Nuevas perspectivas de monitoreo y calidad de agua en la ...

Nuevas perspectivas de monitoreo y calidad de agua en la red de la ciudad de Cali

Congreso de Salud Pública, Ciudad y SaludSantiago de Cali, Abril 16 de 2008

Convenio de Cooperación Técnica, Académica e Invest igativaEMCALI – UNIVERSIDAD DEL VALLE

Ing. Juan Carlos Escobar R. - Ph.D.

“Reto para ESP”: Desde el punto de vista operativo como de salud pública

Sistemas de Distribución de Agua - SDA

Planta dePotabilización Consumidor

H2O H2Osimilar

“Idealmente”

SDA

Alto riesgo de contaminación debe ser estudiado (ETA)

Mayor infraestructura física en los sistemas de suministro

de agua

Evaluación de riesgo sanitario en la red de distribución de la ciudad de Cali

Programa de monitoreo de calidad de agua

Programa de monitoreo de

calidad de agua

ReglamentaciónEvaluación de riesgosCapacidad analítica

laboratorios

Reglamentación (# muestrasy frecuencias de muestreo)

Evaluación de riesgos

ReglamentaciónCriterios técnicos

(mapas de riesgos)

¿Qué medir?

¿Para qué medir?

¿Cuánto y cuándo medir?

¿Dónde medir?

Elaboración de protocolos:reglamentación yrecomendaciones organismosnacionales e internacionales

¿Cómo medir?

PROTECCIÓN DE

SALUD PÚBLICA

Objetivos del programa de monitoreo de calidad de agua en Santiago de Cali

Autocontrolar la calidad del agua.

Cumplir con la reglamentación vigente.

Caracterizar la calidad del agua potable suministrada.

Identificar e investigar problemas específicos en el sistema de

abastecimiento de agua.

Generar herramientas para la toma de decisiones en planeación,

diseño, operación y mantenimiento del sistema de abastecimiento.

Componentes del programa de monitoreo

Redefinición programa de monitoreo de la calidad del agua potable en la red de distribución

Frecuencias de muestreo

Protocolos de muestreo

Elaboración de mapa temático de zonas

prioritarias

Decreto 1575/07 y Resoluciones 2115/07 y

0811/08

Estaciones de monitoreo

Recomendaciones

OMS, EPA, IDEAM,

Standar Methods.

Características a determinar

Documentación

Reconocimiento del sistema de abastecimiento de agua potable

Tanques de Ciudad Jardín

TTO

TTS

TTN

SN

RN

SS

RS

Río Cauca

Puerto Mallarino

Río Cali

La Reforma

Vista Hermosa

La Ribera

División de red

Plantas de potabilización

Estaciones de bombeo

Tanques principales

N

Reconocimiento del sistema de abastecimiento de agua potable

Reconocimiento programa de monitoreo

Transporte de muestras en Chevrolet Vitara

Puntos actuales programa de monitoreo

22 Puntos

Floralia

La Flora

PopularAméricas

Orquídeas

Calipso

La UniónC. Córdoba

ColónC. Jardín

GualandayNápoles

Pampalinda

Lourdes

Venezuela

Guayaquil

San Fdo. Terrón

Peñón

Santa Mónica

N

Planta de Potabilización

.

.

Límite de red

Río

Red Pance (1)

Red Reforma (2)

Red Alta (5)

Red Baja (14)

Convenciones

Villas de la María

Reconocimiento programa de monitoreo

Diagnóstico programa de monitoreoPeriodo 2000-2006

Ítem Resultado

Número puntos de monitoreo en red de distribución 22

Número de plantas de potabilización 5*

Parámetros en sitioCloro residual y

temperatura

Análisis de laboratorio Reglamentación**

Número de comisiones para recolección de muestras 1

Preservación de las muestrasRefrigeración en neveras con hielo

Monitoreo en eventos especiales Esporádicos

* Agua cruda, clarificada, filtrada y tratada

** Decreto 475 de 1998 y Resolución 2115 de 2007

Análisis de reglamentación vigente

Laboratorio de Aguas y Residuos Ambientales – Universidad del Valle

Frecuencias y número mínimo de muestras

Población atendida por municipio (Hab) Características Frecuencia mín.

No. mín. muestras a analizar por cada

frecuencia

2.000.001 – 4.000.000

Turbiedad, Color aparente,pH, Cloro residual libre oresidual del desinfectanteusado y residual delcoagulante utilizado.

Diaria 7

Alcalinidad, Dureza Total,Hierro Total, Cloruros,Sulfatos, Nitratos y Nitritos.

Semanal 7

Col. Totales y E. Coli Diario 12

500.001 – 4.000.000

COT, Fluoruros Semestral 2

Características físicas,químicas de interés en saludpública exigidas por el mapade riesgo o la autoridadsanitaria.

De acuerdo a loexigido en elmapa de riesgo.

De acuerdo a loexigido en el mapa deriesgo.

Resolución 2115 de 2007, Artículo 21

Resolución Nº 0811/08 reglamentaria Art. 22 de Decreto 1575 de

2007

Número mínimo de estaciones de monitoreoSantiago de Cali

No. habitantes servidos

No. mínimo puntos toma de muestra

Menos de 2.500 3

2.501 a 10.000 4

10.001 a 20.000 4

20.001 a 100.000 8

100.001 a 250.000 15

250.001 a 500.000 25

500.001 a 800.000 30

800.001 a 1.000.000 35

1.000.001 a 1.250.000 48

1.250.001 a 2.000.000 60

2.000.001 a 4.000.000 72

Más de 4.000.001 132

Resolución Nº 0811/08 reglamentaria Art. 22 de Decreto 1575 de 2007

Procedimiento según reglamentación vigente

Artículo 1: Objeto. Lineamientos para definición de lugares y puntos de

muestreo para control y vigilancia.

