabla 1
Formaciones Geológicas del municipio La Mesa.
En el municipio se localizan al
Formación Capotes (Kic): compuesta de limolitas y
oriente del casco urbano de La
arcillolitas negras con niveles de concreciones.
Mesa, veredas Guayabal y Zapata.
Los usos del suelo del municipio de La Mesa son utilizados en las actividades de cultivos
como caña panelera, pastos, plátano, cítricos, maíz, mango y cultivo de flores. Los pastos
naturales y manejados ocupan un alto porcentaje del territorio municipal, donde la ganadería
ocupa un lugar en los recursos económicos del municipio. Otros cultivos presentes son los
frutales y los misceláneos de clima cálido y medio, que han ido reemplazando al cultivo del café,
como principal económico de la zona. Otras actividades como minería cuenta con la explotación
de agregado (Plan Básico de Ordenamiento Territorial, La Mesa Cundinamarca, 2004, pág. 35)
La red vial del municipio, cuenta en la actualidad con 56 vías veredales con una longitud de
169.7 km que comunican 43 veredas como lo muestra la Figura 3. Asimismo, estas vías
conducen a las inspecciones de San Joaquín, San Javier y La Esperanza. Las vías veredales se
encuentran con recebo afirmado, pero en épocas de invierno y por ser un terreno con pendientes
pecuarios para su comercialización en los centros urbanos y de acopio, como también perjudica
Anapoima-Mosquera que comprende de una longitud de 14.6 kilómetros donde han realizado
Dentro de las obras cabe destacar la construcción de calzadas en voladizo buscando no afectar
Servicio de aseo: La Empresa Regional Aguas del Tequendama S.A. E.S.P., realiza la
áreas públicas, procurando el mejor uso social y económico de los recursos disponibles, en
locales (ERAT).
Acueducto: La Empresa Regional Aguas del Tequendama S.A. E.S.P., capta, almacena,
trata y realiza el control de calidad, con el fin de conducir distribuir y comercializar agua
potable cumpliendo con lo establecido en las normas descritas en el Decreto 2115 de 2007
del Ministerio de Protección Social, mediante las cuales fija los criterios para garantizar que
trata y dispone las aguas servidas y aguas lluvias en los términos y condiciones fijados por
Los seres humanos han almacenado y distribuido el agua durante siglos. En la época en que el
hombre era cazador y recolector el agua utilizada para beber era agua del río. Cuando se
lagos y ríos. Cuando no existen lagos y ríos las personas aprovechan los recursos de agua
Hace aproximadamente 7000 años en Jericó (Israel) el agua almacenada en los pozos se
utilizaba como fuente de recursos de agua, además se empezó a desarrollar los sistemas de
transporte y distribución del agua. Este transporte se realizaba mediante canales sencillos,
excavados en la arena o las rocas y más tarde se comenzarían a utilizar tubos huecos.
Por ejemplo, en Egipto se utilizan árboles huecos de palmera mientras en China y Japón
utilizan troncos de bambú y más tarde, se comenzó a utilizar cerámico, madera y metal. Para
aclarar el agua los egipcios en el año 1500 a.C utilizaban el Alum o también conocida como el
Alumbre, sustancia química compuesta por sulfato o aluminio. En Persia la gente buscaba
recursos subterráneos. El agua pasaba por los agujeros de las rocas a los pozos.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 35
Alrededor del año 3000 a.C., la ciudad de Mohenjo-Daro (Pakistán) utilizaba instalaciones y
necesitaba un suministro de agua muy grande. En esta ciudad existían servicios de baño público,
En la antigua Grecia el agua de escorrentía, agua de pozos y agua de lluvia eran utilizadas en
El agua utilizada se retiraba mediante sistemas de aguas residuales, a la vez que el agua de
lluvia. Los griegos fueron de los primeros en tener interés en la calidad del agua. Ellos utilizaban
agua que ha existido a lo largo de la historia. Ellos utilizaban recursos de agua subterránea, ríos y
mejor calidad y por lo tanto más popular era el agua proveniente de las montañas.
Los acueductos son los sistemas utilizados para el transporte del agua. A través de los
acueductos el agua fluye por miles de millas. Los sistemas de tuberías en las ciudades utilizan
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 36
cemento, roca, bronce, plata, madera y plomo. Las fuentes de agua se protegían de
contaminantes externos.
Desde el año 500 al 1500 d.C. hubo poco desarrollo en relación con los sistemas de
tratamiento del agua. Durante la edad media se manifestaron gran cantidad de problemas de
higiene en el agua y los sistemas de distribución de plomo, porque los residuos y excrementos se
vertían directamente a las aguas. La gente que bebía estas aguas enfermaba y moría. Para evitarlo
se utilizaba agua existente fuera de las ciudades no afectada por la contaminación. Esta agua se
El primer sistema de suministro de agua potable a una ciudad completa fue construido en
Paisley, Escocia, alrededor del año 1804 por John Gibb. En tres años se comenzó a transportar
En 1806 Paris empieza a funcionar la mayor planta de tratamiento de agua. El agua sedimenta
durante 12 horas antes de su filtración. Los filtros consisten en arena, carbón y su capacidad es
de seis horas.
través del agua. En el siglo XX se descubrió que la turbiedad del agua no era solo un problema
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 37
estético; las partículas en las fuentes del agua tales como la materia fecal, podría servir de
refugio a los patógenos. Así como la filtración se mostró como un método de tratamiento
efectivo para reducir la turbiedad, desinfectantes como el cloro jugaron un gran papel en la
reducción del número de brotes epidémicos en los comienzos del siglo XX.
En 1827 el inglés James Simplón construye un filtro de arena para la purificación del agua
potable. Hoy en día todavía se considera el primer sistema efectivo utilizado con fines de salud
pública.
En 1908 se empleó el cloro por primera vez como un desinfectante primario del agua potable
de New Jersey. Otro desinfectante como el ozono, también empezó a emplearse por estas fechas
en Europa.
En el año de 1994 en Colombia se crea la Ley 142 de 1994 Nivel Nacional por la cual se
reglamentan los servicios públicos, uno de los pilares de esta ley es mejorar la calidad y
eficiencia de los servicios además se crean organismos encargados de vigilar la prestación de los
servicios públicos, es así, como poco a poco los niveles de calidad han ido mejorando en el país.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 38
8. REFERENCIA TEÓRICA
Los valores aceptables de concentración de diferentes componentes del agua que representan
riesgos para la salud humana, están estipulados por la (Resolución Número 2115, 2007) y son los
siguientes:
El agua para consumo humano no podrá sobrepasar los valores máximos aceptables para
Tabla 2
Valores admisibles para las características físicas del agua.
Aceptable o no
Olor y Sabor aceptable Aceptable
Unidades
Turbiedad Nefelométricas de 2
turbiedad (UNT)
Nota: Recuperado de (Resolución Número 2115, 2007, pág. 2)
Conductividad: Según el (Resolución Número 2115, 2007, pág. 3), es el valor máximo
Potencial de hidrógeno: Según el (Resolución Número 2115, 2007, pág. 3), es el valor
para el potencial de hidrógeno pH del agua para consumo humano, deberá estar
la salud humana.
Las características químicas del agua para consumo humano de los elementos, compuestos
químicos y mezclas de compuestos químicos diferentes a los plaguicidas y otras sustancias que al
sobrepasar los valores máximos aceptables tienen reconocido efecto adverso en la salud humana,
deben enmarcarse dentro de los valores máximos aceptables que se señalan a continuación en la
Tabla 3
Características Químicas que tienen reconocido efecto adverso en la salud humana.
Elementos, compuestos
químicos y mezclas de
Expresadas Valor máximo
compuestos químicos
como aceptable (mg/L)
diferentes a los plaguicidas y
otras sustancias
Antimonio Sb 0,02
Arsénico As 0,01
Bario Ba 0,7
Cadmio Cd 0,003
Cianuro libre y disociable C𝑁 − 0,05
Cobre Cu 1.,0
Cromo Total Cr 0,05
Mercurio Hg 0,001
Níquel Ni 0,02
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 40
Plomo Pb 0,01
Selenio Se 0,01
Trihalometanos Totales THMs 0,2
Hidrocarburos
Aromáticos Policíclicos HAP 0,01
(HAP)
Nota: Recuperado de (Resolución Número 2115, 2007, pág. 3)
humana.
Las características químicas del agua para consumo humano en relación con los elementos,
compuestos químicos y mezclas de compuestos químicos que tienen implicaciones sobre la salud
Tabla 4
Características Químicas que tienen implicaciones sobre la salud humana.
Elementos, compuestos
químicos y mezclas de
Expresadas Valor máximo
compuestos químicos que
como aceptable (mg/L)
tienen implicaciones sobre la
salud humana
Carbono Orgánico Total COT 5,0
Nitritos 𝑁𝑂2 − 0,1
Nitratos 𝑁𝑂3 − 10
Fluoruros 𝐹− 1,0
Nota: Recuperado de (Resolución Número 2115, 2007, pág. 3)
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 41
Según (Resolución Número 2115, 2007, pág. 6) Las características microbiológicas del agua
para consumo humano deben enmarcarse dentro de los siguientes valores máximos aceptables
desde el punto de vista microbiológico, los cuales son establecidos teniendo en cuenta los límites
de confianza del 95% y para técnicas con habilidad de detección desde 1 Unidad Formadora de
Tabla 5
Características microbiológicas.
< de 1 microorganismo
< de 1 microorganismo
Enzima Sustrato en 100 𝑐𝑚3
en 100 𝑐𝑚3
0 microorganismos en
Sustrato Definido 0 microorganismos en
100 𝑐𝑚3
100 𝑐𝑚3
Según (Romero Rojas, 1999, pág. 15), ninguna fuente de agua posee las mismas
características, por ende el tipo de tratamiento requerido para purificarla será único para esta.
puede diseñar una planta de tratamiento eficiente y económica, además se es necesario emplear
criterios generales de tratamiento, según la calidad de la fuente puesto que no existe formula que
determine el tipo de planta necesitado para tratar un agua, los estándares para determinar la
Tabla 6
Estándares para fuentes de aguas crudas.
FUENTE FUENTE
FUENTE
EXCELENTE POBRE Requiere
BUENA Requiere
Requiere tratamiento
PARÁMETRO tratamiento usual
solamente especial o
tal como filtración
desinfección como adicional y
y desinfección
tratamiento desinfección
OD Promedio
4,0-7,5 4,0-6,5 4,0
mg/L
Cloruros mg/L
<50 50-250 >250
máx
Color-unidades 0-20 20-150 >150
Turbiedad-
0-10 10-250 >250
unidades
Nota: Adaptado de (Romero Rojas, 1999)
Tabla 7
Procesos de purificación de agua.
PROCESO PROPÓSITO
TRATAMIENTO PRELIMINAR
Remoción de desechos grandes que puedan obstruir o
Cribado dañar los equipos de planta.
TRATAMIENTO PRINCIPAL
Remoción de olores y gases disueltos; adición de oxígeno
Aireación para mejorar sabor.
