REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD DE ORIENTE

ESCUELA DE CS DE LA SALUD “Dr. FRANCISCO BATTISTINI CASALTA”

DEPARTAMENTO DE SALUD PÚBLICA

EPIDEMIOLOGIA Y SANEAMIENTO AMBIENTAL, Sec 01

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INTRODUCCIÓN AL

SANEAMIENTO AMBIENTAL.

POTABILIZACIÓN DEL AGUA

CIUDAD BOLÍVAR, JULIO 2018

Docente:

Dra. Ilen Mata

Conjunto de acciones y técnicas socioeconómicas de salud pública que tienen por objetivo alcanzar niveles crecientes de salubridad ambiental.

Manejo sanitario de:

• Agua potable
• Aguas residuales
• Residuos orgánicos
• Residuos sólidos
• Comportamiento higiénico

SANEAMIENTO

AMBIENTAL

Eliminación de desechos

sólidos

• Los desechos agrícolas
• Los desechos industriales
• Los desechos comerciales
• Los desechos domésticos
• Los desechos hospitalarios

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Métodos de eliminación de residuos sólidos

VERTIDO CONTROLADO

INCINERACIÓN

ELABORACIÓN DE FERTILIZANTES

RECICLAJE DE METALES

Métodos de eliminación de residuos solidos

RESIDUOS PELIGROSOS

SISTEMA DE DISPOSICIÓN DE EXCRETAS

Letrina

Alcantarillado

Sistemas sépticos

ESTRATEGIAS DEL SANEAMIENTO AMBIENTAL

Formas de materia o energía cuya presencia, evacuación o liberación pueda causar daños a la biota.�

¿Qué es un

contaminante?

• Evacuación de efluentes con temperatura elevada
• Evacuación de sustancias tóxicas
• Residuos solidos
• Dióxido de azufre (lluvia ácida)

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Fuentes de contaminación de las aguas

1. Puntuales
2. Difusas: agro tóxicos y fertilizantes

¡El agua es un

recurso natural!

Tipos de agua según sus contaminantes

Aguas residuales domesticas ó aguas negras:

• Excretas
• Aseo de la cocina y limpieza de la casa.
• Aseo personal
• Contienen restos de jabones, lejías, detergentes y grasas

Aguas Blancas:

• Procedencia atmosférica (lluvia, nieve, o hielo).
• Riego y limpieza de lugares públicos (parques, plazas, calles).

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Aguas residuales Industriales:

• De procesamientos en fabricas e industrias
• Contienen aceites, ácidos, grasas, detergentes.
• Productos y subproductos de origen mineral, químico, vegetal o animal.

Aguas residuales Agrícolas:

• Proceden de las labores agrícolas en zonas rurales.
• Suelen participar de las aguas domesticas utilizadas para riego agrícola, con o sin tratamiento previo.

Mareas negras:

• Provienen del vertido de petróleo por pérdidas directas de este hidrocarburo
• Las operaciones de limpieza y lastrado de las plantas petrolíferas constituyen la fuente de contaminación marina mas importante

HIDRÓSFERA

Propiedades del agua

• Congelación 0°C, ebullición 100°C
• Hielo 0,917 g/cm³, agua dulce 1g/cm³
• Elevado calor especifico
• Alto calor de vaporización
• Elevada tensión superficial
• Gran capacidad absorbente
• Gran disolvente
• No permanece estacionaria, gracias a la gravedad y la energía solar.

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70%

Proceso que describe la ubicación y el movimiento del agua en nuestro planeta.

Es un proceso continuo en el que una partícula de agua evaporada del océano vuelve a este después de pasar por las siguientes etapas…

Ciclo

Hidrológico

ETAPAS DEL CICLO HIDROLÓGICO:

1. Precipitación
2. Evaporación
3. Evapotranspiración

1.1 Evapotranspiración potencial

1.2 Evapotranspiración real

• Escorrentía

4.1Escorrentía superficial

4.1.1 Escorrentía subsuperficial

4.2 Escorrentía subterránea

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CICLO HIDROLÓGICO

Escorrentía subterránea:

El término «brote de enfermedad hídrica» hace referencia a cuando dos o más personas experimentan una enfermedad similar después de ingerir agua potable, y cuando la evidencia epidemiológica implica al agua como fuente de enfermedad.

