GRUPO TAR. Propuesta de Trabajo. Turbidez de agua en El Puerto de la Cruz.

Transcripción

1 GRUPO TAR Propuesta de Trabajo. Turbidez de agua en El Puerto de la Cruz.

2 ÍNDICE 1. Quiénes somos? Proyectos ejecutados por el Grupo-TAR Limpieza de Agua en Cantillana Pruebas estáticas Determinación de tiempos de retención en tubería, dosis mínimas, y número de lavado Ensayo piloto en tuberías reales de 5m en las instalaciones de servicios de aguas municipales Solución técnica adoptada Resultados gráficos de la limpieza química en agua de Cantillana Proyecto de Valencia del Ventoso Solución técnica adoptada en Nerva, Huelva Propuesta de Trabajo en El Puerto de la Cruz Temporización de la actividad contratada..19 1

3 1. Quie nes somos? El Grupo-TAR es un grupo de investigación de la en Ingeniería del Agua dirigidos por Julián Lebrato Martínez con líneas de investigación en: Depuración Biológica de Aguas - Tratamientos del Agua - Calidad de Agua de Ríos - Indicadores Biológicos - Microbiología del Agua Ingeniería del Agua Posible Saneamiento de Aguas Negras Tratamiento de Aguas de Consumo Humano Tenemos una visión global de los sistemas naturales y los modificados, con capacidad de diseñar las compensaciones necesarias para naturalizarlos y obtener una respuesta más sostenible. Ofrecemos limpiezas químicas de tuberías de abastecimiento para la eliminación de las incrustaciones de hierro y manganeso, control de los niveles de metales disueltos y mantenimiento de la calidad del agua potable en la red. 2 La presencia de hierro y manganeso en las aguas de abastecimiento público supone un grave problema para el mantenimiento de unos niveles óptimos de calidad. La oxidación de los estados solubles de los dos metales da lugar a la formación de precipitados que confieren mal sabor y color al agua, y pueden llegar a obstruir las tuberías. La limpieza química de la red de distribución utilizando tratamiento químico suave con coste económico asumible es un método adecuado para la eliminación de las deposiciones de Fe y Mn, y para el control de las concentraciones de ambos metales disueltas en el agua.

4 2. Proyectos ejecutados por el Grupo- TAR: Se ha realizado la limpieza del sistema de abastecimiento de aguas de los municipios siguientes: - Cantillana, Sevilla. Arteria principal, y depósitos generales. - Brenes, Sevilla, se limpió la tubería principal. - Valencia del Ventoso, Badajoz, se limpiaron todas las tuberías de abastecimientos, los depósitos, la conexión con el pantano, se diseñó la toma superficial de agua del mismo, y se optimizo la potabilizadora existente. - Nerva, Huelva. Se hizo el estudio técnico sin llevar a cabo la limpieza. - Calpe, Alicante. Se hizo el estudio tecnico sin llevar a cabo la limpieza Limpieza de Agua en Cantillana Pruebas estáticas. Ensayo en laboratorio del comportamiento del sistema frente a diferentes ataques químicos: 3 Ilustración 1 Muestra inicial de ensayo.

5 Ilustración 2 Diferentes ensayos realizados Determinación de tiempos de retención en tubería, dosis mínimas, y número de lavado. Se lleva a cabo un montaje de un ensayo a escala piloto en las instalaciones del Grupo TAR. Para ello, se tomó un tubo de vidrio untado con fango procedente de las tuberías de abastecimiento de la población a proyecto y se conectó a una toma de agua. 4 Ilustración 3 Preparación del ensayo piloto.

6 Resultados tras las diferentes limpiezas en la tubería piloto. Ilustración 4 Primera limpieza. 5 Ilustración 5 Segunda limpieza.

