MOMENTO INDIVIDUAL

TRATAMIENTO DE AGUAS PARA ABASTECIMIENTO: TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE PARA ABASTECIMIENTO DE LA CIUDAD DE BOGOT

MANEJO INTEGRADO DEL AGUA

ANA MARIA MURILLO AGUIRRE

UNIVERSIDAD DE MANIZALESMAESTRIA VIRTUAL DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTEMAYO 20151. INTRODUCCIN

El presente documento presenta una caracterizacin de los tipos de tratamiento que se llevan a cabo para la potabilizacin de agua para abastecimiento humano.El objetivo propuesto referente a la problemtica de calidad y oferta de agua para abastecimiento fue el de analizar el panorama actual relacionado con la calidad y oferta del agua para abastecimiento humano en Colombia y los efectos de la inadecuada gestin para el abastecimiento del recurso hdrico en el mbito social, econmico, cultural y ecolgico.Esta falta de acceso al agua potable provoca grandes problemas de salubridad en los grupos ms vulnerables, sobre todo los residentes en reas rurales, en la periferia urbana y dentro de los miembros de los pueblos indgenas, trayendo como consecuencias la persistente mortalidad y el incremento de la morbilidad por causa de las enfermedades infecciosas de origen hdrico entre la poblacin infantil en la mayora de los municipios del pas, constituyndose en uno de los costos ms elevados de la degradacin ambiental en Colombia. Esta falta de acceso al agua potable, motiva al ser humano a acudir a medios de potabilizacin para poder satisfacer sus necesidades de agua potable. Para esto se utilizan las Plantas de Tratamiento de Agua Potable (PTAPS).Mediante el anlisis de los sistemas de tratamiento de agua para abastecimiento, permitirn verificar el cumplimiento del de mejorar la calidad del agua de abastecimiento y por ende la calidad de vida de la poblacin.

2. OBJETIVOS

Caracterizar los tipos de tratamiento que se llevan a cabo para la potabilizacin de agua para abastecimiento humano. Analizar el panorama actual relacionado con la calidad y oferta del agua para abastecimiento humano en Colombia y los efectos de la inadecuada gestin para el abastecimiento del recurso hdrico en el mbito social, econmico, cultural y ecolgico. Identificar qu tipo de tratamiento de agua se realiza para abastecimiento de agua potable en la ciudad de Bogot, teniendo en cuanta la fuente de abastecimiento y los criterios de calidad establecidos en la normatividad..