Artículo 2: Criterios para puntos de recolección de muestras en red

de distribución.

Puntos fijos (plantas, almacenamientos, bombeos,

extremo red)

Puntos de interés general

Puntos de muestreo provisional

Artículo 3: Número mínimo de puntos de muestreo.

Artículo 4: Identificación puntos de muestreo.



Artículo 5: Acta concertación de puntos y lugares de muestreo entre

la Entidad Prestadora Servicio (EMCALI) y la Autoridad Sanitaria (SSPM),

incluyendo plano de localización de puntos y registro de cada punto. Copia

del acta al Subsistema de Vigilancia de calidad de agua potable (SIVICAP -

INS) y al SUI de la SSPD.

Artículo 6: Materialización de puntos de muestreo (plazo de 6 meses

a partir del 18 de marzo de 2008 – poblaciones > 100.000 hab.



Artículo 7: Acta de conformidad. 45 días hábiles después del plazo del

Artículo 6.

Artículo 8: Recolección de muestras de vigilancia (Autoridad

Sanitaria).

Artículo 9: Vigencia a partir del 18 de marzo de 2008

Selección de estaciones de monitoreo

Tanque La Campiña

Criterios recomendados para selección de estaciones de monitoreo

Tipo Criterio

Calidad de agua

Caracterización de componentes de la red de distribución

Quejas de calidad de agua

Variación histórica de calidad de agua

Físicos

Daños en la red de distribución

Edad de la tubería

Material de la tubería

Hidráulicos

Edad del agua

Extremo de la red

Presión mínima en la red

Usos del suelo y otros

Concentración institucional

Demanda de agua

Densidad poblacional

Seguridad por orden público

Distribución uniforme en el área de interés

Criterios considerados para identificación zonas prioritarias y selección de estaciones de monitoreo

Hidráulicos

• Presión mínima en la red

• Extremo de la red

Muestras de agua tomadas en grifo de vivienda luego de reposición de válvulas en la red de distribución

Univalle, 2007

Calidad de agua

• Variación histórica de calidad

de agua: turbiedad, color

aparente, cloro residual,

bacterias heterotróficas,

coliformes totales y fecales, COT,

THM, hierro.

• Caracterización biopelícula

Físicos

• Daños en la red de distribución

Usos del suelo y otros

• Densidad poblacional

• Zonas de concentración institucional

(entidades médicas, educativas y otras)

Reposición de válvula en B/. La Flora

Universidad del Valle

Criterios considerados para selección de estaciones de monitoreo

Clínica Valle del Lili

Reparación daño B/. Olímpico

Puntos fijos de monitoreo

Resolución 0811/08 reglamentaria

Art. 22 del Decreto 1575 de 2007

Salida de los tanques de almacenamiento

Salida de las plantas de potabilización


Extremos de la red

Puntos fijos de monitoreoTipo de estación

NombreTipo de estación

Nombre

1. La Ribera 17. La Normal 1

2. La Reforma 18. La Normal 2

3. Río Cali 19. Planta Río Cali 1

4. Río Cauca 20. Planta Río Cali 2

5. Puerto Mallarino 21. Planta Río Cali 3

1. Metálico 22. Planta Río Cali 4

2. C. Jardín 2 23. Bellavista 1

3. Nápoles 1 24. Bellavista 2

4. Nápoles 2 25. Terrón E2-1

5. Línea Nápoles 15A 26. Terrón E3-2

6. Línea Nápoles M3 27. Terrón 3 nuevo

7. Línea Nápoles M2 28. Terrón 3 viejo

8. Línea Nápoles M1 29. Terrón S42

9. Siloé 1 30. Terrón Saratoga

10. Siloé 1A 31. La Campiña 1

11. Línea Siloé N3 32. La Campiña 2

12. Línea Siloé 4 33. Alto Menga

13. Línea Siloé 5A 1. Nápoles

14. Línea Siloé 5B 2. Siloé

15. Línea Siloé NM30 3. Terrón

16. Línea Siloé N2 4. Menga

Planta de potab.

Tan

qu

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lmace

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ien

to

Tan

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Estación de

bombeo

Distribución uniforme de estaciones de monitoreo

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Centroide

Límite de red

Convenciones

68 Puntos

Comuna 22

Comuna 17

Comuna 18 Comuna 19

Comuna 20

Comuna 1

Comuna 3

Comuna 9Comuna

10

Comuna 11Comuna

16

Comuna 15 Comuna

13

Comuna 14

Comuna 21

Comuna 8

Comuna 7

Comuna 2

Comuna 4

Comuna 5

Comuna 6

Río

Cañavera

lejo

Río

Pance

Río Cauca

Criterio* Unidades Rango Puntaje Peso criterio

Quejas por calidad de agua año

2006

No. quejas/año

0 - 10 25

20%11 – 30 50

31 - 50 75

> 50 100

Daños en la red de

distribución año 2006

No. daños/año

0 - 10 25

30%11 – 30 50

31 - 50 75

> 50 100

Densidad poblacional Censo 2005

Hab/Ha

0 - 10 25

20%10,01 – 100 50

100,01 – 250 75

250,01 – 400 100

Presión mínima año

2006

% de presiones

menores a 14 m.c.a./año

0 - 10 25

30%10,01 – 40 50

40,01 – 70 75

70,01 – 100 100

Ponderación criterios – identificación zonas prioritarias

* Es importante considerar la edad del agua y otros criterios relacionados con la modelación de la red dedistribución.

