El ciclo hidrológico consta de 4 etapas: almacenamiento,
evaporación, precipitación y escorrentía. El agua se almacena en océanos y
lagos, en ríos y arroyos, y en el suelo. La evaporación, incluida la
transpiración que realizan las plantas, transforma el agua en vapor de agua. La
precipitación tiene lugar cuando el vapor de agua presente en la atmósfera se
condensa y cae a la Tierra en forma de lluvia, nieve o granizo. El agua de
escorrentía incluye la que fluye en ríos y arroyos, y bajo la superficie del terreno
(agua subterránea).
Los ríos forman parte de la circulación general del agua
o ciclo hidrológico. La presencia de grandes cantidades de agua es lo que
distingue a la Tierra de los otros planetas conocidos y lo que hace aquí
posible la vida. En la Tierra hay más de 1.400 millones de km3 de agua que son
continuamente reciclados y transformados a su paso por los océanos, la
atmósfera, la biosfera y por los suelos y las rocas de la geosfera.
Si se mide la cantidad de agua de cada uno de los
componentes del ciclo hidrológico, la de los ríos sólo representa una pequeña
parte del sistema. La mayor parte es agua salada, ya que los océanos contienen
el 96,5% del agua terrestre. El 3,5% restante es agua dulce, concentrada
principalmente en las reservas de las regiones frías (69% del total), como los
casquetes polares, glaciares, y en forma de nieve; o en el subsuelo, en forma
de agua subterránea (30% del total). Los lagos contienen un 0,25%, mientras que
la atmósfera acumula el 0,4%. El agua de los ríos sólo suma un reducido 0,006%
del agua dulce de la Tierra, pero tiene una relevancia que compensa su escaso
volumen. Ello se debe a que el agua de los ríos, al fluir debido a la gravedad,
erosiona y modela el paisaje, al transportar y depositar rocas y sedimentos.
Otra razón es que el agua constituye un recurso natural renovable, tanto para
los humanos como para los animales y las plantas.
El ciclo hidrológico se inicia cuando el agua se evapora
desde los mares y océanos a la atmósfera. El agua atmosférica regresa a la
Tierra en forma de precipitaciones de lluvia, granizo, o nieve. La cantidad de
agua que llega al suelo depende de varios factores, pero, en general, las
tierras elevadas reciben más agua que las bajas; en las montañas nacen la
mayoría de los ríos. Las plantas, sobre todo los árboles, captan parte de las
precipitaciones que se vuelven a evaporar directamente, incluso antes de llegar
al suelo. La tala de árboles y su sustitución por cultivos (deforestación)
aumenta la velocidad y la cantidad de agua de lluvia que llega al terreno, con
la consiguiente erosión puntual de los suelos y el riesgo de inundaciones.
Las precipitaciones que alimentan el terreno se infiltran
en los suelos, percollando hasta la capa freática para convertirse en agua
subterránea; o bien, fluyen lentamente, laderas abajo, en forma de arroyada en
surcos. No toda el agua que cae durante las grandes tormentas es capaz de
filtrarse; en aquellos lugares en los que por la acción humana se ha compactado
la superficie del suelo o ha sido cubierta de cemento, o en aquellos lugares ya
saturados de agua, el exceso de líquido se acumula en la superficie y fluye
ladera abajo, hasta el curso de agua más próximo, en forma de arroyada en
manto. El agua que llega a los ríos en arroyada, ya sea en surcos o en manto,
recibe el nombre de escorrentía. El río completa el ciclo hidrológico al
recoger la escorrentía de su zona de influencia (cuenca de drenaje) y al
llevarla de vuelta a los océanos o lagos, para reemplazar así el agua que se
evapora.
Etapas del ciclo hidrológico
Ø Precipitaciones
Las
precipitaciones se producen cuando el vapor de agua de la atmósfera se condensa
en las nubes y cae en la Tierra. Las precipitaciones pueden ser de diversas
formas, entre ellas, lluvia, nieve, pedrisco y granizo. Al día caen
aproximadamente 300 km³ de agua en forma de precipitaciones.
Ø Reserva
El
agua de las precipitaciones se almacena en la Tierra en formas líquidas y
sólidas. De los 1.400 km³ de agua de la Tierra, un poco más del 97% la
contienen los océanos en forma de agua salada. El agua dulce se encuentra en
los glaciares, las capas de hielo, los lagos y los ríos. También se encuentra
en el agua subterránea de suelos y rocas.
Ø Escorrentía
El
agua que fluye en las corrientes y ríos se denomina escorrentía superficial. Cada
día se descargan unos 100 km³ del agua de los ríos del mundo en los mares. La
escorrentía no es constante; se reduce durante periodos de sequía y durante las
estaciones secas y aumenta durante las estaciones lluviosas, las tormentas y
los periodos de fundido rápido del hielo y la nieve.
Ø Evaporación y transpiración
La
evaporación es el proceso por el cual el agua de los océanos y de la tierra se
convierte en vapor de agua y penetra en la atmósfera en forma de gas. La
evaporación de las plantas se denomina transpiración. La tasa de evaporación se
incrementa con la temperatura, la intensidad de la luz solar, la velocidad del
viento, la vegetación y la humedad del suelo, y se reduce a medida que aumenta
la humedad del aire.
Ø Condensación
El
vapor de agua se enfría a medida que se eleva, condensándose en gotitas de agua
para formar las nubes. Las precipitaciones caen de las nubes y el agua vuelve a
la Tierra, continuando así el ciclo hidrológico. Casi toda el agua de la Tierra
ha pasado por este ciclo infinitas veces. Muy poca cantidad de agua se ha
creado o perdido en los últimos miles de años.
Ø Imagen del ciclo del agua
ASPECTOS
GENERALES DEL AGUA
Siendo el
agua un factor esencial para la vida y para las actividades económicas que se
desarrollan sobre la tierra, sólo ocupa un pequeño lugar, sin apenas
importancia en las estadísticas macroeconómicas y en la geografía económica de
las materias primas y de los recursos naturales.
El agua
supone una limitación importante para el desarrollo de los pueblos, debido a la
dependencia que respecto a la misma tienen tanto la agricultura, como la
industria o la población.
La
escasez de agua y su mala calidad ha sido una constante preocupación en el
devenir de numerosos pueblos a lo largo de la Historia, pero en la primera
década del siglo XXI se ha hecho más patente, debido al crecimiento vegetativo
de la población sobre la tierra, a la mejora de sus niveles de vida que
demandan más agua, y a la importancia que los medios de comunicación han dado
al tema, permitiendo su divulgación en todos los ámbitos, y concienciando a los
ciudadanos sobre las consecuencias que en distintos lugares del mundo se
derivan de este problema.
Pero
aunque esa tendencia es previsible que vaya a continuar en las próximas
décadas, a principios del presente siglo debemos ser más optimistas que hace 50
años, puesto que, al menos en el mundo desarrollado, ya se dispone de medios
tecnológicos que pueden servir para paliar sus efectos.
Los
países con mayores recursos hídricos son potencialmente los más ricos, sin
embargo en la práctica no siempre es así, debido a que la tecnología juega cada
vez un papel más importante para superar esa dificultad.
