• CAPITULO N° 9• ABASTECIMIENTO DE AGUA• 9.1 Introducción:• Nos ocuparemos de las cuestiones

relacionadas con la cantidad y calidad del agua, que e requiere satisfacer las diversas necesidades de las sociedades

• El abasto publico de agua se refiere al agua limpia y segura para uso en hogares, escuelas, lugares de trabajo en hospitales, actividades comerciales e industriales

• 9.2 Requerimientos en la cantidad de agua:• 9.2.1 Demanda de agua:• Un sistema de abastecimiento de agua

municipal (limpieza, riego, enfriamiento inol, lavado de calles, etc.)

• La demanda no es constante, si no que varía durante el dia y de acuerdo con la estación.

• Demanda media diaria (en la comunidad) = uso total del agua en 1 año (volumen)

• 365 días (tiempo)• El consumo de agua ha aumentado a un

ritmo de 0,5 en las ultimas dos décadas.

• 9.2.2 FLUCTUACIONES EN EL USO DEL AGUA• Las demandas que se plantean a un sistema

hidráulico varían no solo de un año al otro y con las estaciones sino además dia con dia.

• TABLA: VARIACIONES DE LA DEMANDA• TASA MEDIA DIARIA• ANUAL 1,0• EN VERANO 1,25• EN INVIERNO 0,80• Un sistema de distribución de agua, se

proyecta para suministrar la demanda máxima por hora

• 9.3 Estándares de calidad de agua:• 9.3.1 Estándares de calidad de agua:• El agua contiene diversas sustancias químicas,

físicas, biológicas disueltas o suspendidas en ella.

• El agua contiene organismos vivos que reaccionan en sus elementos físicos y químicos y suele ser necesario tratarla a fin de hacerla adecuada para su uso.

• Por lo común su calidad se juzga como el grado en el cual el agua se ajusta a los estándares físicos, químicos y biológicos que fijan en su área.

• 9.3.2 Características físicas:• En el abasto publico se tiene especial

cuidado con los sabores, olores, colores y también con la turbidez

• los sabores y olores se deben a la presencia de sustancias químicas volátiles y a la materia orgánica en descomposición.

• El color del agua se debe a la presencia de minerales como el hierro y el manganeso, materia orgánica y residuos coloridos de la industria, las mediciones de turbidez se basan en las propiedades ópticas de la suspensión que causan que la luz se disperse.

• 9.3.3 Características químicas:• Los múltiplos compuestos químicos

disueltos en el agua pueden ser de origen natural o industrial y ser benéficos o dañinos.

• La dureza del agua se expresa en miligramos equivalentes de carbonato de calcio por litro.

• 9.4 Fuentes de agua:• La calidad y cantidad del agua procede de

aguas superficiales y subterráneas, las dos fuentes principales, experimentan la influencia de la geografía, el clima y las actividades humanas.

• 9.4.1 Aguas subterráneas:• Son aquellas que se han filtrado desde la

superficie de la tierra hacia abajo por los poros del suelo.

• El agua normalmente se extrae de estos depósitos por medio de pozos.

• Las aguas subterráneas no son tan susceptibles a la contaminación como las de superficie.

• 9.4.2 Aguas superficiales:• Las aguas superficiales de ríos y lagos son

fuentes importantes de abastecimiento de aguas públicas.

• Una desventaja de utilizar aguas superficiales es que están expuestas a la contaminación.

• Los contaminantes llegan a los lagos y ríos como residuos industriales, municipales, drenaje de áreas urbanas y agrícolas, etc.

• El agua de turbidez variable y una diversidad de sustancias que contribuyen al sabor, olor y color del agua hacen necesario un tratamiento.

• 9.4.3 Agua de mar:• El agua de mar, disponible en cantidad casi

ilimitada, se puede transformar en agua dulce por diversos procesos.

• Los costos de inversión son quizá 2 a 5 veces más altos que los del tratamiento de agua dulce.

• La destilación, es la técnica de desalinización más antigua, depende de la evaporación y condensación del agua.

• Otro método, es de congelación, reduce la temperatura del agua hasta que se puedan separar de la salmuera, cristales de hielo libres de sal.

• 9.4.4 Aguas residuales recicladas:• Son aquellas que han recibido el

tratamiento suficiente para volver a ser utilizadas directamente en la industria, en la agricultura, para ciertas aplicaciones municipales, etc.

