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Vol. XLV, N° 2, Agosto-Diciembre, 2005 127 Calidad y corrosión en aguas de las plantas de tratamiento Angostura y Guri del Estado Bolívar, Venezuela. BOLETÍN DE MALARIOLOGÍA Y SALUD AMBIENTAL Vol. XLV, Nº 2, Agosto-Diciembre, 2005 Víctor Mora Arellano 1* , Jorge Cedeño 2 & Andreína García 3 La presente investigación tuvo como propósito: determinar índices de calidad, caracterizar físicoquímicamente y bacteriológicamente y determinar índices de tendencias corrosivas (Langelier, Ryznar, Puckorius, Saturación y Tasa Singley) en muestras de aguas crudas y tratadas de los ríos Orinoco y Caroní, en las plantas de potabilización Angostura y Guri y de la red de distribución para los sectores: Las Flores, Medina Angarita, Paseo Gaspari, y Negro Primero de Ciudad Bolívar. La investigación fue de corte transversal, descriptivo y analítico. Las diferentes muestras de aguas analizadas presentan pH < 5, otros parámetros fisicoquímicos se encuentran por debajo de los valores de acuerdo a la norma vigente, se detectan coliformes totales en las muestras de aguas y los índices y tasa de corrosión reflejan una alta tendencia corrosiva. Se concluye que los índices de calidad de las aguas crudas son inadecuados. Se recomienda la caracterización fisicoquímica y bacteriológica para estanques de almacenamiento, redes de distribución para sectores residenciales, comerciales e industriales. Palabras claves: planta de tratamiento, caracterización de aguas, indice de calidad, corrosión. 1 Escuela Ciencias de la Salud. UDO, estado Bolívar. 2 Escuela Ingeniería y Ciencias Aplicadas. UDO, estado Anzoategui 3 Laboratorio Centro de Geociencias. UDO, estado Bolívar. *Autor de Correspondencia: [email protected] INTRODUCCION Los recursos hídricos tienen gran importancia para el desarrollo sustentable de la humanidad, aspecto que ha sido apoyado en la Conferencia Internacional sobre Agua y Medio Ambiente y por la Conferencia de Naciones Unidas sobre Medio Ambiente y Desarrollo (W.M.O., 1992; U.N., 1992), considerando que la evaluación de la cantidad y calidad del agua disponible es un prerrequisito necesario para el desarrollo y administración del recurso hídrico usado por la población, agricultura, industria o la producción de energía (U.N., 1977). Pese a los esfuerzos realizados sobre el tema en los últimos años se ha observado un deterioro en las capacidades de evaluación de los parámetros fisicoquímicos y bacteriológicos de los recursos hídricos. Conocer la calidad de las aguas para consumo humano, radica en el hecho de reducir la tasa de mortalidad infantil y la mayoría de los contagios de epidemias clásicas en los paises subdesarrollados, metas alcanzadas en algunas ciudades latinoamericanas, aunque persisten zonas rurales con deficiente cloración, presencia de microrganismos cloro resistentes, ausencia de vigilancia y control analítico de laboratorio, parasitosis y otros. En lo que respecta a Venezuela, la Constitución Bolivariana de Venezuela en su Artículo 83 establece que la Salud es un derecho social fundamental, obligación del Estado que lo garantizará como parte del derecho a la vida y en el Artículo 84, se garantiza la salud como un derecho social fundamental, y a la prevención de enfermedades (Gaceta Oficial, 2000) Es por ello que el Artículo 6 de la ley Orgánica para Prestación de los Servicios de Agua Potable y Saneamiento garantiza la entrega de agua a los usuarios para su consumo mediante la utilización de tuberías,

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Vol. XLV, N° 2, Agosto-Diciembre, 2005

V. Mora et al

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Calidad y corrosión en aguas de las plantas de tratamiento Angostura yGuri del Estado Bolívar, Venezuela.