El ahorro
de agua en los sectores más consumidores, la utilización de tecnologías de
riego avanzadas, la depuración de aguas para evitar la contaminación, y por
último la desalación como forma de incrementar los recursos hídricos permiten
un desarrollo adecuado al margen de esa dependencia del agua, pero esto supone
la inversión de enormes cantidades de dinero que no todos los países pueden
hacer. En consecuencia se puede comprobar que en los países ricos los recursos
económicos permiten superar los problemas de agua, mientras que en los pobres
la falta de agua impide la generación de recursos económicos.
ESTADOS DEL AGUA
La
materia puede presentarse en tres formas distintas llamadas fases o estados,
con características diferentes: fase Sólida, fase Líquida, fase Gaseosa.
Estado sólido
Manteniendo constante la presión, a baja temperatura, los cuerpos se presentan en forma sólida y los átomos se encuentran entrelazados formando generalmente estructuras cristalinas, lo que confiere al cuerpo la capacidad de soportar fuerzas sin deformación aparente. Son, por tanto, agregados generalmente como duros y resistentes. En el sólido hay que rescatar que las Fuerzas de Atracción son mayores que las Fuerzas de Repulsión y que la presencia de pequeños espacios intermoleculares caracteriza a los sólidos dando paso a la intervención de las fuerzas de enlace que ubican a las celdillas en una forma geométrica. El estado sólido presenta las siguientes características: La persona que descubrió un estado solido fue el físico Emilio DaminO.
v
Cohesión (atracción)
v
Vibración
v
Tienen forma definida o rígida
v
No pueden comprimirse
v
Resistentes a fragmentarse
v
Poseen volumen definido
v
No fluyen
v
Algunos de ellos se subliman (yodo)
v
Véase también: Elasticidad (mecánica de sólidos),
fragilidad, y dureza.
Estado líquido
Si se incrementa la temperatura el sólido va "descomponiéndose" hasta desaparecer la estructura cristalina alcanzando el estado líquido. Característica principal: la capacidad de fluir y adaptarse a la forma del recipiente que lo contiene. En este caso, aún existe cierta ligazón entre los átomos del cuerpo, aunque mucho menos intensa que en los sólidos. El estado líquido presenta las siguientes características:
v
Cohesión menor (regular)
v
Movimiento energía cinética.
v
No poseen forma definida.
v
Toma la forma de la superficie o el recipiente que
lo contiene.
v
En el frío se comprime, excepto el agua.
v
Posee fluidez a través de pequeños orificios.
Estado gaseoso
Incrementando aún más la temperatura se alcanza el estado gaseoso. Los átomos o moléculas del gas se encuentran virtualmente libres de modo que son capaces de ocupar todo el espacio del recipiente que lo contiene, aunque con mayor propiedad debería decirse que se distribuye o degrada por todo el espacio disponible. El estado gaseoso presenta las siguientes características:
v
Cohesión casi nula.
v
Sin forma definida.
v
Su volumen solo existe en recipientes que lo
contengan.
v
Pueden comprimirse fácilmente.
Cambios de estado de
agregación de la materia
Son los procesos en los que un estado de la materia cambia a otro
manteniendo una semejanza en su composición. A continuación se describen los
diferentes cambios de estado o transformaciones de fase de la materia:
- Fusión: Es el paso de un solido al
estado liquido por medio del calor; durante este proceso
endotérmico (proceso que absorbe energía para llevarse a cabo este cambio)
hay un punto en que la temperatura permanece constante. El
"punto de fusión " es la temperatura a la cual el sólido se
funde, por lo que su valor es particular para cada sustancia. Cuando
dichas moléculas se moverán en una forma independiente, transformándose en
un líquido. Un ejemplo podría ser un hielo derritiéndose, pues pasa de
estado sólido al líquido.
- Solidificación: Es el paso de
un líquido a sólido por medio del enfriamiento; el
proceso es exotérmico. El
"punto
de solidificación"
o de congelación es la temperatura a la cual el líquido se solidifica y
permanece constante durante el cambio, y coincide con el punto de fusión
si se realiza de forma lenta (reversible); su valor es también específico.
- Vaporización y ebullición: Son
los procesos
físicos en los que un líquido pasa
a estado gaseoso. Si se
realiza cuando la temperatura de la totalidad del líquido iguala al
punto del líquido a esa presión continuar
calentándose el líquido, éste absorbe el calor, pero sin aumentar la
temperatura: el calor se emplea en la conversión del agua en estado
líquido en agua en estado gaseoso, hasta que la totalidad de la masa pasa
al estado gaseoso. En ese momento es posible aumentar la temperatura del
gas.
- Condensación: Se denomina condensación al cambio de estado de la materia que se pasa de forma
gaseosa a forma líquida. Es el proceso inverso a la vaporación. Si se
produce un paso de estado gaseoso a estado sólido de manera directa, el
proceso es llamado sublimación inversa. Si se produce un paso del estado
líquido a sólido se denomina solidificación.
- Sublimación: Es el proceso que
consiste en el cambio de estado de la materia sólida al estado gaseoso sin
pasar por el estado líquido. Al proceso inverso se le denomina Sublimación inversa;
es decir, el paso directo del estado gaseoso al estado sólido. Un ejemplo
clásico de sustancia capaz de sublimarse es el hielo seco.
Es importante hacer notar que
en todas las transformaciones de fase de las sustancias, éstas no se
transforman en otras sustancias, solo cambia su estado físico.
Las diferentes
transformaciones de fase de la materia en este caso las del agua son necesarias
y provechosas para la vida y el sustento del hombre cuando se desarrollan
normalmente.
Los cambios de estado están
divididos generalmente en dos tipos: progresivos y regresivos.
Cambios progresivos:
Vaporización, fusión y sublimación progresiva. Cambios regresivos:
Condensación, solidificación y sublimación regresiva.
CARACTERÍSTICAS DEL AGUA
El agua es uno de los materiales indispensables
para la vida del hombre, de los animales y de las plantas.
La cantidad de agua que existe en el mundo, siempre
es la misma y tiene un intercambio a través del ciclo hidrológico. El 97.47% se
encuentran saladas (océanos, mares, lagos salados). El 2.53% es dulce y se
encuentra en ríos, lagos, pantanos, nieve, hielo subterráneo, agua subterránea,
atmosfera y humedad.
El 75% de la población rural del mundo y el 20% de
la urbana, consumen agua contaminada. Así pues se debe buscar la reducción de los
volúmenes y la contaminación de los desagües a atrapar; esto se conseguirá si
se aplica la estrategia del reciclaje, la reducción en el uso industrial y el
uso de artefactos de bajo consumo domestico.
CLASIFICACIO DE
LAS FUENTES DE AGUAS
Las fuentes de agua aprovechables se clasifican en:
lluvia y nieve, aguas superficiales y aguas subterráneas.
·
LLUVIA Y NIEVE
Se recolecta y se almacena para consumo humano, en
el área rural es libre de minerales, rica en oxigeno, es insípida, se contamina
demasiado por malos almacenamientos. El agua lluvia esta saturada de oxigeno
pero insípida y un poco corrosiva
·
AGUAS
SUPERFICIALES
Son aguas lluvias depositadas en ríos, lagunas y
embalses, estas aguas son muy contaminadas porque contiene materiales disueltas
del suelo, como arena, arcilla y otros. Estas aguas el hombre por medios mecánicos
como filtros o plantas de tratamientos las purifica para el consumo humano.
