“Proyecto Boosting the Impact at the Global Scale - SABA PLUS” – 2014 CLORACION Y DESINFECCION Responsable: Especialista en AyS: Ing. Fredy Guerra Meza.

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1 “Proyecto Boosting the Impact at the Global Scale - SABA PLUS” – 2014 CLORACION Y DESINFECCION Responsable: Especialista en AyS: Ing. Fredy Guerra Meza Referencia: Ing. Herberth Pacheco de la Jara Lircay, Febrero - 2014

2 CLORACIÓN Y DESINFECCIÓN Orientaciones técnicas

3 DESINFECCIÓN Y CLORACIÓN

4 El desinfectante “Cloro” Germicida Potente Valor residual

5 PRESENTACIONES DEL CLORO Hipoclorito de sodio Hipoclorito de calcio 30-33% HTH 65-70% “Briquetas” de Hipoclorito 65%-70%

6 DESINFECCIÓN

7 Desinfección Sistema Agua Potable Procedimiento que se realiza de manera periódica (Min. 2 veces al año), mediante el cual se libra de elementos patógenos las diferentes partes del sistema de abastecimiento de agua. Captación, Cámaras Rompe Presiones, Línea de Conducción, Reservorio, Red de Distribución, etc.

8 Procedimiento Desinfección Calcular volumen de la estructura. Peso Desinfectante mediante: Donde: P = Peso Hipoclorito (gr) C = Concentración aplicada mg/l 150-200 Captaciones, CRP(6 y 7),CR 50 - 100 Reservorios, tuberías y pozos. % Cloro (30-33% Hipoclorito Calcio, 65-70% HTH) V = Volumen Instalación Desinfectar.

9 Descripción Concentración en mg/l o ppm T Peso Hipoc. Al 30% Agua para diluir el hipoclorito (litros) Captación150-2002-40.8 x m 3 65 Buzón de Reunión, Cámaras rompepresiones 150-2002-40.8 x m 3 65 Descripción Concentración en mg/l o ppm T Peso Hipoc. Al 30% (Kg) Agua para diluir el hipoclorito (litros) Reservorio 5m 3 5040.8365 Reservorio 10m 3 5041.70135 Reservorio 15m 3 5042.50200 Reservorio 20m 3 5043.30264 Reservorio 25m 3 5044.20336 Reservorio 30m 3 5045.00400 Reservorio 40m 3 5046.60520

10 CALCULO DE VOLUMENES DEPOSITOS CUADRADOS V = A x H Donde: A= a x b H = Altura de agua (m) DEPOSITOS CIRCULARES V = A x H Donde: A = (3.1416 x D^2)/4 H = Altura de agua H a b H D

11 Procedimiento Lavar estructura con agua corriente. Diluir compuesto. Restregar paredes con parte de la solución, con escobilla y escoba. Llenar agua estructura. Mantener la estructura con el desinfectante el tiempo indicado. Desaguar y lavar hasta no percibir el olor del desinfectante. Poner funcionamiento instalación.

12 Deseamos desinfectar: 1.Captación 50cmx50cmx70cm Volumen = 0.50mx0.50mx0.70m = 0.175 m3x1000/1m3 = 175 litros Concentración: 150 – 200 mg/litro Regla de 3: Si 1litro necesita……………. 200 mg 175 litros necesitará…….X mg X = 200 mg x 175 litro / 1 litro X = 35,000 mg x 1 gr / 1000 mg X = 35 Gramos de CLORO Pero no venden cloro puro sino en compuesto: HTH 65% Si 1000 Gr de HTH ………. 650 gr Cl X Gr de HTH…………………. 35 gr Cl X = 35 grCl*1000 Gr HTH/650 grCl X = 53.85 Gr de HTH Si fuera Hipoclorito al 30% Si 1000 Gr Hipoc………………300 gr Cl X gr Hipocl………………………….35 gr Cl X = 116.67 Gr de hipoclorito de Calcio al 30% Si fuera lejía: Tomamos en cuenta Densidad Lejía = 1.22 g/ml ó 1.22 Kg/litro Lejía del 10% 1 litro lejía tiene………… 100 ml cloro X litros lejía …………….. 35 gr cloro x 1.22 ml / 1 gr cloro = Vol = 42.7 ml de cloro Reemplazando en la regla de 3 X = 42.7 ml Cl x 1 litro lejia / 100 ml cloro X = 0.427 litros de Lejía

13 CANTIDAD DE CLORO PARA LA DESINFECCION EN SISTEMAS DE AGUA POTABLE

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21 Cloración

22 Es la aplicación de cloro al agua con el propósito de eliminar los microorganismos o gérmenes que producen enfermedades y que se encuentran contenidas en el agua. Es tratar el agua y hacerla apta para el consumo humano.

