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MEJORA DE LOS PROCESOS OPERATIVOS DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE II, BASADO EN LAS NORMAS SANITARIAS DE CALIDAD DEL AGUA POTABLE, MUNICIPIO TUCUPITA ESTADO DELTA AMACURO
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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO” EXTENSIÓN MATURÍN
MEJORA DE LOS PROCESOS OPERATIVOS DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE II, BASADO EN LAS NORMAS SANITARIAS DE CALIDAD DEL AGUA POTABLE, MUNICIPIO TUCUPITA, ESTADO DELTA AMACURO.
Trabajo Especial de Grado presentado como requisito parcial para optar al Título de Ingeniero Industrial
Autor: Yorwing SilvaTutor: PhD. Alberto Juy
Maturín, Julio 2015
APROBACIÓN DEL TUTOR
En mi carácter de Tutor del Trabajo Especial de Grado titulado:
PROPUESTA DE MEJORA DE LOS PROCESOS OPERATIVOS DE LA
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE II, BASADO EN LAS
NORMAS SANITARIAS DE CALIDAD DEL AGUA POTABLE, MUNICIPIO
TUCUPITA, ESTADO DELTA AMACURO, presentado por el ciudadano
Yorwing José David Silva Rojas, Cédula de Identidad Nº 20.000.498, para
optar al título de Ingeniero Industrial, considero que este reúne los requisitos
y méritos suficientes para ser sometido a presentación pública y evaluación
por parte del Jurado Examinador que se designe.
En la ciudad de Maturín, a los ____ del mes de ___________ de 2015.
________________________
PhD. ALBERTO JUYC.I. E-84.490.182
Í N D I C E G E N E R A L
pp.
LISTA DE CUADROS……………………………………………...................
LISTA DE FIGURAS………………………………………………….……….
RESUMEN……………………………………………………….…….……….
v
vi
vii
INTRODUCCIÓN……………………………………………….……..………. 1
CAPÍTULOS
I. EL PROBLEMA.................................................................................... 3
Contextualización del Problema……………………………………..….. 3Objetivos de la Investigación………………………………………......... 5 Objetivo General…………..……………………………….……….. 5 Objetivos Específicos…………..………………………….……….. 6Justificación de la Investigación…………...…………………..…........... 6
II. MARCO REFERENCIAL...................................................................... 8
Antecedentes de la Investigación……..…………………...................... 8Bases Teóricas………………………...………………............................ Proceso......................................................................................... El agua......................................................................................... Planta de Tratamiento de Agua Potable...................................... Red de Abastecimiento................................................................
1010131516
Bases Legales……………………………………......................……...... Constitución de la República Bolivariana de Venezuela……...... Ley Orgánica de los Servicios de Abastecimiento de Agua Potable y Saneamiento…………………………………....... Ley de Agua………………………………..…………………….......
1919
2021
Sistema de Variables……………………………………………….…….. 23
III. MARCO METODOLÓGICO................................................................. 25
Modalidad de Investigación………………………..…..…...................... 25Tipo de Investigación………………………..……...……….................... 26
pp.
Unidad de Estudio…………….....…………………................................ 26Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos……………............ Observación Directa……………………………………….….……. Revisión Documental…………………………………………...….. Entrevista No Estructurada………………………………………...
27282829
Técnicas de Análisis de Datos.……………………............................... Diagrama Causa-Efecto………………………………………........ Diagrama de Flujo……………………………………………….….
303031
IV. RESULTADOS..................................................................................... 32
Situación Actual de la Planta de Tratamiento de Agua Potable II…...Fallas en los Procesos Operativos de la Planta de Tratamiento II….Requerimientos Necesarios para la Mejora de los Procesos Operativos, Basados en las Normas Sanitarias de Calidad del Agua Potable……………………………………………………………..Relación Costo-Beneficio de las Mejoras Propuestas……………….
3237
4551
CONCLUSIONES……………………………………………………………... 56
RECOMENDACIONES……………………………………………………..... 57
REFERENCIAS……………………………………………………………….. 58
ANEXOS
A. Normas Sanitarias de Calidad del Agua Potable……………… 61
L I S T A D E C U A D R O S
CUADRO pp.
1. Sistema de Variables.……............................................................. 242. Categorías del Método 6M......................................................................3. Costo Inversión………………………………………………………………
4355
4. Tabla de Datos………………………………………………………………. 53
v
L I S T A D E F I G U R A S
FIGURA pp.
1. Planta de Tratamiento de Agua Potable II…………………………….. 33
2. Diagrama de Flujo de la Planta de Tratamiento II……………………. 38
3. Estación de Captación de agua Cruda Torre Toma…………………. 39
4. Sedimentadores de Extracción de Lodos……………………………… 40
5. Filtros Rápidos con Perdida de Carga………………………………… 42
6. Estación de Bombeo de Agua Tratada………………………………… 43
7. Diagrama Causa-Efecto de la Planta………………………………….. 44
8. Comparativa del Agua…………………………………………………… 46
9. Bomba Centrifuga de Turbina Vertical……………………………….. 47
10. Unidad Motriz…………………………………………………………… 48
11. Sistema de Lavado Contracorriente…………………………………. 49
12. Bomba Centrifuga Industrial………………………………………….. 50
13. Ventosa o Purgador……………………………………………………. 51
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
vi
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO“SANTIAGO MARIÑO”EXTENSIÓN MATURÍN
INGENIERÍA INDUSTRIAL
MEJORA DE LOS PROCESOS OPERATIVOS DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE II, BASADO EN LAS NORMAS SANITARIAS DE CALIDAD DEL AGUA POTABLE, MUNICIPIO TUCUPITA ESTADO DELTA AMACURO
LÍNEA DE INVESTIGACIÓN: Mejoramiento Continuo
Autor: Yorwing SilvaTutor: PhD. Alberto JuyMes, Año: Julio, 2.015
RESUMEN
El presente estudio tiene como objetivo mejorar los procesos operativos de la planta de tratamiento de agua potable II, basado en las normas sanitarias de calidad del agua potable, con el propósito de aumentar la capacidad de tratamiento y bombeo de este vital líquido. Para lograr esto se estudiaron y analizaron los procesos que se llevan a cabo en la planta, de forma tal, que se pueda proponer posibles soluciones a fin de corregir las fallas optimando su funcionamiento, con el objetivo de lograr solventar la deficiencia que actualmente presenta éste servicio en el municipio Tucupita Estado Delta Amacuro. El mismo se enmarcó en un proyecto factible apoyado en investigaciones de campo y de tipo documental, basado en un nivel de carácter descriptivo, tomando como unidad de estudio la planta de tratamiento en cuestión con una población referencial de cuatro personas, y, mediante la utilización de diferentes herramientas de análisis, las cuales facilitaron la comprensión de los datos, entre éstas se presenta el diagrama Causa-Efecto y flujo, los cuales ofrecieron una visión clara, detallada y precisa de los factores que afectan el buen funcionamiento de la planta. La aplicación de estas técnicas de análisis permitieron concluir que es necesario corregir las deficiencias que estos procesos presentan, por lo que se recomienda implantar las mejoras propuestas las cuales son necesarias para la prestación del servicio así como para la óptima operatividad de la planta de tratamiento de agua.
Descriptores: Procesos Operativos, Tratamiento, Fallas, Bombeo.
vii
INTRODUCCIÓN
El tratamiento de aguas es el conjunto de operaciones unitarias de tipo
físico, químico o biológico cuya finalidad es la eliminación o reducción de la
contaminación o las características no deseables de las aguas, bien sean
naturales, de abastecimiento, de proceso o residuales. La finalidad de éstas
operaciones es obtener unas aguas con las características adecuadas al uso
que se les vaya a dar, por lo que la combinación y naturaleza exacta de los
procesos varía en función tanto de las propiedades de las aguas de partida
como de su destino final. Debido a que las mayores exigencias en lo
referente a la calidad del agua se centran en su aplicación para el consumo
humano y animal éstos se organizan con frecuencia en tratamientos de
potabilización.
La planta de tratamiento de agua potable II, ubicada en el municipio
Tucupita Estado Delta Amacuro y perteneciente a la empresa Corporación
Venezolana de Guayana (CVG), específicamente al departamento de obras
sanitaria e hidráulicas Delta, presenta fallas en la ejecución de sus procesos
operativos, las cuales afectan el rendimiento y funcionamiento al momento
de tratar el agua cruda, lo cual ocasiona una deficiencia en la prestación del
servicio de abastecimiento de agua potable.
Está problemática es influenciada por tres factores básicos, abordando
principalmente la cantidad, debido que es necesario procesar la mínima
cantidad de agua potable que necesita el municipio para satisfacer sus
necesidades, y debido a que el suministro es inferior a ésta, se producen
restricciones que afectan de forma negativa a su actividad, higiene,
comodidad, calidad de vida, etc. Seguido de la calidad la cual es necesaria
para servir a los usos en los cuales ha sido previsto, por último el
1
emplazamiento el cual se refiere a la cantidad de agua con la calidad
necesaria, es decir, la necesidad de poner este producto en su punto de
consumo, éste factor es notable en el municipio ya que las fallas no
permiten que haya presión de agua en las tuberías lo que merma la
capacidad de distribución del vital líquido.
Por ésto, nace la iniciativa de mejorar los procesos operativos de la
planta de tratamiento de agua potable II, ubicada en el municipio Tucupita,
estado Delta Amacuro, con el propósito de presentar posibles soluciones que
solventen estas fallas y optimen tanto el funcionamiento de la planta como la
prestación del servicio. Para finalizar, la presente investigación está
estructurada de la siguiente manera, capítulo I, el cual contiene la
contextualización del problema así como los objetivos, general y específicos
y la justificación de la investigación; capítulo II, donde se presentan los
antecedentes relacionados con el presente estudio al igual que las bases
tanto teóricas como legales y el sistema de variables; capítulo III, donde se
encuentra descrito la modalidad, tipo de investigación y la unidad de estudio,
al igual que las técnicas de recolección y análisis de los datos, y finalmente el
capítulo IV, en el que se encuentran los resultados obtenidos de la
investigación, las conclusiones y recomendaciones y anexos.
2
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
Contextualización del Problema
El agua es uno de los recursos que más abundan en la tierra, a pesar
del enorme volumen que existe, según los datos del Servicio Geológico de
los Estados Unidos (USGS), que se encarga de realizar las mediciones
geológicas, sólo el 2 por ciento es agua dulce. La mayor parte, alrededor del
87 por ciento se encuentra en capas de hielo, glaciares y aguas
subterráneas, el 13 por ciento restante, es la cantidad de agua disponible,
que se encuentra en ríos, lagos y otros cuerpos de agua dulce.
Con el aumento de la población mundial, la demanda está ascendiendo
rápidamente, lo cual genera un riesgo para la salud a nivel global. Los países
compiten por éste escaso suministro en el uso doméstico, ambiental e
industrial, y a medida que aumenta la demanda de agua de los usuarios, se
van agotando y degradando otros ecosistemas acuáticos resultando cada
vez más costosos desarrollar nuevas fuentes del vital líquido.
