Norma Técnica Nicaragüense sobre el diseño de sistemas de abastecimiento y potabilización del agua

lNSTlTUTO NlCARAGUENSE DE ACUEDUCTOS Y ALCANTARILLADOS NORMAS TECNICAPARAELDISENO DE ABASTECIMIENTO Y POTABlLIZAQON DELAGUA Reg,No. I090-M-084781· ValorC$1O.260.00 PROLOGO Las presentesNormasde Diseilode Sistemasde Abastecimiento y Potabilizaci6n del Agua, fueron preparadas por el Dpro, de Fiscalizaci6n del lnstituto Nicaragiiense de. Acueduetos y Alcantarillados(INAA), tomandocomobaselas"Normasde Diseflo de Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable" preparadas en 1989, por un comite tecnico eoordinado. por el Ministerio de Construeci6ny'!ransporte (MCT). Estas Normas contienen los parametros de diseilo actualizados. comprendidos en el documcato elaborado por el MCT. mas 10 referentea lapotabilizaciondelagua 10cualno forma partede las Normasarriba mencionadas. .EIINAA, comoEnte Reguladordel SectorAgua y Saneamicnto. tienedentrodesusfuncioneslaelaboraciondeNonnaspara elbuen desarrolloy funcionamientode los Sistemasactualesy futurosdel .sector;por10tantose esperaquelas presentesNonnas seandegran ayuda para los Proyectistas y Entidades que se dedican a la elaboracionde esta clase de proyectos. CONrENIDO TITULO 1 PROYECQONDEPOBLACION 1.1 Consideraciones Generales 1.2 Fuenledelnformaci6n 1.3 M6lodos de Calculo 1.3.1 MetodaAritmetico 1.3.2 Tasade CrecimtentoGeometrico PAGINA I I I I 2 2 1.3.3 Tasade Crecimiento a Porcentaje Decreciente 2 6.5.2 Energla 32 1.3.4 MetodoGnUico de Tendencia 2 1.3.5 MetodaGnUico Comparative 3 va. DIS~OHIDRAULICODELOSSISTEMASDE 1.3.6 Melodopor Porcenlaje de Saturacion 3 CONDUCCIONYDISTRIBUCIONDELAGUA 33 7.1 Redde Distribucion 33 U.DOTACIONESYDEMANDADEAGUAPARA 72 Funcione5 de la Redde Distribuciim 33 C'ONSUMO 7.3 InformacionNeccsariaparael Diseftode la Redde 21 Dotaciones 4 Distribuci6n 33 2.2 ConsumoDomestico 4 7.4 Diseilode la Red 34 2.3 Consumo Comercial, IndustrialyPUblico 6 7.4.1 Generalidades 34 2.4 Aguapara Incendios 6 7.4.2 Parametresde Disenos 34 2.5 FaetoresdeMl'i.'rimas Dernandas 8 7.4.3 Coeficientcs(C)deHazen-WiUiams 35 2.6 Pcrdidasenel Sistema 8 7.4.4 Velocidades Permisiblcs 35 7.4.5 PresionesMinimasyMa."imas 35 m CALIDADDELAGUA 9 7.4.6 DiamelroMinimo 35 3.1 Generalidades 9 7.4.7 Cobertura sabre Tuberias 35 3.2 Preservacionde Ia CaUdad del Agua 9 7.4.8 Resistencia de laTnberiay su Material 36 7.4.9 Disenode Tuberias 36 Iv. PERIODOSDEDISENOECONOMICOPARALAS 75 Hidniulicadel Acueductos 36 ESTRUCTIJRASDELOSSISTEMAS 17 7.6 Condiciones deTrabajouOperacionCriticade 4.1 Generalidades 17 la ReddeDistribution 37 7.6.1 SistemaporGravedad 37 V. FlJENTESDEABASTECIMIENTO 18 7.6.2 DhruribucionporBombeo 38 5.1 EstudiosPreliminares 18 7.6.2.1 Sistemade Bombeo contrael TanquedeAlmace 5.1.1 lnvestigacicnfnicial 18 namiento 38 5.1.2 InvestigationComplementarias 18 7.622 Bamboo contraIaRedde Distributionconel 5.1.3 Requisitossabre la Calidad 19 Tanquede Almacenamiento dentrodela Red 5.2 Aguas Subterraneas 19 o enel extremodeella 38 5.2.1 Informaci6n Necesaria 19 7.7 Procedimiento deDiseilo :W 5.2.2 Investigacionespreliminares 19 7.7.1 Determinacion del Consumo0 de losGastosde 5.2.3 Investigaciondel Subsuelo 22 QUculo 39 ~.2.4 Pruebade Bombeo 22 7.7.2 DistribuciondeTubcriasyDeterminaciondel 5.2.5 Pozos 23 Sistemade Red 39 5.2.6 Manantialcs 24 7.7.3 DelenninaciondelSistemadeMallas)'Ramales 5.27 GalcriadeInfiltraci6n 24 Abiertos 39 5.2.7.1 TuberiasEmerradas 24 7.7.4 Distribucion de Gastos0 Consumos Concentrados 40 5.2.72 Tuneles 25 7.7.5 PredimensionamientodelasRedes 40 52.7.3 ColeclorRadial 25 7.7.6 Dimensionamiento de lasRedes -n 5.3 AguasSupcrficialcs 25 7.7.7 Analisisy/oBatancco de lasRedes 41 5.3.1 PresasdeAlmacenamlento 25 7.7.7.1 Red Compuesta porCimrilOS 0 Mallas 4l 5.3.2 Rios 25 7.7.7.2 RcdAbierta 42 5.3.3 Lagosy Embolses 26 7.7.1.3 Recomendaciones Generales 42 7.8 Rellenosde los CircuitosPrincipales 42 VI FSTACIO~DEBOMBEO 27 7.9 PIanosde CurvasEquipiezometrieas 42 6.1 Consideraciones Generales 27 7.10 Acccsorios y ObmsComplementaries de la Redde 6.1.1 Edificio 27 Distribuci6n "3 6.1.2 LocaIi.zaci6n 27 7.10.1 VaIwlas de Pasc 43 6.2 Capacidady Caraeteristicasde lasEstllciones 27 7.10.2 VaIvulasdeLimpicza 43 6.2.1 Estacionesde PozosHumedos 28 7.10.3 Valwlas Rcductorasde Presi6n}'Cajas Rempe 6.22 Estacionesde Bombeode Pozos Profundos 28 Presion 43 63 Equiposde Bombeo 29 7.10.4 Localizacien de Hidrantes 43 6.4 Tuberiasy Valvulasen Succiony Descarta 7.l0,S ConexionesDomiciliares 43 de Bombas 30 7.10.6 Anclajes 43 6.4.1 5ucciOO 30 7.11 Llneasde Condncci6n 4" 6.4.2 Descarga 31 7.1U Ubicaci6n 44 65 EquiposElcetricos 32 7.112 Trazado 44 6.5.1 Motores 32 7.113 Clasesde LinensdeConduction 44 X.DESINFECCION 86 10.1 Gcneralidades 86 10.2 Tipo de Cloro a Usar 86 10.3 Seleccion de la Capacidad de los Bnvases de Cloro Gaseoso 86 10.4 Criterios de Disei'lo para Casetas 0 Salas de Desinfeccion 87 10.5 Equipos de Proteccion 87 10.6 Formas de Aplicacion del Clore 87 10.7 Punto de Aplieaci6n 88 10.8 Tiempo de Contacto 88 10.9 Metodo de Dosificacien de C1oro 88 IX PROCESOS DEPOTABILIZACION DELAGUA 51 9.1 Generalidades 51 9.2 Procesos de Pretratamiento 5] 9.2.] Generalidades 51 9.2.2 Captacion Indirecta 51 9.2.3 Sedimcntacion Laminar 52 9.2.4 Filtraeion Gruesa Rapida 52 9.2.5 Desarenadores 52 9.3 Procesos de Tratamiento 55 9.3.1 Gencralidades 55 9.3.2 Aireacion 55 9.3.2.1 Tipos de Aircadores 56 9.3.3 TratamientoporFihracion Lenta 58 9.3.1 Generalidades 58 9.3.3.2 Descripci6n General 58 9.3.3.3 Criterios de Diseilo 59 9.3.4 Tratamientoporf'iltracionkapida 61 9.3.4.1 Generalidades 61 9.3.4.2 Mezclaleipida (Coagulacion) 61 9.3.4.3 Mezclal.enta (Floculacion) 63 9.3.4.4 Sedimentacion (Decantaci6n) 67 9.3.4.5 Filtraci6nRapida 73 7.11.4 7.11.5 7.11.6 7.11.7 7.11.8 7.11.9 7.12 VDL 8.1 8.2 8.2.1 8.2.2 8.2.3 8.3 8.4 8.5 8.5.1 8.5.2 8.5.3 Velocidades de Diseno Tipo de Tuberia Materiales de las Tuberias Conduccionpor Gravedad Accesorios y Valvulas Lineas de Conduccion por Bombeo ConsideracionesGenerales AlMACENAMlENTO Gcneralidades CupacidadMfnima Volumen Compensador Reserva para Eventualidades y/o Emergencias Reserva para Combatir Incendios Localizacion Clases de Tanques Tipos de Tanques Tanques Sobre el Suelo (superficialcs) Tanque Elevado Tanques Compensadorcs 44 45 45 45 46 47 47 48 48 48 48 48 48 48 49 49 49 50 50 CAPITULO I PROYECCION DE POBLACION 1.1Consideraciones Generales Es necesario determinar las demandas futuras de una poblacion para preveren el disenolas cxigencias,de las fuentes de abastecimiento. Iineas de conducci6n. redes de distribucion, equipos de bombeo. planta de potabilizaciony futuras extensionesdel servicio, Por 10 tanto, es neccsariopredecir la poblacion futura para un ninnero de aflos, que sera fijada por los periodos economicosdel diserlo. 1.2 Fucntedcinfonnaci6n La informacion necesaria para seleccionar la tasa de crccimicnto can la cual habra de proyectarse la poblacion de la locnlidad en cstudio. podra conseguirse en las Institucioncs siguicntcs: EI Institute Nicaraguense de Estadisticas y Ccnsos (I NEe). 01 cual maneja todala informacion relacicnada con las poblaciones del pais. Alli se pueden eneontrar los documentos de los ultimos censos nacionalesrealizadoscn losailos 1950. 1963Y1995 EI!NEC adernas. puede facilitar las proyecciones de poblacion de todas las localidadcs del pais. Informacion proveniente de Instituciones propias del Iugar, tales como: Alcaldias, ENEL,ENACALyel Programs defirradicscion de la Malaria del MINSA. Se ham uso de los planes reguladores urbanisticos que se hayan desarrollado porel antiguoMinisterio de la ViviendayAsentamientos Humanos. Si fuera el case de que no hubicran datos confiables sobre la poblaci6n actual de la localidad en estudio. se podran realizar censos y/o muestreos dela poblaci6nbajo el asesoramiento directodel INEC. 1.3 MetodosdeClileulo A contmuacion se dan algunos rnetodos de calculo, sin que ellos sean Iimitantes para su uso, Cada Ingeniero Proyectista estaen libertaddeseleccionarla tasa decrecimientoy el metodode proyeccion usado, sustentando sus escogencias ante el INEC. 1.3.1 MewdoAritmetico Estemetodo seaplicaa pequeilascomunidades enespecial enel area rural ya ciudades con crecimiento muy estabilizado y que posean areas de extension futura casi nulas, 1.3.2 Tasa de creeimicnto geometlco Este metodo es mas aplicable a ciudades que no han alcanzado 5U desarrolloy quese mantienencreciendo a una tasafijayes el de mayor uso en Nicaragua. Se recomienda usar las siguientes tasas en base alcrccimientohistorico, 1) Ninguna de las localidades tendra una tasa de crecimiento urbano mayorde 4% 2) Ningunade las localidades tendra una tasa de crecimiento urbano menordcI2.5% BmUQGRAFIA 3) Si el promedio de la proyeccion de poblacion por los dos metodos adoptados prcsenta una tasa de crecimicnto: a) Mayordel 4%, la poblaci6nse proycctaraen base at 4%, de crecimientoanual. b)Menordel2.5%laproyeccionfinal seharabasadaen unatasa decrceimientode12.5%. c)Nornenorde12.5%, nimayordel4%,Iaproyeccion finalsehara basadaen el prornedioobtenido. 1.3.3 Tasa decreclmiento a pnrcentaje decreciente Estemctodoesaplicablea poblacionesqueporlascaracteristicas yaconocidasse Ienoteoconstate una marcadatendenciaa crecer a porccntaje decrecientc. 1.3.4 Metodo gnlficodetendencta Consistcen dibujaren unsistemade coordenadas,que!levapar abscisas anos y par ordenadas las poblaciones, los datos extractadosde censospasadosy prolongar la linea definidapor esos puntas de poblacionesanteriores, siguiendo la tendencia general de esos crecimientos basta el ailo para el cual se ha estimadonecesano conocer la poblacionfutura. 1.3.5 Metodognificocomparativo Consisteen seleccionarvariaspoblacionesquehayanalcanzado en anos ameriores la poblacionactual de la localidaden estudio cuidando que ellas muestren caracteristicas similares en 5U crecimiento.Sedibujan,a partirde lapoblacicnactual,lascurvas de crecimiento de esas poblaciones desde el memento en que alcanzaron esa poblaci6ny luegose traza una curvapromedioa la de esoscrccimientos,Este metodo, en general, da resultados mas ajustados a la realidad. 1.3.6 Metodopor poreentajcdc saturation Estemetodo("The LogisucGrid")tratadedeterminarlapoblaeion de saiuracion para un lugar determinado, Iuegode conocersus tasasdecrecimientcparavaries periodosde tiernposanteriores, Conociendo esa poblaci6n de saturacion, se determinan los porcentajes correspondientes de saturacion, basado en las poblacionesde los ccnsos anteriores, Se construye luego sobre un papel especial de coordenadas "Logistic Grid", que tiene por abscisaslos lapses de tiempoen ailos}'pOT oTdenadas los Wntos por eientos de saturacionde la pobladon para esos lapsos de tiernposanteriores. Se prolonga luegoesalinea hastaelailopara elcual sedeseaconocerla nueva poblacion, detenninando por intercepci6n, que porcentaje de saturaci6nhabraadquiridolapoblacion paraeseailo.Sernultiplica esc porccntaje, expresado en decimal, por la poblaci6n de saturaci6nyseobticnelapoblacionfuturaparacl nfunerodeailos en el futuro acordados en e1 diseilo. CAPITULOU DOTACIONESYDEMANDADEAGUAPARACONSUMO 2.1Dotaciones Paradeterminarlascanlidadesdeaguaqueserequicrcparasatisfacer las condicionesinmediatas y futuras de lasciudades0 poblaciones proyectadas, se recorniendausar los valores de consume medio diariocontenidoen losnumerales 2.2a 2.4 paraeldiseilodelsistema deagua potable. 2.2 ConsumeDomestico 2.2.1 Parataciudadde Managua Se usaran las cifras contcnidas en el cuadro siguieme (Tabla 1- I) III TABLA.2-J Dotaci6n Clasiflcacten de Barrios gl/hab/dia It/hab/dia Ascntamicntos progreslvos to 38 •Zonasde maximadensidad y de actividades mixtas, ~5 170 • Zonas de alta densidad ·to 150 • Zonasde mediadensidad 100 378 • Zonas de baja densidad 150 568 2.2.1.1Cillsificaci6nde losBarrios 11-A~ntdmientos progresivos Son unidades de vivicndas consuuidas con madera y laminas. frecuentemente score un basamentode concreto.Estes barrios no tienen conexiones privadas en la red de agua potable, pero so abastecen mediante puestos publicos. b-ZOnasdemaximadensidadyaetividades mixtas, Las vivicndasavccinantalleresy pequenas industrias en un tejido urbaneheterogenco, Entcrminosdesupcrficie.Iasviviendasocupan unpromediodel65%delareatotaldel terrenoy todasestanconeciadas a la red de agua potable. c-Zonasdealta densidad En los nucleos de viviendas de estas zonas 50 encucntran consttuccionesdetoootipo.desdela ntissencilla IlllSta casasdeallo costoperoen lotescon dimensionesy areas homogeneas(150 m: a 250 m2) . Casi tooas las viviendasestan concctadasa la red de agua potable. d-Zonas demediadensidad Se trata de viviendasde bucn nivcl de vida con areas de lolesque varianentre los 500 m' y 700rn'. Todascstanconecladasa Ia redde agua potable. e- Zonll.~debajadcnsidad Son areas de desarrolloCOn viviendasde alto cosco y de alto nive! de vida construidasen lotesconarea miniml1s de 1.000m'. Todos Se usaran las dotacionessenaladas en la Tabla 2-2 2.2.2 Para las ciudadesdel resto del puis 2.3 Consumoccmerctat, industrialy publico conectados a la red de agua potable, 3 lomasde 500 c{u(31) de acuerdo a la importancia del lugar 1500y mas100000Ymas (95) TABLA 2-5 CAUDALES CONTRA INCENDlO Rangodc poblaci6n Caudales Caudales por toma De A gpm gllm gpm (It) 0 5COO No se considera 5000 ieooo 80 200 t tomade 150(9) (5) (13) 1COOO 15000 200 550 l tomadc250 (16) (13) (35) )500) zccoo 350 550 2 tomade 250c{u (16) (22) (35) 2COOO 30000 550 1000 :; lomasde 250 (35) (63) c{u (16) secoo 50000 1000 I50n 2 lomasde 500 (63) (95) c/u(31) 50000 75 95 113 132 )51 170 189 20 25 30 35 40 45 50 Dotacion glrhab/dfa It/hab/dia TABLA.2-3 Rangodepoblaci6n 0- 5.000 5.000- 10,000 10.000- 15.000 15.000- 20.000 20.000- 30.000 30.000- 50.000 SOJXK) 100.OaOymas TABLA2-2 DOTACIONESDEAGUA 2.3.1 Pal1llaciudaddeManagua Seusaran las cifras contenidas la tabla 2-3 Consumo Comercial PUblico 0 Institucional Industrial Dotation gUha/dia Itlba/dia 25.000 94.625 De acuerdoa desarrollo de poblacion. Cuandoen las Iocalidadesconsideradasexistan 0 estenen proyectos la instalacion de: industrias, filbricas. centres comerciales.etc. a estes se les deboradisenar su propio sistema de proteccioncontra incendios, contandocada uno de ellos con: tanques de almaccna miento, equipos de bombeo, redes intemas de protcccion. etc. Jndependientes al sistema de distribucion de agua potable de la ciudad. 2.3.2Para las ciudadcsy localldades del restodel pais. Se usaran los porcentajes de acuerdo a la dotaci6n domestica diaria,Ver Tabla2-4,enloscasosespecialessee.x:aminaraenforma detailada. TABLA. 2-4 2.5Factores deMaximas Demandas Estas variaciones del consume estaran e:...presadasen porcentajes de lasdemandapromediodiariode la manerasiguiente: a.- Demandadelmaximodia Seraigualal130% deladernandapromediodiaria para laciudadde Managua.Para lasotraslocalidadesdelrestodelpais.esteparametro estara entreel 130%a 150%. Consume Comercial PUblico 0 Institucional Industrial Porcentaje 7 7 2 b.-Demandade lahera maxima Parala ciudadde Managuael factor sera igual a1150%de la demanda del dia promedio,ypara las localidadesdel resto del pals, seraigual a1250%delmismodia, 2.4Aguapara incendios La cantidad de agua que todo acucducto debe tener disponible para combatirla eventualidad del inccndio,estara adecuadaa la capacidaddelsistemay al range de la poblacionproyectada, Ver TabJa2-5. 2.6Perdidas en el sistema Partedelaguaqueseproduceen unsistemadeaguapotablesepierde en cada MO de sus componentes. Esto constituye10 que se conoce con cl nornbrede fugas y/o desperdicioen el sistema. Dentro del procesodediseno,estacantidaddeagua sepuedeexpresarcomoun porcentajedel consumedeldia promedio.En el casode Nicaragua. el porcentajcsefijanl en un 20%. ContinUllJ".L. mSnITUTomCARAGUENSEDE ACUEDUcrOSYALCANTARILLADOS NO~TECNICASPARAELDffiENODE ADASTECIMIENTOYPOTABILIZACIONDELAGUA (Continuacion) Reg.No. lO90 -M-084781- ValorC$ lO.260.00 CAPITULOm CALIDADDELAGUA 3.1 Generalidades LasprcscntesNormasdeCalidaddelAguaparaelconsu1110 humane han sido adoptadas dcla"NormaRegional deCalidad delAgua para el ConsumoHumane", editadaspor CAPRE cn Scpticmbrc dc 1993 yrevisadasen Marzode 1994;yla "National Primary DrinkingWater Standards", editadas por U.S Environmental Protection Agency (US.EPA) enFebrcrodc 1994. 3.2 Preservation de la Calidad del Agua Para proteger la calidad del agua, el proyectistadebe prcvcr las condicionespresentesyfuturas,para la preservacionde lasfuentes de agua evitando contaminaciones del tipo, domcstico. agricola. industrial,0 decualquier otra indole:para 10 cual dcbcra prcscntar lasrespectivas recomendaciones, enbasea lasdisposicioncslegales existentes emitidas par lasinstitucionesencargadasdelavigilancia. control,preservacion yrnejoramicnto delmediaambicntetalescomo INAA.MARENA.INETER etc. En las tablas siguientesse rnuestranlas concentracionesmaximas permisiblesde losparametresque indicanla calidaddel agua, TABLA.3-1 PARAMETROS BlOLOGlCOS Y MICROBIOLOGICOS ORGANISMO LCalidad microblologica A- Agua distribuida por IUbenas. A-I-Agun sometida a Tratamiento que entra en el sistema de distribucien. Bacterias coliformes Fecales Bacterias coliformes A-2 Agua no sometida a tratamiento que cntra en el sistem» de distribucion. Bucterias coliformc fecales Bacterias coliformcs Baoterins Coliformes fecales A-3 Agua en 1'1 sistema de Distrihuci6n Bactcrias califormes Bacterins coliforrne UNIDAD numcro/lOOml numera/lOOml numeroll 00 m! numero/lOOml numero/I 00 rnl numero/I 00 ml numerollOOm! o o o o 3 o J VALORGUIA BERVACIONES Turbicdad UTN para la dcsinfcccion eon el cloro es preferi blc un pH igual a 8J) con 0.2 a 0.5 msd de c1oro residua! libre despucs del contacto durante 30-minutos (ticmpo minimo). En el 98% de las muestras examinndas durante el ailo. cunndo se trata de grandes sistemas de abastccimjento y sc exuminan sufi cientes rnuestras. Ocnsionnlmcntcen alguna muestra, pero 110 ell mues tras consecutivas. En el 95... de las muestras exnmjna das durante el ailo cuando se trata de grnndes sistemas de abasteci rnicnto y se examinnn suflcientes muestras. Ocasionalmente en alguna mues Ira. perc no ell muestrns consecuti vas. B. Agua no dlstribuid a por Tuberlas Bacterias fecales Bactcrias Coliformes numero/lOO numerollOO o 10 No debe ocurrir en forma repelida~ cuando el heche sea frecuente y no sc pueda mejorar la proteccion sanitaria, si es posiblc se debora buscar otra fuentc, C. Agua embotellada Bacterias cohformes numeral! nOml 0 Bacterias coliformcs numero/lOOml 0 D. Abastccimiento de agua en sltuaeiones de cmergencia Bacterias coliformes numero/lOOml 0 Fecnles Bacterias califormes numerol100 m! 0 La fuente debe estar exenta de con taminacicn fecal. Aconsejar al pilblico hervir el agun cuando el agua no se ajusta a los valores. ORGANlSMO Enterovirus IL Calidad biolOgica Protozoarios(patogenos) Helmintos (Patogenos) Organisrnosde vida libre (algas, otros) ONIDAD No se han fijado No se han fijado No se han fijado No se han fijado VAWRGOIA TABLA 3-2 DERVACIONES PARAMElROSORGANOLEPTICOS PARAMETRO UNIDAD VALOR VALORMAXlMO RECOMENDADO ADMISIDLE Color Vcrdadero mg/ltpt-Co) 1 15 Turbiedad UNT 1 5 Olor Factordiluci6n 0 2 a 12° C 3a25°C Sabor Factor diluci6n 0 2 a 12° C 3 a25° C TABLA 3-3 PARAMElROS FISICO-QUIMICOS PARAMETRO Temperatura Concentracion lones Hidrogeno