Remoción de dureza
Ablandamiento
una PTAP:
8.2.2. Aireación.
En general, según (Romero Rojas, 1999, pág. 29) la aireación es definida como un “proceso
mediante el cual el agua es puesta en contacto íntimo con el aire con el propósito de modificar
Según el RAS (Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico,
Según (Romero Rojas, 1999, pág. 96) esta es una operación utilizada para dispersar los
coagulantes de manera uniforme en todo el caudal que pasa por un punto determinado de la
planta, existen varios tipos de coagulantes, así como: Alumbre, Sulfato de Aluminio, Aluminato
de Sodio, Cloruro de Aluminio, Cloruro Férrico, Sulfato Férrico, Sulfato Ferroso y los
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 45
Según (Romero Rojas, 1999, pág. 53), este proceso usualmente utiliza tanques. Además,
menciona que los tanques de mezcla rápida mecánica se proyectan de sección circular o
cuadrada, estos en general consisten en hélices, paletas, turbinas u otros elementos similares
Según (Romero Rojas, 1999, pág. 53) se definen como los mezcladores que “se utilizan
Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico, 2016) para el diseño de
mezcladores:
El resalto no debe ser oscilante; es decir que el número de Froude (Fr) no debe estar entre
2,5 y 4,5.
El número de Froude debe estar entre 1,7 y 2,5 o entre 4,5 y 9,0.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 46
8.2.4. Floculación.
Según (Romero Rojas, 1999, pág. 79) el proceso de floculación consiste en la aglomeración
de partículas para formal los “flocs”, mediante una mezcla lenta, para incrementar la formación
Existen floculadores de tipos hidráulicos y mecánicos. Los más empleados son los
hidráulicos, pues no requieren el uso de un motor, lo que implica más gastos económicos en la
planta de tratamiento.
8.2.4.1.Floculadores hidráulicos.
horizontal según (Romero Rojas, 1999, pág. 80) “consiste en un tanque de concreto dividido por
tabiques, dispuesto en tal forma que el agua haga un recorrido de ida y vuelta alrededor de los
extremos libres de los tabiques”. Mientras que el floculador de flujo vertical el agua fluye de
8.2.4.2.Floculadores mecánicos.
Según (Romero Rojas, 1999, pág. 80) “consiste en introducir potencia al agua para asegurar
una mezcla lenta mediante agitadores mecánicos y el tipo de agitador mecánico más usado es el
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 47
de paletas, ya sean de eje horizontal o vertical, las cuales imparten un movimiento rotatorio al así
Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico, 2016) para el diseño de floculadores.
La distancia de los extremos de las paletas a los muros, al piso y a la superficie libre del
agua, debe estar entre 0,15 m y 0,30 m.
8.2.5. Sedimentación.
Según (Romero Rojas, 1999, pág. 119) se define como “la operación por la cual se remueven
las partículas salidas de una suspensión mediante la fuerza de gravedad; en algunos casos se
8.2.5.1.Sedimentación tipo 1.
Según (Romero Rojas, 1999, pág. 120) se define “la remoción de partículas discretas no
8.2.5.2.Sedimentación tipo 2.
Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico, 2016) para el diseño de
sedimentadores:
Velocidad del flujo: El sedimentador de flujo horizontal debe diseñarse de forma que
permita una velocidad horizontal del flujo de agua de máximo 1 cm/s.
Altura del agua: La altura del nivel del agua debe estar entre 4 m y 5 m.
Pendiente longitudinal: La pendiente longitudinal del fondo debe ser mayor al 2%.
8.2.6. Filtración.
Según (Romero Rojas, 1999, pág. 193) como función principal tiene la de remover “el
material suspendido, medido en la práctica como turbiedad, compuesto de floculo, suelo, metales
oxidados y microorganismos”.
Tabla 8
Clasificación de filtros.
Según la
Según el Según la carga
velocidad de Según el medio filtrante
sentido del flujo sobre el lecho
filtración
Arena (h= 60-75 cm)
Antracita (h=60-75 cm) Ascendentes
Mixtos:
Rápidos Por gravedad
Antracita (35-50 cm) Descendentes
120-360
Arena (20-35 cm)
𝒎𝟑 /𝒎𝟐 /𝒅í𝒂 Por presión
Mixtos:
Arena, Antracita, Flujo mixto
Granate
Lentos Descendente
7-14 Arena (h=60-100 cm) Ascendente Por gravedad
𝒎𝟑 /𝒎𝟐 /𝒅í𝒂 Horizontal
Nota: Adaptado de (Arboleda Valencia, 2004)
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 50
9. MARCO CONCEPTUAL
Agua cruda: Agua que no ha sido sometida a proceso de tratamiento. Agua dura Agua
que contiene cationes divalentes y sales disueltas en concentraciones tales que interfieren
con la formación de la espuma del jabón.
Agua potable: Agua que, por reunir los requisitos organolépticos, físicos, químicos y
microbiológicos, en las condiciones señaladas en el Decreto 475 de 1998, puede ser
consumida por la población humana sin producir efectos adversos a la salud.
Alcalinidad: Capacidad del agua para neutralizar los ácidos. Esta capacidad se origina en
el contenido de carbonatos (𝐶𝑂32− ), bicarbonatos (𝐻𝐶𝑂3− ), hidróxidos (𝑂𝐻 − ) y
ocasionalmente boratos, silicatos y fosfatos. La alcalinidad se expresa en miligramos por
litro de equivalente de carbonato de calcio (Ca𝐶𝑂3).
Análisis microbiológico del agua: Son los procedimientos de laboratorio que se efectúan
a una muestra de agua para consumo humano para evaluar la presencia o ausencia, tipo y
cantidad de microorganismos.
Análisis físico y químico del agua: Son aquellos procedimientos de laboratorio que se
efectúan a una muestra de agua para evaluar sus características físicas, químicas o ambas.
Carbón activado: Forma de carbón altamente adsorbente, usada para remover material
orgánico disuelto causante del mal sabor, color y olor del agua.
Caudal de diseño: Caudal estimado con el cual se diseñan los equipos, dispositivos y
estructuras de un sistema determinado.
Clarificación: Proceso de separación de los sólidos del agua por acción de la gravedad.
Densidad: Relación existente entre la masa de un cuerpo y el volumen ocupado por éste.
Dosificación: Acción mediante la cual se suministra una sustancia química al agua. Dosis
óptima Concentración que produce la mayor eficiencia de reacción en un proceso químico.
Período de diseño: Tiempo para el cual se diseña un sistema o los componentes de éste,
en el cual su(s) capacidad(es) permite(n) atender la demanda proyectada para este tiempo.
RAS (Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico, 2016).
11. CRONOGRAMA
A continuación, se presenta el cronograma actualizado del desarrollo del Proyecto. Cabe aclaras que entre los meses de Julio 2018-
Enero 2019 me encontré desarrollando la práctica estudiantil con El Grupo Energía Bogotá.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 57
Tabla 9, se obtuvo a partir de la base de datos censales otorgados por el DANE (Departamento
entidad.
Tabla 9
Censos poblacionales Municipio La Mesa
Habitantes (Urbana-
AÑO
Rural)
1985 17.718
1993 21.867
2005 27.165
Nota: Recuperado de (Departamento Administrativo Nacional de Estadística, 2005)
ascendentes en los años 1985 y 1993, lo que describe que el municipio de La Mesa se ha
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 58
comercial.
23000
21000 Población
19000
17000
15000
1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
Año
numeral 2.4.3.4 que establece una población en apreciable desarrollo y abundantes áreas de
expansión que para el caso particular del municipio La Mesa aplica. A continuación, la Tabla 10
Tabla 10
Proyección poblacional método exponencial
𝑙𝑛 𝑃𝑐𝑝 − 𝑙𝑛𝑃𝑐𝑎
𝑲=
𝑇𝑐𝑝 − 𝑇𝑐𝑎
Dónde:
𝑙𝑛 (21.867) − 𝑙𝑛(17.718)
𝑲= = 0,026
1993 − 1985
𝑙𝑛 (27.165) − 𝑙𝑛(21.867)
𝑲= = 0,018
2005 − 1993
70000
65000
60000
Proyección Año
55000 2043
50000
45000
40000
2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045
Año
años, teniendo un incremento de la tasa poblacional (K) del 2,2 % lo que significa que la
de sustento.
La población flotante fue suministrada por el municipio de La Mesa del censo 2005 donde
tenía 6.755 habitantes. La CAR expone bajo la (Resolución Número 1546, 2018) el cálculo de la
población futura para un periodo de diseño (𝑛) de10 años. La tasa de crecimiento poblacional es
calculada por el método exponencial ANEXO 2. Con base a lo anterior se realizó la proyección
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 62
de población flotante para un período de diseño de 25 años con los datos del censo 2005
𝑷𝑭 = 𝑃1 (1 + 𝑟)𝑛
Donde:
Según la (Resolución Número 0330, 2017) que modifica algunos aspectos del RAS
(Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico, 2016), el periodo de
diseño para cualquier proyecto de acueducto, alcantarillado y aseo sin tener en cuenta la
población será de 25 años (capítulo 1 artículo 40); es por esto que la proyección de la población
Según el RAS (Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico,
2016), la ecuación para calcular la población correspondiente al año para el que se quiere realizar
la proyección es la siguiente:
𝑃𝑢𝑐 − 𝑃𝑐𝑖
𝑷𝒇 = 𝑃𝑢𝑐 + ∗ (𝑇𝑓 − 𝑇𝑢𝑐 )
𝑇𝑢𝑐 − 𝑇𝑐𝑖
Dónde:
𝑷𝒇: Población correspondiente al año para el que se quiere realizar la proyección (habitantes).
𝑷𝒖𝒄 : Población correspondiente a la proyección del DANE (habitantes).
𝑷𝒄𝒊 : Población correspondiente al censo inicial con información (habitantes).
𝑻𝒖𝒄 : Año correspondiente al último año proyectado por el DANE.
𝑻𝒄𝒊 : Año correspondiente al censo inicial con información.
𝑻𝒇: Año al cual se quiere proyectar la información.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 64
Según el RAS (Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico, 2016)
1
𝑃𝑢𝑐 [𝑇𝑢𝑐−𝑇𝑐𝑖 ]
𝒓=[ ] −1
𝑃𝑐𝑖
Dónde:
La ecuación para calcular la población correspondiente al año para el que se quiere realizar la
proyección es la siguiente:
Dónde:
Según el RAS (Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico, 2016)
𝑙𝑛 𝑃𝑐𝑝 − 𝑙𝑛𝑃𝑐𝑎
𝒌=
𝑇𝑐𝑝 − 𝑇𝑐𝑎
Dónde:
La ecuación para calcular la población correspondiente al año para el que se quiere realizar la
proyección es la siguiente:
𝑷𝒇 = 𝑃𝑐𝑖 ∗ 𝑒 𝑘𝑥(𝑇𝑓−𝑇𝑐𝑖)
Dónde:
Tabla 11.
Proyección de población Año 2043 por los métodos: Aritmético, Geométrico y Exponencial.
P. P. Geométrica P. Exponencial
Año
Aritmética
R POBLACION K POBLACION
2018 33.306 0,022 36.252 0,022 36.849
2019 33.778 0,022 37.066 0,022 38.935
2020 34.250 0,022 37.898 0,022 39.809
2021 34.723 0,022 38.749 0,022 40.702
2022 35.195 0,022 39.618 0,022 41.616
2023 35.667 0,022 40.508 0,022 42.549
2024 36.140 0,022 41.417 0,022 43.504
2025 36.612 0,022 42.347 0,022 44.480
2026 37.084 0,022 43.297 0,022 45.478
2027 37.557 0,022 44.269 0,022 46.499
2028 38.029 0,022 45.263 0,022 47.542
2029 38.501 0,022 46.279 0,022 48.609
2030 38.974 0,022 47.317 0,022 49.699
2031 39.446 0,022 48.379 0,022 50.814
2032 39.918 0,022 49.465 0,022 51.954
2033 40.391 0,022 50.576 0,022 53.120
2034 40.863 0,022 51.711 0,022 54.312
2035 41.336 0,022 52.872 0,022 55.531
2036 41.808 0,022 54.058 0,022 56.777
2037 42.280 0,022 55.272 0,022 58.051
2038 42.753 0,022 56.512 0,022 59.353
2039 43.225 0,022 57.781 0,022 60.685
2040 43.697 0,022 59.078 0,022 62.046
2041 44.170 0,022 60.404 0,022 63.439
2042 44.642 0,022 61.760 0,022 64.862
2043 45.114 0,022 63.146 0,022 66.317
Nota: Elaboración propia.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 67
La Tabla 11 muestra los resultados de las proyecciones de población durante los 25 años por
respectivamente.