El abastecimiento de agua para uso y consumo humano con calidad
adecuada es fundamental para prevenir y evitar la transmisión de
enfermedades, por lo cual se requiere establecer límites permisibles en
cuanto a sus características microbiológicas, físicas, organolépticas,
químicas y radiactivas, con el fin de asegurar y preservar la calidad del agua
en los sistemas, hasta la entrega al consumidor.
3
Los servicios de abastecimiento de agua potable en Venezuela se
caracterizan por su insuficiente cobertura y bajo nivel de calidad, el acceso a
servicios mejorados de abastecimiento es bajo según los estándares
regionales, a pesar de los ingresos sustanciales derivados del petróleo. En
2001, el Instituto Nacional de Estadísticas (INE) realizó un estudio sobre la
calidad de los servicios de agua en los 335 municipios del país, encontrando
que dichos servicios eran insuficientes en 231 municipios, aproximadamente
el 70 por ciento del total.
Las empresas de agua potable en Venezuela no dan abastecimiento
para la población venezolana, según la empresa Hidrológica Venezolana
C.A. (HIDROVEN) el 73 por ciento de la población recibe servicios de agua
de ellos mismos. El resto de la población es servido por cinco empresas
estatales, la Corporación Venezolana de Guayana (CVG), algunas
municipalidades y organizaciones comunitarias. De acuerdo con la Ley
Orgánica del Poder Público Municipal, la prestación de los servicios es
responsabilidad de las 335 municipalidades del país, los cuales son
propietarios de la infraestructura de agua. Sin embargo, en la práctica, sólo
unos cuantos de éstos municipios cuentan con la capacidad y los recursos
necesarios para cumplir con esta responsabilidad.
De igual manera el Municipio Tucupita, perteneciente al estado Delta
Amacuro no escapa de esta realidad, ya que las dos principales plantas de
suministro de agua potable no llegan a satisfacer la demanda de los
habitantes, debido a que no están trabajando en su máxima capacidad de
procesamiento. CVG-DOSH (Departamento de Obras Sanitarias e
Hidráulicas Delta) empresa filial y descentralizada regida y supervisada por
HIDROVEN, es la primordial entidad pública encargada de tratar el agua
para luego abastecer al estado.
En la planta de tratamiento de agua potable II, ubicada en el municipio
antes mencionado, se ha detectado una capacidad insuficiente de
procesamiento, a causa de que los filtros presentan grandes pérdidas de
4
agua, falta de potencia en unidad motriz de sedimentadores, material
filtrante en mal estado y se presenta una insuficiencia en equipos de bombeo
de agua tanto cruda como tratada, entre otras fallas que se comprobarán al
momento de estudiar los procesos, ocasionando que la planta no esté apta
para procesar la cantidad de agua cruda captada, trayendo esto como
consecuencia la disminución de la presión en tuberías, evitando que se
pueda hacer el debido mantenimiento a estas y mermando sustancialmente
la capacidad de distribución del vital líquido, dejando a gran parte de la
población con un flujo de agua deficiente, acarreando que estos conecten
bombas para la encontrar la rápida obtención del vital líquido.
Por lo que se propone una mejora de los procesos operativos de la
planta de tratamiento de agua potable II, con el fin de solventar las fallas que
esta presenta y aumentar la capacidad de bombeo de agua tratada,
optimando así el funcionamiento de la planta y mejorando
trascendentalmente la calidad de vida de los que habitan en dicho municipio.
Objetivos de la Investigación
Objetivo General
Proponer la mejora de los procesos operativos de la Planta de
Tratamiento de Agua Potable II, basado en las Normas Sanitarias de Calidad
del Agua Potable, Municipio Tucupita, Estado Delta Amacuro, con el fin de
aumentar la capacidad de bombeo de agua tratada.
5
Objetivos Específicos
1. Describir la situación actual de la planta de tratamiento de agua potable
II, con el fin de conocer las debilidades existentes en los procesos
operativos.
2. Analizar las debilidades en los procesos operativos de la planta de
tratamiento de agua potable II, con el propósito de conocer las
anomalías y desviaciones que las originan.
3. Establecer los requerimientos necesarios basados en las Normas
Sanitarias de Calidad del Agua Potable, que permitan mejorar los
procesos operativos.
4. Realizar el Costo-Beneficio de la mejora para el proceso operativo, con
la finalidad de verificar la viabilidad de la propuesta.
Justificación de la Investigación
El abastecimiento de agua reviste de importancia para la vida, salud e
higiene de cualquier ser humano; al igual que las empresas requieren del
agua para elaboración de sus productos, es uno de los recursos elementales
para la existencia de los seres vivos. Con ésta propuesta se pretende ofrecer
a la empresa CVG-DOSH una alternativa que procure mejorar los procesos
operativos de la planta de tratamiento de agua potable II, con la intención de
corregir las fallas y deficiencias que ésta presenta, para así, poder ofrecer
un servicio de agua potable que satisfaga la necesidad en todos los sectores
del municipio Tucupita de una manera constante, apta para el consumo
humano y de excelente calidad.
6
La aplicación de esta propuesta garantizará el manejo de un servicio
continuo, eficiente y eficaz, que otorgará a los 104.146 habitantes (según el
último censo realizado por el INE) el vital líquido de manera oportuna para su
consumo final dentro del municipio al cual está dirigido, mejorando y
facilitando en gran medida la cotidianidad de estos. De igual forma una
mejora del servicio de agua potable incrementaría la cantidad de usuarios y
ganancias de la empresa, puesto que muchos habitantes se niegan a pagar
el agua por la deficiencia actual de éste servicio.
Escuelas, institutos u otros organismos que hacen vida en este
municipio se verán altamente favorecidos por la aplicación de ésta mejora.
La empresa CVG- DOSH, al poner en práctica la aplicación de esta
propuesta, mejoraría indudablemente lo procesos permitiéndole ofrecer un
servicio eficiente y rentable. En tal caso, los beneficios y su relevancia son
de gran prioridad puesto que se reservaría como una total y satisfactoria
mejora, que lograrían acceder a un servicio de calidad tanto la sociedad
como el personal que labora en la planta. Asimismo el presente trabajo
servirá como medio de adquisición y ampliación de conocimientos que
podrán ser puestos en práctica en el futuro ámbito laboral, de igual manera
como antecedente y apoyo a futuras investigaciones.
7
CAPÍTULO II
MARCO REFERENCIAL
Antecedentes de la Investigación
En varias ocasiones se ha tratado de mejorar los sistemas de
abastecimiento de agua potable de las distintas ciudades, ya que con el
crecimiento de las poblaciones estos sistemas tienden a hacerse
insuficientes. Existen muchas investigaciones relacionadas con el tema,
como el trabajo de:
8
Barreto, Y. (2013), “Propuesta de mejora en el proceso operativo de la
planta potabilizadora de agua PDVSA en Los Mangos Caripito, Municipio
Bolívar Estado-Monagas, Venezuela”. Trabajo especial de grado presentado
al Politécnico “Santiago Mariño” extensión Maturín, para optar al título de
Ingeniero Industrial. La presente investigación hace referencia a las mejoras
de las funciones de la planta potabilizadora de agua PDVSA en Los Mangos,
Caripito y satisfacer las necesidades de la empresa y comunidades
aledañas. El objetivo de esta investigación se basó principalmente en
detectar las fallas en los procesos operativos llevados a cabo para el
tratamiento del agua. Como conclusión más relevante expone que la planta
se encuentra en una situación descendente debido a las constantes fallas,
por lo cual la aplicación de las mejora optimara las funciones operativas, para
ofrecer un servicio de agua eficiente. El aporte de este trabajo radicó en las
orientaciones que sirvieron de pautas para el desarrollo de la investigación
así como las herramientas que se utilizaron para abordar la problemática,
debido a que ambos trabajos persiguen mejorar procesos operativos.
Delgado, J. (2009), “Plan de alcance, tiempo y riesgos del proyecto de
ampliación de la planta de tratamiento de agua de Campo Rosario”. Trabajo
especial presentado a la Universidad Católica Andrés Bello como requisito
parcial para optar al grado de Especialista en Gerencia de Proyectos. El
objetivo se basó fundamentalmente en gerenciar el proyecto de ampliación
requerido para la planta de tratamiento de agua con el fin de aumentar la
cantidad de barriles de agua tratada por día. Como conclusión de mayor
relevancia presenta que tomando en cuenta los aspectos técnicos-
económicos se decidió ampliar la planta de tratamiento de agua existente en
Campo Rosario en vez de instalar una nueva. Este trabajo de investigación
sirvió de referencia para evitar los futuros problemas que puedan ocurrir en la
planta de tratamiento, aplicando las medidas necesarias establecidas en
este, las cuales se tuvieron en cuenta al momento de proponer las mejoras.
9
López, R. (2009), “Diseño del sistema de abastecimiento de agua
potable para las comunidades Santa fe y Capachal, Píritu, Estado
Anzoátegui”. Trabajo de grado presentado a la Universidad de Oriente
Núcleo Anzoátegui como requisito parcial para optar al Título de Ingeniero
Industrial. Este explica que el objetivo principal de la investigación fue
satisfacer la necesidades domesticas de las poblaciones en cuestión,
mediante el diseño de un sistema de abastecimiento de agua potable, debido
a que éstas no cuentan con tuberías empalmadas a algún sistema de
bombeo. Como conclusión de mayor importancia presenta que la red de
tuberías propuesta tiene como objetivo principal que el sistema no generé
pérdidas de carga, ya que estas comunidades no cuentan con una red de
energía eléctrica, por lo que las bombas no pueden ser de alta potencia. El
aporte de este trabajo estuvo en los conocimientos proporcionados por las
técnicas de análisis de datos desarrolladas, para solventar la problemática
eficientemente, los cuales que ayudaron al progreso del proyecto de
investigación.
Bases Teóricas
Proceso
Los procesos son el corazón de las empresas de cualquier parte o
actividad de actuación. Son operaciones planificadas de transformación de
unos determinados factores o insumos en bienes o servicios mediante la
aplicación de un procedimiento tecnológico. Es importante en este sentido
hacer hincapié que los procesos son ante todo procedimientos diseñados
para servicio del hombre en alguna medida, como una forma determinada de
accionar.
10
Un proceso está compuesto por un conjunto de actividades
interrelacionadas dentro de una empresa, con el objetivo mayor de
proveer productos o servicios a sus clientes, según la norma ISO 9000:2005
es un “Conjunto de actividades mutuamente relacionadas o que interactúan,
las cuales transforman elementos de entrada en resultados”. Un proceso de
negocio consiste en una agrupación de actividades y decisiones coordinadas
que llevan a alcanzar un objetivo, éstos integran flujos de actividades con
información/documentación, toma de decisiones a través de reglas de
negocios y coordinación de personas para alcanzar lo planteado.
Tipos de procesos
Procesos estratégicos: Son procesos destinados a definir y controlar las
metas de la organización, sus políticas y estrategias. Permiten llevar
adelante la organización. Están en relación muy directa con la
misión/visión de la organización. Involucran personal de primer nivel de
la organización. Afectan a la organización en su totalidad.