Integración de capas por criterio

Año 2006

Reubicación de estaciones de monitoreo - zonas prioritarias

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Límite de red

Río

Estación red Pance

Estación red Reforma

Estación red Alta

Estación red Baja

Convenciones

N

72 Puntos

Río

Cañavera

lejo

Río

Pance

Río Cauca

º

Límite de red

Río

Estación red Pance

Estación red Reforma

Estación red Alta

Estación red Baja

Convenciones

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Comuna 17

Comuna 2

Comuna 19

Comuna 22

Comuna 8

Comuna 7

Comuna 6

Comuna 18

Comuna 4

Comuna 21

Comuna 13

Comuna 5

Comuna 14

Comuna 1

Comuna 10

Comuna 16

Comuna 3

Comuna 11

Comuna 9

Comuna 20

Comuna 12

Reubicación de estaciones de monitoreo – Santiago de Cali

N

Red % pobl. abastecida

Distribución estaciones monitoreo

Pance 0,2 1

Reforma 5,7 3

Alta 17,1 12

Baja 77,0 56

Total 100 72

Río Cañaveralejo

Río Lili

Río Pance

Semana 1

Semana 2

Semana 3

Semana 4

Semana 5

Semana 6

Semana 7

Toma de muestras en estaciones de

monitoreo

Río Cañaveralejo

Río Lili

Río Pance

N

Análisis de frecuencias de muestreo

Titulación cloro residual libre


* 4 muestras (agua cruda, clarificada, filtrada y tratada) en cada una de las 5 plantas

** Res. 2115-2007 reglamenta valor máximo admisible pero no frecuencia de muestreo

Frecuencia

No. mínimo de muestras a analizar por frecuencia*

Frecuencia

No. mínimo de muestras a analizar por frecuencia

Frecuencia


pH Diaria 4x5 Diaria 4 Diaria 4

Temperatura Diaria 4x5 Diaria 4 Diaria 4

Cloro residual Diaria 4x5 Diaria 4 Diaria 4

Turbiedad Diaria 4x5 Diaria 4 Diaria 4

Conductividad Diaria 4x5 Diaria 4 Diaria 4

Color aparente Diaria 4x5 Diaria 4 Diaria 4

Color verdadero Diaria 4x5 Diaria 4 Diaria 4

Aluminio Diaria 4x5 Diaria 4 Diaria 4

Coliformes totales Diaria 4x5 Diaria 4 Diaria 4

E. coli Diaria 4x5 Diaria 4 Diaria 4

Bacterias heterotróficas Diaria 4x5 Diaria 4 Diaria 4

Hierro total Semanal 4x5 Diaria 4 Diaria 4

Manganeso** Semanal 4x5 Diaria 4 Diaria 4

Característica

Plantas de potabilización Tanques de almacenamiento E staciones de bombeo


* 4 muestras (agua cruda, clarificada, filtrada y tratada) en cada una de las 5 plantas

** Res. 2115-2007 reglamenta valor máximo admisible pero no frecuencia de muestreo

Frecuencia

No. mínimo de muestras a analizar por frecuencia*

Frecuencia


Frecuencia


Alcalinidad Semanal 4x5 Diaria 4 Diaria 4

Dureza total Semanal 4x5 Diaria 4 Diaria 4

Calcio** Semanal 4x5 Diaria 4 Diaria 4

Magnesio** Semanal 4x5 Diaria 4 Diaria 4

Cloruros Semanal 4x5 Diaria 4 Diaria 4

Sulfatos Semanal 4x5 Diaria 4 Diaria 4

Fosfatos** Semanal 4x5 Diaria 4 Diaria 4

Nitratos Semanal 4x5 Diaria 4 Diaria 4

Nitritos Semanal 4x5 Diaria 4 Diaria 4

THM totales Mensual 5 Diaria 4 Diaria 4

COT Mensual 5 Diaria 4 Diaria 4

Fluoruros Semestral 5 Diaria 4 Diaria 4

Sustancias de interéssanitario (metalespesados, plaguicidas,otros).

Cuatrimestral 5 Cuatrimestral 4 N.M -

Característica

Plantas de potabilización Tanques de almacenamiento E staciones de bombeo

Estaciones variables de monitoreo

Característica Frecuencia

No. mín. muestras a analizar por frecuencia

Característica Frecuencia

No. mín. muestras a analizar por frecuencia

Temperatura Diaria 12 Fosfatos* Semanal 12

pH Diaria 12 Alcalinidad total Semanal 12

Conductividad Diaria 12 Dureza total Semanal 12

Cloro residual Diaria 12 Calcio* Semanal 12

Turbiedad Diaria 12 Magnesio* Semanal 12

Color aparente Diaria 12 Cloruros Semanal 12

Color verdadero Diaria 12 Sulfatos Semanal 12

Hierro total Semanal 12 Nitratos Semanal 12

Aluminio Diaria 12 Nitritos Semanal 12

Coliformestotales

Diaria 12 COT Mensual 18

E. coli Diaria 12 THM totales Mensual 18

Bacteriasheterotróficas

Diaria 12

Sustancias deinterés sanitario(metalespesados,plaguicidas,otros)

Cuatrimestral 18

Manganeso* Semanal 12 Fluoruros Semestral 18

* Res. 2115-2007 reglamenta valor máximo admisible pero no frecuencia de muestreo

Comparación número de estaciones y características a medir

Frecuencia

No. características

Programa de monitoreo

actual

Programa de monitoreo propuesto

Diaria 12 12

Semanal 13 12

Mensual 3 3

Cuatrimestral 16 16

Semestral 0 1

Total 44 44

Tipo de estación

No. muestras recolectadas por día

Programa de monitoreo

actual

Programa de monitoreo propuesto

Plantas de potabilización

20 20

Tanques de almacenamiento

0 4


2 4

Puntos en la red 20 12

Total 42 40

Tener en cuenta las muestrasrecolectadas en Yumbo yCandelaria.

