TP_S1.16

7/25/2019 TP_S1.16

http://slidepdf.com/reader/full/tps116 1/25

Facultad de Ciencias del Ambiente y la SaludSANEAMIENTO I

Curso 2016

- 1 -

PRÁCTICO Nº1:

ESTIMACIÓN DE CURVAS DE CONSUMO DE AGUA

1.- Determine la población al año 2050 si de los datos censales resulta que en el año 1980 la

población fue de 170235 hab. y en el año 1990 resultó de 201345 hab. Utilizar los métodos

aritmético y geométrico. Compare los resultados.

2.- En función a los datos obtenidos por encuestas se obtienen valores de población para el

presente año de: 10532 familias, de las cuales el 70 % están compuestas por 4 integrantes. Del

resto el 50 % están compuestas por 5 integrantes y el sobrante por 3 integrantes. Si por

persona se establece una dotación de 350 litros por habitante por día, establecer el consumo

diario del sistema.

3.- De acuerdo a los valores poblacionales determinar por el método de saturación el consumo

medio diario al horizonte de proyecto que se deberá tratar en una planta potabilizadora si de

los periodos censales, establecidos en 10 años, se encuentra que:

P2 = 15300 hab P1 = 12350 hab P0 = 8400 hab

La dotación establecida para el sistema es de 300 litros por habitante por día. El horizonte de

proyecto es de 30 años.

4.- Una población tiene 28000 habitantes hoy y se estiman 35000 en 20 años. El consumo a la

fecha es de 16000 m3 /dia y la planta tiene un horizonte de proyecto de 19000m3 /dia.

Suponiendo K constante, en que año la planta llega a su máxima capacidad de diseño.

5.- Utilizando los datos del ejercicio Nº 3, determinar mediante el crecimiento declinante ó

decrecimiento, la población para un período de 30 años a partir de la fecha.

6.- Determinar la capacidad diaria de un sistema al horizonte de proyecto de 30 años para unapoblación que, de acuerdo a datos censales tomados con un intervalo de 6 años, se tienen los

siguientes valores en miles de habitantes: 1990= 5.3 ; 1996 = 31.4; 2002 = 105.7. La dotación

establecida para el cálculo es de 350 litros por habitante por día. Utilizar el método de la curva

logística o de saturación.

7.- La siguiente tabla presenta los consumos horarios de una comunidad:

Periodo (horas) 0-3 3-6 6-9 9-12 12-15 15-18 18-21 21-24

Caudal (m3 /h) 300 450 800 1200 700 750 950 500

7/25/2019 TP_S1.16



Curso 2016

- 2 -

Si se toma en cuenta que el 10% del caudal impulsado se utiliza para el riego de plazas y

parques y existe un 0.5% de pérdidas no controladas, determinar a qué población se abastece

durante una semana con los valores recomendados por la OMS. Establecer Valores máximos,

medios y coeficiente

8.- Determinar consumos máximos, medios y alfa, para el siguiente registro de un día:

Hora registro 0 2 6 9 10 12 13 18 20 23

Caudal (m3 /h) 550 250 450 900 1000 1500 1600 850 950 600

9.- si el Caudal medio diario anual de un poblado es 1000m3 /h, determinar el caudal que debe

utilizarse en la distribución, si1

= 1.5 y2

= 1.2.

10.- Un complejo turístico dispone de 70 habitaciones con baño privado, restaurante de 50m2,

piscina de 3.50m x 8.00m x 1.50m. Determinar la demanda diaria de agua y establecer la

cantidad de habitantes equivalentes.

11.- Se debe proyectar el sistema de abastecimiento de un colegio albergue en zona rural. El

mismo es mixto, con cursos de educación primaria más salas de 4 y 5 años. Los alumnos

vuelven los fines de semana a sus casas.

12.- Determinar los consumos diarios de agua de un hospital regional, que presenta una

cobertura similar al hospital de Piedra del Águila y su zona de influencia. Determinar también

los volúmenes de reserva para protección contra incendios.

13.- Determinar para los ejercicios Nº 7 y Nº 8 si es necesario disponer de un volumen de

reserva para garantizar la continuidad del servicio de los sistemas de abastecimiento

presentados, considerando que las tablas de consumo corresponden al día de máxima

demanda.

14.- Determinar el funcionamiento del sistema de impulsión en caso de que resulte inviable

disponer de un volumen adicional de reserva para el caso anterior.

7/25/2019 TP_S1.16



Curso 2016

- 3 -

PRÁCTICO Nº2:

ESTIMACION DE CAUDALES DE CURSOS DE AGUA

1.- Determinar el caudal que circula por una canal rectangular de hormigón de 0.60m de basepor 0.40m de profundidad. El tirante de agua es de 0.30m. El tiempo registrado de un flotador

entre dos puntos distantes 50m fue de 10s.

2.- Aforar un canal trapezoidal de 1.20m de ancho de solera, con taludes laterales de 45º. El

tirante de agua es de 0.45m, y la velocidad promedio se estableció en 2.5m/s. Determinar la

variación de caudal para un aumento del 20% del tirante.

3.- Un vertedero rectangular de 0.90m de cresta, presenta una carga de 0.35m. Calcular Q.

4.- Se quiere determinar el Q de un canal mediante aforo químico. Para tal fin se usa una

solución de ClNa al 10% P/V, que se agrega a razón de 10ml/s. La concentración de cloruros

aguas arriba del río es de 15ppm y las determinaciones efectuadas después del agregado de la

solución concentrada dan un valor promedio de 85mg/l de Cl -.

5.- Un canal de sección rectangular cuyo ancho es de 0,80m y el tirante de agua es de 0,20m

es aforado con flotadores de superficie, obteniéndose una velocidad superficial promedio de

0,3pie/s. Obtener el caudal y expresar el resultado en m3 /min. ¿Cuál será el nuevo caudal si el

tirante de agua desciende 2cm?

