1 AGUA. AGUA DE CONSUMO HUMANO EN LIMA. SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO Y DISTRIBUCION. TRATAMIENTO. Hilda Yolanda Morante Oliva

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3 AGUA Recurso natural renovable que se regenera, esencial para la vida; formado por hidrógeno y oxígeno (H 2 O), diversos minerales y materias orgánicas que le confieren olor, sabor y color característicos. Recurso natural renovable que se regenera, esencial para la vida; formado por hidrógeno y oxígeno (H 2 O), diversos minerales y materias orgánicas que le confieren olor, sabor y color característicos. Se encuentra sobre la tierra en: atmósfera (vapor de agua: nubes), subsuelo (subterránea, manantiales), superficie (lagos, ríos, glaciares) y en el mar (salada). Se encuentra sobre la tierra en: atmósfera (vapor de agua: nubes), subsuelo (subterránea, manantiales), superficie (lagos, ríos, glaciares) y en el mar (salada). El agua salada constituye el 97.4% y el dulce 2,6%; del cual sólo se usa el 0.8% para consumo humano. El agua salada constituye el 97.4% y el dulce 2,6%; del cual sólo se usa el 0.8% para consumo humano.

4 CICLO DEL AGUA Colecta, purifica y distribuye el abasto fijo de agua. Colecta, purifica y distribuye el abasto fijo de agua. Enlazado con otros ciclos biogeoquímicos, medio importante para el movimiento de nutrientes dentro y fuera de los ecosistemas. Enlazado con otros ciclos biogeoquímicos, medio importante para el movimiento de nutrientes dentro y fuera de los ecosistemas. El pasaje de un estado a otro y su desplazamiento son debido a la energía solar y la gravedad. El pasaje de un estado a otro y su desplazamiento son debido a la energía solar y la gravedad. Etapas: evaporación (agua en vapor acuoso), condensación (vapor en agua líquida), transpiración (agua absorbida por plantas- poros- se evapora) y precipitación: escurrimiento superficial e infiltración. Etapas: evaporación (agua en vapor acuoso), condensación (vapor en agua líquida), transpiración (agua absorbida por plantas- poros- se evapora) y precipitación: escurrimiento superficial e infiltración.

5 Ciclo del Agua

6 PROBLEMAS QUE CAUSA EL HUMANO Afecta el ciclo de 3 maneras principales: Afecta el ciclo de 3 maneras principales: Agotamiento del agua freática e intrusión del agua salada del océano, al retirar grandes cantidades de agua dulce. Agotamiento del agua freática e intrusión del agua salada del océano, al retirar grandes cantidades de agua dulce. Aumento de inundaciones y derrumbes por tala indiscriminada de vegetación que reduce infiltración y recarga reserva subterráneas. Aumento de inundaciones y derrumbes por tala indiscriminada de vegetación que reduce infiltración y recarga reserva subterráneas. Contaminación por arrojo de: aguas servidas, basura, relaves mineros, desechos industriales, productos químicos, etc. Contaminación por arrojo de: aguas servidas, basura, relaves mineros, desechos industriales, productos químicos, etc. Según la OMS, la contaminación microbiana del agua es una de las causas importantes de enfermedad y mortalidad del ser humano. Según la OMS, la contaminación microbiana del agua es una de las causas importantes de enfermedad y mortalidad del ser humano.

7 Tipos de agua De acuerdo a su localización: De acuerdo a su localización: Superficiales: ríos, lagos, lagunas, riachuelos. Superficiales: ríos, lagos, lagunas, riachuelos. Subterráneas o profundas: pozos, manantiales, géiseres, etc. Subterráneas o profundas: pozos, manantiales, géiseres, etc.

8 Ley General de Aguas. DL Nº 17752 Modif. DS Nº 007-83-SA Art. 81. Clasificación de las aguas, respecto a su uso: Art. 81. Clasificación de las aguas, respecto a su uso: I: abastecimiento doméstico con simple desinfección. I: abastecimiento doméstico con simple desinfección. II: abastecimiento doméstico con tratamiento equivalente a procesos combinados de mezcla, coagulación, sedimentación, filtración y cloración. II: abastecimiento doméstico con tratamiento equivalente a procesos combinados de mezcla, coagulación, sedimentación, filtración y cloración. III: riego de vegetales de consumo crudo y bebida de animales. III: riego de vegetales de consumo crudo y bebida de animales. IV: zonas recreativas de contacto primario. IV: zonas recreativas de contacto primario. V: zonas de pesca de mariscos bivalvos. V: zonas de pesca de mariscos bivalvos. VI: zonas de preservación de fauna acuática y pesca recreativa o comercial VI: zonas de preservación de fauna acuática y pesca recreativa o comercial

