Acueducto Jorge Carstens

La cuenca del Río Senguer, siendo en la actualidad una cuenca endorreica, finaliza en dos lagos de considerable superficie: Lago Musters y Lago Colhué Huapi. Este último es de mayor superficie y se encuentra geográficamente más cercano a la ciudad de Comodoro Rivadavia por lo que parecería ser a priori la primera opción como fuente de abastecimiento; sin embargo, se trata de un espejo de agua de muy escasa profundidad, de aguas muy turbias y sometido a constantes procesos de avance y retroceso de sus costas en función del régimen pluvial de la cuenca, que es muy variable. Por tal motivo, al analizar los posibles emplazamientos de la toma de agua del sistema, se optó por el Lago Musters debido a que el volumen del mismo es bastante superior al del Lago Colhué Huapi, haciéndolo una fuente de menor variabilidad y por ende más confiable; sus aguas además son de calidad muy superior por poseer menor cantidad de sales disueltas y materiales en suspensión; la turbiedad promedio de sus aguas no supera las 15 UNT (unidades nefelométricas de turbidez), si bien durante la época de los deshielos de primavera provenientes de la parte superior de la cuenca puede alcanzar ocasionalmente y por breves períodos turbiedades superiores a las 1000 UNT.

Cruce aéreo sobre el Falso Senguer

Las cañerías de conducción de ambos acueductos están construidas en hormigón pretensado, si bien los caños constitutivos del acueducto antiguo y del acueducto nuevo presentan importantes diferencias en sus detalles constructivos. Los diámetros varían de 900 mm a 500 mm en el caso del acueducto antiguo y de 1.100 mm a 450 mm en el acueducto nuevo, en tanto que las clases (presión de diseño) de los caños vas desde los 4 kg/cm² a los 26 kg/cm². Las cañerías en toda su extensión se encuentran soterradas a una profundidad promedio de 1,60 metros, con excepción del cruce del Río Senguer (en su tramo conocido como “Falso Senguer”) que se hace de forma aérea. Tratándose en ambos casos de hormigón pretensado, que necesariamente incluye una armadura metálica de acero en su estructura, las cañerías están equipadas en toda su extensión por un sistema de Protección Catódica sobre la base de ánodos de sacrificio de magnesio; este sistema protege las partes metálicas de la corrosión que de otra manera sería inevitable y provocaría un rápido deterioro de las mismas, especialmente en las zonas donde el terreno presenta una baja resistividad eléctrica.

Plantas potabilizadoras Sarmiento

El sistema de producción de agua potable está constituido a la fecha por dos plantas potabilizadoras, en correspondencia con los dos acueductos existentes en el sistema. Si bien ambas plantas utilizan básicamente los mismos procesos de tratamiento del agua procedente del lago Musters, presentan algunas características diferenciales.

La misma fue construida en forma conjunta con el acueducto antiguo, comenzando a funcionar en el año 1966. Con el transcurso del tiempo fue sufriendo diversas modificaciones para aumentar su capacidad de producción a medida que los aumentos en la demanda de agua potable así lo requerían. En tal sentido debe señalarse que la capacidad de producción máxima inicial de esta planta rondaba aproximadamente los 10.000 m³/día, en tanto que la misma se ubica actualmente en los 60.000 m³/día. La fuente de agua disponible, al tratarse de agua de superficie, presenta una gran variabilidad en el tiempo de la carga de sedimentos que contiene; esto requiere disponer de instalaciones adecuadas para un tratamiento convencional completo, que básicamente implica las siguientes etapas de tratamiento:

Desarenado: Esta operación se lleva a cabo por medio de una pileta de grandes dimensiones ubicada en proximidades de la estación de bombeo del lago Musters, la que permite la eliminación de la mayor parte del material sedimentable presente en el agua. Debido a la cota en que se encuentra ubicada la misma, el agua fluye por gravedad hasta la planta potabilizadora ubicada en la localidad de Sarmiento distante unos 6.900 metros de la toma.