55000
50000 Proyección Aritmética
45000 Proyección Geométrica
40000 Proyección Exponencial
35000
30000
2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045
Año
Gráfica 3. Proyección de población 2018-2043 por los métodos Aritmético, Geométrico y Exponencial.
Nota: Elaboración propia.
parámetros del RAS (Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico,
2016), título B, numeral 2.4.3.4 que supone una población en crecimiento vegetativo balanceado
poblacional lo que sus resultados durante los 25 años hacen confidencial el estudio de población
La proyección presentada por el DANE no describe la metodología que utiliza para realizar sus
32,500
Proyección
30,000 DANE 2005
Proyección
27,500
25,000
2000 2005 2010 2015 2020 2025
Año
información histórica de los consumos de agua potable los suscriptores, disponible por parte de
la persona prestadora del servicio de acueducto, siempre y cuando los datos sean consistentes. La
viviendas, sólo aquellas personas en las que viven en conjunto residenciales. Al tener esta
inconsistencia en la información, se optó por utilizar el valor de dotación neta según la altura
De acuerdo a la (Resolución Número 0330, 2017) que modifica algunos parámetros del RAS
(Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico, 2016), el periodo de
diseño para cualquier proyecto de acueducto, alcantarillado y aseo sin tener en cuenta la
población será de 25 años según el capítulo 1 artículo 40, es por esto que la proyección de la
Con base a la resolución más reciente, (Resolución Número 0330, 2017) que modifica la
(Resolución Número 2320, 2009) que adopta el RAS se eliminan los niveles de complejidad,
Tabla 12
Dotación neta máxima por habitante según la altura sobre el nivel del mar de la zona atendida.
ALTURA
DOTACIÓN
PROMEDIO SOBRE EL
NETA MÁXIMA
NIVEL DEL MAR DE
(L/HAB*DÍA)
LA ZONA ATENDIDA
> 2000 m.s.n.m. 120
1000 – 2000 m.s.n.m. 130
< 1000 m.s.n.m. 140
Nota: Recuperado de (Resolución Número 0330, 2017, pág. 32)
La dotación neta máxima para el municipio de La Mesa corresponde a 130 𝑳/𝒉𝒂𝒃 ∗ 𝒅í𝒂, ya
que posee una altitud promedio de 1998 metros sobre el nivel del mar (m.s.n.m.), posicionándose
De acuerdo con (Resolución Número 0330, 2017, pág. 34) artículo 44, expedida por el
𝑑𝑛𝑒𝑡𝑎
𝒅𝒃𝒓𝒖𝒕𝒂 =
1 − %𝑝
Dónde:
proyectada a 25 años que es de 81.871 habitantes (Año 2043), el cual debe calcularse utilizando
la siguiente ecuación:
# 𝑑𝑒 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 ∗ 𝑑𝑏𝑟𝑢𝑡𝑎
𝑸𝒎𝒅 =
86400
Dónde:
El caudal máximo diario (𝑄𝑀𝐷 ), corresponde al consumo máximo registrado durante 24 horas
𝑸𝑴𝑫 = 𝑄𝑚𝑑 ∗ 𝑘1
Dónde:
De acuerdo con la (Resolución Número 0330, 2017, pág. 34) artículo 47, el coeficiente de
consumo máximo diario, k1 será igual a 1,2 obteniéndose de poblaciones mayores a 12.500
El caudal máximo horario (𝑄𝑀𝐻 ), corresponde al consumo máximo registrado durante una
hora en un período de un año sin tener en cuenta el caudal de incendio. Se calcula multiplicando
el caudal máximo diario por el coeficiente de consumo máximo diario, k2, como se indica en la
siguiente ecuación:
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 73
𝑸𝑴𝑯 = 𝑄𝑀𝐷 ∗ 𝑘2
Dónde:
De acuerdo con la (Resolución Número 0330, 2017, pág. 35) artículo 47, el coeficiente de
consumo máximo horario, k2 será igual a 1.5 obteniéndose de poblaciones mayores a 12.500
En la Tabla 13 se establece el caudal de diseño para cada uno de los años de operación de la
PTAP que se encuentran dentro del periodo de diseño de 25 años, empleando la metodología
Tabla 13.
Proyección de Caudales
2018 45.834 130 0,25 173,3 91,95 1,2 110,34 1,5 137,93
2019 48.120 130 0,25 173,3 96,54 1,2 115,84 1,5 144,81
2020 49.198 130 0,25 173,3 98,70 1,2 118,44 1,5 148,05
2021 50.299 130 0,25 173,3 100,91 1,2 121,09 1,5 151,36
2022 51.425 130 0,25 173,3 103,17 1,2 123,80 1,5 154,75
2023 52.577 130 0,25 173,3 105,48 1,2 126,57 1,5 158,22
2024 53.754 130 0,25 173,3 107,84 1,2 129,41 1,5 161,76
2025 54.957 130 0,25 173,3 110,25 1,2 132,31 1,5 165,38
2026 56.188 130 0,25 173,3 112,72 1,2 135,27 1,5 169,08
2027 57.446 130 0,25 173,3 115,25 1,2 138,30 1,5 172,87
2028 58.732 130 0,25 173,3 117,83 1,2 141,39 1,5 176,74
2029 60.047 130 0,25 173,3 120,47 1,2 144,56 1,5 180,70
2030 61.392 130 0,25 173,3 123,16 1,2 147,80 1,5 184,74
2031 62.766 130 0,25 173,3 125,92 1,2 151,10 1,5 188,88
2032 64.172 130 0,25 173,3 128,74 1,2 154,49 1,5 193,11
2033 65.609 130 0,25 173,3 131,62 1,2 157,95 1,5 197,43
2034 67.078 130 0,25 173,3 134,57 1,2 161,48 1,5 201,85
2035 68.579 130 0,25 173,3 137,58 1,2 165,10 1,5 206,37
2036 70.115 130 0,25 173,3 140,66 1,2 168,80 1,5 210,99
2037 71.685 130 0,25 173,3 143,81 1,2 172,57 1,5 215,72
2038 73.290 130 0,25 173,3 147,03 1,2 176,44 1,5 220,55
2039 74.931 130 0,25 173,3 150,32 1,2 180,39 1,5 225,49
2040 76.609 130 0,25 173,3 153,69 1,2 184,43 1,5 230,54
2041 78.324 130 0,25 173,3 157,13 1,2 188,56 1,5 235,70
2042 80.078 130 0,25 173,3 160,65 1,2 192,78 1,5 240,97
2043 81.871 130 0,25 173,3 164,25 1,2 197,10 1,5 246,37
Nota: Elaboración propia.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 75
HIDRÁULICAS DE LA PTAP
13.1.1. Bocatoma.
vereda Laguneta del municipio de Tena, sector conocido como el Tambo. Está conformada por
dos bocatomas: la primera estructura corresponde a una bocatoma de fondo que abastece a los
captación, correspondiente a una bocatoma lateral exclusiva del municipio de La Mesa. Ésta se
Caja de
repartición
PTAP
Desarenador “La Chica”
Bocatoma
Anapoima
PTAP
Bocatoma La
Mesa “La Mesa”
Desarenador
13.2. DESARENADOR
donde:
25,26 𝑙/𝑠 donde el 40% es decir, 10,1 l/s corresponde al Municipio de La Mesa y el 60 %
13.4. PTAP
identificaron las unidades de tratamiento, también se realizó un reporte del funcionamiento de las
La Planta de Tratamiento de La Mesa funciona las 24 horas del día y cuenta con la
permanencia de cuatro operarios; tres operarios con turnos de 8 horas y un operario de relevo.
Material:
- Concreto
Número de unidades:
- Una unidad
Funciones en la PTAP:
- Repartir el caudal para los municipios de La Mesa y Anapoima proveniente
de la Bocatoma de Anapoima.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 79
Material:
- Polietileno
Número de unidades:
- Una unidad
Funciones de la PTAP
- Conducir el 40% del caudal para la PTAP La Mesa
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 80
Material:
- Concreto
Número de unidades:
- Una unidad
Funciones de la PTAP
- Paso controlado del agua de la Bocatoma de La Mesa y Anapoima,
Cundinamarca.
Material:
- Fibra de vidrio
Número de unidades:
- Una unidad
Funciones de la PTAP:
- Aforo de los caudales de la PTAP
- Mezclar Cal Viva E Hidratada
Material:
- Madera
Número de unidades:
- Dos unidades
Funciones de la PTAP:
- Mezclar del coagulante Tipo A Granular [Sulfato de Aluminio Al2(SO4)3].
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 82
Material:
- Concreto
Número de unidades:
- Una unidad
Funciones de la PTAP:
- Mezclar del coagulante Tipo A Granular [Sulfato de Aluminio Al2(SO4)3].
Material:
- Concreto
Número de unidades:
- Dos unidades - Doce cámaras
Funciones de la PTAP:
- Controlar gradientes y tiempos de retención
Material:
- Concreto
Número de unidades:
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 84
- Una unidad
Funciones de la PTAP:
- Sedimentar partículas floculentas
Material:
- Concreto
- Tubos tipo panal
Número de unidades:
- Dos unidades
Funciones de la PTAP:
- Sedimentación de partículas floculentas mediante panales
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 85
13.4.8. Filtración.
Material:
- Concreto
Número de unidades:
- Tres unidades
Medio
- Arena, grava y antracita
Funciones de la PTAP:
- Remoción de material suspendido, sobrante de la sedimentación.
- Remoción de microorganismos, resistentes a la desinfección
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 86
Medio:
- Inyección Cloro gaseoso
Funciones de la PTAP:
- Eliminar algunos parásitos y virus para el posterior suministro de agua.
13.4.10. Almacenamiento.
Medio:
- Tanques de almacenamiento
Material:
- Concreto
Funciones de la PTAP:
- Almacenamiento de agua para venta o emergencia en tanques de 400 𝑚3
- Almacenamiento de agua filtrada para luego desinfectar en tanque de 240 𝑚3
Material:
- Concreto
Número de unidades:
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 88
- Una unidad
Funciones de la PTAP:
- Almacenar agua para el lavado de filtros
Número de unidades:
- Dos unidades
Funciones de la PTAP:
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 89
Medio:
- Laboratorio para análisis de agua
Herramientas:
- Turbidímetro
- pH-metro
- Test de jarras
Funciones de la PTAP:
- Analizar el agua cruda, sedimentada y tratada, con el fin de obtener
parámetros de turbiedad, potencial de hidrogeno, temperatura y color.
- Realizar el ensayo de jarras para determinar la dosis óptima a aplicar de
coagulante.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 90
Material:
- Fibra de vidrio
Número de unidades:
- Una unidad
Funciones de la PTAP:
- Fuera de servicio
aproximadamente 10 años
Se presentan las dimensiones de las unidades hidráulicas de la PTAP, las cuales fueron
A continuación, se presenta:
Por lo que refiere a la Cámara de Aquietamiento, las variables que se midieron para
comprobar que los parámetros de diseños fueran los correctos son las siguientes:
Tabla 14.
Variables de la Cámara de Aquietamiento
Variable Significado
Tabla 15.