Claro residual Cloruros Conductividad Dureza Sulfates A1uminio Calcio COOrc Magnesio Sodio Potasio Sol. Tot. Dis. Zinc. UNIDAD "C Valor pH rnW! rnW! us/cm mgfiCaCo 3 mW1 mW1 mgflCaCo j mgil mgflCaCo j mgil rngll mgll mW! VALOR RECOMENDADO 18a30 6.5 a 8.5 (a) 0.5 a 1.0 (b) 25 400 400 25 100 1 30 25 VALORMAXIMO ADMISIBLE (c) 250 2SO 0.2 2.0 50 200 10 1000 3.0 a) Las aguas deben ser estabilizadas de manera que no produzcan efectos corrosivos ni incrustantcs en las Iuberias, b) Cloro residual libre c) 5 mgll en casos especiales para proteger a la poblaci6n de brotes epidemicos. TABLAJ..4 PARAMETROS PARA SUSTANCIAS NO DESEADAS PARAMETRO UNIDAD VALOR VALOR MA:I;IMO RECOMENDADO ADMISIBLE Benceno c1orado. Mcnoclcrobenceno 1,2-didorobenccno 1.3-diclorobcnccno 1,4-diclorobcnccno Triclorobencenos 300 1000 3011 ::W Nitrate - NO-I, mg/l 25 45 Nirntos - NO..]2 mg/l 0.1 J Amonio rng/l OM 0.5 HicTTO mgt) 0.3 Magncsio mg/I 0.1 G5 Eluoruro mg/I 0.7 - 1.5 Sulfuro Hidregcnc mgll 0.05 TABLA 3-5 PARAMETROS PARA SVSTANClAS lNORGM>lICAS DE SIGNIFICADO PARA LA SALUD Otros Compuestos Orglin icos Di adipato (J-etillle:>:il) Oi (2-elilhexil) Italato Acrilamida Epielorohidrino Hcxnclorobutadicno EDTA Acido nitriloacctico Diulkitinos Oxide de tributiJestall0 Hidrocarburos policlclicos aromaticos totales Beftnilos polic/orados totales 80 ~ 05 riA 0.5 :2110 20ll :2 0.2 0.5 PARAMETRO UNIDAD VALORMAXIMO ADMISIDLE TABLA 3-6 PARAMETROSPARASUSTANCIASORGANICASDE SIGNIFICADOPARALASALUD,EXCEPTO PLAGUICIDAS. PARAMETROS ADMISIDLE()1W!) EtenosClorndos Clorurodevinilo 1,I-dicloroeteno J,2-cicloroeteno Tricloroeteno Tetracloroeteno Alcanos Clorados Tetracloruro de Carbono Diclorometano Ll-dicloroetano J,2-dicloroetano 1,J,l-tricloroetano VALOR MAXIMOADMISIBLE ()lg!I)PARAMI!TROS TABLAJ-7 PARAMETROSPARA PESfICIDAS Alacloro 20 Aldicnrb 10 Aldrin/dieldrin 0.03 Atrncina 2 Bentnzona 30 Camofurano 5 Clordano 0.2 DDT 2 1,2-dibromo-3.3-eloropropano 1 2~·D 30 1,2-dicloropropano 20 1,3 -dicloropropano 20 Heptacloro y hcmptacloroepoxido 0.03 Isoproturon 9 Lindane 2 MCPA 2 Metoxicloro 20 Metolacloro 10 Molinat 6 Pendimctalinu 2() Pentaclorofenol 9 Perrnitrinn 20 Propanil 20 Pryridad 100 Simnzin 2 Triilurnnilo 20 Dicloroprop !OO 2,4-DB 100 2,4,S-T 9 Silvex 9 Mecoprop 10 O.OJ 0.05 0.05 0.05 0.001 0.05 0.01 0.05 0.01 2 20 30 2000 5 30 5() 70 40 700 500 300 20 0.7 VALORMAXIMO mgtl mgll mg!l mgll mgll mg/l mgll mgll mg/l Arscnicc Cadmio CiRDuro Cromo Mercurio Niquel Plomo Antimonio Selenio HidmcarburosAromaticos Tolueno Xllenos Elilbenceno Estireno Benzo-alfa-pireno TABLA3-8 PARAMETROS PARA DESINFECTANTESDE LA DESINFEC. CION TABLA4-1 Perlodo de d lsene economico para las estruc turns de los sistemas. PARAMETROS VALOR MAXIMO ADMISIBLE Cltgll) Tl(lO Estrucrura» Curacterfsfieus espcdllle-s Per'icdo de Dlsell<>/llllo s, u- Desfufectantes Monoclornmina 4000 b- Subproductos de In Dcsinfcccl6n Bromato 25 Clarita 200 Clorato Puus. dUI;!O$ .BfILrn:les Dificik, y ccstcscs de &gtalidilt Pil;"M.I.mq,ues., c:quipOJ. lIIi) Fitill:s de tlnlPW-CWlJ1d(\ .:] crecimientc de bombeo, pllnlu de pou.~ y I~ lUlLS demltr&; sen bi1:.ftl~. Mencr de bihzrll:i6n, 3...... .anual b1CWl1\do el crecimknto~. tU lB.~!I. W:- un-.:rt') 5C1n alllL1. M:ly'Ordel 3'!:'1. tlnu:.! • 'ruben," milyorcs de Ir Re~mpl::a1ll.t tub¢riu pt1'Ju,e~iJ;~ .1::»- III;U;ccuoso de ihil:m:tro. a b,:;gl-" plazo. r ut£':t~C$ "IlubcriR& J..c.~ requenmiemcs pueden camtnar rcprdamerue $CCUndalUlI mcnon:s dll: nI :lrllrl.~ hrrutadas 1'2.... de di.hl"u:tr" 10·1' P.:ECll; el dC'~;arrdl~' complete CAPITULO IV PERIODOS DE DISENO ECONOMICO PARA LAS ESTRUC TURAS DE LOS SISTEMAS Trihalometanos Bromoformo J00 Dibrcmoclorometano 100 Bromodiclorometnno 60 Cloroformo 200 Acldos Acetic"", Clorados ac. Monoclcroaccrico DC. Dicloroacetico 50 lie. Tricloroaceticc 100 triclorecetaldhldo/clorelhidrato 100 cloropropanonas Hcloacetonitrllos Dicloroacetonitrilo 90 Dibromoaeetonitrilo 100 Brcmocloroncetonitrilo Tricloroacetonitrilo Cloruro de C inncgeno (como CN.) 70 5.1.1 Investigacion inicial Debenrecopilarselosdatosexistentes qucseindicanacontinuacion: Hidrolcgicos Geologicos Calidaddel agua autilizar Fuentes de contaminaci6n Usosde las aguas que esten en conflicto Legislacionsobre las aguas Propiedaddela tierra Pianos topograflcos: Se usaran los pianos topograficos existentespara losestudiospreliminares. Condicionesycalidaddelterreno:Pianosydatosexistentes de calidad de suelosy sub-suelos. Transportey comunicaciones: Carninos, carreteras, rios. aeropuertos, ferrocarriles.telegrafos,telefono, etc.. facilidades disponiblesparaconstruccion. mantenlmiento y operacionde los sistemas. SuministrodeEnergiaElectrica: Suministrodeenergia disponiblede los servicios publicos, Planosdeserviciospublicos:PIanosde lossistcmasactuales deaguapotable.aicantarillado.servicio cICCI rico.degasy de telefono, disponibilidad de manade obra local: Para construccion mantenimicntoyoperacion. a) Deberancomplementarse con investigacionessobreel terrene hechas por el proyectista. Por ejemplo deberan efectuarse para diferentes epocas del ano, aforosde la fuente, lorna de muestras analisistisicoqulrnicos, etc. 5.1.2 Investigacioncomplementaria En caso de que los datos obtenidos esten incomplete 6 no scan suficientespara lacorrecta claboraciondel proyecto: CAPITUWV FUENTESDE ABASTE:CIMIENTO 5.1. Estudiospreliminares, La calidad, cantidad y continuidadde la fuente de abnstecimiento de agua debera estar de acuerdo con las presentcs normas: 200 900 Clorofcnoles 2- clorofenol 2,4-dielorofcnol 2,4,6-triclorofcnoJ formaldeh Ido 4.1Generalidades Cuandose tratadediseilar unsisternadeabastecimiento deagua potable,esobligatoriofijarla vidautilde todosloscomponentes del sistema; debe definirse hasta que punto estes componentes pucden satisfacer las necesidades futuras de la localidad; que partes debenconsiderarse II construirse en forma inmediata, y cualesscrim lasprevisionesquedebendetomarsccncucntapara incorporarnuevasccnstruccioaesal sistema.Paralograr estoen formaeconcmica,es necesariofijar losperiodosde diseflopara cada componcnte del sistema. EIcontenidode la tabla que siguedebeconsiderarsenormative para estes aspectos. b) Determinacion en laboratories de proccsos unitarios que cornprendancoagulaeion.floculacion, sedimentacion, filtracion, desinfeccion. 5.].3 Requisltos sabre la calidad EIaguadcfuente deabastecimiemodebera. serexaminadaconel objetode dcterminar las caracteristicas siguientes: o Bacteriol6gicas o Fisicas o Quimicas o Biol6gicas La calidad del agua debera estar de acuerdo a las Normas de Calidad del Agua, rnencionadas en el Capitulo3. El aguade la fuente debe ser de tal calidad que no requiem un tratamientoque sea exccsivo 0 antiecondmico, En la tabla5, 1se indicanlosdiversoslimitesaceptablesdelcontenidodesustancias en la fuente de abastecimiento. 5.2 AGUAS SUBTERRANEAS 5.2.1 Informacion necesaria Para el abastecimieoto por aguas subterraneas se debe obtener lasiguientc informaci6n: ~ Geol6gica: Infonnaci6ngeol6gicayestratigrMica. Caracteristicas fisicas de los acuiferos (magnitud, espesor, limites, etc). Propiedadesfisicas de losaculferostpcrmeabilidad, rendimicnto especifioo, permeabilidadde losacuiferosadjuntos,coeficiente dealmacenamiento,etc). •Hidrologico: Nivelpiezometricoparaelcualesnecesarioconocer la profundidady los carobiosde altum de las capas freaticas, Precipitacion annal, escorrentla y posibles recargas al sub suelo, perdidas por evaporacion, transpiraeion y descargas de aguas subterraneas. • Calidaddel agua: Caraeteristicas minerales del agua de cada acuffero, 5.2.2 Investigaciones preliminares Antes de hacer la investigacion subtcrranea, se hara una ex...plcracicn de la zona, comose indica a cominuacicn: Investigacicngeologica:pamevaluar lafuentesepuedeutilizer la informacion geologica disponible conjuntamente con Ia informacion geologica que se obtiene en el reconocimiento de campo. Tales informaciones seran interpretadas por unexperto en el campo de la hidrogeologia. Se hara una investigacion completa de los pozos que existan en la zona. Investigaci6nde fotografias aereas: Se usaran las fotografias aereas disponibles y planes geologicos para hacer un avaluo tentativo, a fin de determinar las condiciones de los acuiferos utilizables. L05 pianos de suclos y fuentes superficiales que hayan sido preparados en base a las fotografias aereas, pueden ser utilizados para Iocalizar los acuiferos pocoprofundos. Investigacicn geoffsica: Cuando las investigaciones mencionadasenlos parrafos arribaseaninsuficientes, seutilizara laexploracion geoflsica. • Metodode refraccien sismica: Este metoda no es adaptable a zonas pequenas debido a la interferencia de vibraciones. Contitnlari.'J INSTITlJT() NICARAGUENSE DE ACUEDUcrOS Y ALCANTARILLADOS TABLA Sol CLASIFICACION DE FUENTES DE AGUA ,y rOSIBLE TRATAMIENTO NORMAS TECNICAS PARA EL D1sENo DE ADASTECIMIENTO y rOTABILJZAClON DEL AGVA (Contln".don) DBO (S-dfas) rng/Iit Promcdio Mensual )"-Uxirno diurio: COLlFOR~{E NMP por LOa ml Promedio Mensual Maximo diario: OXIGENO D1SUELTO (mg/lil) Saturacion PH Promcdio CLORVRO max, mg/lit FLORVROS, mgllil COMPUESTOS FENOLlCOS max. mg/lit. COLOR, unitario TVRBIEDAD, unitnric NOTAS: Fuente buena. Rcquicre como tratamiento unlcemente dC5EOfcC'cL6n 0,75-15 1,0·3,0 SO-IOO Mi. de 100 en menos del 5% de las muestras 4.1l (minimo) 75% o mayor 6,0 - 8,S Menor de 1.5 Menor d. 1.5 Ningunc 20 HI fUCTIlc que puedc rcqucrtr tratamiento USUIlJ tal como filtracien y desinfeccion 1.5-2.5 3.0-4,0 SO-SOil Mi. de SOOO en mcnos del 20% de- las mucstras. 4,0 (minimo) 60% mayor S.O - 119 15 - 3.0 U - 30 O.OOS 20 - 1SO 10 - 2S0 Puente deficientc pucdc requcrir tmtamiento especial y desinfeccion ~la~'Ur de 2.5 ~In;;or de 4,0 ~l"~'or de snoo r.-l:is de 20000 en mcnos de 5% de las nmcsrras 4,0 (prorucdio) 3,8 - 10,S Mayor de 250 Mayor de 3,0 Mayor de GODS Mayor de 150 Mayer do 2~ 0 1: Toda fuenle superficial debe toner como tratamtento mlnimo I. dcsinfcccion, 2; EI valor de los limit es indicados en csta tabla e. relative y el proyc<:tist. deber,; ulilizarlo< sol:uncute. como una 8O(a general para carla =0. TADLA 5-2 TIPO DE POZOS CLASES DF.. POZOS mAMETRO PROF. USUAL RENDIM, METODO rBICACI6N rULGADAS mt, ~pm (ltI.) CONSTRUe. (mm) POZOS POCO PROFUNDOS: Excavados 40·100 I~· 1~-70 Excavacion En las formaciones (1000) (2~DO) (I) (44) no coneolidadas o roca blanda. Incados l.2·4 1S ,8 Impelido por En las formaciones (30) (100) (S) percusien no consclidadas gr.llVas. ni rccas POZOS PROFUNDOS: Por Percusion Hasta 20 Hasta 900 2S·1500 Equipo de En las formaciones (SOO) (U) (94) percusion de Teens consolidadas Q de C311t05 Por Rotaci6n Haata 20 Hasta 900 2~·ISIl0 Rotatorto En las formaciones (SOD) (U) (94) reversible: no consolidadas Por Rolaei6n Hasta 20 Hasta 900 25·1500 Rotatcrio En las formaciones (500) (U) (94) reversible no consolidades 3037 5.2.3 Ivesugaclon del Subsuelo: La informacionobtenida con las investigacionespreliminares se utilizaraen la selecciondelsitio paralas perforacionesdeprueba. Perforaeionesdepruebai Seperforaranvariospozoscondiametrominimode150milimctros (6") basta que un pozo por 10 menos indique condiciones geologicas favorables; 0 hasta que los pozosconfirmenque las condiciones no son favorables. De cada perforacien de prueba debe obtenerse la informacion siguiente: .-Avance de las perforaciones (espesor de cada estrato) Muestras de cada capa atravesada a intervalos de 5 pies Tiempo empleado en la perforaci6n de cada estrato. Paraexaminar lacalidaddelagua, cuandosea posiblesetomanin muestras de cada acuifero que ofrezca suficiente rendimiento, Si se usa el metoda rorativode perforacion, indlcar las causas de lasvariaciones en viscosidad y cantidad dellodo recuperado. Prueoaelectrica: Paraconfirmacionadicionalalas investigaciones preliminares, puedenobtenerse lasresistividades electricasysus variaciones a distintas profundidades, usando los rnetodos de multi-electrode y la medida de los potenciales elcctricos, 5.2.4 PruebadeDombeo Realizadas las investigacionesantcriorcs, se requiereunbombeo de prueba. Para ella pueden utilizarsc los pozos de prueba, 0 un pozo permanente con uno 0 mas pozos de observacion, que estaran a 4 6 5 metros de distaneia de la perforncion principal y tendrandiamctrominimode 100mm{4"). La duraci6n minima del bombeode prueba sera de 48 horas. Durante este bombeo se obtendra la siguiente informacion: Nivel estatico inicial en cada pozo. "Caudal del bombco, por 10menos cada hora. Nivel del agua cada minute los primeros 5 minutes, cada 5 minutoslossiguientes30minutes,cada10minutoslossiguienres 30 minutes y cada media hora el tiempo restante. Inmediatamenteque separenlosequiposdela pruebadebombeo se mediran los niveles de recuperacion del aculfero hasta su recuperaciontotal con W1minima de8 horasdemedicienacomo sigue: los primeros 10 minutes cada 1minuto, los segundos 20 minutes cada 5 minutos, los siguientes 30 minutos cada 10 minutes, los siguicntes a cada 30 minutes. • Calidad y cantidad de agua requerida Profundidad del agua subterranea Condiciones geologicas Disponibilidad de equipo para la construccion de pozos Factoreseconomicos, Las caracterlsticas de 105 pozos se estableceran de acucrdocon 10 siguiente: Construccion de dos pozos por 10menos EIrendirnientototaldebeser mayorqueel consumodiario maximo El diamctro del pozo se determinara en base del rendimiento requeridoydela profundidad. teniendoencuentaqueIasdimensiones pueden estar controladas por la disponibilidad de facilidades de construccion, En la tabla 5-3se dan losdiametros minimosdeaderne de tuberfa para instalaci6n de bombasen pozos profundos. TABLA 5-3 ADEMESMIN~ODEPOZOSSEGUNCAUDAL CapaeidaddelJXYZO Diametro de ademe gpm (It/s) pulg (mm) 125 7.90 6 150 300 18.90 8 200 600 37.80 10 250 900 56.78 12 300 1300 82.00 1-1 350 1800 113.55 16 -100 Laprofundidaddelpozosera talquepenetrcsuficientementedentro del acuifero,con.el objetodedisponer de una longitudadecuada de filtro. La capacidadespecifica(galoncs/rninutoporpie dedcpresioncs) = (CE) se determinara de acuerdo con la siguiente ecuacion: Rendimiento / gpm (It / s) CE.. Depresi6n/ (pie)(m) Depresion> (niveleSlatico)- (Niveldebomoeo)(pie) (m) Rendimiento=Produccion de aguaen gpm (lt/s), Lacapacidad especificaseutilizaniparadeterminarlascaracteristicas del equipo de bombeo. Localizaciondc lospozos.Latablasiguientepuedeser utilizadapara fijarpreliminarmente lasdistanciasminimascntre pozos: Setomaran por 10menos 2 muestras del aguabombeadadurante lapruebaalamitaddeltiempodepruebayalfinaldecsta.Encaso de que haya 0 pueda haber variacion significativa en la calidad delagua.lasmuestrasse tomaranaintervalosmenores suficientes para indicar dichas variaciones. Si la capacidad del acuifero es incierta, se deben registrar los niveles del agua en los pozos de observacicn, con una exactitud de 10eentimetros. Profundidad mt Menor de 30 Mayor de 60 Distanciaminima(mt) 50 3l)O a 500 5.2.5 Pozos Tiposde pozos. (Ver tabla 5-2) La selecci6n deInclasede pozoque seneeesitadcpenderade los factores siguientes: Los datos de la prueba de bombeo se utilizaran para evaluar la intederencia entre lospozos.Ladepresi6ndelconode intluenciaen un sitio dado (como resultado del bombeo simultaneo de varios pozos),es igual ala surna de las depresionesproducidasen el mismositiopara el bombeoindividual de los pozos. La localizacion final de los pozos se determinara teniendo en cucnta los factores siguientes: Potencia adicional y aumento de los costos de bombeo por interferenciade pozos que esten cerca uno del otro, Aumentoen10costosdetuberiayIineasdetransmisionelectnca cuandolospozosses localicen muyreurados unodelotro.Parel disenoy construcci6nde los pozos proftmdosse podra seguir la normaA-lOO dela A.W.W.A.ultimaedicion, 5.2.6 Manantialcs. Unmanantial es un punto localizadoen la cortezaterrestre por dondeafloraelagua subterrancaque apareceen Iasuperficieen formadecorricntc. EIrendimientodelosmanantialesesvariabley en machoscases el agua csta sujetaa contaminacien. Los manantialestermales, generalmente, nopuedenutilizarseporpresentarunaltocontenido de mincralcs. 5.2.7 Galenade infiltradOn. Unagaleriadeinfiltraci6nes unconductohorizontatypermeable construldo para interceptar y recolectar agua subterranea que fluye por gravedad (acuiferolibre). Paraquetengaexitouna galena, debelocalizarseenun acuifero permeableque tengael nivelfreaticoaltoyestar alirnentadopor una fuente adecuada y cereana, cuya calidad en el aspecto qulmicolahagautilizable. Generalmeme las galerias de infiltraci6n estan ubicadas paralelamentea los lechosde los rios,can el objetode asegurar un abastecimiento pcrmanente de agua, Acontinuaci6nse indican los diferentestipos de galeria: 5.2.7.1Tuberias enterradas: EndiametrosdehastaO. 60mts,puedenutilizarsetubosperforados de concreto, hierro fundido y asbesto-cemento, 0 tubes de concretocolocadosa junta perdida. Los tubas deben instalarse en una zanja dentro de un lecIto de grava. Las tuberias a profundidadcs mayores de 6 mts, generaimente resultan antieconomicas. EI diseilode las perforacionesdelos tubos,las separacionesde las unionesy el usodegrava.puedenefeetuarse deacuerdocon[aNonna A-lOO de 1£1 A.W.W.Aultimaedici6n. LavelocidaddelaguaenlostubosnodebernexcederdeO.60mtsl seg. EI agua debera recoleetarseen un deposito cubierto. Se deben lener pozos de inspeccion para 1£1 revision y mantenimiento, separadosentre sl auna distanciama..xirna de 100mts. Es convenientecolocarvalvulas antesde 1£1 entrada aldepOsito, con el objetode facilitar 1£1 reparaci6n, limpieza y aumentar 1£1 capacidadde1£1galcria. Todaslas galerias IlcvarAn un sellode arcilla ylo concrelopara impedircontarninaci6n superficial. 5.2.7.2TtineICll Unagalerla de infiltraci6n puedeconsistir tambien de un tunel excavadoenunestratoacuifero, construidodemarnposterla, dejando aberturasa traves de sus paredespara que pcnetre el agua. con el fondaimpermeableparatrasladarelaguaporgravedada 1£1 camara de recoleccion. 5.2.7.3Colector radial Cerca delarea derecargadel agua superficialse instalara un tanque recolectorcontubes perforadosenterradosquellegan radialmente. Esta clase de obras se adapta cspecificamente a los acuifcros aluvialespermeablesypuededar un rendimientodel orden de 3DO gpm. = 19ltfs. 5.3AGUASSUPERFlCIALES. Paraelabastecimientoporaguassupcrficialcssedebera0btener las siguiente informacion: Hidraulicos. Caudales maximos r mlnimos de los rios. asi como nivelesde agua en el cauce del rio, en et lago 0 Iaguna de esrudio, Estudiosdesuelo,Para conocerloscoeficientesdepcrmeabilidad y ellipo de cultivo,que se siembreen la zona. Hidrol6gicas. Invesngacion de datos basicos de precipitacion. evaporaci6n, infiltracicn.etc, Realizarbalancehidrico.Paradetermilllli' loscaudalesteericos,maximosyminimosy flujobasederios, 0 para calcular las masasde agua, Efectuar estudios decalidady rentabilidad en periodos deinvierno y verano; 5.3.1 Prcsasdealmacenamiente. Seproyectara la obra de toma de la fuente de agua de manera que pueda tener varias entradas situadas a diferentes niveles, a fin de podertomarel aguamasproximaa 1£1 superficie. Cada toma debera tener una rejilla formada por barras de accra 0 alambre, con un espacio Iibre de 3 a 5 em, y con una valvula de compuertapara la operaei6nmasadecuadade Ia toma, Lavelocidaddelaguaenlacntradade latoma nodeberasersuperior a 0.60 mls. EI calculo estructural debera ser elaborado por un IngenieroEstructural, 5.3.2 Rios En rios,lasobrosdetoma deberanIlenarlascondicionessiguientes: a) La bocatomase localizaraen un tramo de la corrienteque estc a salvo tanto de erosion como de cualquier descarga de aguas residua[es, para aislarla 10 mas posible de las fuentes de contaminaciOn. b) La toma de agua se situara a un nivel inferior £II de las aguas minimasde la corriente.Lavelocidaddel aguaa lravesde 111. rejilla deberaserdeO.1O aO.15mfs,paraevitar.hastadondeseaposibleel arrastrede malerialesflotantes. c)Laestmclura inmediataa la transici6n se proyectanipara que 1£1 velocidadseaen esta parte de la obm de 0.60 mls 0 mayor,aftn de evilMazolves. Ellintitem:.Wmo dcvelocidad permisibleestara fUado por lascaraeteristieasdel agua y el material del conducto. d) Si se haee necesaria 1£1 construcci6n de una gran presa de derivaci6nsedebcmnlomarencuentaeneldiseIlo. todD 10 referente a informacion geologica, geoteenica, ltidrologica y e[ calculo estructural. e) Sepodclndiseilarestructurasde tomaspor flotaci6ncuando los nivi:les del rio sean muyvariables. 