La calidad

del agua y

la salud

Organismos patógenos

en agua:

• Bacterias
• Virus
• Protozoarios
• Algas

Efectos de productos químicos:

Aquellos procesos biológicos, especies y/o comunidades de organismos que sirven para evaluar cualitativamente la calidad o estado de un ecosistema y la forma cómo éste evoluciona,

BIOINDICADORES

• Saturación de oxígeno.
• Condiciones de anoxia.
• Condiciones de pH.
• Estratificación térmica y de oxígeno en la columna de agua.
• Turbulencia del agua.
• Proceso de mezcla entre el hipolimnio y el epilimnio en cuerpos lénticos.
• Eutrofización natural.
• Grado de mineralización del agua.
• Presencia de hierro, sílice y calcio.
• Sedimentación.

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Una especie en concreto

Una población o una comunidad de distintos organismos

Determinaciones analíticas básicas del agua:�calidad química del agua.

• O2 disuelto
• Nitrógeno
• pH
• Conductividad
• eléctrica
• Temperatura
• Bacterias coliformes

ENFERMEDADES TRANSMITIDAS POR EL AGUA

Helmintiasis intestinales (ascariasis, tricuriasis, anquilostomiasis):

• Enfermedades parasitarias en las que una parte del cuerpo está infestada de gusanos, como las lombrices intestinales, las solitarias o los nematodos.
• 133 millones de personas padecen infecciones de helmintos intestinales, que a menudo tienen consecuencias graves como alteraciones cognitivas, disentería importante o anemia.
• 9400 defunciones cada año.
• El acceso a los servicios de agua potable, saneamiento y el mejoramiento de las prácticas de higiene pueden reducir la morbilidad por ascariasis en un 29% y la morbilidad por anquilostomiasis en un 4%.

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Leptospirosis:

• Enfermedad infecciosa de animales domésticos, ratas y especialmente ganado, animales de especie porcina y perros causado por espiroquetas del genero Leptospira y caracterizado por ictericia y fiebres.
• Se transmite a humanos por contacto directo con la orina de animales infectados o por contacto con ambientes contaminados con orina, como la superficies del agua, suelos y plantas.

Arsenicósis:

• La exposición prolongada a través del consumo de agua y alimentos contaminados puede causar cáncer y lesiones cutáneas. 
• En Bangladesh, entre 28 y 35 millones de personas consumen agua con elevados índices de arsénico.
• Argentina, Bangladesh, Chile, China, India, México, Tailandia y los Estados Unidos, se han encontrado aguas subterráneas contaminadas con arsénico.
• Prevención: reducir el consumo de agua con elevados índices de arsénico, buscando fuentes alternativas.

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Criptosporidiosis:

• Infección por Cryptosporidium. El síntoma principal de la infección es diarrea acuosa, a menudo con otros signos de malestares gastrointestinales.
• Ingesta de alimentos o agua con contaminación fecal (agua de piscinas, bañeras, parques acuáticos, lagos o arroyos), el contacto interpersonal directo o la diseminación zoonótica.

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El agua Potable

Aquella adecuada para consumo humano y para todo uso doméstico habitual, incluida la higiene personal. Características:

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• Limpia
• Pulcra
• Inodora
• Insípida
• Incolora
• Sin partículas que la hagan turbia
• Debe tener minerales (I, Na, Cl)

USOS DEL AGUA

• Doméstico
• Agrícola
• Uso industrial
• Corrientes superficiales
• Pesca

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POTABILIZACIÓN

DEL AGUA

Potabilización del agua de fuentes subterráneas:

Si es el caso de una napa extraída de poca profundidad, existe el riesgo de que haya sido expuesta a algún tipo contaminación química o biológica

Si se extrajo de una fuente profunda, este proceso de purificación resulta más simple y confiable, ya que presenta un proceso de filtración natural

Potabilización del agua de fuentes superficiales:

Al estar más expuesta a sustancias dañinas, presenta un sistema más complejo de potabilización. La calidad del agua extraída va a estar ligada además a las diferentes variables que pueden afectar el proceso.

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Lo que no se pudo eliminar en una etapa, se desecha durante la siguiente, hasta lograr limpiarla completamente.