6.- Se quiere establecer el caudal de un río por el método de flotadores superficiales. La

velocidad máxima superficial obtenida es de Vs = 0.1m/s, el valor de es igual a 0.0004 y es

igual a 0.0007, el ancho medio del río es de 10m y el perfil de profundidad del río es el

siguiente:

7.- Aforar una cañería funcionando a sección parcialmente llena. El diámetro del caño es de 6”.

¿Qué caudales se determinarán si el espacio libre de caño es del 50 y 25 % del diámetro?

7/25/2019 TP_S1.16



Curso 2016

- 4 -

8.- La salida de excedente de un tanque se realiza por una cañería que descarga a un drenaje

natural. El caudal de salida debe ser aforado por el método de coordenadas. El eje de la cañería

se encuentra a 0.65m del nivel de piso y el diámetro de la misma es de 5”. La distancia en

horizontal medida con cinta es de 0.85m. Determinar Q.

9.- Establecer el caudal de un canal con perfil media caña de 0.50m de ancho, si la velocidad

superficial es 1.5m/s para un tirante de agua de 0.15m.

10.- Determinar el gasto mediante un vertedero rectangular de 3 escotaduras con anchos de

cresta de 0.60m cada una, que presenta una carga sobre la misma de 0.25m.

11.- Establecer el gasto aforado por un vertedero trapezoidal de 2 escotaduras de 0.50m de

cresta cada una y talud de 60º (medido respecto de la horizontal) para una lectura de H 0.15m.

12.- El caudal que circula por un canal que ingresa agua para su tratamiento debe ser

determinado utilizando una compuerta plana. El ancho del canal es de 0,55m y su profundidad

es de 0,75m. Si la descarga es ahogada y el nivel de agua arriba de la placa es del 80% de su

profundidad, determinar los caudales para una carga hidráulica de 0.30m y 0.45m, si la

abertura de compuerta es de 0.20m.

13.- Dimensionar una placa orificio para un canal de las siguientes dimensiones: ancho 0.60m,

profundidad 0.40m. La velocidad aguas arriba del lugar donde se instalará la placa es de

0.30m/s. A qué profundidad respecto al pelo de agua se deberá ubicar el centro del orificio para

determinar un caudal de 0.05m3 /s, siendo el valor para corrección de 0,97. (R = H/4)

14.- Cuál será el nivel de columna de agua por encima de un vertedero rectangular sin

contracciones ubicado en un canal de 0.90m de ancho, si se pretende aforar un caudal de

0.10m3 /s. Si el canal posee una profundidad de 0.60m, ¿será de utilidad dicha placa?

15.- EN un vertedero tipo Francis con dos contracciones laterales, se determinó un altura de

carga hidráulica máxima sobre la cresta de 0.22m asociada a un caudal de 0.11m3 /s.

Determinar el ancho de la cresta, dimensiones del vertedero, ancho del canal. Establecer si

podría utilizarse un vertedero tipo Thompson para la misma situación.

16.- El caudal de un arroyo determinado por aforo químico resultó 300m3 /min. En el

procedimiento se incorporó 1500l/min de trazador con una concentración de 250ppm.

Determinar el valor encontrado en el punto de control aguas abajo. Explicar qué ocurre si al

verificar este aforo 1.000m aguas abajo del primer muestreo y se obtiene una concentración de

35.5ppm para un caudal de 310,70m3 /min.

7/25/2019 TP_S1.16



Curso 2016

- 5 -

17.- Un canal de 1.20m de ancho es aforado por una compuerta presenta un tirante aguas

arriba de 0.80m y aguas abajo de 0.20m. El ancho de compuerta es de 0.75m y la apertura de

0.30m. Determinar el caudal aforado.

18.- Si el nivel en la restitución del ejercicio anterior indica un tirante de 0.50m, determinar la

variación en el modelo de cálculo y establecer el caudal resultante.

19.- Un pequeño arroyo es considerado como fuente alternativa. Se realiza un aforo químico,

incorporando un elemento traza de 250ppm de concentración a 10l/min. Aguas arriba del

vertido del trazador, la concentración del mismo es nula. Entre este punto y el punto de control

aguas abajo, se identifica un vertido industrial sobre el curso del arroyo que presenta valores

del elemento traza de 1.200ppm. En el punto de control del aforo químico, aguas abajo; semide una concentración del reactivo de 1.45ppm. ¿Cuál es el caudal del arroyo? La

determinación realizada, ¿puede ser considerada válida? Justifique.

20.- Se dispone de una placa vertedero triangular de 60º de escotadura que afora un caudal de

20l/s. Determinar la altura de carga para ese caudal. Establecer que lectura de H se obtiene con

una placa de 90º de escotadura para el mismo caudal.

21.- Para establecer el uso de un pequeño arroyo de montaña como fuente de captación, se

aforó el mismo mediante el agregado de un trazador de 550ppm, que se incorporó a la

corriente a razón de 27l/h. Las mediciones aguas abajo arrojaron una concentración del

trazador de 175 ppm y mediante un aforo por flotadores se estableció que el caudal en ese

punto es de 650 litros por hora. A) Establecer el caudal del arroyo sabiendo que aguas abajo

del punto de vertido del trazador y cercano al punto de medición de caudal se encuentra una

derivación del canal a un sistema de riego por el que fluyen 49,55 litros por hora. B) Determine

UD como Licenciado cuáles condiciones no se cumplen para este aforo químico.

22.- Se quiere establecer el caudal de un río, midiéndose el mismo por el método de flotadores

superficiales. La velocidad máxima superficial obtenida es de Vs = 0.5 m/s, el valor de es

igual a 0.0004 y es igual a 0.0007, el tirante del río es de 1.50 metros y el perfil de

profundidad del río es el siguiente:

7/25/2019 TP_S1.16



Curso 2016

- 6 -

23.- La salida de excedente de un tanque se realiza por una cañería que funciona a sección

llena descargando a un drenaje natural. El caudal de salida debe ser aforado por el método de

coordenadas. El eje de la cañería se encuentra a 0.85m del nivel de piso y el diámetro de la

misma es de 6”. La distancia en horizontal medida con cinta en de 0.93m. Determinar el caudal

24.- Una población de 10.000 habitantes se abastece de un arroyo caracterizado por presentar

un módulo medio de 7.000 m3/día. Luego del estudio de las condiciones hidrobiológicas de la

cuenca se establece su caudal ecológico en un 45%.