9 Estándares Nacionales de Calidad Ambiental para Aguas DS Nº 002-2008 MINAM Ley Gral. del Ambiente 28611, establece: “..toda persona tiene derecho a vivir en un ambiente saludable, equilibrado y adecuado para el pleno desarrollo de su vida, y el deber de contribuir a una efectiva gestión ambiental y de proteger el ambiente y sus componentes, asegurando la salud de las personas en forma individual y colectiva, la conservación de la diversidad biológica, el aprovechamiento sostenible de los RRNN y el desarrollo sostenible del país”. Ley Gral. del Ambiente 28611, establece: “..toda persona tiene derecho a vivir en un ambiente saludable, equilibrado y adecuado para el pleno desarrollo de su vida, y el deber de contribuir a una efectiva gestión ambiental y de proteger el ambiente y sus componentes, asegurando la salud de las personas en forma individual y colectiva, la conservación de la diversidad biológica, el aprovechamiento sostenible de los RRNN y el desarrollo sostenible del país”. MINAM.- Función: Elaborar ECA y Límites Máximos Permisibles LMP. MINAM.- Función: Elaborar ECA y Límites Máximos Permisibles LMP.

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15 AGUA PARA CONSUMO HUMANO. SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO Y DISTRIBUCION.

16 AGUA DE CONSUMO HUMANO Noviembre, 1980 NNUU “Decenio Internacional del Abastecimiento de Agua Potable” - Meta 1990: Lograr la utilización en todo el mundo de sistemas públicos de agua potable segura y de saneamiento confiable; sin embargo, en el Perú en 1991: aparición de la gran epidemia del cólera. Noviembre, 1980 NNUU “Decenio Internacional del Abastecimiento de Agua Potable” - Meta 1990: Lograr la utilización en todo el mundo de sistemas públicos de agua potable segura y de saneamiento confiable; sin embargo, en el Perú en 1991: aparición de la gran epidemia del cólera.

17 DATOS DE OMS 1,100 millones de personas carecen de acceso a abastecimiento de agua potable segura. 1,100 millones de personas carecen de acceso a abastecimiento de agua potable segura. El agua contaminada es la 2da. causa de mortalidad infantil en el mundo, anualmente mueren 1,9 millones de niños < de 5 años de enfermedades diarreicas, mas de 5,000 cada día. El agua contaminada es la 2da. causa de mortalidad infantil en el mundo, anualmente mueren 1,9 millones de niños < de 5 años de enfermedades diarreicas, mas de 5,000 cada día. Cada semana mueren alrededor de 42,000 personas a causa de enfermedades relacionadas con la calidad del agua y la falta de saneamiento. Cada semana mueren alrededor de 42,000 personas a causa de enfermedades relacionadas con la calidad del agua y la falta de saneamiento. 2,600 millones de personas carecen de instalaciones básicas de saneamiento. 2,600 millones de personas carecen de instalaciones básicas de saneamiento. 50% de los humedales existentes en 1900, han desaparecido. 50% de los humedales existentes en 1900, han desaparecido.

18 2003: NNUU proclamo Decenio Internacional para la Acción “El agua fuente de vida” para el periodo 2005-2015. 2003: NNUU proclamo Decenio Internacional para la Acción “El agua fuente de vida” para el periodo 2005-2015. Compromisos: Compromisos: Reducir a la mitad el número de personas que viven sin acceso al agua potable (AP) Reducir a la mitad el número de personas que viven sin acceso al agua potable (AP) Detener la explotación no sostenible de los recursos hídricos. Detener la explotación no sostenible de los recursos hídricos. Fomentar la ordenación integrada de los recursos hídricos y elaborar planes sobre el uso eficaz del agua. Fomentar la ordenación integrada de los recursos hídricos y elaborar planes sobre el uso eficaz del agua. Reducir a la mitad (2015) el número de personas que no tiene acceso al saneamiento básico. Reducir a la mitad (2015) el número de personas que no tiene acceso al saneamiento básico.