·
AGUAS SUBTERRANEAS
Se filtran por el suelo y disuelven sustancias orgánicas
e inorgánicas. Las aguas subterráneas pueden clasificarse en manantiales y
pozos. Las aguas de los pozos profundos son de buena calidad biológica y física,
pero con muchos minerales.
·
CALIDAD DEL AGUA
En su recorrido por el ciclo hidrológico, el agua
va disolviendo y arrastrando los materiales que encuentra a su paso,
produciendo erosión e identificándose con las propiedades físicas, químicas y bacteriológicas
de los suelos que corre por escurrimiento.
Los residuos domésticos ya sean líquidos o solidos
contaminan el agua y su consumo puede causar daños a la salud. Las heces
fecales, la basura y los restos de animales son los principales contaminantes.
Los residuos industriales provenientes de fábricas,
así como los procesos agroindustriales derivados del lavado del café, de los
trapiches, de las lecherías, de la extracción minera, producen la contaminación
de las aguas naturales, no solo les arrojan sustancias orgánicas, sino también
otras altamente toxicas como los metales pesados, mercurio, plomo, arsénico, y
cianuro.
Los matamalezas, los herbicidas, pesticidas, y en
general los plaguicidas usados en la agricultura también aportan a las aguas
naturales una cuota importante de contaminación. La calidad del agua se mide
con base en sus características, ellas son:
CARACTERISTICAS
FISICAS
Las características físicas del agua son:
turbiedad, color, temperatura, olor y sabor. Son aquellas que el hombre percibe
a través de sus sentidos y que al sobre pasar ciertos límites provocan su
rechazo.
·
TURBIEDAD: Se debe
a material en suspensión como la arena, la arcilla, y el material vegetal. La
turbiedad le da mal aspecto al agua y puede contener microorganismos
perjudiciales para la salud.
·
COLOR: El color en
el agua se debe a sales de hierro, magnesio, a residuos de material orgánico
contenido en el suelo o alguna combinación de estos elementos. Cualquiera que
sea su origen el conjunto de compuestos responsables del color, recibe el
nombre de sustancias húmicas.
·
TEMPERATURA: Se
mide en grados centígrados. El agua superficial, especialmente la de los ríos,
esta mas o menos a 5c, por debajo de la temperatura ambiente, y al beberla se
dice que esta fresca, es agradable y calma la sed.
·
OLOR Y SABOR: Son
producidos por sustancias disueltas en el agua como la materia orgánica en
descomposición, algas, sales diferentes orígenes y desechos industriales. No
tiene unidad de medida simplemente se describen al olfato y al paladar.
PROPIEDADES FISICAS, QUIMICASY MICROBILOGICAS
Propiedades del agua potable
Características
físicas
Son
aquellas que se pueden detectar con los sentidos, lo cual implica que tiene
incidencia directa sobre las condiciones estéticas del agua. Las
características físicas son la turbiedad, el color, el sabor el olor y la
temperatura.
Turbiedad. Es
la propiedad óptica de una muestra de agua para disipar y absorber la luz
en vez de trasmitirla en línea recta. La turbiedad es la expresión
empleada para descubrir las partículas no solubles de arcilla, limo, material,
mineral, basura orgánica, plancton y otros organismos microscopios que
impiden el paso de la luz a través del agua. La turbiedad es debida a
partículas que impiden el paso de la luz a través del agua. La turbiedad es
debida a partículas que están en suspensión o en estado
Coloidal
(diámetros menores que 10- mm) y que comunican al agua la capacidad de
diseminar un rayo de luz, fenómeno óptico que captamos como agua sucia o agua
barrosa; como la diseminación es proporcional al tamaño de las partículas, se
dice que la turbiedad es una forma indirecta de medir la concentración de las
partículas coloidales y suspendidas en un líquido.
Las
principales causas de la presencia de turbiedad es el agua son: la erosión
causada por las corrientes, situación que aumenta notablemente en invierno, el
crecimiento de microorganismos y los desechos domésticos e industriales.
La
turbiedad es importante considerarla en aguas de abastecimiento público por las
siguientes razones:
- Estética. La turbiedad
en sí puede considerarse que no tiene efectos sobre la salud, pero afecta
la calidad estética del agua y puede ocasionar rechazo por parte del
consumidor.
- Filtrabilidad. El grado
de turbiedad determina, conjuntamente con otros factores que serán
considerados posteriormente, el sistema de tratamiento más adecuado. Como
regla general. La remoción de turbiedad no es un proceso difícil de llevar
a cabo en forma continua y eficiente en una planta de tratamiento,
existiendo varias maneras de realizarla: así, para valores relativamente
bajos de turbiedad un sistema de filtración ascendente puede ser
suficiente para removerla eficientemente y a bajo costo, en cambio para
valores altos de la misma, es necesario emplear procesos más elaborados y
con mayores costos de operación, como la filtración rápida.
- Desinfección. Se ha
demostrado que en el proceso de eliminación de los microorganismos
patógenos por agentes químicos como el cloro, las partículas causantes de
turbiedad reducen la eficiencia del proceso, protegiendo físicamente a los
microorganismos de que tengan un contacto directo con el desinfectante, lo
cual incide en los costos.
- Control de los
procesos. La determinación de la turbiedad en el influente y en el
efluente de un proceso de tratamiento cualquiera, sirve para cuantificar
la eficiencia emocional del mismo.
Color. A pesar de estar
íntimamente ligado a la turbiedad, puede presentarse como una característica
independiente. El color incide sobre el aspecto estético del agua, quitándole
transparencia.
Los
colores más comunes que se presentan en las aguas crudas. Son el amarillo y el
café. A pesar de extensos estudios que se han realizado, la estructura química
fundamental de las moléculas responsables del color es materia de
contradicción. Se mencionan como causas del color los taninos, la lignina, el
ácido húmico, los polisacáridos y los ácidos grasos, entre otros; no obstante
lo complejo del tema, se acepta que el color del agua, excluyendo el resultado
de descargas industriales, proviene de la extracción acuosa de sustancias de
origen vegetal vivo, de la solución de materia orgánica del suelo y de la
presencia de hierro, manganeso y otros compuestos metálicos; por esto, desde el
punto de vista de su naturaleza, existen dos clases de color: el orgánico y el
inorgánico.
Se
reconoce además dos tipos de color: El color verdadero, es decir, el que
presenta el agua después de remover turbiedad, y que es el resultado de la
presencia de sustancias orgánicas, disueltas o coloidales; y el color aparente,
debido a materia suspendida.
El
color se expresa en unidades de color [UC]. La unidad de color es la que se
obtiene agregando 1 mg de platino como cloro platino de potasio a 1 l de agua
destilada.
Aunque
no existe ninguna correlación entre el color y la contaminación, el usuario
asocia su presencia con ella.
Olor y sabor. Se
mencionan conjuntamente por estar íntimamente relacionados. Aunque ni el olor
ni el sabor puede ser directamente correlacionado con la seguridad sanitaria de
una fuente de abastecimiento, su presencia puede causar rechazo por parte del
consumidor.