23 Cloro Residual El método más utilizado es el colorimétrico de DPD (N,N- dietilo-p-fenilenediamina), el cual consiste en tomar una muestra de agua clorada en algún punto de la red de distribución y se mide la cantidad de cloro residual. La concentración debe estar entre 0.50 – 1.00 mg/litro.

24 AFORAR Q = V/T Q = Caudal Lts/seg V = Volumen (Lts) T= Tiempo (Seg) Nos interesa para saber cuánta agua ingresa al reservorio y poder calcular la dosificación adecuada.

25 CLORADOR DE FLUJO EROSIÓN DIFUSIÓN. a.MODELO CONVENCIONAL 105 orificios distribuidos de manera variable a lo vertical del dispositivo y los orificios eran de ¼” de pulgada La cantidad de Hipoclorito de Calcio que se recomendaba para la preparación del dispositivo era de 2 Kg

26 Rango Ideal Cloro Residual

27 a.– MODELO PROPUESTO Modelo con 360 orificios de 3/16” pulgadas de diámetro distribuidos de manera uniforme; el mismo que debe ser llenado con 3.0 Kg de Hipoclorito y 1.5 Lts de agua para la mezcla.

28 Rango Ideal Cloro Residual

29 MODELO PROPUESTO Q=0.25-0.50lts/seg

30 Datos Ensayo Modelo Propuesto

31 Masa de cloro por día. Cantidad en gr. de Cloro que aporta el dispositivo en un día. Peso Total de Cloro.

32 Masa de Cloro Total Usada (gr) Hipoclorito Utilizado Velocidad de difusión

33 Difusión (mg/cm 2 -día)

34 RANGOS DE USO PoblaciónCaudalHipoclorador Hasta 25 familiasMenor a 0.25 lps½ Hipoclorador 26 a 60 familiasEntre 0.26 y 0.5 lps1 Hipoclorador 61 a 100 familiasEntre 0.51 y 1.0 lps02 Hipocloradores Mayor a 100 familiasMayor a 1.0 lpsClorador por goteo

35 Preparación del Dispositivo. Hipoclorito de Calcio del 30 á 33%. Guantes de Jebe. Lentes de seguridad. Mascarilla. Botas. Litrera de medición del Hipoclorito. Balde para el mezclado del compuesto. Varilla de plástico para mezclar y para “chucear” (Puede ser un retazo de tubo de PVC ½”). Escobilla de plástico. Hilo Nylon.

36 Cuidados. Proteja las vías respiratorias con una mascarilla Las manos con guantes de jebe La vista con lentes de seguridad. Insumos a ser utilizados listos

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38 Problema ¿?

39 Se utiliza hipoclorito de calcio 65%-70% Mezcla con arena gruesa lavada Proporción 1:3 cloro:arena

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41 Cloración por goteo

42 Cloración por Goteo Sistema de cloración recomendado para caudales mayores a 1.0 lt/sg, consta de una cámara de almacenamiento donde se realiza la preparación de la “solución madre” y otra cámara pequeña que hace la vez de regulador.

43 Consiste de: Tanque de polietileno de 250 a 1000 litros para la preparación de la solución madre de hipoclorito de calcio del 0.5 al 3%. Caballete de fierro angular de 1.00 m de altura, con accesorios de ingreso y salida de agua, en la que se coloca el tanque de polietileno. Sistema dosificador de carga constante con boya y accesorios de ingreso y salida de la solución de cloro. Consideraciones técnicas

44 …Consideraciones El equipo funciona utilizando preferentemente hipoclorito de calcio granulado al 65-70%, con lo cual se prepara una solución madre del 0.5% al 3%. Puede utilizarse en caudales de 1 a 20 lt/sg. Funciona a gravedad, no necesita energía eléctrica.