Se desea realizar un emprendimiento productivo que demanda 0.01m3 /s de agua por día para

riego. ¿Qué recomendaciones realizaría? K geométrica = 0.05

25.- Una comunidad se abastece de agua desde un curso superficial. El horizonte de proyecto

se fija en el año 2.035. La dotación actual es de 800 litros/hab-día. Los datos de población son

los siguientes:

Año 1.950 1.965 1.975 1.985 2.000 2.010

Población 15.000 18.785 21.825 25.357 35.000 36.894

El curso superficial es aforado por el método de flotadores en un tramo recto sin fuentes ni

sumideros, dando un tiempo de 40s para el recorrido de la distancia entre transectas de control

de 120m. La sección del curso en el tramo aforado es trapezoidal, de hormigón, con un anchode solera de 12.00m y con una inclinación de taludes de 45º, para un tirante de agua de

1.75m. Los coeficientes = 2/10.000 y = 5/10.000.

Determinar para el horizonte de proyecto si la fuente es suficiente para garantizar el

abastecimiento. En ese caso determinar qué porcentaje del caudal del curso se extrae.

De acuerdo al perfil del LSyPA: ¿Qué propone para esta comunidad? Graficar.

26.- Una comunidad se abastece de agua desde un curso superficial. El horizonte de proyecto

se fija en el año 2.050. La dotación actual es de 750 litros/hab-día. Los datos de población sonsu tasa de crecimiento del 3% anual y la última población censada es del año 2.005 con 16.500

pobladores.

El curso superficial es aforado por un vertedero tipo Francis, con contracciones, de 3

escotaduras con un ancho individual de 1,25m, determinando durante el aforo una carga

hidráulica de 0,30m.

Determinar para el horizonte de proyecto si la fuente es suficiente para garantizar el

abastecimiento. En ese caso determinar qué porcentaje del caudal del curso se extrae.

De acuerdo al perfil del LSyPA: ¿Qué propone para esta comunidad? Graficar.

SECCION

7/25/2019 TP_S1.16



Curso 2016

- 7 -

27.- Un equipo técnico de campo, afora un canal por el método de aforo químico, incorporando

al curso de agua un caudal de elemento trazador de 10litros/s con una concentración de

325ppm. El análisis de laboratorio determinó que la concentración del elemento traza aguas

abajo del punto de vertido es de 523ppm. El caudal en este punto (aguas abajo) fue verificado

con un medidor de caudal mecánico (caudalímetro) que arrojó un valor de 28liltros/s.Como Licenciado, UD debe evaluar el desempeño del equipo y determinar la pertinencia y

veracidad de los resultados obtenidos y justificar si el método utilizado está correctamente

implementado.

28.- Una comunidad de 150.000 habitantes con una tasa de crecimiento del 2% anual, se

abastece de agua desde un canal rectangular de 3.20m de ancho y 1.20m de tirante, mediante

una obra de toma lateral tipo compuerta funcionando a descarga sumergida con tirante de

restitución de 0.90m. Determinar el nivel de apertura que deberá darse a la compuerta de0.80m de ancho, para garantizar el suministro de agua para un período de proyecto de 10

años. (Considerar dotación OMS = 250 litros/hab-día)

29.- La localidad representada en el esquema presenta una demanda de agua para consumo de

unos 25.000 m3/día. Justifique cuales de las fuentes utilizaría para la captación si se cuenta con

los siguientes datos:

Precipitación media anual: 600 mm

Costo de remoción por UNT: $ 0.10 por m3

Costo de remoción por cada 0.01 mg/l de As: $ 0.85 por m3

Costo de remoción por cada 50 mg/l de Cl - : $ 0.15 por cada m3

Costo de desinfección: $ 0.55 por m3

Costos de conducción desde obra de captación: $ 840 por metro

Parametros Unidad CAA (1994) Agua de

Pozo

Agua río

arriba

Agua río

abajo

Arroyo

Turbiedad UNT 3 1 7 7 3

pH 6.5 – 8.5 8.3 7.2 7.5 8.0

Arsénico mg/l 0.05 0.04 0.02 0.07 1.00

Cloruros mg/l 350 300 150 400 500

Coliformes Totales UFC igual ó menor

de 3 en 100 ml

3 12 10 11

E.

coli

UFC ausencia en100 ml

0 2 2 1

Pseudomonas A. UFC ausencia en100 ml

0 1 1 0

7/25/2019 TP_S1.16



Curso 2016

- 8 -

Oferta de agua de arroyo: 20.000 m3/día

Oferta de agua de río: 50.000 m3/día

Oferta de agua de pozo: 2.500 m3/día por pozo

7/25/2019 TP_S1.16



Curso 2016

- 9 -

PRÁCTICO Nº3: DISEÑO DE CONDUCCIONES DE AGUA.

1) Determinar la pérdida de carga que se genera en una cañería que transporta un caudal de

35.000l/min cuyo diámetro es de 500mm y está construida de caños de hormigóncomprimido. La longitud de la cañería es de 37Km.

2) Cuál será el diámetro de una cañería de 30Km de longitud para poder transportar un caudal

de 200l/s, si no se puede superar una J (

H) total de 150m.

3) Determinar la velocidad de salida de un ducto de 350mm, El ingreso al mismo, es con un

diámetro de 150mm y una velocidad de 1.8 m/s.

4) Si la pérdida de carga de una cañería de 50Km de longitud es de 200m., Cuál será el ju

unitario. Qué caudal podrá transportar. Verificar para distintos diámetros comerciales.

5) Estimar la potencia de bombeo necesaria para salvar un desnivel de 50m, despreciando las

pérdidas por rozamiento, para un caudal de 4m3 /hora.

6) Calcular del diámetro teórico de cañería que será necesario para conducir un caudal de

agua de 1.3m3 /min, si la pérdida de carga aceptable es de 7x10-3m/m. Qué diámetro

comercial adopta y por qué. Cuál será la pérdida de carga unitaria (ju) con el diámetro

adoptado.