BOLETÍNDE MALARIOLOGÍAY SALUD AMBIENTALVol. XLV, Nº 2, Agosto-Diciembre, 2005

Víctor Mora Arellano 1*, Jorge Cedeño 2 & Andreína García 3

La presente investigación tuvo como propósito: determinar índices de calidad, caracterizarfísicoquímicamente y bacteriológicamente y determinar índices de tendencias corrosivas (Langelier,Ryznar, Puckorius, Saturación y Tasa Singley) en muestras de aguas crudas y tratadas de los ríosOrinoco y Caroní, en las plantas de potabilización Angostura y Guri y de la red de distribución para lossectores: Las Flores, Medina Angarita, Paseo Gaspari, y Negro Primero de Ciudad Bolívar. La investigaciónfue de corte transversal, descriptivo y analítico. Las diferentes muestras de aguas analizadas presentanpH < 5, otros parámetros fisicoquímicos se encuentran por debajo de los valores de acuerdo a la normavigente, se detectan coliformes totales en las muestras de aguas y los índices y tasa de corrosiónreflejan una alta tendencia corrosiva. Se concluye que los índices de calidad de las aguas crudas soninadecuados. Se recomienda la caracterización fisicoquímica y bacteriológica para estanques dealmacenamiento, redes de distribución para sectores residenciales, comerciales e industriales.

Palabras claves: planta de tratamiento, caracterización de aguas, indice de calidad, corrosión.

1 Escuela Ciencias de la Salud. UDO, estado Bolívar.2 Escuela Ingeniería y Ciencias Aplicadas. UDO, estadoAnzoategui3 Laboratorio Centro de Geociencias. UDO, estado Bolívar.*Autor de Correspondencia: [email protected]

INTRODUCCION

Los recursos hídricos tienen gran importanciapara el desarrollo sustentable de la humanidad, aspectoque ha sido apoyado en la Conferencia Internacionalsobre Agua y Medio Ambiente y por la Conferencia deNaciones Unidas sobre Medio Ambiente y Desarrollo(W.M.O., 1992; U.N., 1992), considerando que laevaluación de la cantidad y calidad del agua disponiblees un prerrequisito necesario para el desarrollo yadministración del recurso hídrico usado por lapoblación, agricultura, industria o la producción deenergía (U.N., 1977).

Pese a los esfuerzos realizados sobre el tema enlos últimos años se ha observado un deterioro en lascapacidades de evaluación de los parámetros

fisicoquímicos y bacteriológicos de los recursoshídricos. Conocer la calidad de las aguas para consumohumano, radica en el hecho de reducir la tasa demortalidad infantil y la mayoría de los contagios deepidemias clásicas en los paises subdesarrollados,metas alcanzadas en algunas ciudadeslatinoamericanas, aunque persisten zonas rurales condeficiente cloración, presencia de microrganismos clororesistentes, ausencia de vigilancia y control analíticode laboratorio, parasitosis y otros.

En lo que respecta a Venezuela, la ConstituciónBolivariana de Venezuela en su Artículo 83 estableceque la Salud es un derecho social fundamental,obligación del Estado que lo garantizará como parte delderecho a la vida y en el Artículo 84, se garantiza lasalud como un derecho social fundamental, y a laprevención de enfermedades (Gaceta Oficial, 2000)

Es por ello que el Artículo 6 de la ley Orgánicapara Prestación de los Servicios de Agua Potable ySaneamiento garantiza la entrega de agua a los usuariospara su consumo mediante la utilización de tuberías,

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conexión, medición, procesos asociados de captación,conducción, almacenamiento y potabilización (GacetaOficial, 2001).

Igualmente hay que considerar otros aspectosimportantes en relación a la cobertura de agua comoson, por ejemplo: Los de calidad de agua, donde elMARN (2000), presentó informe para los sistemasregionales del centro constituído por el embalse Pao –Cachinche y la planta de tratamiento Alejo Zuloaga; elembalse Pao – La Balsa y la planta de tratamiento LucioBaldó Soules en el Estado Carabobo. En el diseño yaplicación de sistemas de Gestión Ambiental yFinanciero del tratamiento de agua, se encuentra eltrabajo para la planta de tratamiento en el bajoGuarapiche de la Empresa Monagas C.A. realizado porContreras et al. (2004) y para estudios de los índicesde tendencias de corrosión e incrustación en planta detratamiento se reporta el trabajo de la planta Angosturade Ciudad Bolívar Estado Bolívar realizado por Cedeño(2005).

Por lo anteriormente descrito y debido a que elMinisterio de Sanidad y Desarrollo Social ha reportadopara el Estado Bolívar estadisticas significativas demorbilidad entre los años 2000 y 2004 relacionadas conenfermedades hidricas tales como amibiasis, diarreas,hepatitis aguda tipo (a) e intoxicación alimentaria, elpresente trabajo tiene como objetivo general determinarla calidad y corrosión en aguas de las plantas detratamiento Angostura y Guri del Estado Bolívar, paralo cual se describen los siguientes objetivos especificos:1. Determinar los índices de calidad (ICA) de muestras

de aguas crudas provenientes de los ríos Orinoco yCaroní.

