operaciones de tratamiento habituales, controles de proceso y calidad del agua en las etap/gestión...

Máster en Ingeniería y Gestión del Agua / David Casero

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Máster en Ingeniería y Gestión del Agua

Operaciones de tratamiento habituales, controles de proceso y calidad del agua en las ETAP/Gestión de Aguas Potables.

Año de realización: 2016-2017

PROFESOR David Casero Rodríguez

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1. Introducción a la gestión del agua potable 2. Características físicas y químicas del agua 3. Legislación de calidad del agua y su influencia en el tratamiento 4. Pretratamientos del agua potable 5. Decantación-flotación 6. Ejemplos prácticos de dosificación de reactivos 7. Filtración y acondicionamiento del agua potable 8. Desinfección de las aguas y subproductos del tratamiento 9. Tratamientos avanzados en potabilización de aguas 10.Plantas de tratamiento de aguas y planes de seguridad 11.Caso práctico de diseño y cálculo de costes ETAP

Operaciones de tratamiento/Gestión de Aguas Potables

Índice

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Capítulo 1 Introducción a la gestión del agua potable

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El 73% del agua urbana es de uso doméstico, el 11% se dedica al consumo industrial y comercial y el 16% restante se asigna a otros usos, como pueden ser los municipales o institucionales. Tiende a disminuir el consumo industrial y comercial en favor del doméstico. Usos del agua según el tamaño de la población (%)

http://www.lenntech.es/agua-superficial.htm



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Infraestructuras: - 1.300 Estaciones de Tratamiento de Agua Potable (ETAP), que suministran 4.231 hm³ - 11.794 Depósitos de distribución, que suman un total de 31,79 hm³ La dotación de agua (el agua total que sale de los depósitos de distribución para el consumo) es de 248 litros por habitante y día, para todos los usos, cifra que ha ido descendiendo progresivamente desde el año 2007.




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El volumen de agua no registrada (incluye las pérdidas aparentes y reales del agua) ha disminuido del 25% al 23%. En términos generales, puede decirse que las redes de las áreas metropolitanas tienen menos pérdidas que los municipios más pequeños tal y como muestra el siguiente cuadro:




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En cuanto a las redes de distribución de agua, España cuenta con un total de 224.000 km. de red, 4,8 metros de tubería por persona, con los que podríamos dar cinco vueltas y media a La Tierra. En relación con el anterior Estudio AEAS-AGA, se ha producido un envejecimiento evidente de estas instalaciones, ya que el 29% tiene menos de 15 años, el 30% entre 15-30 años y el 41% restante cuenta con más de 30 años. Los datos revelan que su porcentaje de renovación es del 0,9%. Por lo que respecta al parque de contadores, hay 21 millones de contadores de agua de los cuales el 24% tienen menos de 5 años, el 40% entre 5-10 años y el 36% más de 10 años. Su porcentaje de renovación es del 7%. Asimismo, se observa un progresivo envejecimiento de las redes de alcantarillado, que actualmente suman 165.000 km. de red, 3,6 metros de tubería por persona. Su porcentaje de renovación es del 0,6% y el 26% tiene menos de 15 años, el 34% entre 15-30 años y el 40% más de 30 años.




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El importe total facturado por el agua urbana en España asciende a 6.479 millones de euros, de los cuales, aproximadamente, un 59,5% corresponden a abastecimiento de agua, un 35,8% a saneamiento (23% depuración y 12,8% alcantarillado) y el 4,7% a otros conceptos como por ejemplo contadores o acometidas. La facturación del sector del agua urbana en España supone el 0,62% del PIB. En cuanto a las inversiones, en términos generales los operadores destinan un 12,5% de la facturación a inversión en nuevas infraestructuras o equipamientos y un 9,4% a inversión en renovación, donde el mayor peso es para el alcantarillado, seguido del abastecimiento. En total, los operadores destinan alrededor del 22% de la facturación a renovación e inversión en nuevas infraestructuras, lo que supone 1.376 millones de euros. La inversión realizada por los operadores de los servicios de agua urbana equivale al volumen de inversión realizado por el conjunto de las administraciones, tanto de carácter estatal como autonómico, en materia de agua.




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El consumo medio doméstico sube y pasa de los 130, en 2013, a los 139 litros por habitante y día, en 2014, uno de los más bajos de Europa. Existe una homogeneidad de los datos en las poblaciones con menos de 100.000 habitantes, con consumos entre los 162 y 169 litros por habitante y días, valores muy superiores a la media nacional. El menor consumo se produce en los estratos de más de 100.000 habitantes, reduciéndose hasta los 107 litros diarios por habitante en áreas metropolitanas.




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En el año 2015, el precio medio del agua para uso doméstico se sitúa en 1,77 €/m³ y la factura del agua supone el 0,9% del presupuesto familiar, una de las más bajas de Europa. El precio medio del agua para uso doméstico en España (sin IVA) en 2015 se sitúa en 1,77 euros el metro cúbico, lo que supone un incremento del 0,45% con respecto a 2014. De esta cantidad, 1,02 €/m³ (el 58%) corresponden al servicio de abastecimiento y 0,75 €/m³ (el 42%) al servicio de saneamiento.