7) Determinar el caudal máximo a circular y la velocidad para el siguiente tramo de cañería,

no superándose una pérdida de carga en cada tramo de 20cm. Grafico 1

RED. 2”x1”

7/25/2019 TP_S1.16



Curso 2016

- 10 -

8) Determinar la pérdida de carga para un caudal de 25.000l/min en un acueducto de

hormigón de diámetro 600mm mediante el cual se comunican los tanques 1 y 2. Grafico 2

9) Determinar la potencia necesaria para elevar agua desde una cisterna a un tanque elevado

cuya capacidad es de 80m3 y se quiere llenar en cinco horas. La cañería usada es de PVC.

Grafico 3.

10) Determinar la potencia necesaria para elevar agua según el grafico 4, siendo el caudal a

bombear de 1500m3 /hora y la velocidad de circulación no supera los 2m/s.

11) Aplicando la ecuación de Darcy, estimar el coeficiente de rozamiento para un ducto de

200m, si la pérdida de carga generada es de 0,025m. El diámetro es de 300mm y la

velocidad de flujo 0,6m/s.

1

2

7/25/2019 TP_S1.16



Curso 2016

- 11 -

12) Desarrollar una expresión que pueda utilizarse para calcular las pérdidas de cargas por

rozamiento en tramos rectos de una conducción en función de la velocidad en el tramo

recto de 200mm de diámetro. Grafico 5

13) Determinar la pérdida de carga total de una cañería de acero galvanizado de diámetro 1

que tiene una longitud de 85 metros y posee en su recorrido 9 curvas a 90º , tres válvulas

de retención batientes, seis válvulas compuertas abiertas y sortea un desnivel de 15m entre

sus extremos

7/25/2019 TP_S1.16



Curso 2016

- 12 -

PRÁCTICO Nº4:

DISEÑO DE SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

1. Una población rural de 10 familias debe abastecerse de agua desde un canal de riego

secundario de 2.50m de ancho, aforado por una compuerta con descarga libre de 0.80m deancho y 0.30m de apertura. La autoridad de aplicación permite un caudal de captación

equivalente al 2% del caudal de escurrimiento. El agua es impulsada a un tanque elevado

de 5m3 de capacidad distante 200m de la obra de toma lateral sobre el canal de riego, con

un desnivel entre el pelo de agua y la entrada al tanque de 30m, mediante una cañería que

presenta 0.50m de soterramiento. Diseñar el sistema de impulsión, considerando que el

60% del consumo diario de agua se produce entre las 20.00 y las 21.00 horas.

2. El proyecto de un barrio de 12 manzanas se abastecerá de agua desde un lago natural de

cota 205msnm, ubicado a una distancia de 50m del tanque elevado de distribución con una

cota máxima de 250.75msn. La curva de consumo de agua de la población proyectada

responde a la siguiente tabla:

Período 0.00 – 9.00 9.00 – 15.00 15.00– 18.00 18.00– 21.00 21.00– 24.00

Caudal 1x 4x 3x 5x 1x

Diseñar el sistema de bombeo y la línea de impulsión, teniendo en cuenta una tapada

mínima de 0.40m y que el eje de la bomba se encuentra a 220msnm, 0.85m sobre elterreno.

3. Una villa turística presenta el siguiente registro histórico de pobladores:

Año 1984 1989 1997 2002 2007Población 11200 12400 14552 16095 24900

Se debe determinar cuál de las siguientes alternativas resulta apropiada para realizar el

abastecimiento de la población para el año 2025.

Alternativa A: Arroyo aforado químicamente. Se incorporó caudal de 10l/min de trazador conuna concentración 250ppm. Se conoce que una industria vierte un efluente líquido en el arroyo

a razón de 0.6m3 /hora aguas abajo del vertido del trazado y que el mismo posee una

concentración del elemento traza de 1200ppm. Aguas arriba en el arroyo, la medición del valor

de referencia es nula. El punto de medición aguas debajo de ambos vertidos arroja una

concentración de 1.45ppm.

Alternativa B: Canal de riego aforado con un vertedero de Cipolletti con 8 contracciones,

acusando una altura H de 0.20m, para cada largo de vertedero L de 0.80m.

Justifique la selección.

7/25/2019 TP_S1.16



Curso 2016

- 13 -

INFORME GRUPAL:TRABAJO PRÁCTICO INTEGRADOR PRIMERA ETAPA

Una comunidad con una población actual P 0 (habitantes) y una tasa de crecimiento anual i (%),

debe abastecerse de agua de una fuente superficial que presenta una variación del nivel de

tirante de agua entre cota máxima C MAX (msnm) y cota mínima C MIN (msnm) a lo largo del año

hidrológico, según registros históricos, considerando un horizonte de proyecto H P (años).

El caudal del curso de agua fue medido para la época de estiaje mediante un aforo químico. La

concentración del trazador utilizado fue C T (ppm), a razón de Q T (litros/minuto). En el punto de

control aguas abajo el registro detectado fue C 2 (ppm), y en el blanco tomado aguas arriba de

la incorporación del trazador, la concentración detectada fue nula.

El agua es captada mediante un sistema de bombeo, cuyo eje se encuentra a C B (msnm) y

desde allí es conducida hasta el ingreso a la planta potabilizadora ubicada a una distancia de la

fuente D 1 (km), que se encuentra a una cota C PP (msnm).

Una vez potabilizada, el agua es impulsada a un tanque de distribución cuya base se encuentra

a una cota C BT (msnm). La distancia entre la planta potabilizadora y el tanque es D 2 (km).

Considerar que la diferencia de nivel del tirante de agua entre el ingreso a la planta y la salida

es de T (m).

El diagrama de consumos horarios para el día de máxima demanda está dado por la siguiente

tabla de registros:

Período 0.00 – 5.00 5.00 – 10.00 10.00 – 14.00 14.00 – 19.00 19.00 –21.00 21.00 – 24.00

Caudal 1.5Ax 3Ax 4Ax 3Ax 3.5Ax 1.5Ax

El coeficiente A , es un valor de corrección por equipos. El coeficiente entre el valor máximo

estacional ( Q mdM ) y el medio ( Q mdA ) es 1 .

