Man. Reservorio.docx

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MANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO RESERVORIOS ÍNDICE GENERAL 1.

RESERVORIOS

1.1. 1.1.1. 1.1.2. 1.1.3. 1.2. 1.3. 1.3.1. 1.3.2. 1.4. 1.4.1. 1.5. 1.6. 2.

BASE TÉCNICA DEFINICIÓN FINALIDAD DE LOS RESERVORIOS COMPONENTES OPERACIÓN MANTENIMIENTO DE RESERVORIO LIMPIEZA DE RESERVORIO DESINFECCIÓN DOSIFICADOR DE CLORO DOSIFICADOR DE CLORO POR GOTEO DETERMINACIÓN DE CLORO RESIDUAL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL RESERVORIO

BIBLIOGRAFÍA

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Artículo I.

Reservorios

Sección 1.01

(a)

Base técnica

Definición En el sistema de agua, es un depósito de concreto armado destinado al almacenamiento de agua para mantener el normal abastecimiento en períodos de mayor consumo o por un determinado lapso, en eventuales interrupciones del sistema. El reservorio de almacenamiento consta de dos partes: la primera, el depósito de almacenamiento; y la segunda, la caseta de válvulas donde se encuentran las válvulas de control de entrada, salida del agua, de limpia y rebose, y la de by pass. Figura I-1 - Reservorio

(b)

Finalidad de los reservorios El reservorio permite almacenar y regular el agua para atender las variaciones de consumo y demandas de emergencia del centro poblado. La ubicación del reservorio entre las unidades de producción / tratamiento y la red de distribución, permite tener un flujo constante en las diversas unidades del abastecimiento del agua, como: 

Captaciones de agua



Línea de impulsión



Planta de tratamiento de agua

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

Línea de conducción por gravedad

Esas unidades son dimensionadas para atender el caudal promedio del día de mayor consumo; en cuanto al reservorio de almacenamiento ha sido dimensionado para atender el caudal máximo de la hora de mayor consumo. Por otro lado, la ubicación de los reservorios, puede influir en las condiciones de presión de la red de distribución, reduciendo la variación de la presión en ciertas áreas. Las variables de medición en el reservorio que permiten regular el comportamiento del sistema de agua potable, y corresponden a nivel de agua y caudal de salida.

(c)

Componentes El cuadro que sigue presenta cada uno de los componentes de los reservorios y sus características específicas. Cuadro I-1 – Componentes de estructuras de reservorio Parte componente Tubería de entrada

Tubería de paso directo “by pass”

Características Provista de válvula para el aislamiento del reservorio en caso de mantenimiento. Provista de válvula, la cual trabajará cerrada en condiciones normales. Permite la distribución con el reservorio aislado del sistema. Provista de válvula para el mantenimiento de la línea de aducción.

Tubería de salida

La salida es por el fondo, con un desnivel de 10 cm. Protección de la salida con rejilla.

Canastilla Cono de Rebose Tubería de rebose

Su función es no dejar pasar a la red de distribución objetos extraños que pudieran haber ingresado al reservorio Para dejar salir el agua que sobrepase el nivel de almacenamiento Empalma en forma directa sin válvulas, tubería de limpieza. Conduce el agua del cono de rebose al tubo de desagüe Provista de válvula, va a caja de limpieza y rebose.

Tubería de limpieza

Conexión al fondo del reservorio de la misma forma que la tubería de salida.

Dosificador de cloro

Hipoclorador por goteo.

Abertura para inspección

Inspección localizada y protegida.

Escalera de acceso

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Parte componente

Características Para ofrecer seguridad al operador, y facilidad de acceso a la boca de ingreso.

Cubierta del reservorio

Impedir al máximo la iluminación natural del interior del reservorio, evitando el desarrollo de algas.

Dispositivo de ventilación

Evitar presiones diferenciales peligrosas en la estructura del reservorio.

Protección de las tuberías de descarga y tuberías de rebose

Evitar la contaminación de los reservorios, protegiéndolos del retorno de aguas servidas o penetración de animales.

Control estático

Su función es derivar el agua que viene de la captación directamente al tubo de rebose para evitar que se desperdicie el agua clorada cuando el reservorio está lleno. Protege a todos los dispositivos a la salida del reservorio.