19 La cantidad mínima de agua por persona es de 50 Lts diarios. La cantidad mínima de agua por persona es de 50 Lts diarios. El 12% de la población mundial utiliza el 85% del agua. El 12% de la población mundial utiliza el 85% del agua.

20 AGUA POTABLE DE CONSUMO HUMANO 1.ZONA URBANA.- PLANTA DE TRATAMIENTO DE LA ATARJEA Y POZOS 2.ZONA MARGINAL.- POZOS, RIACHUELOS, MANANTIALES O PILONES DE LA RED PUBLICA.

21 PROCESO DE POTABILIZACION EN LA PLANTA DE TRATAMIENTO FUENTE.- El abastecimiento de agua potable para la ciudad de Lima proviene de las aguas del río Rímac, que se forma por la afluencia de los ríos San Mateo y Santa Eulalia que se unen en la localidad de Ricardo Palma donde adquiere el nombre de río Rímac hasta desembocar en el Océano Pacífico. El punto de captación depende del Ancho de río: 66.77 m. La Planta cuenta con 2 bocatomas: - Bocatoma 1 (izquierdo) Caudal de diseño de 15 m 3 / s. - Bocatoma 2 (derecho) Caudal de diseño de 20 m 3 /s.

22 CAMARA DE REJAS ETAPAS (11) 1. REPRESAMIENTO: retención troncos, cañas, etc.

23 2. APLICACIÓN DE POLIMEROS: turbiedad por partículas: aglomeración para sedimentación 3. DESARENAMIENTO: pozas especiales retienen arena y eliminan partícula crítica de 0.02 mm de diámetro.

24 4. PRECLORACION: disminuir contaminación. Es necesario adecuar el pH del agua y algunas veces dosificar Cal- Ca(OH) 2

25 5. I ALMACENAMIENTO: Estanques Reguladores- Sedimentación (tiempo de retención)

26 6. APLICACIÓN DE COAGULANTES: aglomeración 7. DECANTACION: agua ingresa por el fondo y se produce la sedimentación de limos y arcillas.

27 9. RECIRCULACION DE AGUA DE LAVADO DE FILTROS: recuperar agua un promedio de 250 L/seg. 10. CLORACION: elimina todo microbio. 11. ALMACENAMIENTO FINAL: en depósitos de regulación. 8. FILTRACION: filtros de arena sin interrupción

28 NTS No 071: Norma Sanitaria que establece los Criterios Microbiológicos de Calidad sanitaria e Inocuidad para los alimentos y bebidas de Consumo humano. R.M. 591-2008/MINSA Agente microbiano Unidad de medida Límite máximo permisible Bacterias coliformes termotolerantes o Escherichia coli UFC/100 mL a 44,5ºC O (*) Bacterias heterotróficas UFC/mL a 35 ºC 500 Huevos de helmintos N º/ 100 mL O AGUA PARA CONSUMO HUMANO (*) En caso de analizar por el método NMP =< 2,2 /100mL.

29 REQUISITOS DEL AGUA POTABLE NTP 214.003 Microbiológicos: Microbiológicos: Bacterias heterotróficas: máximo 500 UFC/ml. Bacterias heterotróficas: máximo 500 UFC/ml. Coliformes Totales y C. Fecales: Ausencia/100ml. Coliformes Totales y C. Fecales: Ausencia/100ml. Físico-químicos: Físico-químicos: pH: 6.5 – 8.5. pH: 6.5 – 8.5. Cloro libre residual: 0.2-0.8 mg/L Cloro libre residual: 0.2-0.8 mg/L Dureza: 200 mg/L CaCO 3. Dureza: 200 mg/L CaCO 3. Arsénico: 0.05 mg/L. Arsénico: 0.05 mg/L. Plomo: 0.05 mg/l Plomo: 0.05 mg/l Mercurio: 0,001 mg/L. Mercurio: 0,001 mg/L.

30 SITUACION DEL ABASTECIMIENTO DE AGUA EN LIMA SERVICIOPOBLACION (*) Permanente 3’000,000 (*) Restringido 2’500,000 Sin servicio 2’500,00 (*) Planta de Tratamiento de La Atarjea, Pozos tubulares.

31 Secuencia del Agua en Edificaciones: Secuencia del Agua en Edificaciones: Descarga a Cisterna – Cisterna – motor- Tanque elevado – red de tuberías (todos los pisos) – último grifo. Descarga a Cisterna – Cisterna – motor- Tanque elevado – red de tuberías (todos los pisos) – último grifo.

