Aplicación de las enmiendas de la Ley de Agua Limpia segura a ...
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iUNIVERSIDAD DEL TURABOAPLICACIÓN DE LAS ENMIENDAS DE LA LEY DE AGUA LIMPIA SEGURA ASISTEMAS DE LA AUTORIDAD ACUEDUCTOS Y ALCANTARILLADOSEN PUERTO RICOPorJorge L. Casado CruzB. S., Química, Universidad Interamericana, Recinto MetropolitanoTESISEscue<strong>la</strong> <strong>de</strong> Ciencias y TecnologíaUniversidad <strong>de</strong>l TuraboRequisito Parcial para el grado <strong>de</strong>Maestría en Cienciasen Ciencias Ambientales(Especialidad en Manejo Ambiental)Gurabo, Puerto Ricomarzo, 2007
iiiiUNIVERSIDAD DEL TURABOUna tesis sometida como requisito parcial para el grado <strong>de</strong>Maestría en Ciencias<strong>Aplicación</strong> <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> Enmiendas <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>Ley</strong> <strong>de</strong> <strong>Agua</strong> <strong>Limpia</strong> Segura (SWDA) a Sistemas<strong>de</strong> <strong>la</strong> Autoridad Acueductos y Alcantaril<strong>la</strong>dos, Región EsteJorge L. Casado CruzAprobado:ii
ii©Copyright, 2007Jorge L. Casado Cruz. All Rights Reserved.ii
Dedicatoria1A todo aquel que <strong>de</strong>ci<strong>de</strong> terminar todo aquello que comenzó algún día.A Dios por darme <strong>la</strong> fuerza y el entusiasmo para po<strong>de</strong>r llevar a cabo esteestudio y completar esta meta. A mi familia, <strong>la</strong> cual siempre me ha apoyado y enespecial a mi esposa Dalmarie Mirabal Garay, pues Gracias a <strong>la</strong> seguridad que siempreha puesto en mí, se ha convertido en <strong>la</strong> fuerza y soporte para alcanzar mis metas.iii
Agra<strong>de</strong>cimiento2Le doy Gracias a Dios por permitirme alcanzar este logro. Por darme elentendimiento y <strong>la</strong> salud para po<strong>de</strong>r <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>r este estudio. A todas <strong><strong>la</strong>s</strong> personas queme apoyaron en el transcurso <strong>de</strong> este trabajo y contribuyeron <strong>de</strong> una manera u otra a <strong>la</strong>culminación <strong>de</strong>l mismo para que hoy sea una realidad.Gracias al Ing. Julio H. Correa Flores, Director <strong>de</strong> Cumplimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> RegiónEste <strong>de</strong> <strong>la</strong> Autoridad <strong>de</strong> Acueductos y Alcantaril<strong>la</strong>dos y Director <strong>de</strong> Tesis.Susrecomendaciones e i<strong>de</strong>as fueron útiles en el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> <strong>la</strong> investigación. Suprofesionalismo y disposición, fortalecieron mis i<strong>de</strong>as y resultando en <strong>la</strong> preparación, elprogreso y culminación <strong>de</strong> este trabajo.Gracias al Ing. Roberto Maldonado Negrón, Director <strong>de</strong> Cumplimiento RegiónMetro y Miembro <strong>de</strong>l Comité <strong>de</strong> Tesis. Su paciencia, orientación, el apoyo incondicionaly <strong>la</strong> confianza en mi fueron c<strong>la</strong>ves en el logro <strong>de</strong> mi meta.Gracias a <strong>la</strong> Dra. Teresa Lipsett Ruiz, profesora <strong>de</strong> <strong>la</strong> Universidad <strong>de</strong>l Turabo yProfesor Supervisor, por su apoyo incondicional en los momentos difíciles e instrucción,consejos y sugerencias útiles que fueron c<strong>la</strong>ves en el <strong>de</strong>sarrollo y logro <strong>de</strong> estainvestigación. Gracias por creer en mi capacidad y estar dispuesta en cada momentoque <strong>la</strong> necesité.Un agra<strong>de</strong>cimiento muy especial al personal Area <strong>de</strong> Laboratorio <strong>de</strong> <strong>la</strong> Autoridad<strong>de</strong> Acueductos y Alcantaril<strong>la</strong>do, los operadores <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntas y <strong>de</strong> <strong>la</strong> misma forma alpersonal <strong>de</strong>l Departamento <strong>de</strong> Salud <strong>de</strong> Puerto Rico <strong>de</strong>l Programa <strong>de</strong> <strong>Agua</strong> Potable.Gracias por su ayuda y disponibilidad en <strong>la</strong> facilitación <strong>de</strong> <strong>la</strong> literatura solicitada. Supronta diligencia y acceso contribuyeron en gran manera al logro <strong>de</strong> <strong>la</strong> investigación.¡Que Dios les bendiga siempre!iv 2
Tab<strong>la</strong> <strong>de</strong> Contenido3páginaLista <strong>de</strong> Tab<strong><strong>la</strong>s</strong> ...................................................................................................................viiLista <strong>de</strong> Figuras .................................................................................................................. ixLista <strong>de</strong> Apéndices ............................................................................................................. xiAbstract ..............................................................................................................................xiiExten<strong>de</strong>d Abstract .............................................................................................................xiiiResumen ........................................................................................................................... xvCapítulo Uno: Introducción .................................................................................................. 1Trasfondo <strong>de</strong>l Problema ........................................................................................... 1Problema <strong>de</strong> Estudio................................................................................................ 4Justificación <strong>de</strong>l Estudio ........................................................................................... 4Preguntas <strong>de</strong> Investigación ...................................................................................... 5Hipótesis .................................................................................................................. 6Variables y Definición <strong>de</strong> Términos .......................................................................... 6Capítulo Dos: Revisión <strong>de</strong> <strong>la</strong> Literatura.............................................................................. 10Trasfondo Histórico ................................................................................................ 10Marco Teórico ........................................................................................................ 19Estudios <strong>de</strong> Casos ................................................................................................. 20Marco Legal ........................................................................................................... 44Capítulo Tres: Metodología................................................................................................ 51Área <strong>de</strong> Estudio...................................................................................................... 51Descripción <strong>de</strong> <strong>la</strong> Pob<strong>la</strong>ción o Muestra................................................................... 51Periodo <strong>de</strong>l Estudio ................................................................................................ 51Fuente <strong>de</strong> Datos..................................................................................................... 52Diseño Metodológico.............................................................................................. 52v
4Análisis <strong>de</strong> Datos ................................................................................................... 53Capítulo Cuatro: Resultados y Discusión........................................................................... 97Capítulo Cinco: Conclusiones y Recomendaciones ......................................................... 140Literatura Citada .............................................................................................................. 146Apéndices........................................................................................................................ 154vi 4
Lista <strong>de</strong> Tab<strong><strong>la</strong>s</strong>5páginaTab<strong>la</strong> 3.01. Detalle <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> metas ............................................................................. 55Tab<strong>la</strong> 3.02. Resumen <strong>de</strong> cumplimiento para P<strong>la</strong>nta Filtros Río B<strong>la</strong>nco.................... 79Tab<strong>la</strong> 3.03. Resumen <strong>de</strong> cumplimiento para P<strong>la</strong>nta Filtros Humacao...................... 81Tab<strong>la</strong> 4.01.Tab<strong>la</strong> 4.02.Tab<strong>la</strong> 4.03.Tab<strong>la</strong> 4.04.Tab<strong>la</strong> 4.05.Tab<strong>la</strong> 4.06.Tab<strong>la</strong> 4.07.Datos operacionales 20 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2005, P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> RíoB<strong>la</strong>nco................................................................................................. 108Medidas <strong>de</strong> TOC para el 20 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2005, P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> RíoB<strong>la</strong>nco................................................................................................. 109Datos operacionales el 21 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2005, P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> RíoB<strong>la</strong>nco................................................................................................. 110Medidas <strong>de</strong> TOC el 21 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2005, P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> RíoB<strong>la</strong>nco................................................................................................. 111Data operacional el 22 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2005, P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> RíoB<strong>la</strong>nco................................................................................................. 112Medidas <strong>de</strong> TOC el 22 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2005, P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> RíoB<strong>la</strong>nco................................................................................................. 113Medidas obtenidas para calcu<strong>la</strong>r <strong>la</strong> composición <strong>de</strong> TOC P<strong>la</strong>ntaFiltros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco........................................................................... 114Tab<strong>la</strong> 4.08. Por cientos <strong>de</strong> remoción P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco......................... 115Tab<strong>la</strong> 4.09. Resultados <strong>de</strong> <strong>la</strong> prueba <strong>de</strong> jarra P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco............ 116Tab<strong>la</strong> 4.10.Tab<strong>la</strong> 4.11.Tab<strong>la</strong> 4.12.Tab<strong>la</strong> 4.13.Tab<strong>la</strong> 4.14.Tab<strong>la</strong> 4.15.Datos operacionales <strong>de</strong>l 19 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 2005, P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong>Humacao ............................................................................................ 117Medidas <strong>de</strong> TOC el 19 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 2005, P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong>Humacao ............................................................................................ 118Datos operacionales el 20 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 2005, P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong>Humacao ............................................................................................ 119Medidas <strong>de</strong> TOC el 20 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 2005, P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong>Humacao ............................................................................................ 120Datos operacionales el 23 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 2005, P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong>Humacao ............................................................................................ 121Medidas <strong>de</strong> TOC el 23 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 2005, P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong>vii
Humacao ............................................................................................ 1226Tab<strong>la</strong> 4.16.Medidas obtenidas para calcu<strong>la</strong>r <strong>la</strong> composición <strong>de</strong> TOC P<strong>la</strong>ntaFiltros <strong>de</strong> Humacao............................................................................. 123Tab<strong>la</strong> 4.17. Por cientos <strong>de</strong> composición P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao...................... 124Tab<strong>la</strong> 4.18.Tab<strong>la</strong> 4.19.Resultados <strong>de</strong> TOC y por cientos <strong>de</strong> remoción P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong>Humacao ............................................................................................ 126Niveles <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum <strong>Agua</strong> Cruda Sistema P<strong>la</strong>ntaFiltros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco, según el ICR para 1997 a 98............................ 134viii 6
Lista <strong>de</strong> Figuras7páginaFigura 3.01.Por ciento <strong>de</strong> remoción <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum en <strong><strong>la</strong>s</strong> medidas<strong>de</strong> turbi<strong>de</strong>z en el agua filtrada............................................................... 57Figura 3.02. Esquemático P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco ............................................ 58Figura 3.03. P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco, Naguabo ................................................. 59Figura 3.04. Potencial Rendimiento P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco ............................. 61Figura 3.05. Área <strong>de</strong> los Flocu<strong>la</strong>dores P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco, Naguabo ......... 62Figura 3.06. Área <strong>de</strong> los Sedimentadores P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco, Naguabo.... 63Figura 3.07. Área <strong>de</strong> filtración P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco, Naguabo...................... 64Figura 3.08. Ten<strong>de</strong>ncias <strong>de</strong> Rendimiento P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco..................... 67Figura 3.09. Perfil <strong>de</strong> turbi<strong>de</strong>z, filtro #1, P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco........................ 69Figura 3.10. P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao.................................................................... 71Figura 3.11. Esquemático P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao .............................................. 72Figura 3.12. Potencial rendimiento P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao................................. 74Figura 3.13. Area <strong>de</strong> Flocu<strong>la</strong>ción Tren #1 y #2 P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao............... 75Figura 3.14. Area <strong>de</strong> Sedimentación Tren #1 y #2 P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao ......... 76Figura 3.15. Unidad <strong>de</strong> Filtración Tren #1 P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao ...................... 77Figura 3.16. Unidad <strong>de</strong> Filtración Tren #2 P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao ...................... 77Figura 3.17. Ten<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> rendimiento P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao .......................... 80Figura 3.18. Perfil <strong>de</strong> Turbi<strong>de</strong>z, filtro #4, P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao......................... 82Figura 4.01.Figura 4.02.Figura 4.03.Figura 4.04.Por cientos <strong>de</strong> remoción el 20 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2005, P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> RíoB<strong>la</strong>nco................................................................................................. 108Por cientos <strong>de</strong> remoción el 21 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2005, P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> RíoB<strong>la</strong>nco................................................................................................. 110Por cientos <strong>de</strong> remoción el 22 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2005, P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> RíoB<strong>la</strong>nco................................................................................................. 112La variabilidad <strong>de</strong> TOC en los distintos días, P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong>ix
Río B<strong>la</strong>nco .......................................................................................... 1158Figura 4.05.Figura 4.06.Figura 4.07.Figura 4.08.Por cientos <strong>de</strong> remoción obtenidos el 19 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 2005, P<strong>la</strong>ntaFiltros <strong>de</strong> Humacao............................................................................. 118Por cientos <strong>de</strong> remoción obtenidos el 20 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 2005, P<strong>la</strong>ntaFiltros <strong>de</strong> Humacao............................................................................. 120Por cientos <strong>de</strong> remoción obtenidos el 23 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 2005, P<strong>la</strong>ntaFiltros <strong>de</strong> Humacao............................................................................. 122La variabilidad <strong>de</strong> TOC en <strong><strong>la</strong>s</strong> distintas etapas P<strong>la</strong>ntaFiltros <strong>de</strong> Humacao............................................................................. 125Figura 4.09. Resultados <strong>de</strong> <strong>la</strong> prueba <strong>de</strong> jarras P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao............ 127Figura 4.10. Comparación <strong>de</strong> resultados obtenidos en <strong>la</strong> prueba <strong>de</strong> jarra .............. 127Figura 4.11. Cumplimiento con el promedio anual rotatorio para THM.................... 128Figura 4.12. Cumplimiento con el promedio anual rotatorio para HAA 5 .................. 129Figura 4.13.Figura 4.14.Figura 4.15.Figura 4.16.Cumplimiento con <strong>la</strong> remoción e inactivación <strong>de</strong> log. Giardia <strong>la</strong>mbiacysts en P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco.................................................. 131Cumplimiento con <strong>la</strong> remoción e inactivación <strong>de</strong> log. virus en P<strong>la</strong>ntaFiltros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco........................................................................... 131Cumplimiento con <strong>la</strong> remoción e inactivación <strong>de</strong> log. Giardia <strong>la</strong>mbiacysts en P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao.................................................... 132Cumplimiento <strong>de</strong> remoción e inactivación <strong>de</strong> log. virus en P<strong>la</strong>ntaFiltros <strong>de</strong> Humacao............................................................................. 133Figura 4.17. Sistema Distribución Río B<strong>la</strong>nco ......................................................... 137Figura 4.18. Sistema Distribución Río B<strong>la</strong>nco (Vieques)......................................... 138Figura 4.19. Sistema Distribución Río B<strong>la</strong>nco (Culebra) ......................................... 138x 8
Lista <strong>de</strong> Apéndices9páginaApendice Uno. C<strong><strong>la</strong>s</strong>ificación <strong>de</strong> Bin....................................................................... 154Apendice Dos.Apendice Tres.Caja <strong>de</strong> Herramienta Microbiológica, Opciones, Créditos yCriterios ........................................................................................ 155Caja <strong>de</strong> Herramienta Microbiológica, Opciones, Créditos yCriterios (continuación) ................................................................. 156Apendice Cuatro. Form 6: Standard Monitoring P<strong>la</strong>n................................................. 157Apendice Cinco. Lista <strong>de</strong> Símbolos.......................................................................... 163Apendice Seis. Carta Solicitud Autorización para revisión <strong>de</strong> data <strong>de</strong> AAA ........... 167Apendice Siete. Carta Autorización para revisión <strong>de</strong> data <strong>de</strong> AAA.......................... 168xi
Abstract10Jorge L. Casado Cruz (M.S., Environmental Science)Applications of Amendments to the Clean Water Act in the Aqueduct and SewerAuthority Systems in Puerto Rico.(March/2007)Abstract of a Master’s Degree at the Universidad <strong>de</strong>l Turabo.Thesis supervised by Julio H. Correa Flores, PE, MEM. and Teresa Lipsett Ruiz, Ph.D.No. of pages in text 144Many water distribution systems that do not provi<strong>de</strong> treatment according to theestablished regu<strong>la</strong>tions serve unsafe water.This research evaluates how, withexperimental data and the implementation of the necessary changes, such systems canbe brought into compliance with the amendments to the Safe Water Drinking Act(SWDA).I conducted a Comprehensive Performance Evaluation (CPE) to i<strong>de</strong>ntify thecombination of factors that could limit the performance of a water treatment p<strong>la</strong>nt. Thedaily data was compiled from process control and quality of water data.I evaluated the results by means of the application of the requirements stipu<strong>la</strong>tedin each of the Potable Water Regu<strong>la</strong>tions based on the Control of MicrobiologicalPolluting Agents and Disinfection’s By-products Rule.I conclu<strong>de</strong> that the systemsstudied fulfill the basic requirements of the SWDA and part of the new amendments,assuring sound risk control in the protection of the public.xii 10
Exten<strong>de</strong>d Abstract11Jorge L. Casado Cruz (M.S., Environmental ScienceApplications of Amendments to the Clean Water Act in the Aqueduct and SewerAuthority Systems in Puerto Rico.(March/2007)Abstract for a Master’s Degree at the Universidad <strong>de</strong>l Turabo.Thesis supervised by Julio H. Correa Flores, PE, MEM, and Teresa Lipsett Ruiz, Ph.D.No. of pages in text 144Water is a vital resource in diverse areas of our <strong>de</strong>velopment like domestic,industrial, agricultural, cattle, sport, municipal, medicinal and others uses. Society’s<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nce in water is a reason why its avai<strong>la</strong>bility is very important. Nevertheless, theavai<strong>la</strong>bility and quality of this resource is a factor that alters the health of the popu<strong>la</strong>tionsin the whole world.Many of the water distribution systems that do not provi<strong>de</strong> atreatment according to the established regu<strong>la</strong>tions to assure a good quality, nor anappropriate maintenance, serve unsafe water to the receiving popu<strong>la</strong>tion. This can bethe cause of several diseases.The purpose of this investigation is to <strong>de</strong>monstrate the works that have beenma<strong>de</strong> in each of the systems un<strong>de</strong>r study, re<strong>la</strong>ted to improvements in process control,infrastructure, equipment rep<strong>la</strong>cement, etc. The goal is to be able to evaluate how withexperimental data and the implementation of the necessary changes such systems canarrive at compliance with the amendments to the Safe Drinking Water Act (SWDA),which in turn would result in the protection of the health of the people who use the waterin these systems.I conducted a Comprehensive Performance Evaluation (CPE) in each of thesystems, to i<strong>de</strong>ntify a combination of factors in the <strong>de</strong>sign, operation, maintenance andxiii
12administration areas that could limit the performance of the treatment p<strong>la</strong>nt. The dailydata was compiled from the process control by the operator of the p<strong>la</strong>nt to <strong>de</strong>termine thecontact time, optimal points for disinfectants and coagu<strong>la</strong>nts application. We used thedata re<strong>la</strong>ted to the quality of water for each one of the evaluations ma<strong>de</strong> provi<strong>de</strong>d by thePuerto Rico Aqueduct and Sewer Authority (PRASA) Laboratory. In addition, data ofdifferent State and Fe<strong>de</strong>ral Agencies was used.I evaluated the results by means of the application of the requirements stipu<strong>la</strong>tedin each of the Potable Water Regu<strong>la</strong>tions based on the Control of MicrobiologicalPolluting Agents and Disinfection’s By-products Rule. I conclu<strong>de</strong> that the systems un<strong>de</strong>rstudy (Rio B<strong>la</strong>nco Water Treatment P<strong>la</strong>nt and Humacao Water Treatment P<strong>la</strong>nt), fulfillthe requirements of the SWDA and part of the amendments that are due recently,assuring a sound risk control in the protection of the public health by the water theyserved.xiv 12
Resumen13Jorge L Casado Cruz (M.S., Ciencias Ambientales)<strong>Aplicación</strong> <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> Enmiendas <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>Ley</strong> <strong>de</strong> <strong>Agua</strong> <strong>Limpia</strong> Segura a Sistemas <strong>de</strong> <strong>la</strong>Autoridad Acueductos y Alcantaril<strong>la</strong>dos en Puerto Rico.(Marzo/2007)Resumen <strong>de</strong> una tesis <strong>de</strong> Maestría <strong>de</strong> <strong>la</strong> Universidad <strong>de</strong>l Turabo.Tesis supervisada por Julio H. Correa Flores, PE, MEM, y Teresa Lipsett Ruiz, Ph.D.No. <strong>de</strong> páginas en el texto 144El agua es vital en diversas áreas <strong>de</strong> nuestro <strong>de</strong>sarrollo en el uso doméstico,industrial, agríco<strong>la</strong>, gana<strong>de</strong>ro, <strong>de</strong>portivo, municipal y medicinal, entre otros. Por lo quees muy importante su disponibilidad.Sin embargo, tanto <strong>la</strong> disponibilidad <strong>de</strong> esterecurso como <strong>la</strong> calidad <strong>de</strong>l mismo es un factor que altera <strong>la</strong> salud <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> pob<strong>la</strong>ciones.Muchos <strong>de</strong> los sistemas <strong>de</strong> distribución <strong>de</strong> agua, que no cuentan con un tratamientoconforme a <strong><strong>la</strong>s</strong> regu<strong>la</strong>ciones establecidas para a<strong>segura</strong>r una buena calidad <strong>de</strong>l recurso,ni un mantenimiento apropiado, sirven un agua no <strong>segura</strong> a <strong>la</strong> pob<strong>la</strong>ción receptora quepue<strong>de</strong> resultar en <strong>la</strong> causa <strong>de</strong> diferentes enfermeda<strong>de</strong>s.Lleve a cabo esta investigación con el propósito <strong>de</strong> <strong>de</strong>mostrar los trabajos quese han realizado en cada uno <strong>de</strong> los sistemas, en cuanto al control <strong>de</strong> proceso, mejorasen <strong>la</strong> infraestructura, equipos, etc., para po<strong>de</strong>r evaluar con dato experimental eimp<strong>la</strong>ntación <strong>de</strong> los cambios necesarios, para llegar al cumplimiento con <strong><strong>la</strong>s</strong> <strong>enmiendas</strong>a <strong>la</strong> <strong>Ley</strong> <strong>de</strong> <strong>Agua</strong> Potable Segura (SWDA, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles) que redundarían en<strong>la</strong> protección <strong>de</strong> <strong>la</strong> salud a <strong><strong>la</strong>s</strong> personas que utilizan agua <strong>de</strong> estos sistemasRealicé una Evaluación Comprensiva <strong>de</strong> Rendimiento en cada uno <strong>de</strong> lossistemas, para i<strong>de</strong>ntificar una combinación <strong>de</strong> factores en <strong><strong>la</strong>s</strong> áreas <strong>de</strong> diseño,operación, mantenimiento y administración que pudieran limitar el rendimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong>xv
14p<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> tratamiento. Se tomaron los datos diarios <strong>de</strong>l control <strong>de</strong> proceso, recopi<strong>la</strong>dospor el operador <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta, para <strong>de</strong>terminar los tiempos <strong>de</strong> contactos, puntos óptimos<strong>de</strong> aplicación <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfectantes, coagu<strong>la</strong>ntes, entre otros. Se utilizaron los datos <strong>de</strong>l<strong>la</strong>boratorio <strong>de</strong> <strong>la</strong> Autoridad <strong>de</strong> Acueductos y Alcantaril<strong>la</strong>dos (AAA), re<strong>la</strong>cionados a <strong>la</strong>calidad <strong>de</strong> agua para cada una <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> evaluaciones a realizarse. A<strong>de</strong>más, se utilizarondatos <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> diferentes Agencias Estatales y Fe<strong>de</strong>rales.Evalué los resultados mediante <strong>la</strong> aplicación <strong>de</strong> los requerimientos estipu<strong>la</strong>dosen cada una <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> reg<strong>la</strong>mentaciones <strong>de</strong> <strong>Agua</strong> Potable basadas en el Control <strong>de</strong>Contaminantes Microbiológicos y Subproductos <strong>de</strong> Desinfección.Pu<strong>de</strong> concluir que los sistemas bajo estudios (P<strong>la</strong>nta Filtros Río B<strong>la</strong>nco y P<strong>la</strong>ntaFiltros Humacao), cumplen con los requisitos <strong>de</strong>l SWDA y parte <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> <strong>enmiendas</strong> queentraron en vigencia, recientemente a<strong>segura</strong>do el control <strong>de</strong> riesgos en <strong>la</strong> protección a<strong>la</strong> salud publica en el agua servida a través <strong>de</strong> estos, durante el tiempo <strong>de</strong> <strong>la</strong>investigación.xvi 14
Capítulo Uno1IntroducciónTrasfondo <strong>de</strong>l ProblemaEl agua es vital en diversas áreas <strong>de</strong> nuestro <strong>de</strong>sarrollo en el uso doméstico,industrial, agríco<strong>la</strong>, gana<strong>de</strong>ro, <strong>de</strong>portivo, municipal y medicinal, entre otros. Por lo quees muy importante <strong>la</strong> disponibilidad <strong>de</strong>l agua. Sin embargo, tanto <strong>la</strong> disponibilidad <strong>de</strong>este recurso como <strong>la</strong> calidad <strong>de</strong>l mismo es un factor que altera <strong>la</strong> salud <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong>pob<strong>la</strong>ciones.El agua, <strong>de</strong> estar contaminada, es un vehículo <strong>de</strong> riesgo a <strong>la</strong> saludpública, por lo tanto, <strong>la</strong> calidad <strong>de</strong>l agua es un aspecto que nos concierne a todos<strong>de</strong>bido a que es un recurso el cual no pue<strong>de</strong> ser sustituido.Tanto en Puerto Rico (PR) como en otras partes <strong>de</strong>l mundo se esta pa<strong>de</strong>ciendo<strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> problemas re<strong>la</strong>cionados al agua. Los problemas vincu<strong>la</strong>dos a esterecurso están dirigidos ya sea <strong>de</strong> una manera directa o indirecta a <strong>la</strong> disponibilidad, <strong>la</strong>distribución y <strong>la</strong> calidad <strong>de</strong> <strong>la</strong> misma. Los abastos <strong>de</strong> agua pue<strong>de</strong>n verse afectados por<strong>la</strong> contaminación, a través <strong>de</strong> guerras, terrorismo y armas <strong>de</strong> <strong>de</strong>strucción masiva,a<strong>de</strong>más, <strong>de</strong> un mal manejo <strong>de</strong>l recurso y <strong>la</strong> falta <strong>de</strong> infraestructura o <strong>la</strong> combinación <strong>de</strong>ambos (Bartram et al., 2005).Muchos <strong>de</strong> los sistemas <strong>de</strong> distribución <strong>de</strong> agua, que no cuentan con untratamiento conforme a <strong><strong>la</strong>s</strong> regu<strong>la</strong>ciones establecidas para a<strong>segura</strong>r una buena calidad<strong>de</strong>l recurso, ni un mantenimiento apropiado, sirven un agua no <strong>segura</strong> a <strong>la</strong> pob<strong>la</strong>ciónreceptora que pue<strong>de</strong> resultar en <strong>la</strong> causa <strong>de</strong> diferentes enfermeda<strong>de</strong>s. La mitad <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong>personas en el mundo <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>do pa<strong>de</strong>cen <strong>de</strong> una o más <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> enfermeda<strong>de</strong>s oinfecciones principales asociadas a <strong>la</strong> distribución y/o sanitización ina<strong>de</strong>cuada <strong>de</strong>l agua(Bartram et al., 2005). La calidad <strong>de</strong>l agua potable es un aspecto <strong>de</strong> preocupaciónmundial (Loving et al., 1998).
Enmiendas a <strong>la</strong> ley <strong>de</strong> agua limpia2Las <strong>enmiendas</strong> a <strong>la</strong> <strong>Ley</strong> <strong>de</strong> <strong>Agua</strong> Potable Segura (SWDA, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> eningles) le requiere a <strong>la</strong> Agencia <strong>de</strong> Protección Ambiental (EPA, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles)<strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>r reg<strong>la</strong>mentaciones para mantener un ba<strong>la</strong>nce entre <strong>la</strong> exposición a agentespatógenos y los riesgos a <strong>la</strong> salud asociados, a los subproductos <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección, loscuales se forman al <strong>de</strong>sinfectar el agua con químicos como el cloro o el ozono. Para el1996, fue <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>da <strong>la</strong> Reg<strong>la</strong> Interina Mejorada <strong>de</strong> Tratamiento <strong>de</strong> <strong>Agua</strong> Superficial(IESWTR, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles) para mantener en ba<strong>la</strong>nce los riesgos y losbeneficios.La reg<strong>la</strong> <strong>de</strong> IESWTR y <strong>la</strong> Etapa I Desinfectantes y Subproductos <strong>de</strong>Desinfección (D/DBPR, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> en inglés), son el primer grupo <strong>de</strong> reg<strong><strong>la</strong>s</strong> cuyopropósito es reducir los patógenos en el agua tratada y a <strong>la</strong> vez minimizar <strong>la</strong> formación<strong>de</strong> los subproductos <strong>de</strong>rivados <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección (EPA, 1998; EPA, 2005a).El establecimiento <strong>de</strong> estas regu<strong>la</strong>ciones en el agua potable son promovidas enuna variedad <strong>de</strong> métodos, procesos para <strong>la</strong> prevención y el tratamiento <strong>de</strong> remoción o <strong>la</strong>inactivación <strong>de</strong> los contaminantes microbiológicos para minimizar los riegos a <strong>la</strong> salud.Actualmente, en todos <strong>de</strong> los sistemas <strong>de</strong> PR se trabaja para llevar al cumplimiento <strong><strong>la</strong>s</strong>p<strong>la</strong>ntas <strong>de</strong> tratamiento con cada una <strong>de</strong> estas regu<strong>la</strong>ciones. Se han i<strong>de</strong>ntificado paralos Sistemas <strong>de</strong> <strong>Agua</strong>s Públicos (PWS, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles), combinaciones <strong>de</strong>procesos <strong>de</strong> tratamientos, apropiados para cumplir con <strong><strong>la</strong>s</strong> últimas <strong>enmiendas</strong> a <strong>la</strong>SWDA como <strong>la</strong> Etapa 2 <strong>de</strong> <strong>la</strong> Reg<strong>la</strong> Mejorada <strong>de</strong> Tratamiento <strong>de</strong> <strong>Agua</strong> Superficial(LT2ESWTR, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles) y <strong>la</strong> Etapa 2 <strong>de</strong> Desinfectantes y Subproductos<strong>de</strong> Desinfección (D/DBPR Etapa 2, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles). La LT2ESWTR estádirigida a mejorar el control <strong>de</strong> los contaminantes microbiológicos, específicamente elparásito protozoa <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum.2
Características <strong>de</strong> Cryptosporidium Parvum3El Cryptosporidium parvum es un parásito que se encuentra comúnmente en<strong>la</strong>gos y ríos, especialmente cuando el agua está contaminada con aguas residuales y<strong>de</strong>sechos <strong>de</strong> animales. Este es muy resistente a <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección e incluso un sistema<strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> aguas bien operado no pue<strong>de</strong> a<strong>segura</strong>r que el agua potable esté librecompletamente <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum (EPA, 2003b). Las p<strong>la</strong>ntas <strong>de</strong> agua potableno fueron diseñadas específicamente para matar o a<strong>segura</strong>r <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong>Cryptosporidium parvum. Muchos sistemas gran<strong>de</strong>s, que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n <strong>de</strong> agua superficialcomo ríos, <strong>la</strong>gos, etc., y que extien<strong>de</strong>n su servicio a más <strong>de</strong> 10,000 personas, <strong>de</strong>beráncumplir con los nuevos estándares <strong>de</strong> <strong>la</strong> EPA, los cuales imponen mejor control <strong>de</strong> loscontaminantes microbiológicos, incluyendo el Cryptosporidium parvum.La EPAcontinúa realizando investigaciones sobre contaminantes microbiológicos que seutilizarán para <strong>de</strong>terminar <strong><strong>la</strong>s</strong> priorida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l programa <strong>de</strong> agua potable, incluyendo elestablecer estándares futuros y reevaluar los existentes (EPA, 1998; EPA, 2005a).A diferencia <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> regu<strong>la</strong>ciones anteriores <strong>la</strong> LT2ESWTR está basada en <strong>la</strong>vulnerabilidad <strong>de</strong> <strong>la</strong> contaminación por <strong>la</strong> aparición <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum y cada<strong>de</strong>cisión será tomada en cada sistema en específico. El sistema tendrá que proveertratamiento adicional, el cual será seleccionado <strong>de</strong> una caja <strong>de</strong> herramientas <strong>de</strong>opciones que consisten en técnicas <strong>de</strong> tratamiento, procesos <strong>de</strong> optimización y técnicas<strong>de</strong> manejo para llegar a cumplir con estos requerimientos.La Etapa 2 D/DBP, aplica a todos los sistemas <strong>de</strong> agua comunitarios y nocomunitarios tanto para aguas superficiales y subterráneas que utilizan otro<strong>de</strong>sinfectante diferente a <strong>la</strong> Luz Ultravioleta. Esta fue diseñada para reducir los subproductos<strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección en el sistema <strong>de</strong> distribución con cambios en losrequerimientos <strong>de</strong> muestreo y el procedimiento para el cumplimiento. El cumplimientocon el monitoreo estará precedido por una Evaluación Inicial <strong>de</strong>l Sistema <strong>de</strong> Distribución
4(IDSE, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles) para i<strong>de</strong>ntificar lugares que representan altos niveles <strong>de</strong>Trialométanos (THM) y Acidos Haloacéticos (HAA 5 ). La IDSE consiste en un Programa<strong>de</strong> Monitoreo Estándar (SMP, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles) para un Estudio Específico <strong>de</strong> unSistema (SSS, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles) (EPA, 2003b).Problema <strong>de</strong> EstudioEn muchos casos cuando el agua que no cumple con los requisitos o estándaresestablecidos para <strong>la</strong> c<strong><strong>la</strong>s</strong>ificación <strong>de</strong> agua potable estipu<strong>la</strong>dos por <strong><strong>la</strong>s</strong> leyes fe<strong>de</strong>rales yestatales, es posible poner en riesgo <strong>la</strong> salud pública. El propósito <strong>de</strong> esta investigaciónes <strong>de</strong>mostrar con dato experimental e imp<strong>la</strong>ntación <strong>de</strong> los cambios necesarios en lossistemas bajo estudio, para llegar al cumplimiento con <strong><strong>la</strong>s</strong> <strong>enmiendas</strong> a <strong>la</strong> SWDA, como<strong>la</strong> Etapa 2 D/DBPR y <strong>la</strong> LT2ESWTR. También se va a <strong>de</strong>scribir lo que se ha imp<strong>la</strong>ntado<strong>de</strong>s<strong>de</strong> 1996, en <strong>la</strong> IESWTR y <strong>la</strong> D/DBPR, <strong><strong>la</strong>s</strong> cuales son aplicables a los sistemas queutilicen agua superficial como fuente, (Subparte H) en el Area <strong>de</strong> Humacao quecompren<strong>de</strong> una <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> cuatro áreas <strong>de</strong> <strong>la</strong> Región Este <strong>de</strong> <strong>la</strong> Autoridad <strong>de</strong> Acueductos yAlcantaril<strong>la</strong>dos (AAA).La investigación estará basada en los trabajos que se hanrealizado en cada uno <strong>de</strong> los sistemas, en cuanto al control <strong>de</strong> proceso, mejoras en <strong>la</strong>infraestructura, equipos, etc., para po<strong>de</strong>r evaluar y <strong>de</strong>mostrar como estos sistemas hanllegado al cumplimiento y <strong>la</strong> etapa en que se encuentran los que no han llegado aún, asícomo los estudios realizados para cumplir con <strong><strong>la</strong>s</strong> <strong>enmiendas</strong> próximas a imp<strong>la</strong>ntarcomo <strong>la</strong> Etapa 2 D/DBPR y LT2ESWTR, que están en proceso.Justificación <strong>de</strong>l EstudioEste estudio es <strong>de</strong> mucha importancia <strong>de</strong>bido a que uno <strong>de</strong> los mayoresavances para potabilizar el agua ha sido <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección, por otra parte estos<strong>de</strong>sinfectantes pue<strong>de</strong>n reaccionar con <strong>la</strong> materia orgánica presente en el agua,formando los subproductos <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección que representan riesgos a <strong>la</strong> salud.Trabajando en <strong>la</strong> aplicación <strong>de</strong> todas <strong><strong>la</strong>s</strong> <strong>enmiendas</strong> a <strong>la</strong> SWDA <strong>de</strong> 1996 hasta el4
5presente y <strong>la</strong> aplicación <strong>de</strong> éstas, a los sistemas que utilizan agua superficial comofuente <strong>de</strong> abasto en el Área <strong>de</strong> Humacao <strong>de</strong> <strong>la</strong> AAA, se pue<strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificar cuálessistemas estarán en cumplimiento y <strong>de</strong> no cumplir, que alternativas se podrían utilizar.La aplicación <strong>de</strong> estas <strong>enmiendas</strong> a <strong>la</strong> reg<strong>la</strong>mentación redundaría en <strong>la</strong>protección <strong>de</strong> <strong>la</strong> salud a <strong><strong>la</strong>s</strong> personas que utilizan agua <strong>de</strong> estos sistemas, reduciría losniveles <strong>de</strong> TTHM y <strong>la</strong> exposición a otros subproductos <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección por el uso <strong>de</strong>cloro, y se logra <strong>la</strong> remoción e inactivación <strong>de</strong> microorganismos patógenos presentes enel agua. Se logrará a<strong>de</strong>más, mejorar <strong>la</strong> salud pública aumentando el nivel <strong>de</strong> proteccióna <strong>la</strong> exposición <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum y otros patógenos, por medio <strong>de</strong> mejoras en<strong>la</strong> filtración y reduciendo <strong>la</strong> posibilidad <strong>de</strong> <strong>la</strong> ocurrencia <strong>de</strong> brotes.El estudio se realizará en <strong><strong>la</strong>s</strong> P<strong>la</strong>ntas <strong>de</strong> Filtros Río B<strong>la</strong>nco y Humacaopertenecientes al Área <strong>de</strong> Humacao <strong>de</strong> <strong>la</strong> Región Este <strong>de</strong> <strong>la</strong> AAA. Los resultados <strong>de</strong> <strong>la</strong>investigación redundaran en el cumplimiento con todo lo que dispone <strong>la</strong> SWDA y sus<strong>enmiendas</strong>. Don<strong>de</strong> se presentaran diferentes reportes y proyecciones a <strong>la</strong> AAA sobrelos hal<strong>la</strong>zgos encontrados, para tomar <strong><strong>la</strong>s</strong> acciones pertinentes.Se someteránrecomendaciones para <strong>la</strong> imp<strong>la</strong>ntación <strong>de</strong> mejoras a los sistemas bajo estudio.Preguntas <strong>de</strong> Investigación1. ¿Qué sistemas están actualmente en cumplimiento?2. ¿En qué sistemas se logrará cumplimiento con <strong><strong>la</strong>s</strong> nuevas reg<strong>la</strong>mentacionestanto para <strong>la</strong> LT2ESWTR como <strong>la</strong> Etapa 2 DBPR?3. ¿Cuáles sistemas van a requerir <strong>la</strong> imp<strong>la</strong>ntación <strong>de</strong> otras alternativas?4. ¿Cuán variable es <strong>la</strong> alcalinidad, Carbono Orgánico Total (TOC), pH y <strong>la</strong> calidad<strong>de</strong> <strong>la</strong> fuente en los diferentes sistemas a estudiarse que afecte el tipo <strong>de</strong>tratamiento a usarse?5. ¿Qué variables se encontrarán durante <strong>la</strong> toma <strong>de</strong> muestras que puedan afectarlos resultados?
66. ¿Qué mejoras habría que realizar en <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta para lograr el cumplimiento, costo<strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> mismas y tiempo <strong>de</strong> implementación?7. ¿Cuan viables son estas reg<strong>la</strong>mentaciones, a ser aplicadas para nuestro tipo <strong>de</strong>clima tropical a diferencia <strong>de</strong>l clima en los Estados Unidos (EE.UU.)?8. ¿Será capaz <strong>la</strong> AAA a <strong>la</strong> luz <strong>de</strong> los hal<strong>la</strong>zgos, <strong>de</strong> cumplir con los itinerariosestablecidos?HipótesisCon esta investigación se preten<strong>de</strong> comprobar que, con <strong>la</strong> aplicación <strong>de</strong> <strong>la</strong>SWDA y sus nuevas <strong>enmiendas</strong> en los sistemas bajo estudio se a<strong>segura</strong> el control <strong>de</strong>riesgo en <strong>la</strong> protección a <strong>la</strong> salud pública. Don<strong>de</strong> por el contrario <strong>la</strong> hipótesis se veraanu<strong>la</strong>da, si los sistemas no cumplen con los requerimientos <strong>de</strong> <strong>la</strong> SWDA y sus nuevas<strong>enmiendas</strong>.Variables y Definición <strong>de</strong> TérminosDependientesDosis <strong>de</strong> Desinfectante. Cantidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfectante, Ej., cloro necesario paracontrol <strong>de</strong> bacteria, virus, etc. Dependiendo <strong>de</strong> <strong>la</strong> dosis <strong>de</strong>l <strong>de</strong>sinfectante, será el rango<strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección, pero afecta <strong>la</strong> formación <strong>de</strong> los subproductos.Tipos <strong>de</strong> coagu<strong>la</strong>ntes.Químicos que se utilizan en el agua objeto <strong>de</strong>ltratamiento, empleando medios <strong>de</strong> agitación rápida. Tras <strong>la</strong> neutralización <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong>partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> coloidales, es <strong>de</strong>cir una vez se obtiene <strong>la</strong> <strong>de</strong>sestabilización coloidal, <strong><strong>la</strong>s</strong>partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> formadas están en disposición <strong>de</strong> aglomerarse. Esta aglomeración <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong>partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> <strong>de</strong>scargadas, ayudadas por una agitación lenta, es el objetivo <strong>de</strong> <strong>la</strong>flocu<strong>la</strong>ción. La flocu<strong>la</strong>ción esta re<strong>la</strong>cionada con los fenómenos <strong>de</strong> transporte <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong>partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l líquido, que son los que ocasionan el contacto <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> partícu<strong><strong>la</strong>s</strong>coagu<strong>la</strong>das.6
Cloro/Clorinación.Cloración es el procedimiento para <strong>de</strong>sinfectar el agua7utilizando el cloro o alguno <strong>de</strong> sus <strong>de</strong>rivados. En <strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntas <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>gran capacidad, el cloro se aplica <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> <strong>la</strong> filtración.Flujo. La razón <strong>de</strong>l caudal <strong>de</strong> un recurso, expresado en volumen por unidad <strong>de</strong>tiempo.Capacidad nominal <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta. El diseño estructural <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> filtración,para <strong>la</strong> cantidad <strong>de</strong> agua a tratarse.Tiempo <strong>de</strong> contacto.Tiempo <strong>de</strong> reacción <strong>de</strong> aplicación <strong>de</strong> químicos altratamiento. Un aumento en el tiempo <strong>de</strong> contacto, disminuye <strong>la</strong> dosis requerida. Lalongitud <strong>de</strong> tiempo que una sustancia está en contacto con un líquido, antes <strong>de</strong> sereliminada por filtración o por <strong>la</strong> presencia <strong>de</strong> un cambio químico.Tiempo <strong>de</strong> <strong>de</strong>tención. Tiempo actual que una pequeña cantidad <strong>de</strong> agua estáen una base <strong>de</strong> <strong>de</strong>posición o base <strong>de</strong> flocu<strong>la</strong>ción. En tanque <strong>de</strong> almacenamiento, estosignifica <strong>la</strong> longitud <strong>de</strong> tiempo que el agua <strong>de</strong>be ser almacenada.In<strong>de</strong>pendientesConcentración <strong>de</strong> TOC.Medidas <strong>de</strong>l contenido en carbono <strong>de</strong> <strong>la</strong> materiaorgánica tanto disuelta como no disuelta. Mi<strong>de</strong> <strong>la</strong> cantidad <strong>de</strong> material orgánico en e<strong>la</strong>gua el cual reacciona con el <strong>de</strong>sinfectante y producen los subproductos <strong>de</strong> <strong>la</strong><strong>de</strong>sinfección.Concentración <strong>de</strong> Alcalinidad. La alcalinidad significa <strong>la</strong> capacidad <strong>de</strong>l agua <strong>de</strong>neutralizar. Evitar que los niveles <strong>de</strong> pH <strong>de</strong>l agua lleguen a ser <strong>de</strong>masiado básico oácido. La alcalinidad estabiliza el agua en los niveles <strong>de</strong>l pH alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 7. En <strong>la</strong>química <strong>de</strong>l agua <strong>la</strong> alcalinidad se expresa en PPM o el mg/l <strong>de</strong> carbonato equivalente<strong>de</strong>l calcio. La alcalinidad total <strong>de</strong>l agua es <strong>la</strong> suma <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> tres c<strong><strong>la</strong>s</strong>es <strong>de</strong> alcalinidad;alcalinidad <strong>de</strong>l carbonato, <strong>de</strong>l bicarbonato y <strong>de</strong>l hidróxido.
8pH. El pH es un indicador <strong>de</strong> <strong>la</strong> aci<strong>de</strong>z o basicidad <strong>de</strong> una sustancia. Está<strong>de</strong>terminado por el número <strong>de</strong> iones libres <strong>de</strong> hidrogeno (H+) en una sustancia. Laaci<strong>de</strong>z es una <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> propieda<strong>de</strong>s más importantes <strong>de</strong>l agua. El agua disuelve casitodos los iones. El pH sirve como un indicador que compara algunos <strong>de</strong> los iones mássolubles en agua. El resultado <strong>de</strong> una medición <strong>de</strong> pH viene <strong>de</strong>terminado por unaconsi<strong>de</strong>ración entre el número <strong>de</strong> protones (iones H + ) y el número <strong>de</strong> iones hidroxilo(OH-). Cuando el número <strong>de</strong> protones igua<strong>la</strong> al número <strong>de</strong> iones hidroxilo, el agua esneutra. Tendrá entonces un pH alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 7. El pH <strong>de</strong>l agua pue<strong>de</strong> variar entre 0 y14. Entre mayor el pH, mayor es su alcalinidad. El pH <strong>de</strong>l agua potable natural <strong>de</strong>beestar entre 6.5 y 8.5. Las fuentes <strong>de</strong> agua dulce con un pH inferior a 5.0 o mayor a 9.5no soportan vida vegetal ni especies animales.Turbi<strong>de</strong>z. La turbi<strong>de</strong>z es <strong>la</strong> expresión <strong>de</strong> <strong>la</strong> propiedad óptica <strong>de</strong> <strong>la</strong> muestra quecausa que los rayos <strong>de</strong> luz sean dispersados y absorbidos en lugar <strong>de</strong> ser transmitidosen línea recta a través <strong>de</strong> <strong>la</strong> muestra. La turbi<strong>de</strong>z es una medida <strong>de</strong>l grado en el cual e<strong>la</strong>gua pier<strong>de</strong> su transparencia <strong>de</strong>bido a <strong>la</strong> presencia <strong>de</strong> partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> en suspensión.Cuantos más sólidos en suspensión haya en el agua, más sucia parecerá ésta y másalta será <strong>la</strong> turbi<strong>de</strong>z. La turbi<strong>de</strong>z es consi<strong>de</strong>rada una buena medida <strong>de</strong> <strong>la</strong> calidad <strong>de</strong><strong>la</strong>gua.Oxígeno Disuelto. El Oxígeno Disuelto (OD) es <strong>la</strong> cantidad <strong>de</strong> oxígeno que estádisuelta en el agua. El nivel <strong>de</strong> oxígeno disuelto pue<strong>de</strong> ser un indicador <strong>de</strong> cuáncontaminada está el agua y cuán bien pue<strong>de</strong> dar soporte esta agua a <strong>la</strong> vida vegetal yanimal. Generalmente, un nivel más alto <strong>de</strong> oxígeno disuelto indica agua <strong>de</strong> mejorcalidad. Si los niveles <strong>de</strong> oxígeno disuelto son <strong>de</strong>masiado bajos, algunos peces y otrosorganismos no pue<strong>de</strong>n sobrevivir.8
9Temperatura. Es importante conocer <strong>la</strong> temperatura <strong>de</strong>l agua en el sitio <strong>de</strong> <strong>la</strong>prueba porque pue<strong>de</strong> ayudar a pre<strong>de</strong>cir y/o confirmar otras condiciones <strong>de</strong>l agua. Latemperatura <strong>de</strong>l agua tiene influencia directa en otros factores <strong>de</strong> <strong>la</strong> calidad <strong>de</strong>l aguatales como el Oxígeno Disuelto, <strong>la</strong> <strong>de</strong>manda biológica <strong>de</strong> oxígeno (BOD, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong>en inglés) y <strong>la</strong> supervivencia <strong>de</strong> algunas especies acuáticas.Características <strong>de</strong> <strong>la</strong> fuente. Cantidad <strong>de</strong> contaminantes que posee <strong><strong>la</strong>s</strong> aguascrudas <strong>de</strong> cada p<strong>la</strong>nta.