Consideraciones y requerimientos

Dos comisiones de muestreo en la red (técnico y conductor).

Capacitación y certificación del personal encargado de la toma de

muestras (Resoluciones 1076-03 y 1570-04 del MAVDT).

Equipos para determinación en campo de temperatura, cloro residual, pH

y turbiedad.

Dos vehículos adecuados para preservación y transporte de muestras.

Neveras para almacenamiento y refrigeración con hielo de las muestras

a 4 ºC.

Congelador para el suministro diario de hielo

De acuerdo con propuesta de resolución reglamentaria, las estaciones

de monitoreo deben materializarse con la instalación de un dispositivo

conectado directamente a la red de distribución para la toma de

muestras, evitando fraudes para la empresa.

Instalación de estaciones de monitoreo en línea en extremos de la red

de distribución: sur, norte, occidente y oriente (C. Jardín, Floralia,

Pampalinda y Calimio Desepaz), garantizando un buen respaldo por

parte de los proveedores.

Consideraciones y requerimientos

Validar periódicamente las estaciones de monitoreo en la red de

distribución para definir su permanencia en el programa de monitoreo de

calidad de agua.

Incluir en el programa de monitoreo rutinario la toma de dos muestras

diarias en puntos variables de la red para atender requerimientos especiales.

Ajustar los procedimientos de toma, preservación y transporte de

muestras: mediciones en sitio, refrigeración y rutas de recolección (2) para

su llegada oportuna al laboratorio.

Establecer el uso de cadenas de custodia de las muestras para realizar un

seguimiento a éstas en cuanto a su identificación; fecha; hora y lugar de

toma de muestra; origen, etc. que permita confrontar los resultados con esta

información.

Recomendaciones

Instalar dispositivos exclusivos para toma de muestras en las estaciones de

monitoreo de la calidad del agua potable.

Explorar la factibilidad técnica y económica de implementar sistemas de

medición en línea de parámetros fisicoquímicos y microbiológicos: sistemas

de alerta en red y tanques de almacenamiento.

Instalar medidores en línea de cloro residual en diferentes puntos de la red

de distribución, especialmente en extremos de la red.

Diseñar un programa de monitoreo y vigilancia en eventos especiales:

reparaciones, reposiciones, ampliaciones de la red y paradas de planta.

Recomendaciones

Fortalecer la capacidad analítica de los laboratorios de EMCALI de acuerdo

a los requerimientos de la nueva reglamentación (validación de técnicas,

límites de detección, confiabilidad de resultados y manejo de información).

Mejorar el almacenamiento y procesamiento de los datos para que se

conviertan en información útil para la planeación y gestión en EMCALI

(producción, distribución y administración).

Diseñar planes de contingencia en caso de detectar sustancias

contaminantes en el agua potable.

Recomendaciones

Grupo Estudio y Control de la Contaminación Ambiental (GECCA)

EIDENAR – Universidad del Valle

Grupo de Investigación y Desarrollo en Calidad del Agua - EMCALI

Riesgo sanitario por interrupciones en la operación de la red de distribución

Grupo de Abastecimiento de Agua (GAA) - Instituto CinaraUniversidad del Valle

Santiago de Cali, Diciembre de 2007

PSA DistribuciónTra

tam

iento

FuenteU

suari

o F

inal

Planes de Seguridad de Agua - PSA

Identificación y priorización de riesgos

Control y monitoreo

Gestión institucional(Planes de manejo ydocumentación)

“Reto para ESP”: Desde el punto de vista operativo como de salud pública

Sistemas de Distribución de Agua - SDA

Planta dePotabilización Consumidor

H2O H2O

“idealmente”

SDA

Alto riesgo de contaminación debe ser estudiado (ETA)

Mayor infraestructura física en los sistemas de suministro

de agua

Evaluación de riesgo sanitario en la red de distribución de la

ciudad de Cali

≈

Química del aguaTemperaturaDesinfectante residualReacciones sólido –líquido (tuberías)Biopelícula

Diseño, construcción y O & M del sistemaDeterioro físico y químico de materialesInfiltraciones o contraflujos por conexiones cruzadasContaminación en reparaciones o reposiciones

PresiónEdad del agua: velocidad de flujo – tiempos de viajeRégimen hidráulico en almacenamiento

Visión integral del Sistema de Distribución de Agua potable - SDA

SDA

SEGURO

Integridad hidráulica

Integridad de calidad de agua

Integridad física

Objetivo

Evaluar el riesgo sanitario asociado a la variación de la calidad del agua por eventos que alteran la

operación normal de la red

Parada de Planta Puerto Mallarino

Reposición de válvulas

Reparación de daño en tubería

Estudio de caso: Parada de planta Puerto Mallarino

Área de influencia

planta Puerto

Mallarino (red Baja)Planta Puerto

MallarinoPlanta Río Cauca

Planta Río Cali

Planta La Reforma

Planta La Ribera

Oxígeno disuelto parada de planta Puerto Mallarino

(Ago. 14/07)

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

10

:00

11

:00

12

:00

13

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15

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16

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20

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Hora (hh:mm)

Niv

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mts

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Ox

íge

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dis

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g/

L)

Nivel del río Oxígeno disuelto

Parada(3,47 mg/L)

Tiempo de parada 2:55

Tiempo del evento

3:50

Arranque(2,88 mg/L)