Dimensiones de la Cámara de Aquietamiento
Variable Resultado
B 1,30 m
L 0,87 m
h 0,90 m
La medición del caudal se efectúa con la reglilla, la cual está ubicada en un costado de la
canaleta Parshall. Esta mide el caudal según, la altura del agua. En la siguiente imagen se
45 𝒍/𝒔
Con el fin de verificar que los parámetros de diseño estuvieran en los rangos establecidos
como lo indica el libro de (Lozano Rivas & Lozano Bravo, 2015, pág. 357) , se midieron las
Tabla 16.
Variables de la Canaleta Parshall
Variable Significado
Tabla 17.
Dimensiones de la Canaleta Parshall
Variable Resultado
B 86,40 m
C 38,00 m
D 57,50 m
E 61,00 m
G 45,70 m
En la PTAP existen dos estructuras de floculadores tipo Cox, cada uno constituido por 6
cámaras que se comunican por medio de ventanas superiores e inferiores para el paso del agua.
El sistema de entrada al floculador, es un canal rectangular que distribuye el caudal a las dos
estructuras.
Tabla 18.
Variables del Floculador (Hidráulico)
Variable Significado
NC Número de cámaras
Debido a que los floculadores presentan dimensiones iguales, las variables que se presentan a
continuación corresponden a una sola unidad. Las dimensiones son las siguientes:
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 95
Tabla 19.
Dimensiones del Floculador (Hidráulico)
Variable Resultado
NC 6 unidades
L 1,90 m
A 1,90 m
P 3,03 m
BD 0,30 m
S 0,1 %
SC 2,00 m
13.5.4. Sedimentación.
Tabla 20.
Variables del Sedimentador Convencional
Variable Significado
Tabla 21.
Dimensiones del Sedimentador Convencional
Variable Resultado
B 4,25 m
L 16,00 m
H 3,65 m
sistema del floculador es en módulos tipo panal. La salida del agua sedimentada se hace
Tabla 22.
Variables del Sedimentador
Variable Significado
Los módulos del sedimentador de alta tasa, tiene las siguientes variables:
Tabla 23.
Variables del Sedimentador de Alta Tasa
Variable Significado
θ Inclinación de tubos
Tabla 24.
Dimensiones del Sedimentador de Alta Tasa
Variable Resultados
B 4,00 m
L 6,75 m
H 3,40 m
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 98
e 0,06 m
Lt 1,20 m
θ 60°
13.5.5. Filtros.
El sistema de filtración de la PTAP está compuesto por grava, arena y antracita. Según la
información suministrada por la Empresa Regional Aguas del Tequendama clasifican los filtros
Tabla 25.
Variables de Filtros
Variable Significado
Tabla 26.
Dimensiones del Filtro
Variable Resultados
L 4,00 m
B 3,35 m
La PTAP del municipio de La Mesa en la actualidad trata un caudal entre 40 𝑙/𝑠 y 90 𝑙/𝑠,
debido a que no existe un adecuado control de los caudales a la entrada de la planta ni regulación
de los mismos. Es de resaltar que en la actualidad la planta no cuenta con la capacidad de atender
la totalidad de la demanda de agua del municipio, motivo por el cual la Empresa Regional Aguas
del Tequendama planeó la distribución mediante un plan de sectorización el cual también está en
función de la época del año (Tiempo lluvioso y seco). Para efectos de verificación del
concesionado de operación de la planta (47,4 𝑙/𝑠), teniendo en cuenta que el rango debe estar
𝑙 ⁄𝑠. Cabe resaltar que el vertedero que se encuentra a la salida de la canaleta Parshall divide el
caudal de entrada, es decir; el 15% del caudal de entrada toma camino a las unidades hidráulicas
de mezcla rápida mecánica- sedimentador convencional y el 85% restante toma camino a las
Según (Lozano Rivas & Lozano Bravo, 2015, pág. 79) los cálculos para establecer, si la
cámara de aquietamiento cumple con los requerimientos de funcionamiento, son los siguientes:
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 100
Tabla 27.
Variables para cálculos de Cámara de Aquietamiento
Variable Resultado
Q 0,0474 𝑚3
B 1,30 m
L 0,87 m
h 0,90 m
Según (Lozano Rivas & Lozano Bravo, 2015, pág. 79) los criterios de evaluación de:
Según (Pérez Parra, 1981) los cálculos para establecer, si la canaleta Parshall cumple con los
2 2
𝑾𝒂 = (𝐷 − 𝑊) + 𝑊 = (0,57𝑚 − 0,23𝑚) + 0,23𝑚 = 0,46 𝑚
3 3
13.7.2.2. Cálculo de 𝒉𝒂 .
0,026
𝑸 = 4𝑊 ∗ ℎ𝑎 1522 ∗ 𝑊
Donde:
13.7.2.3. Cálculo 𝒉𝒂
13.7.2.4. Cálculo de 𝑽𝒂
3
𝑄 0,0474 𝑚 ⁄𝑠
𝑽𝒂 = = = 0,38 𝑚⁄𝑠
𝑊𝑎 ∗ ℎ𝑎 0,46 𝑚 ∗ 0,27 𝑚
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 102
𝑉2 2
Aplicando Bernoulli: 𝑬𝟐 = + ℎ2
2𝑔
3
𝑄 0,0474 𝑚 ⁄𝑠
𝑽𝟐 = =
𝑊 ∗ ℎ2 0,23 ∗ ℎ2
ℎ2 = 0,44 𝑚
13.7.2.7. Cálculo de 𝒉𝒃
ℎ𝑏 0,33 𝑚
𝑆= = = 1,22 → > 0,60
ℎ𝑎 0,27 𝑚
Nota: La canaleta no trabaja con descarga libre, por lo tanto, trabaja ahogada.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 103
𝒉𝟑 1
= (√1 + 8𝐹2 2 − 1)
𝒉𝟐 2
𝑄 0,0474 𝑚3⁄
𝑠
𝑽𝟐 = = = 0,47 𝑚⁄𝑠
𝑊 ∗ ℎ2 0,23 𝑚 ∗ 0,44 𝑚
2
𝑉2 2 0,472 𝑚 ⁄𝑠 2
𝑭𝟐 𝟐 = = = 0,05 → √0,05 = 0,23
ℎ2 ∗ 𝑔 0,44 𝑚 ∗ 9,81 𝑚⁄𝑠 2
El título C “Sistemas de potabilización” del RAS (Reglamento Técnico del Sector de Agua
El Número de Froude debe estar entre 1.7 y 2.5 o entre 4.5 y 9.0
No cumple: 0,23 < 1,7
Cumple: con la reglilla que permite tener un histórico estadístico del caudal que entra
a diario a la PTAP.
Según (Lozano Rivas & Lozano Bravo, 2015, pág. 117) para establecer si la mezcla rápida
(hidráulica) cumple con los requerimientos de funcionamiento, se evaluará el 15% del caudal de
Tabla 28.
Variables para cálculos de Vertedero (Mezcla rápida-hidráulica)
Variable Significado
Q 0,00711 𝑚3 ⁄𝑠
B 1,30 m
L 1,25 m
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 105
g 9,81 𝑚/𝑠 2
µ 1,03*10−3 (𝑁 ∗ 𝑚⁄𝑠 2 )
γ 9789 (𝑁 ⁄𝑚3 )
𝑄 0,00711 𝑚3 ⁄𝑠 2
𝑞= = = 0,0055 𝑚 ⁄𝑠
𝐵 1,30 𝑚
2
𝑞 2 3 (0,0055 𝑚 ⁄𝑠)2
3
𝑌𝑐 = √ = √ = 0,015 𝑚
𝑔 9,81 𝑚 ⁄ 𝑠 2
√2 √2
ℎ1 = 𝑌𝑐 ∗ = 0,015 𝑚 ∗ = 0,0020 𝑚
𝐿 1,25 𝑚
1,06 + √ + 1,5 1,06 + √
0,015 𝑚
+ 1,5
ℎ𝑐
𝑉1 2,75 𝑚⁄𝑠
𝐹1 = = = 20
√𝑔 ∗ ℎ1 𝑚
√9,81 ⁄𝑠 2 ∗ 0,0020 𝑚
ℎ1 0,0020 𝑚
ℎ2 = ( √1 + 8𝐹12 − 1) = (√1 + 8(202 ) − 1) = 0,05 𝑚
2 2
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 106
𝐿𝐽 0,288 𝑚
𝑡= = = 0,20 𝑠
𝑉𝑚 1,43 𝑚⁄𝑠
13.7.3.13. Criterios.
Según (Arboleda Valencia, 2004) y (Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y
El número de Froufe debe estar entre 1.7 y 2.5 o entre 4.5 y 9.0
No cumple: El resultado es 20
Estas son las limitaciones para la metodología de cálculo dadas por (Richter, 1981):
Relación P/hc la menor posible, para reducir la pérdida de energía en la caída libre de
la lámina vertedora.
Para el vertedero rectangular pueda ser utilizado como aforador, la relación P/hc debe
ser mayor de 3.
Cumple:
𝐿 1,25 𝑚
= = 83 > 3
ℎ𝑐 0,015 𝑚
Según (Lozano Rivas & Lozano Bravo, 2015, pág. 111) los cálculos para establecer, si la
mezcla rápida- mecánica cumple con los requerimientos de funcionamiento, son los siguientes:
Tabla 29.
Variables para el cálculo del mezclador mecánico.
Variable Significado
Q 0,00711 𝑚3 ⁄𝑠
K 1,70
d 0,0270 m
N 17s
ρ 998,4 𝐾𝑔⁄𝑚3
µ 1,03*10−3 𝑁 ∗ 𝑚⁄𝑠 2
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 108
B 2,80 m
L 3,00 m
h 3,30 m
𝑷 = 𝐾 ∗ 𝜌 ∗ 𝑁 3 ∗ 𝑑5
𝑃 0,11 𝑘𝑔 ∗ 𝑚2 ∗ 𝑠 −3
𝐺=√ =√ = 2,05 𝑠 −1
µ∗𝑉 1,03 ∗ 10−3 𝑁 ∗ 𝑚⁄𝑠 2 ∗ 27,72 𝑚3
Según el (Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico, 2016) en el
Punto aplicación: Los productos químicos que se adicionan deben ser introducidos en
la parte inferior de la turbina del agitador.
No cumple: Aplican los productos en la superficie de la estructura.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 109
Según (Lozano Rivas & Lozano Bravo, 2015, pág. 166) los cálculos para establecer, si la
floculación hidráulica cumple con los requerimientos de funcionamiento, se evaluará el 85% del
variables:
Tabla 30.
Variables para el cálculo del floculador cox.