5.3.3 Lagos y embalses, En los lagos y ernbalscs deben tomarse las siguientes consideraciones: a) Ubicar las tomasen puntos tales que la calidad delagua no se desmejore. b)Lastomaspodran sertorres dentro de losembalses 0 lagos con entradas de agua a diferentes niveles, c) Podran ser obras flotantes S1 no estan expuestas a corrientes. d) Podran ser tubos sumergidos en el fondo del lago 0 embalse dcbidamente protcgido. CAPITULOVI ESTACIONESDEBOMBEO 6.1 Consideraciones gellerales. En el disenode toda estacion debombeosedeben tener encucnta las siguientes consideraciones basicas: 6.1.1 Edificio. La arquitecturay alrcdedores de la estaciondebenseratractivos y armonizar conlascdificacionesvecinas. Suestructura debescr construidaconmateriales a pruebade humedadeincendio, Enel disefio del interior del edificio SI: deben considerar los requerimientos de espacio para cada pieza del equipo, su localizacicn, iluminacion, ventilaci6n ydesague. Deberaestarprotegidadel publicoconcercasapropiadasy tener un buen acceso durante todn el a110, tambien estaran acondicionadas conoficinas, dormitoriosy cafeteria.cuandolas circunstancias 10 arneriten se debeni considerar las posibles ampliacioncsy modificacioncs. Las estaciones de bombeode agua potable estaran provistas de un sistemadecloracion instalado posteriora Inlineadebombeo. Loscquiposdc cloracion tendran susinstalacionescnuna caseta espccialmentc discllada para tal fin con suficientc ventilaci6n. Cuandofuescnecesarioelusode grlia,lostechosdclas est:1.cioncs de bombeopodran ser removibles. 6.1.1. Localizacioa En la selecci6n del sitio para la estacion de bombeo se debe considcrar 10siguiente: Protecci6n de la calidad del agua Eficiencia hidraulica del sistema dedistribuci6no conducclon, "Peligro de interrupci6n del servicio por incendio, inundacion, etc. "Disponibilidad de energia elcctrica 0 de combustible Topografia del terreno Facilidad del aceeso en todo el aIlo Area nceesaria para Ia estaci6n, transformadores, doradores, futuras ampliaciones y areas de retiros. 6.2 Capacidad y Carac(cristiclls de las cstaciones. CuandoeLsistemaincluyealmacenamientoposteriora laestac:ion de bombeo,la capacidad de esla se calculam en baseal consumo mfudmodiario. Cuando el sistema noincluye almacenarniento, la capacidad de la esracionse caiculara en base al consumo maximo horario. Las estaciones de bombeo podran ser de dos tipos: a) Estaciones de pozos hurnedos b) Estaciones de pozos profundos 6.2.1 Estaciones de pozosIUl medos Las estaciones de pozos humcdos tienen las caracteristicas de bombear el agua de tanques enterrados 0 sobre el suclo asl como servir de estacioncs de relevo (booster) ubicados cntre In linea de conduccion,Los tipos de equipode bombeoa usar en esta clase de estacion pueden ser bombas turbinas de eje vertical. sumergible, 0 bombasdeejehorizontal. Norma E 10L. AWWAultimaedicion, En el diseno del pozohurnedode unaestacionde bombeo,sedeben tener en cuenta las siguientes conslderacioncs: • Debora disenarse con una capacidad minima equivalente a 20 minutes debornbeo maximo. Susdimensiones deben scr tales quefacilite el accesoJ colocacion de losaccesoriosyevitcn vclocidadesaltas y turbulencia deL agua. Serecomienda quelavelocidaddelaguaen la tuberiadesuccloneste entreO.60mtlseg.yO.90mtslseg. •Lasumergcnciaminima deJaparte superior dela coladerasera de I rot, para lograr la sumergencia sehara una depresionenel tanque Con la profundidad adecuada, • La entrada del agua al pozodebera ser par mediodecompuertas 0 canales sumergidos para evitar turbulencia. Debe existir una disrancia libre, entre laabertura inferior de la . coladerayelfondodel pozoequivalentee.S cl diametrode la tuberia de succion. Cuandoel pozoseade seccioncircular, La entradadelaguano debe ser tangencial para evitar su rotacion, EIpozotcndra un area transversal minimade 5veceslasecciondel conducto de succion. Se deoen provcer dispositivos de dcsague y Iunpieza del pozo Para bcmbas dc eje horizontal: Se recomienda que cuando sea posible el eje de la bomba, este por debajodel nivcl minimo del agua en el pozo. 6.2,2 Estacionesde bombeodepozosprofundos Las caracteristicas de estas son las de bombcar 01 ah'lla de pozos per[oradosprofundos Loseqillposusadosnomlalmentesonbombas turbinas de cjevertical 0 de motor surnergible. Laprofundidad" instalaci6rtde labornbadebeestar definidapar las condicioncshidniulicas delacuiferoyel caudalde aguaa e:-.1.racrse. tomando en consideraci6n las siguicnles recomenJadones: Nivel de bombeo,de acuerdo a prueba de bombeo Variacionesestacionales 0 nivcles naturales delagua subtercinea en verano e invierno. Surnergenciade 13bomba. Factor de segnridad EI diametro del ademe del pozodebe estar relacionadoal caudalll exlraerse deacuerdo a la rabla6-1. TABLA6-1 DilirrJctros internes adcmc Q ferro del pozo pulgados (mm) Caudal del bornbec gpm Ills Velocidadesrecomendadas:lavelocidadmasadecuadaesde 1760 revolucionespor minuto (RPM) soloque no seaposible conseguir esta se recomiendausar 2900 y3450 RPM. TABLA 6-2 La longitudde columna de bombcodentro del pozo acoplada a la bombasera disefiadacon unaperdida porfricci6n nomayordel 5%desu longitud.Screcomiendanlossiguientesdiarnetros para columnas depozos en relacion al caudal. Ver Tabla6-2. Caudal Dj~metro ~pm Uti, I'ulgada (mm) 0 50 ( 0 - 3.1.5 ) 3 (75.0) 50 100 ( 3.15 - 6.3 ) 4 (100) 100 600 (6.3 - 3.78 ) 6 (150) 600 1200 ( 37.8 - 75.7 ) 8 (200) 6 8 10 12 14 16 20 24 30 (150)ha5ta (200) (250) (300) (350) (400) (500) (600) . (750)m" de 160 240 400 630 ')50 1270 1900 3000 3000 (10) (15) (15} (40) (60) (80) (\20) (189) (189) 6.4. Tubcrfas y Valvulasen succidn y descarga de bombas. 6.4.1 Succi6n Nuncad,cberan usarsetuberiasdediametrosmenores a losdiametros de descarga de la bomba, En elexrremo dela tuberiadesuccionse instalnrauna valvula depie con coladera. EIarea libre delas aberturasde lacoladera debera ser de 2 a 4 veces la seccion de la tuberia de succi6n. La linea de succion debe ser 10 mas corta y' recta posible, deben evitarseloscambios dedireccion, especialmentecerca dc la bomba. La lineadesucci6ndebellcgar hastaIasucei6nde 13 bombacvitaudo codos 0 tees horizontales, Siel diametrode la tuberiade succioncs mayorqueel de Iaadmision delabomba, deberaconectarsepormediodeunareducci6nexcentrica con su parte superior horizontal. Se deboraproporcionar una linea de succion separada para cada bomba, Siesto noesposible,yse utiliza un multiple desuccion.Ias derivaciones se baran por rnediode yees. EI diametro de la tubcria de succion, sera igual 0 mayor que el diametro de la tuberia de impulsion.sera por 10 menoscl diametro comerciallnrncdiatamentesuperior. TABLA6-4 Di:imctrode vlilvulll.'l de llliviode acucrdoal caudal TABLA 6-3 Diametro desartasde conexionde bombas Cuando sea necesario.debe proyectarseuna valvula de alivio para proteger la inslalaci6n del golpe de ariete. Sc recomiendan los siguienlesdiarnetrosen tabla6-4. El diametro de la sarta esla definido por eldiametro del medidorde agua. Segiinespeciflcaciones AWWA C-704. La valvula de retenci6n debecolocarseentre la bombay la valvula de compuerta. Rnngo de caudale. gpm (IUs) 2 (50) menor de 80 (5.0) 3 (75) W 200 (5.0. - 12.6) 4 (100) 200 400 (12.6-25.2 ) 6 (150) 400 900 (25.2-56.8) 8 (200) 900 - 1200 (56.8.75.7) 10 (250) 1200 - 1600 (75.7-101) DlJ\melro de ... rto (Pulgada.) (mm) 6.4.2 Descarga Debe elaborarse un estudio econcmico comparative entre varies diametrospara escogerel masapropiadode la tuberiade unpulsion. Las ampliaciones en la descarga seran concentricas. En la descarga 0 sartas de la bombadebe proycctarsc una valvula decompuertay unavalvuladeretencion, paracl disenodcl diametro se recomienda los valores mostrados en la tabla siguiente, La Iongitudde columna se establece para que Sesumeria <; mts bajocl nivel minimo debombeo. 6.3 Equiposde bombco: En la seleccion de las bombas se deben tener en cuenta los siguientes factores: Operaci6n en serie 0 en paralelo Tipo de bombas Numero de unidades Capacidad de las unidades Eje horizontal 0 vertical • Succion unica 0 doble Tipo de impulsores Caracteristicas del arranque y puesta en marcha Posiblesvariaciones de la altura de succi6n Flexibilidad deopcraci6n CUIVas caracteristicas y modificadasde las bombas N.~:s.H disponibley requerido Gdlpede ariete Las unidadesdebombeo(incluyendoel equipoauxiliar) deben tener una capacidad 10 suficienternente amplia, en cuanto al .numerodeunidades quepermitan ia reparacional menosdeuna unidad sin serias reducciones en et servicio, La carga total dinamica en todas las estaciones de bornbeo, cuando estastrabajen en serie sedividira en partes igualcsy de acuerdoalas presionesrninimasyrrulximas. Detalformaquecada estaci6ntrabajeala mismacapacidad,conel motivodenormali= los tipos de cquipos a instalar. Se proyectanln dos unidades como minimo, siendo una de reserva Para facilidad de mantenimiento cuando se proyeclen3 0 mas unidadcsserecomienda quelas bombasseandeiguaJ capacidad. Dlllmctro Rango de ClIudaies (PaIgad... ) (mm) gpm (It/.) 6 (150) 1000 - 2000 (63-126) 4 (100) 500 1000 (3Hi3) 3 (75) 250 - 500 (15-31) 2 (50) 60 250(3.78-15) 1 (25) rnenor de 60 (3.78) Toda sarta llevara: ~ Medidor de agua Manometro de medicion can Havede chorroy," • Derivaciondedescarga parapruebas debombeoyIimpiezadel mismodiametrcde la sarta, Las tuberias deben anclarse perfectamente y se had el calculo de la fucrza que aetna en los atraques para lograr un diseno satisfactorio. UnionflcxibletipoDesserosimilarparaefectodc mantenimiento 6.5 Equipoelectricn En la elaboraci6n del proyecto de las Instalaciones electricassc debe tener en euenta los siguientes puntos: o Estudiar cuidadosarnente las altemativas para determinar la fuente deenergiamaseconomicayeficicnteparaelfuncionamiento de las bombas. 0Que seaposible suministrar suflcienteenergia para operar las bombas a su maxima capacidad en caso de ernergencla. (Exceptuando la bomba de reserve), . oCuando elcaso 10requiem se proveera una fuente electricade emergencia. 6.5.1 Motores Losmotoreselectricos serandel tipojaula deardilla, deeje hueco ylas capacidades de usa standard elaboradospor los fabricantes son: 3,5,7,5,10,15,20,25,30,40,50,60,75, l00,125,150,200HP. Potencia requerida, La potencia neta requerida del motor estara gobcrnada por: a) La potencia ncta demandada por la bomba b) Perdidaspor friccion mecanicaen rotaciondel eje c) Perdidas en el cabezal de descarga. Lasperdidasporfricci6neneleje,para V= 1760rpmy/o¥.", 1 y," varianentreO.30y 1.15HP/I00· de columna. Setienc pornorrna usarunfactor de 1.15paracalcularlosHP del motorenbasea loslIPdela bomba.Estefactorcubrc ampliamente lasperdidasmecanicasporfriceion en elejeycabczaldedescarga delabomba. Velocidaddeoperacion. Seacostumbra usarla rnisma velocidadde operaciondelabomba, ydeserposible sesolicita quesu velocidadnosobrepaselos 1800 tpm 6.5.2 Encrgla Deacuerdoa lacapacidadde losmotores se recomiendael siguicnte tipo de energla: Para motorcsde(3 a 5) HP usar 11601110 Paramotoresmayoresde5 HPy menoresde50HPseusara3/601220. Para rnotores mayoresde 50HP,usar3/60/440. Conttnuara,.• INSlITUTONICARAGUENSEDE ACUEDUcrOSYALCANTARILLADOS NORMATECNICAPARAELDISENODE ABASTECIMIENTOYPOTABILJZAOONDELAGUA (Continuacion) Reg. No.I090-M -084781- ValorC$lO,260.00 CAPITULOVIl DISENOHIDRAULICODELOSSlSTEMASDE CONDUCClONYDlSTRlDUCIONDELAGUA 7.1 Reddedistribucion En el disefio de la red de distribuci6n. se requiere del buen criteria del Proyectista, sobre todo en aquellas localidades 0 ciudadesen las que nosetienenplanes reguladores del desarrollo de las mismas, que permitan visualizarel desarrollo de la ciudad al fi nal del periodo de diseflo. 7.2 Funcionesdeja red de distribution. EI 0 los sistemas de distribucion tienen las siguientes funciones principalesquecumplir. a) Suministrar cl agua potable suficiente a los diferentes consumidores enforma sanitariarnente segura, b) Proveersuficientc agua para cornbatir incendiosen cualquier punto del sistema. 7.3InformaciOn necesariaparaeldiseilodelaRcddeDistribuci6n. a)Plan regulador del desarrollo urbano, siesqueexiste, enel que se establecen los usos actuates y futures de la tierra con sus densidades de poblacion. b) Plano topografico de la ciudad, con sus calles existcntcs y futuras (desarrollos futuros urbanisticos), perfiles de las calles y las caracteristicas topograficas de la localidad (relieve del terreno). c) Servicios publicos existentes 0 proyectados, tales como: Alcantarillado sanitario Alcantarillado pluvial "Serviciode energia electrica "Serviciode comunicaciones Acondicionamientode las calles: (sin recubrir, con adoquines, con asfalto, etc.) de la poblacion dentro de las viviendas, en forma continua. de calidad aceptable y cantidad suficiente. c) La distribucion de los gastos, debe hacerse mediante hipotcsis que esu! acorde con el consume real de la localidad durante el perfodo de diseno. d) Las redes de distribucion deberan dotarse de los acccsorios y obras de artes necesarias, con el fin de asegurar el correcto funcionamiento, dentro de las normas establecidas ~. para facilitar su mantenimiento. 0) EI sistema principal de distribucion de agua pucdc ser de red abierta,demallacerrada.ounacombinacion deambas yscdistribuiran las tubenas en Japlanimetna de la localidad. tratando deabarcar cl mayornumerodeviviendas mediante conexionesdomiciliares. 7.4.2 Parametres dediseiios En estos se incluyen las dotaciones por persona. el periodo de diseno, la poblacion futura y los factores especificos (coeficientes de Ilujo, velocidadcs pcrmisibles. presiones minimas y maximas, diametromlnimo,coberturasobretuberiay resistenciadelas tuberias), 7.4.3 Coeflclente de capacidad hidniuliea (C) en lafOrmulade hazen Williams. Vcr Tabla 7-1 TABLA 7-1 d)BstadoactualdeJared existente: (Diarnetros, clasedetuberias, edaddelas mismas):ubicaciondel tanqueexistente consuscotas de fondo y rebose, determinacion de los puntos de entrada del agua en la red desde la fuentc y dcsde el tanque, etc. e) Conocirruentode la ubicacion de la fueruede abastecimiento que habra de usarse con el periodo de diseilo, asi como Ia ubicaci6ndelfuturo tanque dealmacenamiento, identificandose en consecuencia los probables puntos de entrada del agua a la red de distribucicn. M atorlnl del conduce 0 Cloruro d. polivinilo (PVC) Asbesto ccmcnto Hierro Iundido cubicrto (interior y exrcriormcnte) H\ttrt) fundidi.) N\le'3\\U~ d:c cernento 0- csmaltc 0 biluminoso Hierro "ductil" Tubcria de hormigon Duclos de madera Eria" Nuevas Incle rtos c (' 1SO 130 140 IJO 130 [(JO 130 1(10 130 10(] 130 120 120 120 f) Determinacion del sistema existente en cuanto a Ia oferta, demands, presiones residuales y distribuci6n del agua. g) Determinacion de las presiones necesarias en 105 distintos puntos de la red de distribucion. Este requisito en combinaci6n can cl relievedel terrene, conduciraen algunos casosadividir el area por servir en mas de una red de distribucion. 7.4 Discilo dela Rcd. 7.4.1 ~neralidades En el disefio de la red de distribucion de una localidad, se debe de considerar los siguientes aspectos fundamcntales: a) EI diseiio se bara para las condiciones mas desfavorablesen la red, con el fin de asegurar su correcto funcionamiento para el pcriodo de diseI1o. b)Deberade tratarse de servirdirectamente al mayorporcentaje 7.4.4 Velocidadespermlsibles, Se pcrrmuranvelocinades de fiujQdeO.6 mfs a2.00 mis. 7.4.5 Presionesmfnimas ymaaimas. La presionminima residualenla red principal serade 14.00mrs; la carga estatica maxima sen! de 50.00 rnts, Se penniriran en puntas aislados, presiones estaticas basta de 70.00 mts .. cuando el area de servicio sea de topografiamuyirregular. 7.4.6 Diametro minimo. EI diamctro minimo de la tuberia de la red de distribucion serade 2 pulgadas (501nm) siemprey cuando se demuestre que sucapacidad sea satisfactoriapara atendcr la demanda maxima. aceptandoseen ramalesabienos ene.xtremos de la red.para seryir a poeosusuarios dereducida capacidadecon6mica;ycnzonasdonde razonablemente no sevaya a prOOucir un aul1\ento dedcnsidad de poblacion.podn\ H=S L <:(l.85) 0(4.37) Para el analisis de una red deben considerarse los aspectos de red abiena yel de mallaccrrada,En el casode red abierta puedeusarse el metodo de lagradiente piezornetrica y caudal. usandola formula deHazen-Williamsu otrassimilares, usarseeldhimetrominimodeunapulgadaymedia I y," (37.5mm) en longitudes nosuperiores a los 100.00 mts, 7.4.7 Coberturasobrctuberias Enel diseilo detuberiascolocadas encalles detransite vehicular semantendraunaccberturaminimade1.20m,sobrelacoronadel conducto en toda su longitud, y en calles peatonales esta coberturamInimaseraO. 70m. 7.4.8 Resistcnc!a de la tuberia y su material. Las tubcrias deberan resistir las presiones internas estaticas, dinamicas,degolpedeariete,y laspresionesextemas derellenos y cargas vivas debidoal traflco, La sabre presion por golpede ariete se calculara con la teoriade JOUKOWSKl,u otrasimilar comotarnblenporf6rmulasymonograrnasrecomendadas porlos Iabricantes, Donde: Q= metros/cabicospor segundo D'"diametroen metros L= longituden metros S= pCrdidadecarga mt/rot o Q=GPM D=pulgada L=metros s= perdidasde carga nn/rm 7.4.9 DiseflO de tuberias, El Diseflo de las tuberias comprende la selecciondel material, diametro,resistcnciayIcngitudde lamisma.Para laseleccionde luberia de HOFoDo vease la Norma ANSI!AWWA CI00 0 ISO 2531-1991E. Para la seleccionde la clasede tuberiasde asbesto cementa veasc las Normas AWWAC401, STANDARD PRACTICEFORTHESELECCTIONOFASBESTO-CMENT WATERPIPE:La"clase"coincidecxactamenteconlapresionde operaci6n en libras por pulgada cuadrada, tambien es de usa corriente la Norma ISO-R-160-(E) clase 20 de la Serle II de la Intematlonalorganizacion forStandarization (ISO).Para PVC veaselaNorma ANSI!AWWC900.EImaterialdelosconductos estaraen funci6nde las caracteristlcasdel terrenoen suaspecto de sustentaei6ny de agresividad, 7.5 Hidniulicadelacueducto EI analisis hidraulico de la red y de las lineas de conducci6n, permitira dimensionar los conductos de las nuevas redes de distribuci6n, asi como los conductos de los refuerzos de las futuras expansiones de las redes existentes, La seleccion del diametroestambienun problemade ordeneconomico, yaquesi los diametrosson grandes, elevara el coste de la red y las bajas velocidades provocaran frecuentes problemas de depositos y sedimentaci6n,pero si es reducidopuededar origen a perdidas de cargas elevadas,y altas velocidades, EIamilisishidniulicopresupone,tambienlafamiliaridad con los procesosde cOmputos hidclulieos. Los metodosutilizados de analisis son: I) Seccionamiemo. 