3. MARCO TERICO Y DISCUSIN

Problemtica de agua para abastecimientoEl suministro de agua potable es un problema que ha ocupado al hombre desde la antigedad. De acuerdo con datos suministrados por el Banco Mundial, el 45% de la poblacin mundial carece de un acceso directo a los servicios de agua potable. El suministro de agua para consumo humano debe garantizarse tanto en cantidad como en calidad, de acuerdo con las necesidades de cada poblacin. Teniendo en cuenta el contexto anterior, dentro de los objetivos del milenio se propone: Reducir a la mitad, para 2015, la proporcin de personas sin acceso sostenible al agua potable y a servicios bsicos de saneamiento.De acuerdo a lo reportado por CEPAL (2007), los recursos de agua dulce de que dispone la tierra representan apenas el 3% del volumen total, del cual una parte importante es utilizada en las actividades humanas. Los acuferos almacenan hasta el 98% del agua dulce accesible, Proveen el 50% del agua para consumo humano directo, 40% de las demandas industriales y 20% del agua para la agricultura.Los ecosistemas de agua dulce se ven diariamente amenazados tanto en su calidad como en su cantidad, muchas veces de forma irreversible, debido a diferentes factores asociados al crecimiento demogrfico y a las actividades humanas, entre las que se encuentran el desarrollo de infraestructura (presas, canales, diques, desvos, etc.), el exceso de explotacin de recursos pesqueros, la introduccin de especies exticas, la descarga de contaminantes y la transformacin de tierras (deforestacin, agricultura, crecimiento urbano).Segn el Diagnostico de la calidad del agua para consumo humano, publicado en el 2006 por la Defensora del pueblo, de un total de 955 municipios analizados en este estudio, solo 82 municipios que representan tan solo el 8,6 del total estudiado, cumplen col el decreto 475 de 1998, con el cual se estipulan los parmetros de agua para consumo humano.Esta falta de acceso al agua potable, motiva al ser humano a acudir a medios de potabilizacin para poder satisfacer sus necesidades de agua potable. Para esto se utilizan las Plantas de Tratamiento de Agua Potable (PTAPS).La demanda de agua crece al doble del crecimiento poblacional. En Colombia las privaciones al acceso a servicios bsicos como agua potable y saneamiento (APSB) es uno de los rasgos ms visibles de la pobreza y constituyen unas de las expresiones ms evidentes de la exclusin social de que habla la CEPAL (2007).Esta situacin provoca grandes problemas de salubridad en los grupos ms vulnerables, sobre todo los residentes en reas rurales, en la periferia urbana y dentro de los miembros de los pueblos indgenas.La consecuencia ms grave es la persistente mortalidad y el incremento de la morbilidad por causa de las enfermedades infecciosas de origen hdrico entre la poblacin infantil en la mayora de los municipios del pas, constituyndose en uno de los costos ms elevados de la degradacin ambiental en Colombia.En la actualidad la oferta del recurso hdrico para el abastecimiento de agua potable, est condicionada a la cantidad (medido en trminos de caudal) y a la calidad de la fuente (asociada a la presencia de materiales contaminantes). Segn el Libro Blanco del Agua en Espaa (Ministerio de Ambiente y Medio Rural y Marino MIMAM Gobierno de Espaa, 2000), la calidad natural de las aguas es una variable descriptora fundamental del medio hdrico, tanto desde el punto de vista de su caracterizacin ambiental, como desde la perspectiva de la planificacin y gestin hidrolgica, ya que delimita la aptitud del agua para mantener los ecosistemas y atender las diferentes demandas.