7 Ilustración 6 Tercera limpieza. Donde se produce prácticamente el desprendimiento de toda la capa de fangos. Ilustración 7 Muestras de agua obtenidas en cada una de las limpiezas. 6

8 Ensayo piloto en tuberías reales de 5m en las instalaciones de servicios de aguas municipales. Trabajo de campo en tuberías reales ensambladas 5 o 6 m para el ajuste del tratamiento de limpieza química en condiciones reales. Ilustración 8 Tubería de 5 m piloto. 7 Ilustración 9 Estado de la tubería antes del ataque.

9 Ilustración 10 Resultado de recogida en arqueta del primer lavado. Ilustración 11 Resultado de recogida en arqueta del segundo lavado. 8

10 Solución técnica adoptada. Para realizar la limpieza de toda la red de abastecimiento, se dispusieron depósitos de agua potable disponibles que se encontraban a una cota más alta que el resto del pueblo, esto permitió distribuir por gravedad sin necesidad de disponer de ningún elemento de bombeo. En los puntos que no tengamos cota, lo haremos con camiones cisterna o similares. Los depósitos se llenaron de agua corriente hasta la mitad de volumen, después se añade el reactivo de limpieza necesaria para conseguir la dilución óptima, y luego se llenó hasta el volumen final de agua determinado en los ensayos previos, y cubicado para la instalación de tuberías a limpiar en cada caso. Posteriormente, se procede a llenar las tuberías, mediante la apertura y cierre de válvulas correspondientes, aplicando el tiempo de retención que estimado. Finalmente, se llevará a cabo el vaciado, abriendo los desagües, para así mezclar el agua con reactivo, con agua corriente, a efectos de provocar su dilución y minimizar el posible impacto derivado. 9

11 Resultados gráficos de la limpieza química en agua de Cantillana. Ilustración 12 Primera limpieza de tuberías. 10 Ilustración 13 Segunda limpieza de tuberías.

12 Ilustración 14 Tercera limpieza de tuberías. Ilustración 15 Repasadao de paredes del depósito de abastecimiento. 11 Se pueden observar los resultados óptimos del proyecto.

13 2.2. Proyecto de Valencia del Ventoso. Ilustración 16 Salida de aguan en la arqueta princpal de la conducción de abastecimiento municipal tras la primera limpieza. 12 Ilustración 17 Salida de agua tras la segunda limpieza.

14 Ilustración 18 Salida de agua tras la tercera limpieza (el burbujeo corresponde a exceso de reactivo de limpieza al estar ya la tubería limpia, sin problemas sanitarios.) A continuación se muestra la limpieza del depósito de abastecimiento, en el que se pueden apreciar notablemente las mejoras. 13 Ilustración 19 Estado inicial del depósito con el tratamiento químico de limpieza.

15 Ilustración 20 Estado final del depósito tras la limpieza Solución técnica adoptada en Nerva, Huelva. Para eliminar las causas que dan origen a la entrada de hierro y manganeso en las tuberías de abastecimiento y distribución de agua de la población de Nerva, Huelva: Las condiciones que se dan en el embalse de Nerva se deben principalmente a la propia naturaleza de los elementos en cuestión, hierro y manganeso, cuya composición fundamental en la que los encontramos son las de Fe2O3 y MnO2. En las aguas subterráneas su presencia se atribuye a la disolución de rocas y minerales. 14 Tanto en la Atmósfera, superficie del suelo, suelo poroso, y subsuelo, son un modelo de condiciones para la disolución de minerales de Hierro y Manganeso. En la situación en la que nos encontramos, el hierro (Fe) y el Manganeso (Mn) disueltos en el agua del embalse, toman el oxígeno disuelto de la superficie

16 (medio oxidante), pasando a óxido de hierro y óxido de manganeso, precipitando al fondo (medio reductor), que por su menor concentración de oxígeno y la presencia de microorganismos consumidores del mismo, reduce al Hierro y al Manganeso. Siendo mayor la concentración de estos a más profundidad. En épocas de sequía esta concentración será aún mayor. La presencia de los elementos acarrearán problemas como: Modificación del aspecto del agua (turbidez y sabor metálico). Formación de manchas en las instalaciones de fontanería y en la ropa lavada. Desarrollo de microorganismos Clonothrix, Crenothrix y otras especies afines. Atascamientos en las tuberías de distribución. Ilustración 21 Método de reducción de metales. 15 A la vista de los resultados del estudio, se plantean las siguientes conclusiones: El punto de toma del agua, por medio de un tubo a 1,5 m de profundidad de la lámina del agua, no permite una captación de más calidad que esté en superficie y más oxigenada.

