REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

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CH E R E “ESTUDIOD DE FACTIBILIDAD DE UNA PLANTA POTABILIZADORA DE AGUA

DEL LAGO DE MARACAIBO PARA PEQUEÑAS POBLACIONES” TRABAJO ESPECIAL DE GRADO

AUTORES: TRUCHSESS, DIETRICH PARRA, LEANNA

TUTOR ACADÉMICO ING. ESTEBAN DILORETO

Maracaibo septiembre 2010

ESTUDIO DE FACTIBILIDAD DE UNA PLANTA POTABILIZADORA DE AGUA DEL LAGO DE MARACAIBO PARA PEQUEÑAS POBLACIONES

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Parra, Leanna

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Truchsess, Dietrich

C. I. 19211424

C. I. 18988284

Calle bahia del lago casa 3

Lago mar Beach 14-167

Teléfono: 0414- 6269749

Teléfono: 0426- 5675112

[email protected]

[email protected]

__________________________________________ Tutor Académico e Industrial Ing. Esteban Diloreto

DEDICATORIA

A mis padres, porque me ensenaron a dar lo mejor de mi mismo para alcanzar mis metas. Sé que sin ustedes este logro no sería posible. A mi familia y amigos, que me apoyaron siempre, me ayudaron en las cosas sencillas y en las más complejas para que ningún obstáculo pudiera vencerme.

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A la familia Rocca-Landino por su apoyo incondicional a lo largo de toda mi

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carrera

Gracias a todos Dietrich Truchsess

Dedicatoria

A mis padres familiares y amigos de una u otra forma colaboraron conmigo en la realización de este trabajo, a Dios por permitirme cumplir con esta meta y a todas aquellas personas incondicionales que están allí siempre para ayudarme.

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Gracias a todos Leanna Parra

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AGRADECIMIENTOS

A Dios por darnos la debida vida y salud, sabiduría, fortaleza, confianza en nosotras mismos y éxito para concluir este proyecto.

A nuestro tutor, Ing. Esteban Diloreto , que sin esperar retribución nos ofreció su ayuda en este trabajo de investigación, guiándonos a lo largo de todo el proceso , que puso a nuestra disposición sus conocimientos y experiencia

OS D A esta tesis, y siendo para ambos un gran estímulo que impulso nuestro paso RV E S E hasta el final. R S HO C E DER

para ayudarnos, su valioso aporte fue una piedra angular en la realización de

Al ICLAM por proporcionarnos la información necesaria para completar la tesis

A la Ing.Maria Alejanda Garces por ayudarnos su gran aporte y solidaridad , su valioso aporte fue la otra piedra angular de la tesis

A los profesores de la Universidad Rafael Urdaneta que colaboraron compartiendo sus conocimientos con nosotros día tras día.

A la directora, Nancy Urdaneta por colaborar con nosotras durante toda la carrera, por su dedicación al estudiante y su mejor disposición hacia todos.

Parra . Leanna .

Gracias a todos por su colaboración. Truchsess, Dietrich

Parra, Leanna Y BR. Truchsess, Dietrich. “ESTUDIO DE FACTIBILIDAD DE UNA PLANTA POTABILIZADORA DE AGUA DEL LAGO DE MARACAIBO PARA PEQUEÑAS POBLACIONES” TRABAJO ESPECIAL DE GRADO PRESENTADO COMO REQUISITO PARA OPTAR AL TIULO DE INGENIERO CIVIL. ENERO 2010. UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA. FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL. MARACAIBO, VENEZUELA, [email protected],[email protected]

RESUMEN

Se estudió la factibilidad económica de la construcción de una planta potabilizadora de agua proveniente del Lago de Maracaibo que garantice el suministro a 50 casas de la parroquia Coquivacoa. Para tal fin se caracterizó el agua en la línea costera de esta parroquia obteniéndose los valores para parámetros físicos y bioquímicos. De acuerdo a los parámetros establecidos por norma para definir el agua potable se realizó un estudio comparativo entre los valores característicos de la muestra recolectada y aquellos ideales para un agua de consumo humano. Se diseñó la planta potabilizadora que mejoraba hasta el rango aceptable las características del agua del Lago de Maracaibo y se realizó el análisis de factibilidad económica para la misma. El Lago de Maracaibo representa un recurso que brinda innumerables posibilidades de aprovechamiento tomando en cuenta sus costas, fauna marina y reservas de hidrocarburos. A través de una planta potabilizadora se aprovecha la masa de agua del Lago contribuyendo a solventar el problema de distribución de agua potable a la parroquia Coquivacoa disminuyendo el riesgo de enfermedades y mejorando la calidad de vida de sus habitantes.

