AGUA POTABLE,PARA CONSUMO HUMANO EN LA CUIDAD DE LIMA, Proyectos de Ingeniería de Aguas y Aguas Residuales. Universidad Nacional Santiago Antúnez de Mayolo
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AGUA POTABLE,PARA CONSUMO HUMANO EN LA CUIDAD DE LIMA, Proyectos de Ingeniería de Aguas y Aguas Residuales. Universidad Nacional Santiago Antúnez de Mayolo

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parametros biologicos,quimicos y microbiologicos del agua a potabilizar
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FACULTAD DE CIENCIAS DEL AMBIENTE

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA SANITARIA

CURSO : Análisis de Aguas y Aguas Residuales

PROYECTO : “AGUA PARA CONSUMO HUMANO LIMA”

DOCENTE : POMA VILLAFUERTE CARLOS BORROMEO

INTEGRANTES:

 Araucano Guerrero David  Camilo Oncoy Christian  Chávez López Kevin  Leiva Palma Angel

HUARAZ- ANCASH

2016

PARÁMETRO DE CONTROL EN AGUA DE CONSUMO HUMANO EN LIMA

UNASAM.FCAM- EPIS

ÍNDICE

1. GENERALIDADES Título Personal investigador Tipo de investigación Régimen de investigación Zona e institución donde se ejecutará el proyecto Fecha de TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Recursos disponibles Recurso no disponible y presupuesto

2. PLAN DE INVESTIGACIÓN Antecedentes y Justificación Problema Objetivos Marco Teórico

Agua potable Condiciones físicas Condiciones químicas Condiciones microbiológicas Calidad del agua potable Tratamiento de agua en la ciudad de lima

Captación Desarenadores Decantación Filtración Cloración Depósitos reguladores

Parámetros de control en las aguas Hierro Plomo Cadmio Aluminio Materia orgánica e inorgánica Nitratos

3. HIPOTESIS 4. VARIABLES

Variables independientes Variables dependientes

5. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

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PROYECTO DE INVESTIGACIÓN

I. GENERALIDADES:

I.1.Título:

“PARÁMETRO DE CONTROL EN AGUA DE CONSUMO HUMANO EN LIMA”

I.2.Personal investigador:

 ARAUCANO GUERRERO DAVID  CAMILO ONCOY CHRISTIAN  CHAVEZ LOPEZ KEVIN  LEYVA PALMA ANGEL

I.3.Tipo de investigación:

I.3.1. De acuerdo a la orientación:

I.3.1.1. Básica:

En el siguiente trabajo se describirá los parámetros y los tipos de tratamiento que son empleados en las aguas utilizadas en el consumo humano en la ciudad de Lima.

I.3.2. De acuerdo a la técnica de contrastación:

1.3.2.1 Descriptiva:

Para el desarrollo de nuestro proyecto de investigación daremos detalles acerca del uso y de los parámetros que se emplea en el tratamiento de aguas para consumo humano en lima ya que esta nos servirá para realizar el diagnóstico y los parámetros físicos, químicos y microbiológicos.

I.4.Régimen de investigación:

I.4.1. Orientada:

La calidad del agua para consumo humano usada en la capital de lima es de suma importancia, es por ello que es necesario mantener un control adecuado en su tratamiento y distribución.

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I.5.zona e institución donde se ejecutará el proyecto:

Localidad: Huaraz

Institución: UNASAM.

I.6.Cronograma de ejecución del proyecto:

ETAPAS Septiembre Octubre Noviembre diciembre 2014 2014 2014 2015 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Investigación del trabajo

X

Plan de trabajo X Presentación del plan de trabajo

X

Recopilación de Datos

X X X X

Presentación del avance del trabajo

X

Desarrollo del Trabajo

X X X X X X

Trabajo final X

I.6.1. Fecha de TRABAJO DE INVESTIGACIÓN:

FECHA EN EL INICIO: 6 de Septiembre FECHA DE TÉRMINO: 6 de Diciembre

I.7.Recursos disponibles:

I.7.1. Personal:

 Alumnos en mención  Docente del curso

I.8.Recursos no disponibles y presupuesto:

I.8.1. Financiación:

 Autofinanciación  Inversión propia

I.8.2. Materiales:

 Internet Material bibliográfico

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Laptop Libros virtuales Boletines

Gastos de materiales:

 Impresión 6.00 S/.  CD 1.50 S/.