Variable Resultado
Q 0,04029 𝑚3 ⁄𝑠
NC 6 unidades
L 1,90 m
A 1,90 m
P 3,03 m
BD 0,30 m
S 0,1 %
SC 2,00 m
Como las dos unidades de floculación presentan las mismas dimensiones, y le corresponde el
85% del caudal de entrada, es decir 40,29 𝑙 ⁄𝑠 , se supone que a cada unidad de floculación le
2
3 7
𝑄
( )
2 𝑜𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑖𝑜𝑠
𝐴=
116 ∗ 𝐺 2 ∗ ѵ
( )
7
2 2
3 7
𝑄
7 ( ) 7 𝑄3
2 𝑜𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑖𝑜𝑠
(𝐴)2 = → (𝐴)2 =
116 ∗ 𝐺 2 ∗ ѵ 116 ∗ 𝐺 2 ∗ ѵ
( )
( )
2
𝑄3 𝑄3
𝐺 = 7 → 𝐺 = √ 7
ѵ ∗ 116 ∗ 𝐴2 ѵ ∗ 116 ∗ 𝐴2
3 3
0,020145 𝑚 ⁄𝑠
( )
√ 2 𝑜𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑖𝑜𝑠
𝐺= 7 = 7,52 𝑠 −1
1,03 ∗ 10−6 𝑚2⁄ ∗ 116 ∗ (0,081 𝑚2 )2
𝑠
3 3
0,020145 𝑚 ⁄𝑠
( )
√ 2 𝑜𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑖𝑜𝑠
𝐺= 7 = 6,25 𝑠 −1
2
1,03 ∗ 10−6 𝑚 ⁄ 𝑠 ∗ 116 ∗ (0,09 𝑚 2 )2
3 3
0,020145 𝑚 ⁄𝑠
( )
√ 2 𝑜𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑖𝑜𝑠
𝐺= 7 = 4,77 𝑠 −1
2
1,03 ∗ 10−6 𝑚 ⁄ 𝑠 ∗ 116 ∗ (0,105 𝑚 2 )2
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 111
3 3
0,020145 𝑚 ⁄𝑠
( )
√ 2 𝑜𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑖𝑜𝑠
𝐺= 7 = 3,78 𝑠 −1
2
1,03 ∗ 10−6 𝑚 ⁄ 𝑠 ∗ 116 ∗ (0,12 𝑚 2 )2
3 3
0,020145 𝑚 ⁄𝑠
( )
√ 2 𝑜𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑖𝑜𝑠
𝐺= 7 = 3,08 𝑠 −1
2
1,03 ∗ 10−6 𝑚 ⁄𝑠 ∗ 116 ∗ (0,135 𝑚 2 )2
3 3
0,020145 𝑚 ⁄𝑠
( )
√ 2 𝑜𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑖𝑜𝑠
𝐺= 7 = 2,56 𝑠 −1
1,03 ∗ 10−6 𝑚2⁄ ∗ 116 ∗ (0,15 𝑚2 )2
𝑠
Según (Lozano Rivas & Lozano Bravo, 2015, pág. 166) los criterios de evaluación para el
13.7.6. Sedimentación.
Sedimentador convencional.
Los cálculos para establecer si el sedimentador convencional cumple con los requerimientos
Tabla 31.
Variables para cálculos de Sedimentador Convencional
Variable Resultado
3
Q 0,00711 𝑚 ⁄𝑠
B 4,25 m
L 16,00 m
H 3,65 m
𝐴𝑠 = 𝐵 ∗ 𝐿 = 4,25 𝑚 ∗ 16,00𝑚 = 68 𝑚2
𝐴𝑠 ∗ ℎ 68 𝑚2 ∗ 3,65 𝑚
𝑡= = 3 = 582,63 min ≈ 9,71 ℎ
𝑄 0.426 𝑚 ⁄𝑚𝑖𝑛
13.7.6.6. Criterios:
Según el (Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico, 2016),
Los cálculos para establecer si el sedimentador de alta tasa cumple con los requerimientos
Tabla 32.
Variables para cálculos de Sedimentador de Alta Tasa
Variable Resultados
3
Q 0,020145 𝑚 ⁄𝑠
B 4,00 m
L 6,75 m
H 3,40 m
Para una separación de 𝒆 = 𝟔 𝒄𝒎, un ángulo de inclinación de 60° y una altura para el tubo
del módulo de panal de 𝑳𝒕 = 𝟏, 𝟐𝟎𝒎. El área horizontal superficial neta del decantador de
Donde:
𝐴𝑠 ∗ ℎ 27𝑚2 ∗ 3,40 𝑚
𝑡= = 3 = 76,5 𝑚𝑖𝑛
𝑄 1,2 𝑚 ⁄𝑚𝑖𝑛
13.7.6.11. Criterios:
Según el (Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico, 2016),
Una carga superficial entre 120 𝑚3 ⁄𝑚2 ∗ 𝑑í𝑎 y 300 𝑚3 ⁄𝑚2 ∗ 𝑑í𝑎:
No cumple: 64,46 𝑚3 ⁄𝑚2 ∗ 𝑑í𝑎 < 120 𝑚3 ⁄𝑚2 ∗ 𝑑í𝑎
5.7.6 Filtros.
Tabla 33.
Variables para los cálculos de los filtros.
Variable Resultados
Q 0,0474 𝑚3 ⁄𝑠
L 4,00 m
B 3,35 m
𝑄 𝑄 4095,4 𝑚3 ⁄𝑑í𝑎
𝑪𝑺 = = = = 98,35 𝑚3 ⁄𝑚2 ∗ 𝑑í𝑎
∑ 𝐴𝑓 𝐴𝑓1 + 𝐴𝑓2 + 𝐴𝑓3 14,84𝑚2 + 13,4𝑚2 + 13,4𝑚2
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 116
Carga superficial debe estar entre 235 𝑚3 ⁄𝑚2 ∗ 𝑑í𝑎 y 350 𝑚3 ⁄𝑚2 ∗ 𝑑í𝑎:
No cumple: 98,35 𝑚3 ⁄𝑚2 ∗ 𝑑í𝑎 < 235 𝑚3 ⁄𝑚2 ∗ 𝑑í𝑎
continuación, se presenta:
El tanque de lavado de filtros presenta un constante escape por medio de la tubería que
Fotografía 20. Escape tubería entrada y salida Tanque aéreo (Tatiana Zapata, 2019).
13.8.3. Aforador.
mezcla homogénea del Sulfato de Aluminio tipo A, ya que en esta sección divergente se crean
Adicionalmente, el número de Froud no se encuentra entre los rangos que especifica el RAS
(Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico, 2016) propiciando que
Punto de
turbulencia
Fotografía 21. Resalto hidráulico - Punto de mayor turbulencia (Tatiana Zapata, 2019).
En la mezcla rápida (hidráulica), se puede analizar que la caída que genera el resalto
hidráulico, es insuficiente para generar una mezcla entre la solución de Sulfato de Aluminio y la
masa de agua, puesto que su gradiente hidráulico no se encuentra entre el rango 1000 y 2000
𝑠 −1 .
Se debe agregar que el resalto no va ser oscilante, pues el número de Froude no se encuentra
entre 2,5 y 4,5 como lo estipula el (Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y
Es indispensable que el vertedero tenga una reglilla para medición del caudal, puesto que en
este punto se encuentra una cámara de derivación en donde el caudal de entrada se divide en 2; el
15% toma camino a las estructuras hidráulicas de mezcla rápida mecánica- sedimentador
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 119
convencional y el 85% restante, toma camino a las estructuras hidráulicas de floculadores tipo
Requiere
reglilla
Las paredes del tanque de la tolva presentan parches de Sulfato de Aluminio seco, lo que
altera la dosificación del reactivo y produciría a su vez, taponamiento en los orificios de la flauta.
La mezcla rápida (mecánica) es ineficiente debido a que solo funciona una unidad. La
velocidad en las que giran las paletas corresponde a 0,17 RPS la cual no es ajustable, de manera
que no se puede obtener una velocidad óptima para flocular el agua. Asimismo, la entrada del
agua por la parte de arriba dificulta que las paletas tengan mayor área de contacto con la masa de
85% del caudal de entrada, se pierde el proceso de coagulación ya que este recorrido trabaja a
presión.
13.8.8. Sedimentación.
La estructura de los sedimentadores de alta tasa, presentan una anomalía en el canal de la agua
sedimentada-filtración, debido a que presenta un rebose aparte de los canales en lámina PRFD
que transportan el agua sedimentada. Además, los canales de recolección de agua sedimentada,
Rebose del
Sedimentador de
Alta Tasa
13.8.9. Filtros.
Expuesto el problema de los sedimentadores de alta tasa, los filtros presentan una gran
interior del lecho filtrante. A largo plazo, provoca el endurecimiento del medio filtrante y
Sedimentos
dificulta llevar el control del almacenamiento y la extracción de agua. Además, las válvulas se
Las pruebas de tratabilidad que realiza la PTAP de La Mesa no son eficientes en consecuencia
prueba de jarras realizada después de dos meses del inicio del año 2019. Invierten los tiempos
del ensayo de jarras, confundiendo la mezcla lenta con la mezcla rápida. Además, no tienen en
que a su vez, se debe tener presente en el ensayo de jarras para hallar la dosis óptima de
coagulante.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 124
CUNDINAMARCA
Regional Aguas del Tequendama S.A. E.S.P., con destino a satisfacer las necesidades de uso
Mesa, Cundinamarca.
solicitada con una vigencia de diez (10) años, para determinar la tasa de crecimiento promedio
siguiente información:
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 126
Tabla 34.
Proyección de población.
TASA DE
Censo DANE 2005 Proyección: Censo DANE 2020
CRECIMIENTO
TOTAL TOTAL
ANUAL
27.165 33.718 0,014406829
entidad realiza una proyección de población hasta el año 2020. (Ver ANEXO 4).
La CAR, calcula la Tasa de crecimiento poblacional por medio del método exponencial, de la
siguiente forma:
𝑙𝑛 𝑃𝑐𝑝 − 𝑙𝑛𝑃𝑐𝑎
𝒌=
𝑇𝑐𝑝 − 𝑇𝑐𝑎
Dónde:
Reemplazando:
𝑙𝑛 27.501 − 𝑙𝑛27.165
𝒌= = 0,012293
2006 − 2005
Tabla 35.
Cálculo de Tasa de crecimiento poblacional.
diez (10) años de la población actual (27.130 habitantes) y población transitoria (6.755
𝑷𝑭 = 𝑃1 (1 + 𝑟)𝑛
Donde:
𝑷𝑭 : 𝑃𝑜𝑏𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝐹𝑢𝑡𝑢𝑟𝑎
𝑷𝟏 : 𝑃𝑜𝑏𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝐴𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙
𝒓: 𝑇𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝐶𝑟𝑒𝑐𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝐺𝑒𝑜𝑚é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜
𝒏: 𝑃𝑒𝑟í𝑜𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑒ñ𝑜
Reemplazando:
𝑷𝑭 = 𝑃1 (1 + 𝑟)𝑛
𝑷𝑭 = 27.130 (1 + 0,014406829 %)10
𝑷𝑭 = 27.130 (1,00594337)10
𝑷𝑭 = 27.130 (1,061048721)
𝑷𝑭 = 27.130 (1,153776376)
𝑷𝑭 = 31.302 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠
Por lo tanto, el resultado del presente cálculo es ERRONEO, el cual debería ser de
31.342 habitantes atendiendo las anteriores observaciones.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 129
Del mismo modo, el cálculo de la población futura respecto a la población transitoria presenta
mismas inconsistencias que a continuación se pueden observar:
𝑷𝑭 = 𝑃1 (1 + 𝑟)𝑛
𝑷𝑭 = 6.755 (1 + 0,014406829 %)10
𝑷𝑭 = 6.755 (1,00594337)10
𝑷𝑭 = 6.755 (1,061048721)
𝑷𝑭 = 6.755 (1,153776376)
𝑷𝑭 = 7.794 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠
El resultado del presente cálculo es ERRONEO, el cual debería ser de 7.794 habitantes
CAR lo realiza mediante los módulos de consumo mensual (ANEXO 2, Pág 16) como se
Cundinamarca) CAR, se obtuvo como oferta hídrica del cuerpo de agua de la quebrada La
Calculando el caudal ecológico que corresponde al 30% de la fuente, es decir, 27,24 l/s y lo
concesionado hasta el momento 26,27 l/s, una vez descontado el caudal aforado, se obtiene un
Este caudal disponible no suple las necesidades hídricas requeridas por la Empresa Regional
Aguas del Tequendama, ya que requiere 50,89 l/s en donde existe un déficit de 13,6 l/s.