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33 CALIDAD MICROBIANA DEL AGUA EN EDIFICACIONES DE LIMA CERCADO Fase Total de E- dificaciones Nº % C O N T A M I N A D A TOTAL TOTAL Nº % COLI. TOT Nº % COLI FEC Nº % HETEROT Nº % I 228 100 76 33.33 58 25.44 46 20.18 42 18.42 II 228 100 20 12.28 20 8.77 12 5.26 14 6.14

34 CALIDAD MICROBIANA DEL AGUA EN LA RED PUBLICA DE LIMA CERCADO Fase Total de Inmuebles Nº % C O N T A M I N A D A TOTAL TOTAL Nº % COLI. TOT Nº % COLI FEC Nº % HETEROT Nº % I 228 100 18 7.89 14 7.89 8 3.51 8 3.51 6 2.63 6 2.63 II 228 100 6 2.63 6 2.63 4 1.75 4 1.75 2 0.88 2 0.88

35 CALIDAD MICROBIANA DEL AGUA EN EL SADA DE EDIFICACIONES DE LIMA CERCADO Fase Total de E- dificaciones Nº % C O N T A M I N A D A TOTAL TOTAL Nº % COLI. TOT Nº % COLI FEC Nº % HETEROT Nº % I 210 100 58 27.62 44 20.95 38 18.10 36 17.14 II 222 100 22 9.91 14 6.31 8 3.60 8 3.60 12 5.41

36 DEFICIENCIAS EN LA CONSTRUCCION Y/ MANTENIMIENTO DE 228 CISTERNAS EN EDIFICACIONES DE LIMA CERCADO Deficiencia FASE I FASE II Sin reborde de protección 79 34.65 35 15.35 Sin tapa 78 34.21 41 17.98 Tubería interna oxidada 125 54.82 78 14.98 Ambiente sucio 60 26.32 29 12.72 Paredes internas sucias 41 17.98 30 13.16 Agua turbia y/o sedimento 51 22.37 29 12.72

37 DEFICIENCIAS EN LA CONSTRUCCION Y/ MANTENIMIENTO DE 228 TANQUES ELEV. EN EDIFICACIONES DE LIMA CERCADO Deficiencia FASE I FASE II Rebose Conectado a tubo de desagüe 32 14.04 15 6.58 Sin tapa 78 34.21 59 25.88 Tubería interna oxidada 98 42.98 65 28.51 Ambiente sucio 61 26.75 22 9.65 Paredes internas sucias 63 27.63 27 11.84 Agua turbia y/o sedimento 105 46.05 59 25.88

38 RUTA COMUN DEL AGUA EN ZONAS MARGINALES DE LIMA PILON POZO RIACHUE LO CAMION CISTERNA TANQUE PERIDOMI CILIARIO RECIPIENTE INTRADOMI CILIARIO

39 CALIDAD DEL AGUA EN ZONAS MARGINALES DE LIMA – CARECEN DE SERVICIO INTERNO AGUA DE FASE I FASE II TOTAL Contaminada Nº % TOTALContaminada Nº % Surtidores de Red pública 6 0 - 6 Camiones cisterna 28 21 75 25 18 72 Tanques peridomicilia rios 41 41 100 40 40 100 Recipientes intradomiciliari os 61 58 95.08 59 52 88.14

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41 TRATAMIENTO Herramienta para proteger la salud pública, eliminar potenciales impactos (metales pesados, s. radioactivas, nitratos, fluoruros) corregir deficiencias estéticas – sabor u olor indeseables (Fe, Mn, fenoles), corrosividad y/o incrustaciones. Herramienta para proteger la salud pública, eliminar potenciales impactos (metales pesados, s. radioactivas, nitratos, fluoruros) corregir deficiencias estéticas – sabor u olor indeseables (Fe, Mn, fenoles), corrosividad y/o incrustaciones. Ultimo recurso. Ultimo recurso. Adopción de un método: incapacidad de administración p/ desarrollar sistemas adecuados, simples, confiables y baratos. Adopción de un método: incapacidad de administración p/ desarrollar sistemas adecuados, simples, confiables y baratos.