45 Cloración por Goteo

46 Preparación Solución Madre Peso = 5714 gr = 6000 gr Asumimos Peso cloro al 70% = 6 kg.

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50 GOTEO

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64 Dispositivo de control de goteo de cloro líquido

65 Deseamos clorar un sistema continuo Datos: Reservorio de Aprox. 60,000 litros o 60 m3 Tiempo en llenar = 1 hora con 30 min Caudal = Q = 60,000 litros / 90 min Q = 666.67 litros/min x 1 min / 60 seg Q = 11.11 litros/seg En 24 horas a este caudal que volumen cloraremos 1 dia = 24 horas = 86400 seg En 24 horas Vol = 11.11 litro/seg x 86,400 seg Vol = 960,000 litros = 960 m3 Concentración para cloración en reservorio Ej = 1 ppm = 1 mg/litro Si 1 litro necesita……………. 1 mg 960,000 necesitará ………….x mg X = 960,000 mg x 1 gr/1000 mg = 960 gr CLORO Para HTH 65% Si 1 kg HTH tiene……….. 650 gr cloro X Kg HTH tiene…………….960 gr cloro X = 1.47 Kg HTH al 65% “diario” Para Hipoclorito al 30% Si 1 kg HTH tiene……….. 300 gr cloro X Kg HTH tiene…………….960 gr cloro X = 3.2 Kg Hipoclorito al 30% “diario” Lejía del 7% 1 litro lejía tiene………… 70 ml cloro X litros lejía …………….. 960 gr cloro x 1.22 ml / 1 gr cloro = Vol = 1171.20 ml de cloro Reemplazando en la regla de 3 X = 1171 ml Cl x 1 litro lejía / 70 ml cloro X = 16.73 litros de Lejía al 7%

66 Diseñamos nuestro dispositivo de cloración por goteo Datos: Caudal Ingreso Q = 11.11 litros/seg Diario Necesita HTH al 65% = 1.47 Kg = 1.5 Kg Tanque cloración Vol = 900 litros Duración = 5 días HTH 65% = 1.5*5 = 7.5 Kg = 7500 gr Concentración Tanque (sólo es para verificar) C = 7500 gr / 900 litros = 8.333 gr/litro C = 8333 mg/litro (No pasa las 10000 ppm = 1%) Este volumen de 900 litros debo distribuirlo en 5 días Q (Goteo) = 900 litros/5 días Q = 900 litro/5 días x 1 dia/86400 seg = 0.0020833 Q = 0.0020833 litros/seg x 1000 ml/1litro Q = 2.08 ml/seg

67 Otra forma de cálculo con fórmulas

68 Preparación Solución Madre Donde: P= Peso del sólido de hipoclorito de calcio (Kg) V d = Volumen del agua de disolución (Litros) C f = Concentración esperada en la solución (%) % = Porcentaje de cloro activo (%)

69 Dosificación de la solución madre al sistema Donde: ν = Volumen de solución de hipoclorito requerido (ml) V = Volumen del agua a desinfectar (Litros) D = Dosis inicial de la solución (mg/litro) C f = Concentración de la solución (%)

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71 Es un sistema bastante exacto y fácil de operar, permite la obtención del cloro residual en los rangos permitidos (0.5 a 1.0 ppm ó mg/lt), en cualquier punto de la red de distribución en forma permanente. No se genera excesos de cloración que pueden afectar la salud del consumidor. La dosificación se calcula en función al caudal de consumo de agua de la población, por lo que el gasto de cloro es sólo lo que realmente necesita la población. La cloración con este equipo, puede hacerse por horas (24, 12 ó 10 horas), lo que significa ahorro de cloro en horas cuando por ejemplo existe rebose en el sistema de agua. Ventajas del equipo de cloración por goteo

72 Costo inicial relativamente alto. Requiere de monitoreo permanente, siendo recomendable su uso en capitales distritales y poblaciones organizadas. Obstrucción del sistema si no se realiza un adecuado mantenimiento. Desventajas del equipo de cloración por goteo

73 Costos Se estima que el costo varía entre S/.1,500 a S/.3,500 Nuevos Soles, dependiendo del volumen del tanque a instalar, el que se calcula en función del caudal de consumo de agua de la población. Los costos estimados incluyen materiales, mano de obra especializada, instalación, seguimiento y capacitación en el manejo del equipo.