2. Caracterizar físicoquímica y bacteriológicamentemuestras de agua cruda y tratada de las plantas depotabilización Angostura y Guri y de la red dedistribución para los sectores: Las Flores, PaseoGaspari, Medina Angarita y Negro Primero de CiudadBolívar, Estado Bolívar.

3. Determinar los índices de tendencias corrosivas delas aguas crudas y tratadas de plantas Angostura yGuri y aguas de la red de distribución de los sectoresmencionados a través del programa “Corrosivity andDeposition Index” (CORSCNEF).

MATERIALES Y MÉTODOS

La investigación realizada es del tipo descriptivode corte transversal y analítico, de tal manera, que elestudio permitió conocer los valores actuales de los

índices de calidad de aguas de los ríos Orinoco y Caroní;los parámetros fisicoquímicos y bacteriológicos deaguas crudas y tratadas en plantas Angostura y Guri.Planta Angostura capta agua superficial del río Orinocoy forma parte del complejo hidráulico del MunicipioHeres con una capacidad operativa del 20 %, bombeadomediante una red de distribución de agua a los sectores:Perú, La Sabanita, y Central Caja de Agua, se encuentraubicada en el sector Perro Seco entre las coordenadasU.T.M.: Norte 900.000. Este: 438.000 (MINFRA, 2000).La Planta Gurí, capta agua superficial del río Caroní enel Municipio Raúl Leoni, se encuentra ubicada entrelas coordenadas U.T.M.: Norte 850.000. Este 500.000.(CVG - EDELCA, 2004).

La muestra de estudio estuvo conformada porlos sectores Las Flores, Paseo Gaspari, Medina Angaritay Negro Primero debido a facilidad de acceso ycorrespondiente a un 30% de la población servida de101.400 habitantes. La investigación se realizó en ellapso de 12 semanas durante los meses Enero a Marzode 2004, tomando dos muestras semanales por puntoseleccionado. El desarrollo del trabajo siguió lassiguientes etapas:1. Se procedió a la toma de muestras de aguas en las

siguientes áreas: Agua cruda río Orinoco y tratada(entrada y salida de planta Angostura), con lossectores: Las Flores y Paseo Gaspari. Agua cruda ríoCaroní y tratada (entrada y salida de Planta Guri) conlos sectores: Medina Angarita y Negro Primero.

2. Para el equipo de muestreo se usaron frascos devidrio esterilizados de 500 ml, en los puntos decaptación se dejó fluir el agua por 5 minutostomándose un total de 144 muestras de aguas, lascuales fueron analizadas fisicoquímica ybacteriológicamente en el laboratorio del Centro deGeociencias Núcleo Bolívar. UDO.

3. En el procedimiento analítico se tomó la prevenciónde la tolerancia de tiempo entre captación y entregaal laboratorio, máximo de 6 y 12 horas para aguascrudas y tratadas, descartándose las muestras quesobrepasaron los límites de tiempos mencionados.

4. Para la determinación de los parámetros fisicoquímicosde muestras de aguas se usó el espectrofotómetroPerkin Elmer modelo 3110, equipado con susrespectivos accesorios. Los coliformes totales fuerondeterminados mediante la técnica de fermentaciónen tubos múltiples (Clesceri et al., 1995).

5. Los parámetros de temperatura, desviación delequilibrio, oxígeno disuelto, % de saturación,coliformes fecales, PO4

-, NO3-, DBO5 – 20, total de

sólidos, pH y turbidez fueron usados para determinar

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los índices de calidad de agua para las muestras deaguas crudas de los ríos Orinoco y Caroní, y mediantela hoja de Cálculo para ríos según National SanitationFoundation, los resultados fueron comparados conlos rangos: < 25 = pésima, 25 a 50 = mala, 50 a 70 =media, 70 a 90 = buena, y > 90 = excelente,establecidos por Brown et al. (1970).

6. Los índices de tendencias de corrosión (Langelier,Ryznar, Puckorius, Saturación y Tasa de corrosiónSingley) de las aguas analizadas de la red dedistribución, se realizó a través de la adaptación aVisual Basic para Windows XP del programaCORSCNEF (Lane, 1995).

7. Para obtener información complementaria de losparámetros fisicoquímicos y bacteriológicos demuestras de agua en la red, se procedió a instalarfiltro purificador en el sector Negro Primero, a partirdel cual fueron removidas 12 muestras de lodo parala determinación de los parámetros mencionados. Elfiltro fue donado por Industria MANANTIAL. C.A.Valencia, estado Carabobo.