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A pesar de que España es uno de los países con mayor escasez en recursos hídricos de Europa, la incidencia de la factura del agua en el presupuesto familiar es, de media, del 0,9%, muy por debajo del 3% marcado por la ONU como cifra límite de asequibilidad del Derecho Humano al Agua.




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El 67% del agua captada para abastecimientos corresponde a aguas superficiales, el 30% a aguas subterráneas y el restante 3% procede de aguas desaladas. En cuanto a la calidad del agua en origen, se constata un descenso de la disponibilidad de aguas excelentes y aumentan los porcentajes de agua de menor calidad. Respecto a las condiciones sanitarias de las aguas de consumo, el exhaustivo control de los operadores y autoridades sanitarias muestra que los consumidores pueden confiar plenamente en su calidad. Por otro lado, el 65% de los abastecimientos ya tienen implantados Planes Sanitarios del Agua, el 15% los tienen en curso y el 20% restante aún no ha iniciado su tramitación.




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Operaciones de tratamiento/Gestión de Aguas Potables Depuración de aguas residuales y reutilización del agua España cuenta con unas 2.000 Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR), que tratan un total de 4.097 hm³ de aguas residuales, unos 102 m³ al año por habitante que cuenta con servicios de depuración. En cuanto a la reutilización de agua, en España se reutilizan cerca de 400 hm³, alrededor del 9% del agua residual depurada. Según los datos no extrapolados recogidos en el Estudio, el volumen de agua reutilizada por CC.AA. en 2014 es el siguiente: Respecto al uso del agua reutilizada, el 41% se destina a la agricultura, el 31% a riego de jardines y zonas de ocio, el 12% a la industria y el 19% restante a otros usos.




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Tipo de gestión, empleo, tecnificación y gestión de clientes. La distribución de la población abastecida por entidades es: el 34% es abastecido por entidades públicas, el 34% por empresas privadas, el 22% por empresas mixtas y el 10% por servicios municipales. Crece 7 puntos la población abastecida por empresas mixtas, baja 6 puntos la población abastecida por entidades públicas y baja 1 punto la abastecida por empresas privadas. Por lo que respecta a la población abastecida por servicios municipales se mantiene en los mismos niveles a los del Estudio anterior. El empleo del sector del agua urbana es estable y cualificado. El número de empleos directos del sector es de 26.800. En cuanto al número de empleados fijos la cifra se sitúa en 24.811 repartido entre abastecimiento, 65% del total; alcantarillado, el 14%; y depuración, el 21%. El personal eventual conforma el 7% de media de las plantillas de los operadores de agua. El 17% del personal es titulado superior o grado medio.




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Tipo de gestión, empleo, tecnificación y gestión de clientes. El índice de reclamaciones en el sector es muy bajo. Tan sólo un 1,05% de los clientes formula al año alguna reclamación, especialmente en las poblaciones de menor tamaño. El 42% de las reclamaciones son resueltas a favor del cliente. Del total de reclamaciones, el 50% se debe a posibles errores de facturación, el 28% a atención al cliente, un 13% por el servicio de lectura de contadores, el 4% a calidad del suministro y un 28% a otros motivos. En España hay alrededor de 21 millones de contratos de agua, sumando contratos tanto de carácter doméstico como industrial y comercial. De esa cantidad, y tras la notificación de los avisos correspondientes (normalmente dos), se producen un total de 1,82% cortes de suministro, de los cuales el 1,31% se reconecta tras el pago de las cantidades adeudadas y el 0,02% se reconecta a la red de abastecimiento tras beneficiarse de mecanismos de acción social.




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Capítulo 2 Características físicas y químicas del agua

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El agua (del latín aqua) es una sustancia cuya molécula está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O). La naturaleza físico-química del agua, así como su abundancia y distribución, hacen de esta especie química la más importante de todas las conocidas.





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La molécula del agua: dos átomos de hidrógeno están unidos al átomo de oxígeno mediante un enlace covalente. Pero la molécula de agua no es lineal y tiene forma triangular, formando los enlaces O-H un ángulo de 105º entre sí.





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Cada hidrógeno comparte con el oxígeno un par de electrones. Pero como el oxígeno es mas electronegativo, la pareja de electrones está algo más cerca del oxígeno, quedando este con carga negativa y el hidrógeno con carga positiva. Es una molécula polar.





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Las moléculas de agua se atraen entre sí. Ese enlace, conocido como enlace por puentes de hidrógeno, es intermolecular y es bastante más débil que el enlace covalente entre los componentes de la molécula.





