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XXXII CONGRESO INTERAMERICANO DE INGENIERÍA SANITARIA Y AMBIENTAL

UNIVERSIDAD DE CARABOBOFACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE QUÍMICADEPARTAMENTO DE QUÍMICA TECNOLÓGICA

VENEZUELA

Presentado por:SIERRA, Adrián **

FINOL, Jeanet

ALTERNATIVAS DE MEJORA EN LA CALIDAD DEL AGUA SUBTERRÁNEA DE UN POZO NATURAL DEL SECTOR FINCA LA CUEVA, MUNICIPIO NIRGUA-YARACUY

EN VENEZUELA, CON FINES DE POTABILIZACIÓN

Punta Cana, 08 de Noviembre de 2010

RECURSOS HÍDRICOS Y AGUA POTABLE

Introducción.

Objetivos Perseguidos.

Objetivo General

Objetivos Específicos

Metodología y Etapas desarrolladas.

Resultados Obtenidos.

Conclusiones y Recomendaciones.

CONTENIDO GENERAL


UBICACIÓN GEOGRÁFICAEl pozo analizado se encuentra localizado en la finca “La Cueva - Caserío Quiriquire”, ubicada en el municipio Nirgua, estado Yaracuy en Venezuela.


INTRODUCCIÓN


UBICACIÓN GEOGRÁFICA


INTRODUCCIÓN


MunicipioNirgua

CarreteraNacional

MunicipioMiranda

Peaje

Finca La Cueva

En nuestro caso, se desarrolla una investigación partiendo de la evaluación completa que abarca un estudio del suelo de la zona, de los factores ambientales predominantes del medio que inciden en la pureza del agua del pozo, y de la caracterización del agua subterránea obtenida de un pozo natural en una finca.

UBICACIÓN GEOGRÁFICAEl pozo analizado se encuentra localizado en la finca “La Cueva - Caserío Quiriquire”, ubicada en el municipio Nirgua, estado Yaracuy en Venezuela.

Según las normativas vigentes para el consumo humano y dispuestos en las “NORMAS SANITARIAS DE CALIDAD DEL AGUA POTABLE” publicada en gaceta oficial número 36.395 de la República Bolivariana de Venezuela.


INTRODUCCIÓN


Calidad ??

Objetivos Específicos 1.- Realizar un diagnóstico cuantitativo de la situación actual de los parámetros físicos, químicos y bacteriológicos presentes en el agua.2.- Identificar los factores ambientales que inciden sobre la pureza del agua de pozo, a fin de establecer los parámetros que influyen en su calidad.3.- Comparar los parámetros iniciales del agua de pozo con los niveles de calidad del agua aceptables según la normativa legal vigente establecida en gaceta oficial número 36.395 de la República Bolivariana de Venezuela.4.- Proponer soluciones para el tratamiento del agua de pozo, que permitan mejorar su calidad.5.- Seleccionar la tecnología y sistema más adecuado para el tratamiento del agua propuesto.6.- Estimar el costo de la implementación de la alternativa, con la finalidad de considerar los beneficios económicos que se obtendrán con la misma.

OBJETIVO GENERALProponer mejoras para la calidad del agua subterránea obtenida de un pozo natural, con el fin de perfeccionar sus características y propiedades iniciales, para convertirla en potable.


OBJETIVOS


Paso preliminar, Caracterizaciones por medio de una recolección de muestras en forma puntual.

a) La identificación de las variables involucradas en la recolección de datos.

c) Selección y diseño de los instrumentos para la recolección y reporte de los datos y resultados.

Se colectan las muestras según norma COVENIN 2614-94.

Análisis en laboratorios especializados.

Determinar los parámetros a tener en consideración.


METODOLOGÍA Y ETAPAS DESARROLLADAS


SE INICIA, CON EL DIAGNÓSTICO CUANTITATIVO DE LOS PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS Y BACTERIOLÓGICOS.


ETAPAS DESARROLLADAS


Por ejemplo:

……


ETAPAS DESARROLLADAS


Pto A (1 m)

Pto C (5 m)

Pto B (3 m)

Nivel de suelo

Ref (0 m)

Las captaciones de las muestras, se realizan en puntos seleccionados a diferentes niveles de altura del aljibe (puntos A, B, C de la figura)

El muestreo se realizó en 4 periodos, aproxim. cada 2 meses.

Observándose las variaciones del nivel de líquido de acuerdo con el periodo de realización, principalmente en época de transición entre el invierno y el verano.

Se consideran las características ambientales de la zona. Recopila información:Ubicación del pozo, entrevistas informales estructuradas y por observación directa.

Análisis de factores contaminantes: verificar la persistencia o no de las sustancias caracterizadas.

Seguimiento de los niveles de temperatura y pH.

Identifican condiciones que puedan favorecer la presencia de factores contaminantes.

Se apoya este análisis en un estudio de las características del suelo de la zona por medio de su estratigrafía.




