INFORME DE LA VISITA A LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE SEDAPAL –

LA ATARJEA

RESUMEN

El presente documento recoge las observaciones hechas en la visita a la planta central de

tratamiento de agua potable “La atarjea” – SEDAPAL, en la ciudad de Lima. Se detallan cada uno de

los procesos y operaciones aplicadas así como las estructuras que componen la planta.

OBJETIVO

– La visita tiene por objeto complementar los conceptos teóricos realizados en clase en la planta

de tratamiento de agua de la ATARJEA.

– Conocer los diferentes procesos que tiene la Planta de Tratamiento de la Atarjea, tales como:

Captación, Floculación, Decantación, sedimentación.

DE LA VISITA:

La visita se realizo el día 23 de Febrero del 2012

DESCRIPCIÓN DE LA CIUDAD

Lima es la ciudad capital del Perú. Se encuentra situada en la costa central del país, a orillas del

océano Pacífico, conformando una extensa y populosa área urbana conocida como Lima

Metropolitana, flanqueada por el desierto costero y extendida sobre los valles de los ríos Chillón,

Rímac y Lurín. En 2011, Lima Metropolitana contaba con más de 8,5 millones de habitantes, el 30%

de la población peruana, cifras que la convierten en la ciudad más poblada del país.

Se le considera como el centro político, cultural, financiero y comercial del país. A nivel

internacional, la ciudad ocupa el quinto lugar dentro de las ciudades más pobladas de América

Latina y el Caribe y es una de las treinta aglomeraciones urbanas más pobladas del mundo. Por su

importancia geoestratégica, ha sido definida como una ciudad mundial.

DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA SEDAPAL

La empresa de Servicio de Agua Potable y Alcantarillado de Lima conocido por sus siglas actuales

como SEDAPAL, es una empresa estatal de derecho privado, íntegramente del Estado, constituida

como sociedad anónima a cargo del Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento, con

autonomía técnica, administrativa, económica y financiera. Fue creada mediante el decreto

legislativo Nº 150 en el año 1981.El ámbito de responsabilidad de brindar los servicios se modifico

con la ley Nº 28696 en el año 2006 pasando a brindar sus servicios no solo a lima metropolitana sino

también a la provincia constitucional del Callao.

Los niveles de exigencia y de supervisión que se cumplen actualmente para ofrecer agua potable de

calidad a la ciudad de Lima, han posibilitado que SEDAPAL tenga la certificación ISO 9002 en la

Gestión de la Calidad para las Plantas de Tratamiento de Agua en La Atarjea.

Misión de la Empresa

“Contribuir al mejoramiento de la calidad de vida de la población de Lima y Callao, administrando

eficientemente el recurso agua, recolección, disposición final de aguas servidas y re-uso de las

mismas, preservando el medio ambiente”.

Visión de la Empresa

“Ser líderes, en Latinoamérica, en servicios de agua y alcantarillado”

Productos

Lo que brinda en si SEDAPAL no son productos concretos dado que el agua es de todos, la

empresa se dedica a otorgar servicios, los cuales mencionaremos seguidamente:

• Servicio de agua potable

Consta de un sistema de producción que comprende:

• Captación, almacenamiento y conducción de agua cruda.

• Tratamiento y conducción de agua cruda.

• Tratamiento y conducción de agua tratada.

Y a la vez con un sistema de distribución que comprende:

• Almacenamiento, redes de distribución y dispositivos de entrega de usuario.

• Conexiones domiciliarias inclusive la medición, pileta publica, unidades sanitarias.

• Servicio de alcantarillado sanitario y pluvial.

Está constituido por tres sistemas:

• Sistema de recolección, que comprende: conexiones domiciliarias., sumideros, redes y

emisores.

• Sistema de tratamiento y disposición de aguas servidas.

• Sistema de recolección y disposición de aguas de lluvias.

• Servicio de disposición sanitaria de excretas, sistema de letrinas y fosas sépticas.

• Acciones de protección del medio ambiente, vinculadas a los proyectos que ejecuta para

el cumplimiento se su actividad principal que es el de servicio de agua potable.

Producción

Una vez que se capta as aguas del rio Rímac se realiza un proceso de depuración a fín de ceñirse

a lo expresado por INDECOPI. El agua captada sigue el proceso primero de desarenadores y

precloración para luego ser instalados en dos embalses reguladores (decantación, filtración y

cloración), para luego pasar a los depósitos de regulación que son lo que se distribuyen finalmente a

Lima y Callao mediante sistemas de redes primarias, que consisten en una red de tuberías cuyos

diámetros varían de 350mma 1800 mm, redes secundaria¸ que comprende tuberías con un diámetro

menor al 350 mm, cámaras de bombeo y reservorios.