Los
olores y sabores objetables se pueden deber al plancton, a compuestos orgánicos
generados por la actividad de bacterias y algas, a vegetación en putrefacción y
a desechos domésticos e industriales.
Para
reducir o eliminar los sabores y olores desagradables se recurre a procesos
tales como la aeración, la adición de carbón activado, etc.
Por
razones estéticas, el agua de abastecimiento debe estar exenta de olor y
sabor objetables.
Temperatura. El
factor temperatura es importante por que actúa como elemento que retarda o
acelera la actividad biológica, absorción de oxígeno y dióxido de carbono de la
atmósfera por el agua, e influye en la proliferación de algas y en la
precipitación de compuestos. Además afecta los procesos de tratamiento como la
desinfección por cloro, y por tener influencia sobre la viscosidad del agua
incide también indirectamente en los procesos de mezcla rápida, floculación,
sedimentación y filtración.
Características
químicas
Por ser el agua un solvente
universal, existe la posibilidad de que una inmensa cantidad de elementos y
compuestos estén presentes en ella en forma de solución; sin embargo, la
gran mayoría de éstos no tienen mucho significado y es por esto que se
consideran algunos de ellos solamente, teniendo en cuenta su posible
prevalencia en el agua, los efectos adversos que puedan tener sobre la salud,
la influencia que tengan en los procesos de tratamiento o las implicaciones de
tipo económico.
Potencial
hidrógeno, pH.
Es un término usado universalmente para expresar la intensidad de las
condiciones ácidas o básicas de una solución cualquiera, en nuestro caso del
agua, mediante la concentración del Ion hidrógeno.
Como
fue mencionado anteriormente, el agua se compone de dos átomos de hidrógeno y
un átomo de oxígeno, pero tiene la propiedad de ionizarse así:
El
valor del P.H. juega un papel importante en ciertos procesos de potabilización,
como la coagulación, la desinfección por cloro, el ablandamiento y el control
de corrosión.
Acidez. Es la capacidad que tiene
el agua de neutralizar alcalinidad, esto es iones del tipo [OH], debido a la
presencia de iones de hidrógeno positivo.
El
agua adquiere acidez en forma natural por la interacción con la atmósfera,
desde la cual puede tomar bióxido de carbono (CO2), dependiendo de ciertas
condiciones de temperatura y presión.
La
acidez debida al CO2 tiene poca importancia desde el punto de vista de la salud
pública. El bióxido de carbono que contiene una bebida carbonatada es por
volumen, mucho mayor que el que contiene cualquier agua natural, sin que por
esto presente problemas a la salud. Sin embargo, el contenido de bióxido de
carbono comunica al agua características corrosivas que destruyen equipos de
las plantas de tratamiento, tuberías en general, griterías, etc.
Otra
fuente de acidificación del agua puede ser la contaminación industrial que
comunica acidez mineral, que en altas concentraciones destruye la flora
acuática, adicionalmente el problema de corrosión.
Alcalinidad. Básicamente es la
medida de la capacidad del agua para neutralizar acidez. Puede considerarse
también como la presencia del agua de iones, los cuales tienen la propiedad de
reaccionar con los ácidos, neutralizándolos.
En
forma natural el agua puede adquirir alcalinidad al disolverse el bióxido de
carbono en ella, el cual al disociarse produce ion bicarbonato e Ion carbonato.
La
alcalinidad también se debe a bases fuertes que llegan a las aguas naturales
por múltiples motivos, como por ejemplo la contaminación por desechos
industriales y en este caso se denomina alcalinidad hidróxido.
Concepto
cuyo significado se trata en el siguiente numeral, y puede originar
precipitación de sales de calcio en tuberías, reduciendo con el tiempo su
capacidad hidráulica. Sin duda, la mayor importancia que tiene la alcalinidad
es la de reaccionar con coagulantes hidrolizables como las sales de hierro y
aluminio para dar origen al proceso de floculación, donde actúa como un
amortiguador que no permite un descenso brusco del P.H. Por regla general la
alcalinidad natural presente en el agua cruda es suficiente para realizar una
buena floculación; sin embargo si esta es baja, debe recurrirse a la adición de
un alcalinizante primario para incrementarla.
Dureza. La presencia de
cationes polivalentes, principalmente los cationes de calcio y de magnesio da
origen a la dureza de las aguas.
No
se ha encontrado ninguna correlación entre las aguas de alto contenido de
dureza y daños al organismo. Los problemas mas bien son de tipo domestico e
industrial: la dureza impide la formación de espuma causando mayor consumo de
jabón y detergentes cuando se les emplea en operaciones de lavado domestico;
por otra parte, esta ligada a otros parámetros como el pH y la alcalinidad, y
dependiendo de ellos, puede formar depósitos en las tuberías, obstruyéndolas
completamente. La situación es muy aguda en equipos metálicos en que se
calienta el agua y es particularmente nociva en las aguas de alimentación de
calderas en que la formación de sedimentos se favorece por la alta temperatura,
lo cual obliga a efectuar un tratamiento de remoción de dureza: el
ablandamiento. Ordinariamente el agua producida por una planta potabilizadora
para abastecer una comunidad no es ablandada y este ultimo proceso debe hacerse
en forma particular, mas que todo con fines de aprovechamiento industrial.
En
términos generales, se puede considerar como blanda un agua con menos de 100
mg/l de dureza como CaCO3, medianamente dura de 100 a 200 mg/l, dura de 200 a
300 mg/l, sin que tenga necesariamente que ser ablandada para servir a una
comunidad con fines domésticos.
Detergentes. Bajo el nombre
genérico de agentes espumantes se consideran todos los productos que en mayor o
menor grado producen espuma cuando el agua es agitada. Su presencia en esta se
debe principalmente al residuo de detergentes domésticos, siendo los mas
comunes el Alkyl-Benceno-Sulfató lineal (LAS) y el Alkyl-benceno-Sulfató
ramificado (ABS).
Los
principales problemas que causan son masas de espuma en el agua cruda y en los
grifos domésticos, y tienden a dispersar sustancias no solubles, interfiriendo
con los procesos de coagulación y sedimentación.
En
concentraciones bajas, menores de 0.05 mg/l, no causan efectos adversos ni en
los procesos de tratamiento ni en la salud, por lo cual se recomienda este limite
como el máximo permisible en aguas destinadas a consumo humano según la enviro
mental protección agencia, EPA.
Aceites
y grasas. El pre censo de aceites y grasas en el
agua genera problemas de olor y sabor, deteriora la calidad estética de la
misma y puede ser un riesgo potencial para la salud. Por las anteriores
razones, los aceites y grasas deben estar ausentes del agua de consumo.
Fenoles. La presencia de los
compuestos fenólicos en el agua está relacionada con la contaminación de las
fuentes por desechos industriales, aguas negras, fungicidas y pesticidas. Los
fenoles afectan la calidad del agua de muchas formas, siendo la principal la
relacionada con las condiciones organolépticas. Este problema se potencializa
cuando se realiza el proceso de desinfección con cloro dando origen a la
formación de cloro fenoles, que afectan el gusto.