Calidad de agua para abastecimiento

La calidad de los recursos hdricos se entiende como el conjunto de caractersticas fsicas, qumicas y biolgicas que definen el agua en su estado natural, pero para establecer los parmetros que permiten clasificar el agua segn su calidad es necesario especificar el uso predominante que se le dar. Para el caso del agua para consumo humano, de acuerdo a lo presentado por la OMS (2006) en las Guas para la calidad del agua potable, la calidad del agua de consumo se puede controlar mediante una combinacin de medidas: proteccin de las fuentes de agua, de control de las operaciones de tratamiento, y de gestin de la distribucin y la manipulacin del agua. Como primera medida se deben establecer requisitos para asegurar la calidad de agua para consumo, relacionadas con metas de proteccin de la salud, las cuales se constituyen en un componente fundamental del marco para la seguridad del agua de consumo.Estos estndares deben ser establecidos por autoridades de alto nivel responsable de la salud, teniendo en cuenta la situacin general de la salud pblica y la contribucin de la calidad del agua de consumo a la transmisin de enfermedades debidas a microorganismos y sustancias qumicas presentes en el agua, como parte de la poltica general sanitaria e hidrolgica. Tambin deben tener en cuenta la importancia de garantizar el acceso al agua, sobre todo de quienes carecen de suministro. Para el caso de Colombia desde 1984, con la emisin del decreto 1594 se estipulan los criterios de calidad que deben alcanzar las fuentes de agua para posibilitar los diferentes usos; en l se indican los criterios de calidad como guas para ser utilizadas para el ordenamiento, asignacin de usos al recurso y determinacin de las caractersticas del agua para cada uso ya sea consumo humano y domstico, preservacin de flora y fauna, agrcola, pecuario, recreativo, industrial y transporte; la Resolucin 1096 de 2000 (RAS), contiene lineamientos para definir los niveles de tratamiento del agua para consumo humano, en funcin de la calidad de la fuente, que va desde aceptable a muy deficiente, de acuerdo con su grado de contaminacin. El nivel de tratamiento requerido va desde desinfeccin ms estabilizacin, hasta tratamientos especficos para agua de muy mala calidad. De igual manera, el RAS indica que las corrientes hdricas superficiales estn sometidas a contaminacin, por lo cual slo pueden considerarse como fuente de agua potable, una vez se tomen medidas para la proteccin de la calidad del agua, como la vigilancia de la cuenca, aislamiento de las rondas hdricas e instalacin de plantas de tratamiento de agua. En el caso en que la fuente de agua corresponda a recursos hdricos subterrneos, el reglamento indica los tratamientos que deben realizarse para la remocin de hierro y manganeso. Este reglamento establece que el agua para consumo humano debe cumplir los requisitos de calidad microbiolgica, organolptica y fisicoqumica exigidos en el Decreto 475 de 1998, el cual fue modificado por el Decreto 1575 de 2007 y sus resoluciones reglamentarias 2115 de 2007, 0811 de 2008 y donde se sealan las normas que el agua suministrada para consumo domstico por las Empresas de Servicio Pblico (ESP), debe cumplir con los requisitos independientemente de las caractersticas que tenga el agua de la fuente hdrica y se establecen IRCA donde se asignar el puntaje de riesgo a cada caracterstica fsica, qumica y microbiolgica, por no cumplimiento de los valores aceptables.El control de la calidad microbiolgica y qumica del agua de consumo requiere el desarrollo de planes de gestin cuya aplicacin constituya la base para la proteccin del sistema y el control de los procesos con el fin de garantizar que las concentraciones de agentes patgenos y sustancias qumicas existentes ocasionen riesgos para la salud pblica insignificantes y que el agua sea aceptable para los consumidores, As en el Decreto 1575 de 2007, la norma vigente sobre calidad de agua para consumo humano, incluye la elaboracin de un mapa de riesgo como el instrumento que permite definir las acciones de vigilancia y control del riesgo asociado a las condiciones de calidad de las cuencas abastecedoras de los sistemas de suministro de agua para consumo humano .