DESCRIPCION DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO

En la antigüedad, Lima era abastecida por los manantiales que se encontraban en la zona de La

Atarjea, esta zona se encuentra ubicada a orillas del rio Rímac, a 6km de la plaza mayor de lima y al

pie de los cerros Santa Rosa y Quiroz, en un terreno de 120 ha.

Con el transcurrir del tiempo, este tipo de aprovechamiento de las aguas ha resultado insuficiente,

haciéndose necesario la utilización de las aguas superficiales del Rio Rímac, construyéndose para

ello las primeras instalaciones de tratamiento de agua superficial.

Estas instalaciones ha ido transformándose y ampliándose hasta convertirse en las plantas de

Tratamiento de agua mas grandes del País.

Actualmente la moderna planta de Sedapal capta en ambas márgenes del río Rimac 15 a 20 metros

cúbicos de agua por segundo, la misma que es tratada a lo largo de 11 etapas que tienen como

producto final agua potable con certificación ISO 9002 y de acuerdo a los estándares y normas

internacionales.

Sin embargo, Sedapal ha identificado 175 focos de contaminación a lo largo de los 145 kilómetros

del río, lo que hace que el proceso de potabilización sea minucioso para obtener resultados

esperados.

Mediante un sistema de distribución, el agua potable llega a siete millones de limeños a través de

una red de de más de diez mil kilómetros de tuberías enterradas en la ciudad. Desde la planta de la

Atarjea existen 550 kilómetros de líneas de distribución primaria, grandes tuberías que permitirán a

las lineas de conexión secundaria llevar el agua a cada uno de los usuarios.

IDENTIFICACIÓN DE LAS ESTRUCTURAS, PROCESOS Y OPERACIONES UNITARIAS EN LA

PLANTA

La captación de aguas para la planta visitada es del rio Rímac, cuyo problema principal problema es

la variación de caudal a la que esta sujeta las aguas de este río y a las variaciones que presenta en

cuanto a calidad.

Las variaciones principales se deben a las épocas de estiaje y escorrentía, que ocurren en los

meses de enero – marzo, donde el caudal se incrementa enormemente; y de abril – diciembre en

donde presenta sus mínimos caudales.

Con respecto a la calidad, se produce un deterioro en cuanto a la turbiedad, pero aumenta la

concentración de metales disueltos (provenientes principalmente de los centros mineros ubicados en

los Andes).

Sus principales parámetros son:

En épocas de avenidas se tiene una turbidez de 500-10000 UNT, donde se puede alcanzar picos de

15000 o 20000 UNT cuando se producen los “huaycos”.

En épocas de estiaje se tienen turbiedades menores de 50 UNT.

El caudal en épocas de avenidas es aproximadamente de 50 m3/s.

En épocas de estiaje el caudal es de 12 m3/s

Para evitar la variación y tener la suficiente cantidad de caudal en épocas de estiaje, SEDAPAL tiene

los proyectos de ampliación del caudal del río Rímac (Marca II y Marca III) con lo que se asegura

una cobertura aproximada del 98% en la ciudad de Lima.

El proceso de la planta se puede resumir en: captación, pre - tratamiento y un tratamiento en planta.

En esta sección se describirán las operaciones y procesos unitarios que se llevan a cabo en la

planta de tratamiento la Atarjea.

1. LA CAPTACION

Existen 2 Bocatomas, ubicadas en las márgenes izquierda y derecha del rio,

inmediatamente aguas arriba de las compuertas de sector.

Bocatoma 1: capta hasta: 15m3/s

Bocatoma 2: capta hasta: 20m3/s

Estás Bocatomas están equipadas con rejillas, de 2 pulg de espesor, para la separación del

material flotante y de arrastre.

También para captar se cuenta con 7 compuertas radiales que sirven para el represamiento

del agua, que derivan el agua hacia las bocatomas que tienen 3 ventanas de captación

respectivamente.

Antes de llegar al represamiento se tiene un medidor de caudales, que sirve para asegurar

una cantidad de agua necesaria para la planta, asimismo el limite de turbiedad debe ser de

10000 UNT, también se monitorea el PH.

Las rejas están colocadas verticalmente para aumentar el área de contacto, la limpieza de

estas rejas es manual.

Cuando la turbiedad es alta en periodos de “huaicos” se agrega el polímero para aglomerar

las partículas en suspensión, que permiten la sedimentación en los desarenadores y

estanques reguladores originándose una remoción significativa de turbiedad.

2. PRETRATAMIENTO

En esta etapa el agua pasa por los siguientes procesos:

a. DESARENADORES

El agua que se capta en la margen izquierda, es conducida por una tubería de 2.40m

de diámetro y 700m de longitud entre la bocatoma y los Desarenadores.

En la derecha, el agua captada pasa bajo el cauce del río por un sifón invertido, siendo

conducido a los desarenadores por una tubería de 3.0m de diámetro y 430 m de

longitud.