Hierro
y Manganeso. El hierro y el manganeso están
muy frecuentemente asociados y son raras las aguas que los contienen en forma
independiente. Tanto el hierro como el manganeso crean serios problemas en
aguas de servicio publico, siendo mayores los inconvenientes cuando se trata de
aguas subterráneas. El hierro y el manganeso entran en solución generalmente en
forma bivalente (Fe++, M++); ambos están presentes en forma insoluble en la
mayoría de los suelos y de allí pueden pasar al agua por conversión a una forma
soluble, cosa que se logra con ayuda del CO2.
La
presencia de hierro en las aguas no tiene efectos de salubridad, pero afecta el
sabor, produce manchas indelebles en los aparatos sanitarios, interfiere en el
lavado de ropa y se deposita en la red de distribución causando ocasionalmente
obstrucciones y alteraciones en la turbiedad y el color.
El
manganeso tiene prácticamente los mismos efectos del hierro.
Cuando
el agua cruda contiene cantidades de hierro y manganeso por encima de los
límites permisibles, es posible eliminarlas mediante aeración, floculación y
filtración.
Cloruros. La forma mas común de
ocurrencia de los cloruros en el agua es el cloruro de sodio o sal común. El
origen de los mismos son sales del suelo que se disuelven en el agua, siendo
escasa su presencia en concentraciones altas en aguas superficiales, excepto en
aquellas fuentes provenientes de terrenos salinos o de acuíferos con influencia
de corrientes marinas.
La
presencia de cloruros en el agua se considera importante más por razones del
gusto que le comunican, que por motivos de salud. Cuando su concentración es
muy alta, como el caso de la utilización del agua de mar como fuente de
abastecimiento, la eliminación de los cloruros es posible mediante el empleo de
sofisticados métodos que se apartan de los convencionales y que aplican costos
muchas veces impracticables especialmente cuando los caudales por tratar son
grandes.
Sulfatos. Las aguas naturales
no contienen generalmente altas concentraciones de sulfatos, pero cuando se
hallan en cantidad apreciable, tienen efectos sobre el sabor y, son laxantes
cuando simultáneamente están presentes el manganeso y el sodio. Si el agua adicionalmente contiene calcio o
magnesio, los sulfatos reaccionan con éstos formando incrustaciones duras en
tuberías y artefactos donde se conduce o calienta el agua. Los sulfatos
son reducidos por bacterias sulfo reductoras dando origen al ácido sulfhídrico,
lo que produce mal olor al agua y disminuye el P.H., aumentando su poder
corrosivo.
La
remoción del sulfato puede resultar costosa y requerir métodos sofisticados
para lograrlo, por lo que es preferible elegir fuentes con contenidos de
sulfatos por debajo de los límites permisibles.
Zinc. Este elemento es
esencial y benéfico para el metabolismo humano; sin embargo su presencia
comunica al agua un sabor astringente, opalescencia y depósitos similares a la
arena, por lo cual su contenido debe limitarse.
Cobre. Este elemento puede
encontrarse en forma natural en las aguas pero raramente en concentraciones
superiores a 1 mg/l. Su presencia en el agua es conveniente para el metabolismo
humano y ocasionalmente es usado para controlar la proliferación de algas. Sin
embargo produce sabor astringente y color al agua, favorece la corrosión de
tuberías, conexiones y utensilios de aluminio y Zinc y puede originar problemas
de sabor.
Nitratos. La presencia de
nitratos no es extraña, especialmente en aguas de poso que pueden recibir
infiltraciones de tanques céticos, ganadería, etc.. Un contenido de nitrato
mayor de 10 mg/l, puede ocasionar en los niños lactantes una enfermedad llamada
metahemoglobinemia que impide la oxigenación de la sangre. El nitrógeno en
forma de nitritos, tiene una toxicidad mayor que afecta al hombre y es por
estos efectos adversos que su contenido debe ser vigilado en el agua de
consumo.
Fluoruros. Esta plenamente
establecido que el contenido natural de flúor, dentro de ciertos limites,
resulta benéfico para los niños que están desarrollando el esmalte dental, pues
la incorporación de este Ion en al apatita, sustancia que es el principal
componente del esmalte, forma el compuesto flúor apatita que es muy
resistente a los ácidos protegiendo la dentadura contra la caries. Si el
contenido de flúor excede el límite, el esmalte dental puede adquirir unas
manchas color marrón permanente, llamadas fluorosis y si es inferior no ejerce
protección contra la caries. Muchos países, entre ellos Colombia, han adoptado
programas de adición de flúor en las aguas de consumo, practica que se llama
floración; si por el contrario el contenido natural de flúor es alto, este se
remueve mediante un proceso que recibe el nombre de desfloración. El contenido
benéfico de flúor, es inversamente proporcional al promedio máximo anual de la
temperatura ambiente de cada localidad.
Sustancias tóxicas.
Existe un grupo de contaminantes inorgánicos deletéreos, cuya presencia en el
agua por encima de ciertos valores
admisibles tiene reconocido efecto
negativo en la salud humana. Dicho grupo presenta las mayores dificultades, ya
que los métodos convencionales de tratamiento pueden no ser efectivos para la
remoción de algunos de ellos, y en ciertos casos, es mas recomendables buscar
fuentes alternas que no los contengan. Sin embargo, los contaminantes
inorgánicos que afectan la salud generalmente no están presentes en forma
natural en concentraciones tales que hagan necesaria su remoción. Los
principales de estos elementos, así como sus características, son los
siguientes:
Arsénico. Es un metaloide que
esta en muchas partes de la naturaleza y puede ser aguda o crónicamente tóxico
para el hombre.
•Bario.
Es un elemento altamente tóxico y causa serios trastornos cardiacos, basculares
y nerviosos.
•Cadmio.
Es potencialmente tóxico y su digestión tiene efectos acumulativos en el tejido
del hígado y los riñones.
•Cianuro.
No es común encontrarlo en el agua natural, sin embargo su presencia es tóxica.
•Mercurio.
Es tóxico para el hombre en las formas aguda y crónica. Este puede ingerirse
directamente con el agua o a través de pescado que lo ha acumulado en su
organismo.
•Plata.
Este elemento es uno de los mas escasos en las aguas naturales. Todos los
estudio que sobre el y sus posibles efectos se han hecho se encuentran en la
fase preliminar, pero se ha comprobado que produce un descoloramiento
permanente e irreversible de la piel, los ojos y las membranas mucosas.
•Cromo.
Es un elemento muy escaso en las aguas naturales, siendo su presencia un
indicador de contaminación industrial generada por establecimientos de cromado
electrolítico, o de equipos de recirculación de agua en los que el cromo se
utiliza como enlucido y para el control de la corrección.
•Plomo.
Este elemento puede provocar en el hombre intoxicaciones agudas o crónicas. Por
el avance de la tecnología se esta actualmente mas expuesto a su contaminación.
Las cantidades que se pueden encontrar en las aguas naturales varían
notoriamente, detectándose desde trazas hasta cantidades que superan los
limites establecidos. El contacto del agua de tipo ácido y blanda con tuberías
y accesorios de plomo, puede contribuir al incremento del contenido de este.