SISTEMAS DE CAPTACIÓN

Captación en Embalses:

Las torres se construyen con diversas tomas a distintas alturas.

Las maniobras de apertura y cierre de estas tomas, se realizan con compuertas reguladoras.

Para proteger dichas compuertas se disponen de rejas de desbaste.

La cota del punto de toma varia en función de la calidad del agua.

Captación de ríos:

Si el caudal es pobre habrá que aprovechar una pequeña presa.

Debido a la velocidad del agua, aumentan los arrastres de flotantes, sólidos, arenas, maleza, etc. Se suelen colocar rejas de desbaste en las propias tomas, tanto para gruesos, como para finos.

Si la calidad del agua del efluente es mala, se puede montar en la propia toma del río alguna instalación de dosificación de reactivo

Captación en mar:

«Osmosis Inversa»

De cada 3Lts de agua salada se genera 1L de agua dulce.

Otros procesos de desalinización:

• Destilación
• Congelación
• Evaporación relámpago
• Formación de hidratos

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ÓSMOSIS NATURAL

ÓSMOSIS INVERSA

Una planta de ósmosis inversa necesita procesar un volumen de agua de mar de hasta tres veces mayor que la cantidad total de agua desalinizada que se obtendrá al final. Por eso el diseño de los pozos o sistema de captación debe considerar este factor para su capacidad.

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1. Microfiltración

2. Ósmosis Inversa

3. Acondicionamiento de pH

Proceso estándar de

Potabilización del Agua

1. Toma: Aquí se capta el agua. En ella se encuentra un sistema de rejas y compuertas que retienen los materiales de gran tamaño (palos, maderas, plásticos, etc.) Para evitar que entren al acueducto o canal abierto que conduce el agua hacia el establecimiento potabilizador.

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2. Presedimentador: Aquí, el agua circula lentamente para que la arena y otros sólidos pesados en suspensión, caigan al fondo. El agua con menos material suspendido, pero todavía turbia, se desborda por la parte superior de las piletas y pasa a otra etapa.

3. Agregado de coagulantes: Las partículas en suspensión que no caen por su propio peso y son tratadas con productos químicos (cal y sulfato de aluminio) para que se agrupen en pequeñas pelotitas llamadas flóculos.

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4. Floculador: En este equipo el agua cambia de velocidad y se agita con paletas o canales en forma de serpentín que permite que los flóculos pequeños se mezclen y formen flóculos más grandes y pesados.

5. Sedimentador: Grandes piletas permiten que los flóculos, ya grandes, caigan al fondo por su propio peso. En el tramo final de las piletas hay vertederos que toman las capas superiores de agua más clara y la envían al siguiente equipo.

6. Filtro: Todo lo que no precipitó en el sedimentador es retenido en el filtro. Los filtros son piletas con un manto de arena y piedritas que retienen partículas, microorganismos y flóculos que no precipitaron en el sedimentador. El agua entra por encima del filtro y por efecto de su peso, cae por el manto filtrante hacia abajo. El agua clara que sale es enviada mediante cañerías a la etapa de desinfección.

7. Reserva y desinfección: En un gran tanque el agua limpia se acumula y desinfecta para ser distribuida a los usuarios. La desinfección se hace con cloro, que es una sustancia que elimina todas las bacterias que aún quedan.

RECUPERACIÓN DE LAS

AGUAS DE PROCESO

En la fase de potabilización, las aguas más cargadas van a proceder de las purgas que se dan a los decantadores, y que van a tener una concentración variable de sólidos, en función de la calidad del agua bruta, y del correcto funcionamiento de los decantadores.

El agua procedente de los lavados de los filtros, ya sean de arena o de carbón, va a suponer un volumen a tratar más elevado, y en menos tiempo

1. Minimizar las perdidas de agua
2. Protección de cauces públicos

objetivo

Una planta tipo incluye:

• Desarenador
• Un tratamiento físico químico (coagulación, floculación).
• Una decantación.
• Un tratamiento de la línea de fangos, que incluya espesador y deshidratación del mismo.