Procesos operativos: Son procesos que permiten generar el
producto/servicio que se entrega al cliente, por lo que inciden
directamente en la satisfacción del cliente final. Generalmente atraviesan
muchas funciones. Son procesos que valoran los clientes y los
accionistas
Procesos de soporte: Apoyan los procesos operativos. Sus clientes son
internos.
Mejora de Procesos
La mejora de los procesos operativos, significa optimizar la efectividad y
la eficiencia, mejorando también los controles, reforzando los mecanismos
internos para responder a las contingencias y las demandas de nuevos y
11
futuros clientes. Rivas (2010), define la mejora de procesos como “toda
acción destinada a cambiar la forma en que queremos que ocurra un proceso
para que este sea mejor” (p.8). La mejora de procesos es un reto para toda
empresa de estructura tradicional y para sistemas jerárquicos convencionales.
El trabajo que se desarrolla, debe ser entendido como una serie de procesos
que deben ser mejorados constantemente sobre la base de:
1. Comportamiento de equipo.
2. Compromiso de mejora constante.
3. Establecimiento de objetivos locales.
4. Establecimiento de mecanismos de medición.
5. Verificación de resultados.
6. Aplicación de medidas correctivas o preventivas, de acuerdo a los
resultados obtenidos, etc.
Tipos de Mejora de Proceso
Mejoras estructurales: Se puede mejorar un proceso a base de
aportaciones creativas, imaginación y sentido crítico. Dentro de esta
categoría de mejora entran por ejemplo:
• La redefinición de destinatarios.
• La redefinición de expectativas.
• La redefinición de los resultados generados por el proceso.
• La redefinición de los intervinientes.
• La redefinición de la secuencia de actividades.
Este tipo de mejora son fundamentalmente conceptuales. Las
herramientas y técnicas que se emplean para este tipo de mejoras son
de tipo creativo o conceptual.
Mejoras en el funcionamiento: Se puede mejorar la forma en que
funciona un proceso intentando que sea más eficaz, para este tipo de
12
mejora son útiles las herramientas clásicas de resolución de problemas,
los sistemas de sugerencias, el diseño de experimentos y otras basados
en datos. Para este tipo de mejora se pueden utilizar también las
herramientas descritas para la mejora de la eficacia, complementadas
con herramientas sencillas orientadas a la eliminación de despilfarros.
Elementos que se deben considerar para hacer una mejora de procesos
Para mejorar los procesos, debemos de considerar:
1. Análisis de los flujos de trabajo.
2. Fijar objetivos de satisfacción del cliente, para conducir la ejecución de
los procesos.
3. Desarrollar las actividades de mejora entre los protagonistas del proceso.
4. Responsabilidad e involucramiento de los actores del proceso.
Una empresa requiere responsables de los procesos, documentación,
requisitos definidos del proveedor, requisitos y necesidades de los clientes
internos bien definidos, requisitos, expectativas y establecimiento del grado
de satisfacción de los clientes externos, indicadores y criterios de medición.
Para establecer una metodología clara para la comprensión de la secuencia
de actividades o pasos que debemos de aplicar para la Mejora Continua de
los procesos, primero, el responsable del área debe saber que mejorar.
Esta información se basa en el cumplimiento o incumplimiento de los
objetivos locales de la organización.
Por lo que si se quisiera establecer una secuencia de pasos para la
Mejora, estos serían:
1. Definir el problema o la desviación detectada sobre los indicadores y
objetivos.
2. Establecer los mecanismos de medición más adecuados de acuerdo a
la naturaleza del problema.
13
3. Identificar las causa que originan el problema, determinando cual es la
más relevante, estableciendo posibles soluciones y tomar la opción más
adecuada, por medio del Análisis de los datos obtenidos.
4. Establecer los planes de acción, e implementar la mejora.
5. Controlar la mejora del proceso, efectuando los ajustes necesarios, por
medio de un monitoreo constante.
El Agua
El agua es una sustancia incolora, inodora, e insípida, fundamental para
la vida y presente en la mayoría de los componentes que integran la Tierra.
Llamamos al agua solvente universal, puesto que en ella se disuelven la
mayoría de los componentes; excepto algunos como el aceite y la arena, que
al juntarse con el agua permanecen separados. Pese a ser incolora, en
grandes cantidades el agua se muestra de un color azul o verdoso, por la
refracción de la luz solar al traspasarla, Restrepo (2009), expresa que el
agua “es un líquido inodoro, incoloro e insípido compuesto por hidrógeno y
oxígeno combinados. Este refracta la luz, disuelve numerosas sustancias, se
solidifica por acción del frio y se evapora por acción del calor" (p.23).
Agua Potable
Se denomina agua potable al agua “bebible” es decir, que puede ser
ingerida por personas y animales sin peligro de enfermarse, el término se
aplica al agua que ha sido tratada para consumo humano según unos
estándares de calidad determinados por las autoridades locales e
internacionales. Para Gavidia (2009), el agua potable “es aquella agua que
se encuentra en condiciones actas para el consumo, la cual llega a los
hogares a través de grifos” (p.16).
14
En zonas con intensivo uso agrícola es cada vez más difícil encontrar
pozos, donde el agua se ajusta a las exigencias de las normativas.
Asimismo, como otras sustancias, el agua potable también contiene
pequeñas bacterias, pero por ser comunes no son dañinas para la salud, en
este caso el cloro se propaga en el agua e impide el desarrollo de las
bacterias, este es el motivo por la que el agua potable también contiene
cantidades mínimas de cloro.
Calidad del Agua
La calidad de cualquier masa de agua, superficial o subterránea
depende tanto de factores naturales como de la acción humana. Sin la
acción humana, la calidad del agua vendría determinada por la erosión del
substrato mineral, los procesos atmosféricos de evapotranspiración y
sedimentación de lodos y sales, la lixiviación natural de la materia orgánica y
los nutrientes del suelo por los factores hidrológicos, y los procesos
biológicos en el medio acuático que pueden alterar la composición física y
química del agua. Por lo general, la calidad del agua se determina
comparando las características físicas y químicas de una muestra de agua
con unas directrices de calidad del agua o estándares. En el caso del agua
potable, estas normas se establecen para asegurar un suministro de agua
limpia y saludable para el consumo humano y, de este modo, proteger la
salud de las personas.
Estas normas se basan regularmente en unos niveles de toxicidad
científicamente aceptables tanto para los humanos como para los
organismos acuáticos. El deterioro de la calidad del agua se ha convertido en
motivo de preocupación a nivel mundial con el crecimiento de la población
humana, la expansión de la actividad industrial y agrícola y la amenaza del
cambio climático como causa de importantes alteraciones en el ciclo
hidrológico.
15
Planta de Tratamiento de Agua Potable
Se denomina estación de tratamiento de agua potable (ETAP) al
conjunto de estructuras en las que se trata el agua de manera que se vuelva
apta para el consumo humano. Restrepo (2009), la define como un “Conjunto
de estanques y estructuras donde el agua bruta recibe diferentes
tratamientos para alcanzar la calidad de agua potable” (p.57).
Existen diferentes tecnologías para potabilizar el agua, pero todas
deben cumplir los mismos principios:
1. Combinación de barreras múltiples (diferentes etapas del proceso de
potabilización) para alcanzar bajas condiciones de riesgo.
2. Tratamiento integrado para producir el efecto esperado.
3. Tratamiento por objetivo (cada etapa del tratamiento tiene una meta
específica relacionada con algún tipo de contaminante).
Si no se cuenta con un volumen de almacenamiento de agua
potabilizada, la capacidad de la planta debe ser mayor que la demanda
máxima diaria en el periodo de diseño. Además, una planta de tratamiento
debe operar continuamente, aún con alguno de sus componentes en
mantenimiento; por eso es necesario como mínimo dos unidades para cada
proceso de la planta.
Red de Abastecimiento de Agua Potable
Se conoce como red de abastecimiento de agua potable al sistema que
permite que llegue el agua desde el lugar de captación al punto de consumo
en condiciones correctas, tanto en calidad como en cantidad, según
Restrepo (2009), “Es el conjunto de infraestructura, equipos y servicios
destinados al suministro de agua para el consumo humano” (p.65). Este
sistema se puede clasificar por la fuente del agua en: agua de mar, agua
16
superficial; agua subterránea y las aguas procedentes de manantiales
naturales. Es importante tener en cuenta que esta agua antes de ser
enviadas a las viviendas se transformará en agua potable, dependiendo el
origen de estas, se le hará un proceso de saneamiento y desinfección.
Clasificación de los Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable Según la
Fuente
1. Agua de lluvia almacenada en aljibes.
2. Agua proveniente de manantiales naturales, donde el agua subterránea
aflora a la superficie.
3. Agua subterránea, captada a través de pozos o galerías filtrantes.
4. Agua superficial, proveniente de ríos, arroyos, embalses o lagos
naturales.
5. Agua de mar.
Según el origen del agua para transformarla en agua potable, deberá
ser sometida a tratamientos, que van desde la simple desinfección, hasta la
desalinización.
Componentes del Sistema de Abastecimiento de Agua Potable
a) Almacenamiento de agua bruta.
El almacenamiento de agua bruta se hace necesario cuando la fuente
de agua no tiene un caudal suficiente durante todo el año para suplir la
cantidad de agua necesaria. Para almacenar el agua de los ríos o arroyos
que no garantizan en todo momento el caudal necesario se construyen
embalses. El embalse es una construcción en el lecho de un río o arroyo que
cierra parcial o totalmente su cauce. En los sistemas que utilizan agua
subterránea el acuífero funciona como un verdadero tanque de
almacenamiento.
17
b) Captación.
La captación de un manantial debe hacerse con todo cuidado,
protegiendo el lugar de afloramiento de posibles contaminaciones,
delimitando un área de protección cerrada. La captación de las agua
superficiales se hace a través de las bocatomas, en algunos casos se utilizan
galerías filtrantes paralelas al curso de agua para captar las aguas que
resultan así con un filtrado preliminar. Una bocatoma o captación, es una
estructura hidráulica destinada a desviar desde un curso de agua, río, arroyo,
o canal, o desde un lago, o incluso desde el mar, una parte del agua
disponible en ésta, para ser utilizada en un fin específico.
c) Tratamiento.
El tratamiento del agua para hacerla potable es la parte más delicada
del sistema. El tipo de tratamiento es muy variado en función de la calidad
del agua bruta. Una planta de tratamiento de agua potable generalmente
consta de los siguientes componentes:
1. Reja para la retención de material grueso, tanto flotante como de arrastre
de fondo.
2. Desarenador, para retener el material en suspensión de tamaño fino.
3. Floculadores, donde se adicionan químicos que facilitan la decantación
de sustancias en suspensión coloidal y materiales muy finos en general.
4. Decantadores o sedimentadores, que separan una parte importante del
material fino.