Río Cañaveralejo

Río Cali

Comuna 1

Comuna 2

Comuna 3

Comuna 4

Comuna 5

Comuna 11

Comuna 7

Comuna 8

Comuna 9

Comuna 10

Comuna 12

Comuna 13Comuna 14

Comuna 17

Comuna 18

Comuna 19

Comuna 22

Comuna 20

Puntos de muestreo

Sur:San Joaquín

Oriente: Calimio DesepazOccidente:

Pampalinda

Norte: Acopi

Planta: Puerto Mallarino

Trabajo de campo

Río Cañaveralejo

Evento hh:mm

Parada 12:20

Arranque 15:15

15:55

16:43

Sur:San Joaquín

Oriente: Calimio Desepaz16:58

16:00

Occidente:Pampalinda

Norte: Acopi

Planta: Puerto Mallarino

TTN (56”)

SN (30”)

SS (40”)

TTS (56”)

TTO (36”)

Tubería

Análisis de la variación de las características indicadoras de la calidad del agua

Características físicas

Características microbiológicas

Características químicas

Decreto 1575 de

2007

Resolución 2115

de 2007

Color aparente, verdadero y turbiedad

Valor máximo aceptable (Res. 2115 de 2007): Color aparente = 15 UPC

Turbiedad = 2 UNT

MuestraTiempo (min.) a partir

de reestablecido el suministro

1a Inmediatamente

2a 20

3a 60

4a 100

5a 160

6a 360

0

10

20

30

40

50

0 0 1a 2a 3a 4a 5a 6a

Condición

normal

aa

M uestra

Co

lor

(UP

C)

0

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10

15

20

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Tu

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dad

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Norte

< 2

Después

0

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20

30

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0 0 1a 2a 3a 4a 5a 6a

Condición

normal

aa

Muestra

Co

lor

(UP

C)

0

5

10

15

20

25

Tu

rbie

dad

(U

NT

)

Color aparente Color verdadero Turbiedad

Sur

< 2

Después

0

10

20

30

40

50

0 0 1a 2a 3a 4a 5a 6a

Condición

normal

aa

Muestra

Co

lor

(UP

C)

0

5

10

15

20

25

Tu

rbie

dad

(U

NT

)

Oriente

< 2

Después

0

10

20

30

40

50

0 0 1a 2a 3a 4a 5a 6a

Condición

normal

aa

Muestra

Co

lor

(UP

C)

0

5

10

15

20

25

Tu

rbie

dad

(U

NT

)

Occidente

< 2

Después

Cadmio: Todos menores a 1,09 µg/L (VMA= 3 µg/L )

Plomo: “No Detectables” (ND < a 4,1 µg/L) (VMA= 10 µg/L)

VMA = Valor Máximo Aceptable (Res. 2115 de 2007)

Trihalometanos totales (THM) Muestra

Tiempo (min.) a partir de reestablecido el suministro

Puntos Sur, Norte, Oriente y

Occidente

Puerto Mallarino

5a 160 480

6a 360 510

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

Sur Oriente Occidente Norte Puerto Mallarino

Punto de muestreo

TH

M to

tale

s (u

g/L)

M5 M6

Valor máximo aceptable (Res. 2115/07)

Valor máximo aceptable (EPA, 1998)

0

2

4

6

8

10

12

0 0 5a 6a

Condición norm al AA

Muest ra

CO

T y

CO

D (

mg

/L

)

Puerto Mallarino

0

1

2

3

4

5

0 0 1a 2a 3a 4a 5a 6a

Condiciónnorm al

aa

Muest ra

CO

T y

CO

D (

mg

/L

)

Occidente

0

1

2

3

4

5

0 0 1a 2a 3a 4a 5a 6a

Condiciónnorm al

aa

Muest ra

CO

T y

CO

D (

mg

/L

)

Norte

0

1

2

3

4

5

0 0 1a 2a 3a 4a 5a 6a

Condiciónnorm al

aa

Muest ra

CO

T y

CO

D (

mg

/L

)

Oriente

0

1

2

3

4

5

0 0 1a 2a 3a 4a 5a 6a

Condiciónnorm al

aa

Muest ra

CO

T y

CO

D (

mg

/L

)

COT CODSur COT y CODVMA (Res. 2115 de 2007):

COT = 5 mg/L

Muestra


Puntos Sur, Norte, Oriente y Occidente

Puerto Mallarino

1a Inmediatamente ---

2a 20 ---

3a 60 ---

4a 100 ---

5a 160 480

6a 360 510Después

Después

Después

Después

Después

< 1 < 1 < 1

< 1 < 1 < 1 < 1 < 1

< 1 < 1< 1 < 1

< 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1

0

0,2

0,4

0,6

0 0 5a 6a

Condición normal AA

Muest ra

Hie

rro

y M

an

ga

ne

so

(m

g/L

)

Puerto M allarino

Hierro total y

Manganeso

0

0,2

0,4

0,6

0 0 1a 2a 3a 4a 5a 6a

Condic ión

normal

aa

Muest ra

Hie

rro

y M

an

ga

ne

so

(m

g/L

) Occidente

0

0,2

0,4

0,6

0 0 1a 2a 3a 4a 5a 6a

Condic ión

normal

aa

Muest ra

Hie

rro

y M

an

ga

ne

so

(m

g/L

)

Norte

0

0,2

0,4

0,6

0 0 1a 2a 3a 4a 5a 6a

Condiciónnorm al

aa

Muest ra

Hie

rro

y M

an

ga

ne

so

(m

g/L

)

Oriente

0

0,2

0,4

0,6

0 0 1a 2a 3a 4a 5a 6a

Condiciónnorm al

aa

Muest ra

Hie

rro

y M

an

ga

ne

so

(m

g/L

)

Hierro total ManganesoSur

VMA: Hierro total (Res. 2115 /07)

VMA: Manganeso (Res. 2115 /07)

Muestra



Puerto Mallarino


2a 20 ---

3a 60 ---

4a 100 ---

5a 160 480

6a 360 510

Después

Después

Después

Después

Después

< 0,1 < 0,1 < 0,1

< 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1

< 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1

< 0,1

< 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1

0

100

200

300

400

500

600

700

0 0 1a 2a 3a 4a 5a 6a

Condición aa

Muestra

Ba

cte

ria

s h

et.

