1. Nuevas perspectivas de monitoreo y calidad de agua en la red de la ciudad de Cali Congreso de Salud Pública, Ciudad y Salud Santiago de Cali, Abril 16 de 2008 Convenio de Cooperación Técnica, Académica e Investigativa EMCALI – UNIVERSIDAD DEL VALLE Ing. Juan Carlos Escobar R. - Ph.D.

2. “ Reto para ESP”: Desde el punto de vista operativo como de salud pública Sistemas de Distribución de Agua - SDA Planta de Potabilización Consumidor H 2 O H 2 O similar “ Idealmente” SDA Alto riesgo de contaminación debe ser estudiado (ETA) Mayor infraestructura física en los sistemas de suministro de agua Evaluación de riesgo sanitario en la red de distribución de la ciudad de Cali

5. Componentes del programa de monitoreo Redefinición programa de monitoreo de la calidad del agua potable en la red de distribución Frecuencias de muestreo Protocolos de muestreo Elaboración de mapa temático de zonas prioritarias Decreto 1575/07 y Resoluciones 2115/07 y 0811/08 Estaciones de monitoreo Recomendaciones OMS, EPA, IDEAM, Standar Methods. Características a determinar Documentación

6. Reconocimiento del sistema de abastecimiento de agua potable Tanques de Ciudad Jardín

7. Reconocimiento del sistema de abastecimiento de agua potable TTO TTS TTN SN RN SS RS Río Cauca Puerto Mallarino Río Cali La Reforma Vista Hermosa La Ribera División de red Plantas de potabilización Estaciones de bombeo Tanques principales N

8. Reconocimiento programa de monitoreo Transporte de muestras en Chevrolet Vitara

9. Puntos actuales programa de monitoreo Reconocimiento programa de monitoreo 22 Puntos Floralia La Flora Popular Américas Orquídeas Calipso La Unión C. Córdoba Colón C. Jardín Gualanday Nápoles Pampalinda Lourdes Venezuela Guayaquil San Fdo. Terrón Peñón Santa Mónica N Planta de Potabilización .. Límite de red Río Red Pance (1) Red Reforma (2) Red Alta (5) Red Baja (14) Convenciones Villas de la María

10. Diagnóstico programa de monitoreo Periodo 2000-2006 * Agua cruda, clarificada, filtrada y tratada ** Decreto 475 de 1998 y Resolución 2115 de 2007 Ítem Resultado Número puntos de monitoreo en red de distribución 22 Número de plantas de potabilización 5* Parámetros en sitio Cloro residual y temperatura Análisis de laboratorio Reglamentación** Número de comisiones para recolección de muestras 1 Preservación de las muestras Refrigeración en neveras con hielo Monitoreo en eventos especiales Esporádicos

11. Análisis de reglamentación vigente Laboratorio de Aguas y Residuos Ambientales – Universidad del Valle

12. Frecuencias y número mínimo de muestras Resolución 2115 de 2007, Artículo 21 Población atendida por municipio (Hab) Características Frecuencia mín. No. mín. muestras a analizar por cada frecuencia 2.000.001 – 4.000.000 Turbiedad, Color aparente, pH, Cloro residual libre o residual del desinfectante usado y residual del coagulante utilizado. Diaria 7 Alcalinidad, Dureza Total, Hierro Total, Cloruros, Sulfatos, Nitratos y Nitritos. Semanal 7 Col. Totales y E. Coli Diario 12 500.001 – 4.000.000 COT, Fluoruros Semestral 2 Características físicas, químicas de interés en salud pública exigidas por el mapa de riesgo o la autoridad sanitaria. De acuerdo a lo exigido en el mapa de riesgo. De acuerdo a lo exigido en el mapa de riesgo.

13. Resolución Nº 0811/08 reglamentaria Art. 22 de Decreto 1575 de 2007 Número mínimo de estaciones de monitoreo Santiago de Cali No. habitantes servidos No. mínimo puntos toma de muestra Menos de 2.500 3 2.501 a 10.000 4 10.001 a 20.000 4 20.001 a 100.000 8 100.001 a 250.000 15 250.001 a 500.000 25 500.001 a 800.000 30 800.001 a 1.000.000 35 1.000.001 a 1.250.000 48 1.250.001 a 2.000.000 60 2.000.001 a 4.000.000 72 Más de 4.000.001 132