Procesos de potabilizacin de agua para abastecimientoLa potabilizacin del agua consiste en la eliminacin de compuestos voltiles seguida de la precipitacin de impurezas con floculantes, filtracin y desinfeccin. La complejidad y el costo del tratamiento se incrementan al mismo tiempo que la calidad del agua del rio se deteriora.Los objetivos del tratamiento para mejorar la calidad del agua de abastecimiento son de los siguientes tipos: Higinico: remover bacterias y elementos venenosos o nocivos, as como resolver la mineralizacin excesiva y las concentraciones elevadas de compuestos orgnicos, protozoarios y otros microorganismos. Esttico: corregir el color, la turbidez, el olor y el sabor Econmico: reducir la corrosividad, la dureza, el color, la turbidez; reducir las concentraciones de hierro y manganeso; resolver problemas de olor y sabor.Los procesos de tratamiento consisten en: Aeracin: La aeracin es el proceso de tratamiento mediante el cual se incrementa el rea de contacto del agua con el aire para facilitar el intercambiode gases y sustancias voltiles. La aireacin se realiza por tres razones: remocin de gases disueltos, introduccin del oxgeno del aire en el agua y remocin de sustancias causantes de sabores y olores. Coagulacin: La coagulacin tiene como finalidad anular las cargas elctricas de las partculas y transformar las impurezas que se encuentran en suspensiones finas o en estado coloidal y algunas que estn disueltas en partculas que puedan ser removidas por la decantacin (sedimentacin) y la filtracin. Floculacin: Proceso en el que los aglomerados gelatinosos producto de la coagulacin se agrupan y producen los flculos Decantacin o sedimentacin: La decantacin es el proceso mediante el cual se promueve el depsito del material en suspensin por accin de la gravedad. Por lo general, las aguas en movimiento arrastran partculas granulares y materia floculenta que, por su carcter liviano, se mantienen en suspensin. La remocin de materiales en suspensin se obtiene al reducir la velocidad del agua, hasta lograr que las partculas en suspensin se depositen en determinado tiempo de retencin. Este proceso se produce en los decantadores. Filtracin: La filtracin del agua consiste en hacerla pasar por sustancias porosas que puedan retener o remover algunas de sus impurezas. Por lo general, se utiliza como medio poroso la arena soportada por capas de piedras, debajo de las cuales existe un sistema de drenaje. Con el paso del agua a travs de un lecho de arena se produce la remocin de materiales en suspensin y sustancias coloidales, la reduccin de las bacterias presentes, la alteracin de las caractersticas del agua, inclusive de sus caractersticas qumicas. Desinfeccin: La desinfeccin del agua en las plantas de tratamiento de agua se realiza con cloro y, por ello, el trmino desinfeccin comnmente se substituye por cloracin. La desinfeccin es una medida que se debe adoptar en todos los sistemas de abastecimiento, bien con carcter correctivo, bien preventivo. Esto se debe a que toda agua pura o purificada en una estacin de tratamiento puede tener un largo recorrido hasta el momento en que es consumida. Del mismo modo, los reservorios pueden ocasionar su contaminacin. La cloracin se puede realizar con cloro lquido, cal clorada, e hipocloritos. Control del sabor y olor: Con frecuencia se asocia el olor con el gusto del agua. Ambas caractersticas se pueden derivar de las mismas impurezas. El sabor constituye una asociacin de las dos sensaciones y en ella predomina el olor, por ser ms perceptible. Por ello, el agua que recibe el consumidor debe tener buen sabor y olor. El tratamiento ms eficaz es el preventivo. Entre los mtodos preventivos podemos mencionar el tratamiento del agua cruda con sulfato de cobre, cloro, carbn activado y el lavado de los decantadores. Cloracin: Hay una tendencia general a adoptar el trmino cloracin como sinnimo de desinfeccin. Esto se debe a que, normalmente, en los abastecimientos de agua se realiza la desinfeccin con cloro. Sin embargo, en las fuentes se puede emplear el cloro como alguicida, solo o con sulfato de cobre; tambin se puede emplear en la precloracin como oxidante del hierro y del manganeso natural del agua; como oxidante del amonio y como auxiliar de la coagulacin en el sulfato ferroso. Entonces, sera mejor definir la cloracin como la aplicacin de cloro en el agua.

Tratamiento de agua para abastecimiento en Bogot

En el caso particular en la ciudad de Bogot se tienen tres plantas principales para el tratamiento del agua potable y estas son: Tibitc, Wiesner y El Dorado, las cuales tienen en conjunto la cobertura del 100% de los barrios legales de la ciudad.Estas plantas funcionan con el tren de tratamiento convencional, de forma que el agua pasa por todos los procesos de tratamiento, resultando en un agua apta para el consumo Humano, de acuerdo al esquema presentado en la figura 1.

Figura 1. Sistema de tratamiento de agua en planta El Dorado.

Fuente: Acueducto de Bogot

El Acueducto de Bogot realiza la gestin integral del recurso hdrico, la cual inicia desde la captacin de las fuentes de agua superficial utilizadas en los diferentes sistemas de abastecimiento, pasando luego, por los sistemas matrices de acueducto y de distribucin, para garantizar el suministro de agua en las viviendas, industrias e instituciones existentes en el entorno urbano de la capital, para ser posteriormente recogida despus de ser utilizada y ser transportada hasta la planta de tratamiento de aguas residuales PTAR Salitre para su posterior vertimiento al Ro Bogot.