Coagulación: Tiene por objeto principal la neutralización de las cargas eléctricas presentes en las partículas arcillosas que imparten el aspecto turbio al agua a tratar. La misma se lleva a cabo por inyección en la cañería de aducción de un producto que cumple esta función fundamental para lograr, conjuntamente con las etapas posteriores, la clarificación del agua cruda. El producto utilizado actualmente para este fin es el Policloruro de Aluminio (PAC o PACl), el que ha desplazado por razones de eficiencia al Sulfato de Aluminio utilizado históricamente para cumplir esta función. El mismo es inyectado en la corriente de agua por medio de una bomba dosificadora de diafragma, la cual es controlada a través de una señal analógica que permite regular el caudal de coagulante en función del caudal de ingreso de agua a la planta y de las condiciones de la misma (turbiedad y alcalinidad).

Cámaras de floculación en serie

Floculación: El objetivo de esta etapa de tratamiento es favorecer la aglomeración de las partículas neutralizadas en la etapa anterior formando lo que se denominan “flocs”, a fin de facilitar su separación en las siguientes etapas de tratamiento; esto se logra a través de la agitación lenta de la masa de agua mediante agitadores especiales de paletas. El sistema está constituido por tres etapas de floculación en serie, estado constituida cada etapa por dos cámaras paralelas y funcionando con velocidades de agitación decrecientes a fin de lograr el óptimo acondicionamiento de los flocs con el tamaño y consistencia adecuados. Si bien originalmente fueron instalados floculadores de eje horizontal, posteriormente el sistema se reconvirtió a floculadores de eje vertical por presentar esta configuración una mayor confiabilidad en el funcionamiento. Con el objeto de incrementar el tamaño y peso de los flocs, facilitando de esta manera su posterior separación, durante esta etapa se dosifica un producto ayudante de floculación consistente en un polímero perteneciente a la familia de las poliacrilamidas.

Decantadores de flujo horizontal

Decantación: En esta etapa se produce la separación de los flocs formados en la etapa anterior, los que, al ser más densos que el agua tienden a sedimentar hacia el fondo de los decantadores simplemente por acción de la gravedad, eliminándose de esta manera la mayor parte de la carga de partículas presentes en el agua cruda. El sistema está conformado por ocho decantadores convencionales de flujo horizontal y de gran capacidad volumétrica que funcionan en paralelo; el agua decantada se recoge por medio de vertederas instaladas al final de cada uno de los decantadores.

Batería de filtros de presión

Filtración: Constituye la última etapa de clarificación del proceso de potabilización, es decir que luego de la misma el agua presenta un grado de turbiedad igual o inferior al requerido por las normas de calidad del agua potable vigentes en la República Argentina. Durante la misma se eliminan la mayor parte de las partículas remanentes que por su pequeño tamaño no alcanzaron a separarse en la etapa anterior. El sistema de filtración de la planta fue evolucionando a lo largo del tiempo tanto en su configuración como en su capacidad de producción. Inicialmente estuvo constituido por seis filtros de presión con un área filtrante total de aproximadamente 55 m², posteriormente fueron instalados otros cinco filtros de presión adicionales los que llevaron la totalidad del área de filtración disponible a aproximadamente 110 m² y finalmente se construyó una batería de ocho filtros de gravedad de 30 m² c/u, lo que elevó de esta manera el área filtrante total disponible a 350 m². En todos los casos los filtros están constituidos por mantos de arena silícea, de aproximadamente 75 centímetros de espesor y con un tamaño efectivo del grano de arena de aproximadamente 0,8 milímetros. La operación de los filtros a presión es completamente manual, en tanto que los filtros de gravedad permiten la operación de las válvulas a través de actuadores eléctricos comandados desde pupitres individuales. El sistema de filtración se complementa con la existencia de cinco bombas que permiten la transferencia del agua filtrada desde los filtros de gravedad hasta la reserva de agua potabilizada, en tanto que en los filtros a presión esta función la cumplen un total de seis bombas que impulsan el agua procedente de los decantadores a través de los mantos filtrantes hasta la reserva.