• Los sólidos en suspensión, las sustancias químicas orgánicas biodegradables y las bacterias se pueden eliminar o degradar mediante el tratamiento de aguas residuales, el color, las sales inorgánicas de magnesio sodio y calcio, los compuestos orgánicos sintéticos como los plaguicidas y otras sustancias toxicas, se deben eliminar por medio de técnicas avanzadas.

• CAPITULO N° 10• CONTAMINCION DEL AGUA• 10.1 Introducción:• La protección de la salud pública.• Los problemas de contaminación del agua.• El modo de atacar el problema de los

residuos depende de contaminantes (tóxicos, etc.).

• La contaminación de nuestros recursos hidráulicos pueden ser consecuencia directa del desagüe de aguas negras o descargas industriales, etc.

• 10.2 Aguas residuales:• Las aguas residuales

municipales, también llamadas aguas negras, son una mezcla compleja que contiene agua mezclada con contaminantes orgánicos e inorgánicos tanto en suspensión como disueltos.

• 10.2.1 Componentes:• a) Microorganismos:• Las aguas negras proporcionan un ambiente

ideal para una intensa conexión de microbios, sobre todo bacterias, virus y protozoarios, etc.

• Las aguas negras también pueden contener patógenos provenientes de los excrementos de personas con enfermedades infecciosas susceptibles de transmitirse en el agua contaminada

• b) Sólidos:• Los sólidos totales (orgánicos + inorgánicos)

de las aguas residuales son los residuos que quedan una vez que la parte liquida se ha evaporado.

• C) Componentes inorgánicos:• C.1 Cloruros y Sulfatos: presentes normalmente

en el agua generados por humanos• C.2 Nitrógeno y fosforo: en sus diversas

(orgánicas e inorgánicas) en residuos orgánicos con fosforo adicional de los detergentes

• C.3 Carbonatos y Bicarbonatos: normalmente presentes en el agua y en los residuos como sales de calcio y de magnesio

• C.4 Sustancias Toxicas: arsénico, cianuro, metales pesados como el cadmio, cromo, cobre, mercurio, plomo, zinc, pueden estar presentes en los residuos industriales.

• d) Materia orgánica:• Las proteínas y carbohidratos

constituyen el 90% de la materia orgánica de las aguas negras domesticas.

• Los contaminantes biodegradables incluyen los excrementos y orinas humanas, los residuos de alimentos de los fregaderos y el polvo de la suciedad procedente del baño y del lavado de ropa, etc

• Los dos métodos de uso más frecuente para determinar las necesidades del oxigeno de las aguas residuales son las pruebas de DQO y DBO.

• La demanda química del oxigeno (DBO) de las aguas residuales es la cantidad de oxigeno necesario para oxidar químicamente las sustancias orgánicas presentes.

• La demanda bioquímica de oxigeno (DBO) es la cantidad medida de oxigeno que requiere microorganismos aclimatados para degradar biológicamente la materia orgánica de las aguas residuales.

• La DBO es el parámetro más importante en el control de la contaminación del agua.

• 10.2.2 Medición de la DBO:• La cantidad de materia orgánica que

contiene el agua o las aguas residuales se pueden medir en forma directa, pero no afirma si las sustancias orgánicas con biológicas.

• El método indirecto en el cual se mide la cantidad de oxigeno que consume una población microbiana para convertir la materia orgánica el CO2 y el H2O.

• 10.2.3 Aguas residuales municipales:• Los residuos que excrementan los

humanos se conocen como aguas negras sanitarias.• Las aguas residuales de áreas

residenciales, se conoce como aguas negras domesticas, incluyen residuos provenientes de cocinas, baños, lavado de ropa, etc

• 10.2.4 Aguas residuales industriales:• Incluyen los residuos sanitarios de los empleados,

los residuos de la manufactura, aguas de lavado, aguas procedentes del calentamiento y enfriamiento.

• Las aguas residuales varían según el tipo de industria.

• Puede ser obligatorio un tratamiento previo para quitar ciertos contaminantes, para reducir la carga hidráulica a fin de que las aguas residuales sean aceptables en el sistema municipal.

• Los residuos son específicos de la industria y varía como las que proceden del empacado de carnes, fabrica de textiles, curtiembres, etc.

• 10.2.5 Agua pluvial:• El agua de la precipitación pluvial,

de la fusión de la nieve y del lavado de calles esta menos contaminado que las aguas residuales municipales

• La cantidad de aguas pluviales de un municipio varían en gran medida con la época del año, la intensidad y duración de las tormentas que se producen.