17. Selección de estaciones de monitoreo Tanque La Campiña

18. Criterios recomendados para selección de estaciones de monitoreo Tipo Criterio Calidad de agua Caracterización de componentes de la red de distribución Quejas de calidad de agua Variación histórica de calidad de agua Físicos Daños en la red de distribución Edad de la tubería Material de la tubería Hidráulicos Edad del agua Extremo de la red Presión mínima en la red Usos del suelo y otros Concentración institucional Demanda de agua Densidad poblacional Seguridad por orden público Distribución uniforme en el área de interés

22. Puntos fijos de monitoreo

23. Distribución uniforme de estaciones de monitoreo Río Aguacatal Río Cali Río Cañaveralejo Río Meléndez Río Lili Río Pance Río Cauca N Centroide Límite de red Convenciones 68 Puntos Comuna 22 Comuna 17 Comuna 18 Comuna 19 Comuna 20 Comuna 1 Comuna 3 Comuna 9 Comuna 10 Comuna 11 Comuna 16 Comuna 15 Comuna 13 Comuna 14 Comuna 21 Comuna 8 Comuna 7 Comuna 2 Comuna 4 Comuna 5 Comuna 6

24. Ponderación criterios – identificación zonas prioritarias * Es importante considerar la edad del agua y otros criterios relacionados con la modelación de la red de distribución. Criterio* Unidades Rango Puntaje Peso criterio Quejas por calidad de agua año 2006 No. quejas/año 0 - 10 25 20% 11 – 30 50 31 - 50 75 > 50 100 Daños en la red de distribución año 2006 No. daños/año 0 - 10 25 30% 11 – 30 50 31 - 50 75 > 50 100 Densidad poblacional Censo 2005 Hab/Ha 0 - 10 25 20% 10,01 – 100 50 100,01 – 250 75 250,01 – 400 100 Presión mínima año 2006 % de presiones menores a 14 m.c.a./año 0 - 10 25 30% 10,01 – 40 50 40,01 – 70 75 70,01 – 100 100

25. Integración de capas por criterio Año 2006

26. Reubicación de estaciones de monitoreo - zonas prioritarias Límite de red Río Estación red Pance Estación red Reforma Estación red Alta Estación red Baja Convenciones N 72 Puntos Río Aguacatal Río Cali Río Cañaveralejo Río Meléndez Río Lili Río Pance Río Cauca

27. º Reubicación de estaciones de monitoreo – Santiago de Cali N Río Aguacatal Río Cali Río Cañaveralejo Río Meléndez Río Lili Río Pance Río Cauca Límite de red Río Estación red Pance Estación red Reforma Estación red Alta Estación red Baja Convenciones Red % pobl. abastecida Distribución estaciones monitoreo Pance 0,2 1 Reforma 5,7 3 Alta 17,1 12 Baja 77,0 56 Total 100 72

28. Semana 1 Semana 2 Semana 3 Semana 4 Semana 5 Semana 6 Semana 7 Toma de muestras en estaciones de monitoreo Río Aguacatal Río Cali Río Cañaveralejo Río Meléndez Río Lili Río Pance Río Cauca N

29. Análisis de frecuencias de muestreo Titulación cloro residual libre

30. Puntos fijos de monitoreo * 4 muestras (agua cruda, clarificada, filtrada y tratada) en cada una de las 5 plantas ** Res. 2115-2007 reglamenta valor máximo admisible pero no frecuencia de muestreo

31. Puntos fijos de monitoreo * 4 muestras (agua cruda, clarificada, filtrada y tratada) en cada una de las 5 plantas ** Res. 2115-2007 reglamenta valor máximo admisible pero no frecuencia de muestreo

32. Estaciones variables de monitoreo * Res. 2115-2007 reglamenta valor máximo admisible pero no frecuencia de muestreo Característica Frecuencia No. mín. muestras a analizar por frecuencia Característica Frecuencia No. mín. muestras a analizar por frecuencia Temperatura Diaria 12 Fosfatos* Semanal 12 pH Diaria 12 Alcalinidad total Semanal 12 Conductividad Diaria 12 Dureza total Semanal 12 Cloro residual Diaria 12 Calcio* Semanal 12 Turbiedad Diaria 12 Magnesio* Semanal 12 Color aparente Diaria 12 Cloruros Semanal 12 Color verdadero Diaria 12 Sulfatos Semanal 12 Hierro total Semanal 12 Nitratos Semanal 12 Aluminio Diaria 12 Nitritos Semanal 12 Coliformes totales Diaria 12 COT Mensual 18 E. coli Diaria 12 THM totales Mensual 18 Bacterias heterotróficas Diaria 12 Sustancias de interés sanitario (metales pesados, plaguicidas, otros) Cuatrimestral 18 Manganeso* Semanal 12 Fluoruros Semestral 18