Capitulo Dos10Revisión <strong>de</strong> <strong>la</strong> LiteraturaTrasfondo HistóricoLa calidad <strong>de</strong>l agua ha sido un punto <strong>de</strong> discusión constante. A diferentesniveles <strong>de</strong> frecuencia y severidad, tanto países <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>dos como no <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>dosestán siendo afectados por brotes y casos individuales <strong>de</strong> enfermeda<strong>de</strong>s transmitidaspor el recurso agua (Escartan et al., 2002). Aun cuando contamos con <strong>la</strong> tecnologíapara disminuir los contaminantes transportados a través <strong>de</strong>l agua, <strong><strong>la</strong>s</strong> estadísticas quehan sido recopi<strong>la</strong>das <strong>de</strong> brotes y casos individuales <strong>de</strong> enfermeda<strong>de</strong>s transmitidas porel agua aun continúan reportándose.Por lo que po<strong>de</strong>mos <strong>de</strong>cir que el aguacontaminada es un vehículo <strong>de</strong> riesgo.Des<strong>de</strong> el 1971, el Centro <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Enfermeda<strong>de</strong>s (CDC, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> eningles) junto con <strong>la</strong> EPA y el Consejo <strong>de</strong> Epi<strong>de</strong>miólogos <strong>de</strong> Estado y Territorio (CSTE,por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles) han mantenido un sistema <strong>de</strong> vigi<strong>la</strong>ncia co<strong>la</strong>borativo para <strong><strong>la</strong>s</strong>ocurrencias y causas <strong>de</strong> brotes <strong>de</strong> enfermeda<strong>de</strong>s asociadas al agua (Lee et al., 2002).Un brote se <strong>de</strong>fine cuando dos ó más casos son reportados con una exposiciónepi<strong>de</strong>miológica común (Rangel et al., 2005).Enfermeda<strong>de</strong>s transmitidas por el agua en EE.UU.El brote más dramático re<strong>la</strong>cionado a enfermeda<strong>de</strong>s asociadas al agua en <strong>la</strong>historia <strong>de</strong> los EE.UU. ocurrió en el estado <strong>de</strong> Milwaukee, Winsconsin en 1993. Altosniveles <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum sobrepasaron <strong><strong>la</strong>s</strong> barreras <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección <strong>de</strong> losprocesos <strong>de</strong> tratamientos <strong>de</strong> agua ocasionando <strong>la</strong> colonización <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> aguas <strong>de</strong>distribución.Un total <strong>de</strong> 400,000 personas <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>ron <strong>la</strong> seria infeccióngastrointestinal <strong>de</strong>nominada cryptosporidiosis <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> cuales 4,000 <strong>de</strong> éstas fueronhospitalizadas y aproximadamente 50 personas resultaron muertas (Dreher, 1998).10
11Otro brote simi<strong>la</strong>r con Cryptosporidium parvum asociado al agua ocurrió en Oregon en1992 don<strong>de</strong> se reportaron 3,000 casos (Gillyatt, 1993).Entre los años 1999 al 2000, en EE.UU. se reportaron un total <strong>de</strong> 39 brotesasociados a agua consumida, a través <strong>de</strong> <strong>la</strong> vía oral por 25 estados, afectando unacantidad estimada <strong>de</strong> 2,068 personas. De estos 39 brotes, 36 envolvieron casos <strong>de</strong>gastroenteritis, 22 fueron provenientes <strong>de</strong> sistemas tratados; los cuales normalmente seespera estén clorados o <strong>de</strong>sinfectados para prevenir <strong>la</strong> transmisión <strong>de</strong> agentesinfecciosos y 20 <strong>de</strong> ellos fueron asociados a patógenos en el agua. De los 20 brotescon etiología infecciosa conocida, siete fueron causados por parásitos; equivalente a un35 %, nueve por bacterias (45 %) y cuatro por viruses (20 %). Un brote multiestado fueparte <strong>de</strong> estos episodios incluyendo 10 estados cuyo foco <strong>de</strong> infección fue el aguapotable. Entre los patógenos i<strong>de</strong>ntificados en los diferentes brotes se incluye: Giardia<strong>la</strong>mbia intestinalis y Cryptosporidium parvum entre los parásitos, Campylobacter jenuni,Salmonel<strong>la</strong> typhimurium, Salmone<strong>la</strong> bareilly y Escherichia coli O157:H7 entre <strong><strong>la</strong>s</strong>bacterias y como agente viral el “Norwalk-like virus” (Lee et al., 2002).Enfermeda<strong>de</strong>s transmitidas por el agua en PR.En PR se han reportado varios brotes <strong>de</strong> enfermeda<strong>de</strong>s transmitidas a través <strong>de</strong><strong>la</strong>gua proveniente <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> suministro <strong>de</strong> agua tratados.En dichos brotesestuvieron involucradas un total <strong>de</strong> 5,179 personas. Los brotes fueron i<strong>de</strong>ntificadosentre los años 1976 y 1991 para un promedio <strong>de</strong> 345 casos por año durante esteintervalo <strong>de</strong> tiempo. El 72 % <strong>de</strong> estos brotes se re<strong>la</strong>cionaron a gastroenteritis, un 22 %a hepatitis y un 0.05 % a meningitis aséptica. El 76 % <strong>de</strong> los brotes <strong>de</strong> gastroenteritisincluyeron etiología infecciosa <strong>de</strong> coliformes, el resto se les atribuye a otros agentesbacterianos y virales. El último brote <strong>de</strong> gastroenteritis reportado tuvo origen en elpueblo <strong>de</strong> Las Piedras en 1991, el mismo fue un brote causado por coliformes totales yfecales en el agua potable que afectó un total <strong>de</strong> 1,200 personas (Departamento <strong>de</strong>
12Salud <strong>de</strong> Puerto Rico, 1999). Aunque no se han reportado brotes adicionales en PRluego <strong>de</strong> esta fecha, entre los años 1993-2003 un promedio <strong>de</strong> 77,837 casos anuales <strong>de</strong>gastroenteritis han sido reportados al Departamento <strong>de</strong> Salud en Puerto Rico (DOH, porsus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles) (DOH, 2004a).La introducción <strong>de</strong>l cloro como <strong>de</strong>sinfectante.En 1846, el doctor Ignaz Semmelweis introdujo uno <strong>de</strong> los primeros usos <strong>de</strong>lcloro como <strong>de</strong>sinfectante. Mientras trabajaba en un hospital <strong>de</strong> Viena, <strong>de</strong>terminó que <strong>la</strong>fiebre <strong>de</strong> los niños y otras infecciones eran transmitidas a los pacientes por los doctoresque no se <strong>la</strong>vaban <strong><strong>la</strong>s</strong> manos <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> cada examen. Instituyó un procedimiento <strong>de</strong><strong>de</strong>sinfección que requería que los médicos se <strong>la</strong>vasen con jabón y agua <strong>de</strong> cloro. Uno<strong>de</strong> los primeros usos conocidos <strong>de</strong>l cloro para <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección <strong>de</strong>l agua se dio en 1854,cuando el Dr. John Snow intentó <strong>de</strong>sinfectar el abastecimiento <strong>de</strong> agua <strong>de</strong> bombas <strong>de</strong> <strong>la</strong>calle Broad en Londres <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> un brote <strong>de</strong> cólera. Posteriormente se dio un brote<strong>de</strong> tifoi<strong>de</strong>a, para el cual, Sims Woodhead usó hipoclorito, como una medida temporalpara esterilizar <strong><strong>la</strong>s</strong> tuberías <strong>de</strong> distribución <strong>de</strong> agua potable en Maidstone, Kent(Ing<strong>la</strong>terra). La cloración continua <strong>de</strong>l agua empezó en los primeros años <strong>de</strong> este sigloen Gran Bretaña, don<strong>de</strong> su aplicación redujo repentinamente <strong><strong>la</strong>s</strong> muertes por tifoi<strong>de</strong>a.Poco <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> este notable éxito, <strong>la</strong> cloración en los EE.UU. empezó en <strong>la</strong> ciudad <strong>de</strong>Nueva Jersey en 1908. Pronto, <strong>la</strong> adopción por parte <strong>de</strong> otras ciuda<strong>de</strong>s y pueblos enlos EE.UU. continuó y dio lugar a <strong>la</strong> eliminación virtual <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> enfermeda<strong>de</strong>s transmitidaspor agua, tales como el cólera, tifoi<strong>de</strong>a, disentería y hepatitis A (White, 1986).La cloración ha <strong>de</strong>sempeñado una función crítica al proteger los abastecimientos<strong>de</strong> agua potable <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> enfermeda<strong>de</strong>s infecciosas transmitidas por agua durante casi unsiglo. Se ha reconocido ampliamente a <strong>la</strong> cloración <strong>de</strong>l agua potable como uno <strong>de</strong> losa<strong>de</strong><strong>la</strong>ntos más significativos en <strong>la</strong> protección <strong>de</strong> <strong>la</strong> salud pública.La filtración ycloración prácticamente han eliminado <strong><strong>la</strong>s</strong> enfermeda<strong>de</strong>s transmitidas por agua, como el12
13cólera, tifoi<strong>de</strong>a, disentería y hepatitis A en países <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>dos. En los EE.UU., más <strong>de</strong>98% <strong>de</strong> los sistemas <strong>de</strong> abastecimiento que <strong>de</strong>sinfectan el agua potable usan cloro<strong>de</strong>bido a su potencia germicida, economía y eficiencia. El beneficio principal <strong>de</strong>l aguapotable clorada es <strong>la</strong> protección <strong>de</strong> <strong>la</strong> salud pública, a través <strong>de</strong>l control <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong>enfermeda<strong>de</strong>s transmitidas por esta.Desempeña una función primordial ya quecontro<strong>la</strong> los agentes patógenos que causan <strong><strong>la</strong>s</strong> enfermeda<strong>de</strong>s. La <strong>de</strong>sinfección <strong>de</strong> agua<strong>de</strong>be ser una herramienta esencial para <strong>la</strong> protección <strong>de</strong> <strong>la</strong> salud pública mundial.Según <strong>de</strong>staca <strong>la</strong> Aca<strong>de</strong>mia Estadouni<strong>de</strong>nse <strong>de</strong> Microbiología: "El requisito másimportante que se <strong>de</strong>be recalcar es que no se <strong>de</strong>be comprometer <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección <strong>de</strong> unabastecimiento público <strong>de</strong> agua" (Ford and Colwell, 1996).Un ejemplo reciente <strong>de</strong> <strong>la</strong> continua amenaza a <strong>la</strong> salud pública <strong>de</strong>bido a losbrotes <strong>de</strong> enfermeda<strong>de</strong>s transmitidas por agua se dio en el Perú en 1991, don<strong>de</strong> unfactor causal principal era <strong>la</strong> ausencia o insuficiencia <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección <strong>de</strong>l agua potable.El resultado <strong>de</strong> esto fue el primer brote <strong>de</strong> cólera en Latinoamérica que ocasionó más<strong>de</strong> 1 millón <strong>de</strong> casos y 13,000 muertes. Este fracaso se basó en parte por <strong>la</strong> inquietudsuscitada a raíz <strong>de</strong> los informes <strong>de</strong> los EE.UU., respecto a <strong>la</strong> presencia y riesgospotenciales <strong>de</strong> los subproductos <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección. El resultado fue <strong>la</strong> aparición <strong>de</strong> unaepi<strong>de</strong>mia persistente <strong>de</strong>l cólera. La epi<strong>de</strong>mia se propagó a 19 países <strong>la</strong>tinoamericanosy sólo se redujo parcialmente a través <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> intervenciones <strong>de</strong> salud pública, apoyadaspor el asesoramiento y asistencia técnica <strong>de</strong> <strong>la</strong> OPS (Craun, 1996).THM en agua potable.En el 1972, se <strong>de</strong>scubre los trihalométanos en el agua potable, adoptando eindicando <strong>la</strong> percepción <strong>de</strong> que muchos sistemas <strong>de</strong> agua potable que suplían aguaestán contaminados y que los sistemas <strong>de</strong> <strong>la</strong> nación tenían un riesgo a futuracontaminación (Guerra <strong>de</strong> Mavedo, C. 1993). Al tiempo que se i<strong>de</strong>ntificaban como uncarcinógeno potencial, este fue uno <strong>de</strong> los factores más importantes que dan paso para
14establecer en 1974, el SDWA. Des<strong>de</strong> entonces <strong><strong>la</strong>s</strong> agencias regu<strong>la</strong>doras han tenidocambios en el <strong>de</strong>sarrollo al <strong>de</strong>c<strong>la</strong>rar riesgos a <strong>la</strong> salud. Durante casi 25 años, <strong>la</strong> política<strong>de</strong> reg<strong>la</strong>mentación <strong>de</strong> agua potable en los Estados Unidos se centró principalmente enmitigar los riesgos potenciales para <strong>la</strong> salud, asociados con contaminantes químicos enabastecimientos <strong>de</strong> agua potable. Este énfasis en contaminantes químicos lo causóuna falsa creencia <strong>de</strong> que <strong><strong>la</strong>s</strong> amenazas microbiológicas se encontraban en gran partebajo control.En 1974, los científicos <strong>de</strong> <strong>la</strong> EPA <strong>de</strong>terminaron que el cloro reacciona conciertos materiales orgánicos durante <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección <strong>de</strong> agua para crear THM,incluyendo en particu<strong>la</strong>r el cloroformo, y con cantida<strong>de</strong>s menores <strong>de</strong> otros THM. Losestudios toxicológicos emprendidos en cloroformo indicaron que era carcinogénico paraanimales <strong>de</strong> <strong>la</strong>boratorio, aunque en niveles mucho mayores que los encontrados enagua potable.Los temores <strong>de</strong> que los THM podrían ser un carcinógeno humanopotencial, llevaron a <strong>la</strong> EPA a fijar los límites reg<strong>la</strong>mentarios para estos subproductos <strong>de</strong><strong>de</strong>sinfección (DBP, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles) a 100 partes por millón (ppm) parasistemas que servían a más <strong>de</strong> 10.000 personas (American Scientific, 1998).Reg<strong>la</strong>mentación para los subproductos <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfecciónEn 1994, <strong>la</strong> EPA propuso <strong>la</strong> Etapa 1 D/DBPR, esta reg<strong>la</strong> reduciría el máximonivel <strong>de</strong> contaminantes (MCL, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles) para DBP y ampliaría <strong>la</strong>cobertura a sistemas pequeños. La EPA recomendó revisar esta reg<strong>la</strong> propuesta ennoviembre <strong>de</strong> 1997, estas revisiones se basaron en un convenio entre los miembros <strong>de</strong>un Comité Fe<strong>de</strong>ral Asesor que incluía a representantes <strong>de</strong> servicios <strong>de</strong> agua, Consejo<strong>de</strong> Química <strong>de</strong> Cloro, funcionarios <strong>de</strong> salud pública, ambientalistas y otros gruposinvolucrados. La meta <strong>de</strong> <strong>la</strong> nueva reg<strong>la</strong> <strong>la</strong> Etapa 1 D/DBPR es reducir los niveles <strong>de</strong>DBP en el agua potable, sin comprometer <strong>la</strong> protección microbiana. La reg<strong>la</strong> or<strong>de</strong>na unproceso l<strong>la</strong>mado coagu<strong>la</strong>ción mejorada para eliminar los precursores <strong>de</strong> DBP.La14
15propuesta también coloca a los nuevos MCL para Trialométanos Totales (TTHM) a 80PPM, a HAA 5 a 60 PPM y bromato a 10 PPM. El Comité Fe<strong>de</strong>ral Asesor fue cautelosoal promover el uso <strong>de</strong> otros <strong>de</strong>sinfectantes que producirían subproductos <strong>de</strong>sconocidos.El comité también fue muy cuidadoso en cuanto a cualquier cambio que pudiese alentara los servicios <strong>de</strong> agua a reducir el nivel <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección actualmente practicada.Existía un acuerdo generalizado entre los miembros <strong>de</strong>l grupo en cuanto a que no se<strong>de</strong>be permitir el aumento <strong>de</strong> los riesgos <strong>de</strong> microbios patógenos en el agua potable.Esta reg<strong>la</strong> propuesta finalizará en noviembre <strong>de</strong> 1998 (Guerra <strong>de</strong> Macedo, C. 1993).Durante <strong>la</strong> última década se llevaron a cabo numerosos estudios para evaluar <strong>la</strong>toxicidad <strong>de</strong> los DBP, estos estudios incluyeron tanto humanos como animales. En1998, <strong>la</strong> noción percibida era que <strong>la</strong> exposición al agua clorada no podía ser<strong>de</strong>finitivamente ligada a efectos adversos en <strong>la</strong> reproducción o el <strong>de</strong>sarrollo, a losniveles <strong>de</strong>terminados para agua tratada.Las agencias <strong>de</strong> salud estadouni<strong>de</strong>nses,incluyendo a <strong>la</strong> Sociedad Americana para Microbiología (ASM, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> ingles) y <strong>la</strong>EPA, apoyaron esta conclusión. Estudios más recientes han mostrado asociacionesmo<strong>de</strong>radas entre los DBP y un peso bajo <strong>de</strong> nacimiento, <strong>de</strong>fectos <strong>de</strong>l tubo neural yabortos espontáneos (Red Iberoamericana <strong>de</strong> Potabilización y Depuración <strong>de</strong>l <strong>Agua</strong>,2000).Origen <strong>de</strong> los subproductos <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfecciónEl problema surge cuando se aña<strong>de</strong> cloro al agua <strong>de</strong> origen que contienematerias orgánicas naturales (NOM, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles), tales como los ácidoshumito y fulvito <strong>de</strong> p<strong>la</strong>ntas podridas, u otros residuos orgánicos. En el medio ambiente<strong>de</strong>l agua, el cloro reacciona con los agentes orgánicos para formar productos <strong>de</strong>rivados,como los THM. Los principales THM que causan preocupación son: 1) cloroformo(CHCl 3 ), 2) bromoformo (CHBr 3 ), 3) bromodiclorométano (CHCl 2 Br), y 4)
16clorodibromométano (CHCLBr 2 ), colectivamente, estos compuestos son conocidoscomo TTHM. Otros grupos principales <strong>de</strong> DBP incluyen los HAA 5 y los haloacetonítrilos.Los oficiales <strong>de</strong> salud pública reiteran que los riesgos a <strong>la</strong> salud <strong>de</strong> los THM sonpequeños comparados con los riesgos asociados con <strong><strong>la</strong>s</strong> enfermeda<strong>de</strong>s propagadas através <strong>de</strong>l agua. O sea, que es importante continuar con el proceso <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección, amenos que éste pueda ser sustituido por una alternativa efectiva para a<strong>segura</strong>r un aguamás <strong>segura</strong>. La etapa 2 DBPR sobre <strong>la</strong> etapa 1 DBPR proporciona una protección másconstante contra DBP a través <strong>de</strong>l sistema entero <strong>de</strong> <strong>la</strong> distribución y concentrándoseen <strong>la</strong> reducción <strong>de</strong> los picos. Los cambios <strong>de</strong> <strong>la</strong> etapa 2 DBPR son los resultados <strong>de</strong>lmuestreo <strong>de</strong> manera que se hacen un promedio para <strong>de</strong>terminar cumplimiento. La<strong>de</strong>terminación para <strong>la</strong> etapa 2 DBPR esta basada en el Promedio Anual Rotatorio <strong>de</strong>Lugar (LRAA, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles) (EPA, 2003a).Etapa 2 <strong>de</strong> <strong>la</strong> Reg<strong>la</strong> Mejorada <strong>de</strong> Tratamiento <strong>de</strong> <strong>Agua</strong> SuperficialLa EPA ha <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>do el LT2ESWTR para mejorar <strong>la</strong> calidad <strong>de</strong>l agua potabley proporcionar protección adicional contra los microorganismos y los contaminantes quecausan enfermedad durante el tratamiento <strong>de</strong>l agua potable.Los patógenos, talescomo Giardia <strong>la</strong>mbia <strong>la</strong>mblia y Cryptosporidium parvum, se encuentran a menudo en e<strong>la</strong>gua, y pue<strong>de</strong>n causar enfermeda<strong>de</strong>s gastrointestinales (e.g., diarreas, vómitos,ca<strong>la</strong>mbres) y otros riesgos <strong>de</strong> salud.En muchos casos, esta agua requiere ser<strong>de</strong>sinfectada. El Cryptosporidium parvum es una preocupación significativa en aguapotable porque es resistente al cloro y a otros <strong>de</strong>sinfectantes, y ha causado brotes <strong>de</strong>enfermedad. El agua que se consume con Cryptosporidium parvum, pue<strong>de</strong> causar <strong>la</strong>enfermedad gastrointestinal, que pue<strong>de</strong> ser severa en <strong><strong>la</strong>s</strong> personas con los sistemasinmunes <strong>de</strong>bilitados (e.g., los infantes y los ancianos) y a veces fatal en <strong><strong>la</strong>s</strong> personascon los sistemas inmunes seriamente comprometidos (e.g., cáncer y los pacientes <strong>de</strong>SIDA).16
17El propósito <strong>de</strong> <strong>la</strong> reg<strong>la</strong> LT2ESWTR es reducir <strong>la</strong> inci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> <strong>la</strong> enfermedadasociada a Cryptosporidium parvum y otros microorganismos patógenos en el aguapotable. La reg<strong>la</strong> se aplica a todos los sistemas públicos <strong>de</strong> agua que utilicen el aguasubterránea, superficial o subterránea que está bajo influencia directa <strong>de</strong>l aguasuperficial. La reg<strong>la</strong> proporcionará un alto nivel en <strong>la</strong> protección <strong>de</strong> <strong>la</strong> fuente <strong>de</strong> aguapotable, apunta a requisitos adicionales <strong>de</strong>l tratamiento <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum alos sistemas <strong>de</strong> alto riesgo y proporciona provisiones que a<strong>segura</strong>n que los sistemasmantienen <strong>la</strong> protección microbiana, mientras que toman medidas para reducir <strong>la</strong>formación <strong>de</strong> los DBP. Esta combinación <strong>de</strong> pasos, combinada con <strong><strong>la</strong>s</strong> regu<strong>la</strong>cionesexistentes, se diseña para proporcionar <strong>la</strong> protección contra patógeno microbianosmientras que simultáneamente reduce al mínimo riesgos <strong>de</strong> salud a <strong>la</strong> pob<strong>la</strong>ción <strong>de</strong> losDBP.Las regu<strong>la</strong>ciones actuales requieren que los sistemas <strong>de</strong> filtración, reduzcan losniveles <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum <strong>de</strong>l agua <strong>de</strong> <strong>la</strong> fuente por 99 por ciento (2-log). Losdatos recientes sobre Cryptosporidium parvum indican que este tratamiento essuficiente para <strong>la</strong> mayoría <strong>de</strong> los sistemas, pero el tratamiento adicional es necesariopara ciertos sistemas <strong>de</strong> alto riesgo, los cuales incluyen altos niveles <strong>de</strong>Cryptosporidium parvum en sus fuentes <strong>de</strong> agua y todos los sistemas sin filtración queno tratan para Cryptosporidium parvum.El LT2ESWTR mejorará el control <strong>de</strong>Cryptosporidium parvum y <strong>de</strong> otros patógenos microbiológicos en sistemas <strong>de</strong>l aguapotable con los niveles <strong>de</strong> alto riesgo. La EPA estima que el cumplimiento con elLT2ESWTR reducirá <strong>la</strong> inci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong>l cryptosporidiosis.Los requisitos adicionales <strong>de</strong>l tratamiento <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum <strong>de</strong>lLT2ESWTR también reducirán <strong>la</strong> exposición a otros patógenos microbianos, comoGiardia <strong>la</strong>mbia <strong>la</strong>mblia.Los requisitos <strong>de</strong> <strong>la</strong> supervisión y <strong>de</strong>l tratamiento <strong>de</strong>lCryptosporidium parvum en el LT2ESWTR reflejan un acuerdo <strong>de</strong> principio <strong>de</strong> consenso
<strong>de</strong>l comité consultivo fe<strong>de</strong>ral <strong>de</strong> <strong>la</strong> etapa 2 D-DBP.18Este comité consistió en losmiembros <strong>de</strong> organización que representaban EPA, estado y salud pública local y <strong><strong>la</strong>s</strong>agencias regu<strong>la</strong>doras, los funcionarios elegidos locales, <strong><strong>la</strong>s</strong> tribus, los surtidores <strong>de</strong><strong>la</strong>gua potable, los fabricantes <strong>de</strong>l producto químico y <strong>de</strong> equipo, y los grupos <strong>de</strong> interéspúblicos, aproximadamente 200 organizaciones sometieron comentarios.Lostratamientos <strong>de</strong> agua, para consumo humano remueven en diferentes grados estos dosprotozoarios, <strong>la</strong> filtración lenta en arena es capaz <strong>de</strong> retirar entre 93% y 100% <strong>de</strong>Giardia <strong>la</strong>mbia, con Cryptosporidium parvum, <strong><strong>la</strong>s</strong> remociones han alcanzado entre99.99% (4 log) y 99.997% (5 log) (EPA, 2003a).En sistemas convencionales y filtración directa se han obtenido remocionesentre 25% y 86% en <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción y flocu<strong>la</strong>ción se ha removido entre 2 y 3 log,respectivamente. Con filtración directa <strong>la</strong> remoción alcanzó entre 2.7 y 3.1 log paraCryptosporidium parvum y <strong>de</strong> 3.1 a 3.5 log para Giardia <strong>la</strong>mbia, <strong>la</strong> filtración rápida retiróentre 1.5 y 2.0 log con esta última tecnología, se calcu<strong>la</strong> <strong>la</strong> concentración <strong>de</strong> estos dosprotozoarios en el agua <strong>de</strong> <strong>la</strong>vado <strong>de</strong> los filtros rápidos, con concentraciones <strong>de</strong> quistes<strong>de</strong> Giardia <strong>la</strong>mbia entre 1.4 y 374/100 l y <strong>de</strong> ooquistes <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum entre0.8 y 252/100 l, con 92% <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> muestras positivas. Normalmente estas aguas son<strong>de</strong>vueltas a <strong>la</strong> fuente <strong>de</strong> abastecimiento <strong>de</strong> agua, lo que representa un alto riesgo paraotros abastecimientos humanos que se utilicen <strong>de</strong>spués.En <strong><strong>la</strong>s</strong> re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> distribución se pue<strong>de</strong>n encontrar ooquistes y en muestraspositivas para Cryptosporidium parvum se ha visto una concentración <strong>de</strong> 1.1 ooquistes/l.El hal<strong>la</strong>zgo <strong>de</strong> estos protozoos en <strong><strong>la</strong>s</strong> re<strong>de</strong>s representa un alto riesgo para <strong>la</strong> salud,pues a los ooquistes <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum no los afectan los niveles <strong>de</strong> cloro (1.3mg/l) que por lo general se emplean para <strong>de</strong>sinfectar el agua y son mucho másresistentes que <strong><strong>la</strong>s</strong> bacterias entéricas y los virus a los productos químicos usados en elproceso <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección.Por ejemplo, contra los ooquistes <strong>de</strong> Cryptosporidium18
parvum es necesario usar entre 8.0 y 16.0 mg/l <strong>de</strong> cloro, mientras <strong>la</strong> ozonización19inactiva 99% <strong>de</strong> los ooquistes.Con 15.0 mg/l <strong>de</strong> cloro disminuye en 47% <strong>la</strong>inecfectividad <strong>de</strong> ooquistes y con 80 mg/l y 90 minutos <strong>de</strong> contacto se obtuvo unadisminución en <strong>la</strong> inecfectividad <strong>de</strong>l 99% pero, existen regu<strong>la</strong>ciones para <strong>la</strong> cantidadmáxima <strong>de</strong> residual <strong>de</strong> cloro (4.0 mg/L para evitar <strong>la</strong> formación <strong>de</strong> DBP (So<strong>la</strong>rte et al.,2006).Marco TeóricoLa re<strong>la</strong>ción epi<strong>de</strong>miológica en el agua y <strong><strong>la</strong>s</strong> enfermeda<strong>de</strong>s fue probada paramediados <strong>de</strong> <strong>la</strong> década <strong>de</strong>l 1850, ya que no se aceptaba que el agua podría sertransportadora <strong>de</strong> enfermeda<strong>de</strong>s producidas por organismos.En el 1880, fueestablecida esta re<strong>la</strong>ción por <strong>la</strong> Teoría <strong>de</strong>l Germen <strong>de</strong> Pasteur’s. La cólera fue una <strong>de</strong><strong><strong>la</strong>s</strong> primeras enfermeda<strong>de</strong>s en ser reconocidas como transmitidas por el agua.Amediados <strong>de</strong> 1880, en Londres se experimentó una epi<strong>de</strong>mia <strong>de</strong> cólera, durante <strong>la</strong>epi<strong>de</strong>mia el Dr. John Snow condujo un famoso estudio epi<strong>de</strong>miológico, don<strong>de</strong> concluyóque el foco <strong>de</strong> contaminación fue un soldado que contrajo <strong>la</strong> infección cuando estuvoestacionado en India. La solución para tratar <strong>de</strong> eliminar <strong>la</strong> enfermedad años más tar<strong>de</strong>fue <strong>la</strong> introducción <strong>de</strong> los procesos <strong>de</strong> filtración y <strong>de</strong>sinfección <strong>de</strong> agua.Des<strong>de</strong>entonces <strong>la</strong> filtración y <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección han reducido dramáticamente <strong>la</strong> transmisión <strong>de</strong>enfermeda<strong>de</strong>s en los EE.UU. (Keith, 1998).En 1972, se <strong>de</strong>scubrieron los trihalométanos (Rook) en el agua potable,adoptando e indicando <strong>la</strong> percepción <strong>de</strong> que muchos sistemas <strong>de</strong> agua potable estabancontaminados y que los sistemas <strong>de</strong> <strong>la</strong> nación tenían un riesgo <strong>de</strong> futura contaminación.Al tiempo que se i<strong>de</strong>ntificaban los THM como un carcinógeno potencial, este fue uno <strong>de</strong>los factores más importantes que dan paso para establecer en 1974, <strong>la</strong> SDWA. Des<strong>de</strong>entonces <strong><strong>la</strong>s</strong> agencias regu<strong>la</strong>doras han tenido cambios en el <strong>de</strong>sarrollo al <strong>de</strong>c<strong>la</strong>rarriesgos a <strong>la</strong> salud.
Enfermeda<strong>de</strong>s re<strong>la</strong>cionadas al agua20Durante los pasados 25 años, patógenos como E.coli, Giardia <strong>la</strong>mbia,Cryptosporidium parvum y Legionel<strong>la</strong> pneumophia han estado envueltos en numerososcasos <strong>de</strong> brotes <strong>de</strong> enfermeda<strong>de</strong>s re<strong>la</strong>cionadas al agua. La aplicación <strong>de</strong> los procesos<strong>de</strong>sinfección y filtración para el agua potable en los EEUU, fue un éxito en el control <strong>de</strong><strong>la</strong> transmisión <strong>de</strong> enfermeda<strong>de</strong>s a consecuencia <strong>de</strong> organismos patógenos.Enfermeda<strong>de</strong>s normalmente provenientes <strong>de</strong>l agua como <strong>la</strong> tifoi<strong>de</strong>a y <strong>la</strong> cólera fueronprácticamente eliminadas pero, <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección crea otros riesgos a <strong>la</strong> salud por losresiduos <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfectantes y los subproductos <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección. Con <strong><strong>la</strong>s</strong> <strong>enmiendas</strong> a<strong>la</strong> SDWA, <strong>la</strong> EPA está <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>ndo regu<strong>la</strong>ciones interre<strong>la</strong>cionadas dirigidas al control<strong>de</strong> los riegos a <strong>la</strong> salud ocasionadas por los microorganismos patógenos, los<strong>de</strong>sinfectantes y los DBP o sea, <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>r reg<strong>la</strong>mentaciones para mantener un ba<strong>la</strong>nceentre <strong>la</strong> exposición a agentes patógenos tales como: Cryptosporidium parvum, Giardia<strong>la</strong>mbia, viruses, etc. y los riesgos a <strong>la</strong> salud asociados a los DBP (Guerra <strong>de</strong> Macedo, C.1993).Estudio <strong>de</strong> CasosEn este estudio queremos <strong>de</strong>mostrar <strong>la</strong> importancia <strong>de</strong> potabilizar el agua através <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección, y como ciertos <strong>de</strong>sinfectantes pue<strong>de</strong>n reaccionar con <strong>la</strong>materia orgánica presente en el agua, formando los subproductos <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfecciónque representan riesgos a <strong>la</strong> salud. Existen varios estudios dirigidos al manejo <strong>de</strong>dichos productos <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección y a cumplir con los requerimientos con <strong>la</strong> SWDA y sus<strong>enmiendas</strong>.El primer estudio trata <strong>de</strong> un resumen práctico <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> prácticas <strong>de</strong>l tratamiento<strong>de</strong> aguas, en don<strong>de</strong> <strong>la</strong> medida <strong>de</strong> turbiedad es requerida para los procesos <strong>de</strong>ltratamiento <strong>de</strong> aguas. Los datos <strong>de</strong> <strong>la</strong> turbiedad dan luz a una gama <strong>de</strong> tamaño y <strong><strong>la</strong>s</strong>cargas <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> en <strong>la</strong> muestra <strong>de</strong> agua. La información sirve como base para20
22microscopio. La adición química antes y <strong>de</strong>spués, tomando los datos potenciales Zetaen <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta o durante <strong>la</strong> prueba <strong>de</strong> jarra, pue<strong>de</strong> confirmar que cantidad <strong>de</strong> productoquímico fue utilizado, para satisfacer <strong>la</strong> <strong>de</strong>manda <strong>de</strong> <strong>la</strong> carga y <strong>de</strong>l coagu<strong>la</strong>nte y <strong>de</strong> otroscontaminantes presentes.Un análisis en <strong>la</strong> línea <strong>de</strong> carga por un monitor <strong>de</strong>l flujo (Chemtrac, Norcross,Georgia), insta<strong>la</strong>do luego <strong>de</strong>l punto químico <strong>de</strong> <strong>la</strong> adición <strong>de</strong>l coagu<strong>la</strong>nte, pue<strong>de</strong><strong>de</strong>terminar <strong>la</strong> carga superficial en línea. El valor actual que fluye <strong>de</strong>l grado óptimoprimero es fijado por ensayo <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta, potencial <strong>de</strong>l zeta, u otro método rendimientobasado<strong>de</strong>l análisis. El monitoreo <strong>de</strong>spués se ajusta <strong>la</strong> dosis para llevar a cabo <strong>la</strong> cargasuperficial en el punto <strong>de</strong> ajuste. Las características pue<strong>de</strong>n seña<strong>la</strong>r a los operadores,<strong>la</strong> falta <strong>de</strong> bombas o a <strong><strong>la</strong>s</strong> excursiones dramáticas <strong>de</strong> <strong>la</strong> calidad, que pudieron exigir e<strong>la</strong>juste <strong>de</strong>l coagu<strong>la</strong>nte. Los metros adicionales pue<strong>de</strong>n supervisar puntos alternos <strong>de</strong> <strong>la</strong>dosificación <strong>de</strong>l coagu<strong>la</strong>nte, estos pue<strong>de</strong>n dar a los operadores, una comprensión máscompleta <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> ediciones <strong>de</strong>l coagu<strong>la</strong>nte, mientras que se presentan rápidamentecambios en <strong>la</strong> <strong>de</strong>manda <strong>de</strong>l coagu<strong>la</strong>nte que no pue<strong>de</strong> aparecer como turbiedad, peropodrían tener un impacto en <strong>la</strong> calidad <strong>de</strong>l agua.Los problemas <strong>de</strong> turbiedad en operaciones cotidianas no se pue<strong>de</strong>n percibir, amenos que los datos estén disponibles para enten<strong>de</strong>r sus mecanismos básicos.Consi<strong>de</strong>rando un problema común, en el cual el agua con cierto valor <strong>de</strong> turbiedad, setrate fácilmente en una dosis <strong>de</strong>l coagu<strong>la</strong>nte contemporáneamente y sea manejadaapenas por <strong><strong>la</strong>s</strong> dosis múltiples <strong>de</strong>l mismo coagu<strong>la</strong>nte en otra hora, una causa para estaspreocupaciones es el cambio <strong>de</strong> tamaño <strong>de</strong> partícu<strong>la</strong>. Partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> más pequeñas tienenmás carga por el área superficial <strong>de</strong> <strong>la</strong> unidad y pue<strong>de</strong>n tener más masa que porvolumen <strong>de</strong> unidad que partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> gran<strong>de</strong>s, así que pue<strong>de</strong>n exigir más coagu<strong>la</strong>nte, undiverso coagu<strong>la</strong>nte, una ayuda o un flocu<strong>la</strong>nte <strong>de</strong>l coagu<strong>la</strong>nte, o un co-coagu<strong>la</strong>nte. Otracausa pue<strong>de</strong> implicar cambios dinámicos en <strong>la</strong> química (o <strong>la</strong> carga) <strong>de</strong>l material no22
23consi<strong>de</strong>rado por el turbidímetro. Un cambio más profundo <strong>de</strong> <strong>la</strong> dosis <strong>de</strong>l coagu<strong>la</strong>ntepue<strong>de</strong> causar aumentos en el carbón orgánico disuelto (DOC, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles) yeste a su vez, pue<strong>de</strong> elevar <strong>de</strong>manda <strong>de</strong>l coagu<strong>la</strong>nte, perceptiblemente sin causar elcambio mensurable en turbiedad, contador <strong>de</strong> partícu<strong>la</strong>, o color.La turbiedad se pue<strong>de</strong> evaluar por los métodos, pruebas <strong>de</strong> jarra y filtrosexperimentales. La prueba <strong>de</strong> jarra es una herramienta flexible que pue<strong>de</strong> simu<strong>la</strong>r losambientes que el agua cruda y los productos químicos encuentran durante <strong>la</strong> mezc<strong>la</strong> y<strong>la</strong> flocu<strong>la</strong>ción. Es especialmente útil en <strong>la</strong> <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> un coagu<strong>la</strong>nte y otrosproductos químicos <strong>de</strong>l tratamiento, si se aplican correctamente a los problemas <strong>de</strong>turbiedad. Las pruebas <strong>de</strong> jarra <strong>de</strong>ben ser dinámicas y emu<strong>la</strong>r exactamente <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta, si<strong>la</strong> metodología <strong>de</strong> una utilidad no refleja qué ocurre en <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta, los tiempos y <strong><strong>la</strong>s</strong>intensida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> <strong>la</strong> mezc<strong>la</strong> <strong>de</strong>l cambio, <strong><strong>la</strong>s</strong> secuencias químicas <strong>de</strong> <strong>la</strong> adición, y otrosparámetros, se reflejaran en el proceso <strong>de</strong>l tratamiento. Los filtros experimentales secolocan en línea enseguida <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción. Dan <strong>la</strong> <strong>de</strong>tección temprana <strong>de</strong>los cambios <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>manda <strong>de</strong>l coagu<strong>la</strong>nte y pue<strong>de</strong>n indicar si <strong>la</strong> turbiedad aplicada alos filtros se condiciona a<strong>de</strong>cuadamente así que pue<strong>de</strong> ser filtrada con éxito.Las p<strong>la</strong>ntas que tienen urgencia <strong>de</strong> eliminar <strong>la</strong> turbiedad <strong>de</strong>ben <strong>de</strong>terminar si <strong>la</strong>causa se inclina a <strong>la</strong> forma <strong>de</strong> turbiedad, <strong>de</strong>l régimen químico o <strong>de</strong>l tratamiento, o <strong>de</strong>factores <strong>de</strong> p<strong>la</strong>nta física y esto pue<strong>de</strong> implicar una cantidad substancial <strong>de</strong> trabajo.Muchas <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntas <strong>de</strong>l oeste <strong>de</strong> <strong>la</strong> costa, confían en <strong>la</strong> filtración directa para purificarel “snowmelt” <strong>de</strong> alta calidad <strong>de</strong> <strong>la</strong> montaña. Aunque <strong>la</strong> turbiedad <strong>de</strong>l agua crudaexce<strong>de</strong> raramente <strong>de</strong> dos NTU, muchos operadores dicen, que <strong><strong>la</strong>s</strong> aguas <strong>de</strong> bajaturbiedad, pue<strong>de</strong>n ser más difíciles <strong>de</strong> tratar que otras con diez o aún 100 veces másturbiedad, porque contienen típicamente <strong><strong>la</strong>s</strong> partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> pequeñas que son altamentecargadas. La alta turbiedad tien<strong>de</strong> a ocurrir cuando <strong><strong>la</strong>s</strong> partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> gran<strong>de</strong>s <strong>de</strong> arena y<strong>de</strong> arcil<strong>la</strong>, son generalmente más fáciles <strong>de</strong> tratar.
Back toin<strong>de</strong>xBack toList of ExpertsBenjamin FeldMixtvision Digital (Germany)Benjamin Feld is Head of Interactiveand Deputy CEO at Mixtvision Digital.Mixtvision Digital is a cross-p<strong>la</strong>tformpublishing house for high-quality kidscontent with a focus on e-books, appsand online portals.Before joining Mixtvision in 2014Benjamin was heading the games andinteractive division of Studio 100 Mediaas Executive Producer, where he workedon famous kids’ brands such as “Mayathe Bee”, “Vicky the Viking”, “Heidi”,“The House of Anubis” and many more.Benjamin has a Master of Arts in mediascience and literature. During hisstudies he focused on the emergingfield of game studies and wrote aboutdigital interactive fiction.Besi<strong>de</strong>s producing digital interactivecontent for kids and <strong>de</strong>fining the digitalstrategy for Mixtvision Digital, Benjaminalso pursues his writings and is a regu<strong>la</strong>rspeaker at industry events. He is alsoa Board Member of the TransmediaBayern e. V.46
La dosificación <strong>de</strong> cal al tanque <strong>de</strong> agua limpia para ajustar el pH, pue<strong>de</strong> causartambién <strong>la</strong> turbiedad, que pue<strong>de</strong> conducir a problemas <strong>de</strong> cumplimiento, porque <strong><strong>la</strong>s</strong>25regu<strong>la</strong>ciones no distinguen <strong><strong>la</strong>s</strong> vio<strong>la</strong>ciones <strong>de</strong> turbiedad.La cal se pue<strong>de</strong> también<strong>de</strong>positar en líneas y bombas, algunas p<strong>la</strong>ntas agregan <strong>la</strong> cal en el tanque <strong>de</strong> agualimpia, cuando <strong><strong>la</strong>s</strong> condiciones <strong>de</strong> mercado conducen economía versus el costo <strong>de</strong> sodacáustica. El uso <strong>de</strong> un coagu<strong>la</strong>nte o <strong>de</strong> un PAC1 formu<strong>la</strong>do pue<strong>de</strong> reducir <strong>la</strong> necesidad<strong>de</strong>l ajuste <strong>de</strong>l pH a tal grado que el costo sea más bajo. La p<strong>la</strong>nta pue<strong>de</strong> entoncesutilizar soluciones alcalinas c<strong>la</strong>ras, como soda cáustica o <strong>la</strong> ceniza <strong>de</strong> <strong>la</strong> soda, y evita <strong>la</strong>necesidad <strong>de</strong> <strong>la</strong> cal.Un TOC alto, implica parámetros como <strong>la</strong> turbiedad, juntos a muchos factores,e.g., TOC, abarcan todas <strong><strong>la</strong>s</strong> sustancias <strong>de</strong>tectadas por los instrumentos para el carbónorgánico. Muchos <strong>de</strong> los mismos conceptos discutidos para <strong>la</strong> turbiedad se aplican alcolor, al NOM, y al retiro <strong>de</strong>l TOC. Algunas observaciones generales respecto a estosparámetros, lo son:1. Cuando aumenta el TOC, una dosificación más alta <strong>de</strong>l coagu<strong>la</strong>nte esgeneralmente necesaria.2. Aunque son re<strong>la</strong>cionados, no todos los compuestos que causan color es porcausa <strong>de</strong>l TOC.3. La calidad <strong>de</strong>l agua pue<strong>de</strong> cambiar, como <strong><strong>la</strong>s</strong> mezc<strong><strong>la</strong>s</strong> <strong>de</strong> compuestosproblemáticos en agua cruda cambian en un cierto p<strong>la</strong>zo, aun cuando TOCconstantemente.4. Algunos compuestos <strong>de</strong>l carbono no se pue<strong>de</strong>n eliminar por <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción, <strong>la</strong>oxidación, o <strong>la</strong> filtración <strong>de</strong>l carbono, mientras que otros se pue<strong>de</strong>n contro<strong>la</strong>rmás fácilmente por un método que otro.5. Si los problemas se presentan con el TOC y colorean <strong>la</strong> remoción, un operadornecesita saber si el contaminante es <strong>la</strong> causa o el síntoma.