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Palabras clave: potabilización, caracterización, factibilidad.

Parra, Leanna Y BR. Truchsess, Dietrich REALIZABILITY STUDY OF A WATER TREATMENT PLANT OF LAKE MARACAIBO FOR SMALL POPULATIONS”. THESIS TO APPLY FOR A CIVIL ENGINEER DEGREE. JULY 2010. UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA. ENEGEERING FACULTY, CIVIL SCHOOL. MARACAIBO, VENEZUELA.

ABSTRACT

OS D A V It was studied the economic realizability of E the of a waterRconstruction S E treatment plant of Maracaibo´s Lake R water which would guarantee the S O distribution to 50 housesC of H the coquivacoa district . In order to fulfill this goal a E R water sampleD was E analyze of the coast line of Maracaibo’s lake obtaining the

physical and bioquimical parameters. According to the parameters obtained by the piece of legislation that defines pure water, it was made a comparative study between the results thrown by the water analyzed and the result that the piece of legislation accepts. A water treatment plant was represented as a diagram that improve all off characteristics in the water of Lake Maracaibo and it was made an economic realizability study to the treatment plant. Lake Maracaibo represents a resource that offers uncountable possibilities of exploitation, having in mind its coast, plant life , wildlife and hydrocarbon reserves. Through a water treatment plant in lake Maracaibo it takes advantage of the massive water supply of this sector helping discharge the problem of the distribution of water in the parroquia coquivacoa, reducing the sickness and improving the quality of live in its population

Key words: realizability, potable, characterization

Introducción

El agua apta para el consumo humano posee características determinadas que la hacen agua potable, esta no se encuentra exactamente con estas condiciones en fuentes naturales ya que el agua natural procedente de pozos, ríos, embalses, lagunas, lagos o manantiales, presenta contaminantes como: arcillas, sales, materiales orgánicos y organismos vivos que la hacen impropia para su consumo por lo cual requiere ser potabilizada por lo tanto para poder

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ser consumida esta debe pasar por diversos procesos que no tienen una forma única de ser diseñados.

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CH E R DE mediante el cual se eliminan una serie de sustancias y química y biológica, El tratamiento de potabilización del agua es el proceso de naturaleza físico-

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 esté 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 a tratar.

Por otra parte existen estados que a pesar de tener grandes fuentes de agua dulce en comparación a los demás, no son aprovechadas para ayudar a la resolución de abastecimiento de agua a sus habitantes como es el caso del lago de Maracaibo, que si bien, no es la solución total al problema de escasez de agua potable este podría ser de gran ayuda para su disminución.

Con el propósito de disminuir el problema de desabastecimiento de agua en la ciudad de Maracaibo se pretende diseñar una planta potabilizadora utilizando el lago de Maracaibo como fuente de abastecimiento el cual estará compuesto

por estudios sistemáticos que arrojan características físicas, químicas y bacteriológicas del agua analizada, partiendo de dichas características se busca obtener el diseño mas favorable para esta fuente de agua con ayuda del programa Toray.ds, cuyo propósito es el diseño de plantas potabilizadora. El diseño de la planta potabilizadora va estratégicamente complementado con un estudio de factibilidad económica para analizar la magnitud de los costos para un buen aprovechamiento del agua del lago como fuente de abastecimiento para el estado Zulia