5. Filtros, que terminan de retirar el material en suspensión.
6. Dispositivo de desinfección.
7. Cloración rápida, que mantienen la calidad del agua en los sistemas.
d) Almacenamiento de agua tratada.
18
El almacenamiento del agua tratada tiene la función de compensar las
variaciones horarias del consumo, y almacenar un volumen estratégico para
situaciones de emergencia, como por ejemplo incendios. Existen dos tipos de
tanques para agua tratada, Tanques apoyados en el suelo o Tanques
elevados, cada uno dotado de dosificador o hipoclorador para darle el
tratamiento y volverla apta para el consumo humano.
e) Red de distribución.
La red de distribución de agua está constituida por un conjunto de
tuberías, accesorios y estructuras que conducen el líquido desde el tanque
de agua tratada hasta la toma domiciliaria o los hidrantes públicos. A los
usuarios (domésticos, públicos, industriales, comerciales) la red deberá
proporcionarles el servicio las 24 horas de cada uno de los 365 días del año,
en las cantidades adecuadas y con una presión satisfactoria. Las redes de
distribución de agua potable en los pueblos y ciudades son generalmente
redes que forman anillos cerrados. Por el contrario las redes de distribución
de agua en las comunidades rurales dispersas son ramificadas.
Bases Legales
Constitución de la República Bolivariana de Venezuela (2000)
Capítulo V: de los Derechos Sociales y de las FamiliasArtículo 82Toda persona tiene derecho a una vivienda adecuada, segura, cómoda, higiénicas, con servicios básicos esenciales que incluyan un hábitat que humanice las relaciones familiares, vecinales y comunitarias. La satisfacción progresiva de este derecho es obligación compartida entre los ciudadanos y ciudadanas y el Estado en todos sus ámbitos.
Capítulo VII: de los Derechos EconómicosArtículo 117
19
Todas las personas tendrán derecho a disponer de bienes y servicios de calidad, así como a una información adecuada y no engañosa sobre el contenido y características de los productos y servicios que consumen, a la libertad de elección y a un trato equitativo y digno. La ley establecerá los mecanismos necesarios para garantizar esos derechos, las normas de control de calidad y cantidad de bienes y servicios, los procedimientos de defensa del público consumidor, el resarcimiento de los daños ocasionados y las sanciones correspondientes por la violación de estos derechos.
La Constitución de la República Bolivariana de Venezuela en su
artículo 82, reconoce el derecho de toda persona a disponer de una vivienda
adecuada con servicios básicos esenciales. En su artículo 117 reconoce
también el derecho a disfrutar de bienes y servicios de calidad. Ambas
disposiciones, en conjunto con el principio de no discriminación consagrado
en el artículo 21 del mismo texto constitucional, ha servido como fundamento
para reconocer el derecho de toda persona al acceso al agua potable en
forma equitativa y no discriminatoria.
Ley Orgánica de los Servicios de Abastecimiento de Agua Potable y de
Saneamiento
Título I: Principios que rigen los ServiciosArtículo 3Los principios que rigen la prestación de los servicios públicos regulados en esta Ley son los siguientes:a) La preservación de la salud pública, el recurso hídrico y
el ambiente;b) El acceso de todos los ciudadanos a la provisión de los
servicios de agua potable y de saneamiento; c) El equilibrio entre la protección de los derechos y
obligaciones de los suscriptores y la de los prestadores de los servicios;
d) La calidad de los servicios públicos materia de esta Ley; e) La adopción de modelos de gestión basados en criterios
de calidad, eficiencia empresarial, confiabilidad, equidad, no discriminación y rentabilidad.
20
Título I: Definición de los serviciosArtículo 6A los efectos de esta Ley se entiende por servicio público de agua potable, la entrega de agua a los suscriptores o usuarios mediante la utilización de tuberías de agua apta para el consumo humano, incluyendo su conexión y medición, así como los procesos asociados de captación, conducción, almacenamiento y potabilización; y se entiende por servicio público de saneamiento, la recolección por tuberías de las aguas servidas de los domicilios, incluyendo su conexión, así como los procesos asociados de conducción, tratamiento y disposición final de dichas aguas servidas.
Título II: Competencia de los EstadosArtículo 10Los estados podrán:a) Participar en la provisión de asistencia técnica,
administrativa y financiera a los municipios, distritos metropolitanos, mancomunidad de municipios, cooperativas, organizaciones comunitarias y grupos vecinales organizados, en los aspectos de la operación, mantenimiento, expansión, administración y comercialización de los sistemas de agua potable y de saneamiento;
b) Aportar total o parcialmente los recursos financieros para la construcción de obras o instalaciones de infraestructura hidráulica o sanitaria que estén contempladas en los planes de desarrollo del sector para el estado correspondiente;
c) Coadyuvar en el desarrollo y gestión de los servicios en los acueductos rurales y en los desarrollos no controlados;
d) Contribuir al financiamiento del régimen de subsidios de acuerdo a lo establecido en el respectivo reglamento y a la política que establezca el Poder Ejecutivo Nacional;
Esta ley tiene por objeto regular la prestación de los servicios públicos
de agua potable y de saneamiento, establecer su régimen de fiscalización,
control y evaluación y promover su desarrollo. Dentro de sus principios
establece en su artículo 3 la preservación de la salud pública, el recurso
hídrico y el ambiente, asegurando el acceso de todos los ciudadanos; con la
21
adopción de modelos de gestión basados en calidad, eficiencia, confiabilidad,
equidad, no discriminación y rentabilidad en un ambiente de transparencia.
Así mismo, el artículo 10 establece que el estado podrá contribuir
financieramente con la inversión de ampliación y mejoramiento de los
servicios de abastecimiento de agua potable y saneamiento; para la
construcción de obras o instalaciones de infraestructura hidráulicas
Coadyuvando en el desarrollo y gestión de los servicios.
Ley de Aguas
Título I: Principios de la Gestión integral de las AguasArtículo 5Los principios que rigen la gestión integral de las aguas se enmarcan en el reconocimiento y ratificación de la soberanía plena que ejerce la República sobre las aguas y son:1) El acceso al agua es un derecho humano fundamental.2) El agua es insustituible para la vida, el bienestar
humano, el desarrollo social y económico, constituyendo un recurso fundamental para la erradicación de la pobreza y debe ser manejada respetando la unidad del ciclo hidrológico.
3) El agua es un bien social. El Estado garantizará el acceso al agua a todas las comunidades urbanas, rurales e indígenas, según sus requerimientos.
4) La gestión integral del agua tiene como unidad territorial básica la cuenca hidrográfica.
5) La gestión integral del agua debe efectuarse en forma participativa.
6) El uso y aprovechamiento de las aguas debe ser eficiente, equitativo, óptimo y sostenible.
7) Los usuarios o usuarias de las aguas contribuirán solidariamente con la conservación de la cuenca, para garantizar en el tiempo la cantidad y calidad de las aguas.
8) Es una obligación fundamental del Estado, con la activa participación de la sociedad, garantizar la conservación de las fuentes de aguas, tanto superficiales como subterráneas
9) En garantía de la soberanía y la seguridad nacional no podrá otorgarse el aprovechamiento del agua en ningún
22
momento ni lugar, en cualquiera de sus fuentes, a empresas extranjeras que no tengan domicilio legal en el país.
10) Las aguas por ser bienes del dominio público no podrán formar parte del dominio privado de ninguna persona natural o jurídica.
11) La conservación del agua, en cualquiera de sus fuentes y estados físicos, prevalecerá sobre cualquier otro interés de carácter económico o social.
Título I: Declaración de utilidad pública e interés GeneralArtículo 7Se declara de utilidad pública e interés general la gestión integral de las aguas.
La Ley tiene por objeto establecer las disposiciones que rigen la gestión
integral de las aguas, como elemento indispensable para la vida, el bienestar
humano y el desarrollo sustentable del país, y es de carácter estratégico e
interés de Estado. Esta plantea una gestión integral del recurso, indicando el
beneficio colectivo, pero no señala la aseguración de un acceso equitativo al
mismo. Sin embargo, el artículo 5 relativo a los principios señala:
…”1. El acceso al agua es un derecho humano fundamental. 3. El agua es un
bien social. El Estado garantizará el acceso al agua a todas las comunidades
urbanas, rurales e indígenas, según sus requerimientos…”.
Es de igual provecho el artículo 7, en donde decretan de utilidad pública
e interés general la gestión integral de las aguas para el suministro a las
comunidades y sector industrial de forma tal que, éstos perciban de manera
equitativa, continua y efectivamente el vital líquido cumpliendo con los
requerimientos establecidos por los órganos reguladores para la prestación
del servicio de agua potable, asimismo, promueve la concientización para el
cuido de las reservas naturales de agua, las cuales son las primordiales
fuentes de captación de líquido para su posterior tratamiento y suministro.
Sistema de Variables
23
En toda investigación es importante plantear variables, ya que éstas
permiten relacionar algunos conceptos y hacen referencia a las
características que el investigador va a estudiar para desarrollar dicha
investigación. Se puede acotar entonces, que la idea básica de algunos
enfoques, sobre todo los cuantitativos, es la manipulación y control objetivo
de las variables. Por otro lado, en el enfoque cualitativo también se puede
usar variables para desarrollar una investigación.
Desde esta premisa, Ramírez (2009), plantea que una variable es: “la
representación característica que puede variar entre individuos y presentan
diferentes valores” (p.25). Entonces, Cualquier factor que pueda tomar
valores diferentes constituye una variable científica e influye en el resultado
de una investigación experimental, es decir, una variable es una cualidad
susceptible de sufrir cambios.
Cuadro 1: Sistema de VariableObjetivo Especifico Variable Definición
Describir la situación actual de la planta de tratamiento de agua potable II, con el fin de conocer las fallas existentes en los procesos operativos.
Situación Actual
Conjunto de realidades o circunstancias que se producen en un momento determinado y que determinan la existencia de las personas o de cosas.
Analizar las fallas en los procesos operativos de la planta de tratamiento de agua potable II con el propósito de conocer las anomalías y desviaciones que las originan.
Fallas
Condición no deseada que hace que el elemento estructural no desempeñe una función para la cual existe.
Establecer los requerimientos necesarios basados en las Normas Sanitarias de Calidad del Agua
Requerimientos
Condición o capacidad que debe exhibir o poseer un sistema para satisfacer un contrato, especificación, u otra
24
Potable, con la finalidad de mejorar los procesos operativos.
documentación formalmente impuesta.
Realizar el Costo-Beneficio de la mejora para el proceso operativo con el fin de verificar la viabilidad de la propuesta.
Costo-Beneficios
Técnica que permite valorar inversiones teniendo en cuenta aspectos, de tipo social y medioambiental, que no son valoraciones puramente financieras.
CAPÍTULO III
MARCO METODOLÓGICO
Modalidad de la Investigación
La investigación debe ser organizada, presentar resultados analizados y
posibles soluciones a una problemática planteada, y para ésto se sirve de la
metodología. En ella se pretende indagar sobre las situaciones evidenciadas
en la contextualización del problema. La presente, se identificó y se ajustó de
acuerdo a los tipos de diseño de investigación, concluyéndose que el mismo
corresponde a un proyecto factible, puesto que persigue proponer una
solución a un problema a corto plazo el cual consiste en Mejorar los
Procesos Operativos de la Planta de Tratamiento de Agua Potable II, basado
25
en las Normas Sanitarias del Agua Potable, Tucupita Estado Delta Amacuro.