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Propiedades físicas: densidad. La densidad del agua es exactamente 0,9999 a 20ºC. Cuando el agua a 0ºC se transforma en hielo, a temperatura constante, la densidad disminuye alrededor del 10% debido a la expansión que tiene lugar en este cambio de fase. Si seguimos enfriando el agua la densidad ira disminuyendo hasta los 210ºC donde está el mínimo de densidad.





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Propiedades físicas: tensión superficial. El agua tiene una gran atracción entre las moléculas de su superficie, creando tensión superficial. La superficie del líquido se comporta como una película capaz de alargarse y al mismo tiempo ofrecer cierta resistencia al intentar romperla. Debido a su elevada tensión superficial se ve muy afectada por fenómenos de capilaridad. Las gotas de agua son estables también debido a su alta tensión superficial.





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Propiedades físicas: viscosidad. La viscosidad del agua a temperatura ambiente (20°C) es de 0,0100 poises; en el punto de ebullición (100°C) disminuye hasta 0,0028 poises. Por lo tanto se deduce que la viscosidad del agua disminuye con un aumento de la temperatura. Y en relación con la presión, la viscosidad decrece al aumentar la presión, siendo el único líquido conocido que tiene esta anomalía.





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Propiedades físicas: compresibilidad. La compresibilidad es la calidad de compresible, es decir, que se puede comprimir o reducir a menor volumen. La compresibilidad del agua tiene un gran interés, ya que si la misma fuese cero, el nivel de las aguas del mar en la tierra estaría aproximadamente 40m más alto, por lo que el área total de tierras sin sumergir se reduciría a la mitad.





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Propiedades físicas: calor específico. El calor específico del agua se define como la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura, en un grado Celsius, a un gramo de agua en condiciones estándar. Se encuentra en relación con los puentes de hidrógeno. El agua puede absorber grandes cantidades de calor que es utilizado para romper los puentes de hidrógeno, por lo que la temperatura se eleva muy lentamente. Esta propiedad es fundamental para los seres vivos, ya que el agua es un buen regulador térmico. La capacidad calorífica del agua es mayor que la de otros líquidos.





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Propiedades físicas: conductividad térmica. Es interesante resaltar el hecho de que la conductividad térmica del hielo a 0º C es aproximadamente cuatro veces mayor que la del agua a la misma temperatura, por lo que el hielo conduce mucho más rápidamente la energía calorífica que el agua. La conductividad térmica del agua aumenta ligeramente con la temperatura en el intervalo de 0º a 100º C.





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Propiedades físicas: velocidad del sonido en el agua. La velocidad del sonido en el agua aumenta con la temperatura hasta llegar a un máximo cercano a 75º C a partir de aquí disminuye.





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Propiedades químicas: composición. Su molécula está formada por hidrógeno y oxígeno en proporción de 1:8 en masa y de 2:1 en volumen. Su fórmula química es H2O; el oxígeno está unido a cada hidrógeno por un enlace covalente sencillo. Su masa molecular es 18.016 H2+1/2 O2-->H2O





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Propiedades químicas: reacciones. Los anhídridos u óxidos ácidos reaccionan con el agua y forman ácidos

oxácidos. Los óxidos de los metales u óxidos básicos reaccionan con el agua para

formar hidróxidos. Muchos óxidos no se disuelven en el agua, pero los óxidos de los metales activos se combinan con gran facilidad.

Algunos metales descomponen el agua en frío y otros lo hacen a temperatura elevada.

El agua reacciona con los no metales, sobre todo con los halógenos.





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Propiedades químicas: pH. El pH es un índice de la concentración de los iones de hidrógeno (H) en el agua. Se define como -log(H+). Cuanto mayor sea la concentración de los iones de hidrógeno en el agua, menor será el valor del pH. El agua pura tiene un pH de 7,0. El agua con un nivel de pH menor a eso se considera ácida y si es mayor a 7,0 se considera alcalina o base. El pH del agua potable natural debe estar entre 6,5 y 8,5. Las fuentes de agua dulce con un pH inferior a 5,0 o mayor a 9,5 no soportan vida vegetal ni especies animales.





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Propiedades químicas: dureza. Se denomina dureza del agua a la concentración de compuestos minerales que hay en una determinada cantidad de agua. Se calcula, a partir de la suma de las concentraciones de calcio y magnesio existentes (miligramos) por cada litro de agua; que puede ser expresado en concentraciones de CaCO3. Los coeficientes se obtienen de las proporciones entre el peso molecular del CaCO3 y los pesos moleculares respectivos: 100/40 (para el Ca++); y 100/24 (para el [Mg++]).





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Acción disolvente: El agua es el líquido que más sustancias disuelve (disolvente universal), se debe a los puentes de hidrógeno que forma con otras sustancias, ya que estas se disuelven cuando interaccionan con las moléculas polares del agua.





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Fuerza de cohesión entre sus moléculas: los puentes de hidrógeno mantienen a las moléculas fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incompresible





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Elevada fuerza de adhesión: De nuevo los puentes de hidrógeno del agua son los responsables, al establecerse entre estos y otras moléculas polares, y es responsable, junto con la cohesión de la capilaridad.