Desinfección: Las aguas superficiales están, por lo general, contaminadas con distintos tipos de microorganismos que deben ser eliminados para garantizar la potabilidad del agua. Si bien los procesos de clarificación convencionales (floculación, decantación y filtración) suelen eliminar más del 90 % del contenido microbiano presente en el agua cruda, a fin de lograr la eliminación total de posibles organismos patógenos se hace necesaria la adición al agua filtrada de algún producto que cumpla esta función; el más utilizado a nivel mundial fundamentalmente por su efectividad y bajo costo es el gas cloro, si bien se suele utilizar en algunos casos desinfectantes alternativos como el ozono, dióxido de cloro, cloraminas, permanganato de potasio, etc. El cloro se dosifica en el agua filtrada y antes de su ingreso a la reserva de agua potable por medio de un sistema totalmente automatizado; la dosis usual varía entre 0,9 y 1,2 partes por millón, dependiendo la misma de las condiciones de demanda que presente el agua a desinfectar. Debido a la distancia existente entre el sitio de producción del agua potabilizada y los principales centros de consumo de la misma, se hace necesario proceder a una recloración del agua antes de su ingreso a los sistemas de distribución urbanos; para ello se cuenta con tres centros de recloración ubicados en las cisternas de Cerro Arenal, Puesto La Mata y Caleta Olivia, garantizando de esta manera la seguridad del agua consumida por la población.

La misma fue construida en forma conjunta con el acueducto nuevo que comenzó a operar en el año 1999 y fue diseñada para una capacidad de producción de 60.000 m³/día. Por tratarse de la misma fuente de agua, los procesos de tratamiento involucrados en el funcionamiento de esta planta son exactamente los mismos que en la planta antigua, existiendo algunas diferencias constructivas entre ambas, siendo las más notoria de ellas la relativa al proceso de decantación en el que se encuentran conceptos de diseño y funcionamiento muy diferentes entre ambas plantas. Se ofrece a continuación una descripción de las instalaciones y equipamiento disponibles para cada uno de los procesos involucrados.

Desarenado: Esta operación se lleva a cabo por medio de una pileta dividida por su eje longitudinal en dos partes iguales, cada una de las cuales consta de cuatro cámaras en serie de fondo cónico; esta configuración permite la limpieza alternativa de cada una de las dos mitades sin detener el funcionamiento de la pileta. Al hallarse la misma a una cota superior a la pileta desarenadora del acueducto antiguo, el excedente de agua bombeado por la toma nueva es conducido por un canal de interconexión a la pileta antigua, lo cual permite en caso necesario alimentar las dos piletas con el agua bombeada por la toma del nuevo acueducto. Al igual que con el acueducto antiguo, desde esta pileta el agua fluye por gravedad por el nuevo acueducto hasta la planta potabilizadora situada en Sarmiento.

Coagulación: Con respecto a este proceso es válido para esta planta todo lo mencionado al tratar el punto correspondiente en la descripción de la planta antigua, con el agregado de que en este caso se cuenta con un sistema de dispersión del coagulante sobre la base de turbinas mezcladoras que giran a una velocidad máxima de 140 RPM, la que puede ser regulada de acuerdo a las necesidades logrando de esta manera una mezcla rápida y eficiente del producto.

Cámaras de floculación en serie

Floculación: Este proceso se lleva a cabo en instalaciones similares a las existentes en la planta antigua, diferenciándose solamente en la configuración de las cámaras. El sistema está constituido por tres etapas de floculación en serie al igual que en la planta antigua, con la diferencia de que en este caso se trata de cámaras individuales, y funcionando también con velocidades de rotación decrecientes. Los floculadores son del tipo de eje vertical que han demostrado ser muy superiores a los de eje horizontal en los aspectos relativos al mantenimiento, como ya se mencionara al tratar este punto de la planta antigua.

Decantador de flujo inclinado

Decantación: Esta es la etapa del proceso en la que existen diferencias más marcadas entre las dos plantas potabilizadoras. El sistema de decantación de esta planta se encuentra constituido por seis decantadores de flujo laminar, también llamados de alta tasa, del tipo de placas planas paralelas inclinadas a 60°. Este tipo de diseño conceptual presenta algunas ventajas frente a los decantadores de tipo convencional, siendo la principal el aumento de eficiencia en la decantación producida por la presencia de las placas, lo que permite trabajar con mayores velocidades de flujo que dan como resultado instalaciones de tamaño muy reducido si se las compara con los sistemas de flujo convencional.

