sala de cloracion
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CAPÍTULO 6
SALA DE CLORACIÓN
Sala de cloración 237
1. INTRODUCCIÓN
Las estaciones de cloración merecen mucha atención desde la etapa dediseño, por la importancia que este proceso tiene en la producción de agua seguray por los riesgos que involucran la operación y mantenimiento de las estaciones.
En el proceso de diseño de las estaciones de cloración, podemos considerarcuatro etapas:
• almacenamiento del cloro;• sistemas de medición y control;• sistemas de inyección;• sistemas de seguridad.
2. CRITERIOS GENERALES DE DISEÑO
• El cloro es proporcionado en cilindros metálicos resistentes, de 50 a 1.000kilogramos, en contenedores. Puede ser utilizado en forma líquida o gaseo-sa. Los cilindros tienen las siguientes características:
a) Son de acero.b) La máxima densidad de llenado es 125%. Se define así a la razón de
porcentaje entre el peso del gas en el cilindro o contenedor y el pesodel agua que puede contener a una temperatura de 15,6 °C (70 °F).
c) Se equipan con sistemas de seguridad (válvulas, protectores).d) Se someten a pruebas de presión a intervalos regulares, de acuerdo
con las normas correspondientes.
• De acuerdo con la capacidad de los cilindros, se puede extraer mayor omenor cantidad de cloro de cada uno de ellos. Véase el cuadro 6-1.
238 Diseño de plantas de tecnología apropiada
Cuadro 6-1. Características de los cilindros de cloro (1)
kg lb kg lb kg lb kg lb50 100 33 73 83 173 11,7 2675 150 40-59 90-130 115-134 240-280 18,2 40
1.000 2.000 680 1.500 1.680 3.500 182 400
• El consumo de cloro necesario para la desinfección del agua se estima en 5mg/L, con un mínimo de 1,0 mg/L. Para la oxidación y preparación decompuestos, se estima de acuerdo con las necesidades de tratamiento.
• Instalaciones con unconsumo superior a 50kg/d deben prever el usode cilindros de una tone-lada y para el traslado delos cilindros deben con-siderarse dispositivosque permitan hacer estatarea bajo condicionesde seguridad.
• Debe preverse un alma-cenamiento de cloro su-ficiente para atender porlo menos 10 días de consumo máximo. En instalaciones con capacidad infe-rior a 10.000 m3/d o 100 l/s debe preverse un almacenamiento para perio-dos mínimos de 30 días.
• El número de envases de cloro en uso dependerá básicamente del máximoflujo que se pueda obtener de cada cilindro. El cuadro 6-2 indica la cantidadmínima de cilindros que debe haber en servicio, vacíos y de reserva, a fin demantener un suministro continuo de cloro en la planta.
Figura 6-1. Contenedores de cloro expuestosal Sol (2)
Peso delcontenido Peso del cilindro
Peso total delcilindro lleno
Máximo flujo de cloroque se puede extraer
de un cilindro
Sala de cloración 239
Cuadro 6-2. Número de cilindros necesarios según la capacidad requerida (1)
• En instalaciones situadas en localidades distantes de los centros producto-res de cloro, el almacenamiento debe tener en cuenta las dificultades parala compra y transporte del producto.
• En instalaciones con consumo de hasta 50 kg/día, los cilindros y los equiposde cloración pueden instalarse en la misma área.
• En instalaciones de consumo mayor, deben instalarse en áreas separadas.
• El área de almacena-miento de cloro debe serabierta (figura 6-2). Si seproyectara cerrada, conparedes en todo el con-torno (figura 6-3), la ha-bitación debe ser ventila-da mediante:
a) Ventilación naturalpor medio de aber-turas que deben lle-gar hasta el piso. Figura 6-2. Almacén de cloro abierto
para cilindros de una tonelada (2)
Cilindro de 75 kg Cilindros de 1.000 kg
Capacidadrequerida
kg/día
Enservicio
Vacíos Reservamínima
Capacidadrequerida
kg/día
Enservicio Vacíos Reserva
mínima
0 –18 1 2 3 54 – 180 1 1 218 – 36 2 4 6 180 – 360 2 2 436 – 54 3 6 9 360 – 540 3 3 654 – 72 4 8 12 540 – 720 4 4 872 – 90 5 10 15 720 – 900 5 5 1090 – 100 6 12 18 900 – 1.000 6 6 12
> 1.000 Usar evaporador
240 Diseño de plantas de tecnología apropiada
b) Además de ventila-ción natural, debe ha-ber ventilación forza-da, producida por unextractor o insuflador,dispuesto de modo deobligar al aire a atra-vesar a nivel del pisotodo el ambiente y concapacidad para reno-var todo el aire del re-cinto en un tiempomáximo de 4 minutos.
c) Las llaves o interruptores de los equipos deben quedar del lado deafuera del recinto.
d) Las salidas de ven-tilación deben ubi-carse de tal modoque disipen laseventuales fugas decloro a la parte ex-terna de la casa dequímica (si la salade cloración ha sidoincorporada a estaestructura). Estaventilación no debeincidir sobre la ven-tilación de otrasáreas ni sobre áreas externas confinadas, aunque solo sea parcial-mente.
e) Los cilindros deben estar protegidos de la incidencia de la luz solar.
• El área de localización de los equipos cloradores debe contar con los me-dios de seguridad previstos para la sala de almacenamiento de cloro.
Figura 6-3. Almacén de cloro cerradocon ventilación artificial (2)
Figura 6-4. Forma de almacenarcilindros de una tonelada (2)
Sala de cloración 241
• El área de almacenamien-to de cloro y la de instala-ción de los cloradores de-ben tener puertas que seabran hacia afuera, con vi-drio en la parte superior, yestar dotadas de aberturasde ventilación sobre el pór-tico.
• Los cilindros de cloro deuna tonelada deben ser almacenados o utilizados enFigura 6-5. Almacén de cilindros pequeños (2)
Figura 6-6. El almacén de cloro utilizadocomo depósito (2)
posición horizontal, en una sola hilera, fijados por medios adecuados, con unespaciamiento mínimo de 0,20 metros entre los cilindros y un ancho mínimode un metro entre los corredores de circulación.
• Los cilindros con capacidad igual o inferior a 75 kilogramos de cloro debenser almacenados o utiliza-dos en posición vertical, di-rectamente sobre una ba-lanza. Deben contar conuna cadena o barra de se-guridad que evite el volteoen caso de una explosióno sismo (figura 6-5).
• El control de la cantidad decloro disponible debe serhecho por pesaje continuoo por un dispositivo que in-dique la presión de los ci-lindros en uso.
• Las áreas utilizadas para depósito o dosificación de cloro deben contarsolamente con productos químicos y equipos relacionados con la cloración.No deben utilizarse para almacenar otro tipo de materiales (figuras 6-6 y6-7).
242 Diseño de plantas de tecnología apropiada
• El uso de hipoclorito decalcio o sodio, por ser 10veces más caro que el clo-ro líquido envasado a pre-sión en cilindros, debe que-dar restringido a instala-ciones de capacidad infe-rior a 10 L/s, o solo cuan-do se demuestre que es lamejor alternativa.