27remoción NOM <strong>de</strong>l agua cruda a un nivel aceptable, el objetivo secundario era haceresto <strong>de</strong> una manera económicamente factible.Todos los coagu<strong>la</strong>ntes y métodos eran evaluados sobre una base económica asícomo una base técnica <strong>de</strong> eficiencia. Para ser consi<strong>de</strong>rado técnicamente eficaz, seesperaba que el coagu<strong>la</strong>nte redujera niveles <strong>de</strong>l TOC por bajo <strong>de</strong> 2 PPM.Uncoagu<strong>la</strong>nte técnico ineficaz era consi<strong>de</strong>rado inaceptable sin importar precio; asimismo,un coagu<strong>la</strong>nte técnico eficaz que su costo es prohibitivo es también inaceptable. Serecopi<strong>la</strong>ron doce meses <strong>de</strong> datos <strong>de</strong> experimentos <strong>de</strong>scritos más a<strong>de</strong><strong>la</strong>nte <strong>de</strong>ntro esteestudio. La prueba <strong>de</strong> jarra fue utilizada como el medio para <strong>de</strong>terminar <strong>la</strong> turbiedad,dureza, alcalinidad, y el TOC <strong>de</strong> agua, se recibía bi-semanalmente variando loscoagu<strong>la</strong>ntes y <strong>la</strong> dosis <strong>de</strong>l coagu<strong>la</strong>nte, para entonces ser analizadas en <strong>la</strong> Universidad<strong>de</strong> estado <strong>de</strong> Mississippi y obtener los datos que explicarían cambios estaciónales en <strong>la</strong>calidad <strong>de</strong>l agua así como acontecimientos importantes <strong>de</strong> <strong>la</strong> precipitación. Todas <strong><strong>la</strong>s</strong>comparaciones económicas fueron basadas en el precio <strong>de</strong>l noreste y el coagu<strong>la</strong>nteactual <strong>de</strong>l Distrito <strong>de</strong>l agua <strong>de</strong> Mississippi. Las pruebas en el agua se realizaron dosveces para <strong>de</strong>terminar <strong>la</strong> exactitud <strong>de</strong> los resultados.Como resultado <strong>de</strong> este estudio el cual estaba basado en obtener y mantener elcumplimiento con <strong>la</strong> DBPR <strong>de</strong> <strong>la</strong> EPA en el Distrito Noreste <strong>de</strong> agua <strong>de</strong> Mississippi.,fueron evaluados nueve <strong>de</strong> los coagu<strong>la</strong>ntes y aproximadamente 150 pruebas <strong>de</strong> jarra.En don<strong>de</strong> cada coagu<strong>la</strong>nte fue <strong>de</strong>terminado para ser factible basado en su costo y sueficiencia en tratar <strong>de</strong> variar el TOC <strong>de</strong>l agua y <strong>la</strong> turbiedad inicial. Se llegaron a <strong><strong>la</strong>s</strong>siguientes conclusiones basadas en los datos obtenidos en el <strong>la</strong>boratorio. Cuatro <strong>de</strong> loscoagu<strong>la</strong>ntes fueron encontrados que su remoción era escasa para el NOM <strong>de</strong>l agua,por lo tanto <strong>de</strong>jaba los niveles <strong>de</strong>l TOC sobre 2 PPM.1. La alumina proporcionada por Tupelo2. SternPAC <strong>de</strong> Eaglebrook
3. FerriClear <strong>de</strong> Eaglebrook284. Ionics meridional' SI-AC 85El alumina y SI-AC eran muy eficaces en eliminar <strong>la</strong> turbiedad, pero no pudieronresolver el estándar <strong>de</strong> 2 PPM en <strong>la</strong> concentración <strong>de</strong>l TOC bajo condiciones típicas.SternPAC y FerriClear no redujeron ni el TOC ni <strong>la</strong> turbiedad lo suficiente en <strong>la</strong> mayorparte <strong>de</strong> condiciones probadas.Los cinco coagu<strong>la</strong>ntes evaluados resolvieron elestándar <strong>de</strong> 2 PPM TOC.1. PAX-XL31 <strong>de</strong> Kemiron2. PAX-XL37 <strong>de</strong> Kemiron3. PAX-4505 <strong>de</strong> Kemiron4. Ionics meridional' SI-ACH5. Ionics meridional' SI-AATambién, dos <strong>de</strong> los tres productos <strong>de</strong>l PAX, XL37 y 4505, y el SI-ACH norequieren <strong>la</strong> adición <strong>de</strong> <strong>la</strong> cal para el ajuste <strong>de</strong>l pH, así reduciendo el costo <strong>de</strong> usarloslevemente puesto que el costo <strong>de</strong> cal se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>spreciar estos casos. Los cincocoagu<strong>la</strong>ntes resultaron suficientemente aceptables, no obstante hay diferencias en elprecio significativas para los cinco productos. SI-AA redujo los niveles <strong>de</strong>l TOC <strong>de</strong> 2ppm, y los costos son so<strong>la</strong>mente $0.03 por libra. No sólo este coagu<strong>la</strong>nte remueveNOM al grado que los niveles <strong>de</strong> TOC están por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> 2 ppm, sino que los costos<strong>de</strong> los materiales son reducidos por el casi 60%. A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> los ahorros <strong>de</strong> costo por elSI-AA es muy simi<strong>la</strong>r a <strong>la</strong> alumina actual.Sin embargo, el tanque <strong>de</strong> almacenaje <strong>de</strong>l coagu<strong>la</strong>nte pue<strong>de</strong> necesitar serevaluado para su almacenaje ya que el coagu<strong>la</strong>nte es corrosivo tal como alumina. Larecomendación <strong>de</strong> esta investigación que el Southern Ionics Activated Alum <strong>de</strong>be serusado en el Distrito Noreste <strong>de</strong> agua <strong>de</strong> Mississippi <strong>de</strong>bido a su capacidad <strong>de</strong> resolverlos estándares fijados por <strong>la</strong> EPA para <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> los precursores <strong>de</strong>l subproducto28
29<strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección bajo <strong>la</strong> forma <strong>de</strong> materia orgánica natural, también por <strong>la</strong> c<strong>la</strong>rificación<strong>de</strong>l agua y su costo re<strong>la</strong>tivamente bajo. Una evaluación <strong>de</strong> los tanques actuales <strong>de</strong>almacenaje y <strong>de</strong> <strong>la</strong> dosificación <strong>de</strong>l coagu<strong>la</strong>nte es recomendada <strong>de</strong>bido a <strong>la</strong> naturalezamás ácida <strong>de</strong>l coagu<strong>la</strong>nte (Horne, 2005).Enten<strong>de</strong>r y mitigar el impacto negativo <strong>de</strong> <strong>la</strong> materia orgánica natural en losprocesos <strong>de</strong> filtración, tiene como objetivo total <strong>de</strong> este estudio <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>r y enten<strong>de</strong>rlos procesos eficaces <strong>de</strong> <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción para optimizar rendimiento <strong>de</strong> filtración duranteel tratamiento <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> aguas crudas <strong>de</strong> <strong>la</strong> alta concentración <strong>de</strong> TOC. Los objetivosespecíficos eran <strong>de</strong>terminar el impacto <strong>de</strong> <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción, pH, <strong>de</strong>l potencial Z, y <strong>de</strong>lmodo <strong>de</strong> <strong>la</strong> adición <strong>de</strong> alumina en <strong>la</strong> formación <strong>de</strong>l flóculo y el rendimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong>filtración. Otra meta era evaluar un analizador fotométrico <strong>de</strong> dispersión (PDA, por sussig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles) como indicador <strong>de</strong>l rendimiento <strong>de</strong> proceso total. Los procesos <strong>de</strong> dosetapas <strong>de</strong> coagu<strong>la</strong>ción fueron propuestos como los medios <strong>de</strong> atenuar <strong>la</strong> reestabilización<strong>de</strong>l flóculo por <strong>la</strong> materia orgánica natural, particu<strong>la</strong>rmente para <strong>la</strong> altaconcentración <strong>de</strong> TOC en el agua.En los experimentos se compararon el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong>l flóculo, el rendimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong>filtración, y <strong><strong>la</strong>s</strong> distribuciones <strong>de</strong>l potencial Z <strong>de</strong> <strong>la</strong> mezc<strong>la</strong> rápida y se colocaron <strong><strong>la</strong>s</strong>partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> <strong>de</strong>l agua para los procesos en <strong><strong>la</strong>s</strong> dos etapas <strong>de</strong> <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción sobre <strong>la</strong>gama <strong>de</strong>l pH <strong>de</strong> 6.0 a 7.4. En resumen, en términos <strong>de</strong>l rendimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> filtracióndurante el tratamiento <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> aguas con alta concentración <strong>de</strong> TOC, los procesos <strong>de</strong> pHalto y <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> dos etapas <strong>de</strong> <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción, eran los más eficaces. El uso <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong>condiciones re<strong>la</strong>tivamente altas <strong>de</strong> <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción pH (e.g. 7.5) junto con <strong><strong>la</strong>s</strong> dosis <strong>de</strong><strong>la</strong>lumina optimizadas por el potencial Z, optimizó <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> <strong>la</strong> partícu<strong>la</strong> en elproceso y aumentó el rango <strong>de</strong> operación, en términos <strong>de</strong>l potencial Z, para elrendimiento óptimo <strong>de</strong> <strong>la</strong> filtración.La coagu<strong>la</strong>ción en dos etapas procesa elrendimiento también mejorado <strong>de</strong> <strong>la</strong> filtración, evi<strong>de</strong>nciado sobre todo por longitu<strong>de</strong>s
30crecientes <strong>de</strong>l rendimiento <strong>de</strong>l filtro antes <strong>de</strong> brecha <strong>de</strong> <strong>la</strong> partícu<strong>la</strong>. La dosificación endos etapas <strong>de</strong>l coagu<strong>la</strong>nte, aumentó constantemente <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> <strong>la</strong> turbiedaddurante <strong>la</strong> sedimentación, al comparar<strong>la</strong> en los procesos <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> etapas, usando <strong>la</strong>misma dosis <strong>de</strong> Alumina.Este resultado re<strong>la</strong>cionó el aumento significativo en <strong>la</strong>formación <strong>de</strong>l flóculo y el tamaño <strong>de</strong>l flóculo observado constantemente para losprocesos <strong>de</strong> dos etapas, particu<strong>la</strong>rmente en <strong>la</strong> alta concentración <strong>de</strong> TOC en el agua.El hecho <strong>de</strong> que los procesos en dos etapas no afectaron <strong>la</strong> formación <strong>de</strong>l flóculo en <strong><strong>la</strong>s</strong>condiciones bajas <strong>de</strong> TOC, se apoyó <strong>la</strong> ventaja mecánica propuesta <strong>de</strong> este proceso, es<strong>de</strong>cir, mitigación <strong>de</strong>l reestabilización NOM inducido <strong>de</strong>l flóculo permitiendo que al NOM-Al (OH) 3 (s) le ocurran reacciones, sobre todo en <strong>la</strong> primera etapa <strong>de</strong> <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción. E<strong>la</strong>nalizador fotométrico <strong>de</strong> <strong>la</strong> dispersión (PDA, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles) parece ser unaalternativa útil para <strong><strong>la</strong>s</strong> pruebas, al <strong>de</strong>terminar <strong><strong>la</strong>s</strong> dosis óptimas <strong>de</strong>l coagu<strong>la</strong>nte yrápidamente evaluar diversos panoramas <strong>de</strong> <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción.Los procesos totales,indican que los PDA eran óptimos, en términos <strong>de</strong> cinética en el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong>l flóculo,también con un grado óptimo en términos <strong>de</strong> rendimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> filtración (Gregory,2004).La extracción <strong>de</strong> bacterias en NOM se ubica en ecosistemas terrestres yacuáticos, es una fuente importante <strong>de</strong>l carbono y <strong>de</strong> otros alimentos para losmicroorganismos, y <strong>de</strong>sempeña un papel en muchas reacciones biogeoquímicas. Apesar <strong>de</strong> su abundancia e importancia, mucho se <strong>de</strong>sconoce sobre el resto <strong>de</strong> NOM.En esta investigación, se examina <strong>la</strong> utilización bacteriana <strong>de</strong> NOM y cómo afecta <strong><strong>la</strong>s</strong>características fisicoquímicas <strong>de</strong> NOM. En un estudio, <strong><strong>la</strong>s</strong> características fisicoquímicas<strong>de</strong> un grupo <strong>de</strong> muestras <strong>de</strong> aguas filtradas crudas se comparan con <strong><strong>la</strong>s</strong> características<strong>de</strong> un grupo <strong>de</strong> ais<strong>la</strong>ntes <strong>de</strong> NOM.Los estudios anteriores han <strong>de</strong>mostrado sinembargo, una corre<strong>la</strong>ción fuerte y profética entre el peso molecu<strong>la</strong>r y <strong>la</strong> absorbancia enais<strong>la</strong>ntes, <strong><strong>la</strong>s</strong> <strong>de</strong>mostraciones <strong>de</strong> NOM en este estudio, que no existe <strong>la</strong> corre<strong>la</strong>ción para30
31<strong><strong>la</strong>s</strong> muestras <strong>de</strong> RFW, así afirmando que cualquier comparación <strong>de</strong> ais<strong>la</strong>ntes y <strong>de</strong>muestras <strong>de</strong> RFW <strong>de</strong>be consi<strong>de</strong>rar sus diferencias inherentes. Los segundos y tercerosestudios combinan el trabajo <strong>de</strong>l campo y <strong>de</strong>l <strong>la</strong>boratorio: (1) examinar cómo <strong>la</strong>biodisponibilidad <strong>de</strong> NOM varía con <strong>la</strong> estructura microbiana <strong>de</strong> <strong>la</strong> comunidad, <strong>la</strong>cantidad, y características químicas <strong>de</strong> NOM, y, (2) para <strong>de</strong>terminar cómo <strong>la</strong> adsorciónpue<strong>de</strong> afectar características fisicoquímicas <strong>de</strong> NOM.Un estudio <strong>de</strong>mostró, que los cambios en productividad bacteriana y NOM,sobre el curso <strong>de</strong>l experimento que sugiere <strong>la</strong> importancia re<strong>la</strong>tiva <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> características<strong>de</strong> <strong>la</strong> cantidad y <strong>de</strong>l producto químico <strong>de</strong> NOM a <strong>la</strong> biodisponibilidad, son <strong>de</strong>pendientesen <strong>la</strong> composición microbiana <strong>de</strong> <strong>la</strong> comunidad.Un estudio simi<strong>la</strong>r utilizó <strong>la</strong>cromatografía <strong>de</strong> alta presión <strong>de</strong> <strong>la</strong> exclusión <strong>de</strong>l tamaño (HPSEC, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> eningles) para medir cambios en distribuciones <strong>de</strong>l peso molecu<strong>la</strong>r <strong>de</strong> NOM <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> <strong>la</strong>inocu<strong>la</strong>ción. Los datos <strong>de</strong>muestran que el peso molecu<strong>la</strong>r medio <strong>de</strong> NOM (W M NOM),disminuye, como los componentes <strong>de</strong> molecu<strong>la</strong>ridad elevada <strong>de</strong>l peso se pier<strong>de</strong>n <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong>olución, probablemente <strong>de</strong>bido a <strong>la</strong> adsorción preferencial <strong>de</strong> estos componentes.Mientras que <strong>la</strong> bio<strong>de</strong>gradación aumenta, los componentes <strong>de</strong> poco peso molecu<strong>la</strong>r sepier<strong>de</strong>n <strong>de</strong> <strong>la</strong> solución y (W M NOM) restante, aumenta. El estudio final <strong>de</strong>termina si <strong><strong>la</strong>s</strong>bacterias pue<strong>de</strong>n utilizar el Fe <strong>de</strong> complejos <strong>de</strong> NOM por crecimiento <strong>de</strong> cuantificación<strong>de</strong>l mendocina <strong>de</strong>l P. bajo condiciones Fe limitadas en función <strong>de</strong> fuente <strong>de</strong>l Fe, segúnlo provisto bajo <strong>la</strong> forma <strong>de</strong> varios ais<strong>la</strong>ntes naturales <strong>de</strong> NOM Fe que contienen, comoforma disuelta (FeEDTA), y <strong>de</strong> ningún control Fe agregado.Este trabajo tambiéncompara crecimiento bacteriano con el Fe total <strong>de</strong>l inicial, en una variedad <strong>de</strong> muestras<strong>de</strong> NOM (Young, 2005).Los filtros paquete en el tratamiento <strong>de</strong> agua potable, el pretratamiento químico y<strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> en NOM, tiene como meta el investigar <strong>la</strong> re<strong>la</strong>ción entre <strong><strong>la</strong>s</strong>concentraciones <strong>de</strong> partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> coloidales y <strong>de</strong> NOM y <strong><strong>la</strong>s</strong> condiciones químicas
32correspondientes <strong>de</strong>l tratamiento previo para <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción y <strong>la</strong> filtración, y <strong>de</strong>terminarlos impactos <strong>de</strong> estas técnicas <strong>de</strong>l tratamiento previo en el rendimiento <strong>de</strong> un sistema<strong>de</strong> <strong>la</strong> filtración. Los estudios en esta investigación fueron conducidos en dos fases. En<strong>la</strong> primera fase, <strong><strong>la</strong>s</strong> re<strong>la</strong>ciones entre <strong><strong>la</strong>s</strong> características <strong>de</strong>l agua cruda y <strong><strong>la</strong>s</strong> efectivasdosis mínimas correspondientes <strong>de</strong> Alumina (Al 2 SO 4 ). Para probar los efectos <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong>características <strong>de</strong>l agua cruda, en <strong><strong>la</strong>s</strong> condiciones químicas efectivas mínimas para <strong>la</strong>coagu<strong>la</strong>ción y <strong>la</strong> filtración subsiguiente, <strong><strong>la</strong>s</strong> concentraciones <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> coloidales<strong>de</strong> <strong>la</strong> turbi<strong>de</strong>z y NOM en el mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> aguas crudas, fueron variadassistemáticamente. Las pruebas <strong>de</strong> jarra fueron realizadas para cada combinación <strong>de</strong>coloidal y <strong><strong>la</strong>s</strong> concentraciones <strong>de</strong> NOM en <strong><strong>la</strong>s</strong> dosis efectivas mínimas <strong>de</strong>l coagu<strong>la</strong>nte,para <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> <strong>la</strong> turbiedad filtrada <strong>de</strong>l DOC, según fueron observadasLa Alumina para <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción en <strong><strong>la</strong>s</strong> aguas <strong>de</strong> baja turbi<strong>de</strong>z sin NOMdisminuyó, mientras que <strong>la</strong> concentración <strong>de</strong> <strong>la</strong> turbi<strong>de</strong>z aumentó, el aumento fueproporcional a <strong>la</strong> concentración <strong>de</strong> <strong>la</strong> turbi<strong>de</strong>z, para <strong>la</strong> alta turbiedad en el agua. Enaguas bajas <strong>de</strong> turbi<strong>de</strong>z, <strong><strong>la</strong>s</strong> oportunida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l contacto para <strong>la</strong> formación <strong>de</strong>l flóculoson limitadas por el volumen sólidos bajos y <strong>la</strong> remoción es alcanzada vía un recogido<strong>de</strong>l mecanismo <strong>de</strong> flocu<strong>la</strong>ción. La concentración alta <strong>de</strong> <strong>la</strong> turbi<strong>de</strong>z, proporciona elvolumen adicional <strong>de</strong>l flóculo, <strong>de</strong> tal modo que reduce <strong>la</strong> dosis <strong>de</strong> Alumina (Al 2 SO 4 )requerida, para inducir el recogido <strong>de</strong> <strong>la</strong> flocu<strong>la</strong>ción. Una vez que el requisito para <strong>la</strong>flocu<strong>la</strong>ción efectiva sea resuelto, por <strong>la</strong> suficiente concentración <strong>de</strong> <strong>la</strong> turbi<strong>de</strong>z, <strong>la</strong>Alumina (Al 2 SO 4 ) aumenta directamente proporcional con el aumento <strong>de</strong> <strong>la</strong> turbi<strong>de</strong>z.En <strong>la</strong> segunda fase <strong>de</strong> esta investigación, los experimentos <strong>de</strong> filtración en losmedios <strong>de</strong>l <strong>la</strong>boratorio, fueron conducidos <strong>de</strong> modo directo en <strong>la</strong> filtración, usando unagua cruda <strong>de</strong> turbiedad mo<strong>de</strong>rada y bajo en el DOC; y en el modo convencional <strong>de</strong> <strong>la</strong>filtración, que trataba un agua mo<strong>de</strong>rada en turbiedad y alta en el DOC. Este estudio secentró en <strong>la</strong> efectividad <strong>de</strong> los procesos <strong>de</strong> filtración para <strong><strong>la</strong>s</strong> remociones <strong>de</strong> <strong>la</strong>32
turbiedad, <strong>de</strong> NOM, y <strong>de</strong> cuatro µm, usados como sustituto para los oocysts <strong>de</strong>33Cryptosporidium parvum.De acuerdo con el mo<strong>de</strong>lo conceptual se convirtió en <strong>la</strong>primera fase para <strong><strong>la</strong>s</strong> re<strong>la</strong>ciones <strong>de</strong> coloidales y <strong><strong>la</strong>s</strong> concentraciones <strong>de</strong> NOM, losrequisitos correspondientes <strong>de</strong> coagu<strong>la</strong>nte y los impactos <strong>de</strong> algunas <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> condicionesquímicas <strong>de</strong>l tratamiento previo al rendimiento <strong>de</strong>l filtro, fueron investigados en losíndices <strong>de</strong> filtrado convencional y alto. Las simu<strong>la</strong>ciones <strong>de</strong>l rendimiento <strong>de</strong>l filtro para<strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> partícu<strong><strong>la</strong>s</strong>, fueron realizadas utilizando los mo<strong>de</strong>los existentes (Shin,2005).La evaluación <strong>de</strong> campo, en <strong>la</strong> prefiltración con grava horizontal <strong>de</strong> filtros arenalento (SSF, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles), para <strong>la</strong> producción <strong>de</strong> agua potable <strong>de</strong> fuentessuperficiales en PR, conlleva el propósito <strong>de</strong> estudiar <strong>la</strong> evaluación <strong>de</strong> <strong>la</strong> eficiencia <strong>de</strong> <strong>la</strong>probabilidad <strong>de</strong> flujo horizontal en <strong>la</strong> prefiltración (HFGP, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles)unidos por el SSF, para producir el agua potable <strong>segura</strong> en PR. El agua superficialtratada, tenía un problema crónico <strong>de</strong> contaminación fecal, los resultados <strong>de</strong>mostraronque <strong>la</strong> unión <strong>de</strong> estos sistemas pue<strong>de</strong> producir constantemente agua por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> 1NTU <strong>de</strong> turbiedad, según los requisitos <strong>de</strong> cumplimiento <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong>l agua. El HFGPbrinda una ayuda adicional para reducir <strong>la</strong> contaminación fecal. La prefiltración eliminoel 50% <strong>de</strong> turbiedad, el 85% <strong>de</strong> sólidos suspendidos pero, no pue<strong>de</strong> garantizar <strong>la</strong>remoción <strong>de</strong> turbieda<strong>de</strong>s por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> 25 NTU todo el tiempo. Sin embargo,simu<strong>la</strong>ciones <strong>de</strong> eventos <strong>de</strong> turbi<strong>de</strong>z extremas indican que el SSF pue<strong>de</strong> manejarinfluentes con turbieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> más <strong>de</strong> 150 NTU y producir constantemente turbieda<strong>de</strong>spor <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> 1.0 NTU. La unión <strong>de</strong> los sistemas es a<strong>de</strong>cuado para <strong>la</strong> producción <strong>de</strong>agua potable y pue<strong>de</strong> ser utilizado en comunida<strong>de</strong>s rurales <strong>de</strong> Puerto Rico y en otrosambientes tropicales (Ortiz, 2004).Las medidas <strong>de</strong> turbiedad como <strong>la</strong> herramienta c<strong>la</strong>ve para el tratamiento <strong>de</strong>agua potable y <strong>la</strong> c<strong>la</strong>ridad re<strong>la</strong>tiva <strong>de</strong>l agua, son un indicador vital <strong>de</strong> <strong>la</strong> calidad <strong>de</strong>l agua.
34La turbiedad es una medida crítica para <strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntas <strong>de</strong> agua potable para cumplir con <strong>la</strong>EPA o reg<strong>la</strong>mentaciones internacionales, y para a<strong>segura</strong>r un agua <strong>de</strong> alta calidad para<strong>la</strong> protección al consumidor. Reg<strong>la</strong>mentaciones más rigurosas <strong>de</strong> EPA, tales como <strong><strong>la</strong>s</strong>reg<strong><strong>la</strong>s</strong> superficiales actuales <strong>de</strong>l tratamiento <strong>de</strong> aguas, (LT1ESWTR) significan que <strong>la</strong>medida <strong>de</strong> turbiedad no es una opción, sino un requisito para <strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntas <strong>de</strong> tratamiento<strong>de</strong> agua potable.Sin embargo, hay varios aspectos importantes en <strong>la</strong> medida <strong>de</strong>turbiedad que los operadores <strong>de</strong> p<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> agua, <strong>de</strong>ben tener presente al seleccionar unturbidímetro que satisfaga lo mejor posible sus necesida<strong>de</strong>s. La turbiedad se pue<strong>de</strong>afectar por <strong>la</strong> presencia <strong>de</strong> partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> microscópicas y otra materia fina sin disolver.Estas partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> microscópicas, incluso en concentraciones muy bajas, pue<strong>de</strong>npromover el crecimiento <strong>de</strong> los microorganismos.Este crecimiento pue<strong>de</strong> albergarpatógenos y también inhibir el proceso <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección con cloro lo que ayuda a<strong>de</strong>sinfectar y mantener purificada el agua potable en un área, <strong>de</strong> tal modo que creanpeligros potenciales para <strong>la</strong> salud <strong>de</strong> <strong>la</strong> comunidad (Schiltz, 2004).La remoción <strong>de</strong> los precursores <strong>de</strong> los DBP por <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción y e<strong>la</strong>b<strong>la</strong>ndamiento mejorado, se <strong>de</strong>termina mediante el presupuesto <strong>de</strong> <strong>la</strong> EPA <strong>de</strong> 1994, en<strong>la</strong> búsqueda <strong>de</strong> reducir al mínimo <strong>la</strong> exposición <strong>de</strong>l público. Estableciendo <strong><strong>la</strong>s</strong> nuevasrevisiones a los MCL para ciertos DBP y requerir a <strong>la</strong> mayoría <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntas <strong>de</strong>tratamiento <strong>de</strong> aguas superficiales funcionar con <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción mejorada o e<strong>la</strong>b<strong>la</strong>ndamiento, para <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> los precursores con el TOC, utilizando comomedida sustituta <strong>de</strong> los precursores. Los objetivos <strong>de</strong> esta investigación eran: (1)examinar el potencial <strong>de</strong> mejorar <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> los precursores <strong>de</strong> DBP por <strong>la</strong>coagu<strong>la</strong>ción mejorada (2) i<strong>de</strong>ntificar <strong><strong>la</strong>s</strong> ventajas y <strong><strong>la</strong>s</strong> <strong>de</strong>sventajas <strong>de</strong>l potencial <strong>de</strong>rendimiento mejorado (3) comparar el rendimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción mejorada (4)comparar a esca<strong>la</strong> completa los resultados (5) examinar el uso <strong>de</strong> <strong>la</strong> absorciónultravioleta (UVA, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles) como medida sustituta <strong>de</strong> los precursores y34
35SUVA como <strong>la</strong> base para un criterio <strong>de</strong> <strong>la</strong> exención; (6) i<strong>de</strong>ntificar los criterios posibles(<strong>de</strong>signados los criterios <strong>de</strong> Etapa-2) para aquel<strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntas que no puedan cumplir conlos criterios <strong>de</strong>l rendimiento para <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong>l TOC en <strong>la</strong> reg<strong>la</strong> (7) evaluar el uso <strong>de</strong><strong>la</strong> absorción isoterma para pre<strong>de</strong>cir <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> los precursores con el uso <strong>de</strong><strong>la</strong>b<strong>la</strong>ndamiento (8) mejorar los métodos existentes para el análisis <strong>de</strong> HAA.La mayor parte <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> 19 p<strong>la</strong>ntas muestreadas eran analizadas, basado en unacantidad limitada <strong>de</strong> datos, para ser capaces <strong>de</strong> cumplir con los requisitos <strong>de</strong> <strong>la</strong>remoción <strong>de</strong>l TOC <strong>de</strong> <strong>la</strong> reg<strong>la</strong> propuesta. Basado en los datos <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> pruebas, <strong>la</strong>remoción <strong>de</strong>l TOC fue mejorada <strong>de</strong> 0 a 43 por ciento, para <strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntas <strong>de</strong> coagu<strong>la</strong>ción, y<strong>de</strong> 2 a 22 por ciento para <strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntas <strong>de</strong> ab<strong>la</strong>ndamiento. La coagu<strong>la</strong>ción que utilizó altasdosificaciones <strong>de</strong> coagu<strong>la</strong>ntes <strong>de</strong> Alumina superó siempre <strong>la</strong> cal, permitiendo <strong>la</strong>remoción <strong>de</strong>l precursor. Los métodos que aumentaban <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong>l TOC en <strong>la</strong>coagu<strong>la</strong>ción con eficiencia, incluían un aumento en <strong>la</strong> dosificación <strong>de</strong>l coagu<strong>la</strong>nte, por elcambio en el tipo <strong>de</strong> coagu<strong>la</strong>nte, y <strong>la</strong> adición <strong>de</strong>l ácido suplementario. La remoción <strong>de</strong>lTOC por ab<strong>la</strong>ndamiento mejorado fue aumentando <strong>la</strong> dosificación <strong>de</strong> <strong>la</strong> cal, y usando uncoagu<strong>la</strong>nte suplementario, o exceso <strong>de</strong> cal (es <strong>de</strong>cir, precipitando el hidróxido <strong>de</strong>lmagnesio). El grado <strong>de</strong> remoción <strong>de</strong> los precursores, se corre<strong>la</strong>cionó razonablementecon <strong>la</strong> reducción <strong>de</strong> los THM, HAA, y los DO <strong>de</strong> <strong>la</strong> posible formación <strong>de</strong> halógeno.SUVA no corre<strong>la</strong>cionó bien con el potencial <strong>de</strong> <strong>la</strong> formación <strong>de</strong>l DBP.Una isoterma normalizada <strong>de</strong> Freundlich, fue utilizada para precipitar elmagnesio como absorbente, y a<strong>de</strong>cuadamente se predijo <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong>l TOC por eluso <strong>de</strong> cal en seis diferentes fuentes y no removió <strong><strong>la</strong>s</strong> concentraciones <strong>de</strong> TOC quefueron encontradas en función <strong>de</strong>l agua cruda en el radio <strong>de</strong> dureza <strong>de</strong> <strong>la</strong> DOC.Utilizando este mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> re<strong>la</strong>ción se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>scribir <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> TOC por el<strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong>l ab<strong>la</strong>ndamiento.Este mo<strong>de</strong>lo pue<strong>de</strong> ser estudiado utilizando datosin<strong>de</strong>pendientes y se pue<strong>de</strong>n conseguir mejores resultados.Dos métodos para el
36análisis <strong>de</strong> HAA en <strong><strong>la</strong>s</strong> aguas naturales fueron evaluados utilizando un método <strong>de</strong> microextracción y un método <strong>de</strong> intercambio iónico. El método <strong>de</strong> micro extracción fue másexacto, preciso y riguroso (Shorney, 1998).Continuando con los precursores <strong>de</strong> los DBP encontramos los THMM y los HAAa esca<strong>la</strong> completa para los sistemas <strong>de</strong> agua potable. Los datos proporcionados por elDepartamento <strong>de</strong> Recursos Naturales <strong>de</strong> Missouri para los sistemas <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong>agua potable, fueron analizados por los años 1997-2001. Estos datos indicaron queuna porción significativa <strong>de</strong> sistemas excedió los límites regu<strong>la</strong>dores actuales <strong>de</strong> 80 y 60mg/l para THM y HAA en estos años. La mayoría <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntas <strong>de</strong> tratamiento queexcedían los límites regu<strong>la</strong>dores era p<strong>la</strong>ntas pequeñas con <strong><strong>la</strong>s</strong> pob<strong>la</strong>ciones <strong>de</strong>l serviciomenos <strong>de</strong> 10.000 personas, no se observó ninguna ten<strong>de</strong>ncia temporal significativa enTHM o HAA 5 para los años 1997-2001. Este trabajo sugiere que el uso propuesto <strong>de</strong> unRAA, pueda tener un efecto significativo en el cumplimiento. El uso <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> cloraminas,combinado con <strong>la</strong> clorinación, encontrada en el HOCl libre/OCl como <strong>de</strong>sinfectanteresidual, para reducir <strong>la</strong> formación <strong>de</strong> los THM y HAA 5 en los sistemas, pero no tenía unefecto significativo en los sistemas que compran su agua <strong>de</strong> sistemas secundarios <strong>de</strong>los sistemas primarios. La comparación <strong>de</strong>l agua filtrada en <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> tratamientocontra el sistema <strong>de</strong> distribución sugirió que una mayoría <strong>de</strong> THM y <strong>de</strong> HAA 5 pue<strong>de</strong> serproducido <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta en comparación con el sistema <strong>de</strong> distribución. Por lotanto, <strong>la</strong> reducción <strong>de</strong> estos subproductos tratados con cloro <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta por símismo <strong>de</strong>be ser un foco dominante para alcanzar el cumplimiento, y ayudar a colocar<strong><strong>la</strong>s</strong> pautas <strong>de</strong>l cumplimiento con los subproductos <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección según <strong>la</strong> EPA,usando <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción mejorada.La reg<strong>la</strong> también procura limitar <strong>la</strong> producción <strong>de</strong>l otro DBP conocido y<strong>de</strong>sconocido usando <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción mejorada para <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> NOM.Lacoagu<strong>la</strong>ción mejorada requiere <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> TOC utilizando menores cambios, pero36
37más significativos en <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción. La coagu<strong>la</strong>ción mejorada requiere una remociónespecífica <strong>de</strong>l TOC durante un proceso <strong>de</strong> precipitación. De contro<strong>la</strong>r <strong>la</strong> formación <strong>de</strong>THM y <strong>de</strong> HAA 5 , también ha existido una ten<strong>de</strong>ncia, especialmente en sistemas másgran<strong>de</strong>s, hacia el uso <strong>de</strong> los cloraminas, monocloramina y dicloramina como cualquiera<strong>de</strong> los <strong>de</strong>sinfectantes primarios y residuales.Las cloraminas son generalmente<strong>de</strong>sinfectantes más débiles que el cloro libre y tien<strong>de</strong>n a formar menos THM o HAA 5 alreaccionar con el NOM.Investigaciones recientes re<strong>la</strong>cionadas con <strong>la</strong> formación <strong>de</strong>l N-nitrosodimethy<strong>la</strong>mine (NDMA) por <strong>la</strong> reacción <strong>de</strong>l MCA y <strong>de</strong> NOM ha creado <strong>la</strong>preocupación por el uso <strong>de</strong> cloraminas como solución. Para una mayor protecciónpública, <strong><strong>la</strong>s</strong> regu<strong>la</strong>ciones futuras se pue<strong>de</strong>n basar en el LRAA, es <strong>de</strong>cir, <strong><strong>la</strong>s</strong>concentraciones medias anuales continuamente actualizadas en <strong>la</strong> localización <strong>de</strong>ntro<strong>de</strong>l sistema en don<strong>de</strong> probablemente ocurre <strong>la</strong> más alta concentración <strong>de</strong> THM o HAA 5.Según lo discutido <strong><strong>la</strong>s</strong> concentraciones más altas <strong>de</strong> THM ocurren normalmente en lospuntos <strong>de</strong>l tiempo <strong>de</strong> <strong>la</strong> retención más <strong>la</strong>rgo en un sistema <strong>de</strong> distribución.Lalocalización para <strong><strong>la</strong>s</strong> concentraciones más altas HAA 5 , sin embargo, son mucho menosc<strong>la</strong>ro <strong>de</strong>bido a que los THM tien<strong>de</strong>n a ser estable y no se <strong>de</strong>cae una vez formado,mientras que HAA 5 se <strong>de</strong>cae <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> <strong>la</strong> formación.Debido a <strong>la</strong> <strong>de</strong>gradaciónasociada y <strong>la</strong> química compleja <strong>de</strong> THM’s y <strong>de</strong> HAA 5 , <strong>la</strong> predicción <strong>de</strong> su concentraciónen sistemas <strong>de</strong> distribución ha probado ser problemática. Así, este estudio se centró enlos datos a gama completa para el toda el agua superficial, agua subterránea y <strong><strong>la</strong>s</strong>p<strong>la</strong>ntas <strong>de</strong>l Estado <strong>de</strong> Missouri para <strong>de</strong>terminar <strong><strong>la</strong>s</strong> concentraciones <strong>de</strong> THM y HAA 5bajo varias condiciones.Con nuevas regu<strong>la</strong>ciones varias preguntas c<strong>la</strong>ves son <strong>de</strong>interés para los regu<strong>la</strong>dores y para <strong>la</strong> industria <strong>de</strong>l agua re<strong>la</strong>cionada con <strong><strong>la</strong>s</strong>concentraciones actuales THM y HAA 5 y el impacto <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> regu<strong>la</strong>ciones futuras en elcumplimiento. Los objetivos específicos <strong>de</strong> este estudio eran analizar <strong>la</strong> base <strong>de</strong> datos
38<strong>de</strong>l Departamento <strong>de</strong> Recursos Naturales <strong>de</strong> Missouri para los años 1997-2001 y<strong>de</strong>terminar el punto medio <strong>de</strong>l agua potable y <strong>la</strong> gama <strong>de</strong> concentraciones <strong>de</strong> THM yHAA 5 en sistemas primarios y secundarios en <strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntas <strong>de</strong> agua tratada y elcumplimiento <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> <strong>la</strong> distribución; para examinar el efecto <strong>de</strong>l tamaño<strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> tratamiento y comparar <strong><strong>la</strong>s</strong> concentraciones THM y HAA 5, contrasistemas combinados <strong>de</strong> cloro, a<strong>de</strong>más, examinar y comparar <strong><strong>la</strong>s</strong> ten<strong>de</strong>ncias <strong>de</strong>ltrimestre en <strong><strong>la</strong>s</strong> concentraciones THM y HAA 5 en <strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntas <strong>de</strong> agua tratada, contra lossistemas <strong>de</strong> distribución. Con respecto a este último objetivo, si <strong><strong>la</strong>s</strong> concentraciones <strong>de</strong>lDBP no eran perceptiblemente más altas en el sistema <strong>de</strong> distribución, los resultadospudieron sugerir que los esfuerzos adicionales <strong>de</strong>l control para THM y/o HAA 5 esténcentrados más bien en <strong><strong>la</strong>s</strong> mismas p<strong>la</strong>ntas <strong>de</strong> tratamiento que en el sistema <strong>de</strong> <strong>la</strong>distribución (Adams et al., 2005).Los mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> compuestos <strong>de</strong> bromatos, trihalométanos y el riesgo <strong>de</strong>carcinógenos en el agua potable, son una <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> preocupaciones más importantes <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong>alud, el esfuerzo <strong>de</strong> proporcionar una fuente <strong>segura</strong> <strong>de</strong>l agua potable por <strong><strong>la</strong>s</strong>compensaciones <strong>de</strong>l riesgo, ya que los esfuerzos <strong>de</strong> reducir los riesgos <strong>de</strong>l aguapotable pue<strong>de</strong>n introducir intencionalmente o no, diversos riesgos. Un ejemplo principal<strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> compensación <strong>de</strong>l riesgo implica <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección con cloro <strong>de</strong>l aguapotable, por consiguiente y <strong>de</strong>bido a sus efectos potencialmente carcinógenos se prestaatención especial en este estudio a <strong><strong>la</strong>s</strong> concentraciones <strong>de</strong> los subproductos volátilesmás frecuentes <strong>de</strong>l THM: cloroformo (CHCl 3 ), bromodiclorometano (ClCHBr 2 ) ybromoformo (CHBr 3 ).Dos <strong>de</strong>siciones importantes se consi<strong>de</strong>ran en este estudio:Primero, durante los veinte años pasados, so<strong>la</strong>mente el carbón absorbente aromático oUV era consi<strong>de</strong>rado como los precursores <strong>de</strong> <strong>la</strong> formación <strong>de</strong> THM en agua potable. Lasegunda <strong>de</strong>sición se refiere al gravamen <strong>de</strong> <strong>la</strong> exposición; específicamente al<strong>de</strong>terminar <strong>la</strong> exposición humana a THM <strong>la</strong> <strong>de</strong>dición principal está estimando <strong>la</strong>38
concentración <strong>de</strong> THM en agua.39En estudios anteriores, <strong>la</strong> ma<strong>la</strong> c<strong><strong>la</strong>s</strong>ificación eraconsi<strong>de</strong>rable en <strong>la</strong> exposición probable al ocurrir cuando <strong><strong>la</strong>s</strong> exposiciones eranestimadas muestreando <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> tratamiento porque <strong>la</strong> época y <strong>la</strong> localización <strong>de</strong>lmuestreo son importantes dadas <strong>la</strong> variabilidad gran<strong>de</strong> en <strong>la</strong> concentración <strong>de</strong> THM entiempo y espacio.La meta <strong>de</strong> esta investigación es formu<strong>la</strong>r los mo<strong>de</strong>los mecánicos basados en <strong>la</strong>regresión, concentraciones <strong>de</strong> esos estimados <strong>de</strong> THM en <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong>aguas y el sistema <strong>de</strong> distribución, y <strong>de</strong>linear más c<strong>la</strong>ramente <strong><strong>la</strong>s</strong> variaciones especialesy diarias en niveles <strong>de</strong>l DBP <strong>de</strong>l agua potable. Una segunda meta <strong>de</strong> este estudio es<strong>de</strong>terminar el impacto <strong>de</strong>l riesgo para <strong>la</strong> salud humana <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> exposiciones a THM, enfunción <strong>de</strong> <strong>la</strong> distancia <strong>de</strong>l agua potable <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> distribución y el nivel <strong>de</strong>lbromuro en agua cruda. El carbono orgánico y coeficiente orgánico <strong>de</strong>l nitrógeno seutiliza para <strong>de</strong>terminar el precursor <strong>de</strong>l material orgánico natural. Br/Cl 2 y el amonio seutilizan como precursores <strong>de</strong>l potencial <strong>de</strong> <strong>la</strong> formación <strong>de</strong> THM (THMFP, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong>en ingles). La temperatura y el agua se utilizan en el mo<strong>de</strong>lo para reducir el error en <strong>la</strong>predicción <strong>de</strong> THM en cualquier momento en el sistema <strong>de</strong> distribución. Finalmente, <strong><strong>la</strong>s</strong>24 horas <strong>de</strong> cambio en <strong>la</strong> temperatura diaria son probablemente <strong>la</strong> razón <strong>de</strong> <strong>la</strong> variacióndiaria <strong>de</strong> THM en agua potable. Los riesgos acumu<strong>la</strong>tivos <strong>de</strong> estos compuestos y e<strong>la</strong>umento re<strong>la</strong>tivo <strong>de</strong>l riesgo en el sistema <strong>de</strong> distribución en Beaumont son 2 a 3 vecesmás arriba que en Ontario. Esto se <strong>de</strong>be a <strong><strong>la</strong>s</strong> diferencias en nivel <strong>de</strong>l bromuro, <strong>la</strong>temperatura <strong>de</strong>l agua y el contenido TOC <strong>de</strong>l agua cruda. El BrCHCl 2 en agua potable<strong>de</strong>mostró que <strong>la</strong> magnitud <strong>de</strong>l riesgo estimado era <strong>la</strong> misma, como <strong>la</strong> estimada en elconsumo oral. El riesgo humano <strong>de</strong>l cáncer aumenta mientras más lejos vamos <strong>de</strong> <strong>la</strong>p<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> tratamiento. Finalmente, concluimos que si el muestreo fuera a ocurrir a <strong>la</strong>vez con excepción <strong>de</strong> 2-PM ocurriría una valoración inferior <strong>de</strong> los riesgos estimados(Chaib, 2003).
40Las biopelícu<strong><strong>la</strong>s</strong> y <strong><strong>la</strong>s</strong> barreras patógenas como objetivo principal en eltratamiento y distribución <strong>de</strong>l agua potable, es servir al consumidor un agua quesatisfacen ambas fases; lo estético y lo que no constituye un riesgo para <strong>la</strong> saludhumana.Para alcanzar que <strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntas <strong>de</strong> agua empleen una gama (es <strong>de</strong>cirflocu<strong>la</strong>ción y <strong>de</strong>sinfección) <strong>de</strong> barreras físicas y químicas, para reducir los números <strong>de</strong>microorganismos, así como los alimentos que pue<strong>de</strong>n ayudar a su crecimiento <strong>de</strong>ntro<strong>de</strong> biopelícu<strong><strong>la</strong>s</strong>.En esta tesis, fueron investigados <strong><strong>la</strong>s</strong> biopelícu<strong><strong>la</strong>s</strong> y <strong><strong>la</strong>s</strong> barrerasmicrobianas en el tratamiento <strong>de</strong> aguas y <strong>la</strong> distribución.El <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong>biopelícu<strong><strong>la</strong>s</strong> <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> <strong>la</strong> recarga artificial fueron investigadas en <strong>la</strong> columnaexperimental en los Waterworks <strong>de</strong> Norsborg en Estocolmo. La proporción <strong>de</strong> bacteriasactivas, medida como los números <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> célu<strong><strong>la</strong>s</strong> <strong>de</strong> EUB338-positive concerniente alnúmero total <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> bacterias enumeradas por total dirigen cuentas, disminuyó contiempo. A través <strong>de</strong>l consumo <strong>de</strong> alimentos sin embargo, <strong>de</strong> dos a tres veces másbacterias podrían ser activadas (medido por un aumento en actividad <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> <strong>la</strong>activación con los alimentos adicionales).Extrayendo <strong><strong>la</strong>s</strong> fracciones hidrofílicas ehidrofóbicas <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> sustancias húmicas era posible <strong>de</strong>terminar <strong>la</strong> respuestamicrobiológica a estos compuestos. Fue <strong>de</strong>mostrado que <strong><strong>la</strong>s</strong> bacterias unidas másfirmemente a los granos <strong>de</strong> <strong>la</strong> arena prefirieron <strong>la</strong> fracción hidrofóbica mientras quebacterias más flojas asociadas prefirieron el hidrofílico.La cantidad <strong>de</strong> materiafácilmente <strong>de</strong>gradable en el agua cruda (medida como carbón orgánico) erageneralmente baja.Las biopelícu<strong><strong>la</strong>s</strong> fueron investigadas por dos diversos métodos para <strong>la</strong>extracción y el análisis <strong>de</strong> microorganismos. Las diapositivas <strong>de</strong> cristal introducidas enel material <strong>de</strong> arena fueron dominadas por el α- Proteo bacteria, y subestimaronbacterias flojo-asociadas, mientras que los extractos <strong>de</strong> <strong>la</strong> arena fueron dominados porel γ- Proteo bacteria, y <strong><strong>la</strong>s</strong> variaciones también causadas <strong>de</strong>bido al método <strong>de</strong>40
extracción empleado.La función <strong>de</strong> <strong>la</strong> barrera <strong>de</strong> biopelícu<strong><strong>la</strong>s</strong> fue investigada en41biofiltros, también alimentados con agua cruda <strong>de</strong> Gothenburg. El foco aquí estaba en<strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> <strong>la</strong> partícu<strong>la</strong> en intervalos <strong>de</strong>l µm 1-15 (protozoos) y <strong>de</strong> 0.4-1 µm(bacterias). En ambas fracciones, <strong><strong>la</strong>s</strong> microalgas autofluorescentes, que eran naturalesen agua cruda, también fueron enumeradas en paralelo, <strong>la</strong> remoción fue <strong>de</strong> 60-90%.Las cantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>finidas <strong>de</strong> micro esferas hidrofílicas e hidrofóbicas fluorescentes (1µm) fueron agregadas y <strong>de</strong>mostraron una reducción <strong>de</strong> esferas hidrofóbicas por el 98%y <strong><strong>la</strong>s</strong> hidrofílicas por el 86%. La remoción <strong>de</strong> virus fue <strong>de</strong>terminado agregando unadosis <strong>de</strong>finida <strong>de</strong> bacteriófagos y dio valores <strong>de</strong> reducción más bajos <strong>de</strong> 40-61%. Laspartícu<strong><strong>la</strong>s</strong> naturales en intervalos <strong>de</strong>finidos <strong>de</strong>l tamaño y <strong><strong>la</strong>s</strong> partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> o los organismosagregados fueron <strong>de</strong>mostrados para proporcionar un cuadro más c<strong>la</strong>ro <strong>de</strong> <strong>la</strong> función <strong>de</strong><strong><strong>la</strong>s</strong> barreras realizadas <strong>de</strong> <strong>la</strong> turbiedad (Langmark, 2004).La formación <strong>de</strong> cloruro <strong>de</strong> cianógeno <strong>de</strong> los aminoácidos y <strong>la</strong> estabilidad con elcloro libre y <strong><strong>la</strong>s</strong> cloraminas, forman parte <strong>de</strong> productos <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección pero, no estánregu<strong>la</strong>dos, también tienen sus riesgos, <strong>de</strong>bido a <strong><strong>la</strong>s</strong> técnicas utilizadas para el análisiscorrespondiente. El cloruro <strong>de</strong> cianógeno (CNCl) es un subproducto <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfecciónencontrado en el tratamiento con cloro y cloramina en el agua potable. Aunque susefectos <strong>de</strong> salud crónicos no sean establecidos, los CNCl se han utilizado como agente<strong>de</strong> <strong>la</strong> guerra química y su presencia en agua potable es <strong>de</strong> preocupación. Los CNCl noestán regu<strong>la</strong>dos actualmente en los EE.UU. sin embargo, están en <strong>la</strong> lista <strong>de</strong> prioridad<strong>de</strong>l agua potable <strong>de</strong> <strong>la</strong> EPA para el 1991, don<strong>de</strong> a muchas insta<strong>la</strong>ciones les fueronrequeridas para divulgar <strong>la</strong> concentración <strong>de</strong> CNCl bajo <strong>la</strong> Reg<strong>la</strong> <strong>de</strong> Colección. Esincierta <strong>la</strong> información sobre <strong><strong>la</strong>s</strong> fuentes, mecanismo, y <strong>la</strong> estabilidad <strong>de</strong> <strong>la</strong> formación <strong>de</strong>CNCl.Bajo condiciones <strong>de</strong>l tratamiento <strong>de</strong> aguas ha sido un factor que limita elestablecimiento <strong>de</strong> estándares regu<strong>la</strong>dores.Esta investigación intentó mejorar <strong>la</strong>comprensión <strong>de</strong> estas ediciones y los resultados ayudarán a autorida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l agua
42potable a <strong>de</strong>terminar <strong>la</strong> necesidad <strong>de</strong> regu<strong>la</strong>r el CNCl y <strong>de</strong>terminar los <strong>de</strong>tallesregu<strong>la</strong>dores, tales como precursores, práctica <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección, temperatura, y pH. Asu vez, los resultados ayudarán a emplear estrategias para un control en <strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntas <strong>de</strong>tratamiento <strong>de</strong> aguas.De acuerdo con resultados experimentales, esta investigación ha concluido quelos aminoácidos son selectivamente importantes como precursores <strong>de</strong>l CNCl con el“glycine” que es el único precursor importante. Que <strong>la</strong> formación <strong>de</strong> CNCl <strong>de</strong>l “glycine”es conveniente como un mecanismo complejo <strong>de</strong> <strong>la</strong> formación, en el cual el “glycine” seconvierte totalmente a CNCl a pH <strong>de</strong> 6 a 8 por <strong>la</strong> primera or<strong>de</strong>n cinética. Que se formanuna vez el CNCl, se <strong>de</strong>scompone con el cloro libre, <strong>de</strong>bido a <strong>la</strong> hidrólisis <strong>de</strong>l hipoclorito,que catalizada <strong>la</strong> segunda reacción cinética <strong>de</strong>l or<strong>de</strong>n con respecto al hipoclorito y a <strong><strong>la</strong>s</strong>concentraciones <strong>de</strong> CNCl, aunque sigue siendo estable con <strong>la</strong> cloramina. La diversaestabilidad <strong>de</strong> CNCl con cloro y cloramina libres pue<strong>de</strong>, en parte, explicar <strong>la</strong>concentración más alta <strong>de</strong> CNCl observada en sistemas con post-cloraminación concloro que en sistemas con pre-<strong>de</strong>sinfección en <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección con cloro. Y por ultimo,que comparado a muchos otros aminoácidos, <strong>de</strong> “glycine” es menos reactivo para elcloro, así que cuando <strong>la</strong> coloración no es superior, por ejemplo beber el agua tratadacon cloro y durante <strong>la</strong> preparación <strong>de</strong> alimento, <strong>la</strong> mayor parte <strong>de</strong> el “glycine” pue<strong>de</strong> notener <strong>la</strong> ocasión <strong>de</strong> reaccionar con coloración y <strong>la</strong> dificultad importante <strong>de</strong>l productoCNCl. En el estudio <strong>la</strong> formación y el <strong>de</strong>caimiento <strong>de</strong> CNCl era que en los métodostradicionales <strong>de</strong> análisis <strong>de</strong> CNCl no son medidas en tiempo real.Una técnicare<strong>la</strong>tivamente nueva, <strong>de</strong> espectrometría fue aplicada, para superar <strong>la</strong> dificultad analítica(Chaib, 2003).Los estándares <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum son fuertemente regu<strong>la</strong>dos en lossistemas pequeños. La EPA consolidó recientemente requisitos <strong>de</strong> agua potable paraproteger a 18 millones <strong>de</strong> americanos adicionales servidos por 11,000 sistemas42
43pequeños <strong>de</strong>l agua potable en contra <strong>de</strong>l Cryptosporidium parvum y <strong><strong>la</strong>s</strong> otrasenfermeda<strong>de</strong>s que causan los microorganismos. Para esos sistemas pequeños <strong>de</strong>agua potable que sirven a menos <strong>de</strong> 10.000 personas, esta reg<strong>la</strong> final tiene los mismosrequisitos protectores que para los sistemas gran<strong>de</strong>s. Para proporcionar <strong>la</strong> protecciónsanitaria pública máxima, <strong>la</strong> EPA ahora está requiriendo que los sistemas pequeños<strong>de</strong>ben utilizar <strong>la</strong> mejor tecnología disponible para a<strong>segura</strong>r <strong>la</strong> fuente <strong>de</strong>l agua potable<strong>de</strong> <strong>la</strong> nación. Esta reg<strong>la</strong> final requiere 99 por ciento <strong>de</strong> remoción <strong>de</strong>l Cryptosporidiumparvum con <strong>la</strong> filtración mejorada. Los sistemas pequeños tienen tres años para entraren cumplimiento. La ayuda técnica y financiera está disponible para los estados y <strong><strong>la</strong>s</strong>p<strong>la</strong>ntas (Gale, 2002).Existe un control <strong>de</strong>l DBP en el agua potable, con unos costos y financiamiento,en el cual <strong>la</strong> EPA está procurando actualmente ba<strong>la</strong>ncear <strong><strong>la</strong>s</strong> compensacionescomplejas en los riesgos químicos y microbianos asociados a <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección quecontro<strong>la</strong> y a los D/DBP en agua potable. Para procurar alcanzar este equilibrio, <strong>la</strong> EPApropondrá tres reg<strong><strong>la</strong>s</strong>: el ICR; <strong>la</strong> ESWTR y <strong><strong>la</strong>s</strong> dos etapas <strong>de</strong> D/DBP. La D/DBP tendráun impacto importante en <strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntas <strong>de</strong> agua potable en los EE.UU., hay variasopciones para el control <strong>de</strong> D/DBP, incluyendo mover el punto <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección, <strong>la</strong>remoción <strong>de</strong> subproductos una vez que se encuentren, eliminar el material <strong>de</strong>l precursoro materia orgánica natural antes <strong>de</strong> que obre recíprocamente con el <strong>de</strong>sinfectante, o eluso <strong>de</strong> un <strong>de</strong>sinfectante que reduzca al mínimo <strong>la</strong> formación <strong>de</strong> subproductos.Elcumplimiento menos costoso al control <strong>de</strong> D/DBP es mover el punto <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección oel uso <strong>de</strong> un <strong>de</strong>sinfectante alternativo. El cumplimiento menos <strong>de</strong>seable es eliminar losDBP una vez que se formen. El cumplimiento más eficaz para el control <strong>de</strong> D/DBP esremover el precursor antes <strong>de</strong> que reaccione con el <strong>de</strong>sinfectante.La opción <strong>de</strong>cualquier estrategia dada es específico <strong>de</strong>l lugar (C<strong>la</strong>rk et al., 1994).