Sala de filtros de tasa declinante

Filtración: El diseño de las instalaciones destinadas a esta etapa del proceso de producción también presenta algunas diferencias conceptuales con respecto a los filtros de gravedad de la planta antigua. En tanto que los filtros de esta última funcionan en forma independiente y con velocidad de filtración constante, la batería de filtros de la planta nueva fue diseñada para funcionar con el concepto de tasa declinante; esto implica que el caudal de producción de cada filtro estará dado en todo momento por el grado de ensuciamiento que presente el mismo, es decir que la tasa de filtración de cada unidad evoluciona en constante descenso entre una operación de lavado y la siguiente. A pesar de ello, el caudal de producción de la batería completa se mantiene prácticamente constante, excepto durante el lavado de una unidad. La otra gran diferencia entre ambos sistemas de filtración se encuentra en el sistema de lavado de las unidades; en tanto que los filtros de gravedad de la planta antigua se lavan con agua filtrada proveniente del tanque elevado existente, en la planta nueva se utiliza el concepto de autolavado, es decir que las unidades se lavan con agua filtrada que proviene directamente del resto de los filtros que se encuentran en producción, lo que elimina la necesidad de un nuevo tanque elevado para esta función. Además, en tanto que los filtros de gravedad de la planta antigua se lavan solamente con un flujo invertido (contracorriente) de agua, la batería de la planta nueva está diseñada para efectuar este proceso con aire y agua. Esto significa que la primera etapa del lavado consiste en una inyección en flujo invertido de aire con un determinado caudal a fin de provocar la agitación y con ello el roce mutuo de los granos de arena, lo que facilita en gran medida el desprendimiento de las partículas retenidas que luego, al inyectar el flujo de agua en contracorriente, son arrastradas y eliminadas con mucha mayor facilidad y eficacia. Los mantos filtrantes están compuestos por arena de menor granulometría (0,65 milímetros), lo que permite obtener un agua filtrada de mejor calidad que con los filtros existentes en la planta antigua.

Desinfección: En lo referente a esta última etapa del proceso de producción resulta válido todo lo expresado anteriormente al tratar el punto correspondiente de la planta antigua, en razón de que el equipamiento instalado es común a ambas plantas.

El agua producida por ambas plantas, luego de la inyección de cloro, ingresa a la reserva de agua potable de 10.000 m³ de capacidad donde permanece el tiempo necesario para completar la desinfección. Desde la misma se abastece de agua potable a la ciudad de Sarmiento y a la estación de bombeo Sarmiento que, por medio de rebombeos adicionales en las estaciones de Cerro Negro, Valle Hermoso y Cerro Dragón abastecen al resto de las localidades servidas por el sistema de acueductos.

Si bien las localidades de Comodoro Rivadavia, Rada Tilly y Caleta Olivia, por ser ciudades costeras, se encuentran ubicadas a una cota topográfica inferior al Lago Musters, que se sitúa a 270 metros sobre el nivel del mar, entre la fuente y los principales centros de consumo ya mencionados se interpone parte de la meseta central patagónica con una elevación máxima de alrededor de 735 metros sobre el nivel del mar. Esto implica que es necesario salvar una diferencia topográfica de 465 metros para transportar el agua hacia los centros mencionados, para lo cual se requirió la instalación de cuatro Estaciones de Bombeo a fin de mantener las presiones de operación de los acueductos en niveles tecnológica y económicamente viables. Dichas Estaciones son las siguientes:

Estación de Bombeo Sarmiento

Se encuentra ubicada en la ciudad homónima, adyancente a las Plantas Potabilizadoras del sistema, con una cota de 265 metros sobre el nivel del mar. El Acueducto Antiguo se encuentra equipado con cuatro electrobombas Worthington, dos de 200 HP y dos de 400 HP de potencia. El Acueducto Nuevo posee tres electrobombas KSB de 420 kW de potencia cada una.