• El almacenamiento dehipoclorito de sodio debehacerse en un lugar techado, ventilado, seco y libre de materiales combus-tibles. Este producto es muy inestable; el periodo de almacenamiento nodebe ser mayor de un mes.
• El hipoclorito de sodio debe utilizarse directamente del recipiente en que estransportado.
• El hipoclorito de calcio se expende en forma granular en tambores de 45 a50 kilogramos. Debe ser disuelto previamente en agua para ser dosificadopor vía húmeda, tomando en cuenta lo siguiente:
— La concentración máxima de la solución debe ser inferior a 10 %.— Deben existir dos tanques de disolución, con capacidad mínima indi-
vidual para 12 horas de operación.
3. ALMACENAMIENTO
3.1 Criterios para el dimensionamiento
Es necesario conocer el consumo del producto de acuerdo con la capaci-dad de la planta. La información necesaria es la siguiente:
a) caudal del proyecto (Q en L/s);b) dosificación esperada (dosis mínima y máxima en mg/L);
Figura 6-7. El almacén de cloro utilizadocomo depósito (2)
Sala de cloración 243
ProductoTiempo de
almacenamiento(meses)
Dosis en mg/L Concentraciónde la solución
(mg/L)Mínima Máxima
c) tiempo de almacenamiento seleccionado. Ver en el cuadro 3 criterios basa-dos en la experiencia.
Cuadro 6-3. Criterios para el almacenamiento de productos desinfectantes (3)
Cloro en cilindros a presión 3 – 6 1 3 3.500Hipoclorito de calcio 3 – 6 1,4 4,3 10.000 – 50.000Hipoclorito de sodio < 1 mes 1,7 23,1 10.000 – 50.000
Notas:
• Las dosis mínima y máxi-ma se basan en un por-centaje de cloro disponiblede 70% para el hipocloritode calcio y de 13% parael hipoclorito de sodio.
• Las dosis indicadas co-rresponden a la prácticausual; para la determina-ción precisa de la dosifi-cación, se requiere efec-tuar el ensayo de deman-da de cloro o curva al pun-to de quiebre (figura 6-8).
• Para mayores detalles sobre dosificación, se puede consultar la sección“Dosificación” en el capítulo 1 de este mismo manual.
La ecuación de balance de masas permite diseñar, evaluar y operar estossistemas:
Q . D = q . C = P (1)
Figura 6-8. Curva al punto de quiebre (4)
Residual combinado Residual libre
Punto de quiebre
Dosificación de cloro (mg/L)A
B
C0
4
2
6
8
42 6 8
244 Diseño de plantas de tecnología apropiada
Donde:
Q = caudal máximo de diseño en L/s.D = dosis promedio de desinfectante =
(DM + Dm)/2 (mg/L) (2)
DM = dosis máxima (mg/L)Dm = dosis mínima (mg/L)q = caudal de solución de cloro (L/s)P = peso requerido del desinfectante (mg/s o
kg/d)C = concentración de la solución (mg/L)
Nota: 1 mg/s = 0,0864 kg/d
Dependiendo de la capa-cidad de producción de la planta,el almacén deberá incluir un equi-po de grúa para movilizar el cilin-dro en el caso del cloro líquido em-botellado a presión, en cilindros deuna tonelada. Cuando se trata desistemas pequeños que usan cilin-dros de 75 kilogramos, se consi-derará el empleo de carretillaspara efectuar el transporte en for-ma manual (figura 6-10). En elcuadro 6-4 presentamos un ejem-plo para el cálculo de un almacénde cilindros de cloro.
Figura 6-9. Sistema de grúapara cilindros grandes (2)
Figura 6-10. Carretillas para transportarcilindros pequeños (3)
Sala de cloración 245
1 Dosis máxima mg/L D = (DM + D = (1 + 3)/2 Dosis promedio mg/LDM = 3,0 Dm)/2 D = 2 ó
Dosis mínima mg/L g/m3
Dm = 1
2 Tiempo de d W = Q. T. D W = (8.690 x 2 x 90)/ kg almacenamiento 1.000
T = 90 W = 1.555
Caudal de diseño L/sQ = 100 m3/d
Q = 8.640
3 Peso de un kg N = W/P N = 1.555/ 67,0 Número de unidadcilindro de cloro N = 23 cilindros que se
P = 67,0 almacenarán
4 Área que ocupa m2 At = 1,25 At = 1,25 x 0,071 x 23 Área ocupada m2
un cilindro chico Ac.N At = 2 por los cilindrosAc = 0,071
N.° Datos Unidad Criterios Cálculos Resultados Unidad
Peso de clororequerido en el
periodo dealmacenamiento
seleccionado
Cuadro 6-4. Cálculo del área del almacén de cloro (3)
3.2 Recomendaciones para el proyecto
• La figura 6-11 indica las dimensiones de los cilindros de una tonelada: entre2,16 y 2,21 metros de largo y entre 0,75 y 0,81 metros de diámetro.
Figura 6-11. Cilindros de cloro de una tonelada de peso (4)
Peso bruto 1.650 kgaprox.
Válvula de cloro 3/4”
Conexión flexible
Cilindrode tn
Válvula auxiliar delcilindro
121
cm
27 cmA B
216 - 221 cm
Protección decanales de cloro
75 –
81
cm
20 17,5
min
. 0,
50
246 Diseño de plantas de tecnología apropiada
• La figura 6-12 presenta ideas sobre cómo distribuir el almacén, de acuerdocon las recomendaciones de algunos fabricantes.
• Cualquiera que sea el recipiente de cloro que se use, si se requieren variasunidades, hay que conectarlas a una tubería matriz, como indica la figura6-13.
Figura 6-12. Almacenamiento de cilindros de cloro (3)
Cilindros enreserva
100 – 20
I I I III IV
V VI VII
VIII IX
Grúa
Grúa
Cilindros en reserva
Grúa
Cilindros en reserva
Tomas
Grupo I - Cilindros de 67 kg
Grupo II - Cilindros de una tonelada
El diseño de esta matriz es muy importante para lograr un flujo sin obstruc-ciones. Los cilindros de cloro llenos tienen 85 % de cloro líquido y 15% en estadogaseoso. Al extraer este último, disminuye la temperatura del envase y aparece
Sala de cloración 247
escarcha en la superficie del cilin-dro por condensación de la hume-dad, lo que indica que el gas se estáevaporando rápidamente.
Para que el flujo no se inte-rrumpa, la temperatura en los ci-lindros debe ser más alta o igual ala temperatura en las tuberíasaductoras, pues si estas se enfríanmás rápidamente que el cilindro,aunque sea muy pequeña la dife-rencia térmica, el gas se puederelicuar en las líneas de conduc-ción y producir obstrucciones en los cloradores.
4. EQUIPOS DE MEDICIÓN Y CONTROL
Los equipos de cloración se fabrican en un rango de 1,5 a 4.500 kg/día decloro gaseoso y dosificadores de cloro líquido desde 20 hasta 2.000 L/día. Esnecesario determinar la capacidad del equipo que se necesita. Para calcular lacapacidad (C) del clorador, utilizaremos nuevamente la ecuación de balance demasas, teniendo en cuenta que el equipo se calcula con el caudal y la dosis máxi-ma.