Arias (2010) señala que un proyecto factible “está orientado a dar respuesta
o posibles soluciones a problemas conocidos en una realidad de índole:
institucional, social, educativa, económica, entre otras.” (p.3).
El estudio estuvo apoyado en una investigación de campo, puesto que
permite no sólo observar, sino recolectar los datos directamente de la
realidad, en su ambiente cotidiano, para posteriormente analizar e interpretar
los resultados de estas indagaciones, tal como lo establece Arias (2010) esta
“consiste en la recolección de datos directamente de la realidad donde
ocurren los hechos sin manipular o controlar variable alguna” (p.50). En éste
mismo orden de ideas, se apoyó en investigaciones de tipo documental,
26
debido a que se investigarán las fuentes bibliográficas existentes, con el
objeto de conocer el estado en que se encuentra la problemática y el de
ubicar los antecedentes del mismo, así como se establecerán semejanzas
con aquellos proyectos que se identifiquen con éste; además de elaborar las
bases teóricas en las que fundamenta la investigación, como lo expresa
Arias (2010) “…se basa en la obtención y análisis de datos provenientes de
materiales impresos u otros tipos de documentos”. (p.47)
Tipo de Investigación de Acuerdo al Nivel
Existen varios tipos de investigación científica dependiendo del método
y de los fines que se persiguen. La investigación, de acuerdo con Sabino
(2009), se define como “un esfuerzo que se emprende para resolver un
problema, claro está, un problema de conocimiento” (p.47). El estudio fue
enmarcado dentro de una investigación de carácter descriptivo. A tal efecto,
Danhke (citado por Hernández, Fernández y Baptista, 2011), señala que “los
estudios descriptivos buscan especificar las propiedades, las características
y los perfiles importantes de personas, comunidades o cualquier otro
fenómeno que se someta a un análisis” (p.117). Este tipo de investigación
permitió llegar a conocer las situaciones predominantes a través de la
descripción de los procesos que se ejecutan en la planta de tratamiento, con
la cual se logró la identificación de las relaciones entre las variables.
Unidad de Estudio
La unidad de estudio o unidad de análisis está referida al contexto,
característica o variable que se desea investigar. Es así como la unidad
puede estar dada por una persona, un grupo, un objeto u otro que contengan
27
claramente los eventos a investigar. Hurtado (2010) resalta que “las unidades
de estudio se deben definir de tal modo que a través de ellas se puedan dar
una respuesta completa y no parcial a la interrogante de la investigación”
(p.77).
Es así como en la presente investigación la unidad de estudio estuvo
constituida por el ente donde se desarrolló y recopiló toda la información, en
el caso se refirió a la Planta de Tratamiento de Agua Potable II, Ubicada en
el Municipio Tucupita Estado Delta Amacuro, de la cual se tomó una
población referencial de 4 personas las cuales fueron los ingenieros y
técnicos encargados de esta planta.
Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos
Un instrumento de recolección de datos es en principio cualquier
recurso de que pueda valerse el investigador para acercarse a los
fenómenos y extraer de ellos información. Es necesario como parte de la
investigación que se va a realizar, establecer los distintos métodos, técnicas
y procedimientos que posibilitarán la obtención de la información requerida,
con el fin de adquirir los conocimientos necesarios que permitirán alcanzar el
objetivo del estudio. En tal sentido, Arias (2010) señala que las técnicas de
recolección de datos “son las distintas formas o maneras de obtener
información.” (p.53). Entre estas: la observación directa, la encuesta en sus
dos modalidades (entrevista o cuestionario), el análisis documental, análisis
de contenido, entre otros.
De la misma manera cuando se investiga un fenómeno en su
manifestación real, se requieren instrumentos confiables y pertinentes para el
registro de la información, los cuales sintetizan en si toda la labor previa de la
investigación, resume los aportes del marco teórico al seleccionar datos que
28
corresponden a los indicadores y, por lo tanto a las variables o conceptos
utilizados.
Observación Directa
La observación directa consiste en el estudio de la situación
problemática en el momento mismo de su ocurrencia, mediante el uso de los
sentidos, el resultado de éstas observaciones deberá someterse a
interpretación y análisis para poder formular el problema planteado.
Conforme a Arias (2010), define: “la observación, es una técnica que
consiste en visualizar o captar mediante la vista, en forma sistemática,
cualquier hecho, fenómeno o situación que se produzca en la naturaleza o
en la sociedad, en función de unos objetivos de investigación
preestablecidos”. (p.69).
Ahora bien, Palella (2011), define: “la observación directa, cuando el
investigador se pone en contacto personalmente con el hecho o fenómeno
que trata de investigar”. (p.129). En éste sentido se procedió a visitar e
inspeccionar la situación actual de la Planta de Tratamiento de Agua Potable
II, Ubicada en el Municipio Tucupita Estado Delta Amacuro con el propósito
de conocer y describir los procesos operativos que en ésta se ejecutan, para
así poder proponer las mejoras que corrijan las fallas que presente.
Revisión Documental
La técnica de recolección de datos que se utilizó para desarrollar el
presente estudio, se situó en la revisión documental o análisis de fuentes
documentales, Balestrini (2010), expresa que la revisión documental se
29
concibe como, “una lectura general de los textos que poseen las fuentes de
información de interés para el investigador, y que le permiten extraerlos
datos que le sean de utilidad para la investigación” (p.36), estos permitierón
abordar y desarrollar los requisitos del momento teórico de la investigación,
la observación documental, mediante la lectura general de textos, se
comenzará con la búsqueda y observación de hechos presentes en los
materiales escritos de interés para la investigación, seguido de lecturas más
detenidas y rigurosas de los textos, para extraer los puntos esenciales,
lógicos y propuestas para el estudio realizado.
Esto se efectuó de forma resumida, de manera fiel y en síntesis, de ideas
básicas que podrán contienen las obras a consultar, es destacar que también
los resultados de otras investigaciones que se han realizado con relación al
tema y los antecedentes del mismo, aportan a la construcción del contenido
teórico de la investigación.
Entrevista No Estructurada
La entrevista, es la comunicación interpersonal establecida entre el
investigador y el sujeto de estudio a fin de obtener respuestas verbales a los
interrogantes planteados sobre el problema propuesto. Se considera que
este método es más eficaz que el cuestionario, ya que permite obtener una
información completa. A través de ella se podrá explicar el propósito del
estudio y especificar claramente la información que se necesite. Según Arias
(2010), la entrevista “es no estructurada cuando a través del dialogo el
encuestador obtiene la información deseada” (p.198).
Para el desarrollo de la investigación se utilizó el recurso de la
entrevista no estructurada ya que la información pudo ser obtenida por los
trabajadores que laboran en la Planta de Tratamiento de Agua Potable,
Ubicada en el Municipio Tucupita Estado Delta Amacuro, mediante el diálogo
30
directo sobre el objeto de estudio. Esta permitió obtener datos exactos sobre
la problemática que presenta la planta debido a que son ellos los que están
inmersos en el desarrollo de los procesos operativos de esta.
Técnicas de Análisis de Datos
El análisis consiste en la realización de las operaciones a las cuales se
someterán los datos recolectados, con la finalidad de alcanzar los objetivos
del estudio. Usualmente se busca en primer término describir los datos y
posteriormente efectuar el análisis para relacionar las variables. De acuerdo
con Arias (2010), las técnicas de procesamiento y análisis de datos,
contienen “las distintas operaciones a lo que serán sometidos los datos que
se obtengan: clasificación, registro, tabulación y coordinación si fuere el
caso” (p.53). Para lograr solventar satisfactoriamente la problemática en
estudio, se utilizaron las siguientes técnicas para analizar los datos que se
obtendrán:
Diagrama Causa-Efecto
El diagrama Causa-Efecto es un vehículo para ordenar de forma muy
concentrada, todas las causas que supuestamente pueden contribuir a un
determinado efecto, mediante la organización y representación de las
diferentes teorías propuestas sobre las causas de un problema, este se
utiliza principalmente en las fases de diagnóstico y solución de las causas.
Besterfield (2010), lo define como “representaciones graficas que constan de
líneas y símbolos que representan determinada relación entre un efecto y su
causa” (p.22). El diagrama permitió, por tanto, lograr un conocimiento común
de un problema complejo, sin ser nunca sustitutivo de los datos, ayudando a
31
pensar sobre todas las causas reales y potenciales de la problemática que se
presenta.
Mediante el uso esta técnica, se pudo establecer las posibles
interrelaciones causa-efecto de forma ordenada, clara y precisa, permitiendo
una mejor comprensión del fenómeno en estudio, garantizando la
determinación de todas las causas y reduciendo las posibilidades de que el
problema se reproduzca mediante el análisis de los defectos en los procesos
operativos de la planta y el por qué es causado, ayudando a conseguir donde
radica el problema, para facilitar la búsqueda de las posibles soluciones.
Diagrama de Flujo
Un diagrama de flujo es una representación gráfica de un proceso.
Cada paso del proceso es representado por un símbolo diferente que
contiene una breve descripción de la etapa en que este se encuentra. Los
símbolos gráficos están unidos entre sí con flechas que indican la dirección
de flujo del proceso. Microsoft (2010), señala que al utilizar este diagrama,
“se favorece la comprensión del proceso a través de un gráfico, lo que
permite identificar los problemas y las oportunidades de mejora del proceso
con mayor rapidez”.
El diagrama de flujo ofreció una descripción visual de las actividades
implicadas en el proceso de tratamiento del agua, mostrando la relación
secuencial ente ellas, sus incidencias en los procesos, facilitando la rápida
comprensión de cada actividad, centrándose en aspectos específicos del
mismo, apreciando las interrelaciones que se dan con otros procesos y
subprocesos, lo cual estimulará el pensamiento analítico constituyendo el
punto de comienzo indispensable para proponer las acciones de
mejora haciendo más factible generar alternativas útiles para el mejoramiento
de los procesos afectados por las debilidades presentes en estos.
32
CAPÍTULO IV
RESULTADOS
Situación Actual de la Planta de Tratamiento de Agua Potable II
En 1960 la Corporación Venezolana de Guayana crea el Departamento
de Obras Sanitarias e Hidráulicas, denominado CVG-DOSH, el cual abastece
de agua potable a la importante región minera del país, en la cual se
encuentra el estado Delta Amacuro, actualmente sigue en funcionamiento
como empresa centralizada de la compañía HIDROVEN. Esta se encarga de
desarrollar y cumplir las actividades de coordinación, operación,
mantenimiento y, de los servicios de acueductos, agua potable, tratamiento y
disposición de aguas residuales. Las plantas de tratamiento en Delta
Amacuro son las que se encargan del procesamiento de agua proveniente
del caño manamo, empleando una serie de procesos para de esta manera
abastecer de agua a la población de Tucupita.