17 La concentración de Hierro y Manganeso cualitativamente es mayor en el punto de toma del agua del depósito regulador, que en la superficie del embalse. agua antes de ser bombeada no supone una reducción de la concentración Hierro (Fe)-Manganeso (Mn), ya que luego vuelve a embalsarse en el depósito regulador. Al ser el depósito de dimensiones reducida, las condiciones ambientales (temperatura, lluvia, vientos, ) a las que se ve sometido, tienen una incidencia mayor. El agua se evapora con facilidad, aumentando la concentración de los elementos anteriores, al mismo tiempo la incidencia del sol favorece la formación de un caldo de cultivo, que le confiere al agua unas condiciones desfavorables. En base a estas conclusiones, planteamos la siguiente reforma del sistema de captación de agua del embalse: Diseño de una nueva toma, que capte el agua en superficie, donde el medio este más limpio y sea de más calidad. Eliminación del depósito regulador y que el agua sea directamente bombeada a la ETAP. Limpieza de la Tubería de transporte Embalse-ETAP. 16 Ilustración 22 Solución adoptada.

18 Es muy importante la eliminación de hierro y manganeso en todas las instalaciones de abastecimiento de agua, debido a que propician el crecimiento de grupos bacterianos potencialmente perjudiciales para la salud. 17

19 3. Propuesta de trabajo para agua de abastecimiento en Puerto de la cruz. Limpieza de conducciones. 1. Ensayo en el laboratorio TAR con muestra de agua problema y sólidos incrustados en tuberías y depósitos de Puerto de la Cruz, 10 L enviados por mensajería urgente. - Determinar la causa de la turbidez, posible hierro y manganeso, para definir y diseñar las actuaciones en base a los resultados del citado ensayo. 2. Trabajo en campo, en el municipio de Puerto de la Cruz. - Ensayo en tubería de 5 metros con tramos de las mismas que hayan sido sustituidas por el Servicio de Aguas de Puerto de la Cruz, impregnadas de polvo de los depósitos y conducciones. - Verificación del Protocolo de limpieza de tuberías ensayado en laboratorio Diseño de actuaciones en limpieza de tuberías. - Determinación de zona de limpieza servida por un depósito cercano para la preparación del tratamiento y canalización a las conducciones. - Plan de trabajo: Corte de agua de 10 horas. En las 8 primeras horas se realiza la primera limpieza química. Durante la 9ª hora la segunda limpieza química. Y la 10ª hora la tercera limpieza química. Restitución del servicio, los ciudadanos dejaran correr el agua hasta que dejen de salir las ultimas aguas turbias de sus propias conducciones domésticas. 4. Solución técnica de los problemas que originan la turbidez del agua. - Trabajo en embalse y/o pozos de suministros de agua. - Diseño de actuaciones para aireación in situ de la toma de agua que favorezca la no disolución de hierro y manganeso y por tanto su entrada en el sistema de abastecimiento. 5. Expansión de la limpieza química de tuberías a todos los barrios implicados. - Formación a los operadores de agua del sistema y diseño de actuaciones posteriores.

20 4. Temporizacio n de la actividad contratada. El grupo TAR diseñará el plan de actuaciones específico para el problema estudiado en una semana a partir de la recepción de las muestras de agua y la firma del contrato correspondiente. A partir de la siguiente semana el grupo TAR podrá desplazar los técnicos necesarios para trabajar in situ con los técnicos y operadores del sistema, de acuerdo al plan elaborado previamente. 19