8. Las evidencias de corrosión en especímenes metálicosfueron obtenidas mediante cámara digital las cualesfueron analizadas mediante comparación visual segúnlo establecido por Herro & Port (1995).

9. La información obtenida fue tabulada y analizadamediante aplicación de programas de MicrosoftOffice.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Índices de calidad en aguas crudas provenientes delos ríos Orinoco y Caroní Estado Bolívar.

La importancia del estudio del índice de calidadde agua (ICA), radica en conocer la apreciación de lanaturaleza fisicoquímica y biológica de esta en relacióncon la calidad natural, resulta fundamental hacer elseguimiento para obtener información relativa a lassustancias que penetran en el medio, en que cantidadesse encuentran, cuales son las fuentes de procedencia,su distribución y medir los efectos de las mismas en elmedio ambiente, y sugerir las medidas que puedenmodificar las entradas, las concentraciones y lastendencias (Kiely, 1999).

El índice de calidad del agua (ICA) obtenidopara el río Orinoco fue de 45, mientras que para lasaguas del río Caroní fue de 48. Los valores de ICAseñalados se encuentran en la escala de 25 a 50(Mitchell M. & Stapp W., 2000), significando que esasaguas crudas sin tratamiento fisicoquímico y

bacteriológico previo no deben ser usadas paraconsumo humano, y que requieren posterior analisispara verificar si el índice de calidad del agua ha variado.De igual manera, se puede determinar cuales son lastendencias de las concentraciones de los diferentesiones metálicos u otros elementos que esten fuera delos límites máximos permitidos en la norma vigente ysus consecuencias, para relacionar causas y efectosposibles producidos por acidificación, turbidez,eutrofización y otros sobre ecosistemas ybiodiversidad (Kiely, 1999).

Parámetros fisicoquímicos y bacteriológicos en aguascrudas provenientes de los ríos Orinoco y Caroní y enaguas tratadas en plantas de potabilizaciónAngostura y Guri, estado Bolívar.

En la Tabla I se presentan resultados de losparámetros fisicoquímicos y bacteriológicos demuestras de aguas de los ríos Orinoco y Caroní conentrada y salida a plantas Angostura y Gurí, y para lossectores: Las Flores, Paseo Gaspari, Medina Angaritay Negro Primero. Los valores 22 a 24,75 °Ccorrespondientes a temperatura para muestras de aguasde los diferentes sectores estudiados, se encuentranpor debajo del valor 25 °C, que es el valor deseablesegún las normas (Gaceta Oficial, 1998). En el caso deagua cruda del río Orinoco 23 °C es ligeramente calientecon respecto a lo reportado en el río Caroní 22,25 °C.Diferencias significativas en grados de temperaturaprovoca alteraciones en la demanda de oxígeno y puedetener influencia sobre la vida acuática (Kiely, 1999).

En las aguas del río Orinoco y las del río Caroní,la conductividad pudiera usarse para establecer el gradode mineralización presente o para evaluar los efectosde la concentración total de iones en el equilibrioquímico y los índices de tendencias corrosivas. En laTabla I se señalan los valores de conductividad eléctricaen el rango 12 a 647 (µS/cm) para los diferentes sectoresestudiados, los valores señalados pueden explicarsepor la disociación de compuestos inorgánicos dadoque los compuestos orgánicos se disocian poco(WCCC, 1968).

Los valores de sólidos totales 250,25 y 170,5mg/L, a la entrada de las plantas Angostura y Guri,cambian mediante la potabilización al registrarse 12,42y 22,63 mg/L a la salida, respectivamente. Para lossectores las Flores, Paseo Gaspari, Medina Angarita yNegro Primero los sólidos totales son 349,3 y 362,5 mg/L y 192,7 y 280,29 mg/L los cuales pudieran asociarse a

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procesos físicos, químicos y bacteriológicos en la red.No obstante, los valores reportados en la Tabla I seencuentran por debajo de 600 mg/L de sólidos totalesdeseables aceptados por las Normas Sanitarias deCalidad del Agua Potable Decreto MSAS N° SG-018-98(Gaceta Oficial, 1998).