45<strong>de</strong> remoción o inactivación <strong>de</strong> Giardia <strong>la</strong>mbia <strong>la</strong>mbía y un 99.99 % <strong>de</strong> remoción oinactivación para viruses. La turbi<strong>de</strong>z <strong>de</strong>l agua no pue<strong>de</strong> exce<strong>de</strong>r 5.0 NTU en ningúnmomento y establece el limite <strong>de</strong> 0.5 NTU que tiene que cumplirse en el 95% <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong>muestras tomadas en el mes para p<strong>la</strong>ntas que utilizan tratamiento convencional ofiltración directa, en adición hay que <strong>de</strong> mantener un programa <strong>de</strong> control <strong>de</strong> cuencas.Reg<strong>la</strong> interina mejorada <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> agua superficialSin embargo, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el primero <strong>de</strong> enero <strong>de</strong> 2002, bajo el IESWTR <strong>la</strong>reg<strong>la</strong>mentación es más restrictiva y los requerimientos se basan en: (1) cumplir con unnivel máximo <strong>de</strong> turbi<strong>de</strong>z <strong>de</strong> 1.0 NTU en el efluente combinado <strong>de</strong> los filtros y unmáximo <strong>de</strong> 0.3 NTU en el 95% <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> medidas tomadas basado en el monitoreo cadacuatro horas (lo que invalida el requerimiento <strong>de</strong> SWTR basado en el limite <strong>de</strong> turbi<strong>de</strong>z),(2) requiere el monitoreo continuo a <strong>la</strong> salida <strong>de</strong> cada filtro en <strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntas que utilizansistemas <strong>de</strong> tratamiento convencional o filtración directa y registrar electrónicamente <strong><strong>la</strong>s</strong>lecturas <strong>de</strong> turbi<strong>de</strong>z cada 15 minutos, (3) preparar un perfil <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección paraa<strong>segura</strong>r el nivel <strong>de</strong> protección para el control <strong>de</strong> contaminantes microbiológicos antes<strong>de</strong> que <strong>la</strong> facilidad cambie <strong><strong>la</strong>s</strong> prácticas <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección para cumplir con Etapa I DBPR,y (4) <strong>la</strong> inclusión <strong>de</strong> eliminar o inactivar al Cryptosporidium parvum en los sistemassubterráneos influenciados directamente por aguas superficiales (GWUDI) (EPA,2005b).Etapa 1 <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfectante y subproductos <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfecciónEn noviembre <strong>de</strong> 1998, EPA finalizó <strong>la</strong> Etapa 1 D/DBR, don<strong>de</strong> se establece <strong>la</strong>meta para un nivel <strong>de</strong> residual máximo en <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección, (MRDLG, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> eninglés) y el nivel residual <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfectante máximo (MRDL, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles)para tres <strong>de</strong>sinfectantes químicos. En el caso <strong>de</strong>l cloro el MRDL es equivalente a 4mg/L (EPA, 2005d). Tanto <strong>la</strong> EPA como el “Standard Methods for the Examination of
46Water and Wastewater” establecen el valor <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfectante residual para cloro en <strong>la</strong>red <strong>de</strong> distribución no menor <strong>de</strong> 0.2 mg/L (APHA et al., 1998; EPA, 2005a). De surgiruna lectura menor <strong>de</strong> 0.2 mg/L <strong>de</strong> cloro residual en el sistema <strong>de</strong> distribución implicaque el mismo está en riesgo <strong>de</strong> contaminación microbiológica. Por otro <strong>la</strong>do, <strong>de</strong> obtenerlecturas sobre 4.0 mg/L se expone a <strong>la</strong> pob<strong>la</strong>ción a un riesgo <strong>de</strong> salud a causa <strong>de</strong> losefectos <strong>de</strong> <strong>la</strong> posible formación <strong>de</strong> THM como lo es el cáncer y problemas <strong>de</strong> irritaciónen el sistema digestivo, entre otros (EPA, 2003c). La Etapa 1 D/DBPR establece unMRDL para cloro, cloramidas y dióxido <strong>de</strong> cloro y un MCL, para el TTHM, HAA 5bromatos, cloritos y cloratos. El MRDL y MCL excepto en el caso <strong>de</strong> clorito y dióxido <strong>de</strong>cloro, es calcu<strong>la</strong>do basado en el promedio anual <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> muestras tomadas.Parasistemas <strong>de</strong> filtración convencional, <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción mejorada y el ab<strong>la</strong>ndamiento son <strong><strong>la</strong>s</strong>mejores técnicas <strong>de</strong> tratamiento para remover los precursores <strong>de</strong> DBP. El IESWTR y <strong>la</strong>Etapa 1 D/DBPR fueron diseñadas para que los sistemas coordinen sus respuestas alos riegos basados en el control <strong>de</strong> contaminantes patógenos microbiológicos,<strong>de</strong>sinfectantes y subproductos <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección en el agua potable (EPA, 2005c).Etapa 1 Reg<strong>la</strong> Interina Mejorada <strong>de</strong> Tratamiento <strong>de</strong> <strong>Agua</strong> Superficial (LT1ESWTR)El 14 <strong>de</strong> enero <strong>de</strong> 2002, fue finalizada e incluida en el Código <strong>de</strong> Regu<strong>la</strong>ciónFe<strong>de</strong>ral (CFR, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles), <strong>la</strong> LT1ESWTR, <strong>la</strong> cual tiene como intenciónmejorar el control <strong>de</strong> patógenos microbiológicos en el agua.La LT1ESWTR.fuepromulgada extendiendo los requerimientos <strong>de</strong> IESWTR a los PWS que suplen a menos10,000 personas que utilizan como fuente aguas superficiales y sistemas subterráneosinfluenciados directamente por aguas superficiales (EPA, 2002b; EPA, 2003c; EPA,2004b).Etapa 2 Reg<strong>la</strong> Interina Mejorada <strong>de</strong> Tratamiento <strong>de</strong> <strong>Agua</strong> Superficial (LT2ESWTR)En los pasados diez años se les ha prestado mucha atención a organismospatógenos específicos como lo es el Cryptosporidium parvum. Se han reportado brotes46
47asociados al Cryptosporidium parvum en Nevada, Oregon, Georgia y Canadá. Con elLT2ESWTR, se trata <strong>de</strong> proteger <strong>la</strong> salud pública reduciendo los niveles <strong>de</strong>Cryptosporidium parvum en el agua tratada a niveles menores <strong>de</strong> un oocytos/10,000L.El IESWTR y Etapa 1 D/DBPR fueron diseñada para que los sistemas coordinen susrespuestas a los riegos basados en el control <strong>de</strong> contaminantes microbiológicospatógenos, <strong>de</strong>sinfectantes y subproductos <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección en el agua potable (EPA,2003). La LT2ESWTR intenta reducir <strong>la</strong> inci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> enfermeda<strong>de</strong>s causadas porCryptosporidium parvum y otros microorganismos a<strong>de</strong>más, se consi<strong>de</strong>raron unaspreocupaciones <strong>de</strong> salud pública que quedaron pendientes en <strong>la</strong> implementación <strong>de</strong> <strong>la</strong>IESWTR, y <strong>la</strong> LT1ESWTR. En esta nueva reg<strong>la</strong> los sistemas que tienen filtración ycontienen altos niveles <strong>de</strong> contaminación con Cryptosporidium parvum en <strong>la</strong> fuente <strong>de</strong>agua cruda tendrán que proveer tratamiento adicional al actual, los sistemas sinfiltración tendrán que proveer un tratamiento para <strong>la</strong> protección <strong>de</strong> <strong>la</strong> salud pública <strong>de</strong>forma equivalente a los sistemas con filtración, los sistemas <strong>de</strong> almacenamiento <strong>de</strong>agua tratada sin cobertura (tanques sin techo), tendrán que implementar losrequerimientos necesarios para reducir los riesgos <strong>de</strong> contaminación o añadirtratamiento.La LT2ESWTR brinda una amplia elección <strong>de</strong> alternativas, don<strong>de</strong> los requisitosserán aplicados <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong>l nivel <strong>de</strong> tratamiento, calidad <strong>de</strong>l agua <strong>de</strong> <strong>la</strong> fuente ytamaño <strong>de</strong>l sistema. Los datos que se obtengan <strong>de</strong> los sistemas brindarán informacióna <strong>la</strong> EPA para <strong>de</strong>terminar si se requieren realizar cambios futuros en <strong>la</strong> reg<strong>la</strong>mentaciónpara los sistemas superficiales.Nueva información indica que <strong>la</strong> efectividad <strong>de</strong>tecnologías alternas <strong>de</strong> tratamiento que reducen los niveles <strong>de</strong> Cryptosporidium parvumen agua tratada.El muestreo <strong>de</strong> <strong>la</strong> fuente <strong>de</strong>terminará el nivel <strong>de</strong> riesgo <strong>de</strong>Cryptosporidium parvum pero los sistemas tienen <strong>la</strong> opción <strong>de</strong> obviar <strong>la</strong> etapa <strong>de</strong>
48muestreo inicial e insta<strong>la</strong>r el tratamiento máximo para <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> 5.5 log <strong>de</strong>Cryptosporidium parvum.Los sistemas se c<strong><strong>la</strong>s</strong>ifican en categorías, basado en los resultados <strong>de</strong>l muestreoinicial, acor<strong>de</strong> con <strong>la</strong> categoría asignada el sistema <strong>de</strong>terminará si requiere proveertratamiento adicional para Cryptosporidium parvum y cuanto tratamiento requiere. Lossistemas que requieren tratamiento adicional <strong>de</strong>ben escoger <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> una variedad <strong>de</strong>opciones, (organizadas en una caja <strong>de</strong> herramientas microbiológicas). Los sistemaspue<strong>de</strong>n cumplir con los requisitos iniciales <strong>de</strong> muestreo a <strong>la</strong> fuente, utilizando datosobtenidos <strong>de</strong> muestreos anteriores “grandfathering”, con <strong>la</strong> <strong>de</strong>bida aprobación <strong>de</strong> <strong>la</strong> EPAy el Estado. Estos datos se pue<strong>de</strong>n utilizar en lugar <strong>de</strong> o en adición a datos nuevos yrequeridos. Los sistemas <strong>de</strong> filtración serán c<strong><strong>la</strong>s</strong>ificados en una <strong>de</strong> cuatro categorías,<strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong>l muestreo inicial. Esta c<strong><strong>la</strong>s</strong>ificación es <strong>de</strong>terminada por el grado <strong>de</strong>tratamiento adicional para Cryptosporidium parvum que se requiere para el sistema. Siel sistema se c<strong><strong>la</strong>s</strong>ifica en categoría uno, no requiere tratamiento adicional, pero si sec<strong><strong>la</strong>s</strong>ifica categorías dos, tres o cuatro se les requerirá tratamiento adicional paraalcanzar entre 1.0 y 2.5 log (90-99.7 %) <strong>de</strong> remoción <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum.La variedad <strong>de</strong> tratamientos y métodos <strong>de</strong> control que los sistemas pue<strong>de</strong>nutilizar para cumplir con los requisitos adicionales <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> Cryptosporidiumparvum se separan en cinco c<strong><strong>la</strong>s</strong>ificaciones, (1) protección y manejo <strong>de</strong> <strong>la</strong> fuente, (2)prefiltración, (3) rendimiento <strong>de</strong> tratamiento, (4) filtración adicional e (5) inactivación(dióxido <strong>de</strong> cloro, ozono, UV).Los requerimientos <strong>de</strong>l perfil <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección y“benchmarking” establecido bajo <strong>la</strong> IESWTR y en LT1ESWTR, para a<strong>segura</strong>r unaprotección a<strong>de</strong>cuada contra los patógenos mientras los sistemas reducen los riesgos <strong>de</strong>los DBP, se extien<strong>de</strong>n a esta reg<strong>la</strong>mentación para obtener los mismos beneficios <strong>de</strong>protección a <strong>la</strong> salud pública (EPA, 2005a). Algunos PWS tendrán que realizar cambiossignificativos en sus prácticas <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección existentes para cumplir con los requisitos48
49TTHM y HAA’s bajo <strong>la</strong> Etapa 2 y proveer tratamiento adicional para Cryptosporidiumparvum (EPA, 2003a).La LT2ESWTR está siendo promulgada simultáneamente con <strong>la</strong> Etapa 2 <strong>de</strong> losD/DBPR para a<strong>segura</strong>rse que los riesgos por <strong>la</strong> exposición estos, están en ba<strong>la</strong>nce con<strong>la</strong> necesidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfectar.Con el uso apropiado <strong>de</strong> los <strong>de</strong>sinfectantes en lossistemas <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> agua potable se <strong>de</strong>struyen los organismos causantes <strong>de</strong>enfermeda<strong>de</strong>s que pue<strong>de</strong> estar presentes en el agua, sin embargo estos <strong>de</strong>sinfectantespue<strong>de</strong>n reaccionar con <strong>la</strong> materia orgánica e inorgánica presente formando los DBP.Estudios toxicológicos en animales <strong>de</strong> <strong>la</strong>boratorio han <strong>de</strong>mostrado que algunos DBP (Ej.bromo-diclorometano, bromoformo, ácido dicloroacético y bromatos) son cancerígenos.Algunos estudios epi<strong>de</strong>miológicos sugieren una débil asociación entre el consumo <strong>de</strong>aguas superficiales cloradas y cierto tipo <strong>de</strong> cáncer (cáncer <strong>de</strong> vejiga). Otros DBP (Ej.Clorito y ciertos ácidos haloacéticos) pue<strong>de</strong>n causar a<strong>de</strong>más, efectos adversos sobre elsistema reproductivo y el <strong>de</strong>sarrollo.La reg<strong>la</strong> <strong>de</strong> Etapa 2 D/DBPR, reduce <strong>la</strong> exposición a tres <strong>de</strong>sinfectantescomúnmente utilizados y a varios subproductos <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección. Los sistemas queutilizan agua superficial y tratamiento convencional <strong>de</strong> filtración tienen que remover unacantidad específica <strong>de</strong> materia orgánica, <strong>la</strong> cual es medida como TOC. La remociónrequerida pue<strong>de</strong> lograrse a través <strong>de</strong> técnicas <strong>de</strong> tratamiento (coagu<strong>la</strong>ción mejorada) amenos que el PWS utilice medidas alternas. La cantidad <strong>de</strong> TOC que se requiereremover se expresa en por cientos (%) el cual es en función <strong>de</strong> <strong>la</strong> alcalinidad y el TOCen el agua cruda. El por ciento máximos requeridos es 50% para una alcalinidad <strong>de</strong> 0 a60 mg/L y un TOC inicial <strong>de</strong> 8 mg/L.Etapa 2 <strong>de</strong>sinfectantes y subproductos <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfecciónLa Etapa 2 D/DBPR se <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong> utilizando <strong>la</strong> Etapa 1 D/DBPR como base,don<strong>de</strong> intenta reducir los riesgos potenciales <strong>de</strong> cáncer, problemas en el sistema
50reproductivo y problemas <strong>de</strong>l <strong>de</strong>sarrollo causados por los productos <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección. Lameta <strong>de</strong> esta reg<strong>la</strong>mentación es seña<strong>la</strong>r los sistemas que representan un riesgo a <strong><strong>la</strong>s</strong>alud pública (por <strong><strong>la</strong>s</strong> altas concentraciones <strong>de</strong> los subproductos <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfecciónexistentes) para que realicen los cambios requeridos para cumplir con los nivelesmáximos <strong>de</strong> contaminación para productos <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección.Los nuevos requisitosproveen protección consistente y equitativa a través <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> distribución y <strong>la</strong>eliminación <strong>de</strong> “picos” <strong>de</strong> los DBP.La Etapa 1 requería muestrear para TTHM y HAA 5 en puntos que tenían unpotencial <strong>de</strong> alta formación para los subproductos <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección. Nuevos estudiosmuestran que hay otros factores a<strong>de</strong>más <strong>de</strong>l tiempo <strong>de</strong> resi<strong>de</strong>ncia que ayudan a <strong>la</strong>formación <strong>de</strong> los subproductos <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección particu<strong>la</strong>rmente para los HAA. Estopue<strong>de</strong> causar altas concentraciones <strong>de</strong> los DBP en áreas no representadas en lospuntos <strong>de</strong> muestreo <strong>de</strong> <strong>la</strong> Etapa 1 D/DBPR. Por eso, se requiere el realizar una IDSEpara investigar puntos en <strong>la</strong> red con niveles altos <strong>de</strong> TTHM’s y HAA 5 . Esta evaluaciónayudará a los sistemas a seleccionar puntos <strong>de</strong> muestreo que tienen mayor probabilidad<strong>de</strong> tener altas concentraciones <strong>de</strong> los DBP.El cumplimiento estará basado en unpromedio anual <strong>de</strong> cada punto específico LRAA aumentado así <strong>la</strong> protección a <strong>la</strong> saludpública.La IDSE es aplicable a CWS y NTNC >10,000 que tratan el agua con<strong>de</strong>sinfectante primario o residual, excepto luz UV. Se i<strong>de</strong>ntificarán lugares <strong>de</strong> muestreoque representan <strong><strong>la</strong>s</strong> concentraciones más altas <strong>de</strong> DBP en el sistema.Requieremuestreo para TTHM’s y HAA 5 por un año a intervalos regu<strong>la</strong>res, y estará <strong>de</strong>terminadopor el tipo <strong>de</strong> fuente y el tamaño <strong>de</strong>l sistema (EPA, 2001).50
Capítulo Tres51MetodologíaÁrea <strong>de</strong> EstudioEl propósito <strong>de</strong> esta investigación es <strong>de</strong>mostrar con datos experimentales y <strong>la</strong>imp<strong>la</strong>ntación <strong>de</strong> los cambios necesarios en <strong><strong>la</strong>s</strong> P<strong>la</strong>ntas Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco yHumacao, que forman parte <strong>de</strong>l Area <strong>de</strong> Humacao en <strong>la</strong> Región Este <strong>de</strong> <strong>la</strong> AAA, al<strong>de</strong>terminar el cumplimiento con cada uno <strong>de</strong> los requerimientos <strong>de</strong> <strong>la</strong> SWDA y sus<strong>enmiendas</strong> hasta el presente.Descripción <strong>de</strong> <strong>la</strong> Pob<strong>la</strong>ción o MuestraLa muestra es representativa (Varano, 2006), puesto que el número <strong>de</strong> muestrastomadas es <strong>de</strong> una pob<strong>la</strong>ción dada, en este estudio se refiere a <strong>la</strong> pob<strong>la</strong>ción servida enlos sistemas <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco y Humacao. Estos compren<strong>de</strong>n <strong><strong>la</strong>s</strong> P<strong>la</strong>ntas Filtros <strong>de</strong> RíoB<strong>la</strong>nco y Humacao con una pob<strong>la</strong>ción servida para el año 2006 <strong>de</strong> 96,470 y 46,684respectivamente.Periodo <strong>de</strong>l EstudioEl estudio compren<strong>de</strong> una variedad <strong>de</strong> análisis y datos recopi<strong>la</strong>dos en diferentesperiodos. Se recopi<strong>la</strong>ron datos para establecer el cumplimiento con TOC y <strong>la</strong> remocióne inactivación <strong>de</strong> los microorganismos patógenos en ambos sistemas <strong>de</strong>s<strong>de</strong> mediados<strong>de</strong> 2004 hasta mediados <strong>de</strong> 2006. Para los DBP y HAA <strong>de</strong>s<strong>de</strong> principios <strong>de</strong> 2004 amediados <strong>de</strong> 2005. El cual estará basado en los requerimientos <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> nuevas<strong>enmiendas</strong> al SWDA hasta octubre <strong>de</strong> 2006, don<strong>de</strong> en esta última, podremos proyectarel cumplimiento con <strong><strong>la</strong>s</strong> nuevas <strong>enmiendas</strong> y los requerimientos que entran en vigorpróximamente.
Fuente <strong>de</strong> Datos52Se tomaron los datos diarios <strong>de</strong>l control <strong>de</strong> proceso, recopi<strong>la</strong>dos por el operador<strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta, para <strong>de</strong>terminar los tiempos <strong>de</strong> contactos, puntos óptimos <strong>de</strong> aplicación <strong>de</strong><strong>de</strong>sinfectantes, coagu<strong>la</strong>ntes, entre otros.Se utilizará datos <strong>de</strong>l <strong>la</strong>boratorio <strong>de</strong> <strong>la</strong> AAA, re<strong>la</strong>cionados a los puntos <strong>de</strong>muestreo certificados por el DOH y los datos <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> agua para cada una <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong>evaluaciones a realizarse.A<strong>de</strong>más, se utilizaran datos <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> diferentes AgenciasEstatales y Fe<strong>de</strong>rales re<strong>la</strong>cionadas a <strong>la</strong> calidad <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> fuentes <strong>de</strong> abasto <strong>de</strong> estasp<strong>la</strong>ntas.Diseño MetodológicoLa investigación cumple con <strong><strong>la</strong>s</strong> autorizaciones, consentimientos y requisitosnecesarios para <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>r estudios <strong>de</strong> investigación en los sistemas antes <strong>de</strong>scritos, yel correspondiente muestreo, <strong>de</strong> <strong>la</strong> AAA <strong>de</strong> PR y <strong>de</strong> cualquier otra agenciacorrespondiente.La investigación consistirá <strong>de</strong> tres partes substanciales a cadasistema bajo estudio. La primera parte comienza con un CPE para producir un listado,dado a <strong>la</strong> prioridad <strong>de</strong> los factores limitantes. La segunda parte será <strong>la</strong> recolección <strong>de</strong>datos operacionales, <strong>de</strong> los puntos <strong>de</strong> muestreo, resultados <strong>de</strong> análisis <strong>de</strong> <strong>la</strong>boratorio <strong>de</strong>cada uno <strong>de</strong> los sistemas. A su vez, compren<strong>de</strong>rá una serie <strong>de</strong> análisis en don<strong>de</strong> serecopi<strong>la</strong>rán los datos <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> pruebas <strong>de</strong> jarras por medio <strong>de</strong> tab<strong><strong>la</strong>s</strong> y graficas querepresentarán <strong><strong>la</strong>s</strong> diferentes dosis.La pruebas <strong>de</strong> jarras se realizan con el instrumento Phipps and Bird PB-700, queconsiste <strong>de</strong> 6 agitadores, lo que permite realizar pruebas a 6 muestras distintas almismo tiempo. Estos agitadores se ajustan hasta obtener <strong><strong>la</strong>s</strong> revoluciones por minuto(rpm) que concuer<strong>de</strong>n con <strong><strong>la</strong>s</strong> condiciones <strong>de</strong>l sistema simu<strong>la</strong>do. Las muestras setratan en frascos <strong>de</strong> 1000 ml a los cuales se le aplican diferentes dosis <strong>de</strong> coagu<strong>la</strong>ntes,se pue<strong>de</strong> ajustar <strong>la</strong> alcalinidad y el pH <strong>de</strong> <strong>la</strong> muestra para mejorar <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción. Medir52
53<strong>la</strong> turbi<strong>de</strong>z <strong>de</strong>l sobrenadante y monitorear <strong>la</strong> cantidad <strong>de</strong> TOC removida, <strong>la</strong> cual se mi<strong>de</strong>en un SIEVERS Total Organic Carbon Analyzer mo<strong>de</strong>lo 800.La prueba <strong>de</strong> jarra es un procedimiento muy efectivo para <strong>la</strong> <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> <strong>la</strong>dosis <strong>de</strong>l producto químico y da una i<strong>de</strong>a más precisa <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> variaciones que hay queimplementar en el proceso. Estos datos se tratan <strong>de</strong> ajustar al caso real <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta,pero existen otras variantes para <strong>la</strong> aplicabilidad <strong>de</strong> <strong>la</strong> dosis i<strong>de</strong>al <strong>de</strong> coagu<strong>la</strong>ntes talescomo <strong>la</strong> variación en <strong>la</strong> alcalinidad <strong>de</strong>l agua tratada, <strong>la</strong> condición estructural <strong>de</strong> loscomponentes <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta (mezc<strong>la</strong>dores, tanques y filtros) flujo nominal vs. actual, etc.,que podrían afectar al momento <strong>de</strong> imp<strong>la</strong>ntar los resultados obtenidos en losexperimentos realizados.Y <strong>la</strong> tercera parte, consistirá en el análisis <strong>de</strong> los resultados obtenidosaplicándolos a cada uno <strong>de</strong> los requerimientos <strong>de</strong> <strong>la</strong> SWDA y <strong><strong>la</strong>s</strong> <strong>enmiendas</strong>.Análisis <strong>de</strong> DatosPara el propósito <strong>de</strong> esta investigación, al evaluar el cumplimiento con lo queestipu<strong>la</strong> <strong>la</strong> aplicación <strong>de</strong>l SWDA y sus nuevas <strong>enmiendas</strong> en los sistemas bajo estudio.Se analizaran los datos obtenidos <strong>de</strong> acuerdo a <strong><strong>la</strong>s</strong> tres etapas <strong>de</strong>scritas en el diseñometodológico. La primera parte, en <strong>la</strong> que comencé con un CPE a cada una <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong>p<strong>la</strong>ntas bajo estudio, para producir un listado dado <strong>la</strong> prioridad <strong>de</strong> los factores que <strong><strong>la</strong>s</strong>limitan.El CPE es <strong>la</strong> primera fase <strong>de</strong>l programa <strong>de</strong> corrección (CCP, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> eningles) <strong>de</strong> <strong>la</strong> EPA. El CCP es un programa <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>do por EPA para mejorar elrendimiento <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntas <strong>de</strong> filtración y llegar a cumplimiento con <strong>la</strong> SWTR. Es unprocedimiento para i<strong>de</strong>ntificar una combinación <strong>de</strong> factores en <strong><strong>la</strong>s</strong> áreas <strong>de</strong>l diseño,operación, mantenimiento, y administración que pue<strong>de</strong> limitar el rendimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta<strong>de</strong> tratamiento. El CCP consiste <strong>de</strong> dos componentes, el CPE, que es una evaluación<strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> tratamiento existente, y <strong>la</strong> asistencia técnica comprensiva (CTA, por sus
54sig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles), es un procedimiento que facilita tratar <strong><strong>la</strong>s</strong> partes i<strong>de</strong>ntificadas en elCPE y ayudar a mejorar el rendimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta. El CCP se centra en <strong>la</strong> re<strong>la</strong>ciónfundamental entre <strong><strong>la</strong>s</strong> cuatro áreas dominantes; el diseño <strong>de</strong> p<strong>la</strong>nta, <strong>la</strong> operación <strong>de</strong>p<strong>la</strong>nta, el mantenimiento <strong>de</strong> p<strong>la</strong>nta y <strong>la</strong> ayuda administrativa. El CPE proporciona unasguías <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> estas cuatro áreas. La meta es evaluar el impacto <strong>de</strong> cada uno<strong>de</strong> estos elementos en el rendimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta y su capacidad <strong>de</strong> proporcionar aguapotable <strong>segura</strong> y confiable.El objetivo <strong>de</strong>l CPE es producir un listado, dado <strong>la</strong> prioridad <strong>de</strong> los factores quelimitan el rendimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta. Una vez que se i<strong>de</strong>ntifiquen, el personal <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>ntapue<strong>de</strong> lograr estas mejoras sin ayuda adicional, <strong>de</strong> otro modo, en el caso <strong>de</strong> que losfactores en el CPE sean difíciles <strong>de</strong> tratar se pue<strong>de</strong> recomendar si un CTA externo. Esimportante observar que el proceso <strong>de</strong> CPE está diseñado para a<strong>segura</strong>rse <strong>de</strong> que,cuando es posible <strong>la</strong> optimización, está sea alcanzada sin <strong>la</strong> necesidad <strong>de</strong> inversionespara mejoras <strong>de</strong> alto costo capital. El CPE es importante como un mecanismo que sepue<strong>de</strong> utilizar para optimizar el rendimiento <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntas <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> aguassuperficiales. Esto da lugar a <strong>la</strong> producción <strong>de</strong> un agua tratada <strong>de</strong> alta calidad queexce<strong>de</strong> los requisitos en el SWTR, IESWTR, y <strong>la</strong> LT1ESWTR. El rendimiento óptimo <strong>de</strong><strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> aguas es el retiro físico <strong>de</strong> partícu<strong><strong>la</strong>s</strong>, <strong>la</strong> cual es unaestrategia importante contra <strong>la</strong> contaminación <strong>de</strong> los microorganismos patógenos.El CPE utiliza tres metas para <strong>la</strong> optimización (Tab<strong>la</strong> 3.01) al <strong>de</strong>terminar <strong>la</strong>operación <strong>de</strong> p<strong>la</strong>nta. El rendimiento actual <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta se mi<strong>de</strong> contra estas metas para<strong>de</strong>terminar qué correcciones serán necesarias. Las p<strong>la</strong>ntas que funcionan <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>estos requisitos producen en un agua potable <strong>segura</strong>.54
Tab<strong>la</strong> 3.01. Detalle <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> Metas.55Resumen <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> metas <strong>de</strong>l rendimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> optimizaciónDatos mínimos <strong>de</strong> los requisitos <strong>de</strong> operación:Turbiedad diaria <strong>de</strong>l agua cruda.Turbiedad <strong>de</strong>l agua cada 4 horas <strong>de</strong> cada tanque <strong>de</strong> sedimentación.Turbiedad (continua) en línea <strong>de</strong> cada filtro.Un perfil <strong>de</strong>l <strong>la</strong>vado <strong>de</strong>l filtro cada mes, por cada filtro.Metas individuales <strong>de</strong>l rendimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> turbiedad <strong>de</strong>l tanque <strong>de</strong> sedimentación:Turbiedad <strong>de</strong>l agua menor <strong>de</strong> 2 NTU el 95% si <strong>la</strong> turbiedad <strong>de</strong>l agua cruda es mayor<strong>de</strong> 10 NTU.Turbiedad <strong>de</strong>l agua menor <strong>de</strong> 1 NTU el 95%, si <strong>la</strong> turbiedad <strong>de</strong>l agua cruda esmenor o igual 10 NTU.Metas individuales <strong>de</strong>l rendimiento <strong>de</strong> turbiedad <strong>de</strong>l filtroTurbiedad filtrada <strong>de</strong>l agua menos <strong>de</strong> 0.10 NTU el 95% (excepto el período minutos15 luego <strong>de</strong>l <strong>la</strong>vado)Medida máxima <strong>de</strong>l agua filtrada igual a <strong>de</strong> 0.30 NTULa turbi<strong>de</strong>z <strong>de</strong>l filtro inmediatamente <strong>de</strong>spués <strong>de</strong>l <strong>la</strong>vado se ha observado y antes <strong>de</strong>que <strong>la</strong> turbiedad efluente exceda 0.10 NTUEl máximo <strong>de</strong> <strong>la</strong> turbiedad <strong>de</strong>l agua <strong>de</strong>spués <strong>de</strong>l <strong>la</strong>vado <strong>de</strong> 0.30 NTUPeríodo máximo <strong>de</strong> <strong>la</strong> recuperación <strong>de</strong>l <strong>la</strong>vado <strong>de</strong> 15 minutos (es <strong>de</strong>cir, vuelta amenos <strong>de</strong> 0.10 NTU)El máximo <strong>de</strong> <strong>la</strong> medida <strong>de</strong>l agua <strong>de</strong> menos <strong>de</strong> 10 partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> (en <strong>la</strong> gama mayor que<strong>de</strong> 2 micrones) por mililitro (si los contadores <strong>de</strong> <strong>la</strong> partícu<strong>la</strong> están disponibles)
Tab<strong>la</strong> 3.01., continuación.56Criterios <strong>de</strong>l rendimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección Los valores <strong>de</strong> CT requieren alcanzar <strong>la</strong>inactivación y <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> Giardia <strong>la</strong>mbia y <strong>de</strong> virus.Las metas <strong>de</strong>l rendimiento son:1. Datos mínimos <strong>de</strong> los requisitos <strong>de</strong> operación.2. Criterios individuales <strong>de</strong>l rendimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> turbiedad <strong>de</strong> los filtros.3. Criterios <strong>de</strong>l rendimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección.Existe una re<strong>la</strong>ción entre <strong>la</strong> eficiencia <strong>de</strong>l efluente y <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> <strong>la</strong> turbiedad<strong>de</strong>l filtro y <strong>de</strong> los quistes <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum, en don<strong>de</strong> se pue<strong>de</strong> reflejar el porciento <strong>de</strong> remoción <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum en <strong><strong>la</strong>s</strong> medidas <strong>de</strong> turbi<strong>de</strong>z en aguafiltrada (Figura 3.01). Para una turbiedad <strong>de</strong> 0.3 NTU (el requisito <strong>de</strong> IESWTR para <strong>la</strong>turbiedad efluente combinado <strong>de</strong> <strong>la</strong> salida <strong>de</strong> los filtros) un alto porcentaje (99%) <strong>de</strong>quistes es eliminado. Sin embargo, en este nivel <strong>de</strong> 0.3 NTU aun se pue<strong>de</strong>n encontrarun número consi<strong>de</strong>rable <strong>de</strong> quistes lo que es <strong>la</strong> preocupación principal (los quistes <strong>de</strong>Cryptosporidium parvum), porque es poco probable que se puedan inactivar o removercon procesos normales <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección. Muestra a<strong>de</strong>más que <strong>la</strong> eliminación <strong>de</strong> quistesesta cerca al 100% cuando <strong><strong>la</strong>s</strong> turbieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l efluente filtrado es <strong>de</strong> 0.05 NTU o menos(EPA, 1998b).56
571Effluent Turbidity (NTU)0.50.10.050.0140 50 60 70 80 90 100 110Cyst Removal (%)Source: Technologies for Upgrading Existing or Designing New Drinking Water Treatment Facilities, EPA, 1990.Figura 3.01. Por ciento <strong>de</strong> Remoción <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum en <strong><strong>la</strong>s</strong> medidas <strong>de</strong>turbi<strong>de</strong>z en agua filtrada. Fuente http://www.epa.gov/safewater/therule.html.Evaluación comprensiva <strong>de</strong> rendimiento P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>ncoInformación <strong>de</strong> <strong>la</strong> facilidadSegún <strong><strong>la</strong>s</strong> indicaciones <strong>de</strong>l diagrama esquemático <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong>aguas <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco (Figura 3.02) es una facilidad <strong>de</strong> tratamiento convencional <strong>la</strong> cualcuenta con pre-sedimentadores Helli-Cone® <strong>de</strong>l tipo “upflow contact c<strong>la</strong>rifier”,flocu<strong>la</strong>ción hidráulica y mecánica, sedimentadores rectangu<strong>la</strong>res convencionales y filtros<strong>de</strong> diferentes medio (Mult.-media). La p<strong>la</strong>nta (Figura 3.03) tiene dos cámaras con 18mezc<strong>la</strong>dores, cuatro Helli-Cone®, dos tanques <strong>de</strong> sedimentación y cinco filtros. Lap<strong>la</strong>nta fue construida en el 1976, y recientemente se pusieron en operación los cuatroHelli-Cone® para po<strong>de</strong>r manejar los eventos <strong>de</strong> turbi<strong>de</strong>z alta y así lograr elcumplimiento.El agua cruda, cuya fuente es el Río B<strong>la</strong>nco <strong>de</strong> Naguabo provienemediante bombeo a <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta por una tubería <strong>de</strong> 24” <strong>de</strong> diámetro. Diariamente se
58bombean a <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta cerca <strong>de</strong> 7.01 m 3 /seg (16 MGD) para producir aproximadamente6.57 m 3 /seg (15 MGD) para distribución como máximo. Cuando el agua cruda llega <strong>la</strong>p<strong>la</strong>nta, se agregan el cloro gas y los coagu<strong>la</strong>ntes primarios. El agua entra directamentea los cuatro Helli-Cone® don<strong>de</strong> se le aplica una dosis química <strong>de</strong> coagu<strong>la</strong>ntesecundario. Al agregar el polímero secundario en los Heli-Cone® se crea un manto elcual mantiene una turbi<strong>de</strong>z <strong>de</strong> salida <strong>de</strong> los Heli-Cone® en promedio <strong>de</strong> 5.0 NTU.Luego el agua pasa al área <strong>de</strong> mezc<strong>la</strong>do lento y <strong>de</strong> allí a los tanques <strong>de</strong> sedimentación.El agua c<strong>la</strong>rificada se transfiere a los cinco filtros <strong>de</strong> medio, los cuales contienen arena yantracita. Después <strong>de</strong> <strong>la</strong> filtración, el agua entra a un tanque <strong>de</strong> agua limpia <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong><strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta, entonces se trata con cloro y es bombeada <strong>de</strong>s<strong>de</strong> este punto, al sistema <strong>de</strong>distribución para el Municipio <strong>de</strong> Humacao y otras bombas hacia los municipios <strong>de</strong>Naguabo, Vieques y Culebra.Figura 3.02. Esquemático P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco.58
59Figura 3.03. P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco, Naguabo.Evaluación <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> procesoEl propósito principal <strong>de</strong> <strong>la</strong> evaluación <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> proceso es <strong>de</strong>terminarsi cada paso en el proceso <strong>de</strong>l tratamiento (flocu<strong>la</strong>ción, sedimentación, filtración, y<strong>de</strong>sinfección) es <strong>de</strong>l tamaño a<strong>de</strong>cuado para tratar el flujo máximo actual <strong>de</strong>l agua quese produce, mientras se resuelven <strong><strong>la</strong>s</strong> metas <strong>de</strong> optimización. La evaluación <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong>unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> proceso <strong>de</strong>termina <strong>la</strong> suficiencia <strong>de</strong> estas en términos <strong>de</strong> tamaño <strong>de</strong>ltanque (es <strong>de</strong>cir, concreto y acero). Si los tanques no proveen el tamaño a<strong>de</strong>cuado, <strong><strong>la</strong>s</strong>metas <strong>de</strong> optimización no se pue<strong>de</strong>n resolver sin una inversión mayor <strong>de</strong> infraestructurao una mejora <strong>de</strong> inversión <strong>de</strong> capital <strong>de</strong> magnitud mediana. La eficiencia <strong>de</strong> cada pasoen el proceso <strong>de</strong>l tratamiento es <strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> <strong>la</strong> suficiencia <strong>de</strong> los pasos anteriores,si en los procesos principales <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> unida<strong>de</strong>s el tamaño es insuficiente, <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta nopue<strong>de</strong> ser capaz <strong>de</strong> llegar a <strong><strong>la</strong>s</strong> metas <strong>de</strong> <strong>la</strong> optimización en su flujo máximo. La
60evaluación <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> proceso no incluye <strong>la</strong> condición <strong>de</strong> los equipos mecánicoexistente o <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> prácticas operacionales aplicadas en <strong>la</strong> facilidad (EPA, 1998b).Flujo máximos instantáneosLos procesos <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta <strong>de</strong>ben proporcionar una barrera eficazsiempre. El flujo máximo representa <strong>la</strong> carga <strong>de</strong> caudal máximo a <strong>la</strong> cual se sujetan losprocesos <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> unida<strong>de</strong>s. Es <strong>la</strong> condición hidráulica bajo <strong>la</strong> cual losprocesos <strong>de</strong>l tratamiento son más vulnerables al paso <strong>de</strong> microorganismos. Si losprocesos principales <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> unida<strong>de</strong>s son a<strong>de</strong>cuados en el flujo instantáneo máximo,<strong>de</strong>ben ser capaces <strong>de</strong> proporcionar barreras contra los patógenos en los índices <strong>de</strong>flujos más bajos (EPA, 1998b). El flujo máximo <strong>de</strong>l P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco fueestablecido en 6.57 m 3 /seg (15.0 MGD) basado en informes <strong>de</strong> los operadores y <strong>de</strong>lsistema <strong>de</strong> recolección <strong>de</strong> datos automático <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta.Potencial <strong>de</strong> rendimientoLos resultados <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> evaluaciones <strong>de</strong> proceso <strong>de</strong> cada unidad <strong>de</strong> <strong>la</strong> P<strong>la</strong>ntaFiltros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco, se muestran como un gráfico <strong>de</strong> potencial <strong>de</strong> rendimiento (Figura3.04). La capacidad <strong>de</strong> cada unidad <strong>de</strong> proceso es importante, <strong>la</strong> misma fue<strong>de</strong>terminada cotejando <strong>la</strong> literatura, los p<strong>la</strong>nos y <strong>la</strong> capacidad que tienen los Helli-Cone®. Los procesos <strong>de</strong> cada unidad que fueron evaluados, se <strong>de</strong>muestran en el <strong>la</strong>doizquierdo <strong>de</strong>l gráfico. Los índices en los cuales los procesos fueron <strong>de</strong>terminados se<strong>de</strong>muestran en <strong>la</strong> abcisa (eje <strong>de</strong> X), y <strong><strong>la</strong>s</strong> barras horizontales representan <strong>la</strong> capacidadproyectada <strong>de</strong> cada unidad <strong>de</strong> proceso para ayudar en <strong>la</strong> optimización.Estascapacida<strong>de</strong>s fueron proyectadas basadas en el tamaño físico y <strong>la</strong> configuración <strong>de</strong> cadaunidad. La barra más corta representa el proceso <strong>de</strong> <strong>la</strong> unidad que es más limitante en<strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta para alcanzar el rendimiento óptimo.60
61Potencial Rendimiento P<strong>la</strong>nta Filtros Rio B<strong>la</strong>ncoPost Cloro9.45Unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> ProcesoPre & PostFiltraciónSedimentaciónFlocu<strong>la</strong>ción5.756.49Pico intantaneo/ Flujo <strong>de</strong>Operación6.57 m 3 /seg(15 MGD)19.0419.42m 3 /seg0 5 10 15 20 25Figura 3.04. Potencial Rendimiento P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco.1. La capacidad <strong>de</strong> Flocu<strong>la</strong>ción está basada en el tiempo <strong>de</strong> <strong>de</strong>tención <strong>de</strong> 20 minutosal comenzar <strong>la</strong> mezc<strong>la</strong>.2. La capacidad <strong>de</strong> sedimentación está basada en una proporción <strong>de</strong> <strong>la</strong> razón <strong>de</strong><strong>de</strong>sbordamiento <strong>de</strong> superficie (SOR, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles) <strong>de</strong> 4.08 x 10 -6m/seg(0.7 gpm/ft 2 ) en los tanques.3. La capacidad <strong>de</strong> filtración está basada en una proporción dada por <strong>la</strong> carga <strong>de</strong>superficie-<strong>de</strong> (SLR, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles) <strong>de</strong> 2.33 x 10 -5 m/seg(4.0 gpm/ft 2 ).4. La capacidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección está basada en <strong><strong>la</strong>s</strong> siguiente asunciones:a. Un pH <strong>de</strong> agua <strong>de</strong> no mayor <strong>de</strong> 7.0.b. Una temperatura <strong>de</strong> agua <strong>de</strong> 25.0 °C.c. Un cloro libre residual mínimo <strong>de</strong> 0.5 mg / L a través <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta.Flocu<strong>la</strong>ciónEl objetivo <strong>de</strong>l proceso <strong>de</strong> <strong>la</strong> flocu<strong>la</strong>ción es dar el tiempo suficiente a <strong>la</strong> mezc<strong>la</strong>para el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> sedimentables y filtrable <strong>de</strong>l floculo. Típicamente, los
62flocu<strong>la</strong>dores se diseñan <strong>de</strong> dos o más sistemas en serie. Cada tanque permite que <strong><strong>la</strong>s</strong>partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> coagu<strong>la</strong>das entren en el contacto unas con otras y formen partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> másgran<strong>de</strong>s l<strong>la</strong>madas floculo. La intensidad con que se mezc<strong>la</strong>n se reduce en el tanquemientras el floculo se formará progresivamente más gran<strong>de</strong> (EPA, 1998b). La P<strong>la</strong>ntaFiltros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco tiene flocu<strong>la</strong>dores mecánico (Figura 3.05) sin embargo, el aguaentra primero a los cuatro Helli-Cone®, don<strong>de</strong> <strong>de</strong> manera hidráulica se mezc<strong>la</strong>n losquímicos. El proceso <strong>de</strong> flocu<strong>la</strong>ción es c<strong><strong>la</strong>s</strong>ificado típicamente en <strong>la</strong> configuración <strong>de</strong>los tanques, tiempo hidráulico teórico <strong>de</strong> retención y <strong>la</strong> temperatura <strong>de</strong>l agua. En elcaso particu<strong>la</strong>r <strong>de</strong> <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco pudimos <strong>de</strong>terminar que <strong>la</strong> flocu<strong>la</strong>ciónes a razón <strong>de</strong> 8.97 x 10 -6 m/seg (1.54 gpm/pie 2 ) por lo tanto <strong>la</strong> flocu<strong>la</strong>ción <strong>de</strong> <strong>la</strong> P<strong>la</strong>ntaFiltros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco es pue<strong>de</strong> alcanzar a tratar un flujo <strong>de</strong> 19. 42 m 3 /seg (44.33 MGD).Figura 3.05. Área <strong>de</strong> los Flocu<strong>la</strong>dores P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco, Naguabo.SedimentaciónLas partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> <strong>de</strong>l flóculo que salen por los verte<strong>de</strong>ros <strong>de</strong> los Heli-Cone® llegana los tanques <strong>de</strong> sedimentación pasando a través <strong>de</strong> los flocu<strong>la</strong>dores mecánicos. En62
63los sedimentadotes <strong>la</strong> velocidad <strong>de</strong>l flujo disminuye gran<strong>de</strong>mente permitiendo que <strong><strong>la</strong>s</strong>partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> se asienten completamente separando el agua <strong>de</strong>l lodo. Los tanques <strong>de</strong>sedimentación (Figura 3.06) se diseñan para tener una distribución igual <strong>de</strong>l flujo através <strong>de</strong>l tanque. La capacidad <strong>de</strong> sedimentación <strong>de</strong> <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco es<strong>de</strong> 6.49 m 3 /seg (14.82 MGD) basada en un índice superficial <strong>de</strong>l <strong>de</strong>sbordamiento <strong>de</strong>4.08 x 10 -6 m/seg (0.7 gpm/pie 2) .Figura 3.06. Área <strong>de</strong> los Sedimentadores P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco, Naguabo.FiltraciónLa filtración es <strong>la</strong> barrera física final para <strong>la</strong> eliminación <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> partícu<strong><strong>la</strong>s</strong>. LaP<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco tiene cinco filtros (Figura 3.07) que si se mantienencorrectamente, <strong>de</strong>ben ser capaces <strong>de</strong> producir un efluente optimizado (
64Figura 3.07. Área <strong>de</strong> Filtración P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco, Naguabo.DesinfecciónLa <strong>de</strong>sinfección proporciona otra barrera para inactivar los contaminantesmicrobianos que podrían escapar a los procesos <strong>de</strong> sedimentación y filtración.Elproceso <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección se evaluó basado en <strong>la</strong> SWTR <strong>la</strong> cual establece requisitos para<strong>la</strong> remoción e inactivación <strong>de</strong> 3-log <strong>de</strong> quistes <strong>de</strong> Giardia <strong>la</strong>mblia y 4-log remoción einactivación <strong>de</strong> viruses. La inactivación <strong>de</strong> los quistes <strong>de</strong> Giardia <strong>la</strong>mblia es el criteriomás importante cuando el cloro libre se usa como <strong>de</strong>sinfectante primario.Porconsiguiente, este criterio se usó como base en <strong>la</strong> evaluación <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección.Las p<strong>la</strong>ntas <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> aguas convencionales que típicamente operanbien, se les conce<strong>de</strong> un crédito <strong>de</strong> remoción <strong>de</strong> 2.5-log para los quistes <strong>de</strong> Giardia<strong>la</strong>mblia. Así, que <strong>la</strong> inactivación <strong>de</strong>l 0.5-log restante <strong>de</strong>be ser logrado satisfaciendo losrequisitos <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección como el Tiempo <strong>de</strong> Contacto (CT, por sus sig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles).EL CT se <strong>de</strong>fine como <strong>la</strong> concentración <strong>de</strong>l <strong>de</strong>sinfectante (C) en mg/l, por el tiempo (T)en minutos que el agua está en contacto con el <strong>de</strong>sinfectante. En <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong>64
65Río B<strong>la</strong>nco se utiliza <strong>de</strong>sinfección pre-filtración. El agua cruda se trata con cloro antes<strong>de</strong> los conos y el cloro libre se lleva a través <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta. Asumiendo el peor <strong>de</strong> loscasos según el gráfico <strong>de</strong> potencial, <strong>la</strong> capacidad <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta para <strong>la</strong> inactivación <strong>de</strong> 0.5log Giardia <strong>la</strong>mblia <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección con cloro es <strong>de</strong> 9.45 m 3 /seg (21.58 MGD).La <strong>de</strong>sinfección luego <strong>de</strong> <strong>la</strong> post-filtración es utilizada aplicando el cloro en elefluente <strong>de</strong>l agua filtrada. Ya que si <strong>la</strong> pre-<strong>de</strong>sinfección nos pue<strong>de</strong> crear problemas <strong>de</strong>subproducto <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección, se pue<strong>de</strong> en algún momento futuro disminuir o<strong>de</strong>scontinuarlo. Si esto ocurriera, para <strong>la</strong> remoción o inactivación <strong>de</strong>l 0.5 log <strong>de</strong> Giardia<strong>la</strong>mblia tendrían que ser proporcionados por tiempo <strong>de</strong>l contacto a través <strong>de</strong>l tanque <strong>de</strong>agua limpia. Si esto fuese necesario el agua <strong>de</strong>be estar el tiempo suficiente paracumplir con el tiempo <strong>de</strong> contacto. Esto podría hacerse sin inversiones mayores en <strong>la</strong>p<strong>la</strong>nta.Resumen <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> procesoEn el grafico <strong>de</strong> potencial se muestra <strong>la</strong> ten<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> rendimiento para <strong>la</strong> P<strong>la</strong>ntaFiltros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco (Figura 3.04), en don<strong>de</strong> los procesos <strong>de</strong> flocu<strong>la</strong>ción y <strong>de</strong>sinfecciónson c<strong>la</strong>ramente capaces <strong>de</strong> lograr su meta <strong>de</strong> optimización <strong>de</strong> 6.57 m 3 /seg (15.0 MGD).Los filtros aunque no cumplen con <strong>la</strong> optimización a 6.57 m 3 /seg (15.0 MGD), perooperan eficientemente <strong>de</strong>bido a que <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta tiene <strong>la</strong> capacidad <strong>de</strong> un buen proceso en<strong>la</strong> pre-sedimentación. Los tanques <strong>de</strong> sedimentación están por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong>l diseño. Porconsiguiente, mejoras importantes serían necesarias para lograr <strong>la</strong> optimización a 6.57m 3 /seg(15.0 MGD). Las mejoras son re<strong>la</strong>tivamente poco costosas, como <strong>la</strong> insta<strong>la</strong>ción<strong>de</strong> “tube settler” para aumentar <strong>la</strong> capacidad <strong>de</strong> sedimentación <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta.Actualmente <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta tiene insta<strong>la</strong>do, pero solo cubren un 10% <strong>de</strong> los tanques. Si estoscubrieran el 25% el índice <strong>de</strong> <strong>de</strong>sbordamiento aumentaría <strong>de</strong> 4.08 x 10 -6 m/seg (0.7gpm/pie 2 ) a 4.66 x 10 -6 m/seg (0.8 gpm/pie 2 ) y <strong>la</strong> capacidad <strong>de</strong> sedimentación alcanzaría
los 7.42 m 3 /seg (16.93 MGD) resultando en el cumplimiento con <strong>la</strong> meta para <strong>la</strong>66optimización a 6.57 m 3 /seg (15.0 MGD).Optimización <strong>de</strong>l rendimientoUn componente <strong>de</strong>l CPE es <strong>la</strong> optimización <strong>de</strong>l rendimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta y cómocompararlo con <strong><strong>la</strong>s</strong> metas <strong>de</strong> <strong>la</strong> optimización <strong>de</strong> rendimiento (Tab<strong>la</strong> 3.01).Laoptimización <strong>de</strong>l rendimiento requiere que una facilidad que trata agua con una calidadinconstante, se trabaje para producir un agua <strong>de</strong> alta calidad <strong>de</strong> forma consistente. Losprocesos <strong>de</strong> tratamiento son múltiples (por ejemplo, flocu<strong>la</strong>ción, sedimentación, filtracióny <strong>de</strong>sinfección) se colocan en serie para <strong>la</strong> inactivación o remoción <strong>de</strong> los patógenosmicrobiano. Cada uno <strong>de</strong> los procesos disponibles representa una barrera para impedirel paso y <strong>la</strong> supervivencia <strong>de</strong> estos patógenos microbianos a través <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta (EPA,1998b). En <strong>la</strong> optimización <strong>de</strong>l rendimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco nosestamos dirigiendo a i<strong>de</strong>ntificar si <strong><strong>la</strong>s</strong> unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l tratamiento están realizando sufunción. El análisis <strong>de</strong> rendimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta está basado en datos <strong>de</strong> los archivos <strong>de</strong><strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta.Perfil <strong>de</strong> turbiedad <strong>de</strong> optimización <strong>de</strong> rendimientoLas ten<strong>de</strong>ncias <strong>de</strong> rendimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco (Figura 3.08)es una representación gráfica <strong>de</strong>l agua cruda y turbi<strong>de</strong>z <strong>de</strong>l agua filtrada para el período<strong>de</strong> tiempo indicado.Los valores <strong>de</strong> turbiedad <strong>de</strong> agua cruda para el período sonmostrados por <strong>la</strong> línea roja o superior <strong>de</strong>l gráfico. La turbiedad <strong>de</strong> agua cruda promedió142.2 NTU y fue <strong>de</strong> 2.1 a 2000 NTU. Basado en <strong><strong>la</strong>s</strong> metas <strong>de</strong> rendimientoperfeccionadas, <strong><strong>la</strong>s</strong> medidas <strong>de</strong>l agua cruda al final <strong>de</strong> los tanques <strong>de</strong> sedimentación seestablecen fijando <strong><strong>la</strong>s</strong> mismas en menos <strong>de</strong> 2 NTU 95% <strong>de</strong>l tiempo. La línea azul oinferior, muestra <strong><strong>la</strong>s</strong> lecturas <strong>de</strong> turbi<strong>de</strong>z <strong>de</strong>l efluente <strong>de</strong> los filtros. Usado estos datos,<strong><strong>la</strong>s</strong> turbieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l efluente <strong>de</strong> los filtros estaban en menos <strong>de</strong> 1.0 NTU en el 95% <strong>de</strong>l66
67tiempo y fueron <strong>de</strong> 0.10 NTU a 3.7 NTU.Si <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta estuviese optimizada, <strong><strong>la</strong>s</strong>turbieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l efluente serían < 0.10 NTU en el 95% <strong>de</strong>l tiempo y <strong>la</strong> línea azul estaría<strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> <strong>la</strong> marca <strong>de</strong> 0.10 NTU en el gráfico. El gráfico también muestra que <strong>la</strong> línea<strong>de</strong> agua cruda se refleja en con una ten<strong>de</strong>ncia simi<strong>la</strong>r <strong>de</strong> <strong>la</strong> línea <strong>de</strong> agua filtrada. Osea, que cuando <strong>la</strong> turbiedad <strong>de</strong> agua cruda aumenta <strong>la</strong> turbiedad <strong>de</strong>l agua filtradaaumenta. Una p<strong>la</strong>nta <strong>de</strong>bería po<strong>de</strong>r mantener <strong>la</strong> turbi<strong>de</strong>z <strong>de</strong>l agua filtrada por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong>0.10 NTU sin tener en cuenta <strong>la</strong> calidad <strong>de</strong> agua cruda.P<strong>la</strong>nta Filtros Rio B<strong>la</strong>ncoTurbi<strong>de</strong>z (NTU)4.003.503.002.502.001.501.000.500.00J F M A J J A O2500.02000.01500.01000.0500.00.0-500.0-1000.02005combinadacrudaFigura 3.08. Ten<strong>de</strong>ncias <strong>de</strong> Rendimiento P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco.Estudios especialesDurante el CPE, los estudios especiales fueron dirigidos para evaluar elrendimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta y el control <strong>de</strong>l proceso.Comprobación calibración turbidímetrosLa p<strong>la</strong>nta utiliza turbidímetros en línea en el efluente individual <strong>de</strong> cada filtro y en<strong>la</strong> línea <strong>de</strong>l efluente combinado <strong>de</strong> los mismos. Estos instrumentos normalmente estánmidiendo <strong>la</strong> turbiedad <strong>de</strong>l agua.