Caseta/Caja de válvulas

Cerco perimétrico

Permite maniobrar las válvulas para rutinas de operación y mantenimiento. Permite proteger a la unidad restringiendo el acceso a terceras personas.

Figura I-2 - Componentes en reservorios

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Sección 1.02 

Operación Para poner en operación el reservorio: abrir la válvula de entrada y de salida hacia la línea de aducción. Cerrar la válvula del by pass y de desagüe o limpia. La operación se realiza luego de la limpieza y desinfección de la parte interna del depósito de almacenamiento. Figura I-3 – Operación del Reservorio



En casos de mantenimiento interno del tanque de almacenamiento: cerrar las válvulas de ingreso y salida, y abrir las válvulas de by pass y limpia.



En casos de cloración: instalar el hipoclorador, abrir la válvula de ingreso al máximo y cerrar las válvulas de salida, limpia y by pass hasta que se llene el tanque de almacenamiento, luego cerrar la válvula de ingreso.

Sección 1.03

(a)

Mantenimiento de reservorio

Limpieza de Reservorio

a)

Limpieza externa 

Limpiar externamente las estructuras y sus alrededores eliminando hierbas, piedras y otros materiales extraños.

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Figura I-4 – Limpieza de los alrededores



Limpiar las paredes y el techo exterior del reservorio. Figura I-5 - o



Limpieza de las paredes y el techo exterior del reservorio.

Limpiar el canal de limpia o desagüe. Limpiar el dado de protección de la tubería de desagüe y el emboquillado del canal de limpia.

Figura I-6 - Limpiar el dado móvil y el tapón perforado de la tubería de limpia y rebose

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

Proteger la tubería de desagüe y el tubo de ventilación para evitar la entrada de animales pequeños.



Reparar el alambre de púas y pintar los postes del cerco perimétrico.



En caso de grietas y rajaduras resanar las partes dañadas con partes iguales de cemento y arena fina.



Abrir las tapas metálicas del tanque de almacenamiento y de la caseta de válvulas.



Lubricar los pernos, tuercas, válvulas, bisagras de las tapas sanitarias y la puerta del cerco perimétrico.

b)

Limpieza interna de reservorio Con la finalidad de optimizar el recurso agua, se deberá planificar adecuadamente la fecha para la ejecución de la limpieza, debiendo para el efecto reducir el tirante de agua mediante consumo en la red. 

Cerrar la válvula de entrada del reservorio a ser lavado y permanecer abierta la válvula de salida, para que la descarga de agua sea rápida.



Retire el dado móvil. Cerrar la válvula salida, abrir la válvula de limpia y by-pass.

Figura I-7



Cuando el nivel del agua alcance el mínimo establecido para el reservorio cerrar la válvula de entrada y la de salida, luego abrir la válvula de desagüe o limpia para desaguar hasta que el nivel de la columna de agua alcance 20 cm. Abrir la válvula del by pass para beneficiar directamente de agua a la red de distribución.



Levantar la tapa de inspección para comprobar si está vacío el reservorio.

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

Ingresar dentro del tanque de almacenamiento con los equipos de protección personal y materiales necesarios.



Limpiar con escobillas y escobas de plástico, espátulas y badilejos las paredes, piso, parte interna de la tapa y accesorios. Figura I-8 – Limpieza interna de reservorio



Cerrar la válvula del by pass y abrir la válvula de ingreso de agua al reservorio.



Aprovechando el agua que ingresa, con una escobilla limpiar las paredes y el fondo del reservorio. Con un balde echar agua a las paredes interiores hasta que se haya eliminado toda la suciedad. Dejar salir el agua sucia por el tubo de limpia.

c)



Cerrar la válvula de descarga.



Proceder a la desinfección.

Limpieza interna de caja de válvulas 

Limpiar internamente la caja de válvulas retirando hierbas y otros materiales extraños.



Verificar que las tuberías, accesorios y válvulas se sitúen entre 3 a 5 cm encima del lecho de grava.



Reparar el lecho de grava. Si existiese tubería de drenaje limpiarla y mantenerla operativa.



Lubricar las válvulas y bisagras de las tapas metálicas de la caja de válvulas.