En esta se encuentra establecida la planta de tratamiento Acueducto II,
ubicada en el municipio Tucupita, la cual es la principal proveedora de agua
tratada que abastece a la ciudad. Para cumplir con las acciones de
potabilización, el agua cruda captada pasa por los siguientes equipos los
cuales ejecutan los procesos necesarios, que permitan obtener un agua
limpia que pueda ser enviada por tubería hasta los consumidores de manera
correcta. (Ver figura 1. pág. 32)
33
Figura 1: Planta de tratamiento de Agua Potable II. Tomada de: Google Earth (2015)
Torre Toma
Es una estructura hidráulica destinada a la captación del agua cruda
mediante la aplicación de un sistema de bombeo, el cual atrae la cantidad de
líquido máxima de procesamiento para la cual está diseñada la planta.
Sedimentadores
Es una estructura en la cual se lleva a cabo una operación unitaria
dentro de los procesos de tratamiento del agua que tiene como finalidad
remover los sólidos suspendidos que el agua pueda contener. Los sólidos en
suspensión sedimentables son aquellos que por acción de la gravedad se
separan del seno del líquido y son arrastrados hacia el fondo del tanque
sedimentador, donde pueden ser separados del agua a la cual se desea
darle tratamiento para la remoción de dichas partículas. En la planta de
34
Torre Toma
tratamiento II existen dos unidades sedimentadoras, los cuales son el primer
paso en el tratamiento y acondicionamiento del agua potable. Aunque
aparentemente es una operación sencilla la eficiencia de la separación de los
sólidos por sedimentación depende de detalles que se tienen que evaluar a
nivel de laboratorio, esta eficiencia en la operación, se refleja en un agua de
mayor calidad para etapas posteriores.
En estos sedimentadores ocurre la Coagulación y la Floculación; la
coagulación es un proceso fisicoquímico tendiente a formar partículas más
grandes y de mayor peso por unidad de volumen. La coagulación consiste en
la dosificación de compuestos químicos que provocan la formación de
polímeros que atrapan o encapsulan las partículas coloidales (partículas de
muy pequeño tamaño) que por sí mismas nunca lograrían separarse del
líquido que las contiene, en la práctica se emplean coagulantes muy
diversos, en este caso el utilizado es el Sulfato de Aluminio.
La floculación es un fenómeno, también de carácter físico y químico,
que provoca la formación de conglomerados de folículos o partículas a partir
de los coágulos formados en el proceso de coagulación. Los floculantes
consisten en polímeros sintéticos de muy alto peso molecular, que tienen una
estructura morfológica muy especial, que causan que los coágulos formados
se adhieran a los ramales de estas moléculas gigantes, por mecanismos de
fuerza de adhesión físicas, electroestáticas y de otro tipo. El resultado final
de un proceso Coagulación / Floculación es la formación de partículas de
mayor tamaño y peso específico, a partir de material coloidal por un proceso
de coagulación y la formación de partículas de mayor tamaño y densidad, a
partir de los coágulos producidos anteriormente que floculan por la acción de
un agente químico.
Existen varios tipos de sedimentadores, el equipo que se emplea para
sedimentación tiene ciertas variaciones, aunque todos tienen los mismos
componentes básicos; el tipo de sedimentador utilizado en la planta de
tratamiento de agua potable II, es conocido como Sedimentador de
35
Extracción de Lodos, en el cual los sólidos que sedimenta deben ser
extraídos periódicamente. La manera en que se colectan y sacan del tanque
sedimentador, es por medio de un rastrillo que gira a bajas revoluciones y los
lodos caen al centro del sedimentador donde se encuentra la tubería que
conduce los lodos fuera de esta unidad.
Dosificadores de sustancias sólidas (Sulfato de Aluminio y Cal)
Son tanques de fibra de vidrio debidamente protegidos con pintura
antiácida en los cuales se preparan las soluciones. Tales tanques poseen un
dispositivo mecánico de agitación para homogenizar la solución. La agitación
debe mantenerse durante una o dos horas, dependiendo del tipo de
coagulante que se esté empleando. Para utilizar el sulfato en el dosificador
por vía seca este debe tener tal granulometría que no menos del 90
porciento pase por una malla de 10 orificios por pulgada y 100 porciento por
una malla de 4 orificios por pulgada.
La cal virgen o hidratada se emplea para los siguientes fines:
1. optimizar la coagulación; ajuste del pH óptimo.
2. Corrección del pH final del agua tratada.
La cal se diluye en tanques de alimentación y de dosificación, provistos
de agitadores para mantener la cal constantemente en suspensión. La
suspensión dosificada de dicha manera se envía a la entrada (en el caso de
ajuste del pH óptimo de floculación) o a la salida del tratamiento (en caso de
la corrección final del pH) o a ambos puntos de la planta de tratamiento de
agua, mediante tuberías y con una inyección auxiliar.
Dosificador de cloro gas
La planta cuenta con un sistema de dosificación de cloro gas, el cual
ayuda a la desinfección del agua tratada mediante una alimentación por
solución, en la cual el gas se disuelve en una corriente de agua menor y la
solución resultante se coloca en el punto de tratamiento. La desinfección del
36
agua en la planta de tratamiento se realiza con cloro y, por ello, el termino
desinfección comúnmente se sustituye por cloración. La desinfección es una
medida que se debe adoptar en todos los sistemas de abastecimiento, bien
con carácter correctivo o preventivo. Esto se debe a que toda agua pura o
purificada en una estación de tratamiento puede tener un largo recorrido
hasta el momento en que es consumida, del mismo modo el almacenamiento
puede ocasionar su contaminación.
Filtros
La filtración del agua consiste en hacerla pasar por sustancias porosas
que puedan retener o remover algunas de sus impurezas. Por lo general, se
utiliza como medio poroso la arena soportada por capas de piedras, debajo
de las cuales existe un sistema de drenaje. La filtración es un proceso de
refinado del agua, es un proceso que requiere de cuidado debido que, si este
se deteriora se tendrá una calidad de agua que no cumpliría con los límites
máximos permisibles exigidos por los organismos reguladores. La planta de
tratamiento II cuenta con dos unidades de filtración rápida por gravedad,
éstos son comunes y se utilizan para la filtración de grandes volúmenes de
agua previamente coagulada.
Tanque de almacenamiento de agua tratada
El almacenamiento del agua tratada tiene la función de compensar las
variaciones horarias del consumo, y almacenar un volumen estratégico para
situaciones de emergencia. En la planta de tratamiento II se encuentra un
tanque apoyado en el suelo el cual recibe de los dosificadores cloro gas, el
cual es el desinfectante más usado en estos procesos y cal, la cual permitiría
la estabilización del pH final proporcionando estos, el último tratamiento y
volverla apta para el consumo humano.
Estación de bombeo de agua tratada
37
La estación de bombeo es una estructura destinada a impulsar el agua
previamente tratada a través de un sistema de tuberías hacia su destino y
consumidor final. En esta se encuentran una serie de bombas que ayudan a
mantener la presión y el constante flujo de agua en las mismas.
Todos y cada uno de los equipos y procesos que constituyen esta
planta, deben funcionar y ejecutarse eficazmente para cumplir el objetivo de
obtener un agua totalmente limpia y potabilizada, para así surtir del vital
líquido a la población que recibe este servicio, lo cual desafortunadamente
no ocurre debido a que en ella existen una serie de fallas y deficiencias las
cuales no permiten el buen funcionamiento de la misma, lo que acarrea
grandes consecuencias tanto a la población como a la misma planta, aunado
a que desde el comienzo de estos procesos se presentan situaciones que
afectan las actividades de procesamiento, ocasionando un mal tratamiento
del agua lo que representa grandes riesgos para la salud pública el cual es el
principal factor a cuidar, así como el recurso económico que percibe la
empresa por la actividad ejercida durante la actual situación.
Fallas en los Procesos Operativos de la Planta de Tratamiento II
La planta de tratamiento de agua potable II, fue diseñada y creada para
procesar la cantidad de 400 litros de agua potable por segundo, actualmente,
esta recibe de la estación de bombeo de agua cruda (Torre Toma) una
cantidad promedio de 350 litros por segundo, de los cuales procesa solo un
aproximado de 280 litros, esto se debe al conjunto de fallas que se presentan
dentro de la misma, las cuales van afectando con el transcurso del tiempo la
calidad del agua tratada así como la actividad operativa de la planta,
mediante la utilización del diagrama de flujo se pudo facilitar el análisis y
38
comprensión de los procesos ejecutados en la planta con el propósito de
detectar las fallas que presentan cada uno de estos proceso. (Ver figura 2.)
Figura 2: Diagrama de Flujo de la planta de tratamiento II
1. Captación de agua cruda.
2. Sedimentación del agua.
3. Dosificación de sustancias.
4. Filtración.
5. Almacenamiento de agua tratada.
6. Bombeo de agua tratada.
El proceso de tratamiento utilizado en la planta Acueducto II es de tipo
convencional el cual comienza con la captación del agua a tratar o agua
cruda, en este punto se presenta una insuficiencia en equipos de bombeo
debido a que para poder captar la cantidad de agua necesaria se precisan de
39
3 bombas centrifugas, dos en funcionamiento y una como apoyo al momento
de ejecutar el mantenimiento a estas.
Actualmente la estación de agua (Torre Toma) se encuentra operando
con dos bombas de las cuales una de estas se encuentra en constante
mantenimiento y revisión por el mal estado en el que se encuentra, aunado a
esto la inexistencia de la bomba de apoyo, estas son capaces de mandar
hacia la planta 200 litros de agua por segundo. Esta situación no permite que
entre a la planta el total del agua necesaria ocasionando el desconocimiento
de la cantidad exacta que ingresa a la planta y como consecuencia no es
posible realizar los cálculos exactos de dosificación de las cantidades de
químico adecuada a utilizar para la clarificación del agua. (Ver figura 3)
Figura 3: Estación de captación de agua cruda Torre Toma
El agua bombeada ingresa a dos sedimentadores de extracción de
lodos, cada uno de estos cuenta con una capacidad de 200 litros, es aquí
donde comienza el tratamiento del agua. En los sedimentadores se lleva a
cabo el proceso de coagulación y floculación con la ayuda de la dosificación
40
del sulfato de aluminio y cal para la agilización del proceso de separación de
solidos que pueda contener el agua. Estos sedimentadores actualmente
presentan insuficiencia de potencia en el motor del barre lodo el cual sirve
para que una vez que el floc sedimente, éste los lleve a una canaleta que va
a la tanquilla de drenaje, esto no ocurre ya que el motor no posee la potencia
suficiente para mover la estructura del barre lodo, ocasionando que no ocurra
la floculación al 100 por ciento debido a que éste ayudaba a que los flóculos
sedimentaran con mayor rapidez, enviando un agua de baja calidad a los
tratamientos posteriores. (Ver figura 4)
Figura 4: Sedimentadores de extracción de lodos
Al salir del proceso de sedimentación el agua es enviada a dos filtros
rápidos en los cuales se termina de remover o separar las partículas y los
microorganismos en suspensión remanentes, que no fueron removidos en el
proceso de sedimentacion; esto ocurre cuando se hace pasar el agua por un
lecho poroso de arena y antracita. Sin embargo éste proceso no sucede ya
que los poros del lecho filtrante por donde circula el agua estan obstruidos
debido al material suspendido en el agua que este retiene, causando perdida
de carga en los filtros.