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Elevada constante dieléctrica: Por tener moléculas dipolares, el agua es un gran medio disolvente de compuestos iónicos, como las sales minerales, y de compuestos covalentes polares. Las moléculas de agua, al ser polares, se disponen alrededor de los grupos polares del soluto, llegando a desdoblar los compuestos iónicos en aniones y cationes, que quedan así rodeados por moléculas de agua. Este fenómeno se llama solvatación iónica.





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Bajo grado de ionización: De cada 107 de moléculas de agua, sólo una se encuentra ionizada. Esto explica que la concentración de iones hidronio (H3O+) y de los iones hidroxilo (OH-) sea muy baja. Dado los bajos niveles de H3O+ y de OH-, si al agua se le añade un ácido o una base, aunque sea en poca cantidad, estos niveles varían bruscamente.





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Capítulo 3 Legislación de calidad de aguas y su influencia

en el tratamiento

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La calidad del agua, es un estado de esta, caracterizado por su composición físico-química y biológica. Este estado deberá permitir su empleo sin causar daño, para lo cual deberá reunir dos características:

1.- Estar exenta de sustancias y microorganismos que sean peligrosos para los consumidores. 2.- Estar exenta de sustancias que le comuniquen sensaciones sensoriales desagradables para el consumo (color, turbiedad, olor, sabor).

El criterio de calidad del agua depende fundamentalmente del uso al que se la destina (humano, industrial, agrícola, etc).

Agua potable es el agua, ya sea de superficie o subterránea , tratada y el agua no tratada por no estar contaminada. La definición de agua potable se ha ido adaptando al avance del conocimiento científico y a las nuevas técnicas, en especial a las relacionadas con el análisis de contaminantes.





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Potabilización del agua




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Microorganismos Los microorganismos se encuentran generalmente en la naturaleza. No los vemos, pero los microorganismos se encuentran presentes en el suelo, el aire, la comida y el agua. Mediante la comida y la bebida los humanos estamos expuestos a estos microorganismos que son expulsados o permanecen en nuestro cuerpo. La mayoría de estos microorganismos no son dañinos, y por el contrario, participan en procesos vitales como son el metabolismo. Pero ciertos microorganismos son dañinos para la salud. Tipos de microorganismos patógenos Los microorganismos patógenos en el agua se pueden dividir en tres categorías: bacterias, virus y protozoos parásitos. Las bacterias y virus se pueden encontrar tanto en las aguas subterráneas como en las aguas superficiales, mientras los protozoos son comunes de las aguas superficiales.




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Operaciones de tratamiento/Gestión de Aguas Potables Bacterias

Bacterias son organismos de una sola célula. Su forma puede ser esférica, espiral, etc. Pueden existir como organismos individuales, formando cadenas, grupos o pares. Las bacterias son las formas de vida mas abundantes en la tierra. Tienen una longitud entre 0,4 y 14 μm y sobre 0,2 a 12 μm de ancho. Consecuentemente solo se pueden ver mediante microscopio. Las bacterias se reproducen mediante la replicación del ADN, y división en dos células independientes. En circunstancias normales este proceso dura entre 15 y 30minutos. Algunas bacterias pueden formar esporas. Estas esporas se caracterizan por presentar una capa protectora resistente al calor y que protege la bacteria de la falta de humedad y comida. Las bacterias tienen un papel funcional ecológico especifico. Por ejemplo, algunas se encargan de la degradación de la materia orgánica, otras bacterias forman parte del metabolismo del hombre.




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Operaciones de tratamiento/Gestión de Aguas Potables Virus Virus son organismos que pueden causar infecciones y que solo se reproducen en células huésped. Los virus fuera de células huésped están en forma inactiva. Los virus se caracterizan por presentar una capa protectora. Su forma puede ser espiral, esférica o como células pequeñas, de tamaño entre 0.02 y 0.009 μm. Al tener un tamaño menor que las bacterias, pueden pasar filtros que permiten la retención de bacterias. Al contrario que las bacterias y protozoos parásitos, los virus contienen un solo tipo de ácido nucleico (ARN o ADN). No se pueden reproducir por si solas, sino que necesitan el metabolismo de la célula huésped para asegurar que el ADN se copia en la célula huésped, para su reproducción. Al contrario que las bacterias, los virus no están presentes en el ser humano de manera natural. Cuando las personas quedan afectadas por un virus, estos generalmente se eliminan del cuerpo humano mediante secreciones. Parásitos protozoos Parásitos protozoos son organismos unicelulares. Estos se caracterizan por presentar un metabolismo complejo. Se alimentan a base de nutrientes sólidos, algas y bacterias presentes en organismos multicelulares, como los humanos y animales. Se encuentran frecuentemente en forma de quistes o huevos. Por ejemplo, los huevos de Cryptosporidium y quistes de Giardia son comunes en aguas afectadas por contaminación fecal. En forma de quistes los patógenos son resistentes a la desinfección por cloro. Los parásitos protozoos se eliminan mediante la filtración y aplicación de dióxido de cloro.