La turbiedad <strong>de</strong>l efluente <strong>de</strong> cada filtro individual68Utilizamos un turbidímetro HACH 1720 D <strong>de</strong> monitoreo continuo en <strong>la</strong> línea <strong>de</strong>lefluente <strong>de</strong>l Filtro #1 para medir y grabar <strong>la</strong> turbiedad <strong>de</strong>l efluente <strong>de</strong>l filtro a intervalos<strong>de</strong> un minuto por 24 horas. Estos datos pue<strong>de</strong>n mostrar picos <strong>de</strong> turbiedad a cortop<strong>la</strong>zo causadas por cambios en flujo a través <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta.Estos picos <strong>de</strong> cortaduración, raramente son <strong>de</strong>scubiertos midiendo <strong>la</strong> turbiedad <strong>de</strong>l efluente combinado <strong>de</strong>los filtros o <strong>de</strong>l tanque <strong>de</strong> agua limpia. Sin embargo, nos dan un indicio <strong>de</strong> un riesgo asalud pública. Algunos <strong>de</strong> estos datos se muestran en el Perfil <strong>de</strong> Turbi<strong>de</strong>z <strong>de</strong>l filtro #1(Figura 3.09), en don<strong>de</strong> el primer pico muestra el comportamiento <strong>de</strong>l filtro luego <strong>de</strong>l<strong>la</strong>vado y <strong>la</strong> turbiedad subió a 2.0 NTU y tomo mucho tiempo en bajar <strong>la</strong> turbi<strong>de</strong>z por<strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> 0.2 NTU.Calibración <strong>de</strong> <strong>la</strong> dosificación químicaLas bombas <strong>de</strong> aplicación <strong>de</strong>l químico no se calibran regu<strong>la</strong>rmente, el químicoque se bombea se le calcu<strong>la</strong> su aplicación. Se ajustan proporciones <strong>de</strong> dosificación <strong>de</strong>coagu<strong>la</strong>ntes manualmente, con el uso <strong>de</strong> un Stream Current Monitor (SCM, por sussig<strong><strong>la</strong>s</strong> en ingles) para luego observar los resultados <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta. En <strong>la</strong> actualidad losoperadores realizan estas dosificaciones diariamente con el uso <strong>de</strong> un equipo que escapaz <strong>de</strong> medir <strong><strong>la</strong>s</strong> cargas iónicas <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> y <strong>de</strong> esta forma el operador agrega<strong>la</strong> dosis <strong>de</strong> polímero hasta que <strong><strong>la</strong>s</strong> cargas <strong>de</strong> nive<strong>la</strong>n o se aproximan a cero, para conesa dosificación aplicar<strong>la</strong> al caso real <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta. Un operador realiza pruebas <strong>de</strong> jarrarápida e interpreta los resultados para hacer los cambios <strong>de</strong> <strong>la</strong> dosificación <strong>de</strong> químicos.68
69P<strong>la</strong>nta Filtros Rio B<strong>la</strong>nco24 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 20062.502.00Turbi<strong>de</strong>z1.501.00Filtro # 10.500.000 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600TIMEFigura 3.09. Perfil <strong>de</strong> Turbi<strong>de</strong>z Filtro #1 P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco.Evaluación <strong>de</strong> los FiltrosLa evaluación <strong>de</strong> <strong>la</strong> condición y colocación <strong>de</strong>l medio filtrante en los filtros pue<strong>de</strong>ser un paso importante en <strong>la</strong> i<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong> factores que limitan rendimiento <strong>de</strong>lproceso <strong>de</strong> filtración. La presencia <strong>de</strong> “mudballs”, pue<strong>de</strong>n atribuirse al uso excesivo <strong>de</strong>químicos coagu<strong>la</strong>ntes, <strong>la</strong>vados ina<strong>de</strong>cuados o problemas más serios re<strong>la</strong>cionados alsistema <strong>de</strong>l medio filtrante. La evaluación incluye una inspección física <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> etapas<strong>de</strong>l filtro y prácticas <strong>de</strong>l <strong>la</strong>vado (EPA, 1998b). Se evaluó el Filtro #1, se vació paraobservar y <strong>de</strong>terminar si pudieran <strong>de</strong>scubrirse problemas obvios y <strong>la</strong> superficie estabare<strong>la</strong>tivamente nive<strong>la</strong>da y no se observaron problemas particu<strong>la</strong>res durante el proceso<strong>de</strong>l <strong>la</strong>vado. La proporción <strong>de</strong> agua se cronometró a razón <strong>de</strong> 1.05 x 10 -4 m/seg (18gpm/ft 2 ). Después <strong>de</strong> que el filtro fue completamente <strong>la</strong>vado, se verifico su nivel el cualno reflejó problemas.Evaluación <strong>de</strong>l medio filtranteSe son<strong>de</strong>aron los medios filtrantes en el filtro #1 y se <strong>de</strong>terminó <strong>la</strong> profundidad ycondición <strong>de</strong> <strong>la</strong> arena y antracita. La arena y antracita parecían ser uniformes en
70tamaño y en buena condición. Había 48” <strong>de</strong> medio filtrante en el filtro, <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> cuales 36”eran antracita y 12” arena. La interfase estaba re<strong>la</strong>tivamente unida en 1-2 pulgadas.No se encontraron “mudballs” o áreas <strong>de</strong> coagu<strong>la</strong>ción <strong>de</strong> medio filtrante y los canales <strong>de</strong>comunicación estaban re<strong>la</strong>tivamente limpios.Prácticas <strong>de</strong>l <strong>la</strong>vadoEl mantenimiento apropiado <strong>de</strong> filtros es esencial para conservar su buenaoperación y <strong>la</strong> integridad estructural. A menudo se pue<strong>de</strong>n re<strong>la</strong>cionar limitaciones <strong>de</strong>lpobre rendimiento <strong>de</strong> los filtros al <strong>la</strong>vado ina<strong>de</strong>cuado. Se realizó una evaluación en <strong><strong>la</strong>s</strong>uficiencia <strong>de</strong>l <strong>la</strong>vado que incluyó:1. La colección <strong>de</strong> información general re<strong>la</strong>cionada a los flujos <strong>de</strong>l <strong>la</strong>vado yprocedimientos.2. Comprobación <strong>de</strong> los procedimientos <strong>de</strong>l <strong>la</strong>vado (tiempo, expansión <strong>de</strong>l filtro,etc.).3. Observación visual <strong>de</strong>l <strong>la</strong>vado.Ninguna <strong>de</strong> estas pruebas o activida<strong>de</strong>s so<strong><strong>la</strong>s</strong> pue<strong>de</strong> proveer toda <strong>la</strong> informaciónnecesaria para evaluar <strong><strong>la</strong>s</strong> prácticas <strong>de</strong>l <strong>la</strong>vado. Los resultados <strong>de</strong>ben ser consi<strong>de</strong>radosen totalidad para realizar <strong><strong>la</strong>s</strong> conclusiones útiles sobre el <strong>la</strong>vado a<strong>de</strong>cuado (EPA,1998b). Durante <strong>la</strong> porción <strong>de</strong> aplicación <strong>de</strong>l aire, había áreas <strong>de</strong>l filtro que tenían áreasmuertas (es <strong>de</strong>cir, don<strong>de</strong> no fluía el aire) y áreas don<strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> burbujas <strong>de</strong> aire erangran<strong>de</strong>s. Esto podría ser causado por una fuga <strong>de</strong> aire en <strong>la</strong> línea. La expansión <strong>de</strong> losmedios filtrante era más o menos mo<strong>de</strong>rada.Evaluación comprensiva <strong>de</strong> rendimiento P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> HumacaoInformación <strong>de</strong> <strong>la</strong> FacilidadSegún indica el diagrama esquemático <strong>de</strong> <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao (Figura3.10), <strong>la</strong> facilidad <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> agua es convencional y cuenta con flocu<strong>la</strong>ciónmecánica e hidráulica, sedimentación convencional, y los filtros <strong>de</strong> diferentes medios,70
(Multi-media).La P<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> Filtros <strong>de</strong> Humacao (Figura 3.11) tiene un mezc<strong>la</strong>dor,71flocu<strong>la</strong>dores hidráulicos, tres tanques <strong>de</strong> sedimentación y seis (6) filtros. La p<strong>la</strong>nta fueconstruida en el 1939, posteriormente se le añadió una segunda mitad, extendiendo <strong>la</strong>capacidad algunos años más tar<strong>de</strong>. El agua cruda es proporcionada a <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta por dostuberías y <strong>la</strong> fuente primaria es <strong>la</strong> represa <strong>de</strong> Las Piedras en el Río <strong>de</strong> Humacao, estarepresa suple más <strong>de</strong>l 90%. El agua <strong>de</strong> esta fuente, fluye por gravedad a una estación<strong>de</strong> bombas (Cuesta <strong>de</strong> los Jobos), por medio <strong>de</strong> estas bombas llega el agua cruda a <strong>la</strong>p<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> tratamiento.Figura 3.10. P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao.La segunda toma se encuentra en el Río Guayanés <strong>de</strong> Yabucoa, el aguatambién fluye por bombas a <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta, a pesar <strong>de</strong> que <strong><strong>la</strong>s</strong> bombas son <strong>de</strong> 0.0766 m 3 /seg(1,215 gpm), <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta recibe so<strong>la</strong>mente un promedio <strong>de</strong> 0.0505 m 3 /seg (800 gpm). Alllegar el agua cruda a <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta, se agregan el cloro gas y los coagu<strong>la</strong>ntes. El agua <strong>de</strong>ambas represas se mezc<strong>la</strong> en una cámara don<strong>de</strong> existe un mezc<strong>la</strong>dor rápido. Cabe <strong>la</strong>posibilidad que a <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta le pueda variar el flujo <strong>de</strong> 0.0505 m 3 /seg a 0.2271 m 3 /seg
(800 gpm a 3,600 gpm) en cualquier momento, sin aviso. Por el problema <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong>combinaciones <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> aguas hace más difícil el control <strong>de</strong> <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción en <strong>la</strong> turbiedad72<strong>de</strong>l agua cruda.Después <strong>de</strong> <strong>la</strong> flocu<strong>la</strong>ción, el agua pasa a tres tanques <strong>de</strong>sedimentación que realizan el trabajo <strong>de</strong> c<strong>la</strong>rificación.Figura 3.11. Esquemático P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao.Como no se toman medidas <strong>de</strong>l flujo que pasa a cada uno <strong>de</strong> los tanques <strong>de</strong>sedimentación, este no pue<strong>de</strong> ser ba<strong>la</strong>nceado. El agua c<strong>la</strong>rificada se transfiere a losseis filtros <strong>de</strong> media. Todos los filtros <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>n “negative head” <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> algunashoras <strong>de</strong> <strong>la</strong> operación. Las tuberías <strong>de</strong> efluentes funcionaban como canales abiertos yel agua no llega en ocasiones a los turbidímetros en línea. Por lo tanto, sus medidas noson representativas. Después <strong>de</strong> <strong>la</strong> filtración, el agua pasa a un tanque <strong>de</strong> agua limpia72
73<strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta, y fluye luego a un tanque nuevo <strong>de</strong> distribución, don<strong>de</strong> en eltrayecto entonces se trata con cloro. De este punto, <strong><strong>la</strong>s</strong> bombas llevan el agua alsistema <strong>de</strong> distribución <strong>de</strong>l Municipio <strong>de</strong> Las Piedras.Evaluación <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> procesoEl propósito principal <strong>de</strong> <strong>la</strong> evaluación <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> proceso es <strong>de</strong>terminarsi cada paso en el proceso <strong>de</strong>l tratamiento (flocu<strong>la</strong>ción, sedimentación, filtración, y<strong>de</strong>sinfección) es <strong>de</strong>l tamaño a<strong>de</strong>cuado para tratar el flujo máximo actual <strong>de</strong>l agua quese produce.Flujo máximos instantáneosEl flujo máximo <strong>de</strong> <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao (Figura 3.10) fue establecido en2.63 m 3 /seg (6.0 MGD) basado en informes <strong>de</strong> los operadores.Gráfico <strong>de</strong>l potencial <strong>de</strong> rendimientoLos resultados <strong>de</strong> <strong>la</strong> evaluación <strong>de</strong> proceso <strong>de</strong> cada unidad en <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros<strong>de</strong> Humacao se muestran en una gráfica <strong>de</strong>l potencial <strong>de</strong> rendimiento (Figura 3.12). Lacapacidad <strong>de</strong> cada unidad <strong>de</strong> proceso es importante, esta se <strong>de</strong>terminó comparando sucapacidad <strong>de</strong>l tratamiento <strong>de</strong>l caudal instantáneo máximo a través <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta (<strong>la</strong> líneavertical representa 2.63 m 3 /seg (6.0 MGD). Los criterios y <strong><strong>la</strong>s</strong> asunciones <strong>de</strong>terminadaspara cada proceso se <strong>de</strong>scriben en <strong><strong>la</strong>s</strong> notas <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong>l gráfico <strong>de</strong>l potencial <strong>de</strong>rendimiento. Los procesos <strong>de</strong> <strong>la</strong> unidad que fueron evaluados se muestran en el <strong>la</strong>doizquierdo <strong>de</strong>l gráfico en <strong>la</strong> abcisa (el eje <strong>de</strong> y). Los índices <strong>de</strong> los cuales los procesosfueron <strong>de</strong>terminados se muestran en <strong>la</strong> abcisa (el eje <strong>de</strong> x), y <strong><strong>la</strong>s</strong> barras horizontalesrepresentan <strong>la</strong> capacidad proyectada <strong>de</strong> cada proceso para ayudar en <strong>la</strong> optimización.Estas capacida<strong>de</strong>s fueron proyectadas basadas en el tamaño físico y <strong>la</strong> configuración<strong>de</strong> cada unidad. La barra más corta representa el proceso <strong>de</strong> <strong>la</strong> unidad que es el factorlimitante en <strong>la</strong> capacidad <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta, para alcanzar un rendimiento optimo.
74Potencial Rendimiento P<strong>la</strong>nta Filtros HumacaoPost Cloro2.63Unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> ProcesoPre & PostFiltraciónSedimentación1.883.58Flujo Picos <strong>de</strong> Operacion2.63 m 3 /seg (6 MGD)4.68Flocu<strong>la</strong>ción2.630 1 2 3 4 5m 3 /segFigura 3.12. Potencial Rendimiento P<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> Filtros <strong>de</strong> Humacao.1. La capacidad <strong>de</strong> Flocu<strong>la</strong>ción está basada en <strong>la</strong> medias y el 12.16 tiempo <strong>de</strong>l<strong>de</strong>tención al comenzar <strong>la</strong> mezc<strong>la</strong>.2. La capacidad <strong>de</strong> sedimentación está basada en una proporción (SOR) <strong>de</strong> <strong>la</strong>razón <strong>de</strong> <strong>de</strong>sbordamiento <strong>de</strong> superficie <strong>de</strong> 2.91 x 10 -6 m/seg (0.5 gpm/ft 2 ) <strong>de</strong>los tanques.3. La capacidad <strong>de</strong> <strong>la</strong> filtración está basada en una proporción carga <strong>de</strong>superficie-<strong>de</strong> (SLR) <strong>de</strong> 2.33 x 10 -5 m/seg(4.0 gpm/ft 2 ).4. La capacidad <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección está basada en <strong><strong>la</strong>s</strong> siguiente asunciones:a. Un pH <strong>de</strong> agua <strong>de</strong> no mayor <strong>de</strong> 7.0b. Una temperatura <strong>de</strong> agua <strong>de</strong> 25.0 °C.c. Un cloro libre residual mínimo <strong>de</strong> 0.5 mg / L a través <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta.Flocu<strong>la</strong>ciónEl objetivo <strong>de</strong>l proceso <strong>de</strong> flocu<strong>la</strong>ción es dar el tiempo suficiente a <strong>la</strong> mezc<strong>la</strong> parael <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> sedimentables y filtrable <strong>de</strong>l flóculo. La P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong>Humacao tiene flocu<strong>la</strong>dores hidráulicos (Figura 3.13), sin embargo, están74
sobrecargados.El proceso <strong>de</strong> flocu<strong>la</strong>ción es típicamente c<strong><strong>la</strong>s</strong>ificado, basado en <strong>la</strong>75configuración <strong>de</strong> los tanques, tiempo hidráulico teórico <strong>de</strong> retención y temperatura <strong>de</strong><strong>la</strong>gua, se calculo que los flocu<strong>la</strong>dores <strong>de</strong> <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao pue<strong>de</strong>n tratar unacapacidad <strong>de</strong> 2.63 m 3 /seg (6.0 MGD), basado en un tiempo <strong>de</strong> retención <strong>de</strong> 12.16minutos.Figura 3.13. Área <strong>de</strong> Flocu<strong>la</strong>ción Tren #1 y #2 P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao.SedimentaciónLas partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> <strong>de</strong>l flóculo llegan a los tanques <strong>de</strong> sedimentación, estos tanques(Figura 3.14) son mucho más gran<strong>de</strong>s que los flocu<strong>la</strong>dores; por lo tanto, en lossedimentdores <strong>la</strong> velocidad <strong>de</strong>l flujo disminuye, permitiendo que <strong><strong>la</strong>s</strong> partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> seasienten completamente separando el agua <strong>de</strong>l lodo. Los tanques <strong>de</strong> sedimentación sediseñan para una distribución <strong>de</strong> flujo uniforme a través <strong>de</strong>l tanque. Cuando ocurrencortocircuitos, parte <strong>de</strong>l agua <strong>de</strong>l tanque estará estancada, mientras que <strong>la</strong> velocidad <strong>de</strong><strong>la</strong>gua a través <strong>de</strong> <strong>la</strong> otra porción aumentará, resultando el proceso <strong>de</strong> sedimentaciónmenos eficaz. Los cortocircuitos pue<strong>de</strong>n ser uno <strong>de</strong> los problemas en los tanques <strong>de</strong> <strong>la</strong>P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao. La capacidad <strong>de</strong> sedimentación <strong>de</strong> <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong>
Humacao es <strong>de</strong> 1.88 m 3 /seg (4.30 MGD) basada en un índice superficial <strong>de</strong><strong>de</strong>sbordamiento <strong>de</strong> 2.92 x 10 -6 m/seg (0.5 gpm/pie 2 ). Este grado asume que los76problemas <strong>de</strong> los cortocircuitos y <strong>de</strong>l flujo están corregidos.La capacidad <strong>de</strong> lostanques <strong>de</strong> sedimentación se podría aumentar añadiendo “chevrones” ya que el índicesuperficial <strong>de</strong> <strong>de</strong>sbordamiento aumentaría <strong>de</strong> 2.92 x 10 -6 m/seg (0.5 gpm/pie 2 ) a 8.74 x10 -6 (1.5 gpm/pie 2 ) y <strong>la</strong> capacidad <strong>de</strong> sedimentación alcanzaría los 5.65 m 3 /seg (12.90MGD).FiltraciónLa filtración es <strong>la</strong> barrera física final para <strong>la</strong> eliminación <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> partícu<strong><strong>la</strong>s</strong>. LaP<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao tiene seis filtros (Figuras 3.15 y 3.16) que, si se mantienencorrectamente operados, <strong>de</strong>ben ser capaces <strong>de</strong> producir un efluente optimizado (
77Figura 3.15. Unidad <strong>de</strong> Filtración Tren #1 P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao.Figura 3.16.Unidad <strong>de</strong> Filtración Tren #2 P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao.DesinfecciónLa <strong>de</strong>sinfección proporciona otra barrera para inactivar los contaminantesmicrobianos que podrían escapar los procesos <strong>de</strong> sedimentación y filtración. El proceso<strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección se evaluó basado en <strong>la</strong> SWTR, <strong>la</strong> cual establece requisitos para <strong>la</strong>remoción e inactivación <strong>de</strong> 3-log <strong>de</strong> quistes <strong>de</strong> Giardia <strong>la</strong>mblia y 4-log remoción e
78inactivación <strong>de</strong> viruses. La inactivación <strong>de</strong> los quistes <strong>de</strong> Giardia <strong>la</strong>mblia es el criteriomás importante cuando el cloro libre se usa como <strong>de</strong>sinfectante primario. En <strong>la</strong> P<strong>la</strong>ntaFiltros <strong>de</strong> Humacao el agua cruda se trata con cloro antes <strong>de</strong> los flocu<strong>la</strong>dores y el clorolibre residual se lleva a través <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta. Asumiendo el peor <strong>de</strong> los casos según elgráfico <strong>de</strong> potencial, <strong>la</strong> capacidad <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta para <strong>la</strong> inactivación <strong>de</strong> 3.0 log Giardia<strong>la</strong>mblia usando sólo post-<strong>de</strong>sinfección con cloro es <strong>de</strong> 2.63 m 3 /seg (6.0 MGD). La<strong>de</strong>sinfección luego <strong>de</strong> <strong>la</strong> filtración es utilizada aplicando el cloro gas en el efluente <strong>de</strong>agua filtrada, ya que si <strong>la</strong> pre-<strong>de</strong>sinfección nos lleva a problemas con los DBP, se pue<strong>de</strong>en algún momento futuro <strong>de</strong>scontinuar<strong>la</strong>.Si esto ocurriera, para <strong>la</strong> remoción y/oinactivación <strong>de</strong>l 3.0 log <strong>de</strong> Giardia <strong>la</strong>mblia, tendrían que ser proporcionados por tiempo<strong>de</strong>l contacto a través <strong>de</strong>l tanque <strong>de</strong> agua limpia. Si esto fuese necesario el agua <strong>de</strong>beestar el tiempo suficiente para cumplir con el TC necesario. Esto podría hacerse sininversiones mayores a <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta.Resumen <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> procesoEn el grafico <strong>de</strong> potencial se muestra <strong>la</strong> ten<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> rendimiento para <strong>la</strong> P<strong>la</strong>ntaFiltros <strong>de</strong> Humacao (Figura 3.12), en don<strong>de</strong> los procesos <strong>de</strong> flocu<strong>la</strong>ción, filtración y<strong>de</strong>sinfección son capaces <strong>de</strong> lograr su meta <strong>de</strong> optimización <strong>de</strong> 2.63 m 3 /seg (6.0 MGD),aunque <strong>la</strong> flocu<strong>la</strong>ción y <strong>la</strong> post- clorinación por si so<strong>la</strong> están en el bor<strong>de</strong> <strong>de</strong> los 2.63m 3 /seg (6.0 MGD).Los flocu<strong>la</strong>dores presentan cortocircuitos y los tanques <strong>de</strong>sedimentación están por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong>l diseño. Por consiguiente, algunas mejoras seríannecesarias para lograr <strong>la</strong> optimización a 2.63 m 3 /seg (6.0 MGD). Las mejoras son pococostosas, como <strong>la</strong> insta<strong>la</strong>ción <strong>de</strong> “tube settler” para aumentar <strong>la</strong> capacidad <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong>edimentación y buscar <strong>la</strong> manera ya sea por válvu<strong><strong>la</strong>s</strong> <strong>de</strong> que el flujo se pueda distribuirmás uniformemente para cada parte <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta y ba<strong>la</strong>ncear <strong>la</strong> carga hacia losflocu<strong>la</strong>dores.78
Optimización <strong>de</strong>l Rendimiento79Un componente <strong>de</strong>l CPE es <strong>la</strong> optimización <strong>de</strong>l rendimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta y cómocomparan <strong><strong>la</strong>s</strong> metas <strong>de</strong> optimización <strong>de</strong> rendimiento (Tab<strong>la</strong> 3.01). La optimización <strong>de</strong>rendimiento requiere, que una facilidad que trata agua <strong>de</strong> calidad inconstante, se trabajepara producir un agua <strong>de</strong> alta calidad <strong>de</strong> forma consistente.Los procesos <strong>de</strong>tratamiento son múltiples (flocu<strong>la</strong>ción, sedimentación, filtración y <strong>de</strong>sinfección) secolocan en serie para <strong>la</strong> inactivación y/o remoción <strong>de</strong> los patógenos microbiano. Cadauno <strong>de</strong> los procesos disponibles representa una barrera para impedir el paso y <strong><strong>la</strong>s</strong>upervivencia <strong>de</strong> los microorganismos patógenos a través <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta (EPA, 1998b).Una optimización <strong>de</strong>l rendimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao fue dirigida ai<strong>de</strong>ntificar si <strong><strong>la</strong>s</strong> unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> tratamiento estaban realizando su función.Perfil <strong>de</strong> turbiedad <strong>de</strong> optimización <strong>de</strong> rendimientoLa ten<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> rendimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao (Figura 3.17) esuna representación gráfica <strong>de</strong>l agua cruda y <strong>la</strong> turbi<strong>de</strong>z <strong>de</strong>l agua filtrada para el período<strong>de</strong> tiempo en referencia. Los valores <strong>de</strong> turbiedad <strong>de</strong> agua crudas para el período dadose muestran por <strong>la</strong> línea roja <strong>de</strong>l gráfico. La turbiedad <strong>de</strong> agua cruda promedió 161NTU y fue <strong>de</strong>s<strong>de</strong> cuatro a 2649 NTU.Basado en <strong><strong>la</strong>s</strong> metas <strong>de</strong> rendimientoperfeccionadas, <strong><strong>la</strong>s</strong> medidas <strong>de</strong> turbieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> agua cruda, al final <strong>de</strong> los tanques <strong>de</strong>sedimentación se establecen en menos <strong>de</strong> 2 NTU en el 95% <strong>de</strong>l tiempo. La línea azulmuestra <strong><strong>la</strong>s</strong> lecturas <strong>de</strong> turbi<strong>de</strong>z <strong>de</strong>l efluente <strong>de</strong> los filtros, usando estos datos, <strong><strong>la</strong>s</strong>turbieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l efluente <strong>de</strong> los filtros estaban en menos <strong>de</strong> 2.85 NTU en el 95% <strong>de</strong>ltiempo y fueron <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 0.13 NTU a 5.28 NTU. Si <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta estuviese optimizada, <strong><strong>la</strong>s</strong>turbieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l efluente serían < 0.10 NTU en el 95% <strong>de</strong>l tiempo y <strong>la</strong> línea azul estaría<strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> <strong>la</strong> marca <strong>de</strong> 0.10 NTU en el gráfico. El gráfico también muestra que <strong>la</strong> línea<strong>de</strong> agua cruda, se refleja con <strong>la</strong> misma ten<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> <strong>la</strong> línea <strong>de</strong> agua filtrada, o sea, que
80cuando <strong>la</strong> turbiedad <strong>de</strong> agua cruda aumenta, <strong>la</strong> turbiedad <strong>de</strong>l agua filtrada aumenta.Una p<strong>la</strong>nta <strong>de</strong>bería lograr mantener <strong>la</strong> turbi<strong>de</strong>z <strong>de</strong>l agua filtrada por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> 0.10 NTUsin tener en cuenta <strong>la</strong> calidad <strong>de</strong> agua cruda.Turbidity10000crudaCombinada1000Turbidity (NTU)1001010.10.01Jan-06 Feb-06 Mar-06 Apr-06 May-06 Jun-06 Jul-06 Aug-06 Sep-06 Oct-06 Nov-06 Dec-06Figura 3.17. Ten<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> Rendimiento P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao.La p<strong>la</strong>nta mi<strong>de</strong> <strong>la</strong> turbiedad <strong>de</strong>l agua <strong>de</strong>l tanque <strong>de</strong> distribución, en lugar <strong>de</strong> <strong>la</strong><strong>de</strong>l efluente <strong>de</strong>l combinado <strong>de</strong> los filtros, por lo tanto, es probable que ocurran picos <strong>de</strong>lectura en <strong><strong>la</strong>s</strong> medidas <strong>de</strong> turbiedad en el efluente. A<strong>de</strong>más, los turbidímetros <strong>de</strong>jan <strong>de</strong>funcionar cuando los filtros se llenan <strong>de</strong> aire en <strong>la</strong> salida. Cuando estos problemasocurren es muy probable el paso <strong>de</strong> turbi<strong>de</strong>z y por consiguiente organismos patógenos,es probable que <strong>la</strong> calidad <strong>de</strong> agua filtrada sea realmente más alta <strong>de</strong> lo que se indicaen los datos.Estudios especialesDurante el CPE, estudios especiales fueron dirigidos para evaluar el rendimiento<strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta basados en el control <strong>de</strong>l proceso.80
Comprobación calibración turbidímetros81La p<strong>la</strong>nta utiliza turbidímetros en línea en el efluente individual <strong>de</strong> cada filtro y en<strong>la</strong> línea <strong>de</strong> distribución.Estos instrumentos normalmente no están midiendo <strong>la</strong>turbiedad <strong>de</strong>l agua filtrada porque no hay presión para que el agua <strong>de</strong> <strong>la</strong> muestra pase através <strong>de</strong> los metros.Turbiedad <strong>de</strong>l efluente filtro individualSe utilizó un turbidímetro HACH 1720 D <strong>de</strong> monitoreo continuo en <strong>la</strong> línea <strong>de</strong>lefluente <strong>de</strong>l Filtro # 4, para medir y grabar <strong>la</strong> turbiedad <strong>de</strong>l efluente <strong>de</strong>l filtro a intervalos<strong>de</strong> un minuto por 24 horas, entre 11:00 AM. el 26 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 2006, y 11:00 AM el 27 <strong>de</strong>mayo <strong>de</strong> 2006. Algunos <strong>de</strong> estos datos están reflejados en el perfil <strong>de</strong> turbi<strong>de</strong>z <strong>de</strong>l filtro#4 (Figura 3-18) don<strong>de</strong> el primer pico muestra el comportamiento <strong>de</strong>l filtro luego <strong>de</strong>l<strong>la</strong>vado y <strong>la</strong> turbiedad subió a 1.4 NTU y nunca bajó 0.2 NTU.Calibración <strong>de</strong> <strong>la</strong> dosificación químicaLas bombas <strong>de</strong> aplicación <strong>de</strong> químico no se calibran regu<strong>la</strong>rmente y el químicoque se bombea no se le calcu<strong>la</strong> su aplicación.Se ajustaban proporciones <strong>de</strong>dosificación <strong>de</strong> coagu<strong>la</strong>ntes manualmente, basado en experiencia <strong>de</strong>l pasado y en <strong><strong>la</strong>s</strong>condiciones <strong>de</strong> agua cruda y filtrada.Los operadores anotan estas dosificacionesdiariamente pero <strong><strong>la</strong>s</strong> dosis químicas reales eran difíciles <strong>de</strong>terminar.Un operadorrealiza una so<strong>la</strong> prueba <strong>de</strong> jarra rápida con un solo frasco <strong>de</strong> 1000 mililitros aplica <strong>la</strong>dosificación real <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta y <strong>de</strong>termina el tiempo que tarda el agua en sedimentar einterpreta los resultados para hacer los cambios <strong>de</strong> dosificación <strong>de</strong> químicos.