Pesticidas. Bajo este nombre
genérico se agrupa una gran parte de compuestos inorgánicos, orgánicos
naturales y orgánicos sintéticos, que se utilizan con variados propósitos en
las labores agrícolas, tales como insecticidas, fungicidas, algicidas,
matamalezas y herbicidas. Dentro de estos productos se pueden mencionar como
los más comunes, los hidrocarburos clorados, carba motos, órgano fosforado y
clorofenolados, existiendo cientos de marcas de diferentes laboratorios. Los
efectos tóxicos de los plaguicidas sobre la salud humana difieren dependiendo
de su naturaleza química, pues mientras algunos se acumulan en los tejidos,
otros son metabolizados. Los pesticidas pueden contaminar el agua superficial
directamente en las labores de rociado, preparación de las soluciones a aplicar
a los cultivos o de una manera indirecta, mediante la escorrentía en época de
lluvias; así mismo, pueden contaminar los acuíferos y por consiguiente las
aguas subterráneas.
Características microbiológicas
La microbiología es la ciencia que estudia de
los microorganismos y sus actividades, a través del conocimiento de su forma,
estructura, reproducción, fisiología, metabolismos e identificación.
Clasificación de los microorganismos
Es difícil establecer una clasificación de los
microorganismos ya que estos adolecen de características morfológicas definidas
y de mecanismos sexuales de reproducción que son empleados en la clasificación
por las ciencias botánicas y zoológicas.
Para obviar esta dificultad, el zoólogo alemán E. H. Haeckel propuso en
1866 el reino de los protistas, en el cual se incluyen como mas representativos
las bacterias, las algas, los hongos y los protozoos. Los protistas se
subdividen en protistas inferiores, que incluyen las algas verde azuladas y las
bacterias; y en protistas superiores que incluyen los hongos, los protozoos y
las algas, excepto las verde azuladas. La figura muestra las principales formas
de vida, incluyendo los animales y las plantas.
Problemas
causados por los microorganismos en los abastecimientos de agua. El agua
constituye un medio ecológico apto para la vida de una gran cantidad de microorganismos,
los cuales tienen una estricta dependencia con las características de la misma,
entre las que se pueden citar la temperatura, el P.H., el color, la tensión
superficial y la cantidad de sales minerales y gases disueltos.
• Parasitismo.
El parásito es un organismo que se nutre a expensas de un huésped vivo, vegetal
o animal, siendo algunos de ellos patógenos, esto es, que causan enfermedad.
Entre los organismos que han sido considerados como causantes de brotes de
enfermedades relacionados con la vida hídrica, es decir que el agua constituye
su medio de transmisión, están las bacterias, los virus y los protozoarios.
• Las baterías son organismos microscópicos
mono celulares, de las cuales miles de especies diferentes. Dentro del tipo
patógeno la más común es la salmonera, la cual produce la fiebre paratifoidea y
tifoidea, cuya fuente de infección son las heces y la orina de personas
infectadas que se propagan a través de alimentos y del agua. Otra bacteria
importante es la Escherichia coli del tipo entero patógeno, que produce
gastroenteritis, atacando con mayor frecuencia niños menores de un año y que se
constituye en una de las principales causas de defunción de infantes en
Colombia. Unos de los vehículos principales que contribuyen a la diseminación
de esta enfermedad es el agua, la cual transporta las heces de personas
infectadas.
• Los virus son parásitos obligados o
patógenos del hombre, de los animales y de las bacterias y por su tamaño
diminuto atraviesan los filtros de las plantas de tratamiento. Producen
enfermedades como la hepatitis infecciosa, la cual se trasmite a partir de las
heces y la sangre de personas portadoras, a través del consumo de agua y
alimentos que han sido contaminados por el virus de la hepatitis A. otros tipos
como el enterovirus, producen gastritis, anomalías al corazón, meningitis,
parálisis, etc.; el rotavirus produce gastroenteritis y diarreas infantiles y
el adenovirus, infecciones respiratorias, conjuntivitis y otras.
• Los protozoarios son animales mono
celulares; el mas conocido es la entamaba historietica o amiba, la cual produce
la amibiasis que ataca al colon. El agente infeccioso habita en el ser humano
infectado, la fuente de infección son los quistes contenidos en las heces, y el
agua es un trasmisor. Otros protozoarios importantes son el balantadium-coli,
que produce disentería y la guardia lambia, la cual produce gardiasis, que
ataca más frecuentemente la población infantil.
• Toxicidad.
Entre los compuestos tóxicos que se pueden encontrar eventualmente en las aguas
de abastecimiento, están aquellos elaborados por la actividad biológica de las
algas, bacterias y plantas superiores. Entre las algas se tiene el caso de las
verde azules; aunque son raros y discutidos los casos de efectos tóxicos o
fisiológicos en el hombre, más que todo se han presentado casos de
envenenamiento de ganado.
•Sabor
y olor. Las algas constituyen una de las principales causas de sabor y olor
desagradables en las aguas de abastecimiento. Sin entrar en detalle del tipo de
organismo, cuando las algas están en concentraciones elevadas se produce un
olor a pescado; el olor séptico es característico de las algas verdes; algunos
otros tipos comunican al agua un sabor dulce, amargo o a moho. Adicionalmente,
muchas algas dan un sabor intensificado cuando se aplica cloro al agua.
• Color
y turbiedad. La presencia de microorganismos en el agua ejerce dos tipos de
influencia con respecto a la producción de turbiedad y color. Primero, debido a
su presencia como partículas en suspensión o como productores de pigmentos
solubles, y segundo, indirectamente por la interferencia que causan en los
procesos, ya sea por alteración del P.H., aumento de lodos sedimentados u
obstrucción de los filtro.
Los
enteros cocos intestinales se excretan habitualmente en las heces humanas y de
otros animales de sangre caliente. Algunas especies de este grupo también se
han detectado en suelos, en ausencia de contaminación fecal. Hay
concentraciones altas de entero cocos intestinales en las aguas residuales y en
los medios acuáticos contaminados por aguas residuales o por residuos humanos o
animales.
Propiedades del agua residual
Origen de las aguas residuales
Las
aguas residuales, entonces, tienen diversos orígenes (e.g. doméstico,
industrial, pecuario, agrícola, recreativo) que determinan sus disímiles
características. Las aguas residuales pueden clasificarse de la siguiente
manera:
- Agua Residual
Doméstica (ARD): residuos líquidos de viviendas, zonas residenciales,
establecimientos comerciales o institucionales. Estas, además, se pueden
subdividir en:
·
Aguas Negras: aguas que
transportan heces y orina, provenientes del inodoro.
·
Aguas Grises: aguas
jabonosas que pueden contener grasas también, provenientes de la ducha, tina,
lavamanos, lavaplatos, lavadero y lavadora.
- Agua Residual
Municipal o Urbana (ARU): residuos líquidos de un conglomerado urbano;
incluye actividades domésticas e industriales y son transportadas por una
red de alcantarillado.
- Agua Residual
Industrial (ARI): residuos líquidos provenientes de procesos productivos
industriales, que incluso pueden tener origen agrícola o pecuario.
Características fisicoquímicas de las aguas
residuales
Una
cuidadosa y completa caracterización de las aguas residuales que pretenden ser
tratadas, es fundamental para asegurar el éxito de la depuradora. El fracaso de
la mayor parte de las depuradoras (al menos las conocidas por este autor)
incluyendo la PTAR de una de las ciudades más importantes del país, obedece a
una mala caracterización de las aguas, ya que impide seleccionar correctamente
los tratamientos y aplicar criterios adecuados para el diseño.
