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Planta Potabilizadora Durazno y Treinta y Tres

Agua | Estudios, Proyectos y Obras

Antecedentes 
Entre los años 2007 -2008 se ejecuta el Plan Director de Abastecimiento de Agua Potable para 14 localidades del interior del Uruguay cuya población supere los 20000 habitantes. Utilizando una metodología multicriterio para la priorización de inversiones, a través de la consideración de factores técnicos, económicos, ambientales y sociales se identificaron y priorizaron las principales obras a realizarse en el interior del país en lo que se refiere a la infraestructura de agua potable. El horizonte de planificación consistió en el  año 2035.
 

(Creciente del 2007, la flecha indica la ubicación de la actual usina de Durazno)

Ubicación
Una de las obras identificadas como de primera necesidad fue en la Construcción de una Planta Potabilizadora Nueva para la demanda final del período de estudio (año 2035) en un predio elevado, ubicado a unos 1,500m hacia el sureste de la actual implantación, sustituyendo la que actualmente provee agua potable a la ciudad, de manera de tener mayor seguridad operativa frente a eventos extremos de crecidas del Río Yí.  La actual planta de agua potable ha sufrido las reiteradas crecientes del rio Yi, siendo la acaecida en el año 2007 la peor.

Desarrollo del anteproyecto 
Durante los años 2011 a 2013 la Gerencia de Agua Potable del la OSE desarrollo el anteproyecto de la Planta de Agua de Durazno que permitiría finalmente realizar el proceso licitatorio que culminaría con la contratación de la empresa Constructora que actualmente ejecuta la obra. 

Para la realización del proyecto se seleccionó un predio suficientemente elevado de forma que la creciente centenaria no lo alcanzase. También se buscó un predio cuyas vías de acceso pudieran mantenerse activas aún en situación de creciente.

Características y consideraciones generales 
Al realizar el anteproyecto de esta nueva planta de agua potable (PAP) se tienen en cuenta los criterios cada vez más exigentes respecto a la calidad del agua potable y la presencia en el agua bruta de compuestos orgánicos y componentes biológicos que requieren tratamientos avanzados. Es así que esta planta pasa a ser la primera que se concibe desde sus inicios con filtros de carbón activado y con una línea de tratamiento de los efluentes del proceso de potabilización. 
Caudal de diseño: 700 m3/hora.
 
 
Componentes de la planta potabilizadora
• Mezcla rápida on line
• Floculadores mecánicos
• Floculadores hidráulicos
• Sedimentadores de alta tasa
• Filtros bicapa de arena – antracita
• Filtros de carbón granular
• Cámara de contacto de cloro y depósito de agua filtrada
• Sala de bombas elevadoras
• Instalaciones para almacenamiento, preparación y dosificación de productos químicos
• Línea de tratamiento de efluentes, compuesta por:
• Tanque pulmón de lodos de proceso
• Espesador de lodos
• Unidad de deshidratación

Plazo previsto de ejecución de las obras 
El proceso licitatorio comienza a finales del año 2013. La empresa CIEMSA S.A finalmente firma el contrato con OSE para la ejecución de la totalidad de las obras. El plazo de obras es de 540 días calendario a partir de la fecha de inicio. La implantación y replanteo se realiza el 28 de setiembre de 2015 , con 18 meses de Obra la fecha prevista para finalización es el 28 febrero 2017.Los principales componentes de la Obra son:

• Cambio de bombas proveedoras en el emplazamiento de la toma existente
• Construcción de tubería aductora de agua bruta hacia la nueva Planta
• Construcción de las instalaciones de la nueva Planta de agua Potable, sala de bombas elevadoras y depósito de reserva para el Sector Este de la ciudad de Durazno. 
• Construcción de tubería de impulsión hasta el centro de la ciudad e interconexión con la red existente. 
• Construcción de las nuevas oficinas del área Técnica de Durazno.
 

(Predio de la planta en Noviembre del 2015)

Monto estimado de la inversión
El monto asignado a la obra incluyendo un 10 % de imprevistos, impuestos, leyes sociales y los distintos ajustes paramétricos producto de las variaciones de cotización de la monedas de pago asciende a U$S 15.102.876,25

Descripción de unidades de tratamiento 

(Tubería de agua bruta al ingreso a la planta, Mayo 2016)

Aplicación de ppqq
En el tratamiento se prevé aplicar los siguientes productos químicos:

En el agua bruta: 
• carbón activado en polvo.
• soda en escamas/soda líquida (pre-alcalinizante)
• sulfato de aluminio técnico o líquido, o policloruro de aluminio (coagulante)
• polielectrolito (ayudante de floculación)

En el agua sedimentada: 
• cloro (oxidante)

En el agua tratada:
• soda cáustica (corrección de PH)
• cloro (desinfectante)

En el lodo:
• polielectrolito (ayudante de deshidratado)

Floculación
Cada floculador mecánico tiene un volumen útil de 21,6 m3, con una sección horizontal cuadrada de 2,6 m de lado y 3,2  de altura útil, por lo que resulta un tiempo de retención de 5,6 minutos en esta unidad para el caudal de 700 m3/h de proyecto. Cada floculador mecánico será provisto de una turbina axial de eje vertical y dispositivo antivórtice. La turbina será accionada por un motor eléctrico de potencia 125 Nm/s para lograr un gradiente máximo de de 55s-1 en esta etapa de la floculación, estos motores serán provistos de variadores de frecuencia que permitirán disminuir la velocidad de rotación de las turbinas hasta en un 60%.

