ESTUDIO DEL PROCESO DE MEZCLA RÁPIDA AL INGRESO DE UNA PLANTA POTABILIZADORA MEDIANTE UN MODELO CFD

LEÓN, J.G.; RAGESSI, I.M.; DIAZ LOZADA, JOSÉ M.; HEREDIA LIGORRIA, ANA INÉS; CATALINI, CARLOS GASTÓN; HERRERA, ELISA GABRIELA; GARCÍA RODRÍGUEZ, CARLOS MARCELO

Foz de Iguazú

Congreso; XXX CONGRESO LATINOAMERICANO DE HIDRÁULICA; 2022

UFRGS - UNICAMP

En este trabajo se presenta el estudio de las condiciones de ingreso del agua cruda a la Planta Potabilizadora Cuesta Blanca (PPCB) ubicada en la ciudad homónima. La PPCB es la encargada del abastecimiento de agua potable para la región sur del departamento de Punilla en la provincia de Córdoba (Argentina). La fuente natural de la cual se surte la planta es el río Icho Cruz, cuyas nacientes se originan en el cordón serrano denominado Sierras Grandes.Las localidades que son abastecidas desde esta planta son las siguientes: Cuesta Blanca, Villa Icho Cruz, Mayú Sumaj, San Antonio de Arredondo y Villa Carlos Paz. La población actual (2018) de toda la zona abastecida es de 105.000 habitantes permanentes, lo que equivale a una demanda media de agua del orden de los 550 l/s. Esta demanda tiene la particularidad de sufrir amplias variaciones estacionales, fundamentalmente en verano, cuando alcanza valores cercanos a 600 l/s debido al gran incremento poblacional de la región en esta época. Este incremento de la demanda en verano exige al máximo la capacidad de producción con óptima calidad de la planta. Si bien la calidad sanitaria del agua no se ve afectada, parámetros como color y turbiedad se han visto alterados.Considerando la variación estacional de la demanda, resulta necesaria la optimización de las etapas del proceso de potabilización: coagulación, floculación y decantación de las partículas y materia orgánica disuelta presentes en el agua cruda extraída desde el río, para que los mismos sean retenidos en el proceso, sin afectar la carrera de los filtros y con ello disminuir valores de color y turbiedad en el producto final. Actualmente, la PPBC cuenta con una canaleta Parshall (cP)para aforar el caudal de ingreso. El diseño de la cP ha sido modificado y la misma se ubica aguas abajo de una curva a 90 por lo que el flujo esta lejos de considerarse uniforme. Estas particularidades hacen que la curva altura-caudal (H-Q) de la cP difiera de la curva estandar y sea necesario ajustar una nueva curva.Ajustar el sistema de aforo de caudales es fundamental para una precisa dosificación de los productos permitiendo maximizar la eficiencia de los procesos de coagulación y floculación con el objetivo de mejorar la remoción de material particulado y disuelto. En la metodología de ajuste de la curva H-Q de la cP se aplicaron, de manera combinada: mediciones realizadas con un Velocimetro Acústico de Doppler (ADV) para la obtener los caudales y la Dinámica de Fluidos Computacional (CFD).Además, el modelo CFD también se utilizó para caracterizar el resalto hidráulico que se forma aguas abajo de la cP, punto en el cual se dosifica el coagulante. En este punto se estudió la eficiencia de la mezcla rápida.