Unidades necesarias para

la recuperación del agua

PLANTA DE TRATAMIENTO ANGOSTURA

FUENTE DE ABASTECIMIENTO

RÍO ORINOCO

Por ser una fuente superficial y teniendo en cuenta su alta turbiedad, especialmente al inicio y durante el período de lluvias, su calidad tiende a ser variable, muy susceptibles a los cambios ambientales, conteniendo baja concentración de minerales, presentando eventualmente materia orgánica productora de olores y sabores y se encuentra expuesta a descargas de distintas índoles producto de las actividades humanas.

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CAPTACIÓN BALSA TOMA ANGOSTURA

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La captación consiste de una balsa flotante ubicada en el río Orinoco, con cuatro equipos en funcionamiento. El agua cruda es transportada a la Planta de Tratamiento mediante una aducción de 1.0 Km aproximadamente

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ADUCCIÓN ANGOSTURA

• Sulfato de Aluminio: permite disminuir la turbidez del agua mediante la precipitación y eliminación de materia en suspensión. En nuestros ríos pueden llegar desde 80, hasta incluso 200 NTU.

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• Cal Hidratada: para acondicionar el pH del agua entre los rangos de 7 hasta 7.5 esto además de hacerla apta para nuestro consumo también protege el sistema de tuberías ante las corrosiones por pH extremos.

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• Cloro: presentado en bombonas de 1 tonelada, el cloro se combina con el agua no tratada formando Acido Hipocloroso el cual es el componente activo para la eliminación de bacterias de carácter hídrico.

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• Coadyuvante de Sulfato de Aluminio: cuando las aguas son muy turbias. Costoso.

AGREGADOS

COAGULACIÓN

Cl + Al₂(SO₄)₃

Se forman los microflocs donde empieza el proceso de clarificación y desestabilización de las partículas.

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Se utiliza una agitación rápida mecánica o mayormente con la velocidad de entrada del agua cruda y la reacción de los productos químicos es suficiente para que ocurra el proceso.

FLOCULACIÓN

Los floculos tienen forma, tamaño y densidad adecuado los cuales forman coloides que neutralizan la turbiedad inicial del agua entrante.

Es afectada por

• gradiente de velocidad; ya que la velocidad de floculación es directamente proporcional a la velocidad de agitación.
• Tiempo de agitación; ya que requiere de un tiempo mínimo para lograr la aglomeración de partículas, existiendo también un tiempo máximo, después del cual se romper los floculos y el proceso se revierte.

Ocurre inmediatamente después de la coagulación, el proceso se ayuda con mezcladores lentos tipos paleta.

SEDIMENTACIÓN

Los floculos por diferencia de densidad sedimentan en el fondo efectuándose la clarificación apreciable en un 80% del rendimiento del proceso. A la salida de los sedimentadores se deja un residual de cloro, que debe garantizar la calidad bacteriológica de las aguas tratadas en los sitios más alejados de la red de distribución del acueducto.

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Dependiendo de las características naturales del agua cruda en cuanto a la alcalinidad, se inyecta o no cal a la salida de los sedimentadores, con la finalidad de adecuar el pH final a valores permisibles dependiendo de su alcalinidad inicial.

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En Angostura se cuenta con 4 sedimentadores.

Sedimentador de planta Modular

Sedimentador Angostura

Las partículas en suspensión que no sedimentaron por diferencia de gravedad son eliminadas en la filtración en lechos de material filtrante compuesto por antracita y arena.

El lavado de los filtros en la planta modular se realiza con agua tratada. Una vez colmado el filtro, desde que comienza su funcionamiento hasta el momento del lavado se denomina carrera de filtración.

En Angostura se cuenta con 12 filtros.

FILTRACIÓN

Galería de filtros Angostura

EL sistema Angostura posee tres estaciones de bombeo: Sabanita, Agua Salada y Caja de Agua.

BOMBEO

LA SABANITA

4 equipos verticales (motor y bomba) tipo vertical, de los cuales tres se encuentran en servicio y un cuarto de reserva. Q 140L/s. Se distribuye por tuberías de Hierro Fundido de 12 y 16"

AGUA SALADA

3 equipos verticales, Q 120L/s. Se distribuye por tuberías de Hierro Fundido de 16".

CAJA DE AGUA

3 equipos verticales, Q 100L/s. Transporta el agua tratada por tuberías de Hierro Fundido de 16"

Desde la Torre Toma ubicada en el río Orinoco de hasta la Planta de Tratamiento Angostura existe una tubería de aproximadamente 1.290 metros de longitud y ᶲ 30” de diámetro con una capacidad de 1.200 L/s.