Para el caso particular de este documento se describir los procesos de tratamiento que se ejecutan en la Planta El Dorado. Esta Planta pertenece a la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogot (EAAB), est ubicada en la va que conduce de Bogot a Villavicencio en la localidad de Usme.La PTAP trata agua proveniente de tres fuentes naturales que incluye los embalses de La Regadera y Chisac y la laguna de Los Tunjos o Chisac.

Despus de la captacin en la diferentes fuentes, el agua se conduce a la cmara de entrada donde las condiciones hidrulicas cambian, disminuyendo presin de ingreso, de all pasa al sistema de cascada, sitio donde se genera la reaireacin de agua, que la ayuda a la saturacin de oxgeno, generando la precipitacin de algunos metales pesados disueltos en el agua, adems de oxidar el hierro presente en el agua para eliminarlo. Despus el agua es conducida desde la cascada al punto de mezcla rpida, que es una canaleta Parshall donde se genera un resalto hidrulico, el cual es aprovechado para la mezcla rpida del coagulante (Sulfato de Aluminio). Este proceso de mezcla rpida se hace con el objeto de que el coagulante se mezcle de forma efectiva con el agua. Al salir de la canaleta Pashall, el agua es conducida hacia los floculadores por dos canales, en este recorrido se completa el proceso de mezcla rpida generando microflocs. El agua es conducida a los floculadores donde se produce La floculacin - la formacin de flculos de mayor tamao a partir de flculos ms pequeos - tpicamente se logra por medio del agitado leve y constante del agua para estimular a las partculas y pequeos flculos para que choquen entre s, se adhieran, y formen un flculo de mayor tamao. Cuando los flculos son lo suficientemente grandes y pesados para sedimentarse, el agua se traslada a estanques calmos de sedimentacin o decantacin. En este proceso de sedimentacin se utilizan varios tanques en paralelo, en los cuales el agua se deja en reposo, para que los flocs formados se decanten, esto ocurre por el aumento de peso y la densidad de los mismos causados por la adicin del coagulante. Cuando la mayora de los slidos se ha sedimentado, tpicamente ocurre alguna forma de filtracin ya sea por medio de arena o de membranas, generando como resultado un agua clarificada, casi lista para el consumo humano. En la Planta el Dorado la filtracin es de tipo convencional, para la cual el agua ha pasado por un tren de tratamiento convencional antes de pasar a los filtros y se realiza mediante tanques de filtracin en lnea con lecho filtrante de antracita. Hasta este punto del proceso se ha removido el 90% de los slidos suspendidos, con el proceso de filtracin el agua resultante tiene solo el 0,5 % de solidos suspendidos, lo que genera u efluente a la salida de este proceso con un alto nivel de calidad. La desinfeccin es el siguiente paso. En este proceso se remueven o inactivan microorganismos patgenos por medio de la adicin de sustancias qumicas. En el caso particular se usa cloro como agente de desinfeccin ms efectivo, econmico y que adems genera un residual que mantiene la desinfeccin a lo largo del sistema de distribucin. Despus de la desinfeccin, se agregan diversos productos qumicos para ajustar el pH, para prevenir la corrosin del sistema de distribucin, o para prevenir la caries dental.

Calidad de agua que suministrada en la Planta El DoradoEl agua que suministra la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogot a 9 millones de habitantes de las reas urbanas de Bogot y municipios vecinos es potable, apta para el consumo humano. Segn la Superintendencia de Servicios Pblicos en el 2013, La Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogot tiene un sistema de monitoreo de calidad de agua que supera ampliamente los mnimos exigidos por la ley, en el que diariamente que supervisa la calidad del agua en las plantas de potabilizacin y en la red de distribucin de toda la ciudad. Cada da se toman ms de 50 muestras, 36% ms de las exigidas por la norma, lo que permite garantizar su calidad.En el 2013, la autoridad sanitaria encargada por la ley de velar por la calidad de agua suministrada por la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogot, es decir la Secretara Distrital de Salud, certific plenamente la calidad de agua suministrada a la ciudad durante el ao 2012.De acuerdo a la frmula establecida en la resolucin 2115 de 2012 la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogot calculo el IRCA para cada una de las muestras que corresponden a los diferentes puntos de muestreo de la ciudad, determinando la potabilidad y calidad del agua en la ciudad, obteniendo una calificacin de 0 %, sin nivel de riesgo, certificando que el agua apta para el consumo humano. 4. CONCLUSIONES