Las cañerías deben ir soterradas con una profundidad mínima H s (m), y la cota del terreno

natural es C TN (msnm); la cual puede considerarse uniforme en todo el desarrollo; (se supone

pendiente suave del terreno entre la fuente y la población).Diseñar el sistema de abastecimiento de agua potable de la comunidad de referencia para el

horizonte de proyecto correspondiente, verificando si la fuente seleccionada es apropiada para

el emprendimiento y determinar el porcentaje de captación sobre el flujo del curso superficial.

Esquematizar el trazado de las conducciones de agua, definiendo tipos y cantidades de equipos

de bombeo utilizados, diámetros de cañerías adoptadas, accesorios, volumen del tanque de

distribución, etc. Se recomienda adoptar los valores de OMS, en cuanto al consumo de agua.

7/25/2019 TP_S1.16



Curso 2016

- 14 -

7/25/2019 TP_S1.16



Curso 2016

- 15 -

PRÁCTICO Nº5: CALIDAD DE AGUA

Introducción:

En la provincia de Neuquén, actualmente se encuentra vigente la LEY Nº 899 denominado

"CÓDIGO DE AGUAS" y sus decretos reglamentarios.

Dicho Ley en su artículo 29º cita: “Sin perjuicio de los poderes de policía de los Organismos

Municipales, corresponde a la Dirección de Aguas el control del líquido destinado a bebida para

las poblaciones, controlando su potabilidad. Cuando se trate de instalaciones provisorias de la

índole de las mencionadas en el artículo anterior, queda entendido que las mismas no se harán

efectivas sin que previamente los solicitantes demuestren las condiciones de potabilidad del

agua captada, ya sea en su estado natural o después de haber sido tratada.”

Además de ello en la República Argentina se encuentra vigente el CODIGO ALIMENTARIO

ARGENTINO LEY 18284/69 que en su Artículo 982 - (Res Conj. SPRyRS y SAGPyA N°

68/2007 y N° 196/2007) establece las normas higiénico-sanitarias, bromatológicas, de

calidad y genuinidad que deben cumplir las personas físicas o jurídicas, los establecimientos, y

los productos que caen en su órbita.

DESARROLLO:

Cooperativas del Centro de la provincia de Neuquén han realizado el monitoreo y análisis de la

calidad del agua de los pozos de abastecimiento y piden asesoramiento respecto a la calidad de

las aguas naturales que poseen, a fin de adecuarlas a la legislación vigente para ser derivadascomo agua potable al consumo de la población.

El asesoramiento solicitado consiste en:

a) Evaluar la calidad del agua que poseen de acuerdo a su origen (curso superficial/napa

subterránea) y analizar la validez de los resultados de los análisis provistos por el laboratorio.

b) Determinar qué parámetros de los analizados se encuentran fuera de lo establecido por la

legislación vigente. Para lo que deberá contar con las mencionadas legislaciones y realizar una

tabla comparativa de los resultados de los análisis y los valores establecidos por dicha

legislación.c) Indicar qué parámetros considera que requieren tratamiento y realizar los comentarios que

considere importantes respecto a riesgos que implican para la salud.

d) Analizar si la contaminación puede ser natural o antrópica.

e) Sugerir el tratamiento que considere más adecuado “técnicamente” con la justificación

sintética que avale dicha elección y los motivos por los que se desestiman otras alternativas

(incluya consideraciones de tipo económico e impactos derivados de su utilización).

f) Si en última instancia, la cooperativa manifestara que NO le es factible efectuar la inversión

para realizar el tratamiento propuesto, ¿Qué solución de compromiso plantearía para

salvaguardar la salud de la población?

7/25/2019 TP_S1.16



Curso 2016

- 16 -

NOTA:

Como trabajo práctico, cada Comisión tomará la Cooperativa que se le asigne para asesorar, pero es

conveniente que previo a rendir los parciales y/o el final, se analicen los distintos casos planteados pues

cada uno presenta una realidad distinta en función al resultado de los análisis de agua aportados.

Utilizar la cooperativa asociada al último número de legajo del alumno.Coop. Nº1: Leg. 0, 1 y 2Coop. Nº2: Leg. 3, 4 y 5Coop. Nº3: Leg. 6 y 7Coop. Nº4: Leg. 8 y 9

ANALISIS MICROBIOLÓGICOS:

PARAMETROS UNIDADCooperativa

Nº 1Cooperativa

Nº 2Cooperativa

Nº 3Cooperativa

Nº 4

Recuento bacteriasaerobias heterótrofas

UFC/ml <1 3 110 ausente

Coliformes Totales NMP/100ml <2,2 5 6 <2,2

Escherichia Coli NMP/100ml ausente <2,2 10 <2,2

ANALISIS FISICOQUIMICOS:

PARAMETROS UNIDADCooperativa

Nº 1Cooperativa

Nº 2Cooperativa

Nº 3Cooperativa

Nº 4

Turbiedad FTU <1 2 <18 <1

pH UpH 73 7,3 8,0 6,7

Cloruros mg/l 200 439 25 180

Nitritos mg/l <0,1 <0,1 <0,1 <0,1

Nitratos mg/l 29 120 120 50

Sulfatos mg/l 104 106 120 118

Sólidos Disueltos Totales mg/l 1840 2900 1140 800

Arsénico mg/l <0,05 0,06 <0,05 <0,05

Flúor mg/l 4,8 4,8 1,2 3600

Aluminio mg/l <0,05 <0,05 <0,05 <0,05

Cadmio mg/l <0,003 <0,003 <0,003 <0,003

Cianuros Totales mg/l <0,05 <0,05 <0,05 <0,05

Plomo g/l 2 2 2 2

7/25/2019 TP_S1.16



Curso 2016

- 17 -

PRÁCTICO Nº6: COAGULACION/FLOCULACION

1. Por una cañería circula agua a razón de 150m3 /h. ¿Cuál será la concentración de reactivo

necesario para que a la salida posea una concentración de 15ppm del mismo si el caudal debombeo es de 35 litros por minuto?. Expresar la concentración en miligramos por litro.