33. Comparación número de estaciones y características a medir Tener en cuenta las muestras recolectadas en Yumbo y Candelaria. Frecuencia No. características Programa de monitoreo actual Programa de monitoreo propuesto Diaria 12 12 Semanal 13 12 Mensual 3 3 Cuatrimestral 16 16 Semestral 0 1 Total 44 44 Tipo de estación No. muestras recolectadas por día Programa de monitoreo actual Programa de monitoreo propuesto Plantas de potabilización 20 20 Tanques de almacenamiento 0 4 Estaciones de bombeo 2 4 Puntos en la red 20 12 Total 42 40

40. Grupo Estudio y Control de la Contaminación Ambiental (GECCA) EIDENAR – Universidad del Valle Grupo de Investigación y Desarrollo en Calidad del Agua - EMCALI Riesgo sanitario por interrupciones en la operación de la red de distribución Grupo de Abastecimiento de Agua (GAA) - Instituto Cinara Universidad del Valle Santiago de Cali, Diciembre de 2007

42. “ Reto para ESP”: Desde el punto de vista operativo como de salud pública Sistemas de Distribución de Agua - SDA Planta de Potabilización Consumidor H 2 O H 2 O “ idealmente” SDA Alto riesgo de contaminación debe ser estudiado (ETA) Mayor infraestructura física en los sistemas de suministro de agua Evaluación de riesgo sanitario en la red de distribución de la ciudad de Cali ≈

44. Objetivo Evaluar el riesgo sanitario asociado a la variación de la calidad del agua por eventos que alteran la operación normal de la red Parada de Planta Puerto Mallarino Reposición de válvulas Reparación de daño en tubería

45. Estudio de caso: Parada de planta Puerto Mallarino

46. Área de influencia planta Puerto Mallarino (red Baja) Planta Puerto Mallarino Planta Río Cauca Planta Río Cali Planta La Reforma Planta La Ribera

47. Oxígeno disuelto parada de planta Puerto Mallarino (Ago. 14/07)

48. Puntos de muestreo Sur: San Joaquín Oriente: Calimio Desepaz Occidente: Pampalinda Norte: Acopi Planta: Puerto Mallarino Río Cauca Río Meléndez Río Lili Río Pance Río Cañaveralejo Río Cali Río Aguacatal Comuna 1 Comuna 2 Comuna 3 Comuna 4 Comuna 5 Comuna 11 Comuna 6 Comuna 7 Comuna 8 Comuna 9 Comuna 10 Comuna 12 Comuna 13 Comuna 14 Comuna 15 Comuna 16 Comuna 17 Comuna 18 Comuna 19 Comuna 22 Comuna 21 Comuna 20

49. Trabajo de campo Sur: San Joaquín Oriente: Calimio Desepaz Occidente: Pampalinda Norte: Acopi Planta: Puerto Mallarino TTN (56”) SN (30”) SS (40”) TTS (56”) TTO (36”) Tubería Río Cauca Río Meléndez Río Lili Río Pance Río Cali Río Aguacatal Río Cañaveralejo Evento hh:mm Parada 12:20 Arranque 15:15 15:55 16:43 16:58 16:00

51. Color aparente, verdadero y turbiedad Valor máximo aceptable (Res. 2115 de 2007): Color aparente = 15 UPC Turbiedad = 2 UNT Muestra Tiempo (min.) a partir de reestablecido el suministro 1a Inmediatamente 2a 20 3a 60 4a 100 5a 160 6a 360 Después Después Después Después

52. Cadmio: Todos menores a 1,09 µg/L (VMA= 3 µg/L ) Plomo: “ No Detectables” (ND < a 4,1 µg/L) (VMA= 10 µg/L) VMA = Valor Máximo Aceptable (Res. 2115 de 2007) Trihalometanos totales (THM) Muestra Tiempo (min.) a partir de reestablecido el suministro Puntos Sur, Norte, Oriente y Occidente Puerto Mallarino 5a 160 480 6a 360 510 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 Sur Oriente Occidente Norte Puerto Mallarino Punto de muestreo THM totales (ug/L) M5 M6 Valor máximo aceptable ( Res . 2115 / 07 ) Valor máximo aceptable (EPA, 1998)