(U

FC

/ 1

00

mL

)

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

Clo

ro r

esid

ua

l li

bre

(m

g/L

)

Bacterias heterotróficas Cloro residual libre

Sur

Cloro residual libre y Bacterias heterotróficas Bacterias het.: VMA = 100 UFC / 100 mLCloro residual libre: Rango = 0,3 - 2 mg/L(Res. 2115 de 2007)

Muestra



Puerto Mallarino


2a 20 ---

3a 60 ---

4a 100 ---

5a 160 480

6a 360 510

Después

normal

0

100

200

300

400

500

600

700

0 0 1a 2a 3a 4a 5a 6a

Condición aa

Muestra

Ba

cte

ria

s h

et.

(U

FC

/ 1

00

mL

)

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

Clo

ro r

esid

ua

l li

bre

(m

g/L

)

Oriente

0

100

200

300

400

500

600

700

0 0 1a 2a 3a 4a 5a 6a

Condición aa

Muestra

Ba

cte

ria

s h

et.

(U

FC

/ 1

00

mL

)

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

Clo

ro r

esid

ua

l li

bre

(m

g/L

)

Occidente

0 0

Después

normal

Despuésnormal

> 2000

Reposición de Reposición de válvulas

Reparación de Reparación de tubería

Número de daños por Kilómetro(Período 1996 – 2006)

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Año

No

. d

e d

añ

os /

Km

AC HF PVC Promedio EMCALI Promedio EU *

* Fuente: NRC, 2007

0,55

Conclusiones y recomendaciones

La contaminación del río Cauca ha sido la principal causa del incremento tantodel número de paradas como duración de las mismas, lo que resalta la urgenciade fortalecer la participación interinstitucional y comunitaria alrededor de lagestión integral del recurso hídrico.

Para controlar el riesgo de ingreso de carga contaminante al proceso detratamiento, se sugiere continuar investigando sobre el uso de indicadores decontaminación (OD, Índice de Permanganato, absorbancia UV254) quedeterminen la suspensión y arranque de operaciones en las plantas, así comoimplementar sistemas de “alertas tempranas”.

La suspensión del fluido eléctrico es la 2da causa de parada de planta, lo querequiere una gestión técnico-administrativa de EMCALI.


Los eventos evaluados (parada de planta, reparación de daño y reposiciónde válvulas) afectan la calidad del agua, principalmente por valores deturbiedad, hierro total, coliformes totales, bacterias heterotróficas y COTsuperiores al VMA.

Los puntos de muestreo en los extremos sur y occidente fueron los másafectados luego de la parada de planta (“riesgo medio”). Sin embargo,luego de 3 horas de reestablecido el suministro de agua se obtuvo laclasificación del IRCA “Sin riesgo” en todos los puntos.

Continuar el programa de monitoreo en este tipo de eventos con el fin decaracterizar mejor los efectos de la alteración de la integridad física ehidráulica del SDA sobre la calidad de agua y establecer correctivos.


La información histórica (índice de daños por kilómetro 1996 – 2006)señala la necesidad de continuar con el programa de reposición de redesen el SDA, con énfasis en tuberías para AC (4” y 6”) y HF (4”)).

Se identificó una tendencia a la reducción en el número de daños por añoen el SDA. Comparando entre redes, esta tendencia es menos marcada enla red Alta, lo cual podría estar asociado con presiones en el sistema,materiales y edad de instalación.

Diseñar, socializar, aplicar y vigilar la ejecución de “obras limpias”: conprotocolos documentados y programa de capacitación (personal interno ycontratistas) que incluyan procedimientos efectivos para limpieza,desinfección, drenaje; criterios técnicos y de salud en el personal, buenasprácticas de higiene.


Verificar el cumplimiento de normas (RAS y propias de EMCALI) de diseño yconstrucción: zanja exclusiva; profundidad; separación mínima dealcantarillados sanitarios, pluviales y de otras redes de SPD; válvulas depurga; etc.

I&D de programa de control de la corrosión en el SDA que incluya el empleo demétodos indirectos (registro de quejas, índices de Langellier) y directos(selección y diseño de redes, control a la calidad del agua)

Reforzar en el plan de inversión la adquisición de tecnología (instrumentación,SIG, programas de adquisición de datos) para supervisión y control remoto deparámetros que afecten la integridad física, hidráulica y de calidad de agua,tanto de la fuente como del SDA.


Optimizar el sistema de recepción, clasificación y evaluación de la atención dedaños, quejas y reclamos como instrumento para la toma de decisiones.

Mejorar el acceso y manejo de la información de O&M y monitoreo en el SDA,haciendo uso de las herramientas informáticas disponibles para que todas lasdependencias de EMCALI puedan utilizarla.

Manejo adecuado de elementos (tuberías, válvulas u otro accesorio) en

bodega de almacenamiento, transporte y en el sitio del “daño”: Limpieza,

desinfección y protección con envolturas o tapones.