2)Metodode relajamiento0 depruebasyerroresdeHardyCross (balancede las cargas por correccionesde los flujossupuestos y el balanceo de los flujos por correcciones de las cargas supuestas). 3) Metodo de los tubas equivalentes. 4)Ami.Iisis medianlecomputadorcs. Para el caso de malla ccrrada podra aplicarse el metodode Hardy Cross, considerando las diferentes condiciones de trabaio de operacioncritica, Enelanalisishidraulicode la reddeberatambientomarseen cucnta ellipo de sistema de surninistrode agua ya sea por gravedad0 por impulsiondelagua. 7.6 Condiciones de trabajo u cperaeien critlcn de la red de dlstrfbucicn, Para cl analisis y diseno de la red de distribucion se rcquiere del conocimientode Intopografiadel terrene de laciudad. Inubicacion delafuentedeaguaydelsuiodel tanquca utilizarse:identificandosc en consecuencia, los puntos de entrada de agua a la red de distribucien. Los conductos y anillos prineipales de Ia red de distribucionse disenaran de acucrdoal sistemade abastecimiento cstudiado considerando si es un sistema por gravedad 0 por bombeo, 7.6.1 Sistemaporgravedad EI disenode Ia red de distribuci6nsehad para trescondicionesde operacion. a) Consumode la maxima hompara el afio ultimodel periodo de diseito.En estacondicionseaswne unadistribucionrazonadade la demandamaximahorariaentodoslostramosycircuitosdela redde distribuci6n, pudiendo el caudal, demandado llegar bajo dos condiciones scgtin sea el caso: I) Ell00%delcaudal demandadolIeganipor mediode la lineade conduccion,fuente0 plantadetralamienlo.siempreycuandonose contempletanquede almacenamienlo. 2)EIcaudaldemandado llegara. pordosplll1los.ladelnanda maxima diaria por la linea de eonducci6ny el resto aportadopor el tanque deabastecimienlO paracompletarlademandama\:imahoraria. b) Consumocoincidenle. Esc caudal eorresponde a la demanda nuiximadiaria mas lademandadeincendioubicadoenuno 0 \'8rios punlos de la red de distribucion. c) Demanda cera. En esta condicion se analizan las maximas presiones en la red. 7.6.2 Distribud6nporbombeo. Para eldiseilode unsistemaporbombeose tienendoscondiciones de analisis: a) Sistemade bombeocontra el tanquede almacenamicnto ydel tanquede almacenamicntoa red de distribucionpor gravedad b) Sistema de bombeo contra la red de distribuci6n, con tanque de almacenamiento dentro de la red 0 en cl extreme deella. 7.6.2.1Sistema de bombeocontrael tan quede almaeenamiento En estacondici6nelcaudal correspondiente alconsumomaximo diario es bombcado hacia el tanque de almacenamiento. La red demandaradeltanqueelconsumodelamaximahora,oladcmanda coincidente,EItanquetrabajaraconunaalturaquepermita dar las presiones residuales minimas cstablecidas en todos los puntos de la red. 7.6.2.2Bombee contra la red de dlstribucien can eltanque de almaccnamiento dentro de la red 0 en el extreme de ella. En lossistemasde impulsion contra Iared, sedeberanconsiderar las soluciones mas econ6micas en cuanto a la distribuci6n, se requierehacer los anaJisisque garanticen un servicio a presion, eficientey continuo para las siguientes co~dicionesde trabajo. CASO I. Cansumomaximo horario conbombeoparacl ultimo at10 del periodo de diseno. En estecaso,se debe suponerque los equipos de bombeo estan produciendo e impulsando el caudal maximo diario por medio de las lineasdeconducci6nala red y el tanque de almacenamiento aporta el cornplemento al maximohorario, CASQII. CODS\lltlQma.'\llnQhQrnriosil\oombwparnelliltinlClllJ.1o del periodo de discflo, En este caso la red trabaja por gravedad atendiendo la hora de maximo consume desde el tanque, CASO ilL Consumocoincidcntedel maximo dia masincendio. Similar al caso I, pero el gusto del ineendiQ se concentra en el punto de la red mas desfavorable. Las estacionesdebombeo producinin el caudal de maximO diay eltanquedealmacenamientoaportaraelrestodelcaudalrequerido. Todo para el ultimo ailo del perfodode diseflo. CASO lV. Consumo coincidente con bornbassin funcionar, Similar al caso III, pera can la variante del euadro de presiones originadas por una condici6n de suminiSlto de tu1 gasto de incendio concentrado en los nudos mas desfavorables.Todo eI caudal necesario sera aportado por el tanque, CASO V. BombeD del consumo maximo dia sinconsumoen la red. Este casodetermina la carga total dirnllnieade las bombasy servirapara dimensionar la polenciade las mismas;aquicl agua va directamenlcal tanque sin serconsumida, dandolasprcsiones maximasen la red. 7.7 Procedimientodediseno El procedimiento de diseno a seguir. cumplira los requisites anteriormente expucstos y conlemplani los aspectos siguicntes: 7.7.1 Determinacion del consumO0 de losgastos de calculos, La determinacion de los gastos de calculos de una localidad. depende de: los ailos dentro del perfodo de disei'lo. de la clase de poblaci6n, de las dotacioncs, de las pcrdidas en la red y de los factores de que afectan el consume. Medianteesta hipotesispodrandetcrmina rseelconsume promcdio diario, el consume maximohorarioyelconsumodel maximodia.que serviran para 105 analisis de la red. 7.7.2 Dlstribucien de lastuberiasydetcnninaci6n delsistemade la red (mallas y ramales ablertos), Mediante el estudio de campo y del levantamicnto topografico correspondientedela localidad.sedispondra de losplanosde planta y altimetrico de la ciudad, de Ia ubicaci6n adecuada del tanque de almaeenamiento y de las posibles zonas de expansion. Si existe un Plan Regulador de Desarrollo Urbanoen el que se establezcan los usosactualesyfuturos de la tierra con susdensidades de poblacion, 10quehabraqueverificarse esque sien el limite proyectado para la ciudadesfactibledistribuir lapoblacionestimadapara elultimoano delpcriodode diseilo. Denoser asl habraquedefini r Ioslirniteshasta los cualcs podra alcanzar el desarrollo. en base a las tendencias existentes de los ascntamientos, Si no existe un plan actualizado de lasdensidades de poblacion, el disenador tiene que decidir sobre la magnitud de la densidad de pobiaci6n a usarse para toda la ciudad. En estc case es de vital importanciaquese tomeelconocimientosobrelasarcas prioritarias del desarrollo; del tamano de los totes, de las restricciones municipales, y debera comprobarse la posibilidad de que toda [a poblaci6n proyectada se asicnte dentro de los lhnites urbanos actuales, Denoserasi, habranquedefinirseIasareasde expansion. 7.7.3 Detennil\aci6ndel sistema de mallas:1de ramales abiertos. Se recomienda tornaren cuenta 10siguiente: Setratacin dedistribuir lastubcriassobreel planoplanimetrico de la localidad tratando de que sirvan al mayor numere posible de viviendas. I Sobreeltrazado habra de haccrse la seleccionde las tuberias que confonnaran las mallas principales y los ramales abiertos. que servicln de base para los analisis hidraulicos. Deberall evitarse el lrllzado sobre calles en donde ya exislan tuberias de diametros rnayores.de csta manera se c\'ita el recargo sobre ciertas areas y la debilidad en otras. • Se considera cOl\veniente que los nuevas aoillos se anexen a los ya existentes, a menosque por razones propias de Ia aHmentacion del nuevosistema, sea preciso reforzar algunos tramos existentes con olIas luberias. En caso de localidades cuyo probable crecirniento futuro sea en saturaci6n de densidad. las tuberias principales deben trazarse intemas 0 sea dejando en cada lado de la tuberia areas por sen'ir, En el caso delocalidades cuyoprobablecrecimiento futurosea en extension, las mallas principales deben ser extemas 0 sea envolviendola extension actual y dejando los lados exteriores paracrecimientofuturo. En caso de caracteristicas no uniformes, podnin emplearse columnas vertebrales de gran diametro cerrando las mallas respectivascan tuberlas de menor dh'lmetro. En caso de localidades desarrolladas longitudinalmentea 10 largo de alguna via, se podra usar un sistema de ramal abierto (espinal de pescado), 7.7.4 Distribuci6n de gastos 0 consume concentrados, Para elaborar el plano de distribuci6n de gastos 0 consumes concentrados,se recomienda tcner en cuenta 10siguiente: Dividirla localidaden areastributarias a cadaunode105 nudos de [as mallas princlpales, tomando en cuenta la densidad de poblacion actual y futura, como tarnbien la topografia y las posibilidades de expansion. Con los datos de areas. densidades, dotacionesy factores de variaci6ndel consume,sedeterminaran loscaudalestributaries a cada nudode las mallas principales, Para localidades pequenas y en localidades en las cuales se puedaestimarque sudesarrollofuturoseaen basea densidades uniformes, se podran obtener los consumes concentradosen base a1 consume por unidad de longitud de las tuberias, Evitarque [asdemandasconcentractas selocalicen enlos nudes de lasmaUascn distancias menores a los200 metros 0 mayores de 300metros. 7.7.5 Predimensionamiento de las redes. Se recomiendausar el metodode las seccionesparaasignar los diametros tentativosque constituiran la red de distribucion, de tal manera que esta pueda corresponder a las diferentes condicionesde trabajo a las que cstaran sometidas. • El mctodo de las secclones es un metoda que puede usarse ademas en la comprobacionde resultadosobtenidosmediante OtTOS metoaos de analisis, Se recomienda ademas, lamar en cuenta las siguientcs obervaciones: En lareliesnuevas,seraconvenienteseleccionarunatuberiade diametromayorqueuna el sitiode entradaa lared desela fuente de abaslecimientoconel sitiode salida de la red fulda el tanque de almaceoamiento.Esta linea aislada podcifuncicmar encasos de emergencias como una linea de conducci6npara lIenar el tanque sin desviar el flujo. Tambien podnin usarse dos linCllS paralelas de dillrnetros mayorestratando de seguir el camino mascorto haciael tanque dealmacenamiento. Generalrnemeresultaquerostramostransversalesulalineageneral de flujo del sistema acarrean menos caudal por 10 que habra que asignarles losdiametros menores.Si equivocadamente seseleccionan diametrosmayoresa menoresquelosmasindicados.lasvelocidades del flujorespectiveseranmenores0 mayoresquelas recomendadas por las Normas" Cuandosetrate demejomrredcscxistcntes. siempreesconveniente recorder y utiJizar los conceptos de diametros ~. longitudes equivalentes para usarse en aquellos tramos que combinan una nueva tuberia con otra ya existente, 7.7.6 Dirnensionamientodelas redes, En toda rednuevaparaciudadesmayoresde los30000 habitantes. las tuberias mayoresde 12(3QOmm) pulgadasdedi;.\Lnetro deberan diseflarse aintervalosnomenorcsde 1500metrosnimayoresde2000 metros. Los diarnetrosde las tuberias sccundarias a dtsenarse dentro de estos diametros mayores. estaran determinados en funci6n de la calificaciondelarea. del tipoocupacionaldel sectory del anchode las calles. En barriosy sectorescon densidadesaltas y medias. las tuberias secundariassedisenarande maneraque las tuberiasde 8 (200mm) pulgadas aparezcan con intervalos no menores de 500 metros ni rnayoresde los 800 metros.Las tuberias de 4 (l00 IUm) pulgadas apareceranen intervalosno mayoresde 300 metros. Las tuberias de relleno pueden disetlarse con 2 (50mm) y I Y, (37.5nun) pulgadas. En los sectoresen donde las calles son angostas. se instalara una sola tuberia de distribuci6n. En cambio las que tienen un ancho mayorde20.00 rnetrosycan boulevarden medio.se instalaran dos tuberias, una a cada ladode la calle. 7.7.7 Anullsis y/oBalancee de las Redes. 7.7. 7.1Caso de la red compuesta par circultoso mallas, Para lograrelbaJanceode lasrcdespodranemplearsetantoelmetodo del relajarnientoa deprucbasyerrorescontroladosdeHardy-Cross: como tambien el metoda de los tubos equivalentes a cl metoda de analisis mediantecomputadorasdigitales. LoanteriorpOOnilograrseparacadaunadelasdiferenlC5 condiciones de trabajode la redy despuesde haberdeterminado previarnente10 siguiente: Cauda!es de salida para cada punto y de acuerdo con las areas tribularias. • L,;mgitudes y diametto supuestospara enda tramo. Elevaciones de cada uno de los puntas de concenlracion de caudales. Seranaceptableserroresdecierredelordende los0.20 metrospara terrenos pIanos y no mayores de los 0.50 metros para terrenos aceidentados. Deberan ademas respetarse las normativas correspondicntes en Io que se refiere a las presiones estaticas y residuales en cada uno de los puntos de las redes. Centinuani..• INSlTfUTONICARAGUENSEDE ACUEDUCTOSYALCANTARILLADOS NORMATECNICAPARAELDISENODE ABASTECIMIENTOYPOTABILIZAQONDELAGUA (Continuacion) Reg.No.1090-M-084781- ValorC$1O,260.00 7.7.7.2Casode red ablerta, Podraanalizarseen baseal siguienteprocedimiento: Definir loscaudales (gastos)deealculopar cada area tributaria y pam cada una de las condicionesde trabajo, Determinense las longitudes de los tramos y las elevaciones de cada uno de los puntas de intersecci6n. •CalcU1eselagradientehidrV.ulicapromediodisponibleorc:sistencia por friccicn, dependiendo esto de: a) La presionquedebede mantenerseen el sistema,en especial la minimasobreelpunto critico. b) Las velocidades permisibles en las tuberias, La gradiente hidraulicapuedeestar entre el 1y 7%. Calculese In capacidad de los tramos entre los puntos de interseccion sumando siemprea partir del punta masalejadoy hacia el tanque de distribucion, •jCon la gradientedisponfbley can lasumatoria de loscaudales de los tramos, se seleccionael diametro para cada uno ~. se revisan despues tanto las velocidades como las presiones residuales. 7.7.7.3RecomendacionesGeneralcs. Cuando el analisis se relaciona can la condicion de incendio concentrado en un punta deterrninado. debe procurarse que este punta se localice en las vecindades de una central de negocios. 0 bien en puntas cercanos a las areas dc maximas densidades de viviendas,Esrecomendablesiemprcrealizarelanalisisparamasde una condicion y para diferentes puntos de conccntracicn del incendio, 7.8 Rellenos de losclrcuitos principales. Seusarantuberias derellenosde1 y:'(37.5 mm)y2 (5Umm)pulgadas cuando lastuberias de loscircuitosprincipales sean de 3 (75 nun) pulgadas. Seusaranz (50 mmjpulgadasy 3 (75 mrnjpulgadas. con circuitosde4 (100 rnm) pulgadas; ycuando loscircuitos principales seanmayores de6 (150 mm)pulgadas, las tuberias de rellenobien puedenserde 2(50 mm)3 (75 mrn) y 4 (100 mm )pulgadas, 7.9Pianos deeurvas equiplezometricas, Se recomiendaque el Proyectista, elabore para cada una de las condiciones de trabajo de Ia red. el plano de las curves equipiezometricas 0 planos de las curvas de presiones residuales para todos los puntos de la red. Esta informacionIepermitiraconoccrcnforma graficael resultado dediseilodelsistema:permitiendoleademas, realizarsi fueraeIcaso. los ajustes necesariospara lograr el mejor plano piezometrico,en base.yaseadereforzarmejoralgunostramos dcla rcd.. comotambien incluir el uso de valvulae reguladoras de presion 0 discitar fa separacion de zonas de diferentesservicios. 7.10 Accesoriosy Obrascomplementariasdelareddedistribucion. 7.10.1 VliIvulasdepase Deberanespaciarsedetalmaneraquepennitanaislartramosma.-amos de 400 metros de tuberias, cerrandono mas de cuatro valvulas. Seraninstaladassiempreenlastuberiasde menordiametroyestaran protegidas mediantecajas metalicassubterraneas uotrasestructuras accesiblcs especiales, 7.10.2 VaIvulasdelimpieza Estosdispositivosque permitiran las descargasde los sedimentos acumuJadosen las rcdcsdeberaninstalarse en los puntosextremes y mas bajos de ellas. 7.10.3 Valvula reduetoras de presion y cajas rompepreslen. Deberandisenarsesiemprey cuando las condicionestopograficas de la localidadasl 10 exijan, 7.10.4 Localizaci6ndehidraotes. Los hidrantes son piezas especiales que deberan localizarse preferenternenteen las lineasmatricesde lasredesdedistribucion. Tomandoencuentasu funci6nespecifica,se fijarasu capacidaden funci6n a In naturaleza de las areas a las que deberan prestar su proteccion. Los conceptossiguientes son normativas: a)En zonas residenciales, unifamiliares conviviendasaisladas, debcran colocarsea 200 metros de separaci6n ysu capacidadde descarga sera de 160G.P.M (IO lt/s). Tambien se respetara esta misrna distancia de separacion, en areas residenciales. comerciales, mixtas 0 de construcciones unifamiliares conunuas. En este caso, su capacidadde descarga serade 250 gpm(l5.77lt/s). b)Los hidrantesestaran localizadosa una distancia de 100metros cuando se trate de proteger a las areas industriales, comerciales o residenciales de alta densidad,'Su capacidad dedescarga sera de 500gpm ( 31.5 Ills). c)Adicionalmentescrecomienda instalar hidrantesenlugaresen donde se llevan a cabo reuniones 0 aglomcraciones publicas, tales como: cines. girnnasios, teatros, iglesias, etc. En tales lugares la protecci6n debe de buscarse en base ados hidrantes de6""(150mm)dediametrccomo minimo. d) En el caso (a) citado antcriormente, se recomienda que IQs hidrantes sean de 4" (lOO mm) de diarnetro, provistos de dos bocas de incendios de 2 \4" (62.5 mm) de diametro con roscas "NATIONALSTANDARD". Parael caso(b), elcuerpodelhidrantesenlde6" (150m)con una bocade 3Yo" (87.5 mm) ydosbocas de 2\4" (62.5 mmjcon roscas "NATIONAL STANDARD". 7.10.5 Cnnexlonesdomiclttares Eldiametrominimodecadaconexi6nsen\deY2(l2.5mm)pulgada. Todaconexion domiciliardebera estarsiempre controJadapor50 medidor correspondiente 0 por un regulador de flujos. 7.10.6 Anclajes Es obligado el uso de los anclajes de concretos siernpreen cada uno de los accesorios de la red. El diseilo de los mismos sera realizado para soportar las fuerzas intemas producidas por la presion del agua dcntro de la red. a) Que la conduccion sea por gravcdad siempre que sea posible, b) Que sea cerrada y a presion, c)Queeltrazado de lalineasealomas directoposiblcdesdc lafuente a la red de distribucion. d)Evilarque lalineaatraviesepor terrenosextremadamentedificiles o inaccesibles. e)Queestesiemprepordebajodela lineapiezometrica un minimade 5metros,yaIavezqueseeviten presiones mavores de los50 metros. f) Evitar que la llnea pase por zonasde probables deslizamientos0 inundaciones. g)Para protegerlatuberiaenelcaso depasoobligadobajocarreteras. rios, etc, efectuar obras de proteccion de la tuberia. 7.11.3 Clases de llneas de conducelon De acuerdo a la naturaleza y caracteristicas de la fuentc de abastecirnicnto de agua, se distinguen dQS tipos de linea de conduccion: Conduccion por gravcdad Conduccion par bornbeo, 7.11.4 Veloddadesdediscilo a) Para lineas porbombeo, seprocurara que la velocidadno cxceda de 1.50mt/s.Sedeterminaraeldiantetromasconvenientedela tuberia mediante el analisis econ6micocorrespondicntc, b) Cuando haya suficientc altura de carga 0 energia de posicion. pueden utilizarse las siguientes velociades maximas para evitar ta erosion. VerTabla 7-1 TABLA 7-1 7.11.5 7,11. Lfneasdeconducclen. Se definira como "Linea de conducci6n" a la parte del sistema constituida por el conjunto de ductos, obras de arte y accesorios destinados a transportar el agua procedente de la fuente de abastecimiento, desde ellugar de la captacion, basta un punto que bien puede ser un tanque de regulacion, una planta potabilizadora,0 la redde distribucion. Sucapacidadsecalculara con el caudal del gasto maximo diario 0 con el que seconsidere masconvenientetomar deIafuente deabastecimientodeacuerdo a la naturaleza del problema que se tenga en estudio. Tlpo de Tuberla DL: concreto simple hasta 18" d. diamctrc De concreto refcrzado De ReCTo sin revestimiento De accro con rcvestimiento D. pclietileno de alta dcnsidad De P.V.C (cloture de polivinilo) D~ asbest0 cementa Tuncles sin rcvestimiento VoloddBd Mild",. mt/!'i 3.0 ].C) 5.0 50 5.0 5.0 4.0 2.0 7.11.1 Ubicacion Seusaranpianostopograficos paradefinirsu ubicacion, Tarnbien sera necesario cn algunos cases determinar las caracteristicas geol6gicas de los suelos y subsuelos. 