Pintar las válvulas según los colores establecidos para su uso. (Azul para ingreso, verde para salida, negro para limpia y rojo para el by-pass). Figura I-9 – Limpieza Interna de Caja de Válvulas

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(b)

Desinfección La desinfección se realiza después de la construcción y/o reparación de la parte interna del depósito de almacenamiento. En esta operación se recomienda disponer de al menos dos operadores y un asistente, debiendo uno de ellos permanecer fuera del tanque por cualquier percance. El personal deberá utilizar necesariamente el equipo de protección personal, herramientas y materiales afines.

(i)

Primera desinfección 

Contar con equipo de protección personal.



Preparar la solución para la primera desinfección: Echar 40 gramos o cuatro cucharas grandes de hipoclorito de calcio al 30-35% en un balde con 20 litros de agua, o 2 cucharas soperas de hipoclorito de calcio de 70% en 20 litros de agua. Luego disolver bien, removiendo cuidadosamente.



Ingresar al interior del reservorio y con la solución y un trapo frotar accesorios, paredes internas y piso de reservorio. Si la solución no fuese suficiente, preparar otra manteniendo la misma concentración. No permanecer más de 15 minutos al interior del tanque para evitar intoxicaciones y asfixias por emanación de cloro.

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Figura I-10 – Primera desinfección



Abrir la válvula de ingreso lo necesario como para poder enjuagar con abundante agua las paredes, accesorios y piso, permitiendo que corra por la tubería de limpia.

(ii)

Segunda desinfección 

Calcular el volumen húmedo del reservorio.



Para preparar una solución de hipoclorito de calcio al 30-35% de acuerdo al volumen del reservorio, con una concentración de 50 partes por millón. Se utilizara la información del siguiente cuadro: Cuadro I-2 – Dosificación de desinfectante

Volumen de reservorio

Concentración (ppm)

Peso de Hipoclorito de calcio al 30%

Cantidad de Cantidad de hipoclorito agua para la (N° de cucharas solución (litro) soperas)

Hasta 5 m3

50

0.83 Kg

65.10

83.33

Hasta 10 m3

50

1.67 Kg

130.21

166.67

Hasta 15 m3

50

2.50 Kg

195.31

250.00

Hasta 20 m3

50

3.33 Kg

260.42

333.33

Hasta 25 m3

50

4.17 Kg

325.52

416.67

Hasta 30 m3

50

5.00 Kg

390.63

500.00

Hasta 40 m3

50

6.67 Kg

520.83

666.67

Hasta 50 m3

50

8.33 Kg

651.04

833.33

Nota: Para la Solución se considera 12.80 gr por litro 

Diluir por partes el hipoclorito de calcio en agua.



Cerrar la válvula de limpia y abrir al máximo la válvula de ingreso para llenar el reservorio. Echar la solución al tanque de almacenamiento cuando el nivel de agua se encuentre a la mitad.

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

Continuar echando la solución al tanque tantas veces sea necesario, hasta agotar la cantidad calculada. Figura I-11 – Segunda desinfección



Dejar que se llene el tanque hasta el cono de rebose a fin de obtener la concentración de desinfectante deseada.



Una vez lleno, cerrar la válvula de entrada y abrir el by pass para abastecer de agua directamente a la red.



Retener la solución por un período de 4 horas. Figura I-12 – Retención de la Solución por 4 horas



Transcurrido ese tiempo, cerrar la válvula de by pass y luego abrir la válvula de salida, si se tiene que desinfectar la línea de aducción y red de distribución, o en su defecto vaciar abriendo la válvula de limpia hasta descargar toda el agua con el cloro concentrado.



Abrir nuevamente la válvula de entrada para poner en funcionamiento el reservorio desinfectado. CONSORCIO CONSULTORES CUYUCHUGO

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 (iii)

Cerrar y asegurar las tapas metálicas del buzón de inspección y la caseta de válvulas.

Recomendaciones en la desinfección 

En la primera desinfección, no permanecer más de 15 minutos al interior del tanque para evitar intoxicaciones y asfixias por emanación del cloro.



Para las desinfecciones disponer como mínimo de dos operadores y un asistente, debiendo uno de ellos permanecer fuera del tanque para cualquier percance.