En cada uno de los tres trenes de floculación, aguas abajo de cada floculador mecánico se tiene un floculador hidráulico de chicanas de flujo vertical. Cada floculador hidráulico tendrá un área útil de 24,5 m2  y una profundidad de  3,20 m por lo que resulta un tiempo de retención hidráulica de 20 minutos para el caudal de diseño de 700 m3/h. Cada tren de floculación posee 3 tramos definidos cuyos respectivos  gradientes hidráulicos se han calculado en  37,  31  y   27 s -1.

Sedimentación
A los efectos de la remoción de los flóculos sedimentables formados en la operación anterior, se construyen tres (3) unidades de decantación de alta tasa de flujo vertical, que se disponen de manera de alimentar cada unidad desde la respectiva celda final de floculación, mediante compuerta de ingreso. 

Cada unidad de sedimentación tiene las siguientes dimensiones:

• Largo = 12.0 m,
• Ancho = 6.00 m,
• Profundidad útil = 5.50 m

Filtros bicapa
La planta posee seis filtros en paralelo, cuyas dimensiones son 2 m de ancho por 4.50 m de largo (área de filtración 9 m2  por filtro) y una profundidad total de 4.75 m. Los filtros proyectados son del tipo de lecho mixto con un manto de antracita de 0,50 m apoyado sobre un manto de arena de 0,30 m. Se operarán a tasa declinante  y el lavado se realizará por contralavado con agua y aire mediante un equipo de bombeo y un soplante respectivamente. El falso fondo de los mismos se materializará con unidades Leopold especiales para el lavado de agua y aire.

Filtros de carbón activado granular 
A continuación de cada uno de los filtros bicapa se tiene conectado en serie un filtro de carbón activado granular cuya sección horizontal de 2 m de ancho por 5.00 m de largo (área de filtración 10 m2  por filtro) y una profundidad total de 4.80 m. El total de filtros será seis.
Los filtros proyectados poseerán 1.60 m de manto de Carbón activado Granular apoyado sobre un manto de grava de 0,15 m. Se operarán a tasa declinante  y el lavado se realizará por contralavado con agua y aire mediante la misma instalación de bombeo y soplantes que los anteriores filtros.

Depósito de agua clara
Al depósito de agua clara se le ha dado la función de almacenamiento de agua tratada y simultáneamente tanque de contacto de cloro. Dado que la capacidad de producción es de unos 700m3/h, el volumen del depósito permite un tiempo de contacto de unos 30 min aproximadamente.
 
La unidad ha sido divida en 4 compartimentos de forma de poder lavar cualquiera de ellos sin necesidad de sacar la usina de servicio. En ese caso disminuirá en algo el tiempo de contacto pero es posible el funcionamiento.ratamiento del lodo (efluentes de proceso)
Debido a consideraciones ambientales y normativas en cuanto a la calidad de líquidos vertidos a cursos de agua, es necesario proceder al tratamiento de los lodos generados en el proceso de potabilización del agua. 

La producción de lodos considerada (como masa de sólidos secos) se estima en 1250 Kg SS/d). Se supuso en primer lugar que parte del volumen sería necesariamente destinado a un tanque pulmón o ecualizador, capaz de absorber las descargas de filtros y de sedimentadores. 

El pasaje del lodo homogeneizado desde el tanque pulmón al sedimentador será ejecutado mediante una bomba, a flujo constante durante las 24 horas del día hacia un sedimentador de lodos. El lodo sedimentado será conducido, también por bombeo hacia un espesador de lodos.l

El espesador se trata de una unidad circular de un diámetro interior de 11.6m y una profundidad de 5.0m, dotada de canaletas colectoras en todo su perímetro, y un mezclador con puente barredor para el adensamiento del lodo. Recibirá el lodo pre-sedimentado de la unidad descrita, a razón de 112m3 durante su operación diaria. 

La salida del lodo espesado se realiza desde el fondo de la unidad, donde existirá un compartimiento hueco similar a un tronco de cono, atravesado en su centro por la tubería de ingreso de lodo (similar un toroide de sección trapezoidal). Una tubería de FD Ø100mm que será la aspiración de las bombas peristálticas hacia la centrifuga quien secará los lodos volcando los mismos en una volqueta para ser luego conducidos a la disposición final.
 
(Tanque pulmón y sedimentador de lodos, Mayo 2016) (Espesador de lodos, Mayo 2016)
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