En los extremos finales de los conductos hacia cada una de las baterías de

desarenadores, se tiene dos baterías de 12 unidades cada una. En estas unidades se

produce la separación natural de la arena por acción de la gravedad y la disminución de

la velocidad del agua, a lo largo de los 35 m de longitud.

En los meses en donde la turbiedad baja no hay arenas, no hay material sedimentable,

se encuentra más partículas coloidales. Estos sedimentadores siguen el principio de

sedimentación simple, es decir por gravedad y los coloides no van a precipitar. Por lo

que en estas épocas del año, estas unidades no remueven turbiedad y sólo están como

unidades de paso.

El tratamiento en los desarenadores varía entre 15 a 20 minutos.

También se le adicionan polímeros aniónicos, que ayudan en el proceso de

sedimentación, esto cuando la turbidez supera las 20000 UNT, la dosificación se da por

medio de bombas dosificadoras.

b. PRECLORACION

Antes que ingrese el agua al estanque regulador se aplica cloro liquido en cantidad

suficiente, tiempo de contacto, temperatura y volumen a tratar para los procesos de

desinfección, oxidación y control de olores, lográndose de esta manera reducir las

bacterias.

Se cuenta con una cámara de contacto cloro - agua con un tiempo de contacto de 7

horas, se aplica 3.2 ppm de cloro, esto depende de la demanda, en épocas de estiaje se

usa 1.8 ppm para que nos asegure una remoción del 99.9% de coliformes totales.

La planta de tratamiento cuenta con dosificadores de cloro gaseoso, cloro gas mas agua

impulsada por bombas. Esta solución cloro-agua entra al canal difusor de cloro antes de

ingresar al estanque regulador. Se debe tener bastante cuidado con la adición del cloro,

dado que un exceso de este podría generar una intoxicación a los consumidores.

c. EMBALSES REGULADORES

Existen dos embalses reguladores, el objetivo que tienen es el de almacenar agua para

asegurar la continuidad de la producción de las Plantas durante 15 horas, sin que se

capte agua del río.

Una antigua construida aprovechando unas elevaciones (cerros) de 500000 m3 de

capacidad, que tiene como longitud mayor de 500m y su profundidad máxima de 8.5 m.

La unidad construida más recientemente tiene una capacidad total de 1200000 m3 con

una longitud máxima de 555m y una profundidad máxima de 9.5m.

Estos embalses reguladores, cumplen dos funciones principales: en los meses de

avenidas, cuando el agua viene excesivamente turbia por los huaycos, permite

interrumpir la captación, proporcionando a las plantas, agua más clara y menos

contaminadas.

En los meses de sequía, permiten uniformizar la producción de las plantas, a pesar de

que el rio presenta escasez de agua.

Existen unas boyas para sujetar unas bolsas de Sulfato de Cobre, el cual sirve para

matar las algas.

3. TRATANMIENTO EN PLANTA

Para este tratamiento se cuenta con:

UNIDADES DE TRATAMIENTO CONVENCIONAL PLANTA Nº1

La Atarjea cuenta con unidades de tratamiento convencional, anteriores a 1955, que solo

funcionan ahora como unidades de paso y están conformadas por dosificadores, mezcla

hidráulica, floculadores y sedimentadores que funcionan con gravedad. Ocasionalmente y

en épocas de alta turbiedad, sirven como unidades de pre-tratamiento o acondicionamiento.

Estas unidades están fuera de uso, solo sirven como unidades de paso, por que ahora se ha

optado por las Plantas de tecnología Patentada.

PLANTA PATENTADA DE TECNOLOGIA FRANCESA – PLANTA No 2

Esta es una unidad patentada donde se realizan los procesos de coagulación y decantación,

la unidad de mezcla rápida se da por medio de un vertedero (adición de coagulante) y se

mezcla por la turbulencia que se presenta en esta unidad. Para la dosificación se cuenta con

tanques dosificadores.

a. COAGULACION

En esta etapa se realiza la adición de un coagulante para que reaccione con el coloide para

la formación del floc. Los coloides son elementos muy pequeños, químicamente están entre

la interfase de los iones en solución y los sólidos en suspensión, una de sus propiedades es

que tienen carga negativa, se repelen, son pequeñas y están eternamente suspendidas en

el agua, originando turbiedad, contaminación. Tienen que ser removido con un coagulante,

este reacciona con el coloide ya que con su carga positiva neutraliza la carga negativa del

coloide. Al formar una masa neutra, las fuerzas unen los coloides neutralizados formando

partículas de mayor tamaño llamados flocs (flóculos).

Coagulantes: Se elige en base a Costos y eficiencia. Entre los usados por SEDAPAl

tenemos:

- Sulfato Férrico.