74 Clorinadores automáticos de Pastillas de cloro

75 HC3315 15 Lb Capacity HC3340 40 Lb Capacity HC3330 30 Lb Capacity Tipos de clorinadores de pastillas (adaptables a SAP)

76 CLORINADOR CONTINUO MODELO 320 CLORINADOR EN PARALELO HC 3330 VISTA INTERIOR Tipos de clorinadores de pastillas (adaptables a SAP)

77 DOSIFICADOR ENTRADA SALIDA RETORNO A LA PISCINA BOMBA DE LA PISCINA RETORNO A LA PISCINA DOSIFICADOR ENTRADA SALIDA BOMBA DE LA PISCINA RETORNO A LA PISCINA ESQUEMA DE INSTALACIÓN DE CLORINADORES AUTOMÁTICOS

78 TIPOS DE INSTALACIÓN DE CLORINADORES DE PASTILLAS INSTALACIÓN EN LÍNEA  El clorinador modelo 320 se instala en la línea de retorno para piscinas de 30m3 a 90 m3 de agua, requiriendo 10 Pastillas

79 TIPOS DE INSTALACIÓN DE CLORINADORES DE PASTILLAS  INSTALACIÓN FUERA DE LÍNEA ModeloM3 de AguaPastillas Tubería 1´´ HC331580-390m320 HC3330120-640m340 HC3340244-1300m360 Manguera 1/4´´30010-90m310

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81 Instalación de clorinadores INSTALACION TIPICA DE CLORINADOR DE BRIQUETAS DE CLORO HC-320, EN LINEA DE CONDUCCION DE SISTEMA DE AGUA POTABLE

82 PREPARACION EN TALLER DE CLORINADOR HC-320 CON TODOS SUS ACCESORIOS y BRIQUETAS DE HIPOCLORITO DE CALCIO AL 65 - 70% Instalación de clorinadores

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89 RANGOS DE USO DE LOS CLORINADORES AUTOMATICOS MODELO CANTIDAD DE AGUA A TRATAR CAPACIDAD Libras : kilos M3/DIALIT/SEG HC-32030 - 900.34 - 1.0405 lb: 2.27 kg HC-331580 - 3900.92 - 4.5015 lb: 6.81 kg HC-3330120 - 6401.40 - 7.4020 lb : 9.08 kg OBSERVACION.- El desinfectante a utilizar será siempre briquetas de hipoclorito de calcio al 65 – 70 %, no pudiendo ser otro insumo.

90 Costos CONCEPTOUNID CANT. P. UNIT. SUB TOTAL Clorinador automático de briquetas de cloro, modelo HC-320 en línea, caudal 0.34 a 1.04 lps Equipo011100.00 Clorinador automático de briquetas de cloro, modelo HC-3315 en paralelo, caudal 0.92 a 4.50 lps Equipo011500.00 Briquetas de Hipoclorito de Calcio 65-70% Kilo0117.00

91 RANGOS DE USO PoblaciónCaudalTecnología Hasta 25 familiasMenor a 0.25 lps½ Hipoclorador Goteo pequeña escala 26 a 60 familiasEntre 0.26 y 0.5 lps1 Hipoclorador Goteo Clorinador automático 61 a 100 familiasEntre 0.51 y 1.0 lps02 Hipocloradores Goteo Clorinador automático Mayor a 100 familiasMayor a 1.0 lpsCloración por goteo Clorinador automático

92 Clorinador de Cloro Gas Para caudales mayores a 20 lt/seg.

93 Goteo para pequeños caudales

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99 Algunas Innovaciones

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106 Funciona con cloro líquido, hipoclorito al 30% y al 70% Cloración con goteo

107 Otros sistemas de cloración

108 Otros Modelos

109 Flujo Erosión en Aductor 1 Kg Hipocl. 33% Duración 17 días

110 Goteo Erosión Embudo Plástico

111 Goteo por embalse

112 Adaptar flotadores de piscinas

113 Ing. Fredy Guerra Meza Especialista en AyS COSUDE - CARE Perú fguerra@care.org.pe fraidmg@hotmail.com RPM #950817330