C = QD x 86,4Q = m3/sD = mg/L
El caudal máximo es el del final del periodo de diseño. Cuando el diseño dela planta se hace por módulos, la estación de cloración debe centralizarse y satis-facer la producción de todos ellos. En este caso, el clorador debe satisfacer tam-bién la capacidad mínima requerida por un solo módulo.
Las características de los equipos dependen de la forma de cloro que va-mos a utilizar, hipocloritos en solución o cloro líquido envasado en cilindros a pre-sión.
Figura 6-13. Sistema de conexiónde cilindros de cloro (1)
Báscula
Válvula auxiliar
Válvuladel cilindro
Matriz Válvula reductorade presión
Tuberíaflexible Clorador
Cilindro de cloro
248 Diseño de plantas de tecnología apropiada
4.1 Equipos para aplicar hipoclorito en solución
Puede utilizarse cualquier tipo de dosificador para productos químicos ensolución que sea resistente a la acción corrosiva del hipoclorito. Los más comunesson las bombas dosificadoras y los sistemas de orificio de carga constante. Parala medición, se utilizan rotámetros o las escalas del equipo dosificador.
Las bombas dosificadoras empleadas son de tipo diafragma o pistón-diafragma, ambas de desplazamiento positivo. En todos estos equipos debe poder
calibrarse la dosificación.Los hay con diferente ran-go de ajuste; los más usa-dos tienen un rango de 10:1.
Si la aplicación requiereuna operación automática—dosificación proporcio-nal al caudal, a la deman-da de cloro o a ambos—,existen en el mercado equi-pos que pueden cubrir estetipo de funciones, como ve-remos más adelante. Elrango de trabajo de estos
equipos puede variar entre 20 L/día y 800 L/día. Ellos son capaces de inyectar lasolución desde vacío hasta 28 kg/cm2.
4.2 Hipoclorador de orificio de carga constante
El hipoclorito en solución se utiliza principalmente en instalaciones paralocalidades pequeñas, donde, por lo general, no hay condiciones apropiadas paraoperar y mantener un equipo automático. Sin embargo, en la industria o en el casode una urbanización o un hotel de lujo, podría justificarse la inversión.
Los sistemas de orificio de carga constante, por su bajo costo y porquefuncionan por gravedad, son muy empleados en localidades pequeñas.
Se pueden fabricar artesanalmente, no requieren energía eléctrica y conmuy poco mantenimiento se puede obtener una operación constante. También se
Figura 6-14. Sistema de aplicación por gravedad (3)
Manguera flexible
Entrada
Tanque 1
Solución
Desagüe
Válvula deinterconexión
Escala
Tanque 2
Desagüe
Dosis
Válvula de flotador
Tubo 1-2” φ PVCTubo 3-4” φ PVC
Tornillo para fijar tuboFlotador
Orificio dosificador
Sala de cloración 249
consideran en los sistemas grandes, como alternativa para eventuales situacionesde emergencia (figuras 6-15 y 6-16).
4.3 Equipos para aplicar cloro gaseoso
Estos tipos de cloradores son losmás utilizados en las plantas de tratamien-to, porque son más eficientes que loshipocloradores. Por su forma de operar,podemos distinguir dos tipos de unidades:cloradores de gas directo y cloradores alvacío en solución.
4.3.1 Cloradores deaplicación directa
Este tipo de clorador ope-ra con la presión del cilindro, porlo que adolece de serias limita-ciones. Su uso se recomienda solocuando no hay otra alternativa.Normalmente se emplean en zo-nas donde no hay suministro con-tinuo de energía eléctrica.
Figura 6-15. Hipoclorador (2)
Figura 6-16. Hipoclorador deorificio de carga constante (4)
Figura 6-17. Clorador de aplicación directaa una tubería (2)
A-AA
Tapón
TapónA
Perfil dealuminio
Flotador
Manguera flexible
250 Diseño de plantas de tecnología apropiada
Figura 6-19. Clorador de aplicación directa (5)
Figura 6-18. Punto de aplicación en la tubería (2)
La principal desventaja de estos equipos es que la dosis varía con la presióndel cilindro.
Se fabrican en capacidades que van desde 9 hasta 150 kg/día. Véanse lasfiguras 6-17 y 6-18.
Unidad decontrol
Válvula manual
Dos cilindrosmultipropósitos
Difusores
Filtro
Cadena
Válvula
Llave de gas
Cilindro decloro
Tubo de descarga de gas
Válvulamanual
Conexión flexible
Sala de cloración 251
Figura 6-20. Diagrama de flujo de un clorador de aplicación directa
Línea de escape
VálvulaLínea de presiónde cloro
Válvula dedosificación
Válvula de escape
Línea de presión de cloro
Válvula de retención ydifusor de piedra porosocompleto
Nota: La válvula de retencióny difusor completo estarásumergido
Ventilación
Clorador
Indicador dedosificación
Cilindro de cloro
Juntura de plomo
Cloro líquido
Gas cloro
Filtro deadmisión
Válvula decilindro decloro
Abrazaderade yugo
252 Diseño de plantas de tecnología apropiada
4.3.2 Cloradores de aplicación al vacío
Este tipo de equipo es el más confiable y seguro de operar.
a) Descripción
Un clorador de aplicación al vacío está integrado por tres componentesfundamentales: un inyector, una válvula de ajuste de la dosificación y un medidorde caudal.
El inyector. El inyectores un Venturi mediante el cualse ejerce una succión determi-nada (130 milímetros de agua),por medio del cual se succionael cloro a través del equipo.Este inyector también sirvecomo cámara de mezcla entreel cloro y el agua que sirvió paraejercer el vacío (figura 6-21).
Las condiciones hidráu-licas de la bomba de agua son muy importantes, pues tanto la presión como elcaudal son determinantes en el funcionamiento del inyector. Por ello es muy im-portante consultar las recomendaciones del fabricante, porque cada uno tiene con-diciones específicas, a partir de las cuales se han diseñado los equipos. Es prefe-rible que dejemos el cálculo de las condiciones de operación de la bomba al fabri-cante.
Válvula de control. Las válvulas de control merecen muy especial aten-ción, pues con facilidad se taponan con las impurezas del cloro. Para garantizarmayor confiabilidad en la operación, se recomienda especificar orificios o vásta-gos ranurados en lugar de las válvulas de aguja convencionales.
Medidor de caudal. El medidor de caudal es un rotámetro, un tubo devidrio que indicará el paso del gas a través del equipo. La medición de un gas seve afectada por las condiciones de temperatura y presión. Cuando la presión estápor debajo de la atmosférica, como en este caso, el efecto es mayor. Por esta
Figura 6-21. Sistema de inyección (3)
Sala de cloración 253
razón, el equipo cuenta con vál-vulas reguladoras de presión yde vacío a la entrada y a la sali-da del dispositivo de medición.