·
Materia orgánica: es la fracción más
relevante de los elementos contaminantes en las aguas residuales domésticas y
municipales debido a que es la causante del agotamiento de oxígeno de los
cuerpos de agua. Está formada principalmente por CHONS (Carbono, Hidrógeno,
Oxígeno, Nitrógeno y Azufre) constituyendo las proteínas (restos de origen
animal y vegetal), los carbohidratos (restos de origen vegetal), los aceites y
grasas (residuos de cocina e industria) y los surfactantes (detergentes).
Tabla 2.
Principales productos de la descomposición de la materia orgánica
Tipo de materia orgánica
|
Tipo de descomposición
|
|
Aeróbica
|
Anaeróbica
|
|
Nitrogenada
|
Nitratos
(NO3=), anhídrido carbónico (CO2), agua (H2O),
sulfatos (SO4=)
|
Mercaptanos,
índoles, escatol, ácido sulfhídrico (H2S), cadaverina y patrocina.
|
Carbonácea
|
Anhídrido
carbónico (CO2), agua (H2O)
|
Anhídrido
carbónico (CO2), gas metano (CH4), gas hidrógeno (H2),
ácidos, alcoholes y otros.
|
·
Oxígeno disuelto: Es un parámetro
fundamental en los ecosistemas acuáticos y su valor debería estar por encima de
los 4 mg/L para asegurar la sobrevivencia de la mayor parte de los organismos
superiores. Se usa como indicador de la contaminación o, por decirlo así, de la
salud de los cuerpos hídricos. Para el correcto funcionamiento de los
tratamientos aerobios de las aguas residuales, es necesario asegurar una
concentración mínima de 1 mg/L.
·
Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO): es
una medida indirecta de la cantidad de materia orgánica contenida en una
muestra de agua, determinada por el consumo de oxígeno que hacen los
microorganismos para degradar los compuestos biodegradables. Se evalúa
analíticamente incubando una muestra con microorganismos por 5 días a 20 °C,
tiempo después del cual se lee la concentración final de oxígeno y se compara
con la inicial; esta prueba es conocida como DBO5 o DBO
estándar. También se hacen, eventualmente, pruebas a 7 días (DBO7) y
a 20 días (DBO última - DBOu o total – DBOt). Para
las aguas residuales domésticas, se estima que:
DBO5 ≈ 0,75 DBOu
Una
curva característica de la DBO evidencia que a los 5 días se ha degradado cerca
del 70% de la materia orgánica y que a partir del día 10 ésta curva se hace
asintótica.
Demanda
Química de Oxígeno (DQO): es también una
medida indirecta de la cantidad de materia orgánica contenida en una muestra. A
diferencia de la DBO, esta prueba emplea un oxidante fuerte (bicromato de
potasio – K2Cr2O7) en un medio ácido (ácido
sulfúrico – H2SO4) en vez de microorganismos. Para el
control de una depuradora, este método se prefiere sobre el de la DBO, debido a
que el resultado de la DQO se obtiene en unas 3 horas y con un error mucho
menor que la DBO obtenida a los 5 días.
La
relación entre la DQO y la DBO es usada para estimar la biodegradabilidad de un
vertido así:
DQO/DBO ≥ 5
(No biodegradable)
DQO/DBO ≤ 1,7
(Muy biodegradable)
Para un
ARD, esta relación oscila entre 2,0 y 2,5.
Tanto
la DQO como la DBO se emplean para determinar la calidad del agua o la carga
contaminante de un vertido, para diseñar las unidades de tratamiento biológico
y para evaluar y/o controlar la eficiencia de los tratamientos.
·
Sólidos: La materia orgánica se presenta, a
menudo, en forma de sólidos. Estos sólidos pueden ser suspendidos (SS),
disueltos (SD), los que también pueden ser volátiles (SV), los cuales se
presumen orgánicos, o fijos (SF) que suelen ser inorgánicos. Parte de los
sólidos suspendidos pueden ser también sedimentables (SSed).
·
Potencial
de hidrógeno (pH): tiene importancia en
el control de los procesos biológicos del tratamiento de las aguas residuales
(TAR). La mayoría de los microorganismos responsables de la depuración de las
aguas residuales se desarrollan en un rango de pH óptimo entre 6,5 y 8,5
unidades.
·
Nitrógeno: es el componente principal de las proteínas y es un
nutriente esencial para las algas y bacterias que intervienen en la depuración
del agua residual. Puede presentarse en forma de nitrógeno orgánico (presente
en las proteínas), nitrógeno amoniacal (producto de la descomposición del
nitrógeno orgánico) y formas oxidadas como nitritos y nitratos. Valores
excesivamente altos de nitrógeno amoniacal (>1500 mg/L) se consideran
inhibitorios para los microorganismos responsables del TAR.
·
Fósforo: es, junto con el nitrógeno, un nutriente esencial para
el crecimiento de los microorganismos. No obstante, valores elevados pueden
causar problemas de hipereutrofización en los cuerpos de agua loticos (e.g. lagos,
embalses, lagunas).
Características microbiológicas de las
aguas residuales
Un
vertido de aguas residuales aporta una gran cantidad de materia orgánica que
sirve de alimento para hongos y bacterias encargados de la mayor parte de su
descomposición. Finalmente, los protozoos ciliados se alimentan de las
bacterias, puliendo u optimizando el tratamiento del agua.
·
Bacterias: son los principales
responsables de la degradación y estabilización de la materia orgánica
contenida en las aguas residuales. Su crecimiento óptimo ocurre a pH entre 6,5,
y 7,5. Algunas de las bacterias son patógenas, como la Escherichia coli, indicador de
contaminación de origen fecal.
·
Hongos: predominan en las aguas residuales
de tipo industrial debido que resisten muy bien valores de pH bajos y la
escasez de nutrientes.
·
Protozoos: en especial los
ciliados, se alimentan de bacterias y materia orgánica, mejorando la calidad
microbiológica de los efluentes de las PTAR.
·
Actinomicetos: son bacterias
filamentosas conocidas por causar problemas en reactores de lodos activados,
generando la aparición de espumas (foaming) y pérdida de
sedimentabilidad del lodo, hinchamiento o bulking filamentoso,
incrementando los sólidos del efluente y la disminución de la eficiencia del
TAR. Uno de los actinomicetos más recurrente en los reactores es la Nocardia.
CARACTERÍSTICAS DE LOS VERTIMIENTOS
-
Caudal de vertimiento
-
Número de puntos de vertimiento
-
Forma de vertimiento, continuo o intermitente
-
Coordenadas planas del punto de vertimiento
-
Ubicación con respecto a la planta de tratamiento
-
Caracterización físico – química y bacteriológica, incluyendo el aforo del
caudal del vertimiento.
Vertimiento. Descarga
final a un cuerpo de agua, a un alcantarillado o al suelo, de elementos,
sustancias o compuestos contenidos en un medio líquido.
El vertedero hidráulico o aliviadero es una estructura hidráulica destinada
a permitir el pase, libre o controlado, del agua en los escurrimientos
superficiales; siendo el aliviadero en exclusiva para el desagüe y no para la
medición. Existen diversos tipos según la forma y uso que se haga de ellos, a
veces de forma controlada y otras veces como medida de seguridad en caso de
tormentas en presas
Vertimiento puntual. El
que se realiza a partir de un medio de conducción, del cual se puede precisar
el punto exacto de descarga al cuerpo de agua, al alcantarillado o al suelo.