Si bien esta Estación no fue proyectada en la obra del Acueducto Antiguo, se hizo necesaria su construcción a fin de disminuir la presión de operación desde la Estación de Bombeo Sarmiento, entrando en servicio en el año 1991. Se encuentra en la progresiva 31.900 del Acueducto, a 269 metros sobre el nivel del mar. En la llegada a la misma se encuentran dos cisternas de 2.500 metros cúbicos de capacidad cada una, de las cuales se alimentan los equipos de bombeo existentes. El Acueducto Antiguo posee tres electrobombas Worthington de 1000 HP de potencia cada una, en tanto que el Acueducto Nuevo está equipado con tres electrobombas KSB de 1.115 kW de potencia cada una.

Electrobombas KSB

Motobomba Worthington

Se encuentra ubicada en la progresiva 73.000 del sistema, a 370 metros sobre el nivel del mar. En la llegada a la misma se encuentra una cisterna de 5.000 metros cúbicos de capacidad, de la cual se alimentan los equipos de bombeo existentes. El Acueducto Antiguo está equipado en este caso con bombas Worthington impulsadas por motores a explosión de la misma marca de 1.235 HP a 450 RPM; ello se debe a que en la época de construcción de dicho Acueducto no existían en la zona líneas de energía eléctrica, haciendo necesario además el montaje de generadores para abastecer los servicios auxiliares requeridos por el sistema. Como el proyecto del Acueducto Nuevo incluyó el montaje de una línea de 132 KV entre Comodoro Rivadavia y Sarmiento, quedando a partir de entonces fuera de servicio la Usina del Sistema Sarmiento-Cerro Negro, dicho Acueducto está equipado con tres electrobombas KSB de 1.500 kW de potencia cada una.

Se encuentra ubicada en la progresiva 86.500 del sistema, a 550 metros sobre el nivel del mar. En la llegada a la misma se encuentra una cisterna de 5.000 metros cúbicos de capacidad, de la cual se alimentan los equipos de bombeo existentes. Al igual que en la anterior Estación de Bombeo y por las mismas razones, el Acueducto Antiguo está equipado con motobombas Worthington de las mismas características y potencia. De la misma manera, el Acueducto Nuevo posee tres electrobombas KSB de 1.650 kW de potencia cada una.

Instalaciones antiariete

A fin de proteger las instalaciones de los efectos de los transitorios hidráulicos (o golpe de ariete) provocados por la detención brusca de los equipos de bombeo ante una falla en el suministro eléctrico, ambos acueductos están equipados con instalaciones especiales que tienen por función morigerar las sobrepresiones generadas durante esos eventos imprevistos.

El sistema consiste en una serie de botellones metálicos cerrados conectados en paralelo a la cañería principal, dentro de los cuales se mantiene un cierto nivel de agua en equilibrio con aire comprimido, el cual cumple la función de amortiguar las sobrepresiones generadas de manera de evitar la rotura de la cañería.

Cada una de las Estaciones de Bombeo está equipada con instalaciones de esta naturaleza en ambos acueductos.

Imagen satelital de las reservas de Puesto La Mata

Una vez alcanzadas las cotas topográficas máximas de cada Acueducto, lo que se produce en la zona conocida como Pampa del Castillo, en ambos casos el agua se dirige por gravedad hacia las reservas principales del sistema en la ciudad de Comodoro Rivadavia. El Acueducto Antiguo lo hace hacia las reservas de Puesto La Mata que se encuentra a 180 metros sobre el nivel del mar y posee una capacidad de almacenamiento de 90.000 metros cúbicos. La reducción de presión necesaria en este trayecto de 44 kilómetros se logra mediante cuarenta columnas limitadoras de presión, ya que debe salvarse un desnivel topográfico de aproximadamente 550 metros. Por su parte, el Acueducto Nuevo finaliza en la cisterna de Cerro Arenal, a 400 metros sobre el nivel del mar, con una capacidad de 15.000 metros cúbicos. En este caso la reducción de presión requerida debido al desnivel topográfico de 330 metros se logra mediante tres estaciones reguladoras de presión y una estación reguladora de caudal. De esta última cisterna nacen una serie de subacueductos de distribución para la ciudad de Comodoro Rivadavia y de abastecimiento a las ciudades de Rada Tilly y Caleta Olivia.