41
En consecuencia cuando se aumenta la pérdida de carga por
saturación producida por la suciedad, se reduce el caudal de agua, baja
calidad de filtración, se ralentiza el proceso y se pierden aditivos químicos
que fueron añadidos en el proceso de sedimentación, ya que el agua perdida
regresa al punto de captación (rio). Esto ocurre por la falta de mantenimiento
al material filtrante que estos poseen, los cuales son requeridos cada 48 a 72
horas. (Ver figura 5)
Figura 5: Filtros rápidos con pérdida de carga
El agua una vez filtrada pasa al tanque de almacenamiento en el cual
se le proporciona el último tratamiento químico para su estabilización y
que esta pueda ser impulsada por el conjunto de bombas ubicadas en la
estación de bombeo de agua tratada hacia la red de distribución. En éste
punto existen 7 estaciones de bombeo, de las cuales solo 3 se encuentran
en funcionamiento impulsando cada una 90 litros por segundos, esto ocurre
debido a que por falta de mantenimiento, los equipos de bombeo se han ido
42
dañando y éstos no han sido sustituidos lo que ha llevado a la estación hasta
la situación actual. Asimismo las tuberías que transportan el agua no cuentan
con purgadores o ventosas las cuales tienen la finalidad de extraer el aire
que pueda disminuir considerablemente el caudal cuando se producen
bolsas de aire, al igual que permiten la entrada de aire cuando se crean
presiones de vacío, como ocurre con la parada repentina de una bomba. (Ver
figura 6)
Figura 6: Estación de bombeo de agua tratada
El conjunto de fallas y deficiencias que presenta actualmente la planta de
tratamiento Acueducto II, han traído como consecuencia un alto grado de
ineficiencia, ya que ésta, no es capaz de alcanzar el objetivo para el cual fue
creada y diseñada, ofreciendo un servicio de baja calidad, dejando mucho
que desear por parte de los habitantes, comercios y empresas que hacen
vida en el Municipio Tucupita, los cuales se ven sumamente afectados por la
actual situación. A través de la aplicación del diagrama causa y efecto se
pudo desglosar y mostrar de forma más ordenada los puntos en los cuales
43
se presentas éstas condiciones, así como las causas que acarrean las
mismas, con el propósito de facilitar el entendimiento y análisis.(Ver figura 7)
Mediante las entrevistas realizadas a los trabajadores se pudieron
obtener los datos para la elaboración del diagrama, a través de una lluvia de
ideas, las cuales dieron paso al inicio de procesos de elaboración del mismo,
entre las posibles causas que surgieron se encontraron: falta de
mantenimiento, carencia de personal, equipos obsoletos, falta de
procedimientos de trabajo, insuficiencia de equipos, materiales fuera de
especificación, entre otras. Las mismas fueron agrupadas y ordenadas de
acuerdo a su relevancia en seis categorías según el método de las “6M”;
mano de obra, medio ambiente, materiales, métodos, medición, maquinaria y
equipos, para posteriormente llevar los datos al grafico final. (Ver Cuadro 2)
Cuadro 2: Categorías del método 6M
Mano de obra
Maquinaria y Equipos
Medio Ambiente
Materiales Método medición
Carencia de personal
Insuficiencia de equipos
Intemperie Escasez Inexistencia de instructivos
Equipo no adecuado
Mala capacitación
Equipos obsoletos
Variación de temperaturas
Inadecuados Falta de procedimientos
de trabajoSupervisión deficiente
Falta de mantenimi-
entoContaminación
Fuera de especifica-
ciones
Cambio de operador
Equipos deterioradosVariación de
energía eléctrica
Todas estas situaciones presentadas, inciden directamente en la
calidad del agua que surte la empresa CVG a la población del Municipio
Tucupita, la cual muestra baja calidad en su potabilización, pudiendo afectar
ésta la salud de los habitantes que perciben el servicio, a través de
enfermedades adquiridas por el uso y empleo de un líquido no apto para
consumo humano, así como el incumplimiento con las normas sanitarias de
44
calidad para la potabilización del agua, las cuales son de indispensable
acatamiento para la continuidad operativa de la planta en cuestión. (Ver
figura 8)
45
Figura 7: Diagrama Causa-Efecto de la Planta
46
Fuera de especificaciones
Contaminación
Carencia de personal
Inadecuados
Cambio del operador
Escasez
Variación de temperatura
Falta de procedimientos
de trabajo
Inexistencia de instructivos
Falta de Mantenimiento
Insuficiencia de EquiposSupervisión
deficiente
Equipo no adecuado
Intemperie
Variación de energía eléctrica
EquiposObsoletos
Equipos DeterioradosMala Capacitación
Técnicos uOperadores
MEDICIÓN
MEDIO AMBIENTE
MAL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA DE
TRATAMIENTO
MATERIALES MÉTODO
MAQUINARIA Y EQUIPOS
MANO DE OBRA
Una vez analizado el diagrama, se pudo observar que la categoría con
más causas y sub-causas atribuidas es la de maquinaria y equipos, lo que
significa que en ésta es donde ocurre potencialmente la problemática, por lo
que es imperativamente necesario tomar las medidas para corregir las fallas
y debilidades que se presentan, a través de la implantación de las mejoras
ineludibles que conlleven a optimar las funciones operativas de los equipos y
maquinarias utilizados en la planta de tratamiento.
Figura 8: Comparativa del agua
El solventar exitosamente las fallas que se despliegan en el proceso
operativo de la planta de tratamiento de agua potable Acueducto II, ofrecerá
a la población del municipio Tucupita, un servicio el cual estaría dentro de los
estándares de calidad del agua potable y prestación de los servicios
públicos. Además de contribuir con el aumento de la calidad de vida de los
habitantes que hacen que realizan sus actividades diariamente en dicho
municipio, por otra parte las empresas al igual que los organismos públicos y
privados se verán altamente favorecidos por la corrección de las fallas y
debilidades que presenta el servicio de abastecimiento de agua potable.
47
Agua de Tubería Agua Filtrada
Requerimientos Necesarios para la Mejora de los Procesos Operativos,
Basados en las Normas Sanitarias de Calidad del Agua Potable
Las normas sanitarias de calidad del agua potable establecen los
valores máximos de aquellos componentes o características del agua que
presentan un riesgo para la salud de la comunidad, o inconvenientes para la
preservación de los sistemas de almacenamiento y distribución del líquido.
Igualmente implanta que los responsables del suministro del agua potable
deberán instalar los sistemas o procedimientos que se requieran para el
tratamiento de las aguas, de manera que cumplan con los requisitos de
potabilidad establecidos y fijará los plazos dentro de los cuales deben
proceder a cambiar o complementar las fuentes de abastecimiento que se
requieran. Ver anexos.
En este sentido, el Ministerio de Sanidad y Asistencia Social, establece
en el Artículo 5°, en relación a las Normas Sanitarias de Calidad del Agua
Potable lo siguiente: “Cuando el agua que se designe al suministro como
potable no cumpla con los requisitos establecidos en dichas normas, el
responsable de los sistemas de abastecimiento respectivo deberá aplicar el
tratamiento que la haga apta para dicho uso” (p.2). De acuerdo a lo dispuesto
en este artículo, el responsable de abastecer el agua potable al Municipio
Tucupita (CVG-DOSH) debe ajustar el tratamiento aplicado para optimizar la
calidad de agua potable para el consumo de su población y de esta manera
brindar un servicio de calidad.
Asimismo, se establece en el artículo 7°, que: “Cuando se excede un
valor máximo aceptable en estas normas el ente responsable del sistema de
abastecimiento de agua potable deberá investigar la causa, informar a la
autoridad sanitaria competente y tomar las medidas correctivas” (p.2). En
este sentido se hace prioritario que el ente encargado del suministro de agua
potable realice un análisis exhaustivo de las fallas y debilidades que presenta
48
la planta de tratamiento de agua potable, que abastece a todos los sectores
del municipio Tucupita, y realizar los correctivos necesarios y pertinentes en
pro de mejorar el servicio. Por ende, es ineludible buscar las mejoras
necesarias que solucionen la situación que presenta actualmente la planta de
tratamiento, para así surtir a la población el vital líquido con una calidad
óptima y de manera oportuna. A continuación se presenta la propuesta que
conlleve a las mejoras de los procesos operativos, las cuales darán paso al
cumplimiento de estas normas.
Bombas Centrifugas de Turbina Vertical
Una bomba centrifuga es una máquina que convierte la potencia de
entrada (motor) en energía cinética en el fluido, por medio de un mecanismo
giratorio, el impulsor. El principal fenómeno físico de transferencia de energía
es el efecto centrífugo ejercido sobre el fluido. Su propósito es convertir la
energía de un motor, primero en energía de momento en cinética y luego en
energía de presión del fluido que se está bombeado. Dada la necesidad de
transportar grandes cantidades de fluidos, estas bombas son adecuadas
para una amplia variedad de aplicaciones desde bombeo de agua potable a
bombeo de productos químicos. (Ver figura 9)
Figura 9: Bomba Centrifuga Turbina Vertical. Tomado de: gouldspumps.com (2015)
49
Motor
Cabezal de Transmisión
Tubería de Impulsión
Columna
Bomba
Rejilla o Filtro
Para solventar la insuficiencia tanto en equipos de bombeo como de
agua captada presente en la torre toma, se propone la implantación de dos
equipos de bombeo de tipo centrifuga vertical, con las siguientes
especificaciones; potencia hasta 295 HP, la cual proporciona un caudal de
hasta 260 litros por segundo.
La planta requiere un caudal de 400 litros por segundo, los equipos de
bombeo propuestos suministran cada uno 260 litros por segundo dando un
total de 520 litros, esto se hace con la finalidad de no mantener los equipos
funcionando en todo momento al 100 por ciento, lo que alargaría la vida de
los mismos, mejorando la eficiencia y el desempeño tanto mecánico como
hidráulico reduciendo los costos de operación y mantenimiento, de igual
manera, estos serán capaces de seguir operando al momento de realizar una
ampliación a la planta.
Unidad Motriz
Las Unidades Motrices están diseñadas para transmitir el torque que
requiera un proceso de sedimentación o clarificación de agua, con un mínimo
de mantenimiento y máxima durabilidad. Está diseñado para montaje sobre
puente o columna central, con mecanismos de levante manual o automático,
control de torque que protege a la transmisión de atascamiento que se puede
calibrar para hacer actuar una alarma a un torque predeterminado o paro
total en caso de sobre carga por atascamiento o exceso de la cama de lodos.