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Los problemas de la infección

Los problemas de las infecciones dependen del tipo de patógeno, el modo como se transfiere, dosis o concentración de patógenos, persistencia de los microorganismos y la resistencia de la persona infectada. La dosis de infección significa el numero de microorganismos que entra en el cuerpo antes de que se produzca la infección o enfermedad. Esta dosis es muy baja para los virus y protozoos parásitos. La persistencia de los microorganismos depende del tiempo viable de los microorganismo cuando no se encuentra en el huésped humano. Por ejemplo las bacterias son generalmente menos persistentes mientras los quistes protozoitos son los mas persistentes. Los jóvenes, personas mayores y enfermos son los menos resistentes a las enfermedades y por lo tanto son mas frágiles. Cuando una persona es infectada los patógenos se multiplican en el huésped, y esto supone un riesgo de infección o enfermedad. No todas las personas infectadas por patógenos enferman. Las personas que enferman pueden contagiar y extender la enfermedad mediante las secreciones.




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Hoy día y más aún de cara al futuro, y como consecuencia de la polución creciente y los mayores avances de la técnica y la ciencia hay que considerar además otros caracteres que inciden de forma perjudicial en la salud del consumidor (pesticidas, detergentes, subproductos de la desinfección y otras sustancias orgánicas e inorgánicas así como protozoos, virus, bacterias, etc).

La consideración legal sobre la potabilidad de un agua se apoya o se basa en fijar una serie de compuestos o sustancias y asociarlas con unos contenidos aceptables.

Actualmente el concepto legal que regula la calidad de las aguas destinadas al consumo humano en España se basa en La Directiva 98/83/CE del Consejo de 3 de Noviembre de 1998





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RD 140/2003. Principales aspectos considerados

Punto de cumplimiento de la normativa: desde la captación hasta el grifo del consumidor.

Derecho de información del ciudadano: reglamentado por la normativa.

Deberes del gestor del abastecimiento: definidos en muchos de sus ámbitos.

Instrumentos de actuación de la autoridad sanitaria: amplios y muy específicos.

Parámetros analizados: 48

Controles analíticos: nuevos parámetros y valores admisibles.

Control de la calidad de los análisis: realizados por laboratorios acreditados.

Sistemas de control: autocontrol, vigilancia sanitaria y control en el grifo.

Frecuencia de análisis: por volumen de agua suministrada.





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OBJETIVO: Establecer los criterios sanitarios que deben cumplir las aguas de consumo humano y las instalaciones que permiten su suministro desde la captación hasta el grifo del consumidor y el control de éstas, garantizando su salubridad, calidad y limpieza, con el fin de proteger la salud de las personas de los efectos adversos derivados de cualquier tipo de contaminación de las aguas.




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Operaciones de tratamiento/Gestión de Aguas Potables 1. Agua de consumo humano: a) Todas aquellas aguas, ya sea en su estado original, ya sea después del tratamiento, utilizadas para beber, cocinar, preparar alimentos, higiene personal y para otros usos domésticos, sea cual fuere su origen e independientemente de que se suministren al consumidor, a través de redes de distribución públicas o privadas, de cisternas, de depósitos públicos o privados. b) Todas aquellas aguas utilizadas en la industria alimentaria para fines de fabricación, tratamiento, conservación o comercialización de productos o sustancias destinadas al consumo humano, así como a las utilizadas en la limpieza de las superficies, objetos y materiales que puedan estar en contacto con los alimentos. c) Todas aquellas aguas suministradas para consumo humano como parte de una actividad comercial o pública, con independencia del volumen medio diario de agua suministrado.




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2. Autoridad sanitaria: a la Administración sanitaria autonómica competente u otros órganos de las comunidades autónomas en el ámbito de sus competencias. 3. Gestor y/o gestores: persona o entidad pública o privada que sea responsable del abastecimiento o de parte del mismo, o de cualquier otra actividad ligada al abastecimiento del agua de consumo humano. 4. Abastecimiento: conjunto de instalaciones para la captación de agua, conducción, tratamiento de potabilización de la misma, almacenamiento, transporte y distribución del agua de consumo humano hasta las acometidas de los consumidores, con la dotación y calidad previstas en esta disposición. 7. Punto de muestreo: el lugar para la toma demuestras de agua de consumo humano para el control de la calidad de ésta. 8. Valor paramétrico: el nivel máximo o mínimo fijado para cada uno de los parámetros a controlar.