42 METODOS.- METODOS.- FISICOS.- FISICOS.- Remosión física de los constituyentes indeseables del agua, sin cambiar su naturaleza. Ejemplos: Ejemplos: Calor Calor Filtración submicrómica. Filtración submicrómica. Sedimentación Sedimentación Coagulación- floculación. Coagulación- floculación. Irradiación luz Ultravioleta (253.7 Aº) Irradiación luz Ultravioleta (253.7 Aº) Osmosis inversa. Osmosis inversa. QUIMICOS.- QUIMICOS.- Utilización de agentes químicos- desinfección. Primera línea de defensa contra la transmisión de enfermedades

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44 FILTRO EFECTIVO.- Membrana filtrante de 0.2 micras. Germicida: sales de plata Filtro de carbón activado.

45 Aplicación de polímeros: coagulación y sedimentación

46 Agua con iones de plata BENEFICIOS DEL SISTEMA ELECTRO- LITICO DE IONES DE PLATA.- 1. Método suave de tratamiento. 2. No agrega olor, ni sabor. 3. Emplea concentraciones muy bajas de plata. 4. Dosificación sencilla y exacta. 5. Fácil de operar, limpiar y mantener. Es efectivo contra bacterias vegetativas y algas. La eliminación de los gérmenes depende de la concentración y del tiempo de contacto. Una concentración de 0.05 ppm y 50 minutos elimina el 99.99% de Escherichia coli y en 115 minutos se elimina a Streptococcus pyogenes.

47 Lámpara de Luz UV Factores que afectan la desinfección eficaz con UV.- Calidad del agua (sólidos en sus- pensión, materia orgánica). Transmisión de luz UV. Dureza total. Condición de la lámpara. Limpieza del tubo de cuarzo. Tiempo de uso de la lámpara. Tratamiento del agua antes de aplicar luz UV. Flujo. Diseño del reactor.

48 DESINFECCION Proceso selectivo que destruye a mo patógenos presentes, persisten bacterias propias o naturales. Proceso selectivo que destruye a mo patógenos presentes, persisten bacterias propias o naturales. Propiedades de los desinfectantes: Propiedades de los desinfectantes: Capacidad de penetración en los mo, a través de membrana celular. Capacidad de penetración en los mo, a través de membrana celular. Capacidad de reacción con enzimas microbianas (destrucción o inactivación). Capacidad de reacción con enzimas microbianas (destrucción o inactivación). Cloro, yodo, bromo, cobre, plata, ozono, etc. Cloro, yodo, bromo, cobre, plata, ozono, etc.

49 CLORINACION Aplicación de cloro para procesos de desinfección, oxidación, control de olores u otros. Aplicación de cloro para procesos de desinfección, oxidación, control de olores u otros. Mecanismo.- Mecanismo.- Cl gas + H 2 O - Ac. hipocloroso HOCl + HCl (1) HOCl + H 2 O – se disocia: OCl - + H + (2) Ac. hipocloroso ión hipoclorito Ac. hipocloroso ión hipoclorito

50 NaOCl + H 2 O – Na + + OCl - (3) NaOCl + H 2 O – Na + + OCl - (3) hipoclorito de Na ión sodio ión hipoclorito OCl - + H + - HOCl (4) OCl - + H + - HOCl (4) ión hipoclorito ión hidrógeno ac. hipocloroso Agente aniquilador más efectivo: HOCl. Producción depende del pH del agua: Agente aniquilador más efectivo: HOCl. Producción depende del pH del agua: Aguas pH < 6: más % de HOCl. Aguas pH < 6: más % de HOCl. Aguas pH > 9: más % OCl (97%). Aguas pH > 9: más % OCl (97%). Aguas con pH 7-8: HOCl = OCl. Aguas con pH 7-8: HOCl = OCl.

51 La suma del ácido hipocloroso + ión hipoclorito dan “cloro libre residual”. La suma del ácido hipocloroso + ión hipoclorito dan “cloro libre residual”. Cloro residual combinado: cloro bajo la forma de comp. Orgánico nitrogenado, cloraminas (mono, di y tricloraminas). Cloro residual combinado: cloro bajo la forma de comp. Orgánico nitrogenado, cloraminas (mono, di y tricloraminas). Desinfección requiere de tiempo de contacto, para desinfección normal: 30 minutos con residual de 0.5 mg/l, para control de quistes amébicos: 30 minutos con residual de 2 mg/l. Desinfección requiere de tiempo de contacto, para desinfección normal: 30 minutos con residual de 0.5 mg/l, para control de quistes amébicos: 30 minutos con residual de 2 mg/l. Clorinación sólo después de filtración. Clorinación sólo después de filtración.

52 GRACIAS GRACIAS