82Humacao Filtro 41.61.41.21Lavado <strong>de</strong> Filtro 4- 11:00amEn el Filtro 1 y 2 don<strong>de</strong> el <strong>la</strong>vadoY el flujo <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta aumenta <strong>de</strong>2652 gpm to 4169 gpm entre <strong><strong>la</strong>s</strong> 8amy 6 pm. El tiempo exacto no sePue<strong>de</strong> grabarTurbi<strong>de</strong>z0.80.6Filtro 40.40.205/26/20069:365/26/200610:485/26/200612:005/26/200613:125/26/200614:245/26/200615:365/26/200616:48TimeFigura 3.18. Perfil <strong>de</strong> Turbi<strong>de</strong>z Filtro #4 P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao.En <strong>la</strong> actualidad se instaló un equipo <strong>de</strong> dosificación <strong>de</strong> químicos (polímeroprimario), por cargas <strong>de</strong> partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> que se ajusta automáticamente <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong> <strong>la</strong>turbi<strong>de</strong>z <strong>de</strong>l agua cruda, para el secundario se calcu<strong>la</strong> su dosificación basada en unmáximo <strong>de</strong> 1 ppm. A<strong>de</strong>más se adquirió un equipo capaz <strong>de</strong> medir <strong><strong>la</strong>s</strong> cargas iónicas <strong>de</strong><strong><strong>la</strong>s</strong> partícu<strong><strong>la</strong>s</strong> y <strong>de</strong> esta forma el operador agrega <strong>la</strong> dosis <strong>de</strong> polímero hasta que <strong><strong>la</strong>s</strong>cargas <strong>de</strong> nive<strong>la</strong>n o se aproximan a cero, para con esa dosificación aplicar<strong>la</strong> al caso real<strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta.Evaluación <strong>de</strong> los FiltrosSe evaluó el Filtro 4, se vació el filtro para observar y <strong>de</strong>terminar si pudieran<strong>de</strong>scubrirse problemas obvios. La superficie <strong>de</strong>l filtro estaba re<strong>la</strong>tivamente nive<strong>la</strong>da nose observó problemas en particu<strong>la</strong>r durante el proceso <strong>la</strong>vado. La proporción <strong>de</strong> aguase calculo a razón <strong>de</strong> 8.74 x 10 -5 (15 gpm/ft 2 ). Después <strong>de</strong> que el filtro fuecompletamente <strong>la</strong>vado, se verifico su nivel. Se observó un punto alto cerca <strong>de</strong> un <strong>la</strong>do<strong>de</strong>l filtro y un área baja en el <strong>la</strong>do opuesto.82
Evaluación <strong>de</strong>l medio filtrante83Se son<strong>de</strong>aron los medios filtrantes en el filtro #4 y se <strong>de</strong>terminó <strong>la</strong> profundidad ycondición <strong>de</strong> <strong>la</strong> arena, antracita y el resto <strong>de</strong> los medios filtrantes <strong>de</strong> apoyo. La arena yantracita parecían ser uniformes en tamaño y en buena condición. Había variacionesligeras en <strong><strong>la</strong>s</strong> medidas <strong>de</strong> <strong>la</strong> profundidad <strong>de</strong>l resto <strong>de</strong> los medios. Había sólo 17” <strong>de</strong>medio filtrante en el filtro, <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> cuales 8” eran antracita y 9” arena. La interfase estabare<strong>la</strong>tivamente unida en 1-2 pulgadas. El área baja indicada que arriba sólo tenía 6” <strong>de</strong>antracita. Esta área esta inmediatamente arriba una junta entre dos tuberías <strong>de</strong> aire.No se encontraron “mudballs” o y los medios <strong>de</strong> comunicación estaban re<strong>la</strong>tivamentelimpios.Prácticas <strong>de</strong>l <strong>la</strong>vadoEl mantenimiento apropiado <strong>de</strong> filtros es esencial para conservar su buenaoperación y <strong>la</strong> integridad estructural. A menudo se pue<strong>de</strong>n re<strong>la</strong>cionar limitaciones <strong>de</strong>lpobre funcionamiento <strong>de</strong> los filtros al <strong>la</strong>vado ina<strong>de</strong>cuado. Se realizó una evaluación en<strong>la</strong> suficiencia <strong>de</strong>l <strong>la</strong>vado que incluye:1. La colección <strong>de</strong> información general re<strong>la</strong>cionada a los flujos <strong>de</strong>l <strong>la</strong>vado yprocedimientos.2. Comprobación <strong>de</strong> los procedimientos <strong>de</strong>l <strong>la</strong>vado (tiempo, expansión <strong>de</strong>l filtro,etc.).3. Observación visual <strong>de</strong>l <strong>la</strong>vado.Ninguna <strong>de</strong> estas pruebas o activida<strong>de</strong>s so<strong><strong>la</strong>s</strong> pue<strong>de</strong> proveer toda <strong>la</strong> informaciónnecesaria para evaluar <strong><strong>la</strong>s</strong> prácticas <strong>de</strong>l <strong>la</strong>vado, pero los resultados <strong>de</strong>ben serconsi<strong>de</strong>rados en totalidad para realizar <strong><strong>la</strong>s</strong> conclusiones sobre el <strong>la</strong>vado a<strong>de</strong>cuado(EPA, 1998b). Durante <strong>la</strong> porción <strong>de</strong> aplicación <strong>de</strong>l aire, había dos áreas <strong>de</strong>l filtro quetenían áreas muertas (es <strong>de</strong>cir, evi<strong>de</strong>ncia muy pequeña don<strong>de</strong> no fluía el aire) y dosáreas don<strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> burbujas <strong>de</strong> aire eran gran<strong>de</strong>s. Esto podría ser causado por una fuga
84<strong>de</strong> aire el <strong>la</strong> línea. La expansión <strong>de</strong> los medios filtrante era mo<strong>de</strong>rada a menos <strong>de</strong> 1pulgada durante el <strong>la</strong>vado hidráulico.En <strong>la</strong> segunda parte <strong>de</strong> <strong>la</strong> investigación, se analizaran los datos obtenidos <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong>pruebas <strong>de</strong> jarras que representaran <strong><strong>la</strong>s</strong> diferentes dosis y <strong>de</strong>terminará <strong>la</strong> dosis óptima.La prueba <strong>de</strong> jarra es un procedimiento muy efectivo para <strong>de</strong>terminar <strong>la</strong> dosis <strong>de</strong>químico y da una i<strong>de</strong>a más precisa <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> variaciones que hay que implementar en elproceso. Estos datos se tratan <strong>de</strong> ajustar al caso real <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta. Estas muestras secomenzaron a tomar por espacio <strong>de</strong> uno a dos años en cada insta<strong>la</strong>ción. Se tomaronlos datos diarios <strong>de</strong>l control <strong>de</strong> proceso recopi<strong>la</strong>da por el operador <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta para<strong>de</strong>terminar entre otros los tiempos <strong>de</strong> contactos, puntos óptimos <strong>de</strong> aplicación <strong>de</strong><strong>de</strong>sinfectantes, coagu<strong>la</strong>ntes, etc. <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> insta<strong>la</strong>ciones.A su vez, ser realizó un análisis <strong>de</strong> TOC para los dos sistemas bajo estudio.Para <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco, se hicieron varias visitas a <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta con elpropósito <strong>de</strong> realizar unas pruebas para <strong>de</strong>terminar cumplimiento o no, con lossubproductos <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección y los requisitos <strong>de</strong> remoción <strong>de</strong> materia orgánica. En <strong>la</strong>grafica <strong>de</strong> cumplimiento <strong>de</strong> remoción <strong>de</strong> TOC para <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco (Tab<strong>la</strong>3.02) y se revisaron los datos <strong>de</strong> cumplimiento. El estudio realizado durante <strong>la</strong> visitaconsistió <strong>de</strong> unas pruebas y un análisis <strong>de</strong> <strong>la</strong> composición <strong>de</strong> TOC en el agua cruda.Para estas pruebas se utilizó un analizador <strong>de</strong> TOC. En este medimos <strong>la</strong> cantidad <strong>de</strong>TOC en el agua cruda, en <strong>la</strong> salida <strong>de</strong>l sedimentador y en el agua filtrada.Losresultados obtenidos fueron utilizados para <strong>de</strong>terminar <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> TOC, esperandoel tiempo <strong>de</strong> resi<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta. En adición a <strong><strong>la</strong>s</strong> pruebas <strong>de</strong> TOC, también serealizó un estudio para <strong>de</strong>terminar <strong>la</strong> composición <strong>de</strong>l agua cruda y <strong>la</strong> habilidad <strong>de</strong>lcoagu<strong>la</strong>nte <strong>de</strong> remover <strong>la</strong> materia orgánica.84
Tab<strong>la</strong> 3.02. Resumen <strong>de</strong> Cumplimiento para P<strong>la</strong>nta Filtración <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco.85Fecha TOC (mg/l) Alcalinidad RemociónRemociónRequeridoCumpleEntradaSalida(mg/lCaCO 3 )% % Sí No7/8/04 1.744 1.012 38.8 42 N/A X8/11/04 1.578 1.400 38.8 11 N/A X9/8/04 2.086 3.552 36.7 -70 35 X10/25/04 2.391 1.127 24.5 53 35 X11/24/04 2.343 0.530 49.6 77 35 X12/4/04 2.108 0.461 21.8 78 35 X1/19/05 3.751 0.942 17.9 75 N/A X2/14/05 0.886 0.434 37.7 51 50 X3/20/05 0.836 0.606 32.0 28 N/A X4/13/05 2.250 1.279 24.5 43 35 X5/11/05 1.246 0.691 26.6 45 N/A X6/6/05 2.706 1.157 49.8 57 35 X7/13/05 2.815 1.712 49.8 39 35 X8/10/05 1.095 0.475 52.8 57 N/A X9/21/05 4.149 1.600 56.3 61 45 X10/11/05 3.646 0.971 35.2 73 35 X11/2/05 3.690 2.320 62.0 37 25 X12/27/05 1.750 0.506 47.30 71 N/A X1/4/06 0.597 1.450 42.4 -143 N/A X
Tab<strong>la</strong> 3.02., continuación862/15/06 1.000 1.000 46.0 0 N/A X3/2/06 1.000 1.000 74.0 0 N/A X4/4/06 0.939 0.964 49.0 -3 N/A X5/11/06 0.950 0.750 49.0 21 N/A X6/5/06 2.456 1.500 44.0 30 N/A X7/12/06 1.170 1.580 39.3 -35 N/A X8/7/06 3.600 1.280 34.2 66 25 XDe <strong>la</strong> misma forma, para el análisis <strong>de</strong> TOC se hicieron varias vistas a <strong>la</strong> P<strong>la</strong>ntaFiltros <strong>de</strong> Humacao, con el propósito <strong>de</strong> realizar pruebas para <strong>de</strong>terminar elcumplimiento con los DBP y los requisitos <strong>de</strong> remoción <strong>de</strong> materia orgánica.Secomenzó con el análisis <strong>de</strong> los datos obtenidos para el primer, segundo y tercertrimestre <strong>de</strong>l 2005 (Tab<strong>la</strong> 3.03), esto con <strong>la</strong> i<strong>de</strong>a <strong>de</strong> tener una línea <strong>de</strong> base, en cuanto a<strong>la</strong> operación <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> filtración. Una vez se finalizó el proceso <strong>de</strong> análisis <strong>de</strong>datos, se inspeccionó <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta para verificar <strong>la</strong> condición actual. El estudio consistió <strong>de</strong>una prueba y un análisis <strong>de</strong> <strong>la</strong> composición <strong>de</strong>l TOC el agua cruda, <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong> losresultados obtenidos se proce<strong>de</strong>rá a realizar <strong>la</strong> prueba <strong>de</strong> jarra. En estas medimos <strong>la</strong>cantidad <strong>de</strong> TOC en el agua cruda, en <strong>la</strong> salida <strong>de</strong> los sedimentadores y en el aguatratada, los resultados obtenidos fueron utilizados para <strong>de</strong>terminar <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> TOC,utilizando el mismo método <strong>de</strong> muestreo que utilizan los <strong>la</strong>boratorios para propósito <strong>de</strong>cumplimiento (muestras simultáneas) y esperando el tiempo <strong>de</strong> resi<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta.86
Tab<strong>la</strong> 3.03. Resumen <strong>de</strong> Cumplimiento para P<strong>la</strong>nta Filtración <strong>de</strong> Humacao87Fecha TOC (mg/l) Alcalinidad Remoción RemociónRequeridoCumpleEntrada Salida (mg/l% % Sí NoCaCO 3 )1/24/05 1.378 2.443 39.7 -77 N/A X2/8/05 1.776 0.971 52.8 45 N/A X3/1/05 1.343 1.006 71.6 25 N/A X4/12/05 2.165 1.643 32.0 24 35 X5/10/05 1.719 1.593 46.5 7 N/A X6/6/05 1.315 1.259 74.7 4 N/A X7/7/05 3.019 1.497 38.2 50 35 X8/23/05 2.228 1.624 61.6 27 25 X9/22/05 1.195 1.724 58.1 -44 N/A X10/6/05 4.424 1.553 24.6 65 45 X11/3/05 2.520 2.200 61.0 13 25 X12/3/05 1.180 1.000 51.0 15 N/A X1/4/06 1.340 1.230 64.0 8 N/A X2/15/06 1.110 1.110 98.0 0 N/A X3/2/06 1.000 1.000 84.0 0 N/A X4/5/06 1.405 0.972 73.0 31 N/A X
Tab<strong>la</strong> 3.03., continuación885/5/06 1.783 0.990 83.0 44 N/A X6/5/06 1.880 1.430 85.0 24 N/A X7/11/06 2.410 1.120 29.3 54 35 X8/3/06 3.680 22.400 59.9 -509 35 XEn adición a <strong><strong>la</strong>s</strong> pruebas <strong>de</strong> TOC, también se realizó una prueba <strong>de</strong> jarrautilizando Alúmina, para <strong>de</strong>terminar si este es efectivo en <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> materiaorgánica. A su vez, se realizó otra prueba para <strong>de</strong>terminar <strong>la</strong> composición <strong>de</strong>l aguacruda y <strong>la</strong> habilidad <strong>de</strong>l coagu<strong>la</strong>nte para remover <strong>la</strong> materia orgánica. En este informese presenta <strong>de</strong>tal<strong>la</strong>damente <strong><strong>la</strong>s</strong> observaciones, datos recopi<strong>la</strong>dos y los resultadosobtenidos en <strong><strong>la</strong>s</strong> pruebas realizadas a<strong>de</strong>más, se presenta un análisis para <strong>de</strong>terminarposibles causas que provoquen el incumplimiento con el parámetro <strong>de</strong> por ciento <strong>de</strong>remoción <strong>de</strong> TOC.La tercera etapa compren<strong>de</strong>rá el análisis <strong>de</strong>l estatus <strong>de</strong> cumplimiento con cadauno <strong>de</strong> los requerimientos en <strong>la</strong> aplicación <strong>de</strong> <strong>la</strong> SWDA y sus <strong>enmiendas</strong> en lossistemas bajo estudio.Cumplimiento con <strong>la</strong> reg<strong>la</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> Etapa 1 <strong>de</strong> Sub; Productos y Productos <strong>de</strong> <strong>la</strong>Desinfección (Etapa 1 D/DBPR)Se evaluarán <strong><strong>la</strong>s</strong> técnicas <strong>de</strong> tratamiento para reducir los sub-productos <strong>de</strong><strong>de</strong>sinfección. Los DBP se forman cuando los <strong>de</strong>sinfectantes usados, como el cloro,reaccionan con <strong>la</strong> materia orgánica presente en <strong>la</strong> fuente <strong>de</strong> agua, algunos <strong>de</strong> loscuales se han i<strong>de</strong>ntificado como mutagénicos, cancerigenos, teratogénicos o tóxicos.Se consi<strong>de</strong>ra NOM lo formado principalmente por <strong><strong>la</strong>s</strong> sustancias húmicas, <strong><strong>la</strong>s</strong> cualesson <strong>la</strong> porción <strong>de</strong> los orgánicos <strong>de</strong>l suelo, que permanece <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> una prolongada88
<strong>de</strong>scomposición, que imparte al agua un color amarillo a marrón.89Las sustanciashúmicas, son c<strong><strong>la</strong>s</strong>ificadas como solubles en bases, pero precipitan en ácidos. Losácidos fúlvicos son los compuestos ácidos <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> sustancias húmicas que son solublesen ácidos. Existen sustancias húmicas que no son solubles ni en ácidos ni en bases.Los THM se forman cuando <strong>la</strong> velocidad <strong>de</strong> reacción <strong>de</strong>l HOCl con los precursores eslenta y por lo general tarda varias horas, o sea, que <strong>la</strong> concentración <strong>de</strong> THM aumentacon el tiempo. Un incremento en <strong>la</strong> temperatura o el pH acelera <strong>la</strong> velocidad reacción.Entre mayor sea <strong>la</strong> concentración <strong>de</strong> ácidos húmicos y fúlvicos, mayor es <strong>la</strong> producción<strong>de</strong> THM.Esta reg<strong>la</strong> aplica a todos los sistemas Sub-parte H, que utilizan tratamientoconvencional y requiere una <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> alternativas <strong>de</strong> cumplimiento. Para el cumplimientocon los TTHM y los HAA 5, los sistemas que monitorean trimestralmente, esta basado enel RAA. Para los sistemas que su monitoreo es con menos frecuencia, el mismo estabasado en el promedio <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> muestras, don<strong>de</strong> si el valor es mayor que el MCL seaumenta el muestreo a trimestral. Se recopi<strong>la</strong>ran los datos <strong>de</strong> los últimos dos años paralos sistemas bajo estudio.Cumplimiento con <strong>la</strong> Reg<strong>la</strong> Interina Mejorada <strong>de</strong> Tratamiento <strong>de</strong> <strong>Agua</strong>s Superficial(IESWTR)Esta reg<strong>la</strong> aplica a todos los sistemas Sub-parte H, que sirven a 10,000personas o más. La cual consta <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> requerimientos que incluyen; unaturbi<strong>de</strong>z combinada menor o igual al 0.3 NTU el 95% para <strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntas <strong>de</strong> tratamientoconvencional. <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> muestras <strong>de</strong>l mes, requiere monitoreo <strong>de</strong> cada filtro y <strong>de</strong>l aguacombinada, prohíbe el almacenar aguas en tanques sin cobertura y requiere encuestassanitarias realizadas por el estado.Requiere a<strong>de</strong>más preparar los perfiles <strong>de</strong><strong>de</strong>sinfección, para sistemas que tenga altos niveles <strong>de</strong> DBP, para a<strong>segura</strong>r <strong>la</strong> remoción
90o inactivación <strong>de</strong> log <strong>de</strong> Giardia <strong>la</strong>mblia y log <strong>de</strong> virus. Como parte <strong>de</strong>l cumplimento conesta reg<strong>la</strong> se comenzó con <strong>la</strong> evaluación <strong>de</strong> los sistemas realizando un CPE, <strong>de</strong>l cual sei<strong>de</strong>ntificaron los factores limitantes para cada uno <strong>de</strong> estos. Luego se realizó una serie<strong>de</strong> análisis para <strong>de</strong>terminar el cumplimiento y <strong>la</strong> capacidad <strong>de</strong> los sistemas en <strong>la</strong>remoción <strong>de</strong> los precursores <strong>de</strong> los subproductos <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección. Entones se realizóun estudio (Perfil <strong>de</strong> Desinfección), para <strong>de</strong>terminar si los sistemas cumplen con <strong>la</strong>remoción e inactivación <strong>de</strong> los organismos patógeno como <strong>la</strong> Giardia <strong>la</strong>mblia, Virus yCryptosporidium parvum según se requiere.Los sistemas cumplen con los <strong>de</strong>másrequerimiento <strong>de</strong> esta reg<strong>la</strong>mentación basado en el monitoreo <strong>de</strong> <strong>la</strong> turbi<strong>de</strong>z <strong>de</strong> cadafiltro y <strong>la</strong> combinada.Cumplimiento con <strong>la</strong> Etapa 2 <strong>de</strong> <strong>la</strong> reg<strong>la</strong> Mejorada <strong>de</strong> Tratamiento <strong>de</strong> <strong>Agua</strong>s Superficial(LT2 ESWTR)La EPA <strong>de</strong>sarrolló <strong>la</strong> reg<strong>la</strong> LT2ESWTR para mejorar <strong>la</strong> calidad <strong>de</strong>l agua potabley proporcionar protección adicional contra los microorganismos y los contaminantes quecausan enfermeda<strong>de</strong>s y se pue<strong>de</strong>n formar durante el tratamiento <strong>de</strong>l agua potable. Elpropósito <strong>de</strong> <strong>la</strong> reg<strong>la</strong>mentación es reducir <strong>la</strong> inci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> <strong>la</strong> enfermedad asociada aCryptosporidium parvum y otros microorganismos patógenos en el agua potable. ElCryptosporidium parvum es una preocupación significativa en agua potable porque esresistente al cloro y a otros <strong>de</strong>sinfectantes. La LT2ESWTR requiere un monitoreo enagua <strong>de</strong> <strong>la</strong> fuente para Cryptosporidium parvum, E. coli, u otros indicadores basados entamaño <strong>de</strong> sistema, estatus <strong>de</strong> <strong>la</strong> filtración, y otras <strong>de</strong>terminaciones <strong>de</strong> EPA o <strong>de</strong>estado. Algunos sistemas también se requieren monitoreo para <strong>la</strong> turbiedad. Losrequisitos para los sistemas pequeños se basan en el monitoreo para E-coli, a menosque se le requiriera so<strong>la</strong>mente monitorear para Cryptosporidium parvum. El sistemapue<strong>de</strong> requerir tomar medidas adicionales para atenuar los riesgos <strong>de</strong> <strong>la</strong> contaminación90
91Cryptosporidium parvum basados en el agua <strong>de</strong> <strong>la</strong> fuente. La LT2ESWTR esta basadaen <strong><strong>la</strong>s</strong> medidas <strong>de</strong> contaminación por <strong>la</strong> aparición <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum y cada<strong>de</strong>cisión será tomada por cada sistema en específico. Los sistemas <strong>de</strong> filtración seránc<strong><strong>la</strong>s</strong>ificados en uno <strong>de</strong> cuatro “bins” basados en sus resultados <strong>de</strong> monitoreo (Apéndiceuno).La EPA proyecta que c<strong><strong>la</strong>s</strong>ificarán a <strong>la</strong> mayoría <strong>de</strong> los sistemas en el “bins” <strong>de</strong>más bajo <strong>de</strong> riesgo (bin’s 1), y que no llevaran ningún requisito adicional <strong>de</strong> tratamiento.Los sistemas c<strong><strong>la</strong>s</strong>ificados en los “bin’s” <strong>de</strong> un riesgo más alto <strong>de</strong>ben proporcionar 90 a99.7% (1.0 a 2.5 log) <strong>de</strong> remoción adicional en los niveles <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum.La reg<strong>la</strong>mentación especifica una gama <strong>de</strong>l tratamiento y estrategias <strong>de</strong> manejo,l<strong>la</strong>madas, caja <strong>de</strong> herramientas microbiana, don<strong>de</strong> los sistemas pue<strong>de</strong>n seleccionar losrequisitos adicionales <strong>de</strong>l tratamiento (Apéndice dos y tres).El proceso <strong>de</strong>cumplimiento <strong>de</strong> LT2ESWTR implica cinco pasos. Primero, los sistemas <strong>de</strong>ben realizarmonitoreo inicial <strong>de</strong>l agua <strong>de</strong> <strong>la</strong> fuente. El monitoreo <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum en e<strong>la</strong>gua <strong>de</strong> <strong>la</strong> fuente <strong>de</strong>terminará el nivel <strong>de</strong>l riesgo a Cryptosporidium parvum para lossistema.Los sistemas pue<strong>de</strong>n utilizar los datos previamente analizados para acogerse alequivalente <strong>de</strong>l “Grandfather C<strong>la</strong>us” en lugar <strong>de</strong> realizar un muestreo o pue<strong>de</strong>n elegirrenunciar al monitoreo a favor <strong>de</strong> insta<strong>la</strong>r el tratamiento máximo (es <strong>de</strong>cir, 5.5 log) para<strong>la</strong> remoción y/o inactivación <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum.Bajo segundo paso, lossistemas se c<strong><strong>la</strong>s</strong>ifican en “bin’s,” basado en los resultados <strong>de</strong>l monitoreo inicial <strong>de</strong>l agua<strong>de</strong> <strong>la</strong> fuente.La c<strong><strong>la</strong>s</strong>ificación <strong>de</strong>termina si al sistema le será requerido paraproporcionar el tratamiento adicional para Cryptosporidium parvum y, si es así cuáltratamiento. Tercero, a los sistemas que se le requiere para aumentar sus nivelesactuales <strong>de</strong> tratamiento para Cryptosporidium parvum <strong>de</strong>ben elegir <strong>de</strong> una variedad <strong>de</strong>opciones (organizadas en una “caja <strong>de</strong> herramientas microbiana”). Cuarto, los sistemas
92pondrán en ejecución sus herramientas elegidas. Quinto, los sistemas conducirán unasegunda redonda <strong>de</strong> monitoreo <strong>de</strong> <strong>la</strong> fuente <strong>de</strong> agua, don<strong>de</strong> se <strong>de</strong>terminará si ha habidoun cambio significativo en <strong>la</strong> calidad <strong>de</strong>l agua que afectaría los requisitos <strong>de</strong>l tratamientoy <strong>de</strong>terminar si <strong>la</strong> rec<strong><strong>la</strong>s</strong>ificación <strong>de</strong>l “bin’s” será necesaria.Esto ocurrirá 6 años<strong>de</strong>spués <strong>de</strong> <strong>la</strong> c<strong><strong>la</strong>s</strong>ificación <strong>de</strong>l “bin’s” para los sistemas con filtración <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> <strong>la</strong><strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> los niveles Cryptosporidium parvum.Si los datos según <strong>la</strong> EPA indican que <strong>la</strong> mayoría <strong>de</strong> los sistemas seránc<strong><strong>la</strong>s</strong>ificado en el “bin’s” 1, por lo tanto no requerirán ningún tratamiento adicional, peroalgunos <strong>de</strong> los sistemas c<strong><strong>la</strong>s</strong>ificado en los “bin’s” 2, 3, o 4 <strong>de</strong>berán alcanzar 1.0 a 2.5 logadicionales <strong>de</strong> reducción <strong>de</strong> tratamiento (es <strong>de</strong>cir, 90 a 99.7%) para Cryptosporidiumparvum superior a <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> 2 log proporcionado actualmente, <strong>la</strong> “caja <strong>de</strong>herramientas microbiana” refiere una gama <strong>de</strong> los procesos <strong>de</strong> tratamiento y <strong>de</strong> controlpara que los sistemas puedan utilizar y resolver sus requisitos <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong>Cryptosporidium parvum adicionales <strong>de</strong>terminados por <strong>la</strong> c<strong><strong>la</strong>s</strong>ificación <strong>de</strong>l “bin’s. Lossistemas <strong>de</strong>l itinerario 1 (sirven a 100,000 o más personas) <strong>de</strong>ben tener imp<strong>la</strong>ntado sustratamiento adicional <strong>de</strong> ser necesario en o antes <strong>de</strong>l 1 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2012; los sistemas<strong>de</strong>l itinerario 2 (sistemas sirven a 50.000 a 99.999) tienen hasta el 1 <strong>de</strong> octubre <strong>de</strong> 2012;y los sistemas <strong>de</strong>l itinerario 3 (10.000 a 49.999) tienen hasta el 1 <strong>de</strong> octubre <strong>de</strong> 2013.Los estados pue<strong>de</strong>n dar sistemas hasta 2 años adicionales para insta<strong>la</strong>r el tratamiento.El muestreo <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum para los sistemas gran<strong>de</strong>s (por lo menos100,000 personas) comenzó seis meses <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> <strong>la</strong> fecha <strong>de</strong> aprobación <strong>de</strong>lLT2ESWTR, (1 <strong>de</strong> octubre <strong>de</strong> 2006), por dos años.Algunos sistemas tendrá querealizar cambios significativos en su práctica actual <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección para cumplir con losrequisitos TTHM y HAA5 bajo etapa 2 DBPR y <strong>de</strong> proporcionar el tratamiento adicionalpara Cryptosporidium parvum <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong>l LT2ESWTR. Los requerimientos <strong>de</strong>l perfil <strong>de</strong>92
93<strong>de</strong>sinfección y benchmarking se extien<strong>de</strong>n a esta reg<strong>la</strong>mentación para obtener losmismos beneficios <strong>de</strong> protección a <strong>la</strong> salud pública.Basado en los sistemas bajo estudio, <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco (sirve a100,000 o más personas), cae bajo el itinerario 1, <strong>la</strong> misma no pue<strong>de</strong> acogerse alequivalente <strong>de</strong>l “Grandfather C<strong>la</strong>us” ya que no cuenta con los datos suficientes paracumplir, a<strong>de</strong>más que el <strong>la</strong>boratorio <strong>de</strong> <strong>la</strong> AAA no estaba certificado para estosmuestreos, actualmente cumplió con <strong>la</strong> certificación requerida. La AAA no va a elegirrenunciar al monitoreo a favor <strong>de</strong> insta<strong>la</strong>r el tratamiento máximo (es <strong>de</strong>cir, 5.5 log) para<strong>la</strong> remoción y/o inactivación <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum. La AAA estará tomando elmuestreo requerido por dos año. Acor<strong>de</strong> con una información encontrada en el ICRpara el periodo <strong>de</strong> julio 1997 a diciembre <strong>de</strong> 1998 se recopi<strong>la</strong>ron datos re<strong>la</strong>cionados alos resultados <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum que se utilizaron para analizar elcumplimiento con <strong>la</strong> reg<strong>la</strong>mentación. Se analizaron los datos para <strong>de</strong>terminar el RAApara este periodo <strong>de</strong> tiempo y el bin’s <strong>de</strong> c<strong><strong>la</strong>s</strong>ificación <strong>de</strong>l sistema.Luego se<strong>de</strong>terminaron si requería tratamiento adicional, que tipos <strong>de</strong> tratamientos adicionalesbasado en los criterios <strong>de</strong> <strong>la</strong> “caja <strong>de</strong> herramientas microbiana” puedo utilizar para lograrcumplimiento.Cumplimiento con <strong>la</strong>Etapa 2 <strong>de</strong> <strong>la</strong> reg<strong>la</strong> <strong>de</strong> Desinfectante y Subproductos <strong>de</strong>Desinfección (Etapa 2 D/DBPR)La etapa 2 <strong>de</strong> DBP forma parte <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> reg<strong><strong>la</strong>s</strong> que están corre<strong>la</strong>cionadas paratratar los riesgos <strong>de</strong> patógeno y subproductos microbianos <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección.Elenfoque <strong>de</strong> <strong>la</strong> reg<strong>la</strong> <strong>de</strong> etapa 2 DBP es <strong>la</strong> protección a <strong>la</strong> salud pública limitando <strong>la</strong>exposición a DBP’s, a los trihalométanos específicamente TTHM y a los HAA 5 , que sepue<strong>de</strong>n formar en el agua a través <strong>de</strong> los <strong>de</strong>sinfectantes que contro<strong>la</strong>n los patógenosmicrobianos. Esta reg<strong>la</strong> se aplicará a todos los sistemas <strong>de</strong> agua <strong>de</strong> comunidad y a los
sistemas no comunitarios non-transiente <strong>de</strong> agua que utilicen un <strong>de</strong>sinfectante primario94o residual con excepción <strong>de</strong> <strong>la</strong> UV.Los sistemas tienen que cumplir con losrequerimientos <strong>de</strong> <strong>la</strong> reg<strong>la</strong> para redundar en una protección mayor y reducirán losriesgos potenciales <strong>de</strong> salud re<strong>la</strong>cionados con <strong>la</strong> exposición a los DBP.La etapa 2 DBPR esta estructurada sobre <strong>la</strong> etapa 1 DBPR proporcionando unaprotección más constante contra DBP’s a través <strong>de</strong>l sistema entero <strong>de</strong> distribución ycentrándose en <strong>la</strong> reducción <strong>de</strong> los DBP. La reg<strong>la</strong>mentación cambia <strong>la</strong> manera que losresultados <strong>de</strong>l muestreo, <strong>la</strong> <strong>de</strong>terminación para <strong>la</strong> etapa 2 DBPR se basa en elcumplimiento <strong>de</strong>l LRAA (es <strong>de</strong>cir, se <strong>de</strong>be satisfacer en cada localización <strong>de</strong> muestreo)en vez <strong>de</strong>l RAA para el sistema completo utilizado bajo etapa 1 DBPR. La etapa 2DBPR requiere a los sistemas conducir un análisis IDSE para i<strong>de</strong>ntificar el cumplimiento<strong>de</strong> los puntos <strong>de</strong> muestro que presentan los altos niveles en TTHM y HAA 5 .Al igual que <strong>la</strong> LT2EWSTR, en <strong>la</strong> etapa 2 D/DBPR <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros Río <strong>de</strong>B<strong>la</strong>nco (que sirve a 100,000 o más personas), cae bajo el itinerario 1.Don<strong>de</strong> secomienza con un IDSE, el mismo se realiza con el propósito <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificar los lugarescon concentraciones altas <strong>de</strong> HAA 5 y TTHM adicionales a los <strong>de</strong> etapa 1 DBP y<strong>de</strong>terminar cuales serán los puntos para el cumplimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> etapa 2 DBP. Para po<strong>de</strong>rrealizar esta evaluación utilicé un esquemático <strong>de</strong>l sistema, datos operacionales, flujop<strong>la</strong>ntas, tanques, “booster” <strong>de</strong> cloro, dirección <strong>de</strong> flujo, puntos muertos en sistemadistribución, limites áreas servidas, localización puntos monitoreo etapa 1 DBP, etc.A<strong>de</strong>más recopile información <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> áreas <strong>de</strong> alto consumo, áreas <strong>de</strong> poco consumo yáreas <strong>de</strong> alta y baja <strong>de</strong>nsidad pob<strong>la</strong>cional. Luego que se tiene esta información, paso aproponer unos puntos en <strong>la</strong> red <strong>de</strong> distribución basados en criterios como; tipo fuente,pob<strong>la</strong>ción servida, e incluyo el historial mensual <strong>de</strong> los picos para HAA 5 y TTHM don<strong>de</strong>se escogieron los más altos y mes más caliente.94
95Escogí los puntos <strong>de</strong> resi<strong>de</strong>ncia promedio basado en <strong>la</strong> preparación <strong>de</strong> una tab<strong>la</strong><strong>de</strong> TCR, asumiendo que <strong>la</strong> concentración <strong>de</strong> cloro residual promedio es igual al tiemporesi<strong>de</strong>ncia promedio, se calcu<strong>la</strong> <strong>la</strong> concentración promedio <strong>de</strong> cloro <strong>de</strong> cada punto,luego se calcu<strong>la</strong> <strong>la</strong> concentración promedio <strong>de</strong> cloro <strong>de</strong>l sistema, usando promedios <strong>de</strong>cada punto y se escogen los puntos con concentración <strong>de</strong> cloro residual simi<strong>la</strong>r a <strong>la</strong>concentración promedio <strong>de</strong>l sistema.Otros criterios adicionales para el tiempo <strong>de</strong>resi<strong>de</strong>ncia lo son; <strong><strong>la</strong>s</strong> áreas <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad pob<strong>la</strong>cional mo<strong>de</strong>rada cerca <strong>de</strong>l centrogeográfico <strong>de</strong>l sistema, se ubica el punto con concentración más próxima al promedio<strong>de</strong>l sistema cerca <strong>de</strong> áreas bien pob<strong>la</strong>das.Para escoger los puntos <strong>de</strong> TTHM y HAA 5 prepare una tab<strong>la</strong> <strong>de</strong> los resultados<strong>de</strong> los puntos <strong>de</strong> <strong>la</strong> etapa 1 DBP, don<strong>de</strong> se tomaron en cuenta <strong>de</strong> no incluir losexistentes y alejarse <strong>de</strong> <strong>la</strong> ubicación, se distribuyeron en el sistema para abarcar mayorárea, se ubicaron varios punto tomando en cuenta que; por lo menos 1 punto en áreamás lejana <strong>de</strong>l sistema, otros lejos <strong>de</strong> <strong>la</strong> fuente, cerca <strong>de</strong>l ultimo grupo <strong>de</strong> clientes yantes <strong>de</strong>l ultimo hidrante. Específicamente para los escoger los puntos <strong>de</strong> TTHM setomaron en consi<strong>de</strong>ración criterios basados en <strong>la</strong> formación <strong>de</strong> TTHM, precursores,cloro, temperatura alta y tiempo resi<strong>de</strong>ncia, (asumir - tiempo resi<strong>de</strong>ncia alto =concentración <strong>de</strong> cloro baja), <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> un booster <strong>de</strong> cloro, <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> tanques(aumenta tiempo resi<strong>de</strong>ncia), finales <strong>de</strong> líneas pequeñas y poca pob<strong>la</strong>ción, áreas <strong>de</strong>poco consumo, antes <strong>de</strong> ultimo hidrante, áreas <strong>de</strong> poco consumo (pero con resi<strong>de</strong>ntes),áreas cerca <strong>de</strong> TTHM (etapa 1 DBP) altos. Específicamente para los escoger lospuntos <strong>de</strong> HAA 5 se tomaron en consi<strong>de</strong>ración los criterios <strong>de</strong>; <strong>de</strong>scartar bio<strong>de</strong>gradaciónsi tengo HAA 5 altos ( en verano, tiempo resi<strong>de</strong>ncia mayor y mismo lugar y época <strong>de</strong>TTHM alto), escoger puntos más cercanos a <strong>la</strong> entrada <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> distribución (paraevitar bio<strong>de</strong>gradación), si los punto <strong>de</strong> cloro menores que el promedio <strong>de</strong> cloro <strong>de</strong>lsistema y mayor <strong>de</strong> 0.2 mg/l, residual <strong>de</strong> cloro bajo pero, <strong>de</strong>spués booster cloro,
96<strong>de</strong>spués tanque almacenamiento, áreas <strong>de</strong> poco consumo, cerca finales <strong>de</strong> líneas,áreas <strong>de</strong> mezc<strong>la</strong> <strong>de</strong> varias fuentes, cerca <strong>de</strong> puntos <strong>de</strong> <strong>la</strong> etapa 1DBP pero altos paraHAA 5 .Luego para preparar el p<strong>la</strong>n <strong>de</strong> monitoreo también se utilizaron criterios don<strong>de</strong>se escogió el mes pico, use los datos <strong>de</strong> <strong>la</strong> fuente con concentraciones <strong>de</strong> DBP másalta, se utilizó un año <strong>de</strong> datos más representativo <strong>de</strong>l comportamiento usual <strong>de</strong>lsistema, el DBP más critico que excedió o que pudo haber excedido el MCL. Paraseleccionar los días <strong>de</strong> muestreo comenzando <strong>de</strong>s<strong>de</strong> mes pico, luego (x días) hacia<strong>de</strong><strong>la</strong>nte y hacia atrás, evitando fines <strong>de</strong> semana y días feriados. Finalmente se justificanlos puntos para ser evaluado por el estado y a <strong>la</strong> EPA, Una vez lo acepte el Estado<strong>de</strong>s<strong>de</strong> esta fecha se toma para el inicio <strong>de</strong>l muestreo basado en el LRAA para elsistema bajo para el sistema bajo estudio.96
Capítulo Cuatro97Resultados Y DiscusiónPara evaluar el cumplimiento con lo que estipu<strong>la</strong> <strong>la</strong> aplicación <strong>de</strong> <strong>la</strong> SWDA y susnuevas <strong>enmiendas</strong> en los sistemas bajo estudio y a<strong>segura</strong>r el control <strong>de</strong> riesgo en <strong>la</strong>protección a <strong>la</strong> salud pública, se realizó <strong>la</strong> investigación en dos <strong>de</strong> los sistemas quecompren<strong>de</strong>n el Área <strong>de</strong> Humacao <strong>de</strong> <strong>la</strong> Región Este <strong>de</strong> <strong>la</strong> AAA.Primera parte: Evaluación <strong>de</strong> RendimientoEn resumen, los datos <strong>de</strong> evaluación <strong>de</strong> rendimiento muestran que a pesar <strong>de</strong>algunos <strong>de</strong>talles <strong>de</strong> operación y/o mantenimiento se han logrado <strong><strong>la</strong>s</strong> metas <strong>de</strong>optimización.P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>ncoFactores que limitan rendimientoLas áreas <strong>de</strong>l p<strong>la</strong>n, rendimiento, mantenimiento y administración fueronevaluadas para i<strong>de</strong>ntificar factores que limitan <strong><strong>la</strong>s</strong> mismas. Estas evaluaciones estánbasadas en información obtenida <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta, entrevistas, rendimiento y evaluaciones<strong>de</strong>l p<strong>la</strong>n, estudios especiales y mi criterio. Cada uno <strong>de</strong> los 50 factores limitantes <strong>de</strong>rendimiento fue dirigido como un problema potencial en <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco.Los factores i<strong>de</strong>ntificados que limitan el rendimiento serán c<strong><strong>la</strong>s</strong>ificados como A, B o Csegún <strong><strong>la</strong>s</strong> siguientes pautas:A. Aquellos que tienen un efecto mayor en el rendimiento a <strong>la</strong>rgo p<strong>la</strong>zo y unabase repetitiva.B. Aquellos que tienen un efecto mo<strong>de</strong>rado en rendimiento en una baserutinaria o mayor efecto en una base periódica.C. Aquellos que tienen sólo un efecto menor en rendimiento.
98A los factores que limitan el rendimiento se le da prioridad sobre <strong>la</strong> base <strong>de</strong> suimpacto re<strong>la</strong>tivo en rendimiento. Hay cuatro factores A y un factor B. Lo restantesfactores no están teniendo un impacto significativo en el rendimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta (EPA,1998b).Factor A. Políticas AdministraciónLos problemas <strong>de</strong> rendimiento en <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco parecen serprincipalmente <strong>de</strong>bido a una falta <strong>de</strong> políticas apropiadas establecidas por <strong>la</strong> AAA,don<strong>de</strong>:1. Hay que adoptar c<strong>la</strong>ramente, el objetivo y <strong><strong>la</strong>s</strong> metas mensurables paracalidad <strong>de</strong> agua filtrada más allá <strong>de</strong>l cumplimiento con <strong><strong>la</strong>s</strong> leyes vigentes.2. En lo que se refiere a <strong>la</strong> calidad <strong>de</strong> agua y confiabilidad, es pocoprobable que cualquier p<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> tratamiento convencional <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>superficial encontrará <strong><strong>la</strong>s</strong> metas <strong>de</strong> optimización a menos que todas <strong><strong>la</strong>s</strong>partes se involucraran con el rendimiento, mantenimiento y administración <strong>de</strong><strong>la</strong> facilidad tengan objetivos y <strong><strong>la</strong>s</strong> metas comunes mensurables.3. Hay que establecer requisitos para el <strong>de</strong>sarrollo y uso <strong>de</strong> los SOP para<strong><strong>la</strong>s</strong> tareas básicas y esenciales como el <strong>la</strong>vado <strong>de</strong> los filtros, <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción,calibración <strong>de</strong> bomba <strong>de</strong> dosificación química, y los datos <strong>de</strong> remoción <strong>de</strong> logdiariamente. Esto facilita el que los operadores que realizan <strong><strong>la</strong>s</strong> mismastareas no utilicen procedimientos diferentes los cuales a veces sontotalmente opuestos.4. Existen instrumentos y válvu<strong><strong>la</strong>s</strong> que no funcionan o tienen que seroperadas manualmente, su condición es el c<strong>la</strong>ro ejemplo <strong>de</strong> que <strong><strong>la</strong>s</strong>activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> mantenimiento no están dirigiéndose a corregir <strong>la</strong> situación.5. Las políticas y procedimientos con respecto a <strong>la</strong> calidad <strong>de</strong>l agua tienenque ser conducidas para probar <strong>la</strong> optimización.Por ejemplo, <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta98
Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco es una p<strong>la</strong>nta convencional que se le requiere remoción<strong>de</strong> un cierto porcentaje <strong>de</strong> TOC basada en el nivel <strong>de</strong> TOC y alcalinidad en el99agua cruda.Las pruebas se realizan mensualmente para <strong>de</strong>terminar elcumplimiento; sin embargo, los resultados experimentales <strong>de</strong>ben serproporcionados a los operadores, solo se notifican si incurren en unavio<strong>la</strong>ción pero, no se proporcionan los resultados <strong>de</strong>l <strong>la</strong>boratorio que sonnecesarios, para que ellos puedan <strong>de</strong>terminar los ajustes operacionalesa<strong>de</strong>cuados para lograr el cumplimiento.6. El método <strong>de</strong> comprar los materiales necesarios es difícil y el tiempo paraconseguirlos es excesivo en algunos casos.Cada compra <strong>de</strong> más <strong>de</strong>$3,000.00 tiene que pasar por el Director Regional y los químicos para eltratamiento <strong>de</strong>l agua se compran <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> oficinas centrales <strong>de</strong> <strong>la</strong> AAA enSan Juan.7. Se permite operar <strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntas a flujos más altos <strong>de</strong> su capacidad <strong>de</strong>diseño.8. Se ha establecido una política que todas <strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntas <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong>agua usarán los mismos dos químicos en <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción. Mientras estopue<strong>de</strong> hacer posible comprar el coagu<strong>la</strong>nte a precios bajos, es improbableque uno o dos coagu<strong>la</strong>ntes proporcionen el rendimiento óptimo en todas <strong><strong>la</strong>s</strong>p<strong>la</strong>ntas <strong>de</strong> <strong>la</strong> AAA sin tener en cuenta <strong>la</strong> diferencia en <strong>la</strong> química <strong>de</strong> agua y <strong>la</strong>turbiedad y <strong>la</strong> cantidad <strong>de</strong> materia orgánica.Factor A. Flocu<strong>la</strong>ción y SedimentaciónLa flocu<strong>la</strong>ción y <strong>la</strong> sedimentación son capaces <strong>de</strong>l manejo <strong>de</strong> los flujos <strong>de</strong> <strong>la</strong>p<strong>la</strong>nta, siendo particu<strong>la</strong>rmente poco eficientes, durante los eventos <strong>de</strong> turbiedad altos.
Factor A. Mantenimiento Preventivo y Correctivo100El mantenimiento preventivo y correctivo está entre los problemas más serios en<strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco. Hay componentes <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta esenciales que se dañany si se mantienen fuera <strong>de</strong> servicio por espacios <strong>de</strong> tiempo prolongados, es a vecesmuy difícil lograr que el agua tratada sea <strong>de</strong> calidad.1. Existen una serie <strong>de</strong> equipos que mi<strong>de</strong>n <strong>la</strong> calidad <strong>de</strong> agua a tratarse yrequieren <strong>de</strong> un mantenimiento continuo, lo que hace que sea muy difícilmantener lecturas confiables. Por lo que en algunos casos se tienen quetomar manualmente.2. Hay que proveer a <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> un equipo que pueda variar <strong>la</strong> dosificación <strong>de</strong>lquímico.3. Los filtros exhiben perdida <strong>de</strong> aire4. El flujo a los Helli-Cone® no es dividido proporcionalmente y no se contro<strong>la</strong>apropiadamente.Factor A. Operación y <strong>Aplicación</strong> <strong>de</strong> concepto <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> ProcesoAunque los operadores aplican su conocimiento <strong>de</strong> los conceptos <strong>de</strong> tratamiento<strong>de</strong> agua basado en el control <strong>de</strong> procesos, <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción es manejada ajustando <strong><strong>la</strong>s</strong>bombas <strong>de</strong> dosificación químicas y observando el flóculo que se produce. La prueba <strong>de</strong>jarra raramente se utiliza, <strong><strong>la</strong>s</strong> proporciones <strong>de</strong> <strong>la</strong> dosificación químicas no se calcu<strong>la</strong>npara <strong>de</strong>terminar <strong>la</strong> dosis química exacta que está siendo aplicada. En un cambio, <strong><strong>la</strong>s</strong>proporciones se ajusta y el proceso <strong>de</strong>l tratamiento se observa para <strong>de</strong>terminar elimpacto <strong>de</strong>l cambio.1. Los operadores usan medidas <strong>de</strong> turbiedad tomadas <strong>de</strong>l agua bombeada enel sistema <strong>de</strong> distribución para hacer los ajustes <strong>de</strong> <strong>la</strong> dosificación químicos.Estas medidas son impactadas por el alto consumo, sedimentos en el tanque<strong>de</strong> agua limpia y en <strong>la</strong> línea <strong>de</strong> servicio.100
1012. Los operadores no están usando <strong>la</strong> capacidad total <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> SCADA(esto es <strong>de</strong>bido a que el mismo no esta insta<strong>la</strong>do en su totalidad y requierenadiestramiento).3. El periodo que transcurre entre <strong>la</strong> limpieza <strong>de</strong> los sedimentadores enocasiones es excesivo. Esto provoca que se acumule gran cantidad <strong>de</strong>cieno, lo cual resta volumen <strong>de</strong> asentamiento y provoca una situación <strong>de</strong>corto circuito. Cuando esto suce<strong>de</strong> pasa agua con turbi<strong>de</strong>z por encima <strong>de</strong>los 2 NTU a los filtros y el <strong>de</strong>sempeño <strong>de</strong> los mismos se ve afectado.Factor B. P<strong>la</strong>n Flexibilidad <strong>de</strong> DiseñoA <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta le falta <strong>la</strong> flexibilidad necesaria para lograr <strong><strong>la</strong>s</strong> metas <strong>de</strong> optimización.1. Hay una falta <strong>de</strong> puntos <strong>de</strong> inyección <strong>de</strong> químicos. Debe haber opcionesmúltiples para <strong>la</strong> inyección <strong>de</strong> químicos para que el tiempo <strong>de</strong> inyecciónpueda variarse para un mejor rendimiento.2. La turbiedad no es medida en <strong><strong>la</strong>s</strong> líneas <strong>de</strong> agua crudas para que losoperadores tengan una i<strong>de</strong>a temprana <strong>de</strong> próximos problemas <strong>de</strong> turbiedad.Tampoco hay medida <strong>de</strong> <strong>la</strong> turbi<strong>de</strong>z <strong>de</strong> salida <strong>de</strong> los sedimentadores hacialos filtros.3. La energía cinética <strong>de</strong>l agua que viene <strong>de</strong> los conos hacia lossedimentadores es mucha, <strong>de</strong>bido a <strong>la</strong> diferencia en altura que existe. Hayválvu<strong><strong>la</strong>s</strong> insta<strong>la</strong>das para regu<strong>la</strong>r esta presión pero, aún así hay <strong>de</strong>masiada.Esto causa que se rompan los flóculos previamente formados en los presedimentadores.En cuanto al impacto proyectado <strong>de</strong> <strong>la</strong> ayuda técnica.El último paso <strong>de</strong>lproceso <strong>de</strong> CPE es evaluar el potencial para mejorar el rendimiento usando <strong>la</strong> AyudaTécnica (CTA). Un CTA es un programa formal <strong>de</strong> asistencia que sistemáticamente sedirige los factores i<strong>de</strong>ntificados que limitan el rendimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta durante el CPE.