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12. Estación de tratamiento de agua potable (ETAP): conjunto de procesos de tratamiento de potabilización situados antes de la red de distribución y/o depósito, que contenga más unidades que la desinfección. 13. Producto de construcción en contacto con agua de consumo humano: todo producto de construcción, de revestimiento o utilizado en los procesos de montaje de las captaciones, conducciones, ETAPs, redes de abastecimiento y distribución, depósitos, cisternas e instalaciones interiores que estén situadas desde la captación hasta el grifo del consumidor. 14. Conducción: cualquier canalización que lleva el agua desde la captación hasta la ETAP o, en su defecto, al depósito de cabecera. 15. Depósito: todo receptáculo o aljibe cuya finalidad sea almacenar agua de consumo humano ubicado en la cabecera o en tramos intermedios de la red de distribución. 16. Red de distribución: conjunto de tuberías diseñadas para la distribución del agua de consumo humano.




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17. Punto de entrega: lugar donde un gestor de una parte del abastecimiento entrega el agua al gestor de la siguiente parte del mismo o al consumidor. 18. Acometida: la tubería que enlaza la instalación interior del inmueble y la llave de paso correspondiente con la red de distribución. 19. Instalación interior: el conjunto de tuberías, depósitos, conexiones y aparatos instalados tras la acometida y la llave de paso correspondiente que enlaza con la red de distribución. 20. Aparatos de tratamiento en edificios: cualquier elemento o accesorio instalado tras la acometida o llave de paso o en la entrada a la instalación interior o en el grifo del consumidor, con el objeto de modificar u optimizar la calidad del agua de consumo humano. 21. Zona de abastecimiento: área geográficamente definida y censada por la autoridad sanitaria a propuesta del gestor del abastecimiento o partes de éste, no superior al ámbito provincial, en la que el agua de consumo humano provenga de una o varias captaciones y cuya calidad de las aguas distribuidas pueda considerarse homogénea en la mayor parte del año.




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Responsabilidades y competencias Los municipios son responsables de asegurar que el agua suministrada a través de cualquier red de distribución, cisterna o depósito móvil en su ámbito territorial sea apta para el consumo en el punto de entrega al consumidor. El abastecimiento de agua potable se establece como servicio público obligatorio para todos los municipios, esencial y reservado a favor de las entidades locales por la Ley 7/1985, de 2 de abril, Reguladora de las Bases del Régimen Local




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Punto de cumplimiento de los criterios de calidad del agua de consumo humano. El agua de consumo humano que se pone a disposición del consumidor deberá cumplir los requisitos de calidad señalados en esta normativa en el punto en el cual surge de los grifos que son utilizados habitualmente para el consumo humano. Sustancias para el tratamiento del agua. Cualquier sustancia o preparado que se añada al agua de consumo humano deberá cumplir con la Orden SAS/1915/2009, de 8 de julio, sobre sustancias para el tratamiento del agua destinada a la producción de agua de consumo humano y con la norma UNE-EN correspondiente para cada producto y vigente en cada momento.




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Necesidad del tratamiento del agua Cuando la calidad del agua captada tenga una turbidez mayor de 1 unidad Nefelométrica de Formacina (UNF) como media anual, deberá someterse como mínimo a una filtración por arena, u otro medio apropiado, a criterio de la autoridad sanitaria, antes de desinfectarla y distribuirla a la población. Asimismo, cuando exista un riesgo para la salud, aunque los valores medios anuales de turbidez sean inferiores a 1 UNF, la autoridad sanitaria podrá requerir, en función de la valoración del riesgo existente, la instalación de una filtración previa. Las aguas de consumo humano distribuidas al consumidor por redes de distribución públicas o privadas, cisternas o depósitos deberán ser desinfectadas. En estos casos, los subproductos derivados de la desinfección deberán tener los niveles más bajos posibles, sin comprometer en ningún momento la eficacia de la desinfección. Cuando no haya riesgo de contaminación o crecimiento microbiano a lo largo de toda la red de distribución hasta el grifo del consumidor, el gestor podrá solicitar a la autoridad sanitaria, la exención de contener desinfectante residual.




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Inspecciones sanitarias previas de nuevas instalaciones. 1. En todo proyecto de construcción de una nueva captación, conducción, ETAP, red de abastecimiento o red de distribución (con una longitud mayor a 500 metros), depósito de la red distribución o remodelación de lo existente, la autoridad sanitaria elaborará un informe sanitario vinculante, antes de dos meses tras la presentación de la documentación por parte del gestor. 2. A la puesta en funcionamiento de la nueva instalación, la autoridad sanitaria realizará un informe basado en la inspección y en la valoración y seguimiento, durante el tiempo que crea conveniente, de los resultados analíticos realizados por el gestor, de los parámetros que ésta señale. Los productos que estén en contacto con el agua de consumo humano, por ellos mismos o por las prácticas de instalación que se utilicen, no transmitirán al agua de consumo humano sustancias o propiedades que contaminen o empeoren su calidad y supongan un incumplimiento de los requisitos especificados en el anexo I




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Personal. El personal que trabaje en el abastecimiento en tareas en contacto directo con agua de consumo humano deberá cumplir los requisitos técnicos y sanitarios que dispone el Real Decreto 202/2000, de 11 de febrero, por el que se establecen las normas relativas a los manipuladores de alimentos. Laboratorios de control de la calidad del agua de consumo humano. Todo laboratorio público o privado que realice determinaciones para los análisis de control y análisis completo del autocontrol, vigilancia sanitaria o control en grifo del consumidor deberá implantar un sistema de aseguramiento de la calidad y validarlo ante una unidad externa de control de calidad, que realizará periódicamente una auditoría. Toda entidad pública o privada que realice dicha auditoría deberá estar acreditada por el organismo competente.