SEGUIDAMENTE, SE IDENTIFICAN LOS FACTORES AMBIENTALES QUE PUDIERAN INCIDIR EN LA PUREZA DEL AGUA


RESULTADOS OBTENIDOS


Formato de entrevista realizada para la obtención de información de la zona donde se encuentra ubicado el pozo de agua.




Observación directa

Según encuesta y observaciones.

Existencia del pozo séptico localizado aproxim. a 50m aguas arriba del pozo .

Desde que se taladró el pozo se ha consumido el agua, pero poco, ya que no habitan continuamente en la finca.

No se ha tratado de alguna forma el agua. Debido a que aparenta estar en buenas condiciones y su sabor no desagrada.

Actividades de fundición que hace algunos años realizaba una pequeña empresa donde extraían y comercializaban placas de metal obtenidas de baterías de carros.




Suelo de la finca donde esta ubicado el pozo en estudio, los estratos predominantes en los 6m aproximados a los que esta perforado el mismo, es del tipo arena limosa y arena arcillosa.

Arrojó las variaciones de las partículas contenidas en el suelo, como lo son grava, arcilla y arena en rangos de porcentajes (0-100) % vs la profundidad. Se observó que son la arcilla y la arena las texturas predominantes, prevaleciendo la mayoría de los casos el porcentaje de arena presente en el estrato.




Estructura funcional del suelo, (Mosquera, 1990)

Arrojados por el estudio de sensor por radares. Suelo con textura arenosa y arcillosa, predomina suelo arenoso.

En él se favorece mas el movimiento del agua.

Se ve afectado el crecimiento normal de algunos microorganismos del suelo.

Capacidad del suelo para retener agua, capacidad de intercambio de nutrimentos, cantidad total de poros, etc.

POSTERIORMENTE, LOS RESULTADOS OBTENIDOS INICIALMENTE, SE COMPARAN CON LOS VALORES DISPUESTOS EN LAS “NORMAS SANITARIAS DE CALIDAD DEL AGUA POTABLE” PUBLICADA EN GACETA OFICIAL VENEZOLANA NÚMERO 36.395.




Mediante la recopilación bibliográfica.

Análisis comparativo de los límites máximos permisibles.

Se identifican los parámetros fuera de norma.

RESULTADOSOBTENIDOS




TABLA 1: Análisis físicos y químicos obtenidos.

La medición de los parámetros químicos se llevó a cabo en diferentes laboratorios para los dos primeros muestreos, a fin de comparar resultados y evaluar las técnicas de análisis y metodologías seguidas en la obtención de los resultados.

** Laboratorio Tecnológico Ambiental (LABTA)* Hidrolab Toro Consultores, C.A.




TABLA 2: Análisis bacteriológicos obtenidos.

** Hidrolab toro consultores, C.A. ** Unidad de microbiología ambiental UC (UMA).

Motivado a que algunos metales y microorganismos no cumplen con la norma de gaceta 36.395, se realizó un análisis del comportamiento de las concentraciones de los mismos en el agua por temporada, que con el apoyo de las encuestas y la observación directa representan información valiosa para el estudio.




Condiciones de trabajo (LABTA): Relación de alimentación de gas oxidante (aire) y combustible (acetileno): 2/4 Lámpara de cátodo hueco correspondiente al metal a medir. Longitud de onda 248.3 nm. Ajuste del slit (ventana que permite el paso del haz de luz): 2 Mínima sensibilidad: 0.10 mL Ajuste del haz de luz: 57 mA Rango de linealidad de la curva de calibración: (0.0-5.0)ppm

Equipo de absorción atómica empleado para la medición de metales.




Comportamiento de la concentración de cadmio en diferentes épocas del año.




Comportamiento de la concentración de hierro en diferentes épocas del año.




Comportamiento de la concentración de Plomo en diferentes épocas del año.




Comportamiento de microorganismos coliformes en diferentes épocas del año




SE PLANTEAN LAS POSIBLES ALTERNATIVAS QUE DEN SOLUCIÓN AL PROBLEMA AJUSTANDO DICHOS VALORES.

• Generación de alternativas: Las condiciones existentes en el agua de pozo sugieren la utilización de mecanismos basados específicamente en la remoción de metales y eliminación de agentes patógenos que permitan cumplir con las normas y regulaciones para la calidad de agua para el consumo humano.

c) Establecimiento de criterios de evaluación.

e) Realización de ensayos de jarras y pruebas a escala de laboratorio, para reproducir algunas de las propuestas y/o alternativas.




Agua de pozo TANQUE DE ALMACENAMIENTO

Cl O2

TANQUECOAGULADOR-FLOCULADOR

FILTRO DEARENA

FILTRO DEARENAFILTRO

PULIDORFILTRO DECARBÓN

pH-metro

FILTRO DEARENA

Figura 1. Diagramas de bloques de la propuesta # 2, seleccionada como mas ventajosa .