Los valores de pH 6,9 y 6,49 para agua cruda enlas plantas Angostura y Guri, se encuentran cercanosal valor de pH 6,5 deseable para la calidad de agua. Porel contrario, los valores de pH 4,50; 4,60; 4,70 y 4,88registrados para las muestras de aguas captadas en lared correspondiente a los sectores Las Flores, Gaspari,Medina Angarita y Negro Primero, están fuera de loestablecido por la norma vigente situación que pudieraasociarse al tratamiento, por lo que a nivel del sistemade distribución puede acelerar procesos de corrosión ya nivel celular afectar el equilibrio de los procesosmetabólicos (Kemmer & McCallion, 1998).

Los valores de hierro 0,16 y 0,23 mg/L para lasmuestras de aguas crudas provenientes de los ríosOrinoco y Caroní, están cercanos al valor de 0,3 mg/L,el máximo fijado por los estándares para agua potable,presentándose ligeros incrementos de 0,85; 1,29 y 1,08mg/L de Hierro para los sectores Las Flores, MedinaAngarita y Negro Primero, explicados esos incrementoscomo corrosión de la red (Kemmer & McCallion, 1998).

Muestras de aguas crudas y tratadas del ríoOrinoco en planta Angostura presentan promedios dealcalinidad 9,0 y 2,25 mg/L como CaCO3.Comportamiento similar es observado para muestrasde aguas crudas y tratadas del río Caroní en planta Guricon 7,50 y 2,00 mg/L como CaCO3. Para los sectores:Las Flores y Paseo Gaspari que presentan 7,25 y 9,00mg/L como CaCO3 y Medina Angarita y Negro Primerocon 7,75 y 4,50 mg/L como CaCO3, son resultados quese encuentran por debajo de los valores deseables de250 mg/L como CaCO3 de acuerdo a lo descrito porClesceri et al (1995). A la entrada y salida de plantaAngostura los valores de alcalinidad total son 9,0 y2,25 mg/L como CaCO3 con pH de 6,9 y 4,99 y losvalores a la entrada y salida de planta Gurí son 7,50 y2,00 mg/L como CaCO3 de alcalinidad, con pH de 6,49 y7,48, respectivamente. Para aguas con pH ácidos lasconcentraciones de carbonato suelen ser bajas (Kiely,1999).

La dureza de magnesio de un aguaaproximadamente es 1/3 parte de la dureza total,correspondiendo 2/3 partes restantes de dureza de

calcio. Los valores reportados 0,89 y 0,41 mg/L de Mg,así como 1,48 y 2,79 mg/L de Mg, para muestras deaguas crudas y tratadas para entrada y salida de plantasAngostura y Guri, comparativamente son valoresmenores a 30 mg/L de Mg para la condición deseablede acuerdo a las Normas Sanitarias de Calidad del AguaPotable Decreto MSAS N° SG-018-98 (Gaceta Oficial,1998).

Se reportan valores 0,96 y 2,44 mg/L de calciopara muestras de aguas crudas y 0,76 y 5,07 mg/L paraaguas tratadas en planta Angostura y Guri. Los valoresde calcio encontrados para muestras de aguas de losdiferentes sectores estudiados están muy por debajode 75 mg/L de Ca según norma vigente.

La dureza total 6,1 mg/L como CaCO3 registradaen muestras de agua a entrada de planta Angostura, ylos valores para el sistema de distribución de los sectorLas Flores y Paseo Gaspari con 7,2 mg/L y 1,9 mg/L dedureza total son menores a los encontrados en muestrasde aguas a la entrada y salida de planta Guri con 12,2mg/L y 24,1 mg/L. Los sectores Medina Angarita y NegroPrimero presentan 3,6 mg/L y 2,1 mg/L respectivamentecomo CaCO3. Estos valores están por debajo de 250mg/L de dureza según Normas Sanitarias de Calidaddel Agua Potable Decreto MSAS N° SG-018-98 (GacetaOficial, 1998).

Para muestras de aguas captadas en los ríosOrinoco y Caroní a la entrada a planta Angostura yGuri, se reportan valores 12,30 y 5,00 mg/L del ión cloruroy para muestras de aguas a la salida de las plantas sereportan los valores 19 y 35,90 mg/L y para los sectores:Las Flores, Gaspari, Medina Angarita y Negro Primerose reportan 18; 25,30; 27,80 y 25,60 mg/Lrespectivamente, los cuales son valores que están pordebajo de 250 mg/L de cloruro como valor máximopermitido según Normas Sanitarias de Calidad del AguaPotable Decreto MSAS N° SG-018-98 (Gaceta Oficial,1998).