• 10.3 Contaminación de aguas receptoras: • 10.3.1 Efectos de los contaminantes:• El agua se contamina cuando la descarga

de residuos perjudica la calidad del agua o perturba el equilibrio ecológico natural.

• Los contaminantes que causan problemas son la materia orgánica, sólidos, sustancias toxicas, color, espuma, calor y materiales radioactivos.

• La construcción de presas, embalses, desviaciones de ríos también degradar seriamente la calidad del agua.

• a) Patógenos:• Surge preocupación por la salud

pública cuando se descargan aguas negras, pueden contener patógenos en aguas receptoras que se utilizan con fines de abastecimiento.

• b) Materia orgánica:• Cuando mas materia orgánica está

presente, mayor es el problema que crea la descomposición de la misma.

• c) Sólidos:• Las partículas orgánicas e inorgánicas en

las aguas residuales son sólidos experimentales flotantes y en suspensión capaces de formar depósitos y reducir la penetración de la luz solar en el agua.

• d) Nutrientes:• Los nitratos y fosfatos, procedentes de

las aguas residuales municipales son nutrientes inorgánicos que favorecen el crecimiento de plantas y algas

• e) Sustancias toxicas y peligrosas:• En concentración bajas de ácidos

como cianuros, metales pesados y numerosas sustancias químicas son toxicas para los organismos vivos incluso para humanos y para la población microbiana que se utiliza en el proceso de tratamiento de aguas residuales

• Los materiales radioactivos también son dañinos para la vida biológica.

• f) Otros contaminantes:• El color, la espuma y el calor son

otros contaminantes que causan problemas y altera el equilibrio natural del agua.

• 10.3.2 Requisitos de la calidad del agua:• Los requisitos de efluentes en

general se aplican a las aguas residuales municipales en donde se elimina al menos el 85% de la materia orgánica

• 10.4 Principios para el tratamiento de aguas residuales

• 10.4.1 Requisitos de los efluentes:• Consiste en eliminar o modificar

contaminantes perjudiciales para la salud humana, o el entorno acuático, ríos, lagos y océanos.

• Por lo común las únicas salidas prácticas para deshacerse de aguas residuales tratadas son los arroyos los ríos, lagos, océanos.

• 10.4.2 Procesos de tratamiento:• Los contaminantes en suspensión,

coloidales y disueltos en las aguas residuales se pueden separar físicamente, transformarse por medios biológicos o someterse a modificaciones químicas

• a) Procesos físicos:• La sedimentación por gravedad es el

proceso físico más común para separar los sólidos en suspensión de las aguas residuales

• b) Procesos biológicos:• El principio que se utiliza en el tratamiento

biológico de los residuos, en donde ciertos microorganismos, principalmente bacterias transforman el sustrato orgánico en CO2, aguas y células nuevas.

• c) Procesos químicos:• Incluye oxidación, reducción,

precipitación y neutralización, son de uso común para el tratamiento de aguas residuales industriales

• 10.4.3 Selección del método de tratamiento:• Los residuos deben satisfacer

estándares de calidad de efluentes y agua para que sea posible descargarlos sin crear un problema.

• Las instalaciones de tratamiento pueden variar desde sistemas de tratamiento sencillos hasta plantas complejas automatizadas de aguas residuales.

• 10.5 Tendencias en el control de la contaminación del agua:

• 10.5.1 Control de fuentes:• Reglamentos más estrictos con

límites obligatorios en descargas industriales.

• 10.5.2 Tratamiento primario:• Uso de coagulantes para mejorar la

eliminación de DBO y sólidos en suspensión y reducir la carta en las instalaciones secundarias.

• 10.5.3 Tratamiento biológico:• En muchas plantas la eliminación de

nutrientes biológicos tomara el lugar de métodos fisicoquímicos más costosos.

• 10.5.4 Reutilización de efluentes:• El escás de agua obligara

inevitablemente a un mayor uso de cañerías maestras duales y aguas residuales recuperadas para diversas aplicaciones como las siguientes.

• a) Recarga de aguas subterráneas:• Para reabastecer acuíferos.

• b) Aguas de irrigación para:• Cultivos, agrícolas, parques, caminos,

etc.

• c) Agua industrial para:• Enfriamiento, lavado y limpieza,

protección contra incedios, etc.