El trabajo está estructurado en cuatro capítulos. El primer capítulo contiene

OS D A diseño, en el capitulo dos se encuentran citadas las normas, reglamentos, RV E S E fueron revisados. El capitulo tres guías y todos los aspectos teóricosR que S O C explica la metodología, es H decir las actividades que se realizaron de forma E ER concatenada.D Finalmente el capitulo cuatro presenta el diseño de la planta, con los objetivos planteados para el diseño de la planta y la justificación de este

la salida del programa utilizado y su respectivo análisis económico detallado

El diseño de la planta potabilizadora producto de este trabajo cumple con las expectativas planteadas al inicio y se constituye como una nueva y poderosa herramienta en la construcción de plantas para pequeñas poblaciones y el aprovechamiento al máximo de todas las fuentes de agua que se tiene a disposición. A la vez la experiencia positiva en el desarrollo del mismo alienta a llevar a cabo procesos similares ya que el proyecto puede servir como base en el diseño de otras plantas tomando en cuenta también a grandes poblaciones y tendría así, un mayor aporte en la disminución del problema de desabastecimiento de agua.

 

CAPITULO I

El PROBLEMA

1.

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

El agua es fundamental para todas las formas de vidas conocidas sobre el planeta tierra, como los humanos que consumimos agua potable; Cubre el 71% de la superficie terrestre, ya que se localiza principalmente en los océanos

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donde se concentra el 96,5% del agua total, los depósitos subterráneos

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(acuíferos), y el restante 0,04% se reparte en orden decreciente entre lagos, la

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humedad del suelo, atmósfera, embalses, ríos y seres vivos.

El vital

CH E R DE es un bien liquido,

indispensable para el desarrollo de toda

civilización, ya que posibilita la expansión demográfica y los progresos de la producción que van desde la agricultura hasta la electrónica

El agua apta para el consumo humano posee características esenciales que hacen que esta sea considerada potable, (inolora, inodora, e insípida). Para lograr este tipo de características hay que recurrir a procesos físico-químicos. Estas propiedades no son posibles encontrarlas en la naturaleza, debido a que no existe tal cosa como agua pura natural, por lo que hay que recurrir a plantas potabilizadoras con la finalidad de que sea apta para el consumo humano

Venezuela está conformada por tres vertientes hidrográficas: la del Mar Caribe, la del Océano Atlántico y la del Lago de Valencia, las cuales forman una cuenca endorreica. La principal es la del Caribe debido a que abarca 4.208 Km. de costas de este a oeste.

A pesar de su hidrografía, el país padece una gran cantidad de problemas con el suministro de agua potable, posee un amplio nivel en el consumo de

agua ya que se consume diariamente de 250 a 350 litros por persona dependiendo del clima y la ocupación. La disponibilidad de agua en Venezuela, está constituida por el balance entre las entradas representadas por la precipitación y los aportes laterales provenientes de Colombia, y las salidas representadas por las pérdidas de evaporación, evapotranspiración y flujos transfronterizos hacia Brasil y Guyana.

En el occidente del país, específicamente en el estado Zulia, se encuentra la cuenca del lago de Maracaibo que es una fuente importante de agua para la región debido a que beneficia a buena parte de sus habitantes,

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En la ciudad de Maracaibo se ha hecho evidente el gran desabastecimiento

CH E R E la cuenca del potabilizadoraDen

de agua potable , por esto se pretende realizar un proyecto de una planta lago de Maracaibo, para abastecer las

necesidades de agua potable de poblaciones ubicadas en la cuenca del referido lago debido a que consumir agua no potable puede producir infecciones bacterianas, virales o por hongos, así como también resequedad en la piel, de modo que, la investigación se enfocará en la creación de un proyecto para una planta de potabilización donde se tratará el agua hasta que esté en condiciones adecuadas para el consumo humano, con el fin de proporcionar un aporte al bienestar de la sociedad marabina evitando la manifestación de ciertas patologías que pongan en riesgo su salud, por sustancias o microorganismos que puedan perjudicar a la comunidad.

Anteriormente en Maracaibo ha habido numerosos

problemas con el

abastecimiento de agua a los habitantes, ya que la planta existente no es capaz de surtir a toda la población, así mismo deficiencias en la red de acueductos contribuyen a acentuar la escasez de agua en la ciudad

1.2. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN.

1.2.1Objetivo General.