15.1.3. Conclusiones.
La solicitud de la concesión desde el año 2005-2015 cuando en realidad debe ser del
año 2018-2028 de acuerdo a la presente resolución otorgada el 31 de mayo de 2018.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 131
El déficit del caudal doméstico requerido por parte de la Empresa Regional Aguas del
Tequendama S.A. E.S.P. ya que no suple la necesidad del Municipio La Mesa,
Cundinamarca.
CUNDINAMARCA
Regional Aguas del Tequendama S.A. E.S.P., con destino a satisfacer las necesidades de uso
solicitada con una vigencia de diez (10) años para determinar el caudal ofertado por la fuente
hídrica.
Caja de
repartición
PTAP
“La Chica”
Desarenador
Bocatoma Anapoima
25,26 L/S
Res: 0881/ 23-03-12
PTAP
“La Mesa”
Bocatoma La Mesa
37,29 L/S Desarenador
Res:1546 / 31-05-18
la (Resolución Número 1546, 2018) del municipio de La Mesa, la PTAP tiene un caudal
La Empresa Regional Aguas del Tequendama ERAT, que trata el caudal de la Quebrada la
Honda, fija un cronograma sectorizado para distribuirla. Por esta razón cada familia tiene agua
cada seis horas, dos-tres veces a la semana tanto en el casco urbano como en algunas veredas y
Los horarios son: Diurno (6:00 a.m – 6:00 p.m) y Nocturno (6:00 p.m – 6:00 a.m) todos los
días de la semana. Estos horarios aplican cuando el caudal es estable, pero en época de verano
cuando el caudal disminuye, la distribución del agua se realiza una vez por semana o hasta a
veces cada 15 días. Por esta razón envían carrotanques para la venta de agua cuando no es
suficiente.
En la siguiente Tabla se puede estimar el suministro de agua potable por parte de la PTAP en
el casco urbano del municipio La Mesa y en algunas veredas incluyendo la Inspección de San
Javier, información proporcionada por la Empresa Regional Aguas del Tequendama ERAT S.A.
E.S.P.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 134
Suministro Suministro
N° Vereda N° Vereda
de Agua de Agua
1. Laguna parte baja No aplica 33. San Esteban APLICA
2. Laguna parte alta No aplica 34. Alto de Flores No aplica
3. Alto del tigre APLICA 35. Laguna Verde No aplica
4. San Andrés No aplica 36. Santa Lucia No aplica
5. Calucata No aplica 37. Ojo de Agua No aplica
6. Hato Norte APLICA 38. Hungría No aplica
7. La trinidad APLICA 39. El Espino No aplica
8. San Nicolás bajo No aplica 40. Capata No aplica
9. San Nicolás APLICA 41. La Vega No aplica
10. Doima No aplica
11. Guayabal No aplica
12. Zapata APLICA
13. Hospicio No aplica
14. Florián No aplica
15. Honduras No aplica
16. Pavacal No aplica
17. Buenavista No aplica
18. Anatoli No aplica
19. Esperanza No aplica
20. San Lorenzo No aplica
21. Alto de Frisol No aplica
22. San Pablo No aplica
23. Campo Santo No aplica
24. Paraíso No aplica
25. San Javier APLICA
26. Margarita No aplica
27. El Espinal No aplica
28. La Trinita No aplica
29. La Concha APLICA
30. Santa Bárbara APLICA
31. San Martín No aplica
32. El Tigre No aplica
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 135
La Figura muestra detalladamente el casco urbano y las veredas que la Empresa Regional
Aguas del Tequendama ERAT S.A. E.S.P. suministra el servicio de agua potable.
15.4. POBLACIÓN
La Empresa Regional Aguas del Tequendama ERAT S.A. E.S.P. proporcionó información
acerca de los usuarios que actualmente demandan el servicio de agua potable (ANEXO 6), los
cuales son:
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 136
Tabla 37.
Usuarios que abastece la PTAP
Ubicación N° Usuarios
Casco urbano 7095
Inspección San Javier 301
Vereda Zapata 231
Vereda San Nicolás/El cruce 584
Vereda el Palmar 64
Vereda el Hato 97
Vereda Alto del tigre 231
Vereda Santa Bárbara 49
Vereda La Concha 104
Vereda Hato norte 71
Vereda San Esteban 22
Vereda la trinidad 252
TOTAL 9101
Nota: Recuperado de ANEXO 6.
una proyección de población a partir de datos censales como lo muestra la Tabla, del casco
Tabla 38.
Censos casco urbano DANE 2005.
AÑO CENSO
1995 9762
2005 14007
Nota: Elaboración propia.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 137
numeral 2.4.3.4 que establece una población en apreciable desarrollo y abundantes áreas de
expansión que para el caso particular del municipio La Mesa aplica. A continuación, la Tabla
Tabla 39
Proyección de población Método exponencial.
P. Exponencial POBLACION
AÑO TOTAL
FLOTANTE
K POBLACION
2018 0,036 22397 5356 27753
2019 0,036 23221 5550 28770
2020 0,036 24074 5750 29824
2021 0,036 24959 5957 30917
2022 0,036 25877 6173 32050
2023 0,036 26829 6395 33224
2024 0,036 27815 6626 34441
2025 0,036 28838 6866 35703
2026 0,036 29898 7113 37011
2027 0,036 30997 7370 38367
2028 0,036 32137 7636 39773
2029 0,036 33318 7912 41230
2030 0,036 34543 8198 42741
2031 0,036 35813 8494 44307
2032 0,036 37130 8801 45930
2033 0,036 38495 9118 47613
2034 0,036 39910 9447 49358
2035 0,036 41377 9789 51166
2036 0,036 42899 10142 53041
2037 0,036 44476 10508 54984
2038 0,036 46111 10888 56999
2039 0,036 47806 11281 59087
2040 0,036 49564 11688 61252
2041 0,036 51386 12110 63496
2042 0,036 53276 12547 65823
2043 0,036 55234 13000 68235
Nota: Elaboración propia.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 139
𝑙𝑛 𝑃𝑐𝑝 − 𝑙𝑛𝑃𝑐𝑎
𝑲=
𝑇𝑐𝑝 − 𝑇𝑐𝑎
Dónde:
𝑙𝑛 (14.007) − 𝑙𝑛(9.762)
𝑲= = 𝟎, 𝟎𝟑𝟔
2005 − 1995
Teniendo un incremento de la tasa poblacional (K) del 3,6 % lo que significa que la población
sustento.
La población flotante fue suministrada por el municipio de La Mesa del censo 2005 donde
tenía 6.755 habitantes. La CAR expone bajo la (Resolución Número 1546, 2018) el cálculo de la
población futura para un periodo de diseño (𝑛) de10 años. La tasa de crecimiento poblacional es
calculada por el método exponencial ANEXO 2. Con base a lo anterior se realizó la proyección
de población flotante para un período de diseño de 25 años con los datos del censo 2005
𝑷𝑭 = 𝑃1 (1 + 𝑟)𝑛
Donde:
Nota: Para la estimación de la población flotante se tomó inicialmente los valores estimados por
la CAR, sin embargo, dado que este valor corresponde a la totalidad de la población (casco
urbano y zona rural) y que la planta abastece el casco urbano y algunas veredas, se estableció que
De acuerdo a la (Resolución Número 0330, 2017) que modifica algunos parámetros del RAS
(Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico, 2016), el periodo de
diseño para cualquier proyecto de acueducto, alcantarillado y aseo sin tener en cuenta la
población será de 25 años según el capítulo 1 artículo 40, es por esto que la proyección de la
Tabla 40.
Proyección de población casco urbano.
Respecto a la Tabla 44, la columna que se titula población total sectorizada, se refiere a la
población total divida en tres. Este estimativo se realizó puesto que existe incertidumbre a los
usuarios que la PTAP abastece, como algunos sectores del casco urbano y también a
inspecciones como San Javier. Además, se debe mencionar que el servicio de demanda de agua
En la Tabla 45. se establece el caudal de diseño para cada uno de los años de operación de la
PTAP que se encuentran dentro del periodo de diseño de 25 años, empleando la metodología
explicada anteriormente.
2018 9251 130 0,25 173,3 18,56 1,2 22,27 1,5 27,84
2019 9590 130 0,25 173,3 19,24 1,2 23,09 1,5 28,86
2020 9941 130 0,25 173,3 19,94 1,2 23,93 1,5 29,92
2021 10306 130 0,25 173,3 20,67 1,2 24,81 1,5 31,01
2022 10683 130 0,25 173,3 21,43 1,2 25,72 1,5 32,15
2023 11075 130 0,25 173,3 22,22 1,2 26,66 1,5 33,33
2024 11480 130 0,25 173,3 23,03 1,2 27,64 1,5 34,55
2025 11901 130 0,25 173,3 23,88 1,2 28,65 1,5 35,81
2026 12337 130 0,25 173,3 24,75 1,2 29,70 1,5 37,13
2027 12789 130 0,25 173,3 25,66 1,2 30,79 1,5 38,49
2028 13258 130 0,25 173,3 26,60 1,2 31,92 1,5 39,90
2029 13743 130 0,25 173,3 27,57 1,2 33,09 1,5 41,36
2030 14247 130 0,25 173,3 28,58 1,2 34,30 1,5 42,87
2031 14769 130 0,25 173,3 29,63 1,2 35,55 1,5 44,44
2032 15310 130 0,25 173,3 30,71 1,2 36,86 1,5 46,07
2033 15871 130 0,25 173,3 31,84 1,2 38,21 1,5 47,76
2034 16453 130 0,25 173,3 33,01 1,2 39,61 1,5 49,51
2035 17055 130 0,25 173,3 34,22 1,2 41,06 1,5 51,32
2036 17680 130 0,25 173,3 35,47 1,2 42,56 1,5 53,20
2037 18328 130 0,25 173,3 36,77 1,2 44,12 1,5 55,15
2038 19000 130 0,25 173,3 38,12 1,2 45,74 1,5 57,17
2039 19696 130 0,25 173,3 39,51 1,2 47,42 1,5 59,27
2040 20417 130 0,25 173,3 40,96 1,2 49,15 1,5 61,44
2041 21165 130 0,25 173,3 42,46 1,2 50,95 1,5 63,69
2042 21941 130 0,25 173,3 44,02 1,2 52,82 1,5 66,03
2043 22745 130 0,25 173,3 45,63 1,2 54,76 1,5 68,45
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 144
Este capítulo está basado en las visitas técnicas que se realizaron a la PTAP para la evaluación de
Se trata de un muro en concreto reforzado que cumple una doble función: interiormente, es
una de las paredes de la habitación de bombas costado norte y, exteriormente, es el muro de los
filtros de la PTAP.
altura de agua, generando ciclos de humedad- secado que origina esfuerzos de tensión en el
concreto, causándole degradación; asimismo, por la velocidad del agua y el arrastre de partículas
desempeño.
Si a lo anterior se suma la presión ejercida por el agua sobre la superficie del muro, ésta puede
manifestándose con humedad permanente y corrosión del acero de refuerzo, situación que atenta
alguna al exterior del muro, como recuperación del espesor del mortero perdido por la erosión.