II. PLAN DE INVESTIGACIÓN:

II.1. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN

La Encuesta realizada por muestreo aleatorio, del universo de niños menores de cinco años residentes en el Perú. Se evaluó la presencia de cloro libre en muestras de agua para consumo en los hogares de 3570 niños (Lima metropolitana 666, resto de costa 755, sierra urbana 703, sierra rural 667 y selva 779). Se evaluó la presencia de coliformes totales y E. coli en muestras de agua de 2310 hogares (Lima metropolitana 445, resto de costa 510, sierra urbana 479, sierra rural 393 y selva 483). Resultados. La proporción nacional de niños menores de cinco años que residen en hogares con cloro libre adecuado en el agua para consumo, alcanza a 19,5% del total, mientras que la correspondiente a agua libre de coliformes y E. coli asciende a 38,3%. Existe una marcada diferencia de los resultados por área de residencia red pública domiciliaria dentro de la vivienda y quintiles de ingreso. Por tanto, indicadores como agua con cloro libre adecuado. (1)

El control de la desinfección del agua que llega a las viviendas es uno de los avances más significativos en el ámbito urbano. En 1998, solo 21 de las 45 empresas de saneamiento (EPS) que operan a nivel nacional realizaban la desinfección del agua; en el año 2005, 96% de las 47 empresas de saneamiento cumplían con el nivel básico de control y 47% de ellas tenían un nivel avanzado de control de calidad. Sin embargo, persisten otras deficiencias, como la falta de continuidad del servicio, los niveles de medición de la cantidad de agua proveída y facturada, y los elevados niveles de pérdida del agua en la red de distribución.

(1) SEDAPAL. Anuario Estadístico. Plan Nacional de Saneamiento. Decreto Supremo 007- 2006-VIVIENDA, publicado el 19 marzo del 2006.

El ámbito rural presenta menores niveles de calidad. De una muestra de1.630 sistemas recogida en el año 2004, 59% no desinfectaba el agua porque carecía de insumos necesarios. Según el Plan Nacional de Saneamiento, esto revela que de los 11.800 sistemas que operan en localidades con menos de 2.000 habitantes, solo 4.800 (41%) cumple con un nivel básico de desinfección. (2)

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(2) Instituto Nacional de Estadística (INEI). Condiciones de vida en el Perú 1970-2004. INEI: Lima, 2006

II.2. PROBLEMA.

¿Cuáles son los parámetros de control en el consumo de agua en la ciudad de Lima?

II.3. OBJETIVOS:

II.3.1. OBJETIVO GENERAL:

 Describir los parámetros y los tipos de tratamiento que son empleados en las aguas de consumo humano en la ciudad de Lima.

II.3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

 Describir los parámetros en las aguas de consumo humano.

 Determinar los LMP según las Normas de calidad de agua que deben poseer el agua después del respectivo tratamiento.

 Describir los tipos de tratamientos que se emplean en las aguas para consumo humano. .

II.4. MARCO TEORICO: II.4.1. AGUA POTABLE

Se denomina agua potable o agua para consumo humano, al agua que puede ser consumida sin restricción debido a que, gracias a un proceso de purificación, no representa un riesgo para la salud.

El agua para la bebida humana debe reunir ciertas condiciones: físicas, químicas y microbiológicas.

II.4.1.1. CONDICIONES FISICAS: El agua que se destina a la bebida humana no debe presentar color, olor, materiales en que le confieran turbiedad ni aspecto desagradable.

II.4.2. CONDICIONES QUIMICAS: Para calificar el agua como potable sus condiciones químicas deben ser tales que resulte de gusto agradable, con una cantidad de sales disueltas que no sea excesiva, insuficiente (cloro, sulfatos, carbonatos que se combinan con sodio, calcio magnesio, plomo, arsénico, flúor, entre otras).

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II.4.3. CON DICI ONES

MICROBIOLÓGICAS: Significa que para que el agua sea considerada potable debe estar exenta de todo bacteria u organismo patógeno. Se considera buena una agua para la bebida cuando cumpliendo ciertos requisitos químicos llega al consumidor en buenas condiciones físicas y libre de sustancias nocivas, inobjetable en su color y sabor.(4)

(1) Chorus I y Bartram J (eds.), 1999, nombre de la Organización Mundial de la Salud, Ginebra (Suiza).