Santiago de Cali, Diciembre de 2007

Grupo Estudio y Control de la Contaminación Grupo Estudio y Control de la Contaminación Grupo Estudio y Control de la Contaminación Grupo Estudio y Control de la Contaminación

Ambiental (GECCA)Ambiental (GECCA)Ambiental (GECCA)Ambiental (GECCA)

EIDENAR EIDENAR EIDENAR EIDENAR –––– Universidad del ValleUniversidad del ValleUniversidad del ValleUniversidad del Valle

Grupo de Investigación y Desarrollo en Grupo de Investigación y Desarrollo en Grupo de Investigación y Desarrollo en Grupo de Investigación y Desarrollo en

Calidad del Agua Calidad del Agua Calidad del Agua Calidad del Agua ---- EMCALIEMCALIEMCALIEMCALI

Caracterización de las paredes internas de Caracterización de las paredes internas de Caracterización de las paredes internas de Caracterización de las paredes internas de

componentes de la red baja de distribución componentes de la red baja de distribución componentes de la red baja de distribución componentes de la red baja de distribución

de Calide Calide Calide Cali

Grupo de Abastecimiento de Agua Grupo de Abastecimiento de Agua Grupo de Abastecimiento de Agua Grupo de Abastecimiento de Agua

(GAA) (GAA) (GAA) (GAA) ---- Instituto CINARAInstituto CINARAInstituto CINARAInstituto CINARA

Universidad del ValleUniversidad del ValleUniversidad del ValleUniversidad del Valle

Santiago de Cali, Noviembre de 2007Santiago de Cali, Noviembre de 2007Santiago de Cali, Noviembre de 2007Santiago de Cali, Noviembre de 2007

Introduccion

Manejo de la Calidad:

Considerar el análisis integral sobre el riesgo asociado a la calidad del agua enlos diferentes componentes del sistema.

FUENTE

TRATAMIENTO

RED DE DISTRIBUCIÓN

USUARIO

CALIDAD DE AGUA

Importancia de la calidad de aguas en redes

Según OMS 2004 (Metas Sobre Rendimiento Y Seguridad):

• Medidas empleadas en los sistemas para prevenir laentrada de patógenos al sistema de distribución o recontaminación.

• Implica requerimientos en términos de protección de lasfuentes, protección y tratamiento de la calidad del aguade distribución.

PROCESO DE ACUMULACIÓN EN UNA BIOPELÍCULA

Adherencia

SUSTRATOSUSTRATO

Transporte y adsorción de macromoléculas y células

Células

Crecimiento y multiplicación

Des-adherencia

Toma de muestras, manejo y preservación.

1. Muestreo en la Masa de Agua.

2. Muestreo de Paredes Internas Válvulas, Tuberías, Tanques e Hidrantes.

Trabajo en la Red: Los 10 Criterios

CRITERIOS

FUNDAMENTALES POR CALIDAD DE AGUA

1 Minimizar paradas de plantas de tratamiento

2 Prioridad: 1) Válvulas (tipo, material): 2) Tuberías AC-HF, 3)

Hidrantes

3 Mantenimiento de Tanques

4 Edad de la tubería

5 Historial de Daños

HIDRÁULICOS

6 Capacidad de transporte

7 Riesgo ante una fuga no comunicada

8 Respuesta ante un incendio

ESPECIALES

9 Tiempo de reposición óptimo

10 Influencia ante un corte de agua

OTRAS RECOMENDACIONESOTRAS RECOMENDACIONESOTRAS RECOMENDACIONESOTRAS RECOMENDACIONES

•Hacer seguimiento en la planta de tratamiento a los contenidos de hierro ymanganeso, pH, alcalinidad y COT, para prevenir fenómenos de corrosión,incrustación o sedimentación en tuberías, y evitar alteraciones en la calidad delagua para los usuarios.

•Controlar el proceso de reposición de tuberías, arreglo de daños y la puesta enfuncionamiento del servicio una vez reparado un daño o realizada una reposición.

•Trabajar en la selección del tipo válvula y material.

•Trabajar en el control hidráulico de la red en especial la velocidad de flujo.

•El control, operación y mantenimiento de la red, así como de la calidad delagua en términos de pH, alcalinidad e índice de Langellier se convierten envariables claves para hacer seguimiento y control.

•Los valores bajos de COT en las paredes de los tubos pueden estarindicando que las deposiciones o material adherido pueden estar másdeterminadas por sustancias de origen inorgánico que de origen orgánico,por lo tanto, el nivel de desarrollo de la biopelícula estaría facilitada porprocesos de bio-corrosión.

•Asegurar un lavado eficiente del fondo de los tanques para evitar que laacumulación de material en su interior alcance niveles considerables y quepermitan su ingreso al sistema a través de las tuberías de entrada y salida,las cuales se encuentran normalmente cerca del nivel del fondo

•Desarrollar más investigación orientada al estudio de la corrosión, incrustación ybio-corrosión.

•Continuar trabajos para la Red Alta.•Hierro, manganeso, fosfatos y el COT representan los nutrientes que posibilitanel recrecimiento de las bacterias. Sin embargo más estudios de laboratorio sonrequeridos para precisar si predomina el desarrollo de biopelícula en la red de laciudad de Cali.

•Trabajar la modelación hidráulica de los tanques de almacenamiento paragarantizar un mejor diseño y mantenimiento de los mismos.

•Los valores bajos de COT en las paredes de los tubos pueden estar indicandoque las deposiciones o material adherido pueden estar más determinadas porsustancias de origen inorgánico que de origen orgánico, por lo tanto, el nivel dedesarrollo de la biopelícula estaría facilitada por procesos de bio-corrosión.

•Estudiar microorganismos reductores del hierro en paredes de tuberías,asociados al desarrollo de biopelícula.

•Buscar posibles causas de olores y sabores (vía hongos o algas azul verdosas).•Realizando estudios de identificación de actinomicetos u otro tipo de hongopredominante.