2.

Se dosifica un reactivo de concentración igual a 50g/l a una cañería que posee un caudal de

2000l/h. El fluido posee a la entrada de la misma una concentración del mismo reactivo de

5ppm. ¿Qué concentración tendrá a la salida? y ¿cuál será el caudal si se dosifica a razón

de 130l/h?

3. Si en una cañería circula 100m3 /h de agua cruda y se quiere dosificar un coagulante

(sulfato de Aluminio) de manera que Cs = 20 ppm y se dispone de una solución a unaconcentración de C = 100g/l. ¿Qué caudal se deber dosificar y cuanto tiempo durará la

solución si se dispone de un recipiente de 3 metros cúbicos?

4. Si en un tanque de 5000m3 se desea efectuar la coagulación de un caudal de 150m3/h de

agua con cloruro férrico con una dosis de 90g/m3, mediante una solución del coagulante

con una concentración de 150g/l. ¿Qué caudal debe dosificarse por minuto?

5. Si en una cañería circula 100m3 /h de agua cruda y se dosifica sulfato de aluminio a razón

de 50l/min, siendo la concentración de la solución inyectada de 50g/l; ¿Qué dosis seobtendrá en la salida? ¿Qué cantidad de sulfato de aluminio deberá prever para preparar

una solución suficiente para un día de trabajo continuo?

6. ¿Qué concentración deberá tener una solución de sulfato de aluminio para tratar un caudal

de agua cruda de 1500 m3 /h si el caudal a dosificar es de 50l/min y la concentración

deseada de coagulante en el agua es de 20ppm?, ¿Qué volumen de solución se necesitará

para trabajar en forma continua durante 24 horas?

7. ¿Qué cantidad de sulfato de aluminio será necesaria para preparar 5000 litros de solución

al 10% P/V. Si con esta solución se quiere lograr una dosis de 40ppm y se dosifica un

caudal de 100l/h , que caudal máximo de agua cruda se puede tratar?

8. Se quiere tratar un caudal de 2000l/min con un polielectrolito catiónico. La dosis a agregar

deber ser de 1mg/l. Si se dispone de una bomba dosificadora cuyo caudal es de 50l/h; ¿A

qué concentración debemos preparar la solución? ¿Cuánto deberá ser el consumo diario?

7/25/2019 TP_S1.16



Curso 2016

- 18 -

9. Si mediante un ensayo de jarras se establece que la dosis de sulfato de aluminio,

adecuada para la floculación de un agua es de 60ppm y considerando que la eficiencia

a escala Industrial se ve mejorada en un 10%, establecer

A) La dosis a inyectar en la planta.

B) El volumen de solución al 10% necesario para tener reserva durante 24 horas, si el

caudal de agua a tratar es de 200m3 /h.

C) La cantidad de bolsas de 50Kg de sulfato aluminio, que es necesario comprar para

tener una reserva para seis meses. Considerando que el consumo seria constante

durante ese lapso de tiempo.

Si mediante un ensayo de jarras se establece que la dosis de CLORURO Férrico,

adecuada para la floculación de un agua es de 20 ppm y considerando que la eficiencia

a escala industrial

10. Si mediante un ensayo de jarras se establece que la dosis de Cloruro Férrico, adecuada

para la floculación de un agua es de 20ppm y considerando que la eficiencia a escala

industrial disminuye en un 20%, establecer

A) La dosis a inyectar en la planta.

B) El volumen de solución al 5% necesario para tener reserva durante 24 horas, si el

caudal de agua a tratar es de 150m3 /h.

C) La cantidad de toneladas de cloruro férrico, que es necesario comprar para tener

una reserva para seis meses. Considerando que el consumo será el anteriormenteestablecido durante 4 meses y que se duplica durante el resto.

11. Se está tratando un caudal de agua de 250m3 /h con una dosis de sulfato de aluminio

de 25 mg/l. Durante 6 horas al día, las de mayor consumo, se debe tratar un 60 % mas

de agua. Determine

A) El caudal acumulado diario a tratar.

B) El caudal acumulado diario de la solución al 15% de sulfato de aluminio.

C) El caudal en litros/minuto que debe dosificar la bomba en ambas circunstancias.

12. Se está tratando un caudal de agua de 15000m3 /día con una dosis de sulfato de

aluminio de 25mg/l. Durante 5 horas al día, se debe incrementar la dosis en un 30%.

Determine:

a) El caudal horario a tratar.

b) La dosis de sulfato durante las horas de mayor turbiedad.

c) El caudal en litros/minuto que debe dosificar la bomba en ambas circunstancias si la

solución disponible es 10 %.

d) El caudal en litros/minuto que debe dosificar la bomba en ambas circunstancias.

7/25/2019 TP_S1.16



Curso 2016

- 19 -

13. Mediante ensayos de jarra se obtienen iguales resultados de floculación mediante las

siguientes condiciones:

a) Dosis de sulfato de aluminio 40ppm;

b) Dosis de sulfato de aluminio 30ppm más 2mg/l de un polielectrolito.

Establecer cual de ambas condiciones es la más económica siendo el precio del sulfatode $ 2500 por tonelada y el polielectrolito $ 3,00 por litro (densidad: 1,2 kg/dm3)

Preguntas Conceptuales – Coagulación/Floculación

a) ¿Cuál es el objetivo de esta etapa?

b) ¿Resulta siempre necesario? ¿En qué casos debe realizarse?

c) ¿Qué es un ensayo de jarra? ¿Para qué se utiliza y cómo se realiza? (tiempos, rpm, etc.)

d) ¿Cuál es el principio de funcionamiento de la floculación?

e) ¿En qué tipo de situaciones del abastecimiento de agua puede obviarse la etapa de

coagulación/floculación?

f) ¿Qué efectos produce la turbiedad en la salud de las personas?

g) ¿Por qué resulta necesario eliminar la turbiedad del agua potable?

h) ¿Cómo se mensura la turbiedad? ¿Qué valores son aceptables, límites y tolerables?

i) Si UD se encontrara a cargo del sistema de abastecimiento de agua, y es informado de

valores extraordinarios de turbiedad a la salida de planta, a causa de lluvia intensa en la

cuenca alta de la fuente, ¿Qué decisiones toma respecto de la operación de la planta? ¿qué

clase de medidas de gestión adicionales toma?