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Control de la calidad del agua de consumo humano. El control de la calidad del agua de consumo humano engloba los siguientes apartados: a) Autocontrol del agua de consumo humano. b) Vigilancia sanitaria. c) Control del agua en grifo del consumidor. El autocontrol de la calidad del agua de consumo humano es responsabilidad del gestor de cada una de las partes del abastecimiento y velará para que uno o varios laboratorios realicen los análisis establecidos. La vigilancia sanitaria del agua de consumo humano es responsabilidad de la autoridad sanitaria, quien velará para que se realicen inspecciones sanitarias periódicas del abastecimiento. Para las aguas de consumo humano suministradas a través de una red de distribución pública o privada, el municipio, o en su defecto otra entidad de ámbito local, tomará las medidas necesarias para garantizar la realización del control de la calidad del agua en el grifo del consumidor




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La calidad de las aguas superficiales destinadas a abastecimientos públicos está regulada por Orden del 11-5-1988, que establece las características básicas de calidad que deben respetarse en aquellos lugares de los ríos en los que sus aguas se deriven para ser destinadas al consumo humano, en función del grado de tratamiento al que se sometan antes de su distribución. A este respecto, en esta Orden, en cuanto al tratamiento que deben recibir para su potabilización, se establece que las aguas superficiales se clasifican en los tres grupos siguientes:

Tipo A1 .- Tratamiento físico simple Tipo A2 .- Tratamiento físico normal, tratamiento químico y desinfección Tipo A3 .- Tratamiento físico y químico intensivos, afino y desinfección. A cada tipo le corresponde una calidad diferente, con unas características físicas, químicas y biológicas que se reflejan en la tabla siguiente:





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Características de calidad de las aguas superficiales destinadas a la producción de agua potable.

PARAMETRO UNIDAD TIPO A1 TIPO A2 TIPO A3

PH - (6.5-8.5) (5.5-9) (5.5-9)

Color Escala Pt 20 100 200

Sólidos en suspensión mg/l (25) - -

Temperatura 0º C 25 25 25

Conductividad a 20º C Us/cm (1000) (1000) (1000)

Nitratos (*) mg/l NO3 50 50 50

Fluoruros mg/l F 1.5 (1.7) (1.7)

Hierro disuelto. mg/l FE 0.3 2 (1)

Manganeso. mg/l Mn (0.05) (0.1) (1)

Cobre. mg/l Cu 0.05 (0.05) (1)

Zinc. mg/l Zn 3 5 5

Boro. mg/l B (1) (1) (1)

Arsénico. mg/l As 0.05 0.05 0.1

Cadmio. mg/l Cd 0.005 0.005 0.005

Cromo total. mg/l Cr 0.05 0.05 0.05

Plomo. mg/l Pb 0.05 0.05 0.05





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Selenio mg/l Se 0.01 0.01 0.01

Mercurio. mg/l Hg 0.001 0.001 0.001

Bario. mg/l Ba 0.1 1 1

Cianuros. mg/l CN 0.05 0.05 0.05

Sulfatos (**) mg/l SO4 250 250 250

Cloruros (**) mg/l CL (200) (200) (200)

Detergentes. mg/l (lauril-sulfato)

(0.2) (0.2) (0.5)

Fosfatos (*). mg/l P2 O5 (0.4) (0.7) (0.7)

Fenoles. mg/l C6H5OH 0.001 0.005 0.1

Hidrocarburos disueltos o emulsionados (tras extracción en éter de petróleo)

mg/l 0.05 0.2 1

Carburos aromáticos policíclicos. mg/l 0.0002 0.0002 0.001

Plaguicidas totales. mg/l 0.001 0.0025 0.005

DQO. mg/l O2 - - (30)

Oxigeno disuelto. % satur (70) (50) (30)

DBO5. mg/l O2 (3) (5) (7)

Nitrógeno Kjedahl. mg/l N (1) (2) (3)

Amoniaco. mg/l NH4 (0.05) 1.5 4

Sustancias extraibles con cloroformo. mg/l SEC (0.1) (0.2) (0.5)

Coliformes totales 37º C. 100 ml (50) (5000) (50000)

Coliformes fecales. 100 ml (20) (2000) (20000)

Estreptococos fecales. 100 ml (20) (1000) (10000)