Las filtraciones son activas con residuos de corrosión del acero de refuerzo.
la filtración del agua al interior de la placa, que ocurre paulatinamente a través de la superficie
porosa de la estructura. Esto se debe, a que la estructura que se encuentra sobre el muro
El Vertedero hecho en concreto reforzado cumple doble función: conducir la masa de agua
de mortero como se muestra en la Figura, típico de estos procesos. El muro permanece la mayor
parte de la superficie sumergida, con cambios constantes de altura de agua y adicionalmente a los
efectos del Sulfato de Aluminio que atacan los componentes del concreto, haciéndolo reaccionar
con los compuestos hidratados del cemento endurecido y eventualmente pueden estimular el
agrietamiento y exfoliación.
químico del Sulfato de Aluminio. Asimismo, fomenta la corrosión del acero de refuerzo,
Los muros del canal se encuentran fisurados en las esquinas provocando filtración como lo
La estructura del Tanque de distribución, se encuentra afectada por la corrosión inducida por
los cloruros. En las tapas presenta carbonatación, debido a que el dióxido de carbono atmosférico
reacciona con la humedad dentro de los poros del concreto como lo muestra la Fotografía
La PTAP de la Mesa Cundinamarca, fue construida alrededor del año 1970 por el INFOPAL.
mantenimiento a las estructuras en concreto. Por esta razón se realizó una investigación y
asesoramiento por SIKA COLOMBIA para realizar reparación a las unidades anteriormente
Cabe aclarar que es necesario realizar ensayos de patología para verificar la resistencia del
como, por ejemplo, pérdida de pH, cambio de color, manchas, hinchamientos, fisuras,
Dentro de los ensayos que se deben realizar son: esclerómetro, ultrasonido, permeabilidad al
analizar el agua cruda de la PTAP. Es necesario aclarar que se realizaron las pruebas de un día
para otro para conservar las propiedades y evitar que las partículas se asienten.
15.6.1. Turbiedad.
Según (Arboleda Valencia, 2004, pág. 21) la turbiedad se debe a partículas de arcilla
comprende una gran variedad de compuestos, pero en general se refiere a la tierra fina (0,002
mm de diámetro de grano o menos), a veces coloreada, que adquiere plasticidad al mezclarse con
Muscovita, las cuales químicamente son silicatos de aluminio y físicamente están constituidas
De acuerdo a lo anterior, se midió la turbiedad del agua con el equipo Marca HANNA
Instruments, referencia HI88703 – Turbidimeter. Previo a realizar la medición se calibró con las
Fotografía 34. Equipo HANNA Instruments para medir turbiedad con sus respectivas
muestras patrón (Tatiana Zapata, 2019).
dos de las muestras patrón se encontraban dañadas y el laboratorista las remplazó por unas
preparadas por sí mismo, conservando las propiedades para lograr la calibración del equipo.
En virtud de ello, la medición del equipo posee un margen de error y se utilizó el Turbidímetro
de la Fotografía
TURBIDIMETRO
respectivas mediciones.
15.6.2. Alcalinidad.
Para realizar las pruebas de alcalinidad de agua cruda y de ensayo de jarras se utilizó el
Fotografía 36. Sulfato de Aluminio e indicador naranja de metilo (Tatiana Zapata, 2019).
Se halló la temperatura y pH del agua cruda y el del ensayo de jarras por medio del equipo
Marca HANNA INSTRUMENTS, referencia HI 2214 pH/ ORP Meter. Se calibró por medio de
buffer solution para pH < 5.0 y pH > 5.0 como lo indica la Fotografía.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 155
Sin embargo, el pH se rectificó por medio del Universal Indicator marca MCOLORPHAST
RESULTADOS FISICO-
pH: 7,37
Temperatura: 18,6 °C
Concluyendo los anteriores resultados el agua cruda que trata la PTAP presenta pH de 7,37 lo
que indica que es alcalina y tiene presencia de iones de hidroxilo, carbonatos y bicarbonatos.
Teniendo una turbiedad menor a 20 NTU es difícil que haya proceso de coagulación por poseer
partículas finas.
De esta manera, no hubo necesidad de realizar ensayo de dureza, ya que este se realiza para
aguas con pH menores a 7.0 y se caracteriza por ser blanda, ácida y con color.
Según (Arboleda Valencia, 2004, pág. 12) toda agua para consumo humano no debe contener
microorganismos patógenos ni sustancias tóxicas o nocivas para la salud. Por tanto, el agua debe
cumplir ciertas normas bacteriológicas y físico-químicas para que pueda ser considerada potable.
de E.coli. Esta regla no tiene en cuenta los virus entéricos ni los protozoarios que puedan existir
detectarlos hace que, hasta ahora, en el control rutinario de las plantas de tratamiento, no se
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 157
hagan pruebas para constatar su presencia, aunque se están dando pasos significativos en ese
sentido.
Hoy en día se le da cada vez más mayor importancia no sólo a la eliminación de bacterias y
y requieren, por eso, ser retenidos en la sedimentación y filtración, procesos a los cuales se les
está pidiendo en la actualidad una remoción muy alta de partículas entre 1 y 5 µm (turbiedades <
0.5 UNT) para garantizar que los protozoarios no lleguen viables hasta la red de abastecimiento.
Adicionalmente, el agua tratada en las plantas se le exige que sea “biológicamente estable”,
En virtud del anterior análisis, la PTAP de La Mesa realiza muestreo del agua tratada en
diferentes sectores del municipio y cumplen estrictamente con la (Resolución Número 2115,
2007) “Agua para consumo humano” y (Resolución Número 2115, 2007) “Valor de Cloro
En base de los anteriores resultados, se pretendió realizar ensayos de calidad de agua del agua
La Universidad Santo Tomás actualmente no cuenta con los reactivos para realizar estas
pruebas microbiológicas que hubieran sido de vital importancia para la PTAP y para el desarrollo
Marca: E&Q
Serial: 1612
V.A.C: 110
WATT: 250
rápida de 100 RPM durante un minuto y luego la mezcla lenta de 30 RPM durante diez (10)
minutos. Se asentaron las partículas por veinte (20) minutos y los resultados fueron los
siguientes:
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 159
Beaker N° 1 2 3 4 5 6
Dosificación (ml) 5 10 15 20 25 30
Alcalinidad 17 12 14 14 13 11
Por medio del ensayo de jarras realizado en la Universidad Santo Tomás se pudo verificar que la
No hay necesidad de aplicar coagulante en este caso Sulfato de Aluminio Tipo A para
aglutinar las partículas ya que su turbiedad es menor a 20 NTU.
La dosis optima que aglutinó las partículas coloidales, corresponde a la jarra N° 5 con
una dosificación de 25 𝑚𝑙/ 𝑙, la cual presentó una nata en su superficie luego de treinta
minutos de asentamiento de las partículas. En la Fotografía se puede observar que, en el
canal de la PTAP, que conduce la mezcla rápida mecánica al sedimentador convencional
la superficie de la lámina del agua posee la misma nata. Esto resulta de la aplicación de
una alta dosificación de coagulante en donde las partículas se sedimentan en lugar de
formar floc y por esta razón pierden velocidad en el recorrido del canal.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 160
Fotografía 39. Ensayo de jarras. Dosis optima jarra N° 5 (Tatiana Zapata, 2019).
El Sulfato de Aluminio tipo A en relación con el coloide, presenta una gran ventaja al
poseer iones de hidrólisis simples como 𝐴𝑙(𝑂𝐻)++ que dan inicio a la coagulación.
Luego se forman polímeros, para continuar con las reacciones hidrolíticas del coagulante
con la alcalinidad y con el agua misma. En base de lo anterior, al aplicar Sulfato de
Aluminio tipo A el agua reacciona disminuyendo su pH y aumentando su turbiedad.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 161
Teniendo en cuenta el anterior análisis, según (Arboleda Valencia, 2004, pág. 55) no se
realizó el ensayo con sulfato ferroso y cloruro férrico ya que estos coagulantes se utilizan
en agua con pH 4 Y pH 11 en adelante. Estos forman lodos pesados, con presencia de
hierro lo que lo hacen corrosivos.
En conclusión, este ensayo de jarras se realizó con el fin de demostrar que en turbiedades
menores a 20 NTU no hay necesidad de aplicar coagulantes para aglutinar las partículas
coloidales.
Según (Romero Rojas, 1999, pág. 245) los residuos producidos por la coagulación química se
encuentra compuesto del precipitado de aluminio proveniente del coagulante utilizado (y que se
recomienda seguir usando), al igual que por el material orgánico e inorgánico removido, tales
como arcillas y limos (para los materiales arenosos se asumen que cerca de su totalidad fue
removida por el sedimentador externo de la planta). Como en la mayoría de los casos ocurre y
debido a la calidad del agua tratada, no hay razones para suponer que los lodos producidos por la
planta son inestables o puedan producir problemas de septicidad. Teniendo en cuenta que el
coagulante óptimo a utilizar para la floculación del agua es el sulfato de aluminio. Se tiene la
siguiente reacción:
De donde se puede deducir que 1𝑚𝑔/𝑙 de alumbre produce 0.26 𝑚𝑔/𝑙 de precipitado. De
igual manera se presenta a continuación en la Tabla las características de los lodos de sales de
aluminio.
pH 6 a8
DBO 30 a 300 𝑚𝑔/𝑙*
DQO 30 a 5000 𝑚𝑔/𝑙*
Sólidos 1% a 2%
Color Gris a Marrón
Olor Inodoro
Volumen 20 a 50 𝑙/𝑚3
Conteo Bacterial Alto
Sedimentabilidad 50% en 8h
Dos días sobre los lechos de
Secado
arena para 10% de sólidos
*Se suponen DQO mínimas debido a la calidad del agua
Según (Romero Rojas, 1999, pág. 245), se puede suponer que para aguas coaguladas los
que es caudal promedio con el que la PTAP trabaja. Acontinuación se tienen los siguientes
valores:
Tomando en cuenta los valores típicos de los lodos producidos por el alumbre, se supone un
material con contenido de sólidos de 2% y densidad relativa igual a 1.01 el volumen del lodo
sería:
43,03
𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑖𝑎𝑟𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑑𝑜 (ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜) = = 2151,4 𝑘𝑔/𝑑í𝑎
0.02
43,03
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑖𝑎𝑟𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑑𝑜 (ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜) = = 0,043 𝑚3 /𝑑í𝑎
1010
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 164
Se tienen en cuenta las dimensiones del tanque (área total de sedimentadores y floculadores),
el cual posee un área superficial de 158,1 m2, y se tiene que el incremento semanal de la lámina
de lodos será:
𝑚3
0,043
𝐼𝑛𝑐𝑟𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑙á𝑚𝑖𝑛𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑑𝑜𝑠 𝑠𝑒𝑚𝑎𝑛𝑎𝑙 = 7𝑑í𝑎𝑠 × 𝑑í𝑎 ≈ 2 𝑚𝑚 𝑠𝑒𝑚𝑎𝑛𝑎𝑙𝑒𝑠
158,1 𝑚2
De esta forma, se recomienda un lavado del floculador y sedimentador cada 3 meses, tiempo
equivalente de 3,79 m3. De esta forma el incremento de la lámina de lodos dentro del tanque
mensualmente: 8mm.