7.11.2 Trazado En la seleccion del trazado de la linea de conduccion deben considerarse los siguientes factores; sc recomicnda que la velocidad minima sea de 0.60 mt/s. Para determinarcl diametro delalineadeconducci6ndebenconsiderarse 105 factorcs econornicos, la vida uti] y los caudales de agua a conducir. 7,11.6 Materialdelastuberlas. En la selecci6n de los materiales para tuberias. deben tenerse en euenta 10factores siguientcs: a) Resistenciacontra la corrosion b) Resistencia contra lascargas.janto extemas comointernas. e)Caracteristicashidraulicas. d) Condicionesde instalacion y del terrene. e) Condiciones econornicas. f) Resistencia contra la tuberculizacion y la incrustacion. g) Protecci6ncontra el golpede ariete. 7.11.7 Conductionporgravedad, Una linea de conduccion por gravedad es la que dispone para transportarelcaudalrequerido aguasaba]», deunacargapotencial entresus extremes que puedeutilizarse paraveneerlasperdidas porfriccion,originadasenelconductoal producirse elfluja.Debe tenerse en cuenta los siguientes aspectos fundamentales: a) Silaconduccion seraa traves decanalesabiertos oen tuberias, Si Ia conduccion sera cerrada 0 abierta, b) La capacidaddebera ser suficientc para transportar el gasto maximodeldiseilo. c)La seleccionde la clasede losmateriales y las dimensiones de losconduetosaemplcarsedeberan ajustarsca lamaxima econonua. d) La linea de conduecion debera dotarse de los accesorios y obras de arte necesarios para su correcto funcionamlento, conformealaspresionesdetrabajocspecificadasparalastuberias, Debora tomarse en cuenta .adcmas su protcccion y su mantenimiento, puede realizarse par medic de un canal, este podra ser abierto stempre que el coste de la capacidad de conduction adicional sea minimay que lasperdidasde agua noproduzcandefictcncias en cI caudal que se pretende entregar. Para ayudar a preservar Ia calidad del agua. en conducciones mediantecanales abiertos, estes dcberan ser revestidos. 7.11.7.2 CASOII Lfneasde conducci6npor tu berias EI empleo detuberias en conduccioncs (caso mas comun). permite hacerel analisis hidraulicode Iosconductos a presion.dependiendo de lascaracterlsticas topograficas quesetengan, Cuando[atuberia trabajeapresion, elcalculo hidraulico deIIIlineaconsistiraenutilizar laenergiadisponiblc paraveneerlasperdidas porfriccicn unicamerne. ya queen estc tipo de obras las perdidassecundarias no se loman en cuenta por ser muypequenas, Seempleara laf6rmuladeHazen- Williams. (Ver Acapitc 7.5)en la quesedespejalagradientehidraulicau otrassimilares reconocidas. En elperfildelaconduccion, sehad eltrazodelalineapiezometrica quecorrespcndea losdiametosque satisfaganla condicionde que la carga disponiblesea igual ala perdida de carga por friccion, 7.11.8 Accescriosy valvulas Las lineas de conduccion por gravedad requerira n de accesorios y varvulas para su deblda operacion. proteccion y rnantenimiento. Deberan tomarse en cuenta las observacionessiguientes: • 1nstalar cajas rompe-presion cuando las prcsiones esraricas sobrepasenlas prcsionesde trabajo, En el caso de tubcrias de acero. deberan instalarsc juntas de dilatation, tipo flexible.debidamente soponadas y atracadas, Cuandolatopografia seaaccidentada selocalizaran valvulasdeaire y vacio en lascimas del perfil. Cuando el estudio econ6mico determine que la conducei6n 7.11.7.1 CASO I Linea de conducclon en canales II cielo abierto. Sisetratadccanalesacieloabierto,debecinlocalizarse siguiendo las curvasde niyelque permilan una pendienteapropiada,a fin de que la velocidaddel agna no produzca erosionesIIi azolyC5. EIcalculohidr{lUlico de]a tuberia trabajandocomocanalseham empleandolaf6rmuladeManning.Loscoeficientesdcrugosidad que 5e recomiendan para los proyeetosson los siguientcs: Asbesto cemento Concretolisa Concreto aspero Acerogalvanizado Hierrofundido Acero soldado sin revestir Acero soldadocon revestimiento Interior a base de ep6xicophistico n=O.01O n=0.012 n=0.016 n=0.014 n=O.OI3 n=O.013 n=O.Oll n=0.009 En el casede Ia topografiaregular0 plana. estasvalvulasestaran localizadascada2.5 kilcmetmcomomaximoyenlaspanesmasalias delperfil. • En casode topogral"ia plana se provocacin pendienlesdel 3% en el seutido positivoy 6% en el sentido negativode la direccion del flujoy se ubicaranv<ilvulas de alre en los puntos de inflexion. EldiamC!rode las'Ic'<ilvulasde aireyvaciosedetcnnirumienfunci6n deldiametrodelalineadeconduceion. Losfabricantes gcucralmente recomiendanel uso de v<ilvulas cuyo diametro es Iy," por pie de diametrode la linea de conduccion. Enlospuntosmas bajosdelalineascinstalarnnvalYulasdelimpieza con difunetrominimaequivalentea 'I. deldhimetrode la linea de conduccion. • AI!nieioy al final de la linea de conduccion.debemn inslahlrse valvulas de compuertapara regular 0 cortar el Ilujo cuando sea necesano. 7.11.9 Lfneas deconducci6npor bombeo, En el calculo hidraulico de estas lineas de conduceion, las perdidas porfriccion seran deterrninadasmedianteel usa de la formula deHazen- Williamsosimilar(Veracapite7.5). Para la determinacion del mejordiametro, debera elaborarseel analisis cconomico correspondiente, tomando en cuenta los costosanuales del consumo de energia, costa de las tubertas y los costos totales de operacion y mantenimiento a traves del ticmpo.La alternativa que presente losmenorescostosfijara el diametromaseconomico. Se recomiendael usode vaIvulas aliviadoras dc presion, torres de oscilacion 0 tanques ncumaticos, para la proteccion de las tuberias contra cl golpc de ariete. Tambien deberan instalarse valvulas deaire y vac [0 y de drenaje, de acuerdocon las mismas recomendacloncs dadas para las lineas de conduccion por gravedad. 7.12 Considerac iones generales. I) Las tubcrias de asbesto cemento deberan alojarse en zanjas paraobtener5Umaximaproteccion,y soloencasasexcepcionales se podran instalar superficialmente, en cuyo caso debera garantizarse su proteccion y seguridad. 2)Lastuberlasdecualquierrnaterialdeberandealojarseenzanjas paraobtenersumismaproteccion,Sinembargo,tuberiasdeacero ohierrofundidosepodran instalarsuperficialmente garantizando su proteccion y segnridad, En el case de tuberias P. V.C., su instalacionse hara siempre en zanjas. CAPITULOVIII ALMACENAMIENTO 8.1 Generafidades. En el proyectode calquier sistema de abastecimientode agua potable, deben de disenarse los tanques que sean necesarios para el almacenamiento, de tal manera que estes scan todo el tiempocapacesdesuplir lasmaximasdemandasquesepresenten durante lavidauti!del sistema,adernasquetambienmantengan las reservassuficientespara hacerles frente, tanto a loscasesde interrupcioncsen eIsuministro deenergia,comoen loscasosdc dail.os que sufran las lineas de conduccion 0 de cualquier otro elemento, En los sistemas en donde existan hidrantes para combatir incendios,tambien sera necesarioalmacenar losvolumenesde agua para enfrentar cstas dreunstancias. 8.2 ClIpacidadMinima Debe estar compuesta por: 8.2.1 Volumencompeosador. Eselagnanecesariapara compensarlasvariacioneshorariasdel consumo.En este case se debe almacenar. a) Para poblacioncs menorcs de 20.000 habitantes, cl 25%del consumopromediodiario, b) Para poblaciones mayoresde 20.000 habitantcs, sera necesario determinar estevolumenen baseal estudioy analisis de las curvas acumuladas (masas) de consumey de produccion.del sistema de aguade la localidadexistcntc0 de una similar. 8.2.2 Reservapara eventualidadesy/o emergencias, Estevolumenseraigualal ]5%delconsumepromcdiodiario, 8.2.3 Reserva paraeombatir incendlos. La reservapara incendioseharaconun almacenamientode2 horas de acuerdoa Indemands de agua para incendio.. 8.3 Localizacidn, Los tanques estaran situadosen sitios 10mas ccrcano posiblea la red de distribucie, teniendo en cuenta la topografia dcl lugnrydebe ser tal que produzcaen 10poslble. presionesuniformesen todosy cada uno de los nudos componentesde dicha red. AltumMinima Laalturadelfondodeltanquedebeestara unaelevacionlalque.una vezdetcrrninadas las pcrdidas porfriccion a 10largode lastuberias entre el tanquey el puntomasdesfavorable en Ia red haciendouso del rnetodo de Hardy Cross de los gastos compensados, resulte todavlauna alturadisponible suficienteparaproporcionarlapresion residualminima establecida, 8.4 Clases de tanqucs. Es obligatorio elaborar un estudio economico para escogcr las clasesde tanques mas apropiados, Ellos pueden scr de: a)Concretoarmado, Se recomiendaque su profundidadsea menorde 7.00 metrospara evitarse problemascon el disenoestructural y lapermeabilidad, b) Acero. Se recomiendatomar en cuenta los costosde mantenimiento. c)Mamposteria. Son recomendable para pequenas localidadesdonde abunden los matcrialesde bolon0 piedracamera. 8.5 Tiposdetanques 8.5.1 Tanques sobre el suclo (Superficiales) Se rccomienda este tipo dc tanqucs en los siguicntes easos: a) Cuando10pennita la topografiadel terreno. b) Cuando los requisitosde capacidad sean mayorcsde 250.000 galones. En el diseilode lostanquessuperficialcsdebetenerseen cuenta10 siguiente: a) Cuando la entrada y salida de agua sean mediantetuberias separadas, se ubicamnen los ladosopuestosa fin de permitir la circulaci6n delagua, b) Debe proveerse un paso directo tipo puente (by-Pass) que permitamantenerel servicio rnientrasse efectue ellavado 0 la reparacion del tanque. c) Siempredeben estar cubiertos, d) Las tuberiasde rebosedescargaranlibrementc, sabreobras especiales de concretopara evitar la erosiondel suelo. e)Seinstalaranvalvulasdecompuertas entodaslastuberiascon excepci6nde las tuberiasde rebosey se prefiereque todoslos accesorios de las tuberias scan tipo brida. f)Serecomiendaunaalturaminima de3.00 metros, inlcuyendo un bordeIibre de0.50 metros. g}Debenincluirselosaccesorios comoescalcras, respiraderos, aberturas de acceso, rnarcador de niveles, etc. 8.5.1 Tanqueelevados. En el discflo de tanques elevados, debe tenerse en cuenta 10 siguiente: a) Qucel nivelminimodel aguaenel tanqueseasuficiente para coseguirlas presionesadccuadas en la red de distribuci6n. b)Debeutilizarse la misma tuberia paraentraday salidadelagua soloen el caso que el sistemasea fuente-red-tanque. e} La tuberia de rebose descargara Iibremente previendo la erosiondel suelo medianteobras de proteccion adecuadas. d) Sc instalaran valvulas de compuertaen todaslas tuberias a exepcionde las tuberiasde rebose, Todoslos accesorios de las tuberia seran tipo brida. e)Debeincluirselosaccesorios comocscalcras,dispositivos de ventilacion, aberturadeacceso marcadordeniveles y enalgunos casosunaluzrojaqueprevengaaccidentesdevuelosdeaviones, f) La escalera exterior debera tener protecci6n adecuada y dispositivos de seguridad, g) Se disefiaran losdispositivos quepermitancontrolarel nivel maximoyminimadelaguaeneltanque. 8.5.3 Tanques compensadorcs.Combinados (sobresuelos y elevados), En los casas de almacenar grandes volumenes de agua compensador se disefianin dos almacenamientos uno sabre suelocisternay otro elevadopara proporcicnarlas presiones. Continuara... INSTITUTOMCARAGUENSE DEACUEDUCTOSYALCANTARILLAOOS NORMATECNICAPARAELDlSENODE ABASTECIMIENTOYPOTABnJZACIONDELAGUA (Contlnuacjon) Reg-, No. 1090 - M - 084781 Valor C$ 10,260.00 CAPITUWIX PROCESOSDEPOTAJ~ILlZACIONDELAGUA 9.1Generalidades Elaguaqulrnicamentepura, noexisteen lanaturaleza, debidoaque ella, en su ciclo hidrologico, absorbe, arrastra y disuelve gases, minerales, compuestos vegetates y aun microorganismos, que Ie comunicancaracteristicasmuy particulates. Lacalidadde lasaguasnaturalesdepende,directamentede lamayor o menor concentracion y variedad de esas sustancias exrranas presentes en su composicion. Cunndoelaguaseevaporade Iasuperficiede1a tierray de lasmasas de agua encuentra y absorbe en su ascenso gases presentes en la atmosfera tales como oxigeno, anhldrocarbonico, polvos y otras impurezasdel aire, Alretornara latierra arrastraensuspensiones 0 soluciones arcillas, bacterias.salesyotrasrnateriasorganicasyminerales:losproductos deladescomposicion dernaterias organicasnitrogenadas, sulforosas ycarbohidrntos, lalescomoamoniaco,hidr6genosulfurado.odi6xido decarbono, La presencia, en mayor 0 menor proporcion, de las sustancias antes mencionadas le cornunican propiedadesque pueden hacerla desecharcomo fuentede abastecimiento0 por10 menosobligan a aplicarle una serie deprocesos correctivesparaque cumpla can los requisites decal idadpara el consumo humanoo decornposicion qulmica para otros usos. Estes procesos se clasifican en: prerratamiento, tratamiento y desinfecci6n, los cuales se muestran a continuacion, 9.2 Procesos de pretrata miento 9.2.1 Generalidades Los pretratamientos mas simples que pueden utilizarse son la captacicn ind irecra,ya sea como.prefiltro vert icalu horizontal, sedi rnentacion lam inar, filtraciongruesarapida y desarenadorcs, Pueden emplearse independiememente, combinados entre si 0 con otros procesos para obtener mej ores resultados. 9.2.2 Captacionlndirectn a-Prefiltro verticaI £1prefiltro vertical esta conformado por grava de acuerdo a las caracterlsticas indicadas en la tabla 9-1 TABLA 9-1 ESPECIFICACIONESDEGRAVA PREFILlROVERTICAL CAPA ESPESOR DIAMETRO (m) (mm) 1 0.10 15-25 2 0.20 10-15 3· 0.50 5-10 ·Capa de fondo EIsentidodel f] ujo es vertical descendente can una velocidad de filtraci6nde 6m'/m'd(0.25 m/h), EI agua es recogida mediante tuberias perforadas conectadas a una tuberla principal que Ilega hasta la carnara de recoleccion. b- Preflltro horizontal El prefiltro horizontal consta de un muro deproteccion constituido por piedras can juntas ab iertas. EI filtro es un canal con grava como medio filtrante, con las caracterlsticas sefialadas en la Tabla 9-2 TABLA 9-2 ESPECIFICACIONESDEGRAVA PREFlLTROHORIZONTAL CAPA ESPESOR DIAMETRO (m) (mm) I" 1.00 80-250 2 450 30-70 3 4.50 5-12 " Capa aguas arriba La velocidad de filtracion mas conveniente es de 12 m' Im'/d (0.5 mid) 9.2.3 Sedimentaci6n laminar La alta turbiedad del agua de una fuente puede reducirse hasra nivel es en que sepuedenut ilizarfiltros lenrosmed ianteel empleo dc sedirnenradores laminares, sin adicion de cuagulantes. El sentido del flujo en este tipo de sedimentador es horizontal y combinado can la filtracion lenta,puedetrataraguascon turbiedades maximas hasta de 500 UTN. sicmprc y cuando la turbiedad sea ocasionada porparticu las cuyo diarnetro sea mayor de una m ilesima demilimetro. 9.2.4 Filtraclon grul!Sn rapida La filtracion gruesaes un proceso efectuado cn una cstruct ura cuyo material filtrante es unicarnentegrava de ';' de pulgada, acomodada en una caja de concreto ubicada contiguo al filtra lento y ticne por objeto remover laturbicdad cxccsivapara la posterior filrracion. El sentido del flujo es descendente. con una velocidad de filtracion de 14mJ/ml .d (O.60 mIh) 9.2.5 Desarenadores: a-Genernlidades En los casas en que la fuente de abastecim iento de agua sea de It ipo superficial, se hace necesario la instatacion de un dispositive que perm ita laremocion de laarenayparticulasde pesoespecifico similar (2.65), que se encuentran en suspension en el agua y son arrastradas porella. Esta es la funci6n que cumplen los desarenadores, cuyos cornponentesprincipales son 105 siguientes: 1- Dispositivos de entrada ysalida que aseguren una distribucion un iforme de velocidadesen la secciontransversal. 2- Volumen uti Ide agua para Iasedim entacion de las particulas, con secci6n transversal suficiente para reducir lavelocidad del nujo par debajo de un valor predeterminado, y con longitud adecuada para permitirel asentarniento de las particulas en sus trayectoria. 3- Volumen adicional en el fondo, 'para almacenar las particulas removidas, durante intervaloentre limpiezas. 4- Dispositivos de limpieza y rebose, b- Procedimiento de Diseno EI procedimiento de dlseno sera el s iguiente: 1-Velocidad desedimen tacion Se calculara a base de la ley de Stokes. que para g=9.80 m/seg-y G=2.65tiene lasiguiente expreslon: d V =90. y En lacual: Vs= Velocidad de sedimentaci6n en ernlseg d = diametro de la partlcula en em g= Viscosidadcinematicaencmvsegtfunci6nde latemperatura) 2- Veloeidnddearrastre Se calcula por la f6rmula de Camps y Shields Va= 161 d Va= Velocidad de arrastreen cm/seg, d = diametro de la particula en cm 3- Velocidnd de nujo V Tom undoen cuenta las variac iones limites que sufren, Vs y Va, la velocidad de flujo se determ inara como sigue : Vh = 1/3 Va (Estrueturas corrientes) Vh= ...LV a (Estructuras de primer orden) 2.5 Vh '''''/seg 4- Secci6n transversal a= m'; Q=m'/segy Vh=m/seg 5- Area superficial "A" 6- Dlmensiones .Hiles l.b y h en base a las relaciones: Se escogeran dimensiones para que cl largo (I) seade 5 a9 veces la profundidad (h), considerando que el ancho (b) debe ser reducidoal minima, yaque en principiornienrrasmas alargadasea la estructura, mejor se controlara ladistribucion de velocidades, por medio de dispositivos de entrada y salida sencillos y econornicos. Por otra parte, se requiere un ancho minimo para evitarvelocidadesaltascercadel vertedero de salida. Tambienes necesario proveer la estructura de dimensiones de suficiente rnagnitudparapermitirelacceso,parafines delimpiezay reparacion. Ala longitud uti! (I) hay que agregarle elespacio queocupan los dispositivos de entrada ysalida. A laprofundidad uti!(h)hay que anadlrle la cantidad necesaria, para disponer de un volurnen adicional para e1alrnacenarnienro de arena removida. 7- Dispositivos de cntrllda Un tipo de dispositivo de entrada, seneillo yeeonomico eonsiste en un canal provisto de orificios en el fondo yen uno de loslados. EImimero y lamano de losorificios sera determinado en base al gasto (Q) y velocidad de entrada no mayor de 0.30 m/seg y coeficiente de contraecion del orden de 0.65 8- Dispositivodesalida £1dispositive de salida milsconveniente es un vertedero colocado atodo el ancho (b) de laestructura, con lacrestahacia ellado opuesto a la direccion del flujo en el desarenador. para evitar el paso de material flotantey distribuirmejor lasvelocidades, Ladistancia (X) entre el vertedero y la pared del desarenador se determinara de tal maneraque se obtenga una velocidad menor 0 igual a la veJocidad de arrastre y se puede determinar como: 9- Volumcnadiclonat, £1 vnlurnenadicional nccesario para el almacenamiento de arena removida, se determine en base a las concentraciones esperadas durante crecidas y del intervale previsto entre limpiezas. Si no se tienen datos especfficos, cs recomendable proveer un volumen de reserva para una concentracion de 3000 rng/lit,durante unacrecida de 24 horas de duracion. Para el calculo se adoprara un peso especifico del sedimentode 350 kgs/rn l 10- Dispositivodc llmpieza EIdispositivo de limpieza consistiraen una tanquillacolocadaen el primer tercio del desarenador y hacia la cual el fondo del mismo debera teneruna pendiente no rnenorde 5%. LatanquilIaseconecta con un tuba provisto de una valvula y la limpieza se efectua aproveehando lacargahidraulicasobre Inarena. 