Los valores de sulfato encontrados en lasmuestras de aguas crudas, a las entradas de las plantasAngostura y Guri, son 55,16 y 37,90 mg/L; y paramuestras de agua a la salida de las mismas se reportan19,83 y 50,30 mg/L. Agua de la red de los sectores lasFlores, Paseo Gaspari, Medina Angarita y Negro Primerocontienen 22; 21,08; 40,10 y 38,70 mg/L de sulfato, loscuales están por debajo de 300 mg/L de sulfato deacuerdo a Normas Sanitarias de Calidad del AguaPotable Decreto MSAS N° SG-018-98 (Gaceta Oficial,

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1998). Las aguas tratadas del río Caroní presentan mayorconcentración de sulfato con respecto a las aguastratadas del río Orinoco, debido a la falta de cal o cal –aluminato o de la oxidación de minerales sulfurosos(Kemmer & McCallion, 1998).

Se reportan valores promedios de oxígenodisuelto 4,13; 4,12; 5,05 y 5,61 mg/L para aguas a laentrada y salida de las planta Angostura y Guri,respectivamente. En los sectores Las Flores, PaseoGaspari, Medina Angarita y Negro Primero, se registran1,43; 1,65; 0,43 y 1,13 mg/L de oxígeno disuelto. Lasdiferencias en los valores encontrados puede atribuirsea incremento de temperaturas, presión atmosférica,velocidad de oxidación biológica y baja solubilidad deloxígeno en las aguas, lo cual está relacionado con elcomportamiento de los cursos de aguas naturales (Kiely,1999).

Los coliformes totales 135 y 23,5 NMP/100 mL,para muestras de aguas crudas de los ríos Orinoco yCaroní; y en muestras de aguas para los sectores: LasFlores y Paseo Gaspari son 0,01 coliformes totales NMP/100 mL y los sectores Medina Angarita y Negro Primerocon 0,25 y 0,35 coliformes totales NMP/100 mL, significaque la cloración en planta Guri no es 100% eficiente,reflejado por los valores de coliformes totalesencontrados para aguas analizadas.

Índices de tendencias corrosivas o incrustantes enaguas crudas de los ríos Orinoco y Caroní y en aguastratadas en plantas de potabilización Angostura yGuri Estado Bolívar.

En la Tabla II se describen los resultados de losparámetros químicos: Acidez total, CO2 disuelto total,bicarbonato, carbonato, hidróxido y los índices detendencias (Langelier, Ryznar, Puckorius y Saturación)para muestras de aguas provenientes de los ríosOrinoco y Caroní con entrada y salida a las plantasAngostura y Guri y para muestras de agua en la red delos sectores Las Flores, Paseo Gaspari, Medina Angaritay Negro Primero de Ciudad Bolívar.

Muestras de aguas a la entrada de las plantasAngostura y Gurí presentan valores de acidez total de4,84 y 1,06 mg/L como CaCO3, con valores de pH 6,9 y6,49 correspondientes a la entrada de las plantasAngostura y Guri, los cuales pueden asociarse con elCO2 gaseoso libre (Kemmer & McCallion, 1998).

Valores de CO2 disuelto total 2,66 y 4,52 mg/L

como CaCO3 encontrados en muestras de aguas conpH < 5, a las salidas de las plantas de potabilizaciónseñaladas y los valores obtenidos para muestras deaguas de los sectores: Las Flores, Paseo Gaspari,Medina Angarita y Negro Primero de 2,39; 2,19; 1,54 y5,85 mg/L como CaCO3, respectivamente, se deben a laacidez mineral libre y a la acción de sales ácidas o ácidosusados en el proceso de tratamiento químico (Kemmer& McCallion, 1998; Trillos & Marciales, 1998).

Las muestras de aguas a la entrada de las plantasAngostura y Guri presentan valores de bicarbonato1,79 y 1,50 mg/L como CaCO3, los cuales son dos vecesmenores a los valores 5,53 y 3,96 mg/L como CaCO3para los valores obtenidos en muestras de aguas a lassalidas de las plantas señaladas, indicando un aumentode bicarbonato durante tratamiento.