Operar el proceso a pre-siones por debajo de la atmosfé-rica presenta una serie de ven-tajas que permiten que el cloro,un gas extremadamente corro-sivo y venenoso, pueda ser ma-nipulado casi por cualquier per-sona. Al someterlo al vacío den-tro del equipo, se aprovecha estepara, mediante diafragmas
venteados, cerrar automáticamente todo puerto o ducto factible de ruptura al de-jar de ejercer la presión debajo de la atmosférica. La presión del cloro dentro delcilindro no se requiere para la operación, porque estamos succionando el gas conel inyector y estas condiciones siempre van a prevalecer a lo largo del circuitodentro del equipo.
También debemos tener presente que el cloro viene de un cilindro bajopresión donde se encuentra licuado y que no podemos extraerlo en formaindiscriminada cuando el gas está en forma líquida dentro del recipiente, porque lapresión de vapor del gas a las condiciones ambientales de temperatura produciráuna velocidad de evaporación tal que podemos llegar a congelar el cilindro y sucontenido. El cuadro 6-1 indica el máximo flujo de cloro que se puede extraer deun cilindro, dependiendo de su tamaño.
Figura 6- 22. Cloración al vacío, equiposde pared (2)
Figura 6-23. Clorador con inyector para cilindro de una tonelada (3)
Agua alinyector
Gas
Líquido
Válvula de gas
Cilindro de tonelada
FiltroTrampa de cloro ycalentador
Ventilación Válvula de ajuste
Rotámetro
Regulador
Ventilación
Línea de vacío
Inyector yválvula check
Solución
254 Diseño de plantas de tecnología apropiada
Los sistemas con inyector son losmás usados debido a que presentan lassiguientes ventajas:
• Ofrecen alta precisión en la do-sificación.
• No son influenciados por loscambios de temperatura.
• Son equipos durables y de costoinferior a los de alimentación oaplicación directa.
Figura 6-24. Cloradores de consola (2)
Figura 6-25. Diagrama de flujo de un clorador de aplicación al vacío (3)
Válvula delcilindro de cloro
Junta deplomo
Abrazaderade yugo
Gas cloro
Cloro líquido Cilindro de cloro
Suministrode agua
Soluciónde cloro
Inyector y válvula deretención completa
Línea de vacíoVálvula deventilación
Indicador dedosificación
Diafragmade regulacióncompleta
Anillo selladorde vacío
Válvula de dosificación
Conexión de salida
A ventilación
Válvula deseguridadde admisión
Filtro deadmisión
Sala de cloración 255
Sin embargo, debe tenerse en cuenta que para la operación de los inyectores,se requiere el suministro de agua a presión y, por lo tanto, se debe incluir un equipode bombeo en el sistema.
Componentes de un sistema de cloración con inyector. Un sistema coninyector incluye básicamente los siguientes componentes:
• Balanza.• Clorador (de pared o montaje directo), con manguera de ventilación.• Cadena de protección.• Tubería de abastecimiento con válvula de paso, manómetro, filtro “Y”, adap-
tador para montaje del inyector y el difusor a fin de aplicar la solución decloro al agua.
• Mascarilla de protección tipo canister.• Juego de repuestos con canister para la mascarilla de protección, empa-
ques de plomo para el montaje del clorador y otros repuestos recomenda-dos por el fabricante para efectuar el mantenimiento adecuado del equipo.
• Equipo para la detección de fugas: botella de amoniaco con tapa de apertu-ra rápida.
• Cilindros de reserva (como mínimo, tres para plantas pequeñas). Véase elcuadro 6-2 para plantas de medianas a grandes.
• Comparador para medir cloro residual.
b) Criterios de diseño
• El caudal mínimo de agua para el funcionamiento del inyector se calculamediante la siguiente ecuación:
q = Q . DM /C (3)
Donde:
DM = dosis máxima, normalmen-te se asume igual a 5,0mg/L.
C = concentración de la soluciónclorada, normalmente seasume igual a 3.500 mg/L.
Figura 6-26. Cloradores de consola (2)
256 Diseño de plantas de tecnología apropiada
Usar caudales de agua mayores que q no ofrece problemas en la dosifica-ción y a menudo es necesario tomar caudales mayores para ajustarse a los tama-ños comerciales de los equipos de bombeo. Los equipos de bombeo pueden evi-tarse, cuando la planta cuenta con un suministro de agua con presión suficientepara el funcionamiento del inyector. Usualmente, la mínima presión necesaria es30 metros de columna de agua (mca), más las perdidas calculadas en la tubería deabastecimiento.
• La potencia mínima del equipo de bombeo se calcula con la siguiente ecua-ción:
P = δ Q H / 75 E (4)
Donde:
δ = peso específico del agua (~ 1.000 kg/m3)H = carga dinámica total (mca)E = eficiencia del equipo de bombeo
.Para el cálculo de H se utilizan los siguientes criterios:
H = h + Ho + Hm (5)
Donde:
h = presión requerida por el inyector (mca)Ho = pérdidas por fricción (mca)Hm = pérdidas menores (mca)
Ho = f . L/ø. V2/2g (fórmula de Darcy Weisbach) (6)
Donde:
f = 0,030 (coeficiente de fricción)L = longitud de la tubería (m)ø = diámetro de la tubería (m)V = 0,60 a 1,20 m/s (velocidad del agua)g = aceleración de la gravedad.
Sala de cloración 257
Nota: También es correcto emplear fórmulas como la de Hazen Williams y la deFlamant (9).
Hm = ∑K v2/2g (7)
Donde ∑K = suma de coeficientes de pérdida de carga en accesorios. Los usua-les se indican en el cuadro 6-5.
Cuadro 6-5. Coeficientes de pérdida de carga menores (3)
Nota: La suma de K debe ajustarse de acuerdo con el diseño de cada sistema.
• Capacidad requerida del equipo
W = Q . DM (8)
Donde:
W = capacidad requerida en g/h.
Con este dato entramos a los catálogos de los fabricantes y seleccionamosun equipo cuya capacidad sea igual o inmediatamente superior a la requerida. Elcuadro 6-6 ofrece información tomada de los catálogos (2).
Codo 0,40Te de paso directo 0,25Válvula de compuerta 0,30Filtro “Y” 3,50Total ∑K = 4,45
Accesorios K
258 Diseño de plantas de tecnología apropiada
Cuadro 6-6. Tamaños comerciales de cloradores (3)
Nota:a La dosificación mínima es 1/20 de la máxima.b Estimación razonable de la temperatura ambiente mínima para una dosificación continua.
c) Aplicación
Se desea proyectar una estación de cloración para un caudal de 100 L/s, unrango de dosificación de 1 a 3 mg/L y una dosis normal de 1,5 mg/L.
La dosis normal se selecciona sobre la base de una curva de demanda decloro (o curva al punto de quiebre) del agua por tratar. La dosis mínima es la quesupera la dosis al punto de quiebre (1,4 mg/L para el caso de la figura 6-8).