El personal deberá utilizar necesariamente el equipo de protección personal, herramientas y materiales

Sección 1.04

Dosificador de cloro

Una tarea importante es la cloración del agua con la que se asegura y mejora su calidad; para esto se hace uso de dosificadores en el propio reservorio de almacenamiento. Los dos sistemas de cloración más usados en el ámbito rural son el dosificador por goteo y el hipoclorador de flujo difuso. Figura I-13 - Tipos de sistemas de dosificación de cloro

En este caso, en la localidad se previó en el reservorio un sistema de dosificación del tipo por goteo.

(a)

Dosificador de cloro por goteo

1)

Instalación El hipoclorador por goteo consta de un depósito al cual se le acondiciona un regulador de fluido con el que se gradúa la cantidad de gotas de solución de hipoclorito de sodio (lejía) requerida para el reservorio. Como en toda manipulación de cloro, el uso de accesorios como mandil, mascarilla y guantes son recomendados.

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Para preparar la solución del dosificador, deben tenerse en cuenta los cuadros que se presentan a continuación. En ellas se presenta la cantidad de hipoclorito de calcio (lejía) al 10% CC (en Lts) que debe colocarse en el hipoclorador y la cantidad de gotas que deben salir del hipoclorador al reservorio Cuadro I-3 - Cantidad de desinfectante Caudal de Velocidad inicial de goteo ingreso al por minuto con balde reservorio (L/s) lleno de lejía 3 2 1.5 1.2 1 a 0.9 0.8 a 0.7 0.6 a 0.4 0.3 a 0.2

Concentración de legía

Recomendaciones para uso de lejía al 10% de Concentración

De 8 a 10% De 8 a 10% De 8 a 10% De 8 a 10% De 8 a 10% 7.50% 5.00% 2.50%

3/4 de balde con legía, resto agua 1/2 de balde con legía, resto agua 1/4 de balde con legía, resto agua

51 34 26 21 17 17 17 17

Fuente: Revista Agua Nº 20 (Socios del Comité Sectorial de Agua y Saneamiento)

Nota: En este cuadro, y en general para el uso del dosificador, se recomienda que la regulación mínima para iniciar el goteo (con depósito lleno) sea 17 gotas por minuto a fin de que cuando el depósito vaya quedando vacío, el goteo no baje a menos de 10 gotas. Hay que anotar también, que todos los valores mostrados en el cuadro son válidos para dosificadores donde el largo de la manguera de venoclisis es la mitad de la altura del depósito. Cuadro I-4: Determinación del Volumen de solución de cloro Descripción

Valor

Peso de Gota de Hipoclorito de sodio:

60 mg

Densidad (1.16 gr/cm3 - 1.2 gr/cm3):

1.18 gr/cm3

Volumen de una gota con concentración de 8% al 10% :

0.0508 cm3

Volumen aplicando 1 gota /minuto

0.73 Lt/dia

Para la obtener los días que duraran la solución de cloro a aplicarse de deberá determinar las gotas que se aplicaran según el cuadro anterior; para ello se tendrá en cuenta el caudal (l/s), la concentración (%), el volumen del recipiente a utilizar (litros). Una vez encontrada la cantidad de gotas se le multiplicara por el valor de 0.73 lt/día para obtener el volumen total por día. Una vez encontrada la cantidad de gotas, se gradúa, se tapa y se coloca el hipoclorador, en su respectiva cámara de cloración, de tal modo que gotee dentro del reservorio. Para verificar que funciona bien, luego de un par de horas, se comprueba que el agua que fluye por las tuberías contiene el suficiente cloro residual (véase más adelante el punto Sección 1.05).

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Sección 1.05

Determinación de cloro residual

El cloro residual garantiza la ausencia de microorganismos contaminantes en el sistema y la reinfección. Corresponde a la cantidad de cloro libre presente en el agua después de un contacto superior a 30 minutos. La cantidad de cloro residual recomendada es en promedio de 1,0; 0,7 y 0,5 mg/L, medidos en el reservorio, parte intermedia de la red de distribución y en la conexión domiciliaria respectivamente. En el procedimiento se emplearán pastillas reactivas con cloro, las cuales permiten el cambio del color del agua a tonos rosados de distinta intensidad, según el contenido de cloro. A seguir se presenta el procedimiento recomendado para la determinación de cloro residual en el agua: 

Determinar los 3 puntos de muestreo en la red de distribución: en la parte alta, media y baja.



