Para cuidar su salud física, Maria Teresa toma agua todos los días. Ella no sabe muy bien por qué, pero le parece que el agua que toma en su ciudad tiene buen sabor. Aquellas personas que viajan frecuentemente y toman bastante agua, saben que el agua de grifo no sabe igual en todas partes. ¿Cómo es esto posible? El agua potable no es una sustancia pura conformada por moléculas de dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. También contiene otras sustancias que provienen del agua natural captada en las fuentes de abastecimiento más sustancias residuales de los productos químicos adicionados durante su tratamiento. Todo esto determina la composición química del agua potable que puede variar dentro de las ciudades y entre municipios y, por lo tanto, su sabor. Esto porque cada lugar tiene sus fuentes de abastecimiento y procesos de tratamiento específicos.
Además, en lugares grandes como ciudades con alta población, la distancia entre las plantas de potabilización y la mayoría de las viviendas y edificaciones es larga. Esto significa que la calidad del agua a la salida de estas plantas no es la misma calidad que reciben los consumidores más alejados de estas. Esto ocurre porque, durante el viaje del agua por las redes de distribución y tanques de almacenamiento o compensación, suceden varios procesos físicos, químicos y biológicos y maniobras humanas que afectan la calidad del agua potable en el sistema de distribución.
Esta entrada del blog hace parte de una serie de publicaciones sobre los sistemas de distribución de agua potable. Aquí puedes leer la primera entrada sobre este tema ¿Cómo llega el agua potable a tu casa?. En esta entrada explicamos las variables más importantes para el diseño, operación y mantenimiento de los sistemas de distribución de agua potable.
La física y la ingeniería detrás del agua potable
El objetivo de todo sistema de abastecimiento de agua es suministrar agua segura a los consumidores. Aquí podemos decir que agua segura es la que no produce enfermedades a los seres humanos que la consumen, ni a corto ni a largo plazo (Hrudey, 2006). Para garantizar que el agua suministrada sea segura, es necesario diseñar, construir, operar y mantener adecuadamente las redes. A continuación describimos algunas de las variables relevantes para el diseño, operación y mantenimiento de las redes de distribución.
Velocidad
La velocidad en las tuberías de las redes de distribución de agua potable varía entre valores mínimos y máximos. La velocidad mínima debe responder a evitar que se acumulen sedimentos en las tuberías y a que haya una velocidad mínima diurna que permita autolimpiar las tuberías para remover los sedimentos que se depositan en las horas cuando el consumo de agua es mínimo; esto generalmente ocurre en la madrugada. La velocidad máxima obedece a reducir los esfuerzos cortantes sobre las paredes de las tuberías que conducen a erosionar sus paredes, acelerando su desgaste, lo que implica una reposición más temprana de lo planeada.
Presión
La presión también varía en un rango establecido según la concepción inicial del proyecto. Por ejemplo: la presión mínima debe ser tal que cumpla con la reglamentación o guía nacionales (ver aquí guía para Colombia) y también con las guías del prestador del servicio en el área a abastecer. Esa presión mínima puede ser suficiente para abastecer sólo el primer piso de cualquier edificación o tan alta para abastecer hasta un tercer o quinto piso. Cualquier presión específica conlleva un costo energético y las presiones altas aumentan el riesgo de tener mayor cantidad de daños por rompimiento de las tuberías, sobre todo de las más viejas, afectando así la calidad del agua. Igualmente, la presión máxima seleccionada responde también a la presión máxima que puede tolerar la tubería ya sea por el material o por el grosor de su pared y de la presión disponible a la entrada de la red, ya sea que funcione a gravedad o por bombeo eléctrico.
Materiales de las tuberías y accesorios
Los materiales de tuberías dependen de si se trata de redes primarias o secundarias, las fuerzas externas que va a soportar y las fuerzas internas (presión). La selección de los materiales también debe realizarse cuidadosamente teniendo en cuenta la calidad del agua potable. Es recomendable evitar las tuberías metálicas y preferir las plásticas en redes secundarias y domiciliarias para reducir la corrosión de las primeras, producida tanto por las condiciones físicas y químicas del agua y por la acción de las biopelículas que se forman en las paredes de las tuberías y la formación de incrustaciones que, a su vez, proveen un ambiente adecuado para el crecimiento de más biopelículas. Para mitigar esto, se deben escoger materiales que no permitan que ciertas sustancias se disuelvan y pasen de las paredes a la masa de agua, las tuberías metálicas tienen un recubrimiento interno y externo para evitar la corrosión y el agua tratada en las plantas debe ser estable químicamente para reducir la corrosión interna de las redes de distribución. Todo esto podría influir en el sabor del agua potable.
Conclusión
Varios factores intervienen al mismo tiempo en los sistemas de distribución de agua potable, y por lo tanto, influyen en el sabor del agua potable. Así pues, estos determinan la calidad del agua potable que el usuario consume. Para que el agua sea segura para las personas, un gran equipo de trabajo está detrás de la operación y mantenimiento de estos sistemas, tanto en oficinas como en el terreno, para monitorear las condiciones hidráulicas como la presión y para hacer mantenimiento preventivo (lavado de tanques) y correctivo (reparar daños y detectar y eliminar otro tipo de fugas de agua). Igualmente, también existe personal que trabaja en proyectos de mediano y largo plazo para determinar qué áreas de la red necesitan reposición de tuberías y accesorios, rediseñar estas porciones del sistema, elaborar las condiciones del contrato para este trabajo y contratar y ejecutar las obras.
En las próximas publicaciones te contaremos más detalles sobre la operación, mantenimiento y aspectos de calidad de agua en las redes de distribución.
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