El cuadro 6-7 resume el cálculo del ejemplo de aplicación propuesto.
g/h lb/día °C °F— 100 24,0 75
1.400 75 13,3 56750 40 2,0 36280 15 - 3,0 26120 6 - 5,0 2350 2 - 5,6 22
Capacidad del cloradora Temperatura ambiente mínimab
Sala de cloración 259 nóicarolc ed nóicatse a nu e d o lucl á
C .7-6 o rdauC
)3(
s/ Loñesid ed ladua
C1
D Q
= qM
001 = q
C/ x
)01( 0 05.3 /3 3
me d o
miním ladua
C3
s/Q
0 01 = ) 01( 6 80,0
= q3-
arap od ireuqer augarotceyni led nóicarepo al
L /gm
amix á
m s isoD D
M3 =
L/gm
nó icul os a l ed nói ca rtnecnoC C
005.3 = 2
D Q
= W
M 00 1(
= W
x 3 x
) 01( / ) 006.3 3
h/gled adireuqer dadicapa
C08 0.1
= W
op iu qeh/g
soman oicc ele s 6-6 o rd auc le nE
3= ni
mW
004.1h/g
aminí
m dadicapaC
al rad adeup son euq opiu qe le
02rodarolc led
.adire uqer d ad icap ac54,91
= nim
Wxá
mW
004.1 = s/
med aír ebut al ne dad icoleV
4)01( 680,0(
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260 Diseño de plantas de tecnología apropiada
Figura 6-27. Clorador con inyector, colocación múltiple de medidor de cloro (3)
4.4 Evaporadores
Las estaciones de cloración grandes, donde se gastan más de 1.000 kg/día,requieren el uso simultáneo de varios cilindros de cloro (más de seis), conectadosa la misma matriz aductora, para alimentar los cloradores. Como esto puede traerproblemas operacionales, se suele incluir en el equipo un evaporador que permitaextraer cloro líquido de los cilindros en lugar de gas, lo que supone las siguientesventajas:
a) Disminuye el número de cilindros en servicio requeridos para alimentar elclorador, debido a que la extracción de cloro líquido no plantea las mismaslimitaciones que la de cloro gaseoso.
b) Se evita la relicuefacción del cloro en las líneas de conducción. Esto esespecialmente importante cuando la longitud de la tubería entre la sala dealmacenamiento y la de cloración es significativa.
Los evaporadores que van montados lo más cerca posible de los equipos decloración consisten en un tanque dentro de un baño de agua caliente, cuya tempe-ratura es controlada por un termostato a 70-75 °C. Esto hace que el cloro pase delestado líquido al gaseoso y en esta forma es llevado a los cloradores.
Regulador de vacíoen el cilindro de cloro
Solución de cloro
Suministrode agua
Solucióndifusor
Man-guera
Suministrode agua
Instalación típica deinyector en tubería
Línea de vacío decloro a varios puntosde tratamiento
Panel medidorde cloro
Línea de vacío decloro a los medidores
Venti-lación
Instalación típica de inyectormontado en la pared
Sala de cloración 261
Para evitar que el cloro líquido pueda pasar al clorador y dañarlo, se incluyeuna válvula que se cierra automáticamente y hace sonar una alarma cuando latemperatura baja de los 65 °C. También es necesario considerar lo siguiente:
• Una criba para retener las impurezas del cloro y la posible formación denieblas o condensación del gas en gotitas, lo que es perjudicial para losequipos.
• Una válvula reductora de pre-sión en la tubería de salida delevaporador.
La figura 6-28 muestra unaestación de cloración para 6 m3/s conevaporadores (hilera de la derecha)y cloradores (fila del fondo).
4.5 Sistemas de control
Para los sistemas de control,debemos hacer uso de todo nuestroingenio para no llegar a sofisticaciones innecesarias. El caso más común se pre-senta cuando se tiene caudal de agua constante y demanda constante de cloro;aquí todo se reduce a instalar un sistema de cloración con ajuste de dosificaciónmanual y alguna forma de parar el equipo cuando sea necesario.
4.5.1 Sistemas automáticos
El control automático de lacloración se basa en la medición, pormedio de sensores, de la dosis decloro residual en el efluente de laplanta. El equipo envía una señalque puede ser interpretada por unreceptor de la siguiente manera:
Figura 6-29. Sala de sistemas de controlautomático de la cloración (2)
Figura 6-28. Evaporadores para operarcon cloro líquido (2)
262 Diseño de plantas de tecnología apropiada
1 Constante Constante
2 Variable a) Variaciones continuas Constanteb) Variaciones por pasos
3 Constante Variable
4 Variable a) Variaciones continuas Variableb) Variaciones por pasos
N.° Caudal Demanda
a) Accionar una alarma para que el operador corrija manualmente la dosis.
b) Accionar el equipo de ajuste automático del rotámetro de acuerdo con ladosis prefijada en el sistema. Este sería un sistema totalmente automatiza-do.
Los equipos automáticos (figuras 6-30 y 6-31) usualmente incluyen siste-mas analógicos, digitales o carta gráfica para mostrar y almacenar informaciónsobre el proceso de dosificación.
Estos equipos tienen la ventaja de reducir el error humano en la dosifica-ción, pero son de alto costo y requieren mantenimiento especializado.
Los principales casos de control automático se presentan en el cuadro 6-8.
Cuadro 6-8. Sistemas automáticos (5)
Los casos 3 y 4 son bastante raros y se puede decir que en agua potable nose dan. Solo se han visto situaciones como estas en los casos de aguas residuales.
Los casos 1 y 2 sí se presentan en agua potable, cuando el abastecimientose realiza por pozos. Cuando se bombea directamente del pozo a la red, tendre-mos gasto variable de acuerdo con las horas del día y cuando tenemos un tanqueregulador alimentado por una serie de pozos, se presenta el caso de variación porpasos, al operar uno, dos o varios pozos.
Para caudales variables, existen los medidores primarios del tipo Venturi ode orificio para el caso de ductos cerrados; para canales abiertos, se emplean losmedidores Parshall y vertederos, instrumentos sencillos y fáciles de operar, capa-ces de enviar una señal al clorador para que obedezca en forma proporcional algasto, aumentando o disminuyendo el caudal de solución por aplicar.
Sala de cloración 263
Figura 6-30. Sistema de control automático de lazo compuesto (3)
Figura 6-31. Diagrama de flujo, sistema de comando automático (3)
5. PUNTO DE APLICACIÓN
Normalmente, la solución de cloro se aplica en la cámara de salida de laplanta de tratamiento, en una zona con una sumergencia no menor de un metro,con el fin de reducir el escape de cloro. Cuando se utiliza un clorador de alimen-tación directa, el difusor debe colocarse en el fondo de la cámara con sumergenciaconstante. No se recomienda un tanque con altura de agua variable, porque seperdería mucho gas en la atmósfera.