Para el tratamiento de los lodos se recomienda un método básico de lechos de secado, el cual
remueve el exceso de agua por gravedad y concentra los sólidos por medio de filtración. De igual
Los lechos están equipados con una base de arena y grava y una tubería de drenaje. Según
recomendaciones, el número mínimo de lechos debe ser dos, con drenaje en tubería perforada de
4”, capa de arena de 15 a 25cm de tamaño efectivo de 0.3mm a 1.2mm y lecho de grava de 20 a
30cm de espesor. De esta manera, se proponen 2 unidades de lechos de secado, los cuales poseen
𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏 𝒅𝒆 𝒍𝒐𝒅𝒐𝒔 𝟑, 𝟕𝟗 𝒎𝟑
Á𝑟𝑒𝑎𝑆𝑢𝑝 = = = 𝟏𝟓𝟕, 𝟗𝟐 𝒎𝟐
𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂 𝒆𝒇𝒆𝒄𝒕𝒊𝒗𝒂 𝒅𝒆 𝒍𝒐𝒅𝒐𝒔 𝟎. 𝟎𝟐𝟒𝒎
La operación de lavado de filtros genera agua residual de concentración baja de sólidos. Dicha
cantidad puede ser del orden del 2% para la calidad del agua a tratar. De igual manera, se
presenta a continuación algunas características de los lodos producidos por el agua del lavado de
filtros:
DBO 2 a 10 𝑚𝑔/𝑙
pH 6,8 a 7,8
Olor Inodoro
Para el cálculo de producción de lodos por el filtro se asume una dosificación de floculante
menor a la sugerida por los ensayos de jarras en caso de que por motivos económicos se pretenda
De esta forma se realizarán los cálculos con las turbiedades de salida del floculador de 2.66
Si se tiene en cuenta que los resultados de turbiedad obtenidos al final del proceso de
* Se supone que para aguas coaguladas los sólidos suspendidos en 𝑚𝑔/𝑙 son aproximadamente iguales
a la turbiedad en NTU
Para los valores dados se obtiene una eficiencia estimada del 70% de remoción de sólidos
dentro del filtro. Estas cantidades pueden variar en función de la turbiedad de entrada.
9,6
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑖𝑎𝑟𝑖𝑜ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜 = = 480 𝑘𝑔/𝑑í𝑎
0.02
480
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑖𝑎𝑟𝑖o = = 0.47 /𝑑í𝑎
1010
Se recomienda como parte del procedimiento que el lavado de filtros se realice una vez cada
7días, obteniendo un volumen de lodos producido dentro del filtro de 3,29 m3/7 días.
Profundidad total: 60 cm
El área superficial de los lechos se calcula en función del volumen de lodos y la
altura establecida para su disposición:
Largo: 2,5 m
Ancho: 2,5 m
Altura: 0,60 m
Toda PTAP debe contar con dispositivos que reduzcan la posibilidad de accidentes y que
protejan las instalaciones, trabajadores y visitantes. La PTAP de La Mesa debe mejorar con:
15.8.1. Cerramiento
La PTAP debe contar con el cerramiento total del predio. Actualmente se encuentra en
medianas condiciones, ya que debe mejorar el cerramiento en las partes laterales y trasera.
15.8.2. Señalización
Una vez, actualizada la señalización de la PTAP, se podrá realizar alternativas de las posibles
rutas de evacuación.
La PTAP debe contar con la presencia de botiquín de primeros auxilios y extintores que se
encuentren vigentes.
Los trabajadores de la PTAP deben contar con lugares específicos en los cuales puedan
guardar sus pertenencias, cambiarse de ropa y asearse. El sitio de alimentación para los
La PTAP debe contar con clasificación de residuos orgánicos, inorgánicos y peligrosos. Cada
15.8.8. Baños
En las instalaciones de la PTAP se debe encontrar separados por géneros los servicios
higiénicos.
15.8.9. Almacenamiento
Los materiales y sustancias químicas se deben encontrar almacenadas sobre estibas para que
Es de vital importancia que los implementos se encuentren vigentes y lleven un control diario.
15.8.10. Dotación
Los trabajadores y operarios deben contar con elementos de protección personal como:
obligatorio que el personal se encuentre certificado en trabajo de alturas y además cuente con los
Seguridad Industrial.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 172
16. ALTERNATIVAS
filtros en vista de que el diagnóstico de la PTAP junto a la evaluación hidráulica que se realizó,
Mezcla rápida (mecánica) / Floculación (mecánica): se debe rediseñar y/o agregar las
unidades necesarias para tratar los distintos caudales. Es obligatorio que se pueda
ajustar la velocidad.
Filtros: se deben cambiar las unidades de filtros rápidos por filtros lentos ya que la
PTAP trata distintas turbiedades.
convencional existente.
Construir una PTAP que trate menos caudal pero que sea eficiente junto al pryecto de
17.1. TOLVA
TOLVA
PROVEEDOR: FADIPARTES LTDA
Dosificador: Tolva
Capacidad: 100 gr
BOGOTA D.C/
Made:
COLOMBIA
Nota: Realizar limpieza, calibración y lubricación al equipo semestralmente. Evitar que pinten su placa de referencia.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 175
MOTOR FLOCULADOR
MECÁNICO
PROVEEDOR FORTIS
MOTORREDUCTOR
Tipo: 1AF2AF
H.P: 1.8
R.P.M: 35/2,75/2
N°: 3033
MOLY.
Grasa:
VEN.10A0
Made: COLOMBIA
17.3. CLORADOR
CLORADOR
HYDRO
MARCA
INSTRUMENTS
SERIES: 600
VACUUM TO
MP6-100-CL2
EJECTOR:
Made: E.E.U.U.
Nota: Realizar limpieza, calibración y lubricación al equipo semestralmente. Evitar que pinten su placa de referencia.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 177
BOMBAS FILTROS
LOHER &
MARCA
SÖHNE
N° Motor: 523991
Tipo: DC 9-4
Volt: 220/380
Amp: 455/265
kW: 132
PS: 18
cos: 0,8
u/min: 1750
Per/s: 60
Fotografía 44. Bomba Loher & Sohne (Tatiana Zapata, 2019).
Betr. Art: D8
Isol. Kl: E
Made: GERMANY
Nota: Realizar limpieza, calibración y lubricación al equipo semestralmente. Evitar que pinten su placa de referencia.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 178
Pressure/max: 54 kPa
Evitar que pinten su placa de referencia. Fotografía 46. Bomba de aire PUMPOWER (Tatiana
Zapata, 2019).
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 180
Con base al RAS (Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico,
para la adecuada gestión de operación y mantenimiento, como base para la capacitación de los
operarios.
Tiene como objetivo captar la cantidad de agua cruda necesaria de la Quebrada La Honda
para ser tratada. El ingreso del agua es por medio de una bocatoma lateral, para ser transportada
Verificar que exista suficiente lámina de agua sobre la bocatoma, para que se capte el
caudal necesario para el funcionamiento de la PTAP.
.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 181
18.1.2. Operación
Determinar los parámetros fisicoquímicos del agua como: pH, color y turbiedad.
En caso de suspender la entrada del agua, dar aviso previo a la comunidad del corte
del servicio. Este servicio se suspenderá exclusivamente cuando: efectúen labores de
lavado, mantenimiento o reparaciones; daños en la conducción, alta turbiedad.
Realizar pruebas de propiedades fisicoquímicas del agua cruda y tratada como: pH,
color y turbiedad.
18.1.4. Monitoreo
El monitoreo debe ser realizado por el supervisor de los operadores de la PTAP, validando
Comprobar que el operador de la PTAP tome lecturas cada hora del caudal de entrada.
Limpiar las rejillas de la bocatoma retirando hojas, troncos o cualquier residuo que
obstruya la estructura. Asimismo, remover la arena sedimentada en su interior.
Limpiar las unidades hidráulicas retirando lodos de las paredes y el piso del
desarenador.
Mantener calibrados los equipos con que se analiza el agua y registrarlos con fecha y
hora.
Tiene como finalidad anular las cargas eléctricas de las partículas y transformar las impurezas
que se encuentran en estado coloidal y disueltas en partículas que puedan ser removidas por la
18.2.2. Operación
De acuerdo a la lectura del caudal de entrada, ajustar la tolva para aplicar la dosis
respectiva de coagulante.
18.2.4. Monitoreo
El supervisor de los operarios de la PTAP La Mesa debe verificar las siguientes actividades:
Verificar que el nivel del agua siempre cubra las paletas del agitador.
Tiene como propósito realizar la agitación suave y moderada para formar flóculos pesados
para una buena sedimentación. Una vez se aplica el coagulante pasa a la sección de mezcla lenta
donde se utiliza los floculadores tipo Cox con flujo ascendente-descendente que permiten la
18.3.2. Operación
Aplicar la dosis optima de acuerdo al caudal de entrada con el fin de garantizar un floc
adecuado.
Validar que el tiempo de contacto en la unidad de mezcla lenta sea lo suficiente para la
formación de los flóculos, garantizando un buen tamaño.
18.3.4. Monitoreo
18.4. SEDIMENTACIÓN
Tiene como propósito remover los flocs de gran tamaño que se han generado en la unidad de
mezcla en la unidad del floculador tipo Cox. En la unidad de sedimentación el floc queda
atrapado en los módulos o colmenas de sedimentación para luego ser retirados en la lipieza del
sedimentador que se realiza cuando se observa que está sucio por su actividad operativa.
18.4.2. Operación
La altura del lodo decantado no debe alcanzar la zona de entrada a la unidad, pues
provocaría un desplazamiento de estos fuera del sedimentador.
Observar que los canales con vertedero en lámina PRFD extraigan la misma cantidad
de agua.
Revisar el estado físico y funcionamiento del caudal de entrada de la PTAP, volumen
de agua a los sedimentadores, rebose y verificar que no haya fugas.
18.4.4. Monitoreo
Cerrar las válvulas una vez haya finalizado el lavado de estas unidades.
18.5. FILTRACIÓN
Tiene como objetivo remover las impurezas y microorganismos que no fueron eliminados en
los procesos anteriores, mediante filtros. Estos filtros están conformados por grava, arena y
antracita.
Mantener el nivel de agua en la caja del filtro, abriendo la válvula de salida a medida
que se realice la filtración.
18.5.3. Monitoreo
El funcionamiento de los filtros respecto a la calidad del agua y el nivel del agua en
los filtros.
Tiene como fin almacenar la cantidad de agua requerida por la población en las horas de
18.6.3. Monitoreo
Las válvulas de entrada, salida desagüe se deben proteger de la corrosión. Por lo tanto,
se debe aplicar pintura anticorrosiva y lubricarlas cuando se requiera
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 192
19. CONCLUSIONES
Con base en los lineamientos del RAS (Reglamento Técnico del Sector de Agua
del Tequendama, el agua cruda cumple con los estándares de calidad exigidos por los
del sedimentador de alta tasa, tuberías para evitar la formación de musgo, moho y
como alcalinizante no es obligatorio para el tratamiento del agua cruda, puesto que se
cruda de entrada.
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dato alguno, puesto que los operarios no tienen acceso al laboratorio. Realizan la dosis
Se debe realzar el muro en la zona de salida de los sedimentadores de alta tasa hacia el
canal de conducción a los filtros porque el agua sedimentada tiene paso directo. La
entrada del agua sedimentada debe ser exclusivamente por el canal de vertederos.
Se debe realizar una nueva conexión de llenado del tanque aéreo del lavado de filtros
ya que la tubería funciona como llenado y vaciado del tanque, lo cual no permite un
pruebas de laboratorio puesto que es común ver que operan la PTAP bajo su
experiencia.
prioritario realizar ensayos de patología para verificar los posibles daños y alteraciones
del concreto y el acero principalmente por el uso de los coagulantes durante el proceso
que el canal pude generar corto circuitos en el sistema ocasionando que los flocs se
trazadores.
DIAGNÓSTICO PTAP LA MESA, CUNDINAMARCA 195
adecuado. Por lo anterior, quienes realizan el proceso en términos generales son los
Se debe evitar que la disposición de los lodos se haga de la forma que se hace en la
almacenamiento de la PTAP.
Se deben rediseñar los orificios del floculador tipo cox para que cumpla el gradiente
Es necesario implementar una reglilla en el vertedero para aforar la división del caudal
de entrada.
secado de lodos.
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20. BIBLIOGRAFÍA
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