Las diferentes muestras de aguas analizadaspresentan valores para el CO2 disuelto total en el rangode 1,06 a 7,63 mg/L como CaCO3., El contenido de CO2en los cuerpos de agua es un componente normal y sedebe a: Absorción desde el aire, fenómenos biológicosoxidantes de materia orgánica e insuficiencia decarbonatos para neutralizarlo de acuerdo con laecuación:

CO2 + CaCO3 + H2O Ca (HCO3)2 (1)

El CO2, reacciona con agua para formar ácidocarbónico, y se disocia en iones hidrógeno ybicarbonato, siguiendo la reacción al equilibrio en elrango de pH entre 4,4 a 8,2 (Kemmer & McCallion, 1998):

CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3 (2)

Para muestras de aguas crudas de los ríosOrinoco y Caroní los valores de carbonato son 8,19 y2,52 mg/L como CaCO3, y para las muestras de aguas enlos puntos de salida en las plantas referidas los valoresson 2,53 y 5,83 mg/L como CaCO3. En los sectores LasFlores, Paseo Gaspari, Medina Angarita y Negro Primerose observan valores de 3,45; 5,06; 4,88 y 4,76 mg/L comoCaCO3 respectivamente, diferencias que puedenexplicarse por la interferencia de iones extraños,producto de solubilidades debido a temperatura y pH <a 7 de los diferentes complejos inorgánicos presentesen aguas crudas y tratadas (Kemmer & McCallion, 1998).

Los índices de Langelier encontrados, para lasmuestras de aguas crudas y tratadas en plantaAngostura y Guri, van desde –3,5 a –7,9 indicando que

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oxidación densa y oscura causada posiblemente a altasconcentraciones de cloruros y sulfatos, sin exposicióna la luz del metal consumido con mancha de herrumbrecafé (Fe (OH)3) (Herro & Port, 1995).

El producto inicial de la corrosión según Herro& Port (1995) puede escribirse como:

Fe + H2O + ½ O2 Fe (OH)2 (3)

El hidróxido ferroso pasa a hidróxido férrico otriple capa de acuerdo a la reacción:

Fe (OH)2 + ½ H2O + ¼ O2 Fe (OH)3 (4)

Dado que se reportan valores bajos de pH en laTabla I y valores bajos de carbonato en la Tabla II, sepuede inferir que tales resultados impiden la formaciónde incrustaciones protectoras presentándose unatendencia corrosiva (picaduras) en los especímenesencontrados.

Pisigan & Singley (1984) mediante ecuaciónalgebraica relacionan el índice de saturación decarbonato de calcio con el oxígeno disuelto, cloruros,sulfatos, capacidad de amortiguación y el índice desaturación de Langelier, a fin de obtener la tasa decorrosión. Para agua cruda en planta Angostura la tasade corrosión Singley de 261,33 mpa es altamentecorrosiva produciendo niveles altos de desgaste en lastuberías.

Igual situación se presenta en la red para lossectores Paseo Gaspari, Las Flores, Negro Primero y

las aguas provenientes de los ríos Orinoco y Caroníson corrosivas, tal como se evidencia en las muestrasvisuales de especímenes metálicos corroídosencontrados en planta Angostura (Fig. 1).

Para diferentes muestras de aguas analizadas elíndice de Ryznar va desde 11,7 a 20,4, mayores para elíndice 9 de Ryznar, consideradas fuertemente corrosivas(WCCC, 1968). Aguas con índice de Puckorius > a 6,5presentan tendencia a la corrosión, como se evidenciaen la Tabla II para muestras de aguas en planta detratamiento y sectores considerados con valores en elrango de 13,0 a 19,2. Aguas con índice de saturación <a 0,0 se interpretan como aguas insaturadas conrespecto a la calcita, así se confirma en el presenteestudio para las diferentes muestras de aguas al obtenervalores en el rango de -2,07 a -7,84.

Tabla III. Valores promedios de los parámetros fisicoquímicos y bacteriológicos en muestras de lodosremovidos de los filtros purificadores del sector Negro Primero.

Fig. 1. Vista parcial de la sección interna de un equipode bombeo con cuerpo de cabezales fuertementecorroídos, en la planta de tratamiento AngosturaCiudad Bolívar (Cedeño, 2005).

La Fig. 1 constituye la sección interna de unequipo de bombeo, con servicio de 50 años, concabezales de bomba tipo vertical. El equipo presenta

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Medina Angarita con 238,88; 528,48; 725,88 y 1086,1mpa. Tambien es corrosivo el valor 108,36 mpa para lasaguas a la salida de planta Angostura.

Por el contrario, los valores 4,16 y 65,42 mpa,reportados para muestras de aguas a la salida y entradaplanta Guri, se pueden interpretar como aguas con bajosniveles de desgaste y de corrosión en tuberías. Losvalores de las tasas de corrosión para las aguas de lared de ambas plantas pueden relacionarse con loscambios fisicoquímicos y bacteriológicos posibles enlos estanques elevados de almacenamiento yredistribución con escaso mantenimiento, la selecciónde material inadecuado para tuberías y/o la combinaciónerrónea de materiales, produciendo corrosión en la red(Lane, 1995).