11- Cota de rebose Ei tubo de rebose debera colocarse cerca de la entrada. para evitar sobrecargas al desarenador. Laeotadel tubo se tijara en relacion con la altura deseada de agua de acuerdo a las condiciones hidraulicas del disefto. 12- Ubicaci6ndel desarenador EIdesarenadordeberaser ubicado 10 mas cerca posibIede las obras de captacicn. En todo caso la tuberfa que une la toma con eI desarenador debera teneruna pendiente uniforme entre el J y 2.5%. 9.3 Procesos de traturn iento 9.3.1 Generalidades Estes procesos se aplican al agua, despues de que se Ie haya sometido a uno 0 mas procesos de pretratarniento. para mejorar su calidad. 9.3.2 Aireaci6n Laaireaciones unprocesoparamejorar lacalidaddeIagua,mediante elcual estaseponeencontactointimocon elaire,EIprocesoseutiliza para conseguir: 1- Remocion de sabores y olores (algas) 2- Remoc ion de gases disueltos que perjudican la calidad del agua (gas sulfidrico y sulforoso) 3- Elevaci6n de pH deIagua par laeliminacion de dioxido carbono hasta su punto de equilibrio (bajar la corrosividad) 4- Oxidaci6n de ciertas sustaneias existentes en el agua (bicarbonato ferroso y Manganoso) Unaaireacionracional, exigeelproyectoyeonstrucci6n de unidades (aireadores), cuya eficiencia es variable de acuerdo a la calidad y cantidad del agua. Para este objeto, se da a conlinuaci6n algunos dalos importantes que facilitaranel calculo y eleccion del aireador. II· Remocion deanhidrico carbon ico aguasconmenusde Io>grl'" hasta 50 aguas conmAS de 10gr/m' ,!. , 60%a 8oo!o Tiempodeaireacionmaseficiente..: 15seg b- Rernociondegas su Iffdrico- Tiempomlnimo deaireacion:3 seg c- Rernocion de hierro y rnangan(ISO Teoricameme: 140gr deoxlgenoprecipitan 1000grde hierro 124gr de oxlgeno precipitan 1000gr de manganese Practicamente:Deben tomarse eldoble de105 valoresdeoxigeno indicados, parareducir lamismacanlidad de Fe 0 Mn. 9.3.2.1Tiposdeaireadcres Acontinuacion se indican los diferentes tipos de aireadores con sus respectivos parametres de diserio: a- Aireadores de gravedad 1-Decascade: Son plataforrnascircularesde madera 0 concreto, que se superponen sobre un mismo eje central, en sentido decreciente de sus diarnetros de abajo hacia arriba, sobre las cuales se hace pasar e\ agua a airear Capacidad .300 a J000ml/dialm'de lamayorplataforma, Numercdeplatatormas 3n4 Alturatotal delaireador 0.80a 1.60m Distanciaentreplataformas 0.20a0.50m Entradadelagua Porlaparte superior(Conviene usar un tubo central de llegado). Salidadelagua De laplataformadeacumulaeion mediante un tuba local izadoen eI fondo de la plataforma. 2- Detableroso bundejas: Esta formadoportableroso bandejas perforadas superpuestas, a traves de las cuales pasa el agua. La primeraosuperior.sedestinaaladistribuciondelagua, lasdemas contienen un material poroso como: coque, grava 0 escorias volcanicas, paraaumentar laeficiencia de la aireacion. Capacidad " ,J00a900ml/dialm' Numerus de plataformas 0 bandejas 3a 6 unidades Alturatotaldelaireador 2.10a2.70m Separaci6nverticalentretableros 0040 aO .60m Oriflciosde distribuci6n: Primertablero Orificiosf5 a 10mm Otroslableros Orificiosf8 a15mm, cada80 a 100mm centroa centro. Contenido:Primertablero Solodistribuci6n Demastableros Coque,gravaoescoria, tarnailo 0.012a0.025m,alturade 1material0.20a 0.25m Depositoinferior Acumulaci6ndelagua. 3· De esealeras: Esta formado por varios peldaf1os, sobre los cuales pasa el agua facilitando el contaclOcon el aire. Numero deescalones ::1a 5 Espesordela laminadeagua(max) :0.05 m Dimenslcndecadaescelon: Altura :0.20a 0.4001 Ancho :0.25a0.45 m Material :Concretoo madera Perdidadecarga : 1.00m •Velocidad : 1.00a I.::W rn/s Debe proveerse de una pestaita 0 saliente en los escalones para evitar la adherencia de la vena liquida, 4· De plano inclinado: Son plataformas can una cierra pcndientc sobre las cuales se colocan pequei'ios obstacu los para agitar y retarder el escurrirnlento delagua. Capacidad " ;200a500m'/m:/dia Pendiente " : I:2.5a I:3.00 Alturadela venaliqulda :0.05m(maxl Perdidadecarga : 1.00m Velocidad " : 1.00rn/s Marerial., :ConcretooMadera Es necesario colocar y distribuir convenienternente los obstaculos en la plataforma. b- Atreadores de boq uillas: Son aireadore en 105 cuales el agua sale a traves de varias boquillas con cierta presion, originando la fonnaci6n de chen' os de aguaque facilitllne\ imercambio de gases y sustancias volatiles. Tiempo dcexposicion : I.Oa2.00 segundos Cargadengua : 1.25a7.50m· Perdida de carga: En el tubo lf3 de la perdida total calculada como tubo a presionsimple. En los orificios h f = ( ..L- I) Y.::.... C} 2g c- Difusoresde alre: Sonaireadores en loscualeselairees inyectado atraves de difusores, en tanques 0 camaras construidos para tal fin. Los difusores pueden ser: tubos, placas porosas, campanas 0 cuaIquierotro sistema que permita una aireacion eficienteo •Caudaldeaire :0.35-1.50 litrosdeaire por litro de agua, • Periodo de retencionde lacamara............. : lOa 30 minutes ·AnchodeJacamara :3.00a9.00m Profundidadde lacamara.......................... :3.00 a3.70 III ·Entradadelaire :2.70m bajoelnivel del agua. Potencianecesaria :0.3 kw/l OOOm l/dia d- Yen lilacion forzada: Lasespecificacionesson suministradaspor los fabricantes. 9.3.3 Trlltllmiento porfiltracion lenta. 9.3.3.1 Generalidades La flltracion lentil es un proceso de tratarniento del agua, que consisteenhacerlapasarporlechodearenaenformadescendente a ascendente y a muy baja velocidad, siendo sus principales ventajas: No hay que utilizar productos quimicos (excepto cloropara desinfeccion) • Sencillezdel diseno, construccion y operacion. No requiere energia electrica FaciIidadde Jimpieza(norequiere retrolavado) Las prlncipales desventajas sam Pocaflexibilidadpara adaptnrsea condicionesde emergencias. Pobre eficienci aenremocion decolor (20-30%) Necesita una gran area para su instalacion Presenta pobres resultados para aguas con alta turbiedad, Se necesita una gran cantidad de medic filtran te, La turbiedad delagua crudapuede lim itarel rendimientodel filtro, par 10cuala veces es necesario aplicar algun pretratamiento tal como prefikrado horizontal 0 vertical sedimenracion Iarninaro prefiltracion rapidaen medio granular grueso. 9.3.3.2 Descripci6n general Unfiltrolentodeflujodescendente consisteenunacajarectangular a circular que contiene un lechode arena, un lechode grava, un sistema de drenaje, dispositivos simples de entrada ysalidacan sus respectivos controles y una carnara de agua tratada para realizarladesinfeccion. Contmuani... Tamaiio efectivo: 0.15£1E£0.35 nun Coeficientedeuniformidad:CD£ 2.00 2- Gravadesoporteen cuatrocapascomoscmuestraa conrlnuacion: Capa *1 2 3 4 tam afio (pulg) 1-2 V:. -I 'I< - 'I, IIB- V. Espcsor(m) a 10-0.12 008-0.10 0.05 - 0.10 005 -0.10 "Fondo INSTITUTONICARAGUENSEDE ACUEDUCTOSYALCANT~OS NORMATECNICAPARAELDffiENODE ABASTECIMIENTOYPOTABILIZACIONDELAGUA (Contlnuacion) Reg.No. 1090-M -084781 ValorCSI0,260.00 9.3.3.3Criterios de diseiio a- CaJidaddelagua Sedeboraverificarquela calidaddelaguaa filtrarsesatisfagaen epocaseca y Iluviosa los limites de aplicaci6n delproceso, f-Sistemade drenaje EI sistemade drenajepuede ser de diferentes tipos (I) ladrdlos de barre cocidos tendidos de canto,con otros ladrillos encimatendidos de plano dejando un espacio de un centimetre entre los lades. (2) tuberias (PVC) de drenaje, perforadas con orificios no rnayores de 1" (2.54em),las cualcspucdcn desembocar en forma de espinade pescadoa unconducto o tuberia central 0 a unpozolateral conuna pendiente dell% a 2%. (3) bloques de concreto poroso en forma de puente, que confluyena un canal central. g-Niimcro deunidades Serecomienda eluso dedos unidades como minimo, eneuyocaso eadaunadeellasdebenidiscr1arseparaatender c1 consumomaximo diario.Debeconsiderarseunacapacidadadicional dereserva como se indicaen la tabla slguiente: Parametm Color Turbiedad VaJormlb..imo <SOUnidades <50 unidades Poblacion Niimerode Ilnidades, Unidadesde Reserva, h-Cajade Fittro La cajadelfiltropuedeserrectangularo circularconunborde librc de 0.20 rn,construidade concreto simple 0 reforzado y deboraser resistente a las diferentes fuerzas que estara somctida durante su vida util,ademasdeberaserhermeticapara evitarperdidas deagua e ingreso de agentes contamlnantes. En el cawde cajasrectangulares lasdimcnsiones deberan estar en Iasiguicnterelacion: b- Estructuradeentrada Constacldcunacimaradedistribuci6nconcompuertasyrebose. Se instalaraunvertcdero triangulardeparcd delgadapara aforar elinfIuente. Laentradadelaguaalfiltro seefectuaraporrnediode un vertedero rnuy largo de pared gruesa, para obtener una delgadalamina deaguaque seadhieraal muro.paraevitarquesc formenchorrossobreel lecho.que 10 da.t1aria, ademassecolocam sobre el Iechouna placa de concretopara quereciba el impacto del agua, c- EstructuradesaJida Consistira en un vertedero de control, localizado a una altura mayorqueIacotadelextremosuperiordellecho,dctalmaneraque eJlechofiltrantequedesiempre surnergido,estercgularala carga minima. do Tasadefiltrackin >2000 2000-10,000 Numero de Unldades 2 3 4 2 3 100% 50% LargofAncho 1.33 1.50 200 Turbiedad (UTN) 10 50 50-100 Tasa(m3/m2dia) 7.20-20.40 4.8 24 i- Dispo~itivos de regulacle» y control Estes dispositivos estaranconstituidospor: vertederos, valvulas u otros accesorios, instalados en 1.1 entrada 0 salida del filtro, para mantener la velocidad de filtraci6n a una tasa constante. eo Medioidtrante I- Una capa de arena de 1.20 m de espesor con Ia siguiente caraeteristicas: 9.3.4 Tratamiento porfLltraci6nnipida. 9.2.4.1 Gencralidades Porfiltraci6nnipidaseentiendeeltratamientode clarificacionque constadelosprocesosdecoagulaci6n,floculaci6n,sedimentaci6n yfUtracl6n. Lafiltracicnrapidaesdealta eficlenciaremocional esaptapara trataraguascon twbiedadesentre250 y 1500UTN;no obstante enpicosde muyaltatnrbiedad, puedesernecesaric elempleode unpretratamientoantesdeingresarclaguaaIapIantadeflltraci6n rapida, 0 al contrario en epocas de turbidez baja, esposible que se puede efectuarun paso directo de coagulaclenafiltraci6n10 quese conocecomofiltracion direeta. b) Tlempodemezcla: T< 1seg e) Nlimerode Froude: 4.5 < F < 9 para conseguirun salto estable d) Elcoagulantedebeaplicarse enclpunto demayorturbulencia,~ forma constante y uniformemente distribuido en todala masade agua 2- Difusores(mezdadores) Parametrosdediseno: Elgradientedevelocidad(G)puedevariarentre500scgly 10OOseg 9.2.4.2Mezclarapida (Coagulacion) Enunaplantadetratamientolamezclarapidasepuederealizarde dos maneras: por la turbulencia provocada por dispositivos hidraulicos0 mccanicos Eltiempo demezcla (T) puedevariar entre 1y 10seg. EIespaciomaximoentredosarificiosnuncadebesermayorde 0.10 m A-Panimctro generales dedisciio. La intensidad de agitacion, medida a traves del gradiente de velocidad"G" puedevariar de 500 a 2000 scg'' segunel tipode unidad, EItiempo de retencion (mezclado)puedevariar dedeclmas de segundo a varios segundos dependlendo del tipo de unidad. B-Unidades Hidraulicas Dentro de estetipo de mezc1adores, los mas utilizados por su simplicidad yeficiencia son los siguientes: Los chorros de coagulantedeben tener una velacidad de 3mlseg y debendirigirse en sentido perpendicularal flujo. LosarificiosdebentenerWldiiunetrominimode3 rnm, La velocidad de flujo donde se distribuyen los chorros, debe scr igualo mayora 2m!seg Debeproveersede facilidades para la Iimpieza 0 para la rapida sustitucion del difusor Parametresde diseil.o: a) Gradientedevelocidad : 1000seg"< G <2000 seg" Enlostresprimeros mezcladores, Iaturbalenciaqueocasiona la mezclaesproducida parla generacion de unresaltohidraulico, Las unidades mas ventajosas son la canaleta Pershall y los vertederos,porqueademas midene1caudalde ingresoalaplanta. La siguiente tabla muestra el range de aplicaci6n. Canales con cambios dependiente CanaletaParshall Vertederosrectangulares y triangulares Difusorcs Inyectores 1-Mezcladores de resalto hldraulico, Estas unidadcs se adecuan a aguas en que la mayor parte del tiempo se este coagulando mediante mccanismo de absorci6n. Los tiposusados masfrecuentemente tiencn laventajadeservir como unidades de mezcla y unidades de mediclon de caudales. Parametresdedlsetie: • Gradiente develocidad"G" de 500 seg la 2000 seg! Tiempo de rnezc1a "T' de I seg a 10 seg A-Panimetros generales dcdiscfio: Losgradientesdevelocidadqueoptimizanel procesonormaImente varlanentre70y20seg1. Entodocaso,elgradientemaximodentro delaunidadnodebesermayorqueelquesedaenlasinterconexiones entreelmezcladoryelfloculador. La eficienciamaximase consigue cuandoel area cubiertapor los chorros espor 10 menos 80% de la secci6n del tubo. 9.2.4.3Mezclalenta(Floculaci6n) En estaunidadseproporcionaalaguaunaagitaci6nlentaquedebc prornover el crecimiento de floculos y su conservacion hasta que salga de ella.La energia paraproducir la agitaclondel aguapucde ser hidraulica0 mecanica, c-Unidades mecinicas En estas unidades Ia mezcla se hace en tanques rectangulares 0 cilindricos donde el flujo queda retcnido un intervalo de tiempo mientrasesagitadoporsistemasmecinicoscone1 objetodeproducir turbulencia, 3- Inycctores Parametmsdedisenm Lavelocidad delos chorros(m)debeserpor10menoscincoveces lavelocidad del flujodel agua. Estructura CanaletaParshal Vertedero rectangular,0 canal con cambiode pendiente. Esposibleutilizarel vertedero triangular preferiblernentepara Q< 30 list/seg Q£ 50 Iist/seg Capacidadde laPlanta Q' 500 list/seg Q: 100a5001ist'seg Elgradientedevelocidaddebevariardemaneraunifcrmemeatc decreciente,desdequelamasadeaguaingresaalaunidadhasla que sale. EltielIJlOderetenci6npuedevariardelOa30rninutosdqJendiendo del tipo de unidad, •Paraquccl periododereteaclonreat de launidadcoincidacon el de diseno,la unidaddebe tener eJ mayor numcroposiblede compartimeruoso divisiones, El paso del mezclador al floculador debe ser instantaneo evitandcse los canales 0 interconexiones largas. •Eltiempo de retenclony elgradicntcdcvelocidadvariancon la calidad del agua; por consiguiento, estes parametres deben seleccionarse simulando procesos en el laboratorio eon una muestradel agua a tratar. B-Floculadoresbidniulicos Cualquierdispositive que utilice laenergia hidraulicadisipada par el flujo de agua, puede constituirun floculador hidraulico, Existen varies tipos, entre los cuales se pueden mencionar los flocuIadoresdetabiques deflujo horizontalovertical,demedios poroses, tipo Alabama0 Cox y de mallas, 1-Floculadores detabiques, a)Unidadesdeflujo horizontal Parametres y recomendaciones dedisciios: Recornendablespara caudales menores de 100Iitlsegpueden dlscnarscpara caudalesmayores(1000 lit/seg)siempreque se disponga de un terrene de suficiente area y de bajo coste. Serecomiendautilizartabiquesrernoviblesdemadera,plastico, asbesto-cemento, 0 cualquier otto materialde bajo costo y sin riesgode contarninacion. Cuando se usen tabiques de madera esta debe ser maehihembrada,lratada conunproductoimpermeabilizante. La unidad puede tenor una profundidad de 1.50 a 2.00 m • Sepuede usartabiques dcasbesto-cerncnto, sicmprcy cuando no se tengan aguas acidas 0 agrcsivas, Contabiquesdeasbestocementaserecomiendaunaprnfundidad de agua de ] ,00 m, colocando 105 tabiques con la dimensionde 1.20menelsentidovertical. Utilizandotabiquesdeasbeslo-cementoonduladosseconsigue disminuir la diferencia de grndientes de velocidad entre los canales y las vueltas. En este caso el eoeficiente de irieci6n (n=0.03) para cakular las perdidas de carga en [os canales. Cuando se utillcen plaeas de A.C planas 0 de maderas, los coeficientes,secin0.013yO,012respectivamente, •EIcoeficientedeperdidade cargaen lasvueltasvarla entre 1,5 y2. Serecomiendausar2 paraincluiralgunas perdidasaditionales debidas a turbulencias y friccioneneI canal. Elespaciamientoentreelextremodeltabiqueylapareddeltanque deberaser igual1.5 veces el espaciamiento (e) entre tabiques. EIaneho de la unidaddebe serpor10menos igual a tresveces el anehodcuntabiqueondulado,mas elespaciantientoentreel extreme de lostabiquesy lapareddel tanqneenelUltimotramo. Entodo caso los tablques deben cruzarse como minima en 113 del ancho de la unidad. Las laminas planas de A. C tiencn 1.22 x 2.44 m, las onduladas 0.85x2.44m.Considcrandountraslapedeunaonda, elanchoutilde las laminasonduladases0.825 rn. b) Unidadesde flujovertical. Parametrnsy recomendacioncsdediseno: •Recomendables para plantas de mas de 100Iits/seg ProfundidadcntreLnuy-t.Ourn Los tabiques pueden serde madera 0 A.C Alturarnaximadeagua2,OOa3.00m •Lasecciondecada pasosecalcularaparaunaveloctdad iguala los 2/3 de la veloeidad en loscanales. Elgradicntedcvelocidadcnelcanalnodcbcscrmcnorde20seg' I Para evitaracurnulaciondelodos enelfondo y facllitarel vaciado del tanque,se dejara en la base de cada tabique que lIega hasta el fondo, una oberturaequivalente a15% del area horizontal de cada compartimento. Estmcturalmente. es mas seguro el uso de tabiques de madera machihembraclade 1-5a2.0" deespcsor,pudicndoadoptarsceneste casoprofundidadcs de 4,00a 5.00m • Debe tenerseespecial cuidadoenla adopciondel anchode Ia unidad, pamque en el diseilo de los tramos con bajos gradientcs de velocidad los tabiques sc entrecrucen en 1/3 de su longitud. 2-FloeuladortipoAlabaman Cox En estas unidades el agua bace un movimiento ascendente descendente dentro de cada compartimcnto, por 10 que es muy importantedetenninarla ve10cidaddeimpulsi6ndelagua.paraquc esle compartirnenlosuceda. Parametrosy recomendaciones dediseiio: •Laprofundidad de launiclad dcbeserde 3.00a3.50 mparaque la altura total del aguasobre losorifieios sea del orden de 2.40 m La rctacionancbo/largodecadacompartlmentodebeser:1a 1.33 La seccion de cada compartimento debera dlsefiarsecon una tasade0.45 m2porcada 1000 m'fdia. • Los criterios para disenar los prmtos de paso entre los compartimentos son los siguientes: a)Rclaci6ndela longituddelniple,conrespectoasudiametro (J.,f d) scm igual a 5. b) Lavelocidad enlas boquillasvariara cntreO.25y0.75 mJscg. c)La tasaparadeterminarlaseccionde lasboquillas seradeO.025 m'porcada 1000m'Jdia. EIdiseito de estas unidades debe realizarseconmuchocuidado para Iaforrnacion de corto circuitos y espacios mucrtos, 3-Floculadores dernedios poroses Parametresy reeomendaclones de diseiio: En estaunidad elagua flocula al pasar a traves de los espacios o pores de un material granulado, los cuales desempenan la funcion depequefios cornpartimentos.Es unaunidadhidraulica con unnumerocasi infmitodeeamaraso compartimentos, 10 cual 10hace que sea de gran eficiencia Como material granular pucde utilizarse: piedra, bolitas de plastico, residues de las fabricasdeplastico, segmentosde tubes o cualquier otto tipo de material similar no putrescible iii contaminante. Serecomienda disenarlas con flujo ascendente y en forma tronco-conica a fin de escalonar los gradicntes de velocidad, rnantcnicnda eltamanodelmaterialconstanteyfacilitarla limpieza. Tiempo deretencicn total esde5 a 10minutos. Estas unidades se disenanpara caudalcs de 10a l5lits/seg 4-Floculadores de mallas Las telas intercaladas en un canal oponen una resistencia loca1izadaalflujo, tendiendoauniformarlo.redudendolaincidencia de cortocircuitos y actuando como elementos de compartimentalizacion, Parametrosdedlseno: Elproceso seconsigue colocandoenunaunidad, mallasdehilo denylon.Ias que son atravesadaspor e1 fIujo,produciendose el gradiente de veloddad dcscado, como funcionde la perdida de carga. Dcpendicndo 1.1 fIoculad6n de las caracteristicasde las mallasydelavclocidaddclflujo. Lavelocidad6ptirnaencmJseges igualaldobledelespaciamienlo (e) entre los hilos de nylon (v=-2 e). El espaciamiento entrehilos (e) debernserde5 a 15em. Elgiosordeloshilos(d)rnasadecuadoesde 1.5a4 rom.Hiles mas delgados (d£ 1nun) tienden aromperel floculorapldamente. Se recorniendavelccidades de flujo entre 2 y 5 em, para evitar sedimentacionexcesiva de Iosfloculos . C-Floeuladoresmecanicos En estas unidades el flujo de agua se hace circular por tanqucs provistosdeagiladoresaccionadospormediodeenergiaeleclrica. Estasunidades varian dependicndo de laposiciondel ejeydel tlpo de agitador empleado, En el primer caso se tlenen unidades horizontales yverticalcs, yen elsegundo flocu1adorcs depaletasy turbinas. 