ADUCCIÓN

ALMACENAMIENTO

Estanque J Caja de Agua

Estanque k Caja de Agua

Cap. 4.000 M3

Cap. 515 M3

RED DE DISTRIBUCIÓN

RED LA SABANITA

Distribuye el fluido en los sectores: ubicados en la av. España Av. San Salvador, San Simón, Las Campiñas, El Algarrobo, La Esperanza, Agosto Méndez, Los Aceiticos, Las Piedritas, Grimaldi, Peñón Negro, La Lucha, Llano Alto, Jerusalén, David Morales Bello

RED AGUA SALADA

Distribuye el fluido en los sectores: ubicados Distribuye el fluido en los sectores: ubicados La Toma, El Edén, Los Coloraditos, Perú Viejo, Las Flores, Barrio Libertad, La Ceiba, Agua Salada, Zanjo note, La Arboleda

RED CAJA DE AGUA

Distribuye el fluido en los sectores: Viejo, Los Cerritos, La Shell, Puerto Escondido, Amores y Amoríos, Rómulo Gallegos ubicados en Casco Histórico, Perro Seco, El Zanjón, Cerro El Zamuro, Adyacencias de la Ciudad, Los Corrales, El Merecure, Hipódromo, La Dinamita

La captación consiste de una Balsa Toma con tres compuertas, ubicada en el río Caroní. En el embalse de Gurí, el agua cruda es transportada por gravedad a la planta en tuberías de acero de 84”, 54 “y 30 “. Cap. Captación. 5.000 LPS

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Guri se nutre del rio Caroní pero el tratamiento varia, al ser un embalse no hay movimiento y arrastre de materia por lo tanto el agua será más clara. El tratamiento de esta agua es más complejo debido a los altos niveles de materia orgánica, además del Sulfato de Aluminio, la Cal y el Cl, se le agrega Soda Cáustica.

PLANTA DE TRATAMIENTO TOCOMITA

Es la unidad de contacto rápido donde se mezclan los productos químicos utilizados en la potabilización del agua, dicha unidad no posee mezcla lenta por las características del afluente.

CÁMARA DE CONTACTO

Desde el 2007 se inicia la rehabilitación de la Planta Tocomita, finalizando el 23/10/2010. El sistema de filtros de gravedad fue cambiado totalmente a filtración Leopold con inyectores de aire, con la finalidad de lograr el caudal de diseño 1500 l/s.

Cámara de contacto Planta Tocomita

ESTACIÓNES DE REBOMBEO

Estación de Rebombeo Tanque C

Estación de Rebombeo Tanque B

Fundamento

Consiste en activar el poder de desinfección del producto utilizado en planta. Basado en normativas de la Organización Mundial de la Salud y leyes vigentes de la República Bolivariana de Venezuela.

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Justificación

• La desinfección es inhibida en la red debido a las maniobras, paralizaciones de servicio, puntos ciegos y colchones de aire.
• La corrosión y culminación de vida útil de las tuberías producen descomposición con olor y sabor desagradable del agua.
• El crecimiento no planificado de los centros poblados, colapsa los servicios de agua blanca en las redes.

PROPUESTA DE

MEJORA EN

LA RED DE

DISTRIBUCIÓN

POST-TRATAMIENTO EN HIDRANTES

Hay ocasiones donde el agua a pesar de tener un buen tratamiento sale contaminada, esto se debe a la corrosión de las tuberías, averías de las mismas, falta de agua (la tubería con aire se contamina y oxida), el Cl no se activa para realizar su poder bactericida.

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ACCIÓN

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Limpieza de Hidrantes

Requiere del cálculo del caudal al inicio de la descarga y determinar los análisis fundamentales: pH, cloro, turbidez, alcalinidad y hierro y compararlos con los realizados al final de la limpieza, para obtener la eficiencia del proceso.

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Fuerte Cayaurima

Ciudad Bolívar

Av. 5 de Julio

Entrada Br. La Lorena

Ciudad Bolívar

Universidad Bolivariana

Ciudad Bolívar

"Una sociedad no solo se

mide por lo que crea,

si no por lo que se niega a destruir"