102Un CTA se comienza típicamente cuando se i<strong>de</strong>ntifican problemas <strong>de</strong> rendimientosignificativos. Normalmente se centra en rendimiento mejorado a través <strong>de</strong> operador, elcual se entrena y mejora el control <strong>de</strong>l proceso. El p<strong>la</strong>n administrativo y financiero, paraminimizar los factores <strong>de</strong> mantenimiento los cuales sino se resuelven causan unimpacto en los problemas <strong>de</strong> rendimiento.La P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco necesitarían tener algunas mejoras paraa<strong>segura</strong>r que <strong>la</strong> optimización se logre a una proporción <strong>de</strong> flujo <strong>de</strong> 6.57 m 3 /seg.(15.0MGD). El mantenimiento preventivo y correctivo son los problemas más apremiantes.Si esos problemas se resuelven, habría una buena oportunidad por parte <strong>de</strong> AAA paradirigirse a resolver los factores limitantes <strong>de</strong> rendimiento (EPA, 1998b).P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> HumacaoEn resumen, los datos <strong>de</strong> evaluación <strong>de</strong> rendimiento muestran que no se hanlogrado <strong><strong>la</strong>s</strong> metas <strong>de</strong> optimización para <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> <strong>la</strong> partícu<strong>la</strong>.Factores que Limitan RendimientoLas áreas <strong>de</strong>l p<strong>la</strong>n, rendimiento, mantenimiento y administración fueronevaluadas para i<strong>de</strong>ntificar factores que limitan el mismo. Estas evaluaciones estánbasadas en información obtenida <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta, entrevistas, evaluaciones <strong>de</strong>l p<strong>la</strong>n,estudios especiales y mi criterio <strong>de</strong> <strong>la</strong> evaluación.Cada uno <strong>de</strong> los 50 factoreslimitantes <strong>de</strong> rendimiento se dirigió como un problema potencial en <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong>Humacao, los factores i<strong>de</strong>ntificados que limitan el rendimiento serán c<strong><strong>la</strong>s</strong>ificados comoA, B o C según <strong><strong>la</strong>s</strong> pautas siguientes:A. Aquellos que tienen un efecto mayor en el rendimiento a <strong>la</strong>rgo p<strong>la</strong>zo y una baserepetitiva.B. Aquellos que tienen un efecto mo<strong>de</strong>rado en rendimiento en una base rutinaria omayor efecto en una base periódica.C. Aquellos que tienen sólo un efecto menor en rendimiento.102
103Los factores que limitan el rendimiento se le da prioridad sobre <strong>la</strong> base <strong>de</strong> suimpacto re<strong>la</strong>tivo en rendimiento. Hay cuatro factores A y un factor B. Se <strong>de</strong>terminó que45 factores no estaban teniendo un impacto significativo en el rendimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta(EPA, 1998b).Factor A. Políticas <strong>de</strong> AdministraciónLos problemas <strong>de</strong> rendimiento en <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao parecen serprincipalmente <strong>de</strong>bido a una falta <strong>de</strong> políticas apropiadas establecidas por <strong>la</strong> AAA:1. No ha adoptado c<strong>la</strong>ramente, el objetivo y <strong><strong>la</strong>s</strong> metas mensurables paracalidad <strong>de</strong> agua filtrada.2. En lo que se refiere a <strong>la</strong> calidad <strong>de</strong> agua y confiabilidad, es poco probableque cualquier p<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> tratamiento convencional <strong>de</strong> agua <strong>de</strong> superficialencontrará <strong><strong>la</strong>s</strong> metas <strong>de</strong> optimización a menos que todas <strong><strong>la</strong>s</strong> partes seinvolucraran con <strong>la</strong> operación, mantenimiento y administración <strong>de</strong> <strong>la</strong> facilidadtengan objetivos y <strong><strong>la</strong>s</strong> metas comunes mensurables.3. No se han establecido requisitos para el <strong>de</strong>sarrollo y uso <strong>de</strong> los SOP para <strong><strong>la</strong>s</strong>tareas básicas y esenciales como el <strong>la</strong>vado <strong>de</strong> los filtros, <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción,calibración <strong>de</strong> bomba <strong>de</strong> dosificación química, y los datos <strong>de</strong> remoción <strong>de</strong> logdiariamente. Esto resulta en que los operadores que realizan <strong><strong>la</strong>s</strong> mismastareas utilicen procedimientos diferentes. En algunos casos, <strong>la</strong> calibración<strong>de</strong> dosificación <strong>de</strong> químico y <strong>la</strong> comprobación <strong>de</strong> <strong>la</strong> aplicación <strong>de</strong> <strong>la</strong> misma,este procedimiento simplemente no se realiza.4. Existen instrumentos que no funcionan, válvu<strong><strong>la</strong>s</strong> no-funcionales o tienen queser operadas manualmente, <strong><strong>la</strong>s</strong> bombas están fuera <strong>de</strong> servicio por períodos<strong>la</strong>rgos <strong>de</strong> tiempo, los canales <strong>de</strong> flocu<strong>la</strong>ción no operan apropiadamenteocurren cortocircuitos, los filtros tienen problemas <strong>de</strong> aire, el sistema SCADAno está funcionando apropiadamente y por lo general el mantenimiento es
104pobre. La condición <strong>de</strong> varios <strong>de</strong> componentes <strong>de</strong> p<strong>la</strong>nta es un c<strong>la</strong>ro ejemplo<strong>de</strong> que estas activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> mantenimiento no están dirigiéndose.5. Las políticas con respecto a <strong>la</strong> calidad <strong>de</strong>l agua no son conducentes paraprobar <strong>la</strong> optimización.La P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao es una p<strong>la</strong>ntaconvencional que se le requiere remoción <strong>de</strong> un cierto porcentaje <strong>de</strong> TOCbasado en el nivel <strong>de</strong> TOC y alcalinidad en el agua cruda. Las pruebas serealiza mensualmente para <strong>de</strong>terminar el cumplimiento; sin embargo, losresultados experimentales no se proporcionan a tiempo para <strong>de</strong>terminar quéajustes operacionales son necesarios para lograr el cumplimiento.6. El método <strong>de</strong> comprar los materiales necesarios es difícil y el tiempo paraconseguirlos es excesivo en algunos casos.Cada compra <strong>de</strong> más <strong>de</strong>$3,000.00 tiene que pasar por el Director Regional y los químicos para eltratamiento <strong>de</strong>l agua se compran <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> oficinas centrales <strong>de</strong> <strong>la</strong> AAA enSan Juan.7. Se permite operar <strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntas a flujos más allá <strong>de</strong> su capacidad <strong>de</strong> diseño.8. Se ha establecido una política que todas <strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntas <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> aguausarán los mismos dos químicos en <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción. Mientras esto pue<strong>de</strong>hacer posible comprar el coagu<strong>la</strong>nte a precios bajos, es improbable que unoo dos coagu<strong>la</strong>ntes proporcionen el rendimiento óptimo en todas <strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntas<strong>de</strong> <strong>la</strong> AAA sin tener en cuenta <strong>la</strong> diferencia en <strong>la</strong> química <strong>de</strong> agua, <strong>la</strong>turbiedad y <strong>la</strong> cantidad <strong>de</strong> materia orgánica.Factor A. Flocu<strong>la</strong>ción y SedimentaciónLa flocu<strong>la</strong>ción y los tanques <strong>de</strong> sedimentación no son capaces <strong>de</strong> manejar losflujos <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta, particu<strong>la</strong>rmente durante los eventos <strong>de</strong> alta turbiedad.104
Factor A. Mantenimiento Preventivo y Correctivo105El mantenimiento preventivo y correctivo está entre los problemas serios en <strong>la</strong>P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao. Existen componentes <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta esenciales que se dañany si se mantienen fuera <strong>de</strong> servicio sería muy difícil lograr que el agua tratada sea <strong>de</strong>calidad.1. El flujo a <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta pue<strong>de</strong> variar <strong>de</strong>bido al sistema <strong>de</strong> bombas que le suple.La p<strong>la</strong>nta no estaba provista con un equipo que pueda variar <strong>la</strong> dosificación<strong>de</strong>l químico. Esto hacia muy difícil <strong>la</strong> dosificación para <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción. (Seinstaló un equipo que pue<strong>de</strong> variar <strong>la</strong> dosificación <strong>de</strong>l químico).2. La unidad <strong>de</strong> <strong>la</strong> mezc<strong>la</strong> rápida estaba fuera <strong>de</strong> servicio durante años. Estap<strong>la</strong>nta necesitaba una fase <strong>de</strong> <strong>la</strong> mezc<strong>la</strong> rápida (se instaló el mezc<strong>la</strong>dorrápido).3. El SCM no funciona (el equipo que realiza <strong>la</strong> dosificación automática utilizaun SCD).4. Los filtros exhiben perdida <strong>de</strong> aire.5. Los flocu<strong>la</strong>dores no están funcionando apropiadamente.6. El flujo a los filtros no es dividido proporcionalmente.7. La <strong>de</strong>scarga <strong>de</strong> lodo se <strong>de</strong>be realizar por personal no involucrado confuncionamiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta.Factor A. Operación y <strong>Aplicación</strong> <strong>de</strong> concepto <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> ProcesoLos operadores aplican su conocimiento <strong>de</strong> los conceptos <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong>agua basado en el control <strong>de</strong> los procesos <strong>de</strong> tratamiento.Las pruebas <strong>de</strong> jarrararamente se utilizan. Las proporciones <strong>de</strong> <strong>la</strong> dosificación químicas no se calcu<strong>la</strong>n para<strong>de</strong>terminar <strong>la</strong> dosis química exacta que está siendo aplicada1. Los operadores usan medidas <strong>de</strong> turbiedad tomadas <strong>de</strong>l agua bombeadafuera <strong>de</strong>l tanque <strong>de</strong> agua limpia en el sistema <strong>de</strong> <strong>la</strong> distribución para hacer
106los ajustes <strong>de</strong> <strong>la</strong> dosificación químicos. Estas medidas son impactadas porel alta consumo y sedimentos en el tanque <strong>de</strong> agua limpia y <strong>la</strong> línea <strong>de</strong>servicio.2. Los operadores no están usando <strong>la</strong> capacidad total <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> SCADA,<strong>de</strong>bido a que no están totalmente insta<strong>la</strong>das, todas <strong><strong>la</strong>s</strong> funciones necesarias,a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> <strong>la</strong> falta <strong>de</strong> mantenimiento a<strong>de</strong>cuado y <strong>de</strong> adiestramientos.3. El periodo que transcurre entre <strong>la</strong> limpieza <strong>de</strong> los sedimentadores esexcesivo en ocasiones. Esto provoca que se acumule gran cantidad <strong>de</strong>cieno, lo cual resta volumen <strong>de</strong> asentamiento y provoca una situación <strong>de</strong>corto circuito. Cuando esto suce<strong>de</strong> pasa agua con turbi<strong>de</strong>z por encima <strong>de</strong>los 2 NTU a los filtros y el <strong>de</strong>sempeño <strong>de</strong> los mismos se ve afectado.Factor B. P<strong>la</strong>n flexibilidad <strong>de</strong> DiseñoA <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta le falta <strong>la</strong> flexibilidad necesaria para lograr <strong><strong>la</strong>s</strong> metas <strong>de</strong> optimización.1. Hay una falta <strong>de</strong> puntos <strong>de</strong> inyección químicos ya que se <strong>de</strong>ben teneropciones múltiples para <strong>la</strong> inyección <strong>de</strong> químicos para que el tiempo <strong>de</strong>inyección pueda variarse para un mejor rendimiento.2. La turbiedad no es medida en <strong><strong>la</strong>s</strong> líneas <strong>de</strong> agua crudas para que losoperadores tengan una i<strong>de</strong>a temprana <strong>de</strong> próximos problemas <strong>de</strong> turbiedad.3. Impacto proyectado <strong>de</strong>l CTAEl último paso <strong>de</strong>l proceso <strong>de</strong> CPE es evaluar el potencial para mejorar elrendimiento usando un CTA.El CTA es un programa formal <strong>de</strong> asistencia quesistemáticamente se dirige los factores i<strong>de</strong>ntificados que limitan el rendimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong>p<strong>la</strong>nta durante el CPE.El CTA se comienza típicamente cuando se i<strong>de</strong>ntificanproblemas <strong>de</strong> rendimiento significativos.Normalmente se centra en rendimientomejorado a través <strong>de</strong> operador, el cual se adiestra y mejora el control <strong>de</strong>l proceso. P<strong>la</strong>n106
107administrativo, financiero, para minimizar los factores <strong>de</strong> mantenimiento los cuales sinose resuelven causan su impacto en los problemas <strong>de</strong> rendimiento (EPA, 1998b).Las P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao necesitaría tener algunas mejoras importantesantes <strong>de</strong> se pueda lograr <strong>la</strong> optimización para un flujo <strong>de</strong> 2.63 m 3 /seg. (6.0 MGD). Lascapacida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> <strong>la</strong> flocu<strong>la</strong>ción y los tanques <strong>de</strong> sedimentación están limitados y serequerirían “chevrones”. Si esos problemas estuvieran resueltos, habría una buenaoportunidad para dirigirse a resolver los factores limitantes <strong>de</strong> rendimiento.Segunda Parte. Colección <strong>de</strong> Datos, Manejo y Análisis <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> MuestrasDurante el recorrido por <strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntas obtuve datos correspondientes a cada día <strong>de</strong>visita.Estos son necesarios para el análisis <strong>de</strong> los procesos <strong>de</strong> tratamiento y <strong>la</strong><strong>de</strong>terminar el por ciento <strong>de</strong> remoción <strong>de</strong> TOC.P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>ncoPara el día 20 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2005, se recopi<strong>la</strong>ron datos operacionales (Tab<strong>la</strong> 4.01)y se obtuvieron <strong><strong>la</strong>s</strong> medidas tomadas <strong>de</strong> TOC (Tab<strong>la</strong> 4.02).Se analizaron losresultados, don<strong>de</strong> se obtuvo que con una alcalinidad <strong>de</strong> 50 mg/l don<strong>de</strong> se requiere unaremoción <strong>de</strong> TOC <strong>de</strong> un 35%, según <strong>la</strong> reg<strong>la</strong>mentación, se escogió un 45% <strong>de</strong>remoción, <strong>de</strong>bido a <strong><strong>la</strong>s</strong> diferencias obtenidas entre <strong><strong>la</strong>s</strong> muestras analizadas por el<strong>la</strong>boratorio, con el propósito <strong>de</strong> a<strong>segura</strong>r que <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta produzca agua <strong>segura</strong>consistentemente. El por ciento <strong>de</strong> remoción obtenido cumplió con el <strong>de</strong>seado <strong>de</strong> un45%, in<strong>de</strong>pendientemente <strong>de</strong> <strong>la</strong> muestra tomada (Figura 4.01).
Tab<strong>la</strong> 4.01. Datos Operacionales 20 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2005 P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco.108Flujo (MGD)Flujo (m 3 /seg.)125.26Alcalinidad (mg/l) CaCO 350PH<strong>Agua</strong> Cruda 7.42<strong>Agua</strong> Tratada 6.37Turbiedad<strong>Agua</strong> Cruda (NTU) 20.4<strong>Agua</strong> Tratada (NTU) 0.26CloroPre 350Final Post (lb/dia) 325Adición <strong>de</strong> Químicos Primario GPAC (ppm) 14.43Densidad (lb/gal) 10.03Secundario (ppm)Densidad (lb/gal)N/AN/APorciento <strong>de</strong> Remoción Primera Ronda100.0080.0060.0040.0020.000.0067.55%Remocióninstantánea78.69%Remoción tiempo<strong>de</strong> resi<strong>de</strong>ncia total60.2%RemociónSedimentadorPorcientoRemoción ObtenidaRemoción Requerida <strong>de</strong> TOCFigura 4.01. Por cientos <strong>de</strong> Remoción el 20 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2005, P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> RíoB<strong>la</strong>nco.108
Tab<strong>la</strong> 4.02. Medidas <strong>de</strong> TOC 20 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2005 P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco.109TOC aveMuestrappmAl mismo instante <strong>Agua</strong> Cruda 3.95<strong>Agua</strong> Filtrada 1.28Con tiempo <strong>de</strong> resi<strong>de</strong>ncia (45 min) <strong>Agua</strong> sedimentador (45 min) 1.57Con tiempo <strong>de</strong> resi<strong>de</strong>ncia (1.5 hr) <strong>Agua</strong> filtrada (1.5 hr) 0.84El 21 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2005, se obtuvieron datos operacionales (Tab<strong>la</strong> 4.03) y <strong><strong>la</strong>s</strong>medidas tomadas <strong>de</strong> TOC (Tab<strong>la</strong> 4.04). Para este día <strong>la</strong> alcalinidad fue <strong>de</strong> 60 mg/l, serequiere una remoción <strong>de</strong> TOC <strong>de</strong> un 35%, se escogió entonces un 45% <strong>de</strong> remoción,<strong>de</strong>bido a <strong><strong>la</strong>s</strong> diferencias obtenidas entre <strong><strong>la</strong>s</strong> muestras analizadas por el <strong>la</strong>boratorio,a<strong>segura</strong>ndo que <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta produzca agua <strong>segura</strong> consistentemente. El por ciento <strong>de</strong>remoción obtenido cumplió con el <strong>de</strong>seado <strong>de</strong> un 45%, in<strong>de</strong>pendientemente <strong>de</strong> <strong>la</strong>muestra tomada (Figura 4.02).Tab<strong>la</strong> 4.03. Datos operacionales el 21 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2005 P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco.Flujo (MGD)Flujo (m 3 /seg.)125.26Alcalinidad (mg/l) CaCO 3 60pH<strong>Agua</strong> Cruda 7.08<strong>Agua</strong> Tratada 6.47
110Tab<strong>la</strong> 4.03., continuación.Turbiedad<strong>Agua</strong> Cruda (NTU) 6.91<strong>Agua</strong> Tratada (NTU) 0 66CloroPre 300Final Post (lb/d) 350Adición <strong>de</strong> QuímicosPrimario GPAC (ppm) 14.43Densidad (lb/gal) 10.03Porciento <strong>de</strong> Remoción Primera RondaPorciento80.0060.0040.0020.0060.5866.435.060.00%Remoción instantánea%Remoción tiempo <strong>de</strong>resi<strong>de</strong>ncia total%RemociónSedimentadorRemoción ObtenidaRemoción Requerida <strong>de</strong> TOCFigura 4.02. Por cientos <strong>de</strong> Remoción el 21 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2005, P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> RíoB<strong>la</strong>nco.110
Tab<strong>la</strong> 4.04. Medidas <strong>de</strong> TOC el 21 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2005 P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco.111TOC aveMuestrappmAl mismo instante<strong>Agua</strong> Cruda 3.10<strong>Agua</strong> filtrada (instantánea) 1.22Con tiempo <strong>de</strong> resi<strong>de</strong>ncia (45 min) <strong>Agua</strong> Sedimentador (45 min) 2.01Con tiempo <strong>de</strong> resi<strong>de</strong>ncia (1.5 hr) <strong>Agua</strong> filtrada (1.5 hr) 1.04Finalmente el día 22 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2005, se recopi<strong>la</strong>ron datos operacionales (Tab<strong>la</strong>4.05) y resultados <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> medidas tomadas <strong>de</strong> TOC (Tab<strong>la</strong> 4.06). Según el análisiscorrespondiente, los resultados obtenidos fueron <strong>de</strong> una alcalinidad <strong>de</strong> 70 mg/l don<strong>de</strong>se requiere una remoción <strong>de</strong> TOC <strong>de</strong> 25%.No obstante se escogió un 35% <strong>de</strong>remoción <strong>de</strong>bido a <strong><strong>la</strong>s</strong> diferencias obtenidas entre <strong><strong>la</strong>s</strong> muestras analizadas por el<strong>la</strong>boratorio. Se <strong>de</strong>cidió <strong>de</strong> esta forma para así a<strong>segura</strong>r que <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta sirva agua <strong>segura</strong>consistentemente. El por ciento <strong>de</strong> remoción obtenido cumplió con el <strong>de</strong>seado <strong>de</strong> 45 %,in<strong>de</strong>pendientemente <strong>de</strong> <strong>la</strong> muestra tomada (Figura 4.03).Tab<strong>la</strong> 4.05. Dato Operacional el 22 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2005 P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco.Flujo (MGD)Flujo (m 3 /seg.)125.26Alcalinidad (mg/l) CaCO 3 70pH <strong>Agua</strong> Cruda 7.35
Tab<strong>la</strong> 4.05., continuación.112pH <strong>Agua</strong> Tratada 6.85Turbiedad<strong>Agua</strong> Cruda (NTU) 18.7<strong>Agua</strong> Tratada (NTU) 0.22CloroPre 350Final Post (lb/d) 325Adición <strong>de</strong> QuímicosPrimario GPAC (ppm) 14.43Densidad (lb/gal) 10.03Porciento <strong>de</strong> Remoción Primera Ronda80.0060.0067.0470.54Porciento40.0020.0013.650.00%Remoción instantánea%Remoción tiempo <strong>de</strong>resi<strong>de</strong>ncia total%Remoción SedimentadorRemoción ObtenidaRemoción Requerida <strong>de</strong> TOCFigura 4.03. Por cientos <strong>de</strong> Remoción el 22 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2005, P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> RíoB<strong>la</strong>nco.112
Tab<strong>la</strong> 4.06. Medidas <strong>de</strong> TOC el 22 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2005 P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco.113TOC aveMuestrappmAl mismo instante<strong>Agua</strong> Cruda 2.13<strong>Agua</strong> filtrada (instantánea) 0.70Con tiempo <strong>de</strong> resi<strong>de</strong>ncia (45 min) <strong>Agua</strong> Sedimentador (45 min) 1.84Con tiempo <strong>de</strong> resi<strong>de</strong>ncia (1.5 hr) <strong>Agua</strong> filtrada (1.5 hr) 0.63Basado en los tres días antes mencionados se realizo una mo<strong>de</strong><strong>la</strong>ción <strong>de</strong>l aguacruda con <strong>la</strong> prueba <strong>de</strong> jarra para pH altos y bajos. Añadiéndole el polímero utilizado en<strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> filtración GPAC 2000. De esta manera se pudo i<strong>de</strong>ntificar <strong>la</strong> capacidad <strong>de</strong>remover <strong>la</strong> materia orgánica que tiene el polímero. En este análisis se utilizó unaprueba <strong>de</strong> jarra añadiendo 100 mg/l <strong>de</strong>l polímero primario (Tab<strong>la</strong> 4.07). Para efectos <strong>de</strong>comparar <strong>la</strong> forma en que se toman muestras y usarlo como variable, se tomaron <strong><strong>la</strong>s</strong>muestras <strong>de</strong> agua cruda y filtrada al mismo tiempo, (forma utilizada por el <strong>la</strong>boratoriopara muestreo <strong>de</strong> cumplimiento), y <strong><strong>la</strong>s</strong> muestras <strong>de</strong> agua cruda y filtrada esperando eltiempo <strong>de</strong> resi<strong>de</strong>ncia en <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta.
Tab<strong>la</strong> 4.07. Medidas obtenidas para Calcu<strong>la</strong>r <strong>la</strong> Composición <strong>de</strong> TOC P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong>Río B<strong>la</strong>nco.114<strong>Agua</strong> CrudaAntes Después Remoción %Beaker # 1Beaker #3Beaker # 1Beaker #3(pH menor(pH mayor(pH menor(pH mayor<strong>de</strong> 5.5)<strong>de</strong> 8.5)<strong>de</strong> 5.5)<strong>de</strong> 8.5)TOC AVG (ppm) 3.95 4.25 3.88 -7.73 1.65Los por cientos <strong>de</strong> composición <strong>de</strong> TOC (Tab<strong>la</strong> 4.08) indican que para el grupohúmico se obtuvo un resultado negativo, mientras que <strong>la</strong> fracción “non-sorbable” fuemayor <strong>de</strong> 100%. Evi<strong>de</strong>ntemente estos resultados son erróneos. Esto pue<strong>de</strong> tenerdistintas explicaciones, entre <strong><strong>la</strong>s</strong> cuales se pue<strong>de</strong>n mencionar, que el equipo pue<strong>de</strong>estar fuera <strong>de</strong> calibración. Otra posibilidad pue<strong>de</strong> ser que el agua cruda contengaquímicos que puedan estar interfiriendo con <strong>la</strong> oxidación <strong>de</strong> <strong>la</strong> materia orgánica. Porotro <strong>la</strong>do <strong>la</strong> alta alcalinidad que presenta el agua cruda podría estar interfiriendo con <strong>la</strong>lectura <strong>de</strong>l equipo, esto <strong>de</strong>bido a <strong>la</strong> técnica que utiliza el equipo para leer <strong>la</strong> oxidación <strong>de</strong><strong>la</strong> materia orgánica. A su vez, se <strong>de</strong>mostró <strong>la</strong> variabilidad <strong>de</strong> TOC (Figura 4.04) en <strong><strong>la</strong>s</strong>distintas etapas y formas <strong>de</strong> tomar <strong><strong>la</strong>s</strong> muestras. De esta se confirma que el tomar <strong><strong>la</strong>s</strong>muestras sin esperar el tiempo <strong>de</strong> resi<strong>de</strong>ncia hidráulico no es representativo <strong>de</strong>l procesoque ocurre en <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> filtración. Mientras que para el TOC <strong>de</strong> entrada es unovariable.114
Tab<strong>la</strong> 4.08 Por cientos <strong>de</strong> remoción el 20 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2005 P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco.115Beaker #1 y #3Grupos <strong>de</strong> TOCPor ciento <strong>de</strong> ComposiciónNonsorbable groups 107.73Humic acid groups -9.38Nonpo<strong>la</strong>r groups 1.65Variaciones <strong>de</strong> TOC en <strong>la</strong> entrada y salida <strong>de</strong> <strong>la</strong>P<strong>la</strong>nta Filtros Rio B<strong>la</strong>nco6.00TOC (ppm)4.002.000.004/20 4/21 4/22FechaTOC (Entrada) ppmTOC (Salida) (inst.) ppmTOC (Salida) (td) ppmFigura 4.04. Variabilidad <strong>de</strong> TOC en los distintos días, P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco.Al mismo tiempo se realizó una prueba <strong>de</strong> jarra para <strong>de</strong>terminar <strong>la</strong> dosis <strong>de</strong>coagu<strong>la</strong>nte que resulta en una mayor remoción <strong>de</strong> TOC. Para esta prueba se utilizó elpolímero que actualmente se aplica en <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta GPAC 2000. Por cada dato obtenidose calculó <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> TOC por <strong>la</strong> dosis añadida (Tab<strong>la</strong> 4.09). En esta prueba sevarió <strong>la</strong> concentración <strong>de</strong> polímero añadido en factores <strong>de</strong> 10.Comencé con <strong>la</strong>
116aplicación <strong>de</strong> polímero actual <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> filtración y se aumentó <strong>la</strong> concentración enseis jarras adicionales. El propósito <strong>de</strong> <strong>la</strong> prueba es <strong>de</strong>terminar si el polímero utilizadoen <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta tiene <strong>la</strong> capacidad <strong>de</strong> remover <strong>la</strong> materia orgánica y a que concentración.Tab<strong>la</strong> 4.09. Resultados <strong>de</strong> <strong>la</strong> Prueba <strong>de</strong> Jarra.Jarra Dosis (mg/l) Dosis (ug/l) TOC ave % Remoción1 14.43 11.9 2.28 26.332 24.43 20.3 1.86 40.063 34.43 28.6 1.70 45.234 44.43 36.9 1.68 45.725 54.43 45.2 1.65 46.696 64.43 53.5 1.60 48.47C<strong>la</strong>ramente se pudo observar (Tab<strong>la</strong> 4.09) que con un aumento leve en <strong>la</strong>dosificación obtenemos por cientos <strong>de</strong> remoción consi<strong>de</strong>rablemente más altos.Laremoción <strong>de</strong>seada es <strong>de</strong> un 45%, esta remoción es alcanzada con dosificacionesaproximadamente igual o mayores a 34.43 mg/l.P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> HumacaoPara el día 19 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 2005, recopi<strong>la</strong>mos datos operacionales (Tab<strong>la</strong> 4.10) yresultados <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> medidas tomadas <strong>de</strong> TOC (Tab<strong>la</strong> 4.11) De acuerdo al análisis, resultouna alcalinidad <strong>de</strong> 80 mg/l don<strong>de</strong> se requiere un 25% <strong>de</strong> remoción <strong>de</strong> TOC. Debido adiferencias en <strong><strong>la</strong>s</strong> lecturas <strong>de</strong> TOC <strong>de</strong>l equipo y el <strong>la</strong>boratorio, se <strong>de</strong>cidió escoger el porciento mayor siguiente en <strong>la</strong> esca<strong>la</strong> <strong>de</strong> alcalinidad, <strong>de</strong> 35% <strong>de</strong> remoción. Se <strong>de</strong>cidióesta forma para así a<strong>segura</strong>r que <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta produzca agua <strong>segura</strong> consistentemente. Se116
puedo observar que el por ciento <strong>de</strong> remoción obtenido (Figura 4.05) para ambos tipos<strong>de</strong> muestras cumplen con el <strong>de</strong>seado <strong>de</strong> un 35 %.117Tab<strong>la</strong> 4.10. Datos Operacionales <strong>de</strong>l 19 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 2005 P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao.Flujo (MGD)Flujo (m 3 /seg.)5.12.23Alcalinidad (mg/l) CaCO 3 80pH<strong>Agua</strong> Cruda 6.81<strong>Agua</strong> Tratada 6.8Turbiedad<strong>Agua</strong> Cruda (NTU) 114<strong>Agua</strong> Tratada (NTU) 1.59CloroPre 125Final Post (lb/d) 40Adición <strong>de</strong> QuímicosPrimario GPAC (ppm) 11.79Densidad (lb/gal) 10.03Secundario PRP22.654440(ppm)Densidad (lb/gal) 8.92
Tab<strong>la</strong> 4.11. Medidas <strong>de</strong> TOC el 19 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 2005 P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao.118TOC aveMuestrappmAl mismo instante<strong>Agua</strong> Cruda 4.37<strong>Agua</strong> Tratada (instantánea) 2.11Con tiempo <strong>de</strong> resi<strong>de</strong>ncia (1 hr) <strong>Agua</strong> Sedimentador (1 hr) 3.55Con tiempo <strong>de</strong> resi<strong>de</strong>ncia (1.75 hr) <strong>Agua</strong> Tratada (1.75 hr) 2.0360Porciento <strong>de</strong> remoción <strong>de</strong> TOC51.72 53.55Porciento (%)402018.760InstantáneaTiempo <strong>de</strong> Resi<strong>de</strong>nciaTotalSedimentadorRemociónRemocion ObtenidaRemoción RequeridaFigura 4.05. Por cientos <strong>de</strong> Remoción el 19 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 2005, P<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> Filtros <strong>de</strong>Humacao.118
119El 20 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 2005, se recopi<strong>la</strong>ron los datos operacionales (Tab<strong>la</strong> 4.12) y <strong><strong>la</strong>s</strong>medidas tomadas <strong>de</strong> TOC (Tab<strong>la</strong> 4.13). Se analizaron los resultados obtenidos, loscuales reflejaron una alcalinidad <strong>de</strong> 100 mg/l don<strong>de</strong> se requiere un 25% <strong>de</strong> remoción.Debido a diferencias en <strong><strong>la</strong>s</strong> lecturas <strong>de</strong> TOC <strong>de</strong>l equipo y el <strong>la</strong>boratorio, se <strong>de</strong>terminóescoger el por ciento mayor siguiente en <strong>la</strong> esca<strong>la</strong> <strong>de</strong> alcalinidad, indicado en <strong>la</strong> tab<strong>la</strong>,don<strong>de</strong> se requiere un 35% <strong>de</strong> remoción. Decidí esta forma para así a<strong>segura</strong>r que <strong>la</strong>p<strong>la</strong>nta produzca agua <strong>segura</strong> consistentemente. Se puedo observar que el por ciento<strong>de</strong> remoción obtenido (Figura 4.06) para ambos tipos <strong>de</strong> muestras cumplen con el<strong>de</strong>seado <strong>de</strong> un 35 %.Tab<strong>la</strong> 4.12. Datos Operacionales para el 20 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 2005 P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong>Humacao.Flujo (MGD)Flujo (m 3 /seg.)5.12.23Alcalinidad (mg/l) CaCO 3 100pHTurbiedadCloroAdición <strong>de</strong> QuímicosAdición <strong>de</strong> Químicos<strong>Agua</strong> Cruda 6.92<strong>Agua</strong> Tratada 6.96<strong>Agua</strong> Cruda (NTU) 22.8<strong>Agua</strong> Tratada (NTU) 0.62Pre 125Final Post (lb/d) 40Primario GPAC (ppm) 11.79Densidad (lb/gal) 10.03Secundario PRP 4440(ppm) 22.65Densidad (lb/gal) 8.92
120Porciento <strong>de</strong> remoción <strong>de</strong> TOC80.0070.89Porciento (%)60.0040.0020.0053.2033.960.00Instantánea Tiempo <strong>de</strong> resi<strong>de</strong>ncia SedimentadorRemociónRemocion ObtenidaRemoción RequeridaFigura 4.06. Por cientos <strong>de</strong> Remoción el 20 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 2005, P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong>Humacao.Tab<strong>la</strong> 4.13. Medidas <strong>de</strong> TOC para el 20 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 2005 P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao.TOC aveMuestrappmAl mismo instante<strong>Agua</strong> Cruda 3.71<strong>Agua</strong> Tratada (instantánea) 1.74Con tiempo <strong>de</strong> resi<strong>de</strong>ncia (1 hr) <strong>Agua</strong> Sedimentador (1 hr) 2.45Con tiempo <strong>de</strong> resi<strong>de</strong>ncia (1.75 hr) <strong>Agua</strong> Tratada (1.75 hr) 1.08Y el día 23 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 2005, los datos operacionales (Tab<strong>la</strong> 4.14) y <strong><strong>la</strong>s</strong> medidastomadas <strong>de</strong> TOC (Tab<strong>la</strong> 4.15). Se analizaron los resultados obtenidos, que reflejaronuna alcalinidad <strong>de</strong> 120 mg/l don<strong>de</strong> se requiere un 25% <strong>de</strong> remoción <strong>de</strong> TOC. Debido adiferencias en <strong><strong>la</strong>s</strong> lecturas <strong>de</strong> TOC <strong>de</strong>l equipo y el <strong>la</strong>boratorio, se <strong>de</strong>terminó escoger el120
121por ciento mayor siguiente en <strong>la</strong> esca<strong>la</strong> <strong>de</strong> alcalinidad, indicado en <strong>la</strong> tab<strong>la</strong>, en estecaso se requiere un 35% <strong>de</strong> remoción. Se <strong>de</strong>cidió esta forma para así a<strong>segura</strong>r que <strong>la</strong>p<strong>la</strong>nta produzca agua <strong>segura</strong> consistentemente. Se puedo observar que el por ciento<strong>de</strong> remoción obtenido (Figura 4.07) para ambos tipos <strong>de</strong> muestras cumplen con el<strong>de</strong>seado <strong>de</strong> un 35 %.Tab<strong>la</strong> 4.14. Datos operacionales para el 23 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 2005 P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong>Humacao.Flujo (MGD)Flujo (m 3 /seg.)5.12.23Alcalinidad (mg/l) CaCO 3 120PH<strong>Agua</strong> Cruda 7.65<strong>Agua</strong> Tratada 7.16Turbiedad<strong>Agua</strong> Cruda (NTU) 10.4<strong>Agua</strong> Tratada (NTU) 0.94CloroPre 100Final Post (lb/dia) 45Adición <strong>de</strong> QuímicosPrimario GPAC (ppm) 11.79Densidad (lb/gal) 10.03Secundario PRP 4440(ppm) 22.65Densidad (lb/gal) 8.92
Tab<strong>la</strong> 4.15. Medidas <strong>de</strong> TOC para el 23 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 2005 P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao.122TOC aveMuestrappmAl mismo instante<strong>Agua</strong> Cruda 3.30<strong>Agua</strong> Tratada (instantánea) 1.85Con tiempo <strong>de</strong> resi<strong>de</strong>ncia (1 hr) <strong>Agua</strong> Sedimentador (1 hr) 2.93Con tiempo <strong>de</strong> resi<strong>de</strong>ncia (1.75 hr) <strong>Agua</strong> Tratada (1.75 hr) 1.8460Porciento <strong>de</strong> remoción <strong>de</strong> TOC43.94 44.24Porciento (%)402011.210Instantánea Tiempo <strong>de</strong> resi<strong>de</strong>ncia SedimentadorRemociónRemocion ObtenidaRemoción RequeridaFigura .4.07. Por cientos <strong>de</strong> Remoción el 23 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 2005, P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong>Humacao.Basado en los tres días antes mencionados se realizó una mo<strong>de</strong><strong>la</strong>ción <strong>de</strong>l aguacruda con <strong>la</strong> prueba <strong>de</strong> jarra para pH altos y bajos. Añadiéndole el polímero utilizado en<strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> filtración GPAC 2000. De esta manera se pudo i<strong>de</strong>ntificar <strong>la</strong> capacidad <strong>de</strong>122
123remover <strong>la</strong> materia orgánica que tiene el polímero mencionado anteriormente. En esteanálisis se utilizó una prueba <strong>de</strong> jarra añadiendo 100 mg/l <strong>de</strong>l polímero primario (Tab<strong>la</strong>4.16). Para efectos <strong>de</strong> comparar <strong>la</strong> forma en que se toman <strong><strong>la</strong>s</strong> muestras y utilizarlocomo variable, se tomaron muestras <strong>de</strong> agua cruda y tratada al mismo tiempo, (formautilizada por el <strong>la</strong>boratorio para cumplimiento), muestras <strong>de</strong> agua cruda y tratadaesperando el tiempo <strong>de</strong> resi<strong>de</strong>ncia en <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta.Tab<strong>la</strong> 4.16. Medidas obtenidas para Calcu<strong>la</strong>r <strong>la</strong> Composición <strong>de</strong> TOC P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong>Humacao.<strong>Agua</strong> CrudaAntes Después Remoción %Beaker # 3 (pHmenor <strong>de</strong> 5.5)Beaker #5 (pHmayor <strong>de</strong> 8.5)Beaker # 3(pH menor<strong>de</strong> 5.5)Beaker # 5(pH mayor <strong>de</strong>8.5)TOCAVG (ppm)4.37 3.92 3.485 10.19 20.16Los por cientos para <strong>la</strong> composición <strong>de</strong> TOC <strong>de</strong>l agua cruda (Tab<strong>la</strong> 4.17) indicanque para el grupo <strong>de</strong> ácido húmico obtuvo un resultado negativo, mientras que <strong>la</strong>combinación <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> fracciones “non po<strong>la</strong>r” y “non sorbable” fue mayor <strong>de</strong> 100%.Evi<strong>de</strong>ntemente estos resultados son erróneos.Esto pue<strong>de</strong> tener distintasexplicaciones, entre <strong><strong>la</strong>s</strong> cuales puedo mencionar que el agua cruda contenga químicosque puedan estar interfiriendo con <strong>la</strong> oxidación <strong>de</strong> <strong>la</strong> materia orgánica. Por otro <strong>la</strong>do <strong>la</strong>alta alcalinidad que presenta el agua cruda podría estar interfiriendo con <strong>la</strong> lectura <strong>de</strong>l
equipo, esto <strong>de</strong>bido a <strong>la</strong> técnica que utiliza el equipo para leer <strong>la</strong> oxidación <strong>de</strong> <strong>la</strong> materiaorgánica.124Tab<strong>la</strong> 4.17. Por cientos <strong>de</strong> composición obtenidos el 19 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 2005 P<strong>la</strong>nta Filtros<strong>de</strong> Humacao.Beaker #3 y #5Grupos <strong>de</strong> TOCPor ciento <strong>de</strong> ComposiciónNon sorbable groups 89.81Humic acid groups -9.97Non po<strong>la</strong>r groups 20.16A<strong>de</strong>más, se muestra el resumen <strong>de</strong> variabilidad en el TOC (Figura 4.08) en <strong><strong>la</strong>s</strong>distintas etapas y formas <strong>de</strong> tomar <strong><strong>la</strong>s</strong> muestras. De esta se confirma que el tomar <strong><strong>la</strong>s</strong>muestras sin esperar el tiempo <strong>de</strong> resi<strong>de</strong>ncia hidráulico no es representativo <strong>de</strong>l procesoque ocurre en <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> filtración. Mientras que para el TOC <strong>de</strong> entrada es unoconstante.124
1256.004.0TOC 0(ppm) 2.000.005/18TOC(Entrada)Variaciones <strong>de</strong> TOC en el agua <strong>de</strong> entrada ysalida P<strong>la</strong>nta FiltrosHumacao5/195/205/21FechaTOC (Salida)(td)5/225/23TOC (Salida)(inst.)5/24Figura 4.08. Variabilidad <strong>de</strong> TOC en <strong><strong>la</strong>s</strong> Distintas Etapas, P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao.Al mismo tiempo se realizaron una prueba <strong>de</strong> jarra para <strong>de</strong>terminar <strong>la</strong> dosis <strong>de</strong>coagu<strong>la</strong>nte que produzca una mayor remoción <strong>de</strong> TOC. Para realizar esta prueba seutilizó el polímero que actualmente se aplica en <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta GPAC 2000. La pruebacomenzó con <strong>la</strong> medida <strong>de</strong> TOC en el agua cruda y tratada (instantánea y con tiempo<strong>de</strong> resi<strong>de</strong>ncia) para verificar el cumplimiento con los requisitos <strong>de</strong> remoción para estedía En esta prueba <strong>de</strong> jarra se varió <strong>la</strong> concentración <strong>de</strong> polímero añadido en factores<strong>de</strong> 10. Luego se utilizó <strong>la</strong> aplicación <strong>de</strong> polímero actual <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> filtros y seaumentó <strong>la</strong> concentración en <strong><strong>la</strong>s</strong> cinco jarras adicionales. El proceso <strong>de</strong> <strong>la</strong> prueba, es<strong>de</strong>terminar si el polímero utilizado en <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta, tiene <strong>la</strong> capacidad <strong>de</strong> remover <strong>la</strong> materiaorgánica y a que concentración. Una vez finalizada <strong>la</strong> prueba <strong>de</strong> jarra se analiza el TOCy se calcu<strong>la</strong> el por ciento <strong>de</strong> remoción (Tab<strong>la</strong> 4.18). C<strong>la</strong>ramente se puedo observar(Tab<strong>la</strong> 4.18) que este polímero comienza a alcanzar el por ciento <strong>de</strong> remoción requeridocon una concentración <strong>de</strong> 51.79 mg/l.
Tab<strong>la</strong> 4.18. Resultados <strong>de</strong> TOC y por cientos <strong>de</strong> remoción.126Cantidad <strong>de</strong> polímero Cantidad <strong>de</strong> polímero TOC ave Remociónmg/l µL mg/l %11.79 9.79 2.78 25.0721.79 18.09 2.53 31.8131.79 26.39 2.68 27.7641.79 34.69 2.65 28.5751.79 42.99 2.36 36.3961.79 51.29 2.84 23.45A raíz <strong>de</strong> los resultados obtenidos y <strong>de</strong>scritos anteriormente el 23 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong>2005, se realizó una prueba <strong>de</strong> jarra utilizando Alúmina (Al 2 SO 4 ). La única variación fue<strong>la</strong> utilización <strong>de</strong> Alúmina (Al 2 SO 4 ) con una concentración <strong>de</strong> 10 mg/l y luego añadiendoen factores <strong>de</strong> 10, en lugar <strong>de</strong>l polímero utilizado en <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta, para así <strong>de</strong>terminar <strong>la</strong>efectividad. El propósito <strong>de</strong> <strong>la</strong> prueba es <strong>de</strong>terminar si el químico utilizado en <strong>la</strong> p<strong>la</strong>ntaGPAC-2000, tiene <strong>la</strong> capacidad <strong>de</strong> remover <strong>la</strong> materia orgánica y a que concentración.Una vez finalizada <strong>la</strong> prueba se tomó muestras <strong>de</strong> cada jarra para medir el TOCy calcu<strong>la</strong>r el por ciento <strong>de</strong> remoción. La alumina pue<strong>de</strong> alcanzar una remoción enconcentraciones mayores <strong>de</strong> 60 mg/l (Figura 4.09) Un estudio más <strong>de</strong>tal<strong>la</strong>do podría<strong>de</strong>terminar <strong>la</strong> dosis exacta para alcanzar el por ciento <strong>de</strong> remoción requerido. Por otro<strong>la</strong>do, el GPAC alcanza <strong>la</strong> remoción requerida <strong>de</strong> 35% en aproximadamente 51.79 mg/lmientras que <strong>la</strong> alúmina lo alcanza a 60 mg/l (Figura 4.10).126
12745.0040.00Porciento <strong>de</strong> remoción para <strong><strong>la</strong>s</strong> Jarras usando Alumina4537.5Porciento (%)35.0030.0025.0020.0015.001522.53010.007.55.000.0010 20 30 40 50 60Cantidad <strong>de</strong> Polimero (mg/l)Cantidad <strong>de</strong> Polimero (uL)Porciento <strong>de</strong> Remocion RequeridoFigura 4.09. Resultados <strong>de</strong> <strong>la</strong> prueba <strong>de</strong> jarras, P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao.50Comparación <strong>de</strong> resultados <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> Pruebas <strong>de</strong> Jarra454031.8137.536.39Porciento (%)3020107.525.071522.527.76 30 28.5723.45010.00 11.79 20.00 21.79 30.00 31.79 40.00 41.79 50.00 51.79 60.00 61.79Concentración añadidaGPAC Alumina Remoción requeridaFigura 4.10. Comparación <strong>de</strong> resultados en <strong>la</strong> Prueba <strong>de</strong> Jarras, P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong>Humacao.Tercera parte. <strong>Aplicación</strong> <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> los requerimientos <strong>de</strong> <strong>la</strong> SWDA y sus<strong>enmiendas</strong>, basadas en el control <strong>de</strong> riesgo a <strong>la</strong> salud.Cumplimiento con <strong>la</strong> reg<strong>la</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> Etapa 1 <strong>de</strong> Subproductos y Productos <strong>de</strong> <strong>la</strong>Desinfección (Etapa 1 D/DBPR)
P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco128Cumplimiento para THM Y HAA 5El sistema Naguabo Urbano toma muestras en cuatro puntos <strong>de</strong>bidamentedistribuido en toda <strong>la</strong> red.Estos puntos <strong>de</strong> muestreo están aprobados por elDepartamento <strong>de</strong> Salud y se encuentran ubicados <strong>de</strong> forma representativa.Lareg<strong>la</strong>mentación para Etapa 1 <strong>de</strong> D/DBR, requiere cumplir con el Promedio AritméticoAnual Rotatorio y <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco cumple con <strong>la</strong> reg<strong>la</strong>mentación tantopara THM como para HAA 5 (Figuras 4.11 y 4.12).Cumplimiento TrihalometanosPromedio Rotatorio Anual0.090.080.070.060.050.040.030.020.010.000.03230.0245TrimestreJan. 05Mar. 050.05140.0366TrimestreAbr. 05Jun. 050.05440.0476TrimestreJul. 05Sept. 050.05440.0476TrimestreOct. 05Dic. 050.0610.0615TrimestreEne. 06Mar. 06Rio B<strong>la</strong>nco Humacao Maximo Nivel Contaminante (ppm)Figura 4.11. Cumplimiento con el Promedio Anual Rotatorio para Trihalométanos.128
129Cumplimiento Trihalometanos0.07Promedio Rotatorio Anual0.060.050.040.030.020.010.000.04260.0187TrimestreJan. 05Mar. 050.02540.0273TrimestreAbr. 05Jun. 050.03420.03420.0352 0.0352TrimestreJul. 05Sept. 05TrimestreOct. 05Dic. 050.0370.0362TrimestreEne. 06Mar. 06Rio B<strong>la</strong>nco Humacao Maximo Nivel Contaminante (ppm)Figura 4.12. Cumplimiento con el Promedio Anual Rotatorio para Ácidos Haloacéticos.P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> HumacaoCumplimiento para THM y HAA 5El sistema Humacao-Las Piedras, toma muestras en cuatro puntos <strong>de</strong>bidamentedistribuido en toda <strong>la</strong> red.Estos puntos <strong>de</strong> muestreo están aprobados por elDepartamento <strong>de</strong> Salud y se encuentran ubicados <strong>de</strong> forma representativa.Lareg<strong>la</strong>mentación para Etapa 1 <strong>de</strong> D/DBR, requiere cumplir con el Promedio AritméticoAnual Rotatorio y <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao cumple con <strong>la</strong> reg<strong>la</strong>mentación tanto paraTHM y HAA 5 (Figuras 4.11 y 4.12).Cumplimiento con <strong>la</strong> reg<strong>la</strong> Interina Mejorada <strong>de</strong> Tratamiento <strong>de</strong> <strong>Agua</strong>sSuperficial (IESWTR)P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco
Perfiles <strong>de</strong> Desinfección130La IESWTR requiere <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>r un perfil <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección para a<strong>segura</strong>r <strong>la</strong>remoción y/o inactivación <strong>de</strong> Giardia <strong>la</strong>mblia y Virus, para a<strong>segura</strong>r los riegos a <strong>la</strong> salud.Como parte <strong>de</strong> los requisitos para el cumplimiento con <strong>la</strong> reg<strong>la</strong>mentación realicé el perfil<strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección, don<strong>de</strong> recopilé los datos <strong>de</strong> un año en <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta, re<strong>la</strong>cionados con elflujo máximo, pH, temperatura cloro residual y el volumen efectivo <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta, don<strong>de</strong>calculé <strong>la</strong> remoción e in activación <strong>de</strong> los log <strong>de</strong> Giardia <strong>la</strong>mblia y Virus.Lareg<strong>la</strong>mentación permite el otorgamiento <strong>de</strong> créditos por remoción acor<strong>de</strong> con <strong>la</strong>tecnología <strong>de</strong> tratamiento. En el caso particu<strong>la</strong>r <strong>de</strong>l sistema bajo estudio, en el cual eltratamiento esta basado en uno convencional, <strong>la</strong> reg<strong>la</strong>mentación otorga 2.5 log <strong>de</strong>remoción <strong>de</strong> Giardia <strong>la</strong>mblia y 2.0 log <strong>de</strong> remoción para Virus. Basado en lo anterior alsistema bajo estudio se le requiere <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> 0.5 log <strong>de</strong> Giardia <strong>la</strong>mblia y 2.0 log<strong>de</strong> Virus. De acuerdo a nuestros estudios encontramos que para los meses <strong>de</strong> agosto adiciembre el sistema obtuvo los valores <strong>de</strong> remoción e inactivación <strong>de</strong> log <strong>de</strong> Giardia<strong>la</strong>mblia más bajos pero, cumplió al igual que con <strong>la</strong> remoción e inactivación <strong>de</strong> los log<strong>de</strong> Virus (Figuras 4.13 y 4.14). Realicé una investigación al respecto y como resultado<strong>de</strong> <strong>la</strong> misma aumentamos <strong>la</strong> aplicación <strong>de</strong> <strong>la</strong> preclorinación teniendo en cuenta lostiempos <strong>de</strong> resi<strong>de</strong>ncia para que no se afecten los subproductos <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección y <strong>la</strong>posible formación <strong>de</strong> estos.130
131Log-Reduction of Giardia <strong>la</strong>mblia Cysts during Peak Flow for the Year (2004)P<strong>la</strong>nta Filtros Rio B<strong>la</strong>nco14.0012.0013.3112.44Log-Reduction10.0010.698.007.926.005.465.225.374.285.164.003.363.162.632.001.64 1.68 1.441.52 1.661.17 1.32 1.110.00Abril Mayo Junio Julio Agosto SeptiembreOctubre EneroNoviembre DiciembreMesesLow Log Reduction (Giardia)Average Log Reduction (Giardia)Figura 4.13. Cumplimiento con <strong>la</strong> remoción e inactivación <strong>de</strong> log Giardia <strong>la</strong>mblia cystsen P<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco.Log-Reduction of Viruses during Peak Flow for the Year (2004)P<strong>la</strong>nta Filtros Rio B<strong>la</strong>nco350.00300.00300.45274.37250.00251.10Log-Reduction200.00150.00100.0050.00107.30217.5161.6276.7760.12161.4236.88129.8840.5840.6937.0028.90 26.46 28.87 25.31124.6034.52 34.520.005.32AbrilMayoJunioJulioAgostoSeptiembreOctubreNoviembreDiciembreEneroFebreroMarzoMesesLow Log Reduction (Viruses)Average Log Reduction (Viruses)Figura 4.14. Cumplimiento con <strong>la</strong> remoción e inactivación <strong>de</strong> log Virus en P<strong>la</strong>nta <strong>de</strong>Filtros Río B<strong>la</strong>nco.