Parámetros fisicoquímicos y bacteriológicos enmuestras de lodos removidos de filtro purificadorinstalado en el sector Negro Primero, Ciudad Bolívar,Estado Bolívar.

De acuerdo a la caracterización físicoquímica ybacteriológica ver Tabla I, para muestras de agua delsector Negro Primero, se observan alteraciones en losniveles de: pH, hierro y sólidos totales. Con lainstalación de filtro purificador, se logra disminuir aniveles considerables, las concentraciones de sólidostotales presentes en la red desde 276,9 mg/L a un valorde 64 mg/L en las aguas despues de filtradas. En loslodos obtenidos de los filtros se detectaron 7.400 mg/Lde sólidos totales y en las aguas filtradas para consumohumano no se detectaron coliformes (Tabla III). Enconclusión:

1. Las aguas crudas provenientes de los ríos Orinoco yCaroní usadas por las plantas de tratamientosAngostura y Guri, para abastecer a la población deCiudad Bolívar respectivamente, no son adecuadasdebido a los valores de pH, Sólidos Totales yColiformes totales que modifican los valoresexcelentes 90 a 100 del índice de calidad del agua.

2. Las plantas Angostura y Gurí, operan adecuadamenteen el tratamiento de aguas al suministar agua engeneral con niveles de calidad excelente. Sin embargo,valores de pH a la salida son menores al límite mínimopermisible 6,5 según la norma vigente.

3. La caracterización fisicoquímica de los sectoresevaluados las Flores y Paseo Gaspari surtidos porplanta Angostura y Medina Angarita y Negro Primeroabastecidos por planta Gurí de acuerdo a la normavigente presentaron pH ácidos menores 6 y alteración

en la concentración de sólidos totales y de hierrocon un desmejoramiento en la calidad del agua de lared en general.

4. Los valores máximos de los índices de corrosión deLangelier –5,5 y Singley 261,33 obtenidos paramuestras de aguas tratadas y crudas respectivamenteen la planta Angostura, reflejan alta tendenciacorrosiva con respecto a los valores en aguastratadas y crudas en la planta Guri.

5. El uso de filtro adaptado a la red logra disminuir lasconcentraciones de sólidos totales presentes en elagua filtrada para consumo, eliminando los nivelesde coliformes totales, mejorando los niveles decalidad del agua potable, sin producir alteracionesen los otros parámetros fisicoquímicos evaluados.

Se recomienda continuar con la caracterizaciónfisicoquímica y bacteriológica para estanques dealmacenamiento, redes de distribución de agua parasectores residenciales, comerciales e industriales deCiudad Bolívar, ampliando la evaluación de eficienciade filtros domésticos.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen la colaboración del Sr.Sáfir Méndez Gerente de Industrias Manantial C.A.Valencia, por la donación del filtro purificador de agua.Esta investigación fue posible gracias al financiamientodel Consejo de Investigación de la UDO, proyecto N°CI-2-0430-0910-00.

SUMMARY

QUALITY AND CORROSION IN ANGOSTURAAND GURI WATER TREATMENT PLANTS ATBOLIVAR STATE, VENEZUELA

The present investigation aimed at determiningquality indexes, characterizing physical-chemical andbacteriological samples of waters, as well as determiningindexes of corrosive tendencies (Langelier, Ryznar,Puckorius, Saturation and Singley Appraises) in samplesof raw and treated waters from the Orinoco and Caronírivers, in the Angostura and Gurí treatment plants, andthe distribution networks for some sectors of CiudadBolívar: Las Flores, Medina Angarita, Paseo Gaspari,and Negro Primero. This was a transverse, descriptiveand analytic study. The various samples of analyzedwaters had a pH <5, other physical-chemical parametersare below the values stated in the current norms. Totalcoliforms detected in the samples of waters and the

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Calidad y corrosión en aguas de plantas de tratamiento

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indexes and rate of corrosion reflect a high corrosivetendency. It is concluded that quality indexes of rawwaters are inadequate. Physical-chemical andbacteriological characterization is recommended forstorage tanks, and for distribution networks forresidential, commercial and industrial sectors.

Key Words: Treatment plant. Characterization of Waters.Quality Index Corrosion.

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Recibido el 27 de Junio 2005Aceptado el 10 de Octubre 2005

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