- Ayudantes de Coagulación: polímeros

- Iónicos (Catiónicos y Aniónicos)

La parte activa del coagulante es el ión metálico.

b. DECANTACION

A continuación de la coagulación se pasa a un decantador, en el interior del decantador

existe una cámara, el agua ingresa al decantador a través de una tubería que conecta el

punto de coagulación con la parte central del decantador donde ingresa a la cámara.

Entonces el agua en la parte inferior está como un resorte, esto ocasiona que el manto de

lodos vaya creciendo rápidamente con el aporte de los coagulantes y la mezcla y el contacto

que hacen las pulsaciones, todo esto favorece que el agua que sale por la parte superior sea

de mejor calidad de la que ingresa.

El flujo es ascensional, hay tuberías con orificios perforados en la parte inferior por donde

ingresa el agua, el flóculo por ser más pesado se queda en el fondo y el agua que sale tiene

menos contaminación.

Los flóculos están decantando y se depositan en el fondo de la unidad. El agua por la parte

superior está siendo recolectada a través de una tuberías perforadas (están completamente

cubiertas por agua) para ser transportada a los filtros. En el fondo se forma un manto de

lodos que va creciendo en tamaño con el aporte de los coagulantes con los coloides, estos

se purgan con cierto intervalo de tiempo para evitar que este manto crezca demasiado y

llegue a la superficie. En este mando de lodo, se concentra toda la contaminación (metales

pesados, elementos orgánicos) de tal manera que el agua que llega a la superficie está libre

de estos. El lodo se desecha por la parte inferior, donde existen válvulas que purgan

automáticamente, además pueden ser reguladas, este lodo es llevado a una Planta de

Tratamiento de Lodos (fuera de la Atarjea – 2Km).

Los Decantadores controlan lo siguiente:

- Sistema de pulsaciones.

- Cohesión del manto de lodos.

- Dosis de insumos químicos.

El agua cambia de características, se vuelve de baja turbiedad. Se remueve los químicos

peligrosos, por ejemplo los metales pesados (coagulación – decantación).

c. FILTRACION

Después de la decantación aun existen algunos floculos para ello se debe pasar por la etapa

de filtración con el uso de arena. El agua ingresa por la parte superior. A un metro de

profundidad se encuentra un medio filtrante: arena silícea (resistente al golpe-duro- y al

ataque de ácidos) el cual retiene las partículas remanentes de los decantadores, además,

este medio, está soportado por una loza de fondo o loza de soporte. El agua que pasa por el

medio filtrante y sale por la parte inferior es el que tiene la más baja turbiedad, está libre de

metales pesados, de compuestos orgánicos, y está listo para cloración.

Los poros de este medio filtrante con el tiempo se van saturando, por lo que después de

cierto tiempo se tienen que lavar con agua (a contracorriente) y aire con la ayuda de

compresores y bombas. Se cierra la entrada del agua, se cierra la válvula de filtración.

Existen 2 válvulas: de aire y agua para lavar la arena. El lavado dura 20 minutos.

Inicialmente el aire empieza a burbujear ocasionando una gran turbulencia, mueve la arena,

los granos comienzan a chocar entre sí, las capas de turbiedad adheridos al grano de arena

van a ser removidas y van a formar un agua altamente turbia en la parte superior, el agua

que va a empezar a pasar se encarga de lavar y reemplazar esta agua turbia por agua

limpia; una vez que toda el agua está cristalina culmina el lavado. Esto se hace cada 36h.

A la salida, el agua posee la más baja turbiedad de toda la planta, es un agua cristalina pero

posee bacterias.

En la Planta 1 hay 36 filtros y en la Planta 2 son 22 filtros, con profundidad de 2.50m y arena

1m.

CONCLUSIONES:

La planta de la Atarjea esta cambiando los procesos de tratamiento de sistemas de

tratamiento de gravedad a sistemas patentados.

Las estructuras que funcionan con gravedad, están siendo dejadas de usar, posteriormente

serán remplazadas con tecnología patentada.

Para la dosificación de coagulante se utilizan la turbulencia para la mezcla del coagulante.

La planta de la Atarjea esta automatizada en todos sus procesos, se controlan dichos

procesos automáticamente desde una caseta de control.

El cloro que agregan es líquido, pero siempre cuentan en los cilindros con cloro gas, para

mantener las presiones y de esta manera se pueda dosificar el cloro.

Las plantas de tratamiento con las que cuenta SEDAPAL ofrecen a la comunidad de Lima y

Callao una cobertura del 98% de la ciudad.

Los niveles de exigencia y de supervisión que se cumplen actualmente para ofrecer agua

potable de calidad a la ciudad de Lima, han posibilitado que SEDAPAL tenga la certificación

ISO 9002 en la Gestión de la Calidad para las Plantas de Tratamiento de Agua en La

Atarjea.