La falta de acceso al agua potable provoca grandes problemas de salubridad en los grupos ms vulnerables, sobre todo los residentes en reas rurales, en la periferia urbana y dentro de los miembros de los pueblos indgenas con consecuencias graves en la mortalidad y el incremento de la morbilidad por causa de las enfermedades infecciosas de origen hdrico entre la poblacin infantil en la mayora de los municipios del pas, constituyndose en uno de los costos ms elevados de la degradacin ambiental. En la actualidad la oferta del recurso hdrico para el abastecimiento de agua potable, est condicionada a la cantidad (medido en trminos de caudal) y a la calidad de la fuente asociada a la presencia de materiales contaminantes. La calidad de los recursos hdricos se entiende como el conjunto de caractersticas fsicas, qumicas y biolgicas que definen el agua en su estado natural, pero para establecer los parmetros que permiten clasificar el agua segn su calidad es necesario especificar el uso predominante que se le dar. Para el caso del agua para consumo humano, se establecen requisitos para asegurar la calidad de agua para consumo, relacionadas con metas de proteccin de la salud. La calidad del agua de consumo se puede controlar mediante una combinacin de medidas: proteccin de las fuentes de agua, de control de las operaciones de tratamiento, y de gestin de la distribucin y la manipulacin del agua.

La potabilizacin del agua consiste en la eliminacin de compuestos voltiles seguida de la precipitacin de impurezas con floculantes, filtracin y desinfeccin. La complejidad y el costo del tratamiento se incrementan al mismo tiempo que la calidad del agua del rio se deteriora. El Acueducto de Bogot realiza la gestin integral del recurso hdrico, la cual inicia desde la captacin de las fuentes de agua superficial utilizadas en los diferentes sistemas de abastecimiento, pasando luego, por los sistemas matrices de acueducto y de distribucin, para garantizar el suministro de agua en las viviendas, industrias e instituciones existentes en el entorno urbano de la capital .El abastecimiento de agua de La Planta El Dorado se da de los embalses de La Regadera y Chisac y la laguna de Los Tunjos o Chisac. Para cumplir con el objetivo de mejorar la calidad de agua destinada para el consumo humano en la planta se realiza un tratamiento de tipo convencional consistente en coagulacin, floculacin, sedimentacin, filtracin y desinfeccin. De acuerdo al clculo el IRCA se determin que el agua proveniente de la Planta El Dorado se obtuvo una calificacin de 0 %, sin nivel de riesgo, certificando que el agua es apta para el consumo humano.

5. BIBLIOGRAFA.

Arboleda Valencia Jorge. Teora y prctica de la purificacin del agua.Tercera edicin. Mc Graw Hill CEPAL. Propuesta regional de indicadores complementarios al objetivo de desarrollo del Milenio 7: Garantizar la sostenibilidad del medio ambiente, Serie Estudios Estadsticos y Prospectivos. 2007 CEPAL, Cohesin Social en Amrica Latina, 2007. Defensora del pueblo. Diagnstico de la calidad de agua para consumo humano. 2006. Matiz Correa Leonardo. Optimizacin del proceso de floculacin en la Planta de Tratamiento de Agua Potable El Dorado de Bogot. Universidad de los Andes.2008 Organizacin Mundial de la Salud, (OMS) Guas para la calidad del agua. Tercera edicin. 2006 http://hercules.cedex.es/Informes/Planificacion/2000- Libro_Blanco_del_Agua_en_Espana