•Realizar estudios para medir Geosmin y 2 metil isoborneol

INVESTIGACIONINVESTIGACIONINVESTIGACIONINVESTIGACION

MODELACION ZONA PILOTO NAPOLES – CIUDAD JARDÍN

Objetivos

� Evaluar la cinética del decaimiento de cloro residual y formación de trihalometanosen un sector de la red de distribución de la ciudad de Cali: el sistema Nápoles –Ciudad Jardín.

� Evaluar la aplicabilidad de las constantes halladas para el decaimiento de cloro y laformación de trihalometanos en un modelo de simulación hidráulico.

� Evaluar posibles soluciones en el modelo de simulación para mejorar la calidad delagua del sector y su respectivo funcionamiento hidráulico.

Sector de Ciudad Jardín

� Ubicación al sur de la ciudad.

� Se alimenta principalmente de la plantaPto. Mallarino y en menor proporción dela planta Río Cauca

� Una sola entrada al sistema a través de laEstación de Bombeo Nápoles (Cll. 5 –Cra. 80)

� Contiene uno de los puntos mas alejadosde la red baja.

� Tres tanques de almacenamiento(actualmente solo funcionan dos)

� Aprox. 30.000 Habitantes

Construcción del Modelo de Simulación en EPANET

Generalidades del modelo de simulación

� Se insertaron todos las tuberías hasta 6 pulg. y algunos de 4 pulg. que eran indispensables.

� Longitud total modelo = 39.40 Km (60% Aprox.)

� Configuración de la red de distribución a partir de las planchas 1:5000 de catastro de EMCALI.

� Topografía y demandas : Proyecto de INGESAM “Extensión Redes Secundarias de Acueducto Pance Medio (2005)”

� Para calibración se tuvieron en cuenta datos del proyecto EMCALI-UNIVALLE e información de EMCALI como datos de la estación debombeo, niveles de tanque y manómetros de poste.

Esquema de zonas según la influencia del tanque Ciudad Jardín

Limite de la zona con influencia del tanque

Limite de la zona sin influencia del tanque

Meléndez

Las Vegas

UNIVALLE

Urbanización Villas del Río Lili

Ciudad Jardín

Vía

Cali-Jamundí

Av. Cañasgordas

Edades del agua en el sistema

� Nodo 64 ubicado en Urbanización Lilí (4 – 12 horas)

� Nodo 97 ubicado Vía Cali – Jamundí (4.5 – 14 horas)

� Nodo NOD-7 Ubicado en Meléndez (4 – 6 horas)

Zona sin influencia del Tanque(Tomando edad igual a cero desde la estación de

bombeo)

� Nodo NOD-5 Salida Tanque Villas del río Lilí (90 – 140 horas)

� Nodo NOD-6 Salida Tanque Ciudad Jardín(10 – 115 horas)

� Nodo 80 Ubicado en Jockey Club ( 7 - 80 horas)

Zona con influencia del Tanque(Tomando edad igual a cero desde la estación de

bombeo)

Edades del agua en el sistema

NOD-5. Alimentación de la Urbanización Villas

del Río Lili

Nodo 27. Alimentación del

Conjunto la Alamedita y

aledaños

Nodo 85. Alimentación del Conjunto La

Escalera

Nodo 88. Pertenecient

e a la tubería de

compensación del

Tanque (12”)

Propuesta de operación hidráulica del tanque de Ciudad Jardín

Se Inserta Tubería de 6” de Aprox. 350 m de

Long.

Se adiciona válvula reguladora de presión para disminuir altas

presiones.

Se desconecta tubería de 6” de lalinea de 12” y se conecta de la nuevalinea de 6” después de la válvulareguladora

Se realiza cierredel circuito paraevitarrecirculación.

Se realiza cierredel circuito paraevitarrecirculación.

Propuesta de operación hidráulica del tanque de Ciudad Jardín

Se modifican los nivelesoperacionales del Tanque Villas delRío Lili. Se aumenta el nivel paraapagar el bombeo en 80 cm.

Conclusiones y Recomendaciones

� Realizar un estudio para la determinación del tipo de mezclaque se presenta tanto en eltanque de Ciudad Jardín No. 2 como en el tanque Villas del Río Lili, debido a que unmodelo de simulación de calidad es muy sensible a la variación de este parámetro.

� Es necesario realizar la automatización de este sistema conrespecto al encendido yapagado de las bombas y al manejo de los niveles de los dos tanques que se encuentran enfuncionamiento actualmente, para de esta manera garantizar un mejor funcionamientohidráulico y mejorar los aspectos de calidad del sistema.

� Es recomendable cambiar los niveles operacionales del tanque Nº2 Ciudad Jardín y deltanque Villas del Río Lilí, pues con esto se conseguiría un mejoramiento en la calidad delagua en las zonas que se ven influenciadas por los mismos.

� Realizar mantenimiento mas regulares a los tanques del sector, con esto se podríaconseguir disminuir la demanda de cloro que se podrían estarpresentando en los mismosdebido a la biopelícula acumulada en las paredes y a los sedimentos en el fondo de lostanques.

� Las constantes de decaimiento de cloro y de formación de THM´s pueden variar con eltiempo, tipo de tubería, operación del sistema, la calidad de la fuente y la forma decloración, por lo tanto es recomendable hacer determinaciones periódicas de estas dosconstantes (Kb y Kw) y mantenerlas actualizadas en el modelode simulación que se tengadel sistema para así obtener una simulación mas precisa y confiable.

Conclusiones y Recomendaciones

Nuevas perspectivas de monitoreo y calidad de agua en la ...

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