7/25/2019 TP_S1.16



Curso 2016

- 20 -

PRÁCTICO Nº7: FILTRACIÓN

1. Un sistema de filtros con una tasa de filtración de 125m3 /m2día, debe tratar un caudal de

8.000litros/min. Diseñar y esquematizar la configuración mínima del equipo de filtración.

2. Tres filtros de 5m de ancho x 12m de largo cada uno, funcionando en paralelo, tratan agua

con una tasa de filtración de 195 m3 /m2día. Determinar caudales de operación individuales,

del conjunto y el caudal máximo que podrían tratar. Justificar la utilidad operativa de este

caudal máximo.

3. La etapa de filtración de un sistema de potabilización está formada por 4 líneas de filtrado

de etapas múltiples compuestas cada una por un filtro que funcionan en serie con otra

unidad. Si el área de cada filtro es de 25m2, determinar el área efectiva de filtración para el

caudal operativo, y el caudal de filtrado para una tasa de filtración diaria de 165m 3 /m2.

4. Una planta potabilizadora debe abastecer a una comunidad con 1200m3 /día de agua

potable. Para realizar el proceso de filtración cuenta con 4 filtros de 4,5m x 10m diseñados

para funcionar a una velocidad de filtración de 4.861litros/min m2. ¿Este proceso puede

funcionar correctamente?

5. Se realiza una prueba de laboratorio para definir si un determinado tipo de arena puede ser

utilizado como medio filtrante. El ensayo arroja que el tamaño efectivo de la arena es0.03cm. y el tamaño para dejar pasar el 60% es de 0.87mm. ¿Cuál es el coeficiente de

uniformidad? ¿Se puede emplear esta arena como lecho de un filtro lento o rápido?

6. Una planta potabilizadora trata en promedio 2000m3/día con una variación estacional de

±8%. Dicha planta está equipada con tres filtros lentos de arena de iguales dimensiones

cuyo tiempo entre limpiezas es de 60 días. El área superficial de filtración total es de

450m2. Si el proceso se realiza correctamente ¿cuál es la tasa de filtración de cada filtro

expresado en m3 /m2 hora? ¿Cuáles son las dimensiones de los filtros?

7. El consumo máximo del día de máximo consumo de agua potable para una población es de

4000m3 /día. El coeficiente α 1 establecido es 1,2 y el α2 es de 1,6. La remodelación de

planta potabilizadora de la localidad plantea un cambio de filtros lentos por filtros rápidos

con superficie libre debido a la disponibilidad de terreno. La tasa de filtración deseada de

los nuevos filtros es de 120m3 /m2 dia. Teniendo en cuenta que la velocidad de filtración de

los filtros actualmente instalados es de 0.25m3 /m2 día ¿Es efectivo el cambio propuesto?

¿Qué superficie de terreno queda disponible?

7/25/2019 TP_S1.16



Curso 2016

- 21 -

Preguntas Conceptuales

a) ¿Qué relación se tiene entre las partículas que están en suspensión y el medio filtrante?

b)

¿Cuáles son los parámetros que se deben tener en cuenta para la correcta disposición deun medio filtrante?

c) La eficiencia de una unidad de filtración, ¿depende del espesor del medio filtrante?

d) Defina conceptualmente la Tasa de filtración

e) ¿Qué métodos de control de operaciones de filtros conoce?

f) Realice un cuadro donde se presente una clasificación de los tipos de filtros.

g) En los filtros denominados lentos, ¿qué parámetros se deben controlar del agua a filtrar?

h) ¿Qué significa tasa declinante?

i) ¿Un filtro lento puede ser utilizado para la eliminación de altos valores de turbiedad?

j) ¿Cuántas unidades filtrantes debe disponerse para el tratamiento de un agua cruda demontaña?

k) En un filtro rápido la relación largo /ancho es mayor a 4. Verdadero o falso?

l) El área total de un filtro se determina a partir de ½ del Caudal de demanda. Verdadero oFalso?

m) ¿Qué parámetros producen la variación de las pérdidas de carga en una unidad filtrante?

7/25/2019 TP_S1.16



Curso 2016

- 22 -

PRÁCTICO Nº8: ABLANDAMIENTO DE AGUA

1. Expresar los siguientes resultados de dureza en las unidades restantes habitualmente

utilizadas: mg/l de CO3Ca, Grados Franceses, mg/l de Oca, mg/l de Ca.

a) 150 mg/l de CO3Ca b) 80 grados F c) 58 mg/l Oca

2. Se cuenta con una columna de intercambio con resinas cationicas de ciclo sódico. El

volumen de resinas es de 200 m3. Considerando que la capacidad promedio de intercambio

de dichas resinas es de 20 gr. De CO3Ca / litro de resina, establecer: A) Cantidad de horas

de ciclo para tratar el agua de ejercicio Nro.7 . B) Volumen total de agua a tratar.

3.

Se desea tratar un agua con una dureza total de 100 mg/l CO3Ca para que tenga 10 mg/l

CO3Ca. El caudal a tratar es de 100 Lts/h y se pretende tener una autonomía de 10 días.Que volumen de resinas catiónicas es necesaria si la capacidad de intercambio es de 48 Kg

CO3Ca/m3 resina.

4. El agua del ejercicio anterior y con el volumen de resinas obtenido se pretende obtener una

dureza final de 80 mg/l CO3Ca. Determinar el caudal a By pasear.

5. Establecer para el ejercicio anterior el volumen de sal muera necesaria para la regulación

de la resina.

6.