Es importante que la aplicación se haga mediante un difusor para difundirmejor el cloro en el punto apropiado. Se pueden dar tres casos en relación con elpunto de aplicación del cloro:
Gabinete decomando de
caudal de gas
Gabinete de comandodel equipo
Suministrode gas
Suministro deenergía
Gabinete degraforregistrador
Medidorde
caudal
Bombareforzadora
Línea de señal
Analizadorde cloro
Línea demuestreo
Inyector
Dirección de flujo
Línea de vacío
Válvula manual de bypass Señal de residual o caudal al controlador
Indicadorde ratio
MotorRegulador de presión
diferencial
Señal de residualo caudal alcontrolador
Línea de vacío
Válvulaautomática
Válvula deseguridad para
la entrada
Inyector con válvulade retención
Solución
Suministrode aguaRegulador
de vacíoSuministro
de gasAgua de procesoVenteo
Línea devacío
264 Diseño de plantas de tecnología apropiada
1) aplicación enducto cerrado;
2) aplicación encanal abierto;
3) aplicación en untanque.
En el caso deductos cerrados y si eldiámetro es pequeño,solo debemos cuidarde que la solución notenga contacto direc-to con el ducto en elpunto mismo de apli-cación. Esto se logramediante difusores deplástico tipo bayoneta,introducidos a una pro-fundidad de 1/3 del diá-metro del ducto.
Para el caso decanales abiertos, elcuidado estriba en nopermitir que se pierda el cloro hacia la atmósfera, por efecto de una mala difusiónen el caudal principal. Para esto, si se coloca un difusor en el fondo del canal, conorificios que permitan una distribución uniforme en todo el ancho del ducto, pode-mos garantizar un aprovechamiento óptimo (figura 6-32).
Cuando se requiera efectuar la aplicación de la solución clorada en tanquesde almacenamiento o regulación, se presentan algunos casos tan sencillos comotener una entrada y una salida o múltiples entradas y salidas, y todas en diferentespuntos del tanque. En el primer caso, el problema se reduce a aplicar en ductocerrado, ya sea a la entrada o a la salida; en el segundo, es prácticamente imposi-ble lograr un buen diseño que garantice evitar las perdidas de cloro a la atmósferay la formación de zonas de alta y baja concentración de cloro dentro del tanque.
Figura 6-32. Soluciones para aplicación encanal abierto y cámara húmeda (4)
Conducto de solución de cloro
Soportedel
difusor
Soporte deldifusor
Campana desucción
En canal abierto
Difusor de orificios
Nivel mínimo de agua
Difusor deorificios
Conducto desolución de cloro
Con campana de succión
1,0
Aprox. 6’’
Sala de cloración 265
6. CÁMARA DE CONTACTO
La cámara de contacto tiene como función asegurar un tiempo de contactofijo entre el agua y el cloro, de tal modo de asegurar la remoción de bacterias,virus y parásitos presentes en el agua.
6.1 Tiempo de contacto para la reducción de bacterias
Después de la aplicación del desinfectante para asegurar la remoción debacterias, normalmente se ha venido aplicando al agua clorada un tiempo de con-tacto no menor de 20 a 30 minutos.
En el ejemplo desarrollado en el cuadro 6-7, se requiere una cámara decontacto de 150 m3. Para evitar cortocircuitos, es necesario colocar pantallas, demanera que el volumen quede dividido por lo menos en tres sectores. La cámarade contacto del ejemplo podría tener 2,50 metros de alto, 10 metros de largo y 6metros de ancho.
6.2 Tiempo de contacto para la reducción de parásitos
La Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA) recomien-da tener en cuenta criterios especiales para la reducción e inactivación de Giardiay virus. En nuestro medio, estos criterios deberían aplicarse por lo menos al dise-ñar los sistemas de cloración para las zonas de parasitosis endémica, normalmen-te las poblaciones ubicadas en la costa y en la selva.
Se recomienda la aplicación del producto del tiempo de contacto (T) enminutos, por la dosis o concentración de cloro (C) en mg/L requerida para cadacaso, en función de la temperatura, del pH del agua y de la dosis de cloro libreseleccionada.
La máxima concentración de cloro (C) que puede aplicarse al agua, toman-do en cuenta su eficacia y consideraciones estéticas (gusto y olor) es normalmen-
Agua clorada Salida
Q
Q
Figura 6-33. Esquema de cámara de contacto
Entrada
266 Diseño de plantas de tecnología apropiada
te de 2,5 mg/L como cloro residual libre. Por consiguiente, los ajustes en el tiempode contacto ofrecen la mejor opción para la optimización de la desinfección.
Procedimiento:
1) Estimar el nivel total de reducción o inactivación logarítmica de Giardiaque puede esperarse de los procesos de tratamiento de agua, a partir de lacalidad del agua cruda y del posible nivel de operación y mantenimiento, deacuerdo con el grado de desarrollo y de los recursos localmente disponi-bles.
Generalmente, los requisitos de inactivación de Giardia son más difícilesde cumplir que los que se plantean para los virus; en consecuencia, loscriterios para la inactivación de Giardia son los principales. El requisitoestándar para una planta con buena eficiencia de remoción de partículas esde tres niveles logarítmicos de inactivación. Se pueden considerar cuatroniveles logarítmicos o más para un sistema sin protección de la fuente,expuesto a efluentes del tratamiento de aguas residuales o a descargasdomésticas sin tratamiento, práctica todavía habitual en los países de Amé-rica Latina.
2) Estimar el nivel de reducción logarítmica en función del tipo de planta quese va a proyectar. El cuadro 6-9 presenta la remoción esperada de Giardiay virus mediante los diversos tipos de plantas de filtración, en condicionesóptimas.
Cuadro 6-9. Remoción esperada de quistes de Giardiay virus mediante filtración (6)
3) Seleccionar un valor de tiempo de contacto por concentración de cloro(TC)1 , a partir de la capacidad de reducción logarítmica estimada para la
1 Véanse en el anexo los valores de TC para la inactivación de Giardia y virus mediante Cl2 libre.
Convencional 2,5 2,0Directa 2,0 1,0Lenta en arena 2,0 2,0Tierra de diatomeas 2,0 1,0
FiltraciónGiardia Virus
Remoción logarítmica
Sala de cloración 267
planta (cuadro 6-9), el pH máximo, la temperatura mínima del agua trataday el residual máximo de desinfectante estimado. El pH máximo y la tempe-ratura mínima del agua tratada se consideran para asegurar la capacidaddel sistema en las condiciones más desfavorables. Cuando se usa clorocomo desinfectante, el residual máximo considerado es de 2,5 mg/L. Estelímite se basa en investigaciones en las que se concluyó que el tiempo deretención es más importante que la concentración del desinfectante concloro residual libre por encima de 2,5 mg/L, además de la tolerancia delconsumidor a residuales mayores.
4) Calcular el tiempo de retención requerido para el TC seleccionado. La ecua-ción de cálculo es la siguiente:
T req (mín) = TC (mg/L – min) / desinfectante residual (mg/L) (9)
Donde:
Treq = tiempo requerido por el proceso de desinfección.T Creq = requisitos de TC a partir de los cuadros del anexo para condiciones
de posdesinfección.Desinfectante residual = residual de operación que deseamos se mantenga en
la planta en el punto de salida del proceso de desinfección.