Estudiar la factibilidad del diseño de una planta potabilizadora de agua para pequeñas poblaciones ubicada en la cuenca del lago de Maracaibo 1.2.2 Objetivo Especifico

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-Determinar la Caracterización del agua del lago de Maracaibo en la línea

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costera de la parroquia Coquivacoa

CH E R E Dcaracterísticas - Comparar las obtenidas

del agua del lago de Maracaibo y las

normas de calidad de agua potable de la gaceta oficial

-Diseñar una planta potabilizadora, considerando al Lago de Maracaibo como fuente de abastecimiento

-Elaborar un análisis de factibilidad económica del diseño de la planta potabilizadora

1.3.

JUSTIFICACIÓN.

Maracaibo padece de una marcada escasez de agua debido al mal funcionamiento y mantenimiento de la única planta potabilizadora que abastece a la población (planta c), problema que por ningún motivo es justificado ya que en el país hay un alto porcentaje de agua en relación a la población existente

El Lago de Maracaibo, siendo así un recurso que a simple vista podría aportar una oportunidad para servir como fuente de abastecimiento para

pequeñas localidades, lo cual ayudaría a reducir el problema de escasez de agua

Considerando la problemática expuesta, y cercanía de una potencial fuente de abastecimiento de agua como es el Lago de Maracaibo, se plantea la alternativa del aprovechamiento de las aguas para hacerlas aptas para el consumo humano mediante una planta potabilizadora, buscando siempre el máximo aprovechamiento de las oportunidades existentes

1.4 DELIMITACION.

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SE E R S de una planta potabilizadora de agua La investigación se limita alO Diseño H C E para el lago de Maracaibo, y satisfacer las necesidades de un conjunto DER residencial en específico

La investigación se encuentra delimitada temporalmente entre los meses de febrero del 2010 y noviembre del 2010, dentro del ámbito espacial en un sector del lago de Maracaibo ubicado en la parroquia Coquivacoca, que forman parte del Estado Zulia

En relación a la delimitación científica la investigación que será desarrollada permitirá descubrir si es factible la construcción de una planta potabilizadora de agua que logre abastecer satisfactoriamente las necesidades de un conjunto residencial en la Parroquia coquivacoa en la ciudad de Maracaibo, Estados. Zulia

CAPITULO II

MARCO TEORICO

2.1 ANTECEDENTES CUPIDO M., MAUVIL D., CALDERA L. “Evaluación del Acondicionamiento del Sistema de Tratamiento de Agua Potable Sector La Rosita”. Trabajo especial de grado. Facultad de Ingeniería, Escuela de Química. Universidad del Zulia, 2004.

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En esta investigación se realizó un estudio para buscar fuentes de

CH E R E diseño de lasD unidades de operación necesarias para mejorar el tratamiento de abastecimiento de calidad apta para el consumo humano, así como también el

agua cruda, ya que la fuente de abastecimiento que recibía agua de un campo de pozos, presentaba problemas debido a altas concentraciones de hierro y cloruros, además baja eficiencia de planta de tratamiento. Se analizaron parámetros físicos-químicos como color, turbiedad, hierro total, sólidos disueltos, conductividad, pH y cloruros, para la determinación de la calidad de las fuentes de abastecimiento. Se logró determinar que ninguna de las fuentes que alimentaban la planta cumplía con las normas sanitarias para agua potable ya que las concentraciones de cloruros oscilaban entre 3980 y 1250 mg/l. En cuanto a las unidades de operación, se realizaron los diseños de acuerdo a los requerimientos de la planta, ayudando a mejorar el proceso de potabilización del agua.

HERNANDEZ A., RODRIGUEZ M. “Estudio de la Calidad del Agua Distribuida por Planta “C” a la ciudad de Maracaibo”. Trabajo especial de grado. Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Química. Universidad del Zulia, 2000.

Se realizó un estudio en la planta “C”, para cuatro de los alimentadores principales, los de mayor longitud y los que distribuyen mayor cantidad de agua

a la ciudad de Maracaibo. A lo largo de estos alimentadores se fijaron los puntos de muestreo, donde se analizaron cloro residual, pH, color, turbiedad. Adicionalmente se realizaron análisis bacteriológicos para detectar coliformes fecales cuando la concentración de cloro era inferior a 0,3 ppm. Se realizaron nueve muestreos para cada alimentador, obteniendo como resultado que el cloro va disminuyendo a medida que el agua avanza en el sistema de distribución y la acción desinfectante del cloro se ve favorecida a valores de pH