Se proponen dos unidades motrices para ser implantados en los
equipos de sedimentación, los cuales poseen una fuerza de torsión continua
de 16000 lb/ft y una fuerza máxima de 32000 lb/ft, usados comúnmente en
tanques de diámetros comprendidos entre 12 y 100m, ofreciendo un gran
desempeño tanto hidráulico como mecánico requerido por las unidades o
equipos de sedimentación actuales, los mismos son capaces de mover
fácilmente los brazos giratorios de acero estructural provistos de rastras
conocido como barre lodo. (Ver figura 10)
50
Figura 10: Unidad Motriz. Tomado de: dbsmanufacturing.com (2015)
La aplicación de estas unidades permitirán el funcionamiento de los
sistema barre lodos lo cual, dará paso a una floculación efectiva,
traduciéndose esto en una mejor clarificación y calidad de agua para los
siguientes procesos de potabilización.
Sistema de Lavado en Contracorriente
El lavado a contracorriente consiste en el bombeo de agua en sentido
contrario al habitual (para limpiar periódicamente los filtros). Mediante la
implantación de este sistema se estaría aportando soluciones de bombeo
que poseen una gran potencia y permiten ajustar a la perfección los tiempos
y las velocidades de lavado, todas estas características, necesarias para
lograr un lavado a contracorriente eficaz de los filtros.
Este es un método de mantenimiento preventivo para evitar que se
produzca una obstrucción importante de los medios filtrantes. El cual está
constituido por dos bombas centrifugas de voluta de 15 Hp de potencia,
interconectadas recibiendo caudal de agua desde el tanque de
almacenamiento de agua potable hacia los filtros. La característica principal
de este sistema de lavado es su automatización por medio de controladores
51
lógicos programables. Los cuales activarían el ciclo de lavado en tiempos
previamente ajustados. (Ver figura 11)
Figura 11: Sistema Lavado Contracte. Tomado de: salvadorescoda.com (2015)
La implementación de este sistema eliminaría las grandes pérdidas de
carga (agua) que presentan los filtros, y principalmente permitiría el
mantenimiento continuo del material filtrante lo cual activaría la operatividad
de los mismos, proporcionando un agua de óptima calidad, necesaria para
cumplir con las normas sanitarias de calidad del agua potable.
Bombas Centrifugas Industriales
Estas bombas industriales normalmente son fabricadas en hierro
fundido, aceros inoxidables, bronces y aleaciones resistentes a la abrasión y
corrosión. Especialmente utilizadas para procesos de alta presión, bombeo
de fluidos en industrias y plantas de tratamiento de aguas. Para suplir la
insuficiencia en equipos de bombeo y caudal de agua tratada, se propone
implantar 4 bombas centrifugas industriales de voluta tipo horizontal, las
cuales poseen un motor a 3000 rpm ofreciendo un caudal de hasta 120 litros
por segundo; pudiendo así, alternar el funcionamiento y trabajo de las
52
bombas dependiendo de la demanda de agua de la comunidad y la
necesidad de presión que requiera el sistema. (Ver figura 12)
Figura 12: Bomba Centrifuga Industrial. Tomado de: bombasideal.com (2015)
En un sistema de bombeo confiable, los procesos deben ser también
eficientes y económicos. A medida que el costo de la energía se incrementa,
su conservación y eficiencia en la operación viene a ser cuestiones críticas,
para minimizar los gastos relacionados con el consumo de energía. Las
bombas ofrecen excelentes resultados hidráulicos y estas acopladas a
motores de alta eficiencia.
Adicionalmente se propone la implantación de ventosas de efecto
automático o purgador en las tuberías que distribuyen el agua potable, las
cuales se debe colocar en los puntos altos de la línea de tubería para facilitar
la salida del aire que se acumula durante el funcionamiento o en su llenado.
También para la entrada del aire, en las descargas de la tubería o por rotura.
(Ver figura 13)
53
Figura 13: Ventosa o Purgador. Tomado de: hidroglobal.com (2015)
Cabe destacar que todos los equipos propuestos cumplen con las
normas DIN e ISO, lo cual garantiza el excelente funcionamiento y
durabilidad de los mismos, requerimientos indispensables para el
cumplimiento del proyecto, el cual busca el fin de optimizar el funcionamiento
de la planta de tratamiento de agua potable, mediante la implementación de
las mejoras antes descritas. Así mismo se tomó como observación que la
población sigue creciendo y para poder suplir la necesidad de agua es
necesario que la planta de tratamiento se esté renovando constantemente,
teniendo la empresa que contemplar proyectos de mejoramiento continuo y
calidad, para lo cual es necesario invertir recursos en el aseguramiento y
calidad del agua.
Relación Costo-Beneficio
El análisis Costo-Beneficio es una herramienta financiera que mide la
54
relación entre los costos y beneficios asociados a un proyecto de inversión
con el fin de evaluar su rentabilidad, entendiéndose por proyecto de
inversión no solo como la creación de un nuevo negocio. También, como
inversiones que se pueden hacer en un negocio en marcha tales como el
desarrollo de nuevo producto o la adquisición de nueva maquinaria.
Para llevar a cabo este análisis, se determinaron inicialmente los costos
asociados a la propuesta, con el fin de identificar los aspectos en los cuales
debe invertir la empresa, para implementar el conjunto de mejoras
propuestas. Dentro de estos costos, se incluyen solo el de los equipos,
debido a que los gastos por instalación y de herramientas para la misma, no
son tomados en cuenta, ya que la sustitución y reparación de equipos, están
dentro de las funciones de los técnicos e ingenieros que laboran en la planta
de tratamiento. (Ver cuadro 2)
Cuadro 3: Costo inversión
Descripción Cant. Precio
Unitario $
Total $
Bomba centrifuga de turbina vertical 2 5.740 11.480
Unidad motriz 2 45.480 90.960
Bomba centrifuga de voluta 2 3.420 6.840
Bomba centrifuga industrial 4 4.600 18.400
Ventosa o Purgador 7 1.250 8.750
Monto Total: 136.430 $
Cambio Oficial: 12 Bs 1.637.160 Bs
Tomado de: Grupo Timsa S.A. (2015)
Posteriormente, se determinó el monto total relacionado a las pérdidas
por prestación de mal servicio, el cual no llega a toda la población y en
consecuencia gran parte de esta no paga el servicio de agua potable. Los
55
datos mostrados a continuación fueron suministrados por la empresa CVG-
DOSH los cuales permitieron desarrollar los cálculos que se muestran a
continuación. (Ver cuadro 3)
Cuadro 4: Tabla de datos
TABLA DE DATOS
Habitantes del municipio.(Según Censo 2011)
104.146
Promedio de Personas por vivienda.(Según Censo 2011)
4
Consumo de agua promedio por persona/día.(Según Cartilla de Urbanismo)
250 ltr
Precio medio referencial del agua.(Gaceta Oficial N° 39788-2011)
2,55 Bs x m3
Porcentaje de personas solventes con el servicio.(Según CVG-DOSH)
30%
Aproximado de viviendas = Aproximado de tomas de agua
Aproximadode viviendas= Habitantes delmunicipioProm . personas por vivienda
Aproximadode viviendas=104.1464
=26.036,5≅ 26.037 viviendas
Consumo aproximado de agua por vivienda = Promedio de personas por
vivienda x Consumo de agua por persona
Consumo aproximadodeagua por vivienda=4×250=1000 Litros=1m3
Tarifa por consumo de agua del municipio Tucupita
Diario = 2,55 x 26.037 = 66.394,35 Bs
Semanal = 66.394,35 x 7 = 464.760,45 Bs
Mensual = 464.760,45 x 4 = 1.859.041,9 Bs
56
La empresa debería percibir por la prestación del servicio de agua
potable la cantidad de 1.859.041,9 Bs, pero solo un 30 por ciento de las
personas cancelan éste, por la mala calidad que presenta, teniendo un
ingreso mensual de 557.712,57 Bs, lo que representa una pérdida enorme de
1.301.329,3 Bs. Con los valores obtenidos se efectúo el cálculo de la relación
Beneficio-Costo (B/C) como se muestra a continuación:
BC
=1.859 .041,9Bs1.637 .160Bs .
=1,13
Siendo; B: Beneficio, ganancia de la empresa por concepto de cobro del agua.C: Costo de la inversión de equipos para la mejora propuesta.
Si en el análisis de la relación B/C, toma valores mayores, menores o
iguales a 1, esto significa que: (a) B/C > 1 los ingresos son mayores que los
egresos, entonces el proyecto es aconsejable, (b) B/C = 1 los ingresos son
iguales que los egresos, entonces el proyecto es indiferente y (c) B/C < 1 los
ingresos son menores que los egresos, entonces el proyecto no es
aconsejable. Como B/C > 1 se considera la propuesta económicamente
factible, ya que el valor es mayor a 1, lo cual indica que por cada bolívar
invertido, la empresa ganará 1,13 Bs.
Beneficios Tangibles
1. Aumento del rendimiento operacional de los equipos y de la planta en
general.
2. Mejor ambiente de trabajo.
3. Agua 100 por ciento potable de excelente calidad.
4. Disminución de fallas en los procesos.
5. Incremento de la rentabilidad de la organización.
57
Beneficios Intangibles
1. Mejora en la calidad del servicio ofrecido a los clientes.
2. Mejora en el proceso operativo de la empresa.
3. Satisfacción de los clientes / usuarios.
58
CONCLUSIONES
La planta de tratamiento de agua potable II ubicada en el municipio
Tucupita, presenta una situación de ineficiencia en el servicio, no
pudiendo satisfacer las necesidades de la población.
Los equipos que presentan falla son los más importantes para el
proceso, como son los filtros, sedimentadores y bombas centrifugas, los
cuales no permiten la óptima operatividad de la planta de tratamiento lo
cual genera un déficit en el suministro de agua en la población.
Se establecieron los requerimientos necesarios de acuerdo a las
normas ISO y DIN, seleccionando los equipos precisos para que la
planta alcance su mayor eficiencia en la potabilización y suministro del
agua.
Con la aplicación de la relación Beneficio/Costo, se pudo determinar
que el proyecto desarrollado es factible económicamente, ya que el
valor obtenido es igual a 1,13 el cual se obtuvo de la división de los
costos asociados a la propuesta entre las ganancias a obtener por la
implementación de la misma, con un valor de 1.859.041,9 Bs entre los
costos de la propuesta iguales a 1.637.160Bs.
59
RECOMENDACIONES
Analizar los factores actuales como el estado de las instalaciones para
que cuando se implanten los equipos nuevos no se deterioren
rápidamente.
Tomar las medidas pertinentes para que al instalar nuevos equipos no
ocurran las fallas de forma prematura.
Reforzar los planes de mantenimiento preventivo para así aumentar la
vida útil de los equipos de la planta.
Avanzar a la par de la tecnología para ofrecer un mejor servicio, así
mismo lograr cubrir satisfactoriamente la demanda de agua potable a
medida que aumenta la población.
60
REFERENCIAS
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61
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62
ANEXO
63
ANEXO “A”
Normas Sanitarias de Calidad del Agua Potable
64
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