Se realizaron tres (03) propuestas, que posterior a la evaluación, análisis y selección, incluyendo etapas o unidades de aireación y cloración, coagulación floculación, osmosis inversa, filtrado en sus distintas etapas (básica, media e intensiva), filtros de carbón activado, lámpara ultravioleta, entre otros.




TABLA 3: Dosis aplicadas y remoción de cada muestra obtenida de los ensayos de jarra.

* ND: No detectado. LABTA UC.

Método de los factores determinantes.

La matriz de ponderación por puntos para la evaluación del sistema de tratamiento más conveniente.

Se especifican las dimensiones de las unidades que conforman la propuesta.




CONSECUTIVAMENTE, SE SELECCIONA LA ALTERNATIVA DE TRATAMIENTO MAS ADECUADA DE ACUERDO A CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS Y EN BASE CRITERIOS TÉCNICOS Y ECONÓMICOS PREESTABLECIDOS.




Total: 3.25 4.4 4.15

SE FINALIZA, CON LA REALIZACIÓN DE UN ESTUDIO TÉCNICO-ECONÓMICO QUE FACILITE LA ESTIMACIÓN DE LA FACTIBILIDAD DE COMERCIALIZACIÓN. Determinar si conviene o no la aplicación de las tecnologías.




Se consideran todas las variables financieras tales como los ingresos obtenidos por la actividad productiva y los diferentes costos que ocasionan la implementación de la planta de potabilización.

RESULTADOSOBTENIDOS




Valor actual = 6.030.375 $/añoEquivalente anual = 3.068.375 $/año

La tasa interna de retorno = 78


CONCLUSIONES


Para el agua del pozo, se encontraron parámetros de mayor importancia a nivel físico-químico, entre los cuales están los siguientes metales: cadmio con 0,05ppm, plomo con 0,09ppm, y hierro con 1,05ppm, fuera de los valores permisibles por la norma sanitaria.

Dentro de los factores ambientales que inciden sobre la pureza del agua se identificaron agentes biológicos contaminantes. El pozo séptico localizado en los alrededores del pozo de agua, que a pesar de llevar cinco años clausurado, influye significativamente en las cantidades de coliformes totales y fecales determinadas, las cuales fueron 9 NMP y 2 NMP respectivamente, fuera de norma.

En base a los estratos de suelo identificados se comprueba presencia de hierro en suelos de la zona en estudio.

Los porcentajes mas altos de remoción obtenidos luego de la realización del ensayo de jarras para un total de 24 muestras, fueron para la muestra numero dos, que contenía una dosis de 3ppm de sulfato de aluminio, logrando así un 90% de remoción para el hierro, y un 66% para el plomo y cadmio casi en su totalidad.

El parámetro mas crítico que se encontró debido a su poder tóxico es el plomo, y su presencia se atribuye principalmente a actividades humanas y a las condiciones naturales del ambiente, aunque se detectó en pequeñas cantidades, fácilmente removibles del agua de acuerdo con las pruebas realizadas.

Se considera que bajo la ejecución de los tratamientos fisicoquímicos y bacteriológicos sugeridos, el agua puede ser utilizada para fines de consumo de las comunidades cercanas.


RECOMENDACIONES


Realizar un monitoreo de los parámetros fisicoquímicos y bacteriológicos por un periodo de tiempo más extenso y consecutivo, a fin de conocer a mayor exactitud las variaciones de los elementos y microorganismos presentes en el agua y,

Perforar el pozo por lo menos a cuarenta metros adicionales para confirmar la calidad que presenta el agua a mayor profundidad.


CERREMOS EL GRIFO !!!“LOS INVITO AL USO ADECUADO Y EL CUIDADO

EXTREMADO DE NUESTROS RECURSOS HÍDRICOS…”, NUESTROS HIJOS TAMBIEN LOS MERECEN

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Los laboratorios fueron: Laboratorio Tecnológico Ambiental (LABTA) – Universidad, Hidrolab Toro Consultores, C.A. – Privado, y la Unidad de Microbiología Ambiental (UMA) - Universidad.




Figura 4.9. Clasificación de las clases texturales en los suelos, según Russo (1987)




Montaje experimental de la prueba de adsorción de plomo con carbón activo




Cuadro comparativo de las diferentes propuestas planteadas para el mejoramiento de las condiciones actuales del agua en estudio




Figura 1. Diagramas de bloques de la propuesta # 1, para la selección de alternativas de potabilización.

TANQUE DE ALMACENAMIENTO

Cl O2


ÓSMOSISINVERSA

Agua de pozo

pH-metro




Figura 1. Diagramas de bloques de la propuesta # 3, para la selección de alternativas de potabilización.

Agua de pozo TANQUE DE ALMACENAMIENTO

Cl O2


FILTRO DEARENA

FILTRO DEARENAFILTRO

PULIDOR

LÁMPARA UV

FILTRO DECARBÓN

pH-metro

FILTRO DEARENA

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INGENIERÍA SANITARIA Y AMBIENTAL

DIMENSIONAMIENTO DE EQUIPOS


DIMENSIONAMIENTO DE EQUIPOS