Disponer de un comparador de cloro y reactivos (pastillas DPD).



Abrir el grifo o caño y dejar correr el agua por un periodo no menor a un minuto.



Enjuagar el comparador de cloro residual varias veces (mínimo tres).



Tomar la muestra de agua en el tubo del comparador dejando un centímetro libre. Figura I-14 – Comparador para medición de cloro residual



Colocar media pastilla DPD a la muestra de agua contenida en el comparador, luego taparlo.



Agitar el comparador para mezclar bien y esperar aproximadamente un minuto.



Transcurrido este tiempo, comparar los resultados con la escala de colores (tabla) para cloro residual, ubicado lateralmente en el comparador de cloro, lo cual indica la cantidad de cloro residual en el agua (cloración roja).

Los valores óptimos están en el rango de 0,4 a 0,6 mg/L. para el caso de un punto de consumo directo. Para la cloración del agua es necesario llevar un buen registro de las mediciones del cloro residual. Para ello podrá emplearse un cuadro similar al que se presenta a continuación:

Cuadro I-5 - Registro de la medición del cloro residual

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Sección 1.06

Mantenimiento Periódico del reservorio

El cuadro que se presenta a continuación sintetiza las tareas que se requieren efectuar para realizar el mantenimiento del reservorio: Cuadro I-6 - Tareas de mantenimiento FRECUENCIA

ACTIVIDADES

MENSUAL

Maniobrar las válvulas de entrada, salida y rebose para mantenerlas operativas. Reponer el cloro en el sistema de cloración por gravedad, cuando el cloro residual está por debajo del mínimo permisible. (Esta actividad, no necesariamente es mensual, sino que debe ejecutarse cuando se presente la condición precedente). Limpiar piedras y malezas de la zona cercana al reservorio.

TRIMESTRAL

Limpiar el dado de protección de la tubería de limpia y desagüe y, el emboquillado del canal de limpia.

HERRAMIENTAS Y MATERIALES Llaves de corona y de boca. Cloro según dosificación especificada.

Pico, lampa, machete. Balde graduado en litros, reloj y libreta de campo.

Limpiar el canal de escurrimiento. Limpiar y desinfectar el reservorio. Lubricar y aceitar las válvulas de control.

SEMESTRAL

Revisar el estado general del reservorio y su protección, si es necesario resanarlo. Verificar el estado de la tapa sanitaria y de la tubería de ventilación.

Escobilla, escoba, brocha, lija. Hipoclorito, pintura, cemento, arena.

Proteger con pintura anticorrosiva las válvulas de control. Pintar las escaleras del reservorio. ANUAL

Mantener con pintura anticorrosiva todos los elementos metálicos.

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Brocha, lija, pintura

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FRECUENCIA

HERRAMIENTAS Y MATERIALES

ACTIVIDADES Pintar las paredes externas y el techo del reservorio.

Figura I-15 – Mantenimiento Trimestral

Maniobrar las válvulas de entrada, salida y rebose para mantenerlas operativas. Lubricar y aceitar las válvulas de control. Proteger con pintura anticorrosiva las válvulas de control.

Limpiar malezas, piedras, etc de la zona aledaña del reservorio.

Observa si existen fugas o grietas en la estructura para proceder de inmediato a resanar la parte dañada.

Verificar el estado de la tapa sanitaria y de la tubería de ventilación.

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Artículo II.

Bibliografía



Agua limpia & Fondo Multilateral de Inversiones. “Manual de Operación y Mantenimiento de sistemas de agua potable por gravedad sin planta de tratamiento en zonas rurales”. Perú, Abril 2013.



OPS, CEPIS. “Procedimientos para la operación y mantenimiento de captaciones y reservorios de almacenamiento”. Lima, Perú – 2004.



Asociación Servicios Educativos Rurales (SER). “Manual de operación, mantenimiento y desinfección sanitaria del sistema de agua y saneamiento rural”. Lima, Perú – 2004.

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