53. COT y COD VMA (Res. 2115 de 2007): COT = 5 mg/L Después Después Después Después Después < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 Muestra Tiempo (min.) a partir de reestablecido el suministro Puntos Sur, Norte, Oriente y Occidente Puerto Mallarino 1a Inmediatamente --- 2a 20 --- 3a 60 --- 4a 100 --- 5a 160 480 6a 360 510

54. Hierro total y Manganeso Después Después Después Después Después < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 VMA: Hierro total (Res. 2115 /07) VMA: Manganeso (Res. 2115 /07) Muestra Tiempo (min.) a partir de reestablecido el suministro Puntos Sur, Norte, Oriente y Occidente Puerto Mallarino 1a Inmediatamente --- 2a 20 --- 3a 60 --- 4a 100 --- 5a 160 480 6a 360 510

55. Cloro residual libre y Bacterias heterotróficas Bacterias het.: VMA = 100 UFC / 100 mL Cloro residual libre: Rango = 0,3 - 2 mg/L (Res. 2115 de 2007) Después normal Después normal Después normal > 2000 Muestra Tiempo (min.) a partir de reestablecido el suministro Puntos Sur, Norte, Oriente y Occidente Puerto Mallarino 1a Inmediatamente --- 2a 20 --- 3a 60 --- 4a 100 --- 5a 160 480 6a 360 510

56. Reposición de válvulas Reparación de tubería

57. Número de daños por Kilómetro (Período 1996 – 2006) * Fuente: NRC, 2007 0,55

63. Santiago de Cali, Diciembre de 2007

64. Grupo Estudio y Control de la Contaminación Ambiental (GECCA) EIDENAR – Universidad del Valle Grupo de Investigación y Desarrollo en Calidad del Agua - EMCALI Caracterización de las paredes internas de componentes de la red baja de distribución de Cali Grupo de Abastecimiento de Agua (GAA) - Instituto CINARA Universidad del Valle Santiago de Cali, Noviembre de 2007

65. Introduccion Manejo de la Calidad: Considerar el análisis integral sobre el riesgo asociado a la calidad del agua en los diferentes componentes del sistema. FUENTE TRATAMIENTO RED DE DISTRIBUCIÓN USUARIO CALIDAD DE AGUA

67. PROCESO DE ACUMULACIÓN EN UNA BIOPELÍCULA Adherencia SUSTRATO Transporte y adsorción de macromoléculas y células Células Desorción Crecimiento y multiplicación Des-adherencia

68. Toma de muestras, manejo y preservación. 1. Muestreo en la Masa de Agua.

69. 2. Muestreo de Paredes Internas Válvulas, Tuberías, Tanques e Hidrantes.

70. Trabajo en la Red: Los 10 Criterios C R I T E R I O S FUNDAMENTALES POR CALIDAD DE AGUA 1 Minimizar paradas de plantas de tratamiento 2 Prioridad: 1) Válvulas (tipo, material): 2) Tuberías AC-HF, 3) Hidrantes 3 Mantenimiento de Tanques 4 Edad de la tubería 5 Historial de Daños HIDRÁULICOS 6 Capacidad de transporte 7 Riesgo ante una fuga no comunicada 8 Respuesta ante un incendio ESPECIALES 9 Tiempo de reposición óptimo 10 Influencia ante un corte de agua

74. MODELACION ZONA PILOTO NAPOLES – CIUDAD JARDÍN

77. Construcción del Modelo de Simulación en EPANET

79. Esquema de zonas según la influencia del tanque Ciudad Jardín Meléndez Las Vegas UNIVALLE Urbanización Villas del Río Lili Ciudad Jardín Vía Cali-Jamundí Av. Cañasgordas Limite de la zona con influencia del tanque Limite de la zona sin influencia del tanque

82. NOD-5. Alimentación de la Urbanización Villas del Río Lili Nodo 27. Alimentación del Conjunto la Alamedita y aledaños Nodo 85. Alimentación del Conjunto La Escalera Nodo 88. Perteneciente a la tubería de compensación del Tanque (12”) Propuesta de operación hidráulica del tanque de Ciudad Jardín

83. Propuesta de operación hidráulica del tanque de Ciudad Jardín Se modifican los niveles operacionales del Tanque Villas del Río Lili. Se aumenta el nivel para apagar el bombeo en 80 cm. Se Inserta Tubería de 6” de Aprox. 350 m de Long . Se adiciona válvula reguladora de presión para disminuir altas presiones. Se desconecta tubería de 6” de la linea de 12” y se conecta de la nueva linea de 6” después de la válvula reguladora Se realiza cierre del circuito para evitar recirculación. Se realiza cierre del circuito para evitar recirculación.