5) Seleccione un volumen efectivo para la cámara de contacto, descontandoel volumen disponible en reservorios y tuberías de distribución. En el casode los reservorios, si los proyectamos con pantallas interiores, como cámarasde contacto, podremos obtener un tiempo de contacto mayor. En el caso deque el reservorio sea ya existente, se deberá calcular el tiempo de contactodisponible en las condiciones más desfavorables de operación, con laprofundidad mínima disponible. Lo más adecuado sería determinar el tiempode contacto real del reservorio en las condiciones más desfavorables (verel procedimiento en Tratamiento de agua para consumo humano. Plantasde filtración rápida. Manual III: Evaluación). Si no se dispone de esainformación, el volumen efectivo se podrá obtener multiplicando por losfactores indicados en el cuadro 6-10 el volumen total del reservorio. Sedebe tener mucho cuidado para aplicar un factor mayor de 0,10 a un tanquesin compartimientos.
268 Diseño de plantas de tecnología apropiada
Sin compartimientos 0,1 Ninguna, unidades con agitación, velocidadalta en la entrada y salida, nivel variable de agua.
Deficiente 0,3 Entrada y salida simple o múltiple, directa y sinpantallas. Sin compartimientos internos.
Promedio 0,5 Entrada y salida no directas, interrumpidas poralgunos compartimientos internos.
Superior 0,7 Compartimientos perforados en la entrada,compartimientos perforados en forma de serpentínen el interior de la unidad, vertedero en la salida overtedero perforado.
Excelente 0,9 Compartimientos en forma de serpentín a lo largode toda la unidad.
Perfecta (flujo pistón) 1,0 Flujo de tubería.
Condición de lacompartimentalización Factor Descripción de la compartimentalización
Figura 6-34. Sistemas deprotección (2)
Cuadro 6-10. Factores para determinar el tiempo de contacto efectivo (6)
6) Una vez calculado el tiempo de contacto disponible en el sistema antes delprimer usuario, se descuenta del tiempo requerido (Treq), calculado con laecuación (9), y la diferencia será el volumen con el que se deberá proyectarla cámara de contacto, para cumplir con el objetivo de inactivar huevos deparásitos y virus.
7. VENTILACIÓN Y EQUIPOS DE PROTECCIÓN
Todo el equipo de cloración debemontarse en un ambiente amplio, bienventilado y de uso exclusivo. Las instala-ciones pequeñas pueden ventilarse solamentecon ventanas colocadas en la parte inferiorde los muros, ya que por ser el cloro máspesado que el aire, tiende a quedarsedepositado sobre el suelo. Las estaciones decloración más grandes requieren, además,extractores de aire colocados en la parte bajade la sala, operables desde el exterior.
Sala de cloración 269
En estos sistemas se recomienda un cambio total del volumen de aire cada15 minutos en tiempo normal y cada tres minutos cuando existe posibilidad de quese produzcan fugas de cloro. Los extractores deben calcularse de acuerdo conesta norma.
Al escoger la ubicación de los cloradores y demás equipos, debe ponerseespecial cuidado en que todas las tuberías queden a la vista, sujetas contra lapared y situadas en lugares accesibles que faciliten una rápida inspección yreparación.
Además, deben incluirse en el diseño todos los equipos de protecciónnecesarios, para que se puedan detectar en cualquier momento los escapes decloro y repararlos, sin peligro para los operadores de la planta.
Los implementos de protección más importantes son los siguientes:
a) sistema de alarma;b) máscaras;c) equipos de taponamiento de fugas;d) botella de amoniaco.
7.1 Sistemas de alarma
Existen varios tipos de alarmas que pueden incluirse en los diseños de lasestaciones de cloración. Las más importantes son las siguientes:
• alarmas de pared;• discos rompibles;• alarmas internas de los equipos.
Las alarmas de pared pueden serde dos tipos. El primero consiste en unpapel sensitivo impregnado de ortotolidina,cuya decoloración es analizada por unacélula fotoeléctrica y los resultadostransmitidos a un circuito de alarma; esteúltimo entra en funcionamiento cuandoexiste decoloración del papel. Figura 6-35. Alarmas de pared (2)
270 Diseño de plantas de tecnología apropiada
Figura 6-36. Máscarade oxígeno (2)
Figura 6-37. Armarios conel equipo para atención de
fugas (2)
El otro tipo consiste en una celda que detectalos cambios de conductividad de un cierto volumen deagua, por la que se hace circular una corriente de aireproveniente del ambiente por analizar. Si existe cloropresente en la muestra de aire, suena la alarma ypermanece sonando hasta que se corrija la fuga decloro.
El Instituto del Cloro en Estados Unidosrecomienda el uso de una cámara de expansión paratuberías largas de conducción de cloro, entre loscilindros y los aparatos de cloración. Estas cámarascontienen un disco que se rompe a una presión de 300a 400 lb/pulgada2 y permite que el cloro se escapehacia la cámara de expansión, donde hace sonar unaalarma. Estas cámaras suelen instalarse a veces en combinación con válvulas decierre automático que, en cuanto se rompe el disco, cierran el paso del flujo delcloro a las líneas de aducción.
7.2 Equipo de protección para los operadores
A fin de que las fugas puedan ser reparadas sin peligro para los operadores,deben incluirse máscaras protectoras dentro delequipo de cloración. Esto es algo quelamentablemente se descuida con muchafrecuencia.
Básicamente, hay tres tipos de máscaras:
a) La máscara tipo canister, que debereemplazarse periódicamente y no sirve paraaltas concentraciones de cloro en el ambiente.
b) La máscara con tanque de aire, que permitetrabajar hasta 35 minutos.
c) La máscara de oxígeno, que fabrica esteelemento y puede durar hasta 45 minutos.
Sala de cloración 271
El equipo para atención de emergencias en el caso de una fuga de clorodebe guardarse en armarios ubicados en la parte exterior de la estación. Depreferencia, al pie de la puerta deentrada a la sala, para que el operadorpueda acceder a él fácilmente.
Según las recomendaciones dela EPA, el operador debe hacer usode este equipo cada vez que debacambiar un cilindro de cloro. Laoperación debe estar a cargo de dospersonas simultáneamente.
El vehículo de la figura 6-38está equipado con todo lo necesariopara atender una fuga deimportancia, inclusive un traje especial para proteger a los operadores contra elcloro.
Esta solución permite atender varias plantas que se encuentran dentro delperímetro de la ciudad atendida por esta empresa.
8. RECOMENDACIONES PARA EL PROYECTO
• La caseta de cloración debe estar aislada del resto de la casa de química oedificio de operaciones. En caso deque se produzca una fuga importante,no comprometerá otras instalacionesubicadas a su alrededor.
• Las paredes exteriores de lacaseta deben construirsecon ladrillo hueco para darlesuficiente ventilación. Estovale especialmente para laparte baja de los muros.
Figura 6-38. Vehículo equipado paraemergencias originadas por el cloro (2)
Figura 6-39. Falta un clorador alterno (2)
272 Diseño de plantas de tecnología apropiada
Figura 6-40. Falta un clorador alterno (2)
Figura 6-41. Sala de cloración malubicada e instalada (2)
• Las partes metálicas (balanza, cadenas o barras de protección, etcétera)deben llevar protección anticorrosiva.