Es
aquel vertimiento realizado en el punto fijo directamente o a través de un
canal al recurso hídrico.
Vertimiento no puntual. Aquel en
el cual no se puede precisar el punto exacto de descarga al cuerpo de agua o al
suelo, tal es el caso de vertimientos provenientes de escorrentía, aplicación
de agroquímicos u otros similares.
Aquellos
en el cual no se puede precisar el punto exacto de descarga al recurso.
CLASIFICACIÓN
Los
vertederos pueden ser clasificados de varias formas:
·
Por su localización en relación a la
estructura principal:
·
Vertederos frontales
·
Vertederos laterales
·
Vertederos tulipa;
este tipo de vertedero se sitúa fuera de la presa y la descarga puede estar
fuera del cauce aguas abajo. (Vertedero
tulipa descargando agua)
·
desde el punto de
vista de los instrumentos para el
control del caudal vertido:
·
Vertederos libres,
sin control.
·
desde el punto de
vista de la pared donde
se produce el vertimiento:
·
desde el punto de
vista de la sección por
la cual se da el vertimiento:
·
Rectangulares
·
Trapezoidales
·
Triangulares
·
Circulares
·
Lineales, en estos el
caudal vertido es una función lineal del tirante de agua sobre la cresta
·
desde el punto de
vista de su funcionamiento,
en relación al nivel aguas abajo:
·
Vertedero libre, no
influenciado por el nivel aguas abajo
·
Vertedero ahogado
·
desde el punto de
vista de su función principal
·
Descarga de demasías,
permitiendo la salida del exceso de agua de las represas, ya sea en forma
libre, controlada o mixta, en este caso, el vertedero es también conocido como
aliviadero. Estas estructuras son las encargadas de garantizar la seguridad de
la obra hidráulica como un todo;
·
Como instrumento para
medir el caudal, ya sea en forma permanente, en cuyo caso se asocia con una medición
y registro de nivel permanente, o en una instalación provisional, para aforar
fuentes, o manantiales;
·
Como estructura
destinada al mantenimiento de un nivel poco variable aguas arriba, ya sea en un
río, donde se quiere mejorar o garantizar la navegación independientemente del
caudal de este; o en un canal de riego donde se quiera garantizar un nivel poco
variable aguas arriba, donde se ubica una toma para un canal derivado. En este
caso se trata de vertederos de longitud mayor que el ancho del río o canal. La
longitud del vertedero se calcula en función de la variación de nivel que se
quiere permitir;
·
Como dispositivo para
permitir la salida de la lámina superficial del agua en decantadores en plantas
potabilizadoras de agua;
·
Como estructuras de repartición
de caudales.
·
Como estructura
destinada a aumentar la aireación (oxigenación) en cauces naturales
favoreciendo de esta forma la capacidad de autodepuración de sus aguas. En este
caso se trata siempre de vertederos de paredes gruesas, más asimilables asaltos
de fondo.
LAS NORMAS APLICABLES EN COLOMBIA PARA EL AGUA POTABLE
·
DECRETO 475
DE 1998
Quienes prestan el
servicio al público de acueducto son los responsables del cumplimiento de las
normas de calidad del agua potable establecidos.
RESOLUCIONES
REGLAMENTARIAS:
·
numero 0811 (5 marzo
de 2008)
·
Resolución 2115
Por medio de la cual
se señalan características instrumentos básicos y frecuencias del sistema de
control y vigilancia para la calidad del agua para consumo humano.
·
DECRETO 1575 DEL 2007
Por el cual se
establece el sistema para la protección y control de la calidad del agua para
consumo humano.
·
NORMA TÉCNICA
COLOMBIANA 813
LEYES AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO BASICO
NORMA
|
TEMA
|
Principios fundamentales sobre prevención y control de la
contaminación del aire, agua y suelo
|
|
Código Sanitario
|
|
Conservación y protección del recurso agua
|
|
Creación del Ministerio del Medio Ambiente.
|
|
Regulación de los Servicios Públicos Domiciliarios.
|
|
Planes de Ordenamiento Territorial
|
|
Ahorro y uso eficiente del agua.
|
|
recursos y competencias del SGP
|
|
Plan Nacional de Desarrollo 2006 – 2010
|
|
Distribución del SGP
|
|
Comparendo ambiental generación de residuos sólidos
|
|
Plan Nacional de Desarrollo 2010-2014
|
DECRETOS AGUA
POTABLE Y SANEAMIENTO BASICO
NORMA
|
TEMA
|
Código nacional de los recursos naturales renovables RNR y no
renovables
|
|
| Decreto 1449 de 1977 |
Disposiciones sobre conservación y protección de aguas, bosques, fauna
terrestre y acuática
|
| Decreto 1541 de 1978 |
Otorgamiento de concesiones y vertimientos
|
| Decreto 2857 de 1981 |
Ordenación y protección de cuencas hidrográficas
|
| Decreto 2858 de 1981 |
aprovechamiento de aguas con destino a la formulación de proyectos de
riego
|
Residuos Sólidos.
|
|
Reglamenta parcialmente la Ley 09 de a 1979 sobre potabilización y
suministro de agua para consumo humano
|
|
Usos del agua y residuos líquidos, Normas de vertimientos de residuos
líquidos.
|
|
Define la licencia ambiental
|
|
Reglamenta la licencia ambiental y otros permisos
|
|
Prestación del servicio público domiciliario de aseo.
|
|
Fondo de Solidaridad y Redistribución de Ingresos
|
|
| Decreto 901 de 1997 |
Tasas retributivas por vertimientos líquidos puntuales a cuerpos de
agua
|
Normas sobre calidad del agua potable.
|
|
reglamenta la Ley 142 de 1994,
|
|
Residuos sólidos
|
|
Plan de Gestión Integral de Residuos sólidos
|
|
Tasas por uso
|
|
Subsidios y contribuciones SGP AAA
|
|
Tasas por uso
|
|
Disposición final de residuos sólidos
|
|
Control de calidad de agua para consumo
|
|
Recursos del SGP
|
|
Adopción de medidas recursos del SGP
|
|
Monitoreo, seguimiento y control recursos SGP
|
|
Montos comprometidos del SGP AAA
|
|
Procedimiento de giro del SGP de AAA
|
|
Planes Departamentales de Agua y Saneamiento
|
|
Déficit de cobertura AAA
|
|
Actividades de monitoreo y seguimiento
|
|
Certificación de Población y
coberturas de APSB
|
|
Supresión de la Unidad Administrativa Especial
|
|
Certificación de Distritos y Municipios
|
|
Certificación de Distritos y Municipios
|
|
Asignación total de SGP de AAA
|
|
Medida correctiva de asunción temporal de competencia
|
|
Asunción temporal de competencia
|
|
Desertificación recursos del SGP de AAA
|
|
Actividades de monitoreo, seguimiento y control integral APSB
|
|
Certificación Anual de Distritos y Municipios
|
|
Decreto 3571 de 2011
|
|
Componente ambiental de los PDA
|
LINK DEL PODCA
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