1- Fleculadoresdepaletas Es el tipo de unidades mas utilizado, puedcn ser de ejc vertical u horizontal, con paletas paralelas 0 pcrpendiculares al eje. El mils vcntajosocs eldeejevertical, evitaelusodecadenasdetransmlsion y de pozos seeos para los rnotores. Cada agitador debe tener de2 a 4 brazos de paletas para producir unamezcIahomogcnia. 9.2.4.4Sedirnentaci6n(Decantaci6n) Enunaplantadeflltracionrapida,lasedimcntacionscaplicadespues de los procesos de coagulacion y floculacion, tomando el nornbre de sedimentacionfloculenta 0 decantacion. 1-Parametres generalesde diseno. EIparametrodedlseiiomaslrnportanteenlasunidades dedecantacion es la velocidad de sedimentaclonde los Iloculos, la cual dependc fundamentalmente de las caracteristicas del agua cruda y de la eficienciadelpretratamiento.Espor eso,quela velocidaddediseno debedelenninarsee:\'Perimentalmemeparacadaeaso. Continuara... INSTlTUTONICARAGUENSEDE ACUEDUCTOSYALCANTARaLADOS NORMA TECNICAPARA ELDlSENO DEABASTECIMIENTOYPOTABD..IZACION DELAGUA (CONTINUA"CION) 2- Descantadores rectangulos de flujo horizontal 0 tipo convencional, Parametrosy rccomendaclonesdediseiio: A· 7.onadcdecantaci6n EIperiodode retencion se relacionaconla tasadedccantaclon, como se muestraenlatablasiguiente: Tasade Periodode DCtantaciOn Retencien (M'/m'fd) (horn) 20·30 3.04.0 :lO4O 2.5·3,5 3545 2.Q..3.0 4().6() 1.5-2.5 La profundidad utU (H) de la unidad es funci6n del periodo de retenci6n y dela velocidad de arraues de losfl6culos. Larelaci6n logUud(L)fancho(Bjdeberaestarentrezy5Ylongitud (L) Ialtura(H) entre6120. Lave1ocidaddeesmrrimicnlodebenlserinferioraO.75cmfseg,para nocrearcondicfonesdearrastredel lododepositado,locuaJ debera comprobarsedespuesdedetenninar(H}y (B). B.Zonadee.ntrada EIcanaldedistribuci6n deaguafloculadaa losdecantadores, debe disefiarse como un mUltiple de distribucion para asegurar una reparticion equitativa delcaudala todaslasunidades. La zonadeentradaquereducela incidencia deespaciosmuertos, cortosyflujomezclado, seeomponedeunvcrtedero a 100010 ancho de launidad, seguidodeunapantalladifusora. La pantalla (perforadora) difusora tiene la funci6.n de distribuir uniformemente las lineasde flujo,por 10coaldebe diseftarse eI maximodeorificiosqueIaesiructurapermlta. EIgradientedevelocldadenlosorificiosdeberaestarcomprendido entre15y20Seg-10 entcdocasodeberasermenorqueelultimo tramo delflocuJador. Nodeberancolocarseorfflciosenelprimcrquimode lapantallaparaevitarcortocircuitos entrelosvcrtcderosdeentrada ysaIida,ni enelquintoinferiordesualtura,afinde evitarelarrastre de Iodos. Serecomienda colocarunaliviadero yaseaen elcanaldeentradaa carlaunidad0 enel canal dedistribucion. c-Zonadesalida La rccolecclon del agua decantada puede hacersea naves de un vertedero enelextremefinaldeldecantadortenunidades pequeftas) y mediante canaletas transversaies 0 longltudinales, 0 tuberias perforadas, Encl casodecanaletas 0 tuberiasisms se dispondran enel25%fmal deInlongituddeldecantador, Cualquieraqueseaelsistemautilizadc.elcaudalpormettolineaIde recolcccien debeSeTigual 0 Infcriora3 lilslseg. Serecomiendaque laseparaci6nemrecaaaletasotubosperforados, seadelordende0.25aO.60 dealtura(H) deldecamador. D-Zonadelodos Larcmoclondelodospuedehaccrscenformacontinua 0 periodicu, dependiendodeltamano deIaplanta, asicomode11concemracion deturbiedadymateriaorganics enelaguacruda, Cuando lalirnpieza deldecantadorseaperiedica, elfondo deIn unidad debeteneruna pcndientedelordcndcl4%hacialazona deentrada, parafacllitarlaremoci6nde loslodos, 0 disponernna tolvacon inclinaciondel45°a600. E180%delvolumendelodossedepositaenelprimertercio dela unidad, por 10que en decantadores pcqucnos se recornicnda ubicarladeseargamuycercadela entrada. Larcmocion continuaserecomlenda paraaguas quepresentan muyaltaturbidezduranteperiodos largos y/oelcvadacantidad dernateriaorganica. 3· Dccamadores laminares 0 de alta tasa MediantclacolocaciondeplacasparaIelaso modulosdcdifercntes tipos enIazonadescdimcmacion, seobtienen enestasunidadcs unagransuperficiede posicionpara los lodes,logr.indose disminuirapreciablementcelareasuperficial delostanqucs Existendos tiposdedccantadores deplacas, segunelsentidodel Ilujo:deilujoascendcntey l1ujohorizontal Par.lmetrosyrecomendacionesgeneralesdediset1o: Lascargas superficialcsvarianentre120y 185m'/m2/d,canuna eficienciaderemodonarribadelsuss, Lasunidades sepuedendisenarconnumero deReynolds (Nr)dc hasta500,sinqueseobtcngan.dismlnucionesaprcciablcs enlas eficiencias Iogradas. AIutili=e(Nr)enlimitemaximodelrangolaminar.scconslgue ampliarlascparacion delasplacas0 Iaseccionde losmodules, disminuyendo elnumcrodelosrnlsmos, conlocualsedisminuyen 105 costcsde Insunidades Lavelocidad longitudinal media(vo)enloselementos tubulares generalmenteadoptadavariaentre10y25 em/min. DebidoaIagrancantidaddemodulosopIacnsqueseneccsit3.n, el material de cstosdebeser debajocostaunitario y resistentc a In pelIl1a1lencia bajo cI agua. Los materiales mas usados aetua1mentc sonelasbesto-cemento, Iamadera yclpJastico. A- Unidades deflujoascendcnte Enundccantadorlanllnill'deflujoascendentc, 10 m:lS import.1nte es conscguirunadistribucionuniformedel aguafloculada en todaelarea deplacasy unarecoleccion tambien unifonnedel cfluente encimadelasplacas,paraconseguirquelareparticion del flujosea 10 mas unifonneposible en tada la superficie de decantacion. Parametresy recomeudectonesespeelflces : 1. Zonadeentrada La formade ingreso del aguafloculada por dcbajo de lasplacas deberaefectuarsemcdiantecstruclurasrepartidoras longituduiaies, provistas deorificios circulares 0 cuadrados EIgradiente develocidaden losconductos nodebeser inferiora lO"scg paracvitardeposito. ni mayorde20 scg" 0 sermenor queel delultimo tramodeltloculador 2, Zonadedecantaci6n Larelaclon entreel ancho "e" delconducto 0 sea lalongitud relativa (L=Lno debesec mayorde20) e Lainclinacion (~de lasplacas conrcspecto a fahorizontal debora cstarentre 40 y60° 3. Zona deSulhla La umformidad en Ia ascension del flujo depende tantode las caracterisiicas dela zonadeentradacomodela salida. Paraconseguir unaextraccion uniforrne, scpucdcdiseiiar yaseaun canalcentraleolcctor y canales laterales, comotambien Wl canal centralyvertederos laterales. Losvertederos debcranserdecrestaviva, porrnedio delaminas de acerolisas0 dentadas (vertcderos enV) apemadas encl concreto y quesepuedannivelar, Deberan trabajarcan tirantesde aguade 5alOcm Tubesperforadcsconorificiosdeigualdiamctro conunacargade aguasobrc estesde 5a 10 em.Y descarga libredemro del canal central,el tubanodeberatrabajar a seccienllena EIdlametro de los LUOOS de recoleccion debcraser igualal caudal correspondicnto a cadatuboelevado a In0.4 Elmyel maximo delaguaeneIcanalcentra! nodebesecmayorque eldejacotadefondo deIastubcrfasdcrecoleccicn. eonelprop6sito de ascgurar unadescargalibre. Lo mismo en el casode canales lateralesderecoleccion. 4. Zonndelodos Sepucdcndistinguirenestawnalastolvasyclsistentadcevacuacion. a) Tolvas Sepucdeproyeetardostiposdetolvasparalaremocionhidniulica deloslodos;(olvascontinuasytolvasseparadas paracadaorificio de descarga. a.t Tolvassepal1ldas Lasmejorescondiciones hidrdulicas seconsiguen "atolvando" losfondosdetalmaneraquesetengaunalolvaporcadabocade salida,con10 coal seconsigueademasteneronficiosdedcscarga dcmayordiametro,disminuyendoclriesgodeatascamicnto. La inclinaci6n de lastolvasdebeestarentre45° y ~Oo Paracadadrendebeproyectarse unahilerade tolvas,conuna seccienaproximadamentecuadrangular. EIvolumentotalde almacenamiento disponibleen lastolvas, funciondeIaprcduceiondelodos,detenn.inar.i lafrecuenciade descargasque sera necesario efectuar: Lasvelocidades rninimadearrastreenlastuberiasdccxtraccion de lodos debera ser de 0.30 m/seg para lodos sin arena ni polielectroliticos, ydealrededorde 1.00de1.00m/segparaelcaso contrario. 5.NiimerodeUnidades Entodaplantadebehaberporlo menosdos unidades dedecantaci6n, detalmaneraquecuandosesaquedeservicio una.yaseaporlavado o por reparacion, sepuedaseguirtrabajando conlaotra Teniendo encuenta loanterior, elareatotal(elcaudal nominal) debe incrementarseenunporcentajecomosemuestraenlatablasiguiente: a.2TolVlllIcoDtinuas Enestecasoseproyectaunasolatolvaenelsentidolongitudinal dela unidad.Laextracci6n deloslodossepuedellilcermediante sifones(I por mediadeorlficiosen elfondo. Sedebeconsiderarelnfunero, diametro y espaciamiento de los orificiosdedrcnaje. Numercdctlnidades 2 3 4 :::5 9.3.4.5,Filtracliin rapida A· Generalidadcs Porcentajedeincremento 100 33 25 20 La distanciaentrelos orificiosde descargadebeser tal que la velocidadminimadearrastrenoseamenor Icm/seg, CanalcentralcolectorconsifonesIaterales derecoleccion. EIcanaldebefuncionarcon lasuperficieexpuesta a lapresion atmosferica, para que lossifonestrabajencondescarga libreaI canalytarecolecclon sereanceequitativamente, a.I estar todos Jospequenessifoncssometidosala misrnacargahidraulica •Ladistancia maximaentre(sjfones) tubeslateraJesdebcmser deO.90m. •Eldiametromlnimodelos sifoneslateraIes deberaserde 1'1%'. EIcaudal minimoporlateral(sifon)debeciserde 31itslseg. •Lavelccldadminimaenellateraldeberaserde3m/seg, Paramantenerelregimende descargaIibreenelcanal,sedebe diseJ.1arunductodeentradadeairedeseccionadecuada,paraque compenseelvolumendeaire arrastradoporelagua. MUItiplederecolceclondelodos EldlamenodelmiJltipleseincrementaenfunci6n delalongitud totalde!mismocomose muestraenla labia siguiente: Lafmalicladdelosfiltrosenunaplantadetratamientodefiltracion rapidaeslaseparacion departiculas ymicroorganismos quenohan sidoremovidos en elprocesodedecantaci6n. En consecueacia el trabajo que los fillroS desempenan, dependedirectamente de la mayoreficiencia delosproeesospreparatorios. B.Criteriosde diseilogenerales B.1Lavadoconaguaenseandaaseendeare Norrnalmentelacantidaddeaguacmpleadaenestecasoeselevada pueslaexpansienesta coroprendidaentre30y50%Elaguadelavado puedeserprovenientede(I) tanquedealmacenamiento elevado(2) bombeodireeto(3)efluentedelosdemasflltrosdelabaleria. B.1.1 Tanquedeahnacenamientoelcvado Elvolumendel tanque de aImacenarniento elevado dependedel mimero defiltrosyelvolumennecesarioparaejecutarellavado de unode ellos. EIniveldelfondodeltanquedealmacenamieatoseubicaraa partir de la colade Iacrcstade !as canaletas de rceolcccUm de agua de lavadoy enfunci6nde lasperdidasde cargainvclucradas. B.1.2. Bombeo dlreeto Elcaudal debombeo debedserlgual atnecesario paraIavarunfiltro. La extracciondelodosdebesercquitativa, pudiendoseadmitir unadesviaci6nmAxirnade11O% L(m) 2.Q..3.5 3.5-6.5 65·12.0" D(pulg) 4 6 8 Apartirdeunaderivacion delcaudal deagua tral.adaseeonSlnlye elpozodesucciondelabomba. Lacargamanometrlcasedetenninasurn3ndoseeldesnivelgoomem.co entrelascrestasdelas canaletas de reeoleccion deaguade Iavado yelnivclminimodeaguaenelpozodesuccioneontodaslasperdidas de c:arga involucradas. B.1.3.Lavadoconaguaproveaiente delosdemWi filtros Lasaiidadelosfiltros puedeserprcvistademodo quecuando una compuertadcdcscarga deaguadeIavado deunfiltro seaabiena, elaguafillradade losdemas csencaminada haciadichomtro A traves del usode un vertedero generalajustable encl canal cornundeaguatratada, esposiblcrcgularelcaudalrequeridopara promovcr laexpansion deseada, Sedeoera instalarunacompuetaindividualparacadafiltro,para aislarlo encasodequehayanccesidaddeefectuarmantcnimiento B.1.4Lavadocon aguascnsentidoascendentcylavadauuxiliar superflclalo subsuperficial Conelprop6silodecvitarlafonnaci6ndebolasdclodo,seemplca el lavado superficial par medio de torniquctes hidraulicos 0 tuberias perforadas fljas. Lavadcsuperfklal Los equipos sonfabricados condiametros quevarianen cada 0.10 m, 10 que facilita la adaptacion de los mismos con las dimensiones delosfiltrosa viccversa. Se colocaran a unadistanciade 0.05 a 0.10 m. sobreel Iecho filtrante ydlspondran deboquillas conorificlos de2a 3mot de diametro EIcaudal porunidaddearea (enplanta)enelfiltrovariaraentre 80y 150lits/min/rn", conunaprcslondisponible, requerida enel aparato, entre30y70 m. EIslstemademberiasperforadasfijas, secoloearan entreO.20y 0.50msobrelasupeficiedelmcdioftltnmte,deberan Icnerde20 a30orificios pormetrocuadrado defiltroenplanta Las tuberias se debenfijar adecuadamente, ya que Iapresion dispcniblecnlosorificiosdcheravariasenke30y60m,produciendo chorros conunavelocidad entre3 y 6 m/seg, b-Lavadosubsuperlicial Ellavado suosuperficial se utilizacuando se tiene un medio filtrante constituido deantracita y arena. Los equiposde agitaci6n 0 las tuberias perforadas fijas se debcr.in ubicardetalformaque,cuando ocurralaexpansiondel mediofilttanle, estOS dispositivos sclocalicenene!medio deIa eapadeantmcita. TantolosagitadofCS como lastuberiasfyasdeben eslarpmvistas deboquillas especiales paracvitarobstrocciones. B.2Lavadocon aireyagua. Existen tresposibilidadesde efeetuar ellavadoconaguayaile, lascualesestanprincipalmenteenfuncion delascaracteristicasdel mediofiltrante. B.2.!.Lavadoconaireyaguamdcpcadieutemente, EI nivel de agua en el interiordel filtro es rcbajado bastaque permanezcacercadeO.1030.30 m.arribadelasuperficiedel media filtmnte. Se introduce el airea una tasade 15a 30 rnJ/m'lllora, durante un periodo de3 a7 minutes. El lavado conaguaencontracorrientcdeberaproducirunminima dccxpanslon delaarenadellO%rnantcnidaporunperiodo de lOa 15minulos Latasadeaplicaci6ndeaguadelavado dcbcra variarentrelOa 15 tits/regpormetro cuadradodearena(enplanta)del filtro EIairepuedeser suministrado por compresores o cualquierotro equipofabricadoparatalfin,Estesequlposdcben serespeciticados paraelcaudal deseado y la contrapresicn conquevan a trabaiar. D.2.2. Lavadoconaguayairesimultaneamentc Ellavadoconaireyaguayaircsimultaneamenterequicrcun discfio cuidadoso,puespuedcocunirIaperdidadelmaterial filtrante, latasa deapficadcndelaireodelaguaencontracorriente Iueramayorque larecomcndada. EI lavado superficial sercaliza con agua decantada, durante el lavado conairey agua. Conlaintroducci6n de aguadecantada por lascanaletas, eseaire dcberaserinsufladoaunatasade6a10Iillm2/segyelaguaencontra corriente a unatasainferiora 1 lit!m2/scg (queno produzca una cx-pansi6nglobaldelmedio filtmnlesuperiora5%) Estafascdebcra durarde4a 5min. Enseguida seinterrumpc la introducci6n delaire,se manticne el lavadosuperficialyseaumentaelcaudaldeaguaencontra corriente conunatasadcapllcaclon entrelOy 13Iitlm2/seg(quenoproduzc,1 una expansion superior a 20% en el medic filtrante) durante un periodo de4a 7 minutes, Losvaloresde lastasasdeaplicaci6n deaguaencontracorrlente son sugeridos para medias filtrantes constituidos solamente de arenacontammlo efectivo cnle095y1.35mm. B.2.3Lavadoconaire y agua confondoconstituidode bloques Leopold espcciales Cuando seusenbloques especiales se recomienda ellavadoentres etapas. DisminuirelniveldelaguaeneJ interiordelfiltrohastaquealcancc cercade20cm. Porencimadela superficie delmedio filtrante, en introducir aireconuna13sade 10a25Iitlm2/seg,duranteunperiodo Cuando se emplec tuberias perforadas, la capa soporte estara constituida comoseindicaenlasiguientetabla: CuandosecmplccelfondoLeopold, Iacapasoporteestaraconstituida comose indicaen las tablassiguientes: a) Paralavadocanagua,blcquesLeopoldeomunes: b) Paralavadoconagua y aire ,bloqucsLeopoldespeciales: ' SUBCAPA ESPESOR(cm) TAMANO(mm) I' 5.0 19.0-12.7 2' 5.0 12.7-6.4 3' 5.0 6.4-3.2 4' 5.0 3.2-1.6 5' 5.0 3.2-6.4 6' 5.0 6.4-12.7 7" "0 1)7.190 delordende2 minutos. Mantener el airec introducir aguaen contracorriente conuna velocidadascendente inferiora25cmlrnin nasaqueelniveldel aguacnelfiltmseaproximealfondodelascanaletasderecolcccion, enestememento scdebcracesarla introduccion de aire, Manteneren nomasde 25em/min, velocidad ascencional del agua por mas de dos minutes y posteriormente, aumentar gradualmenteaunavelocidadascendentccomprendidaentre50 y 80ern/min. Porun periodo de7 a 10minutes. B.3Sistemasdedrenaje EI sistema de drenaje de un flltro csta relaeionado con la constitucion y granulometria de lacapasoportcenlos casasen quelacopasoporte noexistaseemplearanbloqucsporosospara soportarelmediofiltrantc, Sedebeelegirunsistemadedrenajequedistribuyauniformente 01 agua de lavado, que no produzca una perdidad de carga demasiado altay queademasseadebajocoste.Paraconseguir unadistribuci6n equitativa, laperdidadeearganodebese.rmenor deO.30m. B.3.1. Fondafalsoeoa boquillas BoquiUassimplesusadassolamenteparadistribucicndeaguade lavado20a 30unidadespormetrocuadrado Boquillasespecialespara lavado conaireyagua50a60unidades par metrocuadrado. SUBCAPA I' 2' 3' 4' B.3-4D1oquesLeopold SUBCAPA I" 2" 3' 4' ESPESOR(cm) 10.0 7.5 7.5 12.5 ESPESOR(cm) 15 5 5 5 TAMANO(mrn 2.44.8 4.8-9.5 9.5-19.0 19.0-38 TAMANO(mm) 1.6-32 3.2·M 6.4-12.7 12.7-19.0 Lacapasoportcgeneralmenteadoptadaestaconstltuidadecinco subcapas,comose indicaen la tablasiguieate, Cuando se emplce el fondo Wheeler, la capa soporte estara constituido estani constituido como se muestra en la Tabla siguiente: B.3.2.FondoWheeler n.3.3 Tuberiaspcrforadas SunCAPA I' 2" 3' 4' S' SunCAPA I' 'J:" 3" 4' ESPESOR(cm) 5.0-705 5.0-705 7.5-10.0 7.5-10.0 10.0-15.0 ESPESOR(cm) 7.5 7.5 7.5 12.5 TAMANO(mm) 4.3-2.4 12.54.8 19.0-12.5 38.0-19.0 63.0-38.0 TA.MAiilO(mm) 4.8-9.5 9.5-15.9 15.9-25.4 25.4-31.7 B.3.5.Vigas prefabricadas Cuando se usenvigasde concreto prefabricadas, la capasoporte debera cumplirconlasearacteristicas indicadasen IaTablasiguiente: SUBCAPA ESPESOR(cm) TAMANO(mm) l 7.5 118- 11. 