II.4.4. CALIDAD DE AGUA POTABLE

Este aspecto de la calidad en el servicio de agua potable implica el mantenimiento y adecuado uso de la infraestructura con la que se cuenta para prestar el servicio. Asimismo, este aspecto de la calidad supone el desarrollo de un grado de confiabilidad, la misma que es expresada a través de dos aristas importantes: por un lado, el generar, desde el operador o empresa prestadora, la capacidad de respuesta para atender los problemas operativos que se presentan en los sistemas del servicio, y por otro mantener una prestación del servicio uniforme; así respecto del agua, resultan fundamental mantener la continuidad y presión. La calidad operativa del servicio, está implícitamente relacionada con la operación y mantenimiento adecuado de los sistemas para la prestación de los servicios; lo que supone la implementación de Programas y Planes de Mantenimiento Preventivo y de Respuesta ante contingencias.

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II.4.5. TRATAMIENTO DE AGUAS DE LA CUIDAD DE LIMA

El aprovechamiento de las aguas subterráneas resulta insuficiente por lo que es necesaria la utilización de aguas superficiales del rio Rímac, para ello cuenta con instalaciones de tratamiento de aguas superficiales y hasta la fecha es una de las plantas más grandes del país. El tratamiento de esta agua está dirigido a la remoción de materia sólida en suspensión, paralelamente a la eliminación de la carga bacteriana; para ello cuentas con dos bocatomas responsables de la captación, se encuentra ubicadas en las márgenes izquierda y derecha del rio Rímac. El tratamiento tiene etapas, son las siguientes.

II.4.6. CAPTACIÓN

El rio Rímac es un torrente de montaña, que nace en las cumbres de los Andes y que en el coto recorrido de 125 Km. desciende de 5000 m. El proceso de tratamiento de las aguas del rio Rímac se inicia con la captación, las aguas llegan a las compuertas radiales, llamadas compuertas de represamientos, que embalsan al agua y obligan a entrar a la planta En el margen izquierda está la bocatoma 1 y capacidad de captación es de 15m3/ s. En el margen derecho se encuentra la bocatoma y capacidad de captación es de 20m3/s. Luego pasa a las compuerta de captación y estas se regulan de acuerdo a las necesidades, porque hay un caudal de agua permanente de ingreso a las bocatomas, luego se hace pasar por unas rejillas o cámara de desbaste y todos los materiales que tengan un diámetro mayor que esa separación de rejillas donde van a quedar retenidos.

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Compuertas de captación del rio Rímac

Bocatoma

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II.4.7. DESARENADORES

El agua captada en el margen izquierdo es conducida por una tubería de 2.4m. de diámetro y 700m. de longitud entre la bocatoma y el desarenador. En la margen derecha el agua captada pasa bajo el rio por un sifón invertido, siendo conducido hacia los desarenadores por una tubería de 3m. de diámetro y 430 de longitud. El agua entra en zigzag y está chocando contra tabiques, de la tubería pasa a canal y se ensancha, y esa acción hace que cambie de sección, entonces disminuye la velocidad y entra a la pantalla deflectora, que se utiliza para estabilizar el flujo, es donde empieza la operación de sedimentar las partículas que tienen peso; en este caso serían las arenas. Los desarenadores tienen una profundidad de 8m.

Desarenadores

II.4.8. DECANTACIÓN En esta etapa se tiene una tubería con un caudal constante en posición horizontal ascendente, al cual en la salida se le amplia para hacer más grande la sección. Se observa en este punto se le agrega el coagulante y entra en una unidad con un área de entrada, y se le enfrenta con un área mucho más grande en la salida, hay un cambio de sección y esto hace que toda la masa de agua al ingresar tiene un caudal constante que empuja a la masa hacia arriba, pero como aquí le estamos agregando el coagulante, está reaccionando y formando el barro artificial que le llamamos FLOCK. Ese flock que tiene peso, al

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bajar la velocidad del agua, comienza a descender y se produce una separación. El agua limpia sube y el lodo se queda en la parte inferior. Por eso se forma una zona de interface llamada manto de lodos, por eso esta unidad se llama decantador de manto de lodos. En la parte central del decantador de manto de lodos, en toda la base ingresa el agua con reactivos químicos, en este caso sería el sulfato de aluminio; el agua ingresa por la parte inferior, se reparte a la base y allí comienza la separación.