• Los equipos de protección para fugas deben estar ubicados fuera de lasala y muy cerca del ingreso.
• Los equipos de bombeo deben instalarse en una zona aislada de la caseta,para protegerlos de las fugas de gas.
• Las tuberías, válvulas y accesorios deben ser de plástico.
• Tanto los cilindros de reserva como los que están en uso deben tener unacadena o barra de sujeción para prevenir el volcamiento.
9. PROBLEMAS MÁS COMUNES
La cloración es el proceso queinvolucra más riesgos para el operadory es en la cloración que se suelencometer más errores, desde lainstalación de la caseta. A continuaciónse presentan los problemas máscomunes al momento de proyectar unaestación de cloración, a fin de estarpreparados para evitarlos.
• Uno de los defectos más comuneses encontrar que no se haconsiderado un clorador alternoni una bomba alterna para laalimentación de agua del equipo.
En cualquiera de ambos casos, siel equipo en operación se descompone,el proceso cae y la contaminaciónmicrobiológica podría salir a la red dedistribución (véanse las figuras 6-39 y6-40).
Sala de cloración 273
La figura 6-41 muestraun caso en el que no se tuvoen cuenta ninguna de lasrecomendaciones indicadasanteriormente.
La sala de cloraciónestá dentro de la casa dequímica de la planta, frente allaboratorio y a muy pocadistancia de la sala dedosificación, de tal manera quesi se produjera una fuga,afectaría al personal quetrabaja en estas dependencias y comprometería seriamente muchos equipos.
Además, se puede observar que no existe grúa para trasladar los cilindrossino que estos son transportados en un carrito por todo el edificio hasta llegar adestino y la sala carece totalmente de ventilación, lo que incrementa aún más elriesgo en caso de fuga.
La sala de cloración de la figura 6-42 es muy estrecha para cilindros de unatonelada. Los cilindros no están dispuestos y anclados adecuadamente. No haygrúa para izarlos. No se han dejado corredores para que los operadores se desplacen.
No hay balanza. No hay sistema dealarma ni equipo de protección parafugas de cloro.
La figura 6-43 muestra otrainstalación defectuosa, en la que elproyectista no previó el área ni lasfacilidades necesarias: el equipo estácolocado al pie de la puerta, lo queplantea el riesgo de que se caiga sino se tiene cuidado al entrar. No hayventilación ni balanza ni equipo decloración alterno.
Figura 6-42. Sala de cloracióndefectuosa (2)
Figura 6-43. Sala de cloraciónmal instalada (2)
274 Diseño de plantas de tecnología apropiada
Figura 6-44. Sala de cloraciónmal ventilada (2)
Figura 6-45. Sala decloración incompleta (2)
Figura 6-46. Solución ingeniosapero incompleta (2)
Figura 6-47. Entrada de una cámara decontacto de cloro (2)
La sala de cloración de la figura 6-44 tiene la ventilación en la parte alta.Evidentemente, el proyectista desco-nocía que el cloro es más pesado queel aire y tiende a depositarse a niveldel piso. Además, no había equipo deprotección para fugas de cloro.
La sala de cloración de la figura6-45 carece de equipo alterno, debalanza, de equipo de protección parafugas de cloro, mientras que laventilación considerada no llega hasta
el nivel del piso, que es justamentedonde se acumula el gas cloro.
Es evidente que la sala decloración de la figura 6-46 estámuy ventilada, pero no hay balanzay faltan clorador alterno, equipo deprotección para manipular loscilindros y barras de sujeción paralos cilindros.
Sala de cloración 275
La figura 6-47 muestra laentrada a una cámara de contactode cloro. La tubería que se observaes la conducción de la solución decloro, que se está vertiendo desdearriba y en forma puntual. El gas seperdía en la atmósfera y el olor delcloro se podía sentir a distancia.
La figura 6-48 muestra lo quetiene que hacer el personal deoperación de una planta en cuyoproyecto se olvidó considerar lainstalación de una grúa para izar loscilindros de una tonelada. El personal debe ejecutar una operación muy riesgosa,en la que se dejan caer los cilindros desde la plataforma de un camión sobre unasllantas, para luego llevarlos rodando hasta el almacén.
Figura 6-48. Descarga inadecuada decilindros de cloro de una tonelada (2)
276 Diseño de plantas de tecnología apropiada
REFERENCIAS
(1) Arboleda Valencia, J. (1987) “Estaciones de cloración”, capítulo VIII delManual de desinfección del agua. Memorias del Seminario Internacionalsobre Tecnología Simplificada para Potabilización del Agua. Cali, ACODAL.
(2) Canepa de Vargas, L. Estudios y fotos de archivo. Lima, CEPIS/OPS, 2004.
(3) Rodríguez Araya, V (1992). Manual V, Diseño. Tomo IV, “Criterios dediseño para estaciones de cloración”. Programa Regional HPE/CEPIS/OPSde Mejoramiento de la Calidad del Agua para Consumo Humano. Lima,CEPIS.
(4) Pacheco, V. (1992). Manual III Teoría. Tomo IV, “Desinfección”. ProgramaRegional HPE/CEPIS/OPS de Mejoramiento de la Calidad del Agua paraConsumo Humano. Lima, CEPIS.
(5) Peña Díaz, A. (1984). “Criterios generales para el diseño de sistemas decloración”. Copias del Curso Internacional CEPIS/OPS de ProcesosUnitarios y Anteproyectos de Plantas Potabilizadoras. Guadalajara.
(6) Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA) (1998).Optimización de la producción de plantas de tratamiento de aguamediante el Programa de Corrección Compuesto. Lima, CEPIS.
(7) Di Bernardo, L. (1993). Métodos y técnicas de tratamiento de agua.Vol. II. Río de Janeiro, ABES.
(8) Normas Brasileñas. Projeto de Estacão de Tratamento de Água paraAbastecimiento Público. Procedimiento NB–592 JAN/1987.
Sala de cloración 277
Anexo A
Valores TC para la inactivación de Giardia y virusmediante Cl2 libre y otros desinfectantes
Todos los cuadros de este anexo provienen del Guidance Manual forCompliance with the Filtration and Disinfection Requirements forPublic Water Systems Using Surface Water Sources, Appendix E,Science and Technology Branch, Criteria and Standards Division,Office of Drinking Water, Washington, D. C., EPA, 1989.
278 Diseño de plantas de tecnología apropiada
Sala de cloración 279C
once
ntra
ción
pH <
= 6,
0pH
= 6
,5pH
= 7
,0pH
= 7
,5de
l clo
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inac
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Log
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1,0
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2,0
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0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
<=0,
423
4669
9111
413
727
5482
109
136
163
3365
9813
016
319
540
7911
915
819
823
70,
624
4771
9411
814
128
5684
112
140
168
3367
100
133
167
200
4080
120
159
199
239
0,8
2448
7397
121
145
2957
8611
514
317
234
6810
313
717
120
541
8212
316
420
524
61
2549
7499
123
148
2959
8811
714
717
635
7010
514
017
521
042
8412
716
921
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