2 7.5 y,;-y, 3 7.5 Y2-3/4 4 10.0 34-1 Y2 Fondo 12.5 1V,-2 Total 45.0 B.4.Canaletasrecolcctoras En general a las canaletas se les debe dar una pendiente longitudinal enelfando.delordendel I%. Laseparacionentrebordes de canaletassed de 1.5a 2 vcces 18distanciaentre la superficiedel lcchofiltrantey la altura maximaalcanzadaporclaguaduranleellavado. La distancia maxima entrelasuperficiedehcchofiltrantey el a)Eltamml0 gruesodelaantracita (d9(l)' debeserigU.1\ atresveces eltamailo (TE)deinarena. b)IE delaantracita(d,o),deheserlamitaddeltamano mas grueso seleccionadoparaelmismo material. e)Lavelocidad ascencional.que cxpandcen un10%eltarnano mayor de laantracita, nodebeser menorde80%a90· de lavelocidad ascencional quecxpandeen10%31 tamano mayordela arena Paraquescobtengaunainterrnezcla Iimitada entrelosgranos .mayores de antracita y los masfinosde la arenay se pueda garantizarunaexpansion minimadelosgranos rnayores delos dosrnateriales, serecomicnda selcccionarlos deacuerdoa los siguientecriterios Antracha 0.45-0.60 0.80-110 <=1.50 0.70 2.00 ArenaCaracteristlcas recomendadas son lassiguientes: Espesor dela capa(~ 0.15-020 Tammlocfcctivo(mm) 0.45-060 Coeficientede unlformidad <=1.50 Tamancdelgrancmenortmm) 0,42 Tanuulodelgranornayor(mm) 1.41 C.I Calidaddclaguacruda Este tipode unidades son las mascornilnmcnle usadas en las plantas de tratamiento de agua de los sistemas publicos de abastecimlcnto, n.6perdidadecarga total D.S Expansil'indelmediofiltrantcyvelocidad ascendente C- Filtrosdeflujodescendente bordelibrede la canaleta deberasermayorque: (0.75 del espesordel Iecho fillmnte mas laprofundidad totalde In canaletary menorque:(elespesordcllcchofiltrantemas la profundidad totaldelacanaleta). Demanerageneralsefljarauna velocidadascendcnteentree.7y 1.0m/minparafiltros deJ1ujo descendentcy cntreO.9 y1.3rnlmin paraflltrosde flujoascendente, La expansion totaldel medic flltrante debora estarcntre30y50% Laperdidadccargatotalscralasurnadelasperdidasen(l) lecho filtrante expandido (2) capasoporteduranteellavado (3)tipode drenajcutilizado y(4)tuberias yacccsorios Estetipodetratamientoesrecornendableparaaguasoonturbicrlad hsta1500UT,150unidadesdecolory menosde 1O,OOOcoliformes fecales1100 rnl.De muestra, Aguascon mas de 1000UTse recomiendasometcrlnsapresedirnentacion yconmas de10000 coliformes fecales/lOO rnldemucstrabuscarotraIuente, c.J Tasadefiltraclnn Es recomendable realizaruna invcstigacion experimental can el objetode optimizar el diseiio y ill opcracion de los flltros. Sin embargoacontinuaci6n semuesiraalgunosvalaresrecomendados: Co2 Mediafdtrante EnflllrOsconlecho dobledeantraciayarenalascaraetcrlsticas Lascaracteristicasprincipales dclaarenautilizada enlosfiltros demedioslmpleson EI medic frltrante puedeser simple0 doble. Los medios simples estannormalmente constituidos porarena. Tasadcfiltraci6n (rn3/m2/dia :120-240 Estaopcion es rceomendable paraaguas demuy buenacalidady de caracteristicas constanies Esaplicableaaguasconmenos de20UT,convalores maxirnos de 50Utsolamentcduranteunosalgunosdias alano. Elcolorverdadero debeserrnenosde40unidadesy dcontajedc algasmenorde20001 mI. Paraaguadecantada enmedicfiltrante doble, Canespesortotal inferiora 0.80m :180- 360 EIproceso esl.'i constituido basicamente pordosoperaciones: mczelafllpida yfiltraci6n dcflujodescendente. Paralamczc!acipidaserecorniendan gradienlesde velocidadG= 1000seg-I y tiernpo deretencion rnayorcs de5 segundos. Canaguasdeealidadvariable sehaeenecesariounafloeuladon cortade8a 12minutosparamejorarlaeliminadondeturbidcz. Paraaguadecantada enmedia flltrante unicodearenaconespesor inferiordeO-80ill, C.4Filtraclondirecta(Filtraci6ndeaguacongulada) 010·0,20 0.90-1.00 <;:1.70 0.84 200 060·&0 0.45-0,60 <=1.70 OA2 1.41 Espcsor(m) TlU11allocfcctivo (rom) Coeficientedeuniformidad Tamal10del granomenor(mm) Tamatl0delgranomayor (mm) Tamblensuelccolocarseunacapadearenamas gruesa, entre Jacapafiltrantcy lacapasopone,denominadacapa torpedo conlascaractcrlsticas siguientcs: Espesor{m) Tamano efectivo (mrn) Coeficientedeuniformidad Tamafiodelgranomcnor(mm) Tamancdclgranomayor(nun) Paralafluculacionserecomiendanvalorcs de(G)mayorcsde50 seg-1,prcferfblementede100seg-Iy tiernpos deretenclondcf a20 rnin,prefcriblementcde Sa 12min.(CONTINUARA) INSTlTUTO NICARAGUENSEDE ACUEDUCTOS Y ALCANTARILLADOS Reg.No.1090-M.084781- ValorCSI0,260.00 NORMATECNICAPARAELDISENODE ABASTECIMIENTOSYPOTABlLIZAOON DELAGUA(CONCLUCION) C.4.1 Dosificaci6n Se consigucn condiciones de operationadecuadas condosis optimasmeaoresde10mgllyoontajcdealgasmenor de200mg/ m3,convalores mayorcsseobtienencarrerasdefiltraci6ncada vezmas cortas, Elmttodomasrecomendableparadeterminarladosi56ptimade coagulantes es el uso de un filtro pilotoron caractcristicas identicasal delaplantadetratamiento, C.4.2Medio mtrante En estecasu se recomienda un medio filtrante degranos gruesos para asegurarla obtenci6n decarreras defiltraclcn mas Iargas, a- Lechosimpledearena Espcsor(m) Tamm1oc:fectivo(mm) Coeficientedeunifonnidad Coeficientcdeesfericidad Tamaiiodelgranomayor(mm) Tamailodelgranomenor(mm) b· Lechosimpledeantracita: Espesor(m) 0.70-2.00 0.70-2.00 ,:5:1.60 0.70-0.80 2.00 0.59 1.00-2.00 C.4.3 TaslldcfiltraciOn c- Leclto dooledearenayantracita; Estetipode lecho debera uulizarse cuando seneeesita operar contasasdeflltracion muyelevadas, .LatllsadefJ.1traciOndebefijarsccnrc1aci6nconlagranulomelria del mediofiltrante, la calidad de agua cruda y las dosis de sustancias quimicas a scr utilizadas, Estadecisiondeber ser tomadaenbasealosresuhadcs deun estudioconfiltrospilotos. D-Filtrosdcflujoascendentc La eficiencia de estesfiltrosesmayorquela de losdesccndcntes, debidoa que el flujo penerra en cI Iechofilrrante en cl senlido dea-ecientedelagranulomclria aprovech:indoseintegramentetodo el lechedearena.EIcrecimiento de laperdidadecargaes menos acentuado que en los filtrosde flujo desccndente. obicniendose carreras demayorduracion D.l Filtraciondirecta D.l.l Limitesrecomendados e)Eneldiseilo delasunidades debecontemplarse laposibilidad de aislarcadaunidadcuandoserequiererepararla, sinimpcdirla libre circulacion delflujodelavadoentrelosdemasfiltrosqueestanen operacion. d)ElcanaldeentradadebepodcrIlevarelaguaacualquierfiltro, en el memento que10 necesite, conW1minimadeperdidadecarga, f) Hayquedar suficienteprofundidad a la cajadelflltro paraque puedahaberunavariacion Iibrcdelos nivelesdenomenosde 160 m(cntrcnivelminimo ymaximo)cone!fmdeasegurarcarrerasde filtrationsuficientementelarga paradistribuirmejorlacargaadicional enelias, cuandoselaveuna.J.00-2.00 :::1.60 0.60-0.70 2.40 0.70 lCaracteristicias Arcoa Antracita Espcsor(m) 030-0.50 0.50-1.00 T'amaJle efective(mm) 0.40-0.70 0.90-1.30 Coeficiemedeuniformidad ::;1.50 ::::1.50 Cocficlentcdeesfericidad 0.70-0.80 0.60-0.70 ilamano delgrano mayor(nun) 1.41 2.40 amaiiodel grano menor(mm) 0.42 0.70 Tamarioelectivo (mm) Cocflcientedeuniformldad Coeficientcdcesfericidad Tanutilodelgrano mayor(mm) Tamar1odelgranomenor(mm) •Tomando enconsidcracion elperiodo derctcnci6n tancono de estetipodeplanta(solomezclayfiltraci6n)y lovulnerableque sonlos flltrosa unaoperacion y mantenimicnto deficientes, se recornienda tasasdefiltraci6n conservadorasdelordende120a 160m3/m2/dia, paralechosirnpledearenayde170a240m3/ml/ diapara Icchosdoblesdearena y antracita, Color: 90%deltiempo inferiora40UC.conperiodoscortoshasta souc Turbiedlld:90%deltiempo inferiora200UTy80% inferiora50 UT conperiodos corteshasta250UT D.l.2 Dosificacion CS Filtrosdetaaadedinantcy lavadomutuo Este tipode filtros, tambien Ilarnados filtroshidraulicos , son recomendados comotecnologia apropiada para los paises en desarrollo. La dosisoptima debe seleccionarse a travesde ensayos en filtrospUotos. D.l.3Mcdio filtrante Elsistemasebasaendos ideasbasicas(I) Ellavadodeunfiltro conelflujodelasotrasunidades (2)elempleodetasadeclinante defiltracion parael corrccto disefio de estetipodefiltros debe tenerseen cuenta: Espesor(m} Tamaiioefectivo (rom) Coeficientedeuniformidad Tarruulodclgranomenor(nun) Tamaiiodelgranomayor (nun) 1.60-200 0.75-085 :::1.6 0.59 2.00 a}Para que el lavado sea posible, se requiere que el caudal suministradoporlaplantaseaporlomenos igualaIf1ujo necesario paraellavadodeIUl filtroypreferiblcmentemayor. Lasearaeteristicasdelacapasoportehansidodefmidasmcdiante estudios deinvestigacion, siendolasrecomendaciones dadas lassiguientes: 0) Se deben diseiiarcomo minimo cuatro unidades para que trabajen conunacargadefiltracionde240m3/m2/dlacon elfin dequepuedanproducirunavelocidaddeascensono menorde 0.60m1min. Enloposibledebcusarselechosdearenayantracita c) AlcerrarlavalvulaafIliente deunfillro,losotrostienenque aumcntarsuvelociciaddefiltraci6nyaquecontinim entrnndo el mismQ gastoalapianta;poTconsiguicntc deoepropon~ehacer elmayornumerodeunidadesqllcseaecon6micamc:nteaceptabJe Espesor(cm) Tamaiio(mm) 75J 31.70-25.40 7.50 25.40-15.40 10.0 J59O-9.50 12.50 9.50-4.80 20.0 4.80-2.40 U,5O 9.50-4.80 10.0 15.90-9.50 E· Numero,forma ydimensionesdclos fillros ».1.4. SiBtcmadedrenaje • Pam que la filtrnci6n dlrecta pueda sec u!ilizadacon buen resultadoeneltratamientodeagualXlnturbiedadmayorde50UT, sedebeproporcionareladecuadofondode1filtroylamodificaci6n de la constitucionde la capa soporte, de modoquepuedanser realizadaslasdescargas de fondo. Espesor(m) Tamanoefectivo(rom) Coeficienledeuniformidad Tamafio delgranomenor(mm) TaIIl3Jlodelgranomayor(mrn) 1.00-1.60 0.70-0.85 960 0.59 1.68 Se puede usar sistemas de tolvas con tuberias verticalcs perfcradasIateralmentesiendoeldiarnetro minimodelosorifidos dedistribuci6n iguala12.7mm.paracaudal maximo enpequefias unidades. Para filtrosmas grande se recomiendacl sistemade vigasde concreto prcfabricadas, Elfondo falsoen generaldebeserdisenadode talformaque la velocidaddel agua para Iavado en la secci6n transversal sea inferioraO.20 m/seg, D.1.5 Tasadeflltraclen Paraunabateriadefiltros conpocasunidadesatasaconstante, estadeberaserde 180m3/m2Jdia. Conrrulsdeseisfihrosy operncioncontinuade 180a240mJ/m2/ dla Conoperaciondiscontinuada, pocosfiltrosybajocontenidode coloryturbiedadde240a280 m3/m2/dia. •ContasadeclinanteypOI'10 menosselsfiltros,latasaprornedio podr.iser200rn3/rn2/dia. •Latasamaximacuandoseoperecontasa declinantedebeni SCI" un30%rnayotqueIapromedio. •Lafiltracionascendentecontasadeclinantesoloserecomienda paraaguascon bajocontenidode: turbidoz,color verdaderoY algas. • Para aguas con alto conrenido de hierro 0 manganese, se recomiendaaireaci6n, cloraclon,adicion de cloruroferricoy filtracionascendente de tasa constante, Si sodiseilandosfiltrosparaque funcionen enparaleloconIa mismatasade disC110, es recomendablequedicha tasa no fuera rnayordel50m3/m2/dia D.2Filtraci6nascendentcdeagua decantada Enestecasoladecantacienpreliminaraseguralaobtenciondeun afluente demuy buena calidad y caracteristicas constante, Las caracteristicas del filtro son las mismas indicadas anterionnentesalvoe1mediofillrantequepuedesecmassuperficial y con menos granos gruesos. a) Niunero Elniunerominimodeunidadesdependedeltanlllfioquescquieradar a carlaunay tatasade filtradon paraundctenninado caudalde la planta Por razones de operacion debende existir variasunidades, de talmaneraqueelcaudalquefiltraunaunidadcualquicrapucda serdistribuido entrelasdcmas.encasodernantenlmientoolimpicza, sinquesesobrepaseelvalormaximo delatasade Iiltracion; ademas convarasunidadessereduceelcaudaldeaguadelavadoporunidad necesarioparaproducirunadcterminada expansiondcllecho. ExistenvariasIormulasparacalcularelnumerodefiltros,tal comoIapropuestaPOI' Merrily Wallace: N=O.044~Q Donde: N= Numero defiltros Q=Caudaltotaldefiltracion (m3/dia) a) Formaydimensiones Los filtrosusualmenteson deplantacuadrada0 rectangular. Las dimensioncsenplanta seranestablecidas tomando enconsideration quelageometrtadelosfiltrosdebeacomodarscalesquemageneral de laplanta. Ellargo yandio del area superficialpueden definirse utilizandolasrelacionessiguientes: !i.=N+l L 2N Donde: Donde: B = Anchodelfiltro en (m) L=Largodel filtroen(m) N= NiJmero defiltros El area superficial total defiltrossedeterminaracomosigue: A=QI V Donde: At= Areatotaldefiltracion(m2) Q=Caudaldelaplanta(m3/dia) V=Velocidaddefl.1lr"aci6n(mldia) CAPITULO X DESINFECCIONDELAGUA 10.1Gcneralidades Si la calidaddel agua no satisface las normas recornendadas deberasometerscaunproceso depotabllizacfon. Todaaguaquc seabastcceparaconsume humanedebesomctersea desinfecci6n; incluso la de origen subterraneo para prcvenir cualquier contaminacion durantesudistribuci6n. 10.2Tipodec/oroautilizur EIclorcusado nacionalrnenteparadcslnfecci6ndcl aguapuede sercomosoluciondeHipocloritodeSodio (Liquido) 0 como doro gas. Engcneml,elHipocloritoserecomicndaparaabastedmiento de pcquetas poblaciones Laselecciondeltipodecloroautilizardebe hacersetomando en cuenla los siguientesaspectos: Laeapacidad requerida delaestacion decloracion: ca=(QxC)/lOOO Donde: ea= Capacidaddedisei\o delaestacien decloracion Kg.Clorol dia Q= Caudal deagua,maximo horatio m3/dia C=Dosisdecloroaaplicarmgtlt Engeneralscrecomiendahipocloradenpara capacidades menores de Ikg/dia ycaudales de130 gpmcomo maximo (8.20 Itls). Capacidad de sosten de la tecnologla a instalar, unapequeiia comunidadpuederepararporsuspropiosmedics W1hipoclorador decarga constante. Elliempodealmacenamlentode1hipoclorito nodebesermayor deunmes. Conceuraclcndecloroenelenvase; elhipoclorito tienen 120grl/ Idecloro; enclcasodeloscilindros, sepuedeconsiderarquc su pesonetocorresponde al cloro puro, 10.JSe1ecclOndelacapaeidad delosenvasesdeclorogaseoso, Elclorogasseconsiguecomercialrnentcencilindrosde68kg.Y contenedores de908kg. Eltamafiodelosenvasesautilizardependedelacapacidadde [a estacton, comoguiasemcncionan: Laextracci6ndeclorodeuncilindrode6Skgnodebcsobrepasar los18JkgJdia La extraccion de elorode un contcnedor de 908kg no debe sobrepasar los lS2/kg1dia Instalarvarioscilindrosde68lkgldiacn serieimplica unacantidad considerable decilindrosllenos, vaciosy enrescrva, Scrccomiendautili7.arcilindrosde68kgparaestacionesconcapacidad maxima de 25 kg/din, de cloroy contenedores de 1 Ton Para capacidades mayores. Elinventario minimodeeloro enlaestacion,debesersuficientepara suplirla dernanda de 15diasdeoperacion normalmentedebeser suficienteparaW1mes lOA Criteriosdcdisenoparacasetaso salasdedesinfecci6n £1discfio de lascasetas 0 salasdedesinfeccion debcn cumplir los siguientes requisitos: Debenestarubicados lomascercaposiblealpunto deaplicacion del c1oro. Debentenerfacil accesoparacamiones 0 carretillasdemano(para eilindros cuando seusencontenedores). Preferiblemente debe ubicarse en una ediflcacion totalmentc indcpendicntc de las otras; si esto no es faetible, las paredes comunes entreIaestaciondecloracieny losotros cuartosdebenser hermeticos. Lapuertadeacccso debecomunicar aunpatio0 local bienvcntilado. Cercaalaestaciondecloracicnno existiran fuentes cxternas quegeneren altastcmperaturas 0 cnispas Sedlsenarade talforma que[aventilacion naturaldiluya cualquier fuga decloro sincausardanosalaestacion0 ediftcacionescercanas, Laluzsolarnodebeincidirdirectamcnte sobreloscilindros. Lasparedcs scdebenconstruirde concreto, bloques deconcreto 0 ladrillocuaneron, eltecho deasbesto cemento, engeneraldebenser materiales resistenteseincombustibles.Laspuertasdebenpoderse abrirsindificultad desdeelinteriordellocal. Elalrnacenamientodelctoroestaraubicadocnunlocai independientc del cuarto decloradores. Paraestacionesgrandcs, demas de50kg.Cloro/dfaserequlercun slstemadeventilacienforzadacapazdehaceruncambio deairedel localen4-5minutes ysudescargaseubicaraaunaalturasuflcierue paragarantizarunabumadisoluciondelc1oro sinefectos perjudiciales en casodefugas. Deserfactiblesecolocara enlapuertadeacceso unaventanilla de inspecciondevidrio. Esdescab!equea niveldepisoseproporcioneunsistemadedrenaje parael clorquesepuedefugar. Elarearequerida se estimani considerando losequipos a instalar, espacio paramantenimientoymanipulaciOn, inventario decilindros llenos,vacios yenoperacion,bodega dehexramienlaS,ampliaciones futuras, etc. 10.5EquiposdcprotceciOn Como condiciones minimas de seguridad las estacioncs de cloraciondebcnposeer:Unacarretillademanoparamanipuladon de cillndros0 un sistemade izaje de 2 T, scgunel cas0 . Mascaras anticloroespeciales Amoniacopara detenci6nde fugas Hcrrarn.ientasadecuadaspamlaoperacion delosrecipientes yequipos Herramientasadecuadaspara eliminarfugasdecloro. Extinguidordcincendlos. 10.6Formasdeaplicacidn delcloro EI Hipoclorito de Sodio se aplicara diluyendopreviarnente la soluci6nconcentradadefabrica/130gr/l) conagualimpiahasta unaconcentracionlr..aximade 1%a13%. Parasudosificacionse usaranhipocloradoresdccargaconslantedcfabricaci6nnacional. La aplicacionde elora gas puede hacerseen dos formes: Alimentaei6ndirectadel gasconlapresioninterna deleilindro, este sistema se recomienda pam sitios donde no hay energia electricaniaguaconlasuficientepresi6n paralograrunabuena operacionde un inyector, y por otra parte, es imprescindible comprobarquelasumergenciadeldifusoryla contrapresi6n en elpuntode aplicaci6ncaendentrodelrange cspecificadopor el fabricantedelequipo. Alirnentacion par succi6nde vacioeoninyector: Esunsistema mas eficiente ya que se logra la extraccion de todo cl gas contenidoen los cilindros;debe usarse siempreque sepuedan obtencrcon un coste razonable, las condicionesnecesariasde presiondeaguacnel inyector,yasea eonunatomadeuntanquc con la suficientecarga,con una bomba reforzadora0 con una derivacionde la descargadeunabomba a la presionadecuada, 10.7 Puntodeaplicaci6n a) Para estaci6nde bombeocon una bombade ejc verticalse rccomiendandos disefios tipicos: Can bomba reforzadora : Una derivacion de la linea de descarga,tomadadespuesde lavalvulacheque,sellevaala succiondela bcmbareforzadora, lacualelevarasupresion aunvalortalquepueda crearelvaciosuficienteen el inyector yveneerIaconnapresiondela llneaalreinyectarlasolucion decloro.Laconeentraci6nminimaadmisible deLa solucion esde 1% de c1oro. b) En [a linea dc desearga de un campo de pozos 0 de una estaciondcbOmbeo serecomiendalaaplicacii6ndel clamen la tuberiaque recibe ladescargade todaslasbombas. Debepreveerse un sistema de control de claro residual de tal formaque seregulela cantidadde clora aplicarenfund6n del caudalbombeado. En este caso, es necesario instalarbombas reforzadoras para Iainyeccion de la solucion 10.8 Ticmpodcwntacto Serecomiendaqueel tiempodeeontaeto entreelcloro yelaguasea de30minutes antesdequelleguealprimerconsumidor, ensituaciones adversassepuedcaccptarunminimade [0 minutos.Encasodc ser ncccsario,debe disenarsetanquesde contactoque garanticenel tiempominimo mencionado. Laconcentraciondeclororcsidual que debepernaneceren Iospuntos masalejadosdelareddedistribucion dcbera ser 0.2-U.5 mgll despues del pcriodo de contacto antes senalado 10.9 Metododedosificacmn decloro Serccomiendael metododedoslficaclonde clorosabre clpuntodc quiebre,recornendado par analisisde laboratoriode agua BffiLIOGMFIA 1. Normasde Disciio de Sistemasde Abastecirnienro de Agua Potable- 1989- Ministeriode Construcciony Transporte. 2. Abastecimicnto de Agua y Remocion de Aguas Residuales Tomes I y2 -Fair-GeycryOkum. 3 ManueldeHidraulica- J.M.deAzevedoNetto 4. Abasteclmicnto de Agua y Alcantarillados - GustavoRivas Mijares 5. Tratameinto dePotabilizacionde las Aguas - GustavoRivas Mijares 6. WaterSupplyand Sewerage-E.WStccl 7. WaterSupplyEngineering-W.AHardenberghandE.R. Rodie 8. WaterSupplyEngineering- H.E.Babbit and I.J. Doland 9. Abastecimiento de Agua,Teoriay Diseno- Sim6nArochaR 10. Tcoria,Disenoy Controlde losProcesosde Clarificaci6n del Agua- Jorge ArboledaV 11. ManualdeProcedimiento, Division de Acueductos Rurales MinisteriodeSalud- Venezuela. 12. Obras de Captaci6n en Curses Superficiales de Agua para GastosModerados- NicolasNyergesV 13. ManueldePotabilizaci6ndel Agua- JorgeA.PerezParra [4. WaterSupplyfor RuralAreasand SmallCommunities- E.G Wagner/J.N.Lanoix 15. IngenieriaSanitaria - FranciscoUndaOpazo 16. EIAguaSubterraneay losPozos- EdwardE. Johnson, Inc. 17. BombasparaAguaPol1lble-Organlzaci6nPanamericanade laSalud 18. ManualV- Tratamiento, Filtraci6nRapida-CEPIS-Abril 1992 19. NcrmasRegionalCAPRE: CalidaddelAguaparaConsumo Humano-Marzo1994.