Salmonellas - Ausente en 5000 ml Ausente en 1000 ml -





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Calidad del agua de consumo humano en España Informe técnico Año 2013




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Calidad de agua en origen A mejor calidad de agua en origen,

tratamiento más sencillo




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Reglamentación de calidad de las aguas

Más exigente Nuevos contaminantes Mayores garantías

Peor calidad agua bruta




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Capítulo 4 Pretratamientos del agua potable




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Calidad del Agua en Origen





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Calidad del Agua en Embalses





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Las aguas dulces constituyen un buen habitat para el crecimiento y proliferación de algas, especialmente si en estas aguas hay los suficientes nutrientes, como son los fosfatos, nitratos y materia orgánica, a este respecto las aguas se pueden clasificar en : Aguas oligotróficas : Pobres en sales nutritivas, ricas en oxigeno y de pH neutro o alcalino, las algas son escasas en estas aguas, siendo las diatomeas y crisofíceas las especies más abundantes. Aguas distróficas : Pobres en sales nutritivas, poco oxigenadas, generalmente con pH ácido, suelen ser las aguas de turberas, con muy escasas especies de algas. Aguas eutróficas : Ricas en nutrientes y sales, tanto neutras como alcalinas y alcalinotérreas, abundan distintas especies de algas tales como las diatomeas, clorofítas, cianofítas y euglenofíceas.





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El aumento de nutrientes en las aguas o eutrofización, favorece el crecimiento del algas. Cuando estas algas y otras plantas acuáticas mueren, se depositan en el fondo de los ríos, lagos y embalses, aportando materia orgánica al descomponerse y consumiendo el oxigeno disuelto. No solo los nutrientes favorecen la proliferación de algas, otras circunstancias como la temperatura y la luminosidad son de gran importancia en este crecimiento. La variedad de algas de agua dulce es muy amplia, algunas de ellas generan sustancias que comunican sabores y olores desagradables al agua, otras incluso generan sustancias tóxicas, como puede ocurrir con las algas verde-azules o cianofíceas, que pueden originar dos tipos de sustancias tóxicas, la anatoxina (neurotóxica) y la microcystina (hepatóxica), que es producida por la Micricystis aeruginosa.





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Pretratamientos

El tratamiento del agua es el proceso de naturaleza físico-química y biológica, mediante el cual se eliminan una serie de sustancias y microorganismos que implican riesgo para el consumo o le comunican un aspecto o cualidad organoléptica no deseables, y la transforma en un agua apta para consumir. Todo sistema de abastecimiento de aguas que no este provisto de medios de potabilización, no merece el calificativo sanitario de abastecimiento de aguas. En la potabilización del agua se debe recurrir a métodos adecuados a la calidad del agua origen a tratar.





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Pretratamientos

Considerando un agua superficial, de río, embalse, o subterránea, con unos problemas de calidad que estimamos como convencionales, el proceso o línea de tratamiento, considerado también convencional, consta de una serie de etapas más o menos complejas en función de la calidad del agua bruta objeto del tratamiento y se recogen en las siguientes consecuencias: - Preoxidación y desinfección inicial con cloro, dióxido de cloro u ozono, o permanganato potásico. - Coagulación-Floculación, con sales de aluminio o de hierro y coadyuvantes de la floculación (polielectrolitos), corrección del pH de coagulación con cal, sosa, o carbonato sódico. - Decantación, en diversos tipos de decantadores. - Filtración sobre arena, o sobre lecho mixto (arena y antracita) y determinados casos sobre lecho de carbón en grano - Acondicionamiento, corrección del pH por simple neutralización o por remineralización con cal y gas carbónico. - Desinfección final con cloro, cloraminas, dióxido de cloro u ozono.





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Pretratamientos Las instalaciones de tratamiento se completan, a veces, con la adición de carbón activo en polvo, para la eliminación de sustancias que provocan la aparición de olores y sabores, la adición de permanganato potásico para la eliminación de hierro y manganeso y en casos más conflictivos y constantes de presencia de sustancias orgánicas así como otras que pueden originar olores y sabores, se llega a la instalación de filtros de carbón activo en grano tras los filtros de arena. Hoy en día el tratamiento no solo tiene que seguir y mejorar el tratamiento convencional, sino que deberá abordar las nuevas causas de contaminación que no puedan eliminarse con los métodos convencionales, recurriendo a otros métodos , e incluso empleando otros reactivos complementarios. El tratamiento del agua y en especial la desinfección ( hasta ahora generalmente con cloro) ha sido responsable en gran medida del 50 % de aumento de las expectativas de vida en los países desarrollados a lo largo del siglo XX. La eficacia del tratamiento del agua en la reducción de las enfermedades que esta transmite depende de la calidad del agua en origen y del proceso seguido en el sistema de tratamiento. Los agentes patógenos transmitidos por el agua, que pueden causar enfermedades, provienen generalmente de sistemas hídricos con inadecuado tratamiento, especialmente desinfección y filtración.