P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao132Perfiles <strong>de</strong> DesinfecciónLa IESWTR requiere <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>r un perfil <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección para a<strong>segura</strong>r <strong>la</strong>remoción y/o inactivación <strong>de</strong> Giardia <strong>la</strong>mblia y Virus, para a<strong>segura</strong>r los riegos a <strong>la</strong> salud.Como parte <strong>de</strong> los requisitos para el cumplimiento con <strong>la</strong> reg<strong>la</strong>mentación realicé el perfil<strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección don<strong>de</strong> recopilé los datos <strong>de</strong> un año <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta re<strong>la</strong>cionados con el flujomáximo, pH, temperatura cloro residual y el volumen efectivo <strong>de</strong> <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta, don<strong>de</strong> luegocalcu<strong>la</strong>mos <strong>la</strong> remoción e inactivación <strong>de</strong> los log <strong>de</strong> Giardia <strong>la</strong>mblia y Virus.Lareg<strong>la</strong>mentación permite el otorgamiento <strong>de</strong> créditos por remoción acor<strong>de</strong> con <strong>la</strong>tecnología <strong>de</strong> tratamiento. En el caso particu<strong>la</strong>r <strong>de</strong>l sistema bajo estudio el cual eltratamiento esta basado en uno convencional, <strong>la</strong> reg<strong>la</strong>mentación otorga 2.5 log <strong>de</strong>remoción <strong>de</strong> Giardia <strong>la</strong>mblia y 2.0 log <strong>de</strong> remoción para Virus. Basado en lo anterior, alsistema bajo estudio se le requiere <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> 0.5 log <strong>de</strong> Giardia <strong>la</strong>mblia y 2.0 log<strong>de</strong> Virus. La p<strong>la</strong>nta cumple con <strong>la</strong> remoción e inactivación <strong>de</strong> log <strong>de</strong> Giardia <strong>la</strong>mblia, ylog <strong>de</strong> Virus (Figuras 4.15 y 4.16).Log-Reduction of Giardia <strong>la</strong>mblia Cysts during Peak Flow for the Year (2004)P<strong>la</strong>nta Filtros Humacao35.0030.0029.82Log-Reduction25.0020.0015.0010.0018.7210.3022.3313.5321.1013.5024.0614.9422.037.7516.9317.5210.295.008.525.377.967.527.546.400.00AbrilMayoJunioJulioAgostoSeptiembreOctubreNoviembreDiciembreMarzoMesesLow Log Reduction (Giardia)Average Log Reduction (Giardia)Figura 4.15. Cumplimiento con <strong>la</strong> remoción e inactivación <strong>de</strong> log Giardia <strong>la</strong>mblia cystsen P<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> Filtros <strong>de</strong> Humacao.132
133Log-Reduction of Viruses during Peak Flow for the Year (2004)P<strong>la</strong>nta Filtros Humacao800.00Log-Reduction700.00600.00500.00400.00300.00558.64612.41391.45595.11356.60657.72356.99514.73473.84418.87727.89433.66296.07200.00100.00245.18173.10164.65171.49180.94170.90202.280.00AbrilMayoJunioJulioAgostoSeptiembreOctubreNoviembreDiciembreEneroMesesLow Log Reduction (Viruses)Average Log Reduction (Viruses)Figura 4.16. Cumplimiento <strong>de</strong> remoción e inactivación <strong>de</strong> log Virus en P<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> Filtros<strong>de</strong> Humacao.Cumplimiento con <strong>la</strong> Etapa 2 <strong>de</strong> <strong>la</strong> reg<strong>la</strong> Mejorada <strong>de</strong> Tratamiento <strong>de</strong> <strong>Agua</strong>s Superficial(LT2 ESWTR)P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>ncoBasado en los datos <strong>de</strong> los niveles <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum en el agua cruda<strong>de</strong> <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco, según el ICR para 1997-98 (Tab<strong>la</strong> 4.19) y acor<strong>de</strong> conel RAA calcu<strong>la</strong>do, se <strong>de</strong>termina <strong>la</strong> c<strong><strong>la</strong>s</strong>ificación <strong>de</strong>l “bins”.Luego se <strong>de</strong>termina sirequiere tratamiento adicional y que tipos <strong>de</strong> tratamientos basados en <strong>la</strong> “caja <strong>de</strong>herramientas microbiana” puedo aplicar para lograr cumplimiento. Calcu<strong>la</strong>do el RAA seescoge el resultado mayor <strong>de</strong> todos, cuyo valor es <strong>de</strong> 0.419, basado en <strong>la</strong> información<strong>de</strong> <strong>la</strong> c<strong><strong>la</strong>s</strong>ificación <strong>de</strong> bin (Apéndice uno), <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco tendría unac<strong><strong>la</strong>s</strong>ificación <strong>de</strong> bin 2, al ser <strong>la</strong> misma una p<strong>la</strong>nta <strong>de</strong> tratamiento convencional, requiere<strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> 1 log adicional. Si utilizó <strong>la</strong> información <strong>de</strong> <strong>la</strong> caja <strong>de</strong> herramientamicrobiológica (Apéndices dos y tres), don<strong>de</strong> se indican los criterios <strong>de</strong> diseño y
134tratamiento para lograr los créditos <strong>de</strong> remoción y/o inactivación requeridos paraCryptosporidium parvum y basado en lo que existe en <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta, se podrían consi<strong>de</strong>rarvarias alternativas.Tab<strong>la</strong> 4.19. Niveles <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum <strong>Agua</strong> Cruda Sistema P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong>Río B<strong>la</strong>nco , según el ICR para 1997-98.Niveles <strong>de</strong> Cryptosporidium <strong>Agua</strong> Cruda Sistema P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>ncoTipo Meses NivelCrytosporidium(#oocysts/100L)NivelCrytosporidium(#oocysts/L)Promedio AnualRotatorio (RAA)1 Jul-97 0 02 Aug-97 0 03 Sep-97 0 04 Oct-97 0 05 Nov-97 0 06 Dec-97 0 07 Jan-98 0 08 Feb-98 0 09 Mar-98 0 010 Apr-98 0 011 May-98 17 0.1712 Jun-98 0 0 0.014213 Jul-98 69 0.69 0.067214 Aug-98 333 3.33 0.3492134
135Tab<strong>la</strong> 4.19., continuacion15 Sep-98 NO DATOS NO DATOS 0.419016 Oct-98 0 0 0.380917 Nov-98 NO DATOS NO DATOS 0.419018 Dec-98 0 0 0.4190En <strong>la</strong> fuente, un programa <strong>de</strong> control <strong>de</strong> cuenca (0.5 log <strong>de</strong> créditos), el cualtendría que ser aprobado por el Estado o <strong>la</strong> EPA, ya que actualmente existe un proyecto<strong>de</strong> construcción <strong>de</strong> un <strong>la</strong>go artificial <strong>de</strong> aproximadamente 192, 528,000 pie 3 (1,440millones <strong>de</strong> galones) <strong>de</strong> almacenaje, el cual esta ubicado en un área bastante retirada<strong>de</strong> posible impacto a <strong>la</strong> contaminación, a<strong>de</strong>más, en el área <strong>de</strong> <strong>la</strong> cuenca <strong>de</strong>l río no tieneimpactos significativos <strong>de</strong>bido a procesos agríco<strong><strong>la</strong>s</strong> o <strong>de</strong> gana<strong>de</strong>ría alguno.Otro criterio que se podría utilizar para obtener 0.5 log <strong>de</strong> remoción y/oinactivación <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum, basado en <strong>la</strong> pre-filtración, serian los presedimentadorescon coagu<strong>la</strong>ción, ya que <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco tiene cuatroHelli-Cone®, a los cuales se le aplica una dosificación <strong>de</strong> polímero secundario y tratatoda el agua que pasa por <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta. Otros criterios basados en el rendimiento <strong>de</strong>tratamiento, son el rendimiento <strong>de</strong> filtración combinada (0.5 log. adicionales), el cualrequiere mantener <strong>la</strong> turbi<strong>de</strong>z combinada menor o igual a 0.15 NTU en el 95% <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong>muestras tomadas cada mes. En <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco se lleva a cabo uncontrol <strong>de</strong> proceso, en el cual <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta esta operando con turbieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> salida en elor<strong>de</strong>n <strong>de</strong> 0.02 a 0.1 NTU en el 95% <strong>de</strong> tiempo. El rendimiento individual <strong>de</strong> cada filtro,se podría consi<strong>de</strong>rar como otro criterio, puesto que el mismo conce<strong>de</strong> 1.0 log adicional<strong>de</strong> remoción y/o inactivación, basado en mantener <strong>la</strong> turbi<strong>de</strong>z <strong>de</strong> cada filtro individual
136menor o igual a 0.1 NTU en el 95% <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> muestras tomadas en el mes excepto enintervalos <strong>de</strong> 15 minutos <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> cada <strong>la</strong>vado. Cada uno <strong>de</strong> estos criterios comoalternativas para <strong>la</strong> remoción y/o inactivación <strong>de</strong> los log adicionales <strong>de</strong> Cryptosporidiumparvum, resultan bastante económicos y entran en <strong><strong>la</strong>s</strong> expectativas <strong>de</strong> <strong>la</strong> AAA.Otros criterios que se podrían consi<strong>de</strong>rar, para lograr <strong>la</strong> remoción y/oinactivación <strong>de</strong> un log adicional <strong>de</strong> Cryptosporidium parvum, son los que están basadosen componentes adicionales <strong>de</strong> tratamiento, como filtración por membrana (micro o ultrafiltración), cartuchos o filtros <strong>de</strong> arena lento, etc., don<strong>de</strong> estas técnicas requieren <strong>de</strong>mucho espacio, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> ser cotosas. A su vez, aquellos que están basados en <strong>la</strong>inactivación, son los <strong>de</strong> tratamiento con cloro amida, ozono y luz ultravioleta, los cualesson técnicas bastante cotosas y requieren mayor mantenimiento.P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> HumacaoDebido a <strong>la</strong> cantidad <strong>de</strong> pob<strong>la</strong>ción servida para <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao, elcumplimiento con <strong>la</strong> Etapa 2 <strong>de</strong> <strong>la</strong> Reg<strong>la</strong> Mejorada <strong>de</strong> Tratamiento <strong>de</strong> <strong>Agua</strong>s Superficial(LT2 ESWTR) entraría en el itinerario número 2, pautado para el mes <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2007.Cumplimiento con <strong>la</strong> Etapa 2 <strong>de</strong> <strong>la</strong> reg<strong>la</strong> <strong>de</strong> Desinfectante y Subproductos <strong>de</strong>Desinfección (Etapa 2 D/DBPR).P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>ncoSe comenzó con un IDSE <strong>de</strong>l sistema, utilizando un esquemático (Figuras 4.17;4.18 y 4.19) don<strong>de</strong> se i<strong>de</strong>ntificaron tanques, booster <strong>de</strong> cloro, dirección <strong>de</strong> flujo, puntosmuertos en el sistema <strong>de</strong> distribución, limites <strong>de</strong> áreas servidas, localización puntosmonitoreo etapa 1 DBP, a<strong>de</strong>más, áreas <strong>de</strong> alto y poco consumo, <strong>de</strong> alta y baja <strong>de</strong>nsidadpob<strong>la</strong>cional, para i<strong>de</strong>ntificar puntos <strong>de</strong> muestreo adicionales a los existentes para losDBP con el potencial <strong>de</strong> reflejar altas concentraciones <strong>de</strong> estos subproductos.136
Figura 4.17. Esquemático Sistema Distribución Río B<strong>la</strong>nco Fuente: Cuadrángulo AAA.137
138Figura 4.18. Esquemático Sistema Distribución Río B<strong>la</strong>nco (Vieques) Fuente:Cuadrángulo AAA.Figura 4.19. Esquemático Sistema Distribución Río B<strong>la</strong>nco (Culebra) Fuente:Cuadrángulo AAA.138
139Este enfoque provee una protección consistente y equitativa, a través <strong>de</strong> todo elsistema <strong>de</strong> distribución, eliminando <strong>la</strong> inci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> picos <strong>de</strong> altas concentraciones <strong>de</strong>DBP. Para <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco se requiere una frecuencia <strong>de</strong> muestreo <strong>de</strong>cada 60 días durante un año, don<strong>de</strong> el total <strong>de</strong> puntos <strong>de</strong> muestreo son 16 por el total<strong>de</strong> <strong>la</strong> pob<strong>la</strong>ción servida y se divi<strong>de</strong>n <strong>de</strong> <strong>la</strong> siguiente forma; 3 cerca <strong>de</strong>l punto <strong>de</strong> entradaal sistema, 4 tomando en cuenta el tiempo <strong>de</strong> resi<strong>de</strong>ncia, 5 basado en picos altos <strong>de</strong>THM y 4 en picos altos <strong>de</strong> HAA 5 . Los nuevos criterios para los puntos <strong>de</strong> muestreo seindican en el Apéndice cuatro, y <strong>la</strong> localización <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> los puntos se especificaen <strong><strong>la</strong>s</strong> figuras 4.17; 4.18 y 4.19.P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> HumacaoDebido a <strong>la</strong> cantidad <strong>de</strong> pob<strong>la</strong>ción servida para <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Humacao, elcumplimiento con <strong>la</strong> Etapa 2 <strong>de</strong> <strong>la</strong> Reg<strong>la</strong> <strong>de</strong> Desinfectante y Subproductos <strong>de</strong>Desinfección (Etapa 2 D/DBPR) entraría en el itinerario número 2, pautado para el mes<strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2007.
Capítulo Cinco140Conclusiones y RecomendacionesDe acuerdo a los resultados <strong>de</strong> los análisis basados en los estudios y <strong><strong>la</strong>s</strong>evaluaciones <strong>de</strong> los datos <strong>de</strong>rivados durante el periodo <strong>de</strong> estudio <strong>de</strong> esta investigaciónpuedo concluir lo siguiente:Los sistemas bajo estudios (P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco y P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong>Humacao), cumplen con los requisitos <strong>de</strong>l SWDA y parte <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> <strong>enmiendas</strong> que entraronen vigencia, recientemente a<strong>segura</strong>do el control <strong>de</strong> riesgos en <strong>la</strong> protección a <strong>la</strong> saludpublica en el agua servida a través <strong>de</strong> estos, durante el tiempo <strong>de</strong> <strong>la</strong> investigación.Ambos sistemas están en cumplimiento con <strong><strong>la</strong>s</strong> reg<strong>la</strong>mentaciones existentecomo: <strong>la</strong> Reg<strong>la</strong> Interina Mejorada <strong>de</strong> Tratamiento <strong>de</strong> <strong>Agua</strong> Superficial, y Reg<strong>la</strong> <strong>de</strong>Subproductos <strong>de</strong> Desinfección.Ya que cumplen con todo y cada uno <strong>de</strong> losrequerimientos <strong>de</strong> estas reg<strong>la</strong>mentaciones y se encuentran muy bien encaminados acumplir con <strong><strong>la</strong>s</strong> <strong>enmiendas</strong> a<strong>segura</strong>ndo <strong>de</strong> esta forma un agua con buena calidad y<strong>segura</strong> para <strong>la</strong> pob<strong>la</strong>ción receptora.A pesar <strong>de</strong> que estas reg<strong>la</strong>mentaciones en su mayoría están diseñadas paraaguas con <strong><strong>la</strong>s</strong> características <strong>de</strong> los efluentes <strong>de</strong> los Estados Unidos, que son muydistintos al trópico, en los sistemas bajo estudio pu<strong>de</strong> <strong>de</strong>mostrar que a pesar <strong>de</strong> queposeen un sinnúmero <strong>de</strong> <strong>de</strong>ficiencias estructurales y <strong>de</strong> diseño, estos cumple con losrequerimientos <strong>de</strong> estas reg<strong>la</strong>mentaciones <strong>de</strong>bido a un buen control <strong>de</strong> procesoexistente.Basado en lo re<strong>la</strong>cionado a <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción mejorada y a pesar <strong>de</strong> que <strong>la</strong> P<strong>la</strong>ntaFiltros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco y Humacao requiere mejoras estructurales poco costosas <strong>de</strong>acuerdo al <strong>la</strong> evaluación comprensiva <strong>de</strong> rendimiento realizada se pudo observar en <strong><strong>la</strong>s</strong>ección <strong>de</strong> resultados que al momento <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> visitas, <strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntas, cumplen con requisitos140
141<strong>de</strong> remoción <strong>de</strong> TOC por lo tanto <strong>de</strong> igual manera se <strong>de</strong>mostró el cumplimiento con <strong>la</strong>reg<strong>la</strong> <strong>de</strong> productos <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección.A<strong>de</strong>más, se pudo <strong>de</strong>mostrar, con los datos recopi<strong>la</strong>dos, y el análisis realizandopara los perfiles <strong>de</strong> <strong>de</strong>sinfección, los cuales son importante por un <strong>la</strong>do que <strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntastengan <strong>la</strong> capacidad <strong>de</strong> remover los precursores para <strong>la</strong> formación <strong>de</strong> los subproductos<strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>sinfección, por el otro <strong>de</strong>ben remover y/o inactivar los microorganismospatógenos presente en el agua. Basado en lo anterior, en los sistemas bajo estudio sele requiere <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> 3.0 log <strong>de</strong> Giardia <strong>la</strong>mblia y 4.0 log <strong>de</strong> virus, como resultadoambas p<strong>la</strong>ntas cumplen con <strong>la</strong> remoción e inactivación <strong>de</strong> los log <strong>de</strong> Giardia <strong>la</strong>mblia, ylog <strong>de</strong> virus requeridos.Para el cumplimiento con <strong>la</strong> etapa 2 <strong>de</strong> <strong>la</strong> reg<strong>la</strong> Mejorada <strong>de</strong> Tratamiento <strong>de</strong><strong>Agua</strong>s Superficial (LT2 ESWTR), <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros <strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco es <strong>la</strong> que cae <strong>de</strong>ntro<strong>de</strong>l itinerario 1, por <strong>la</strong> pob<strong>la</strong>ción servida. La AAA no tenia suficientes datos históricos, el<strong>la</strong>boratorio no estaba certificado para este tipo <strong>de</strong> análisis, (hasta el momento <strong>de</strong> losanálisis que realizó el <strong>la</strong>boratorio durante su proceso <strong>de</strong> certificación no se <strong>de</strong>tectóCryptosporidium parvum en ninguna <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> fuentes analizadas), no obstante seutilizaron datos encontrados en el ICR <strong>de</strong> 1997 a 1998, don<strong>de</strong> se <strong>de</strong>mostró que aunque<strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta tuviese una calcificación <strong>de</strong> “bin’s 2, (requiere 1 log adicional <strong>de</strong> tratamientopara <strong>la</strong> remoción y/o inactivación <strong>de</strong> Crystosporidium parvum), <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta con técnicas <strong>de</strong>tratamiento y un programa <strong>de</strong> protección <strong>de</strong> cuenca pue<strong>de</strong> satisfacer <strong>la</strong> remociónrequerida y algo más adicional.Para el cumplimiento con <strong>la</strong> Etapa 2 <strong>de</strong> <strong>la</strong> reg<strong>la</strong> <strong>de</strong> Desinfectante y Subproductos<strong>de</strong> Desinfección (Etapa 2 D/DBPR) al igual que en <strong>la</strong> LT2 ESWTR, solo <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta Filtros<strong>de</strong> Río B<strong>la</strong>nco cae en el itinerario 1 por <strong>la</strong> pob<strong>la</strong>ción servida. Básicamente posterior a <strong>la</strong>evaluación inicial <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> distribución para escoger los puntos <strong>de</strong> acuerdo a los
142criterios establecidos, y por el análisis <strong>de</strong> los datos <strong>de</strong> cumplimiento en <strong>la</strong> etapa 1 puedoconcluir que el sistema estará en cumplimiento con <strong>la</strong> etapa 2.RecomendacionesBasado en los hal<strong>la</strong>zgos encontrados durante el estudio, se ha <strong>de</strong>mostrado queexiste una posible exposición a contaminación microbiológica que pone en riesgo <strong><strong>la</strong>s</strong>alud <strong>de</strong> <strong>la</strong> pob<strong>la</strong>ción servida y para conservar <strong>la</strong> potabilidad y <strong>la</strong> calidad <strong>de</strong>l agua en <strong>la</strong>distribución <strong>de</strong> los sistemas, puedo hacer <strong><strong>la</strong>s</strong> siguientes recomendaciones;Seria factible que, más allá <strong>de</strong>l cumplimiento con <strong><strong>la</strong>s</strong> leyes vigentes adoptarobjetivos y metas mensurables para calidad <strong>de</strong> agua filtrada, involucrando a todas <strong><strong>la</strong>s</strong>partes re<strong>la</strong>cionadas con el cumplimiento, mantenimiento y administración <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong>facilida<strong>de</strong>s para que tengan los mismos objetivos y metas comunes.Se <strong>de</strong>ben establecer requisitos para el <strong>de</strong>sarrollo y uso <strong>de</strong> los SOP en <strong><strong>la</strong>s</strong> tareasbásicas y esenciales como el <strong>la</strong>vado <strong>de</strong> los filtros, <strong>la</strong> coagu<strong>la</strong>ción, calibración <strong>de</strong> bomba<strong>de</strong> dosificación química, entre otros.Hay que adiestrar a los operadores en todos lo re<strong>la</strong>cionado a los requerimientos<strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> reg<strong>la</strong>mentaciones, equipos nuevos <strong>de</strong> medición que se están adquiriendo paraestas facilida<strong>de</strong>s, así como en un control <strong>de</strong> proceso más agresivo.Ya que porejemplo, los operadores no están usando <strong>la</strong> capacidad total <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> SCADA,<strong>de</strong>bido a que no tiene todas <strong><strong>la</strong>s</strong> funciones necesarias totalmente insta<strong>la</strong>das.Basado en <strong><strong>la</strong>s</strong> graficas <strong>de</strong> rendimiento <strong>de</strong> ambos sistemas, se pue<strong>de</strong> notar que<strong>la</strong> ten<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> los patrones <strong>de</strong> turbi<strong>de</strong>z en el agua cruda son iguales a los <strong>de</strong>l aguafiltrada (Figura 3.04 y 3.12), o sea si <strong>la</strong> turbi<strong>de</strong>z <strong>de</strong>l agua cruda aumenta, <strong>la</strong> turbi<strong>de</strong>z <strong>de</strong>agua filtrada también aumenta, por lo tanto <strong>de</strong> <strong>de</strong>be trabajar en el control e procesopara tratar <strong>de</strong> mantener una turbi<strong>de</strong>z al final <strong>de</strong> los sedimentadores en 2.0 NTU en el95% <strong>de</strong>l tiempo.142
143Es recomendable indicar <strong>la</strong> importancia que existe en el mantenimiento periódico<strong>de</strong> los componentes <strong>de</strong>l sistema, tanto al área operacional como el público general, porejemplo; el periodo que pasa entre <strong>la</strong> limpieza <strong>de</strong> los sedimentadores es en ocasionesexcesivo, lo que provoca que se acumule gran cantidad <strong>de</strong> cieno, restando volumenpara el asentamiento y provoca una situación <strong>de</strong> corto circuito. Cuando esto suce<strong>de</strong>, <strong>la</strong>turbi<strong>de</strong>z que llega a los filtros esta por encima <strong>de</strong> los 2 NTU y el <strong>de</strong>sempeño se veafectado provocando vio<strong>la</strong>ciones en los parámetros e incumplimiento.Se <strong>de</strong>ben tener múltiples opciones para <strong>la</strong> inyección <strong>de</strong> químicos para se puedavariar el tiempo <strong>de</strong> inyección resultando en un mejor rendimiento. La turbiedad se <strong>de</strong>bemedir en <strong><strong>la</strong>s</strong> líneas <strong>de</strong> agua crudas para que los operadores tengan una i<strong>de</strong>a temprana<strong>de</strong> próximos problemas <strong>de</strong> turbiedad. De igual forma hay que tener una i<strong>de</strong>a <strong>de</strong> <strong>la</strong>turbi<strong>de</strong>z <strong>de</strong> salida <strong>de</strong> los sedimentadores hacia los filtros.Hay que evaluar el método <strong>de</strong> comprar los materiales necesarios y el tiempopara conseguirlos. Ya que cada compra <strong>de</strong> más <strong>de</strong> $3,000.00 tiene que pasar por elDirector Regional y los químicos para el tratamiento <strong>de</strong>l agua se compran <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong>oficinas centrales <strong>de</strong> <strong>la</strong> AAA.Se <strong>de</strong>berían realizar estudios más <strong>de</strong>tal<strong>la</strong>dos, para <strong>de</strong>terminar <strong>la</strong> dosificacióna<strong>de</strong>cuada <strong>de</strong>l polímero primario, <strong>de</strong>bido a que según los resultados obtenidos en estasp<strong>la</strong>ntas, aunque están en cumplimiento en ciertas ocasiones no alcanzan <strong>la</strong> remociónrequerida. Basado en los estudios <strong>de</strong> composición <strong>de</strong> TOC en el agua cruda a partir <strong>de</strong>el uso <strong>de</strong>l polímero primario que se utilizan en <strong><strong>la</strong>s</strong> p<strong>la</strong>ntas (GPAC 2000), encontré que elmismo cuenta con <strong>la</strong> capacidad <strong>de</strong> remover <strong>la</strong> materia orgánica necesaria para llevar <strong>la</strong>p<strong>la</strong>nta a cumplimiento.Se <strong>de</strong>be verificar <strong>la</strong> forma en que son tomadas <strong><strong>la</strong>s</strong> muestras (Instantánea), ya en<strong><strong>la</strong>s</strong> ocasiones en que <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta no cumple con <strong>la</strong> remoción <strong>de</strong> materia orgánica
posiblemente se <strong>de</strong>ba a esto.144Esta forma no es representativa <strong>de</strong>l proceso <strong>de</strong>tratamiento que ocurre en <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nta.Es <strong>de</strong> suma importancia preparar una curva <strong>de</strong> calibración para los dosificadores<strong>de</strong> polímeros, en estas p<strong>la</strong>ntas ya que no se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar con certeza cuanto séesta dosificando.Proveerle a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> equipos para el control <strong>de</strong> procesos (ej.Analizador <strong>de</strong> TOC, Espectrofotómetro).Este equipo permitirá a los operadoresconocer si <strong><strong>la</strong>s</strong> dosis aplicadas son <strong><strong>la</strong>s</strong> correctas. A<strong>de</strong>más <strong><strong>la</strong>s</strong> pruebas realizadas conestos equipos pue<strong>de</strong>n ser indicadoras <strong>de</strong> problemas en <strong><strong>la</strong>s</strong> distintas unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>tratamiento.Para po<strong>de</strong>r garantizar el evitar <strong>la</strong> mayoría <strong>de</strong> tiempo <strong>la</strong> formación <strong>de</strong> lossubproductos <strong>de</strong>sinfección se <strong>de</strong>bería entre otras; retardar <strong>la</strong> aplicación <strong>de</strong> cloro,consi<strong>de</strong>rar <strong>la</strong> aplicación <strong>de</strong> un agente oxidante tal como permanganato <strong>de</strong> potasio, perohabría que realizar estudios más <strong>de</strong>tal<strong>la</strong>dos.El agua es un recurso al cual estamos todos ligados, <strong>la</strong> misma es esencial ynecesaria para <strong>la</strong> vida, por lo que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>mos totalmente <strong>de</strong> <strong>la</strong> calidad <strong>de</strong> <strong>la</strong> misma.Siendo <strong>la</strong> calidad <strong>de</strong>l agua, un factor importante que pue<strong>de</strong> alterar <strong>la</strong> salud <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong>pob<strong>la</strong>ciones, nos concierne a todos crear conciencia y actuar responsablemente en elmanejo <strong>de</strong>l agua, pues <strong>de</strong> manera directa o indirecta estamos todos re<strong>la</strong>cionados a <strong><strong>la</strong>s</strong>consecuencias ocasionadas por el mal manejo y administración <strong>de</strong>l recurso.144
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Apéndice Uno154C<strong><strong>la</strong>s</strong>ificación <strong>de</strong> Bin. Fuente http://www.epa.gov/safewater/disinfection/lt2/profiling.pdf.154
Apéndice Dos155Caja <strong>de</strong> Herramienta Microbiológica, Opciones, Créditos y Criterios. Fuentehttp://www.epa.gov/safewater/disinfection/lt2/profiling.pdf.
Apéndice Tres156Caja <strong>de</strong> Herramienta Microbiológica, Opciones, Créditos y Criterios. Fuentehttp://www.epa.gov/safewater/disinfection/lt2/profiling.pdf.156
Apendice Cuatro157Form 6: Standard Monitoring P<strong>la</strong>n Page 1 of 6I. GENERAL INFORMATIONA. PWS Information*B. Date Submitted*PWISD:PR0005386PWS Name: Rio B<strong>la</strong>ncoPWS Address: Carr. 31 KM 9.9City:NaguaboState:P.R.Zip:00718Popu<strong>la</strong>tion Served: 124,836System Type:CWSNTNCWSSource Water Type:Subpart HGroundBuying / Selling Re<strong>la</strong>tionships:Consecutive SystemWholesale SystemNeitherC. PWS OperationsResidual Disinfectant Type:ChlorineChloraminesOther:Number of Disinfected Sources: Surface 2 GWUDI Ground PurchasedD. Contact Person*Name: Jorge FlechasTitle: PRASA Lab. DirectorPhone #: 787-406-4728E-mail: jorge.flechas@acueductospr.comFax #:787-745-4765II: IDSE REQUIREMENTS*A. Number of Sites B. ScheduleTotal: 16C. Standard Monitoring FrequencyNear Entry Point: 3 Schedule 1 During peak historical month(1 monitoring period)Avg Resi<strong>de</strong>nce Time: 4 Schedule 2High TTHM: 5 Schedule 3 Every 90 days (4 monitoring periods)High HAA5 4 Schedule 4 Every 60 days (6 monitoring periods)
158Form 6: Standard Monitoring P<strong>la</strong>nPage 2 of 6III. SELECTING STANDARD MONITORING SITESA. Data Evaluated Put a "̌" in each box corresponding to the data that you used to selecteach type of standard monitoring site. Check al that apply.Data TypeType of SiteNearEntry Pt.Avg. Resi<strong>de</strong>nceTimeHighTTHMHighHAA5Pipe <strong>la</strong>yout, locations of storage facilities ̌ ̌ ̌Locations of source and consecutive systementry pointšPressure zonesInformation on popu<strong>la</strong>tion <strong>de</strong>nsity ̌ ̌ ̌Locations of <strong>la</strong>rge customers ̌ ̌Water Quality and Operational DataDisingectant residual data ̌ ̌ ̌Stage 1 DBP data ̌ ̌Other DBP dataMicrobiological monitoring data (e.g.HPC)Tank level data, pump run timesCustomer billing recordsWater distribution system mo<strong>de</strong>lTracer studySystem ConfigurationAdvanced ToolsB. Summary of Data* Provi<strong>de</strong> a summary of data you relled on to justify standardmonitoring site selection. (attach additional sheets if nee<strong>de</strong>d)We used residual data from Total Coliform sites in conjunction with DBP data andcur current system map to select sites.We evaluated chlorine residual data from warmest quarters of 2005 and 2006(June to August). We locked for sites with levels close to this average resi<strong>de</strong>ncetime sites.We evaluated all of our candidate sites to ensure that they are geographicallyand hidraulically diverse.158
159Form 6: Standard Monitoring P<strong>la</strong>nIV. JUSTIFICATION OF STANDARD MONITORING SITES*Page 3 of 6StandardMonitoring SiteID (from map)1-DBP22-DBP2Site TypeNear Entry PtAvg. Res. TimeHigh TTHMHigh HAA5Near Entry PtAvg. Res. TimeHigh TTHMJustificationThis point is located nerest point to El Duque WaterTreatment P<strong>la</strong>nt.This point has represent the geographical area. Site haschlorine residual are close to the system averange.3-DBP2High HAA5Near Entry PtAvg. Res. TimeHigh TTHMThis point has nearest to Rio B<strong>la</strong>nco Water Treatment P<strong>la</strong>nt.4-DBP2High HAA5Near Entry PtAvg. Res. TimeHigh TTHMThis point is located in the first tank in thr Is<strong>la</strong>nd of Culebra.It's far away from the Rio B<strong>la</strong>nco Water Treatment P<strong>la</strong>nt.Help increase the geological area.5-DBP2High HAA5Near Entry PtAvg. Res. TimeHigh TTHMSite after a Booster of clorine.6-DBP2High HAA5Near Entry PtAvg. Res. TimeHigh TTHMSite that increases resi<strong>de</strong>nce averange and geographica<strong>la</strong>rea.7-DBP2High HAA5Near Entry PtAvg. Res. TimeHigh TTHMHigh HAA5Site represents high level of HAA5.8-DBP2Near Entry PtAvg. Res. TimeHigh TTHMThis point has an average residual chlorine below thesystem average and is ata the limits of the distributionsystem.High HAA5Verify that site IDs match IDs in Section IV and on your distribution system schematic (See Section VII of this form). Attachadditional copies if you are required to select more than 8 standard monitoring locations or need more room
160Form 6: Standard Monitoring P<strong>la</strong>nIV. JUSTIFICATION OF STANDARD MONITORING SITES*Page 3 of 6StandardMonitoring SiteID (from map)9-DBP210-DBP211-DBP212-DBP213-DBP214-DBP215-DBP2Site TypeNear Entry PtAvg. Res. TimeHigh TTHMHigh HAA5Near Entry PtAvg. Res. TimeHigh TTHMHigh HAA5Near Entry PtAvg. Res. TimeHigh TTHMHigh HAA5Near Entry PtAvg. Res. TimeHigh TTHMHigh HAA5Near Entry PtAvg. Res. TimeHigh TTHMHigh HAA5Near Entry PtAvg. Res. TimeHigh TTHMHigh HAA5Near Entry PtAvg. Res. TimeHigh TTHMJustificationThis point is located anear the entrance to the west part ofthe distribution systemThis point is located nerest point to Rio B<strong>la</strong>nco WaterTreatment P<strong>la</strong>nt and high flow current.This point has an average residual chlorine simi<strong>la</strong>r to thesystem average.This point is after a distribution system storage tankincreasing the resi<strong>de</strong>nce time.This point is a distant distribution system tank increasingthe geographic distribution and resi<strong>de</strong>nce time.This point is located after a distribution system storage tankincreasing the resi<strong>de</strong>nce time.This point is located in a high resi<strong>de</strong>nce time based onresidual chlorine values. Increases geographicrepresentation.High HAA516-DBP2Near Entry PtAvg. Res. TimeHigh TTHMThis point is downstream from a high HAA5 area. Increasesgeographic representativity.High HAA5Verify that site IDs match IDs in Section IV and on your distribution system schematic (See Section VII of this form). Attachadditional copies if you are required to select more than 8 standard monitoring locations or need more room160
161Form 6: Standard Monitoring P<strong>la</strong>nV. PEAK HISTORICAL MONTH AND PROPOSED STANDARD MONITORING SCHEDULEPage 4 of 6A. Peak Historical Month*JuneB. If Multiple Sources, Source Used to Determine Peak Historical Month(write "N/A" if only one source in your system)C. Peak Historical Month Based On* (check all that apply)High TTHMWarmest water temperatureHigh HAA5If you used other information to select your peak historical month, exp<strong>la</strong>in here(attach addittional sheets if nee<strong>de</strong>d0D. Proposed Standard Monitoring Schedule*Standard MonitoringSite ID(from map) 1 perio 1 perio 2Projected Sampling Date (date or week)²perio 3 perio 4perio 5perio 69-DBP210/16/200712/15/20072/13/20084/13/20086/12/20088/11/200810-DBP210/16/200712/15/20072/13/20084/13/20086/12/20088/11/200811-DBP210/16/2007 12/15/20072/13/20084/13/20086/12/20088/11/200812-DBP2 10/16/2007 12/15/20072/13/20084/13/20086/12/20088/11/200813-DBP210/16/200712/15/20072/13/20084/13/20086/12/20088/11/200814-DBP210/16/200712/15/20072/13/20084/13/20086/12/20088/11/200815-DBP210/16/200712/15/20072/13/20084/13/20086/12/20088/11/200816-DBP210/16/200712/15/20072/13/20084/13/20086/12/20088/11/20081 Verify that site IDs match IDs in Section IV and on your distribution system schematic (See Section VII of this form). Attach additional copies if you arerequired to select more than 8 standard monitoring locations.² period = monitoring period. Complete for the number of periods from Section II.C. Can list exact date or week (e.g., week of 7/9/07)
162Form 6: Standard Monitoring P<strong>la</strong>nVI. PLANNED STAGE 1 DBPR COMPLIANCE MONITORING SCHEDULE*Page 5 of 6Standard 1 DBPRMonitoring Site IDProjected Sampling Date (date or week)²perio 1 perio 2perio 3perio 41-DBP1(from map) 1 2/8/200810/11/20072/8/20086/8/20088/7/20082-DBP110/11/20076/8/20088/7/20083-DBP110/11/20072/8/20086/8/20088/7/20084-DBP1 10/11/20072/8/2008 6/8/20088/7/20081Verify that site IDs match IDs in Section IV and on your distribution system schematic (See Section VII of this form). Attachadditional copies if you are required to monitor at more than 8 Stage 1 DBPR sites.² period = monitoring period. Complete for the number of periods in which you must conduct Stage 1 DBPR monitoring duringIDSE monitoring. Can list exact date or week (e.g., week of 7/9/07)VII. DISTRIBUTION SYSTEM SCHEMATIC*ATTACH a schematic of your distribution system.Distribution system schematics are not confi<strong>de</strong>ntial and should not contain information that poses asecurity risk to your system. EPA recommends that you use on of two options:Option 1: Distribution system schematic with no <strong>la</strong>ndmarks or addresses indicated. Showlocations of sources, entry points, storage facilities, standard monitoring locations, and Stage 1compliance monitoring locations (required). Also inclu<strong>de</strong> pressure zone boundaries and locationsof pump stations. Provi<strong>de</strong> map scale.Option 2: City map without locations of pipes indicated. Show locations of sources, entrypoints, storage facilities, standard monitoring locations, and Stage 1 compliance monitoringlocations (required). Also inclu<strong>de</strong> boundaries of the distribution system, pressure zone boudariesand locations of pump stations. Provi<strong>de</strong> map scale.162
163Form 6: Standard Monitoring P<strong>la</strong>nVII. ATTACHMENTSPage 6 of 6Distribution System Schematic* (Section VII).Additional sheets for the summary of data or site justifications (Sections III and IV).Additional copies of Page 3 for justification of Standard Monitoring Sites (Section IV).Required if you are a subpart H system serving more than 49,999 people or a groundwater system serving more than 499,999 people.Additional sheets for exp<strong>la</strong>ning how you used data other than TTHM, HAA5, andtemperature data to select your peak historical month (Section V).Additional copies of Page 4 for proposed monitoring schedule (Section V). Required ifyou are a subpart H system servin more than 49,999 people or a ground water systemserving more tha 499,999 people.Additional sheets for p<strong>la</strong>nned Stage 1 DBPR compliance monitoring schedule (SectionVI).Total Number of Pages in Your P<strong>la</strong>n 8Note: Fields with an asterisk (*) are required by the Stage 2 DBPR
Apéndice Cinco164Lista <strong>de</strong> Símbolos o AbreviaturasAAAAMSAutoridad <strong>de</strong> Acueductos y Alcantaril<strong>la</strong>dos, Aqueduct & Sewer AuthoritySociedad Americana para <strong>la</strong> Microbiología, American Society forMicrobiologyASTMSociedad Americana para Pruebas y Materiales, American Societyfor Testing and MaterialsBMPCCPMejores Prácticas <strong>de</strong> Manejo, Best Management PracticesPrograma <strong>de</strong> Corrección Comprensiva, Comprehensive CorrectionProgramCDCCFECFRCSTECentro <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Enfermeda<strong>de</strong>s, Control Disease CenterFiltro <strong>de</strong>l Efluente Combinado, Combined Filter EffluentCódigo <strong>de</strong> Regu<strong>la</strong>ción Fe<strong>de</strong>ral, Co<strong>de</strong> of Fe<strong>de</strong>ral Regu<strong>la</strong>tionConsejo <strong>de</strong> Epi<strong>de</strong>miólogos <strong>de</strong> Estados y Territorios, Advice of Epi<strong>de</strong>micStates and TerritoriesClO 2CPEDióxido <strong>de</strong> Cloro, Chlorine Dioxi<strong>de</strong>Evaluación Compresiva <strong>de</strong> Rendimiento, Comprehensive PerformanceEvaluationCTACTAsistencia Técnica Comprensiva, Comprehensive Technical AssistantConcentración <strong>de</strong> Desinfectante por Tiempo Contacto, DisinfectantConcentration x Contact TimeCWSDBPRSistemas <strong>de</strong> <strong>Agua</strong> Comunitario, Community Water SystemsReg<strong>la</strong> <strong>de</strong> Sub-Productos <strong>de</strong> <strong>la</strong> Desinfección, Disinfections ByproductsRuleDOOxigeno Disuelto, Dissolve Oxygen164
DOCDOHDOPEPAGACCarbono Orgánico Disuelto, Organic Carbon DissolvedDepartamento <strong>de</strong> Salud, Department Of HealthDemostración <strong>de</strong> Rendimiento, Demonstration of PerformanceAgencia <strong>de</strong> Protección Ambiental, Environmental Protection AgencyCarbón Activado Granu<strong>la</strong>do, Granu<strong>la</strong>r Activated Carbon165GWUDI<strong>Agua</strong> Subterránea bajo <strong>la</strong> Influencia Directa <strong>de</strong> <strong>Agua</strong> Superficial, GroundWater un<strong>de</strong>r the Direct Influence of Surface WaterHAAAcidos Halo acéticos, Halo acetic AcidHAA 5 La suma <strong>de</strong> <strong><strong>la</strong>s</strong> cinco especies <strong>de</strong> Acidos Halo acéticos (ácidomonocloroacético, ácido di cloroacético, ácido triclorohacetido, ácidomonobromohacetico y ácido dibromohacetico), The sum of five HAAspecies [monchloroacetic acid, dichloroacetic acid, trichloroacetic acid,monobromoacetic acid, dibromoacetic acid]Helli-ConeHFGPC<strong>la</strong>rificadores <strong>de</strong> Contacto, Up flow Contact C<strong>la</strong>rifierProbabilidad <strong>de</strong> Flujo Horizontal en <strong>la</strong> Pre-filtración, Horizontal Probabilityof Flow in the Pre-filtrationICRIDSEReg<strong>la</strong> <strong>de</strong> Colección <strong>de</strong> Información, Information Collection RuleEvaluación Inicial <strong>de</strong>l Sistema <strong>de</strong> Distribución, Initial Distribution SystemEvaluationIESWTRReg<strong>la</strong> Interina Tratamiento <strong>Agua</strong> Superficial Mejorada, Interim EnhancedSurface Water Treatment RuleIFELRAALT1ESWTREfluente <strong>de</strong>l Filtro Individual, Individual Filter EffluentPorciento Anual <strong>de</strong>l Rotatorio Local, Local Running Annual AverageEtapa 1 Reg<strong>la</strong> para el Tratamiento <strong>de</strong> <strong>Agua</strong> Superficial Mejorada, LongTerm 1 Enhanced Surface Water Treatment Rule
LT2ESWTR166Etapa 2 Reg<strong>la</strong> para el Tratamiento <strong>de</strong> <strong>Agua</strong> Superficial Mejorada, LongTerm 2 Enhanced Surface Water Treatment RuleMCLMCGLNivel Máximo <strong>de</strong> Contaminante, Maximum Contaminant LevelMeta Para el Nivel Máximo <strong>de</strong> Contaminante, Maximum ContaminantLevel GoalM-DBPMicrobiana y Sub-productos <strong>de</strong> Desinfección, Microbial and DisinfectionByproductMGDmlMRDLMillones <strong>de</strong> Galones al Día, Million Gallons per DayMililitros, MillilitersNivel Máximo <strong>de</strong> Desinfectante Residual, Maximum Residual DisinfectantLevelsNOMNPDESMateria Orgánica Natural, Natural Organic MatterSistema Nacional <strong>de</strong> Eliminación <strong>de</strong> Descargas <strong>de</strong> Contaminante,National Pollutant Discharge Elimination SystemNTNCWSSistemas <strong>de</strong> <strong>Agua</strong> No-transediente y No-comunitario, NontransientNoncommunity Water SystemsNTUUnida<strong>de</strong>s Nefelometriítas <strong>de</strong> Turbiedad, Nephelometric Turbidity UnitsPDA Analizador Fotométrico <strong>de</strong> Dispersión, Photometric Analyzer ofDispersionPPMPRPWSRAASCADAPartes Por Millón, Parts Per MillionPuerto Rico, Puerto RicoSistema <strong>de</strong> <strong>Agua</strong> Pública, Public Water SystemPorciento Anual Rotatorio, Running Annual AverageControl <strong>de</strong> Supervisión y Adquisición <strong>de</strong> Datos, Supervisor Control andData AcquisitionSCDDetector <strong>de</strong> Corriente Continua, Stream Current Detector166
SCMSDWASMPSupervisión Continua <strong>de</strong> Corriente, Stream Current MonitorActa (<strong>Ley</strong>) <strong>Agua</strong> Potable Segura, Safe Drinking Water ActPrograma Estándar <strong>de</strong> Monitoreo, Standard Monitoring Program167SOPSSFSSSProcedimiento Operacional Estándar, Standard Operating ProceduresFiltros <strong>de</strong> Arena Lento, Slow Sand FilterEstudio <strong>de</strong> Sistema Específico, System-Specific StudyStage 1 DBPR Etapa 1 Reg<strong>la</strong> Sub-Productos <strong>de</strong> Desinfección, Stage IDisinfectionByproducts RuleStage 2 DBPR Etapa 2 Reg<strong>la</strong> Sub-Productos <strong>de</strong> Desinfección, Stage IDisinfectionByproducts RuleSUVASWTRTCRTHMFPTHMAbsorbancia Ultravioleta, Especific Ultraviolet Absorbance at 254 nmReg<strong>la</strong> Tratamiento <strong>Agua</strong> Superficial, Surface Water Treatment RuleTiempo <strong>de</strong> Resi<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> Cloro, Chlorine Resi<strong>de</strong>nt TimePotencial <strong>de</strong> Formación <strong>de</strong> THM, Potential of formation THMTrihalomentano, TrihalomethaneTNCWS Sistemas <strong>de</strong> <strong>Agua</strong> Transecuente Nocomunitario, TransientNoncommunity Water SystemsTOCTTHMUVUV 254Carbono Orgánico Total, Total Organic CarbonTrialomentanos Totales, Total TrihalomethanesLuz Ultravioleta, Ultraviolet LightLuz Ultravioleta al Largo <strong>de</strong> Onda <strong>de</strong> 254 nm, Ultraviolet Light at aWavelength of 254 nm