Que volumen de resinas será necesario para tratar un caudal de 20 m 3 /h de un agua cuya

dureza total es de 50 gr/l de Oca. Siendo la capacidad de intercambio de la resina de 20

grados F. Se deberá considerar un tiempo de ciclo de ablandamiento no inferior a 24 horas.

7. Establecer la cantidad de cal hidratada y carbonato de Sodio que es necesario utilizar para

el ablandamiento de un agua mediante el método de Cal Carbonato en caliente cuyas

características son las siguientes:

CO2 : 15 ppm CO3Ca , Dureza Total 100 grados F, Ca: 80 grados F, Mg: 20 grados FConsiderando que la dureza es en su totalidad de carbonatos y que la eficiencia en

remoción es del 98 % en todas las reacciones, siendo el caudal a tratar de 250 m3 /h.

8. Establecer la cantidad de cal hidratada y carbonato de sodio que es necesario utilizar para

el ablandamiento de un agua mediante el método Cal Carbonato en FRIO, cuyas

características son las siguientes:

CO2: 12 ppm CO3Ca Ca (CO3H)2 : 200 ppm CO3Ca Mg (CO3H)2 : 80 ppm CO3Ca

Caudal a tratar: 100m3

/hora, rendimientos: para CO2 : 95 % para CO3Ca y Mg (CO3H)2 85%

7/25/2019 TP_S1.16



Curso 2016

- 23 -

Preguntas Conceptuales – Ablandamiento

a) ¿Qué se entiende por Dureza del Agua?

b) ¿Qué efectos produce en la salud de las personas?

c) ¿Cómo se clasifica la dureza, como se mide y que valores límites establece la normativa?

d) ¿Qué métodos de ablandamiento existen? Y en ¿qué casos pueden utilizarse? (para qué

tipo de dureza)

e) ¿Qué tipos de resinas de intercambio existen?

f) ¿Cómo funciona el proceso de ósmosis inversa?

g) ¿Qué elementos son indicadores de la presencia de dureza en el agua?

h) ¿En qué situaciones resulta necesario eliminar la dureza del agua?

i) ¿A qué se debe la presencia de dureza en el agua?

7/25/2019 TP_S1.16



Curso 2016

- 24 -

PRÁCTICO Nº9: DESINFECCIÓN

1. Un clorador suministra 25 kilos de cloro cada 24 horas. La planta suministra un caudal de

3200 m3 /día y el cloro medido después de 30 minutos de contacto, con ortotolidina, es de

0.5 mg/lts.. Hallar la dosis de cloro y la demanda de cloro en mg/lts.

2. Si la demanda de cloro es de 10.3 mg/lts y el cloro residual deseado es de 0.3 mg/lts,

establecer el caudal másico por minuto que deberá suministrar el clorador para tratar un

caudal de 1000 m3 /hora.

3.

Qué cantidad de gas cloro deberá incorporarse a un tanque de 1000 m3 para lograr una

concentración de desinfectante activo de 0.6 ppm, si el Ph final es de 7.5 a 20 grados

centígrados.

4. Que capacidad deberá tener una instalación de cloración si se pretende obtener una dosis

de cloro de 1 ppm en un caudal de agua en tratamiento de 1900 m3 /día.

5. Hallar con la dosis del punto 4), cuál será la capacidad para tratar 19000 m3 /día.

6. Si se cuanta con un caudal de agua de 1500 m3 /día para tratarlo con una dosis de 5.0 ppm

cuál será la capacidad de cloración del sistema.

7. Estimar con que cantidad de cilindros de gas cloro se deberá contar para un trabajo

continuo de 2 meses, si se necesitan tener una dosis de 0.8 ppm en un caudal máximo de

150 m3 /día.

8. Qué concentración de bacterias se tendrá en un tanque de reserva de 200 m3 si se le

agrega un desinfectante que posee un valor de k de 0.412 seg-1, si de acuerdo a datos de

laboratorio se tienen 450 bact. por mililitro de nuestra, transcurridas 24 horas.

9. Si la capacidad del sistema de cloración es de 3.5 kilos por día, que son usados para

desinfectar un caudal de 27 litros por segundo, determinar la demanda de cloro, si el cloro

residual esperado es de 0.2 ppm.

7/25/2019 TP_S1.16



Preguntas Conceptuales

a) ¿Cuáles son los parámetros que se consideran principales o fundamentales en un proceso

de desinfección?

b) ¿Qué características debe presentar un agente desinfectante ideal?

c) ¿En qué tipo de escenarios del abasto público de agua puede obviarse la etapa de

desinfección?

d) ¿Qué tipo de procesos puede reemplazar al de desinfección?

e) Explique ¿qué clase de variaciones en el agua cruda, modifican el proceso de desinfección?

f) ¿Cómo se monitorea la calidad del agua potable? Y ¿cómo se garantiza la potabilidad delagua distribuida que llega al usuario?

g) En los casos de comunidades que no se encuentran servidas por redes de agua potable,

¿cómo se resuelve el abastecimiento de agua?

h) ¿Qué condiciones presenta el agua suministrada en el punto anterior? ¿cómo se monitorea

y garantiza su calidad?

i) ¿de qué manera debe asegurarse la calidad en el almacenamiento doméstico de agua?

j)

Explicar influencia de la turbiedad del agua en los procesos de desinfección, y los valores

máximos permisibles para cada categoría de procesos

k) ¿Qué son los agentes reductores, las cloraminas y qué generan en el proceso de

desinfección?

l) ¿Qué son los SPD? (ó DBP)

m) ¿Cómo argumentaría frente a la inquietud de una comunidad, las ventajas de la

desinfección del agua respecto de la generación de SPD?

n) Si UD se encontrara a cargo del sistema de abastecimiento de agua, y es informado de una

medición de cloro residual fuera de rango en los puntos críticos de muestreo, ¿qué clase de

medidas toma? Y en el caso que resultaran más de una?

(Nota: fuera de rango hace referencia a valores de muestreo que se encuentren por encima y/o por

debajo del valor esperado, o una combinación de ambos en el caso de varios puntos).

TP_S1.16

Documents

Transcript of TP_S1.16