Decantadores

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II.4.9. FILTRACIÓN:

El agua sobrenadante en salida, algunos flóculos débiles son arrastrados y enturbian el agua de salida; entonces esta debe pasar por un filtro de arena para retirarlos. Se realiza a través de filtros Aquazur con una capa de arena de 1m. de espesor y con granos alrededor de 1mm. de diámetro. El agua se infiltra a través de la capa de arena, que retiene partículas más pequeñas que los poros entre los granos de arena, produciendo una importante reducción de la turbiedad y en el contenido bacterial del agua. En la parte inferior está la arena. La superficie de la arena se colmata, aumenta la pérdida de carga y cuando esto sucede un sensor indica el aumento. Cuando ya está en condiciones de ser lavado, el operador interrumpe el ingreso del agua, lo sella y le inyecta agua y aire en contracorriente, para que se desprenda el ingreso del lodo a la arena y pueda ser limpiado. El agua ingresa a la superficie y la capa de arena atrapa los flóculos en la superficie, en la cámara en la parte inferior, el agua está siendo colectada, está yendo a reservorios.

Control para abrir y cerrar los filtros

Fase de filtración

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1. Arena de filtro 2. Canal de agua filtrada, aire y agua de lavado. 3. Válvula de evacuación de agua del lavado

Todo el lecho de arena se purifica y es el agua aire, la cubierta y el lodo se desprenden por desplazamiento del agua limpia. El agua turbia que bota el filtro pasa a las alcantarillas en donde va directamente a una planta de recuperación para no perder esta agua. Cuando ya se hizo la operación, el filtro se estabiliza y otra vez está en la condición de servicio. Para lavar un filtro usamos un promedio de 400 m3 de agua por cada filtro.

 Fase de lavado 4. Orificio del agua de

barrido 5. Canal en V 6. Canal de salida de las

aguas de lavado. Y esta agua no se pierde, por los escases que se tiene, esta agua es reciclada y se recupera. Esta Planta tiene 36 filtros.

II.4.10. CLORACIÓN: Después de esta filtración recibe una cloración de desinfección final, para destruir toda contaminación que pueda haber quedado después de todos los procesos anteriores, y para dejar un residuo de cloro disponible como protección contra posibles contaminaciones en el transporte o distribución y pasa a reservorios para la distribución a las ciudades.

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Tanques de cloro

II.4.11. DEPÓSITOS DE REGULACIÓN: Todo esto se hace con el ánimo de abastecer a los reservorios de cabecera, para que la cuidad de Lima esté abastecida de un modo sostenido y para que siempre haya agua en los estanques, para que la planta siempre funcione, para que los decantadores siempre estén activos y produzcan el agua de calidad para estos reservorios. Esto es trabajar en función del cliente. El cliente del río son los estanques. El cliente los estanques es la planta. El cliente de la planta son los decantadores. El cliente de los decantadores son los filtros. El cliente de los filtros son los reservorios. El cliente de los reservorios son las personas.

Depósitos de regulación

(2) OMS, 2003: Documento de referencia para la elaboración de las Guías de la OMS para la calidad del agua potable. Ginebra (Suiza), Organización Mundial de la Salud.

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2.5. PARÁMETROS DE CONTROL EN LAS AGUAS

2.5.1. Parámetros químicos en la entrada de las aguas del rio Rímac

2.5.1.1 Presencia máxima y promedio de Hierro (Fe) en el río Rímac

En el mes de enero de 2014, la concentración máxima de hierro (Fe) en el río Rímac fue de 17,65 mg/l, lo que representó una disminución de 70,2%, en relación con lo reportado en enero de 2013, que alcanzó 59,18 mg/l.

SEDAPAL reportó que la concentración promedio de hierro (Fe) en el río Rímac durante el mes de enero 2014, fue de 3,14 mg/l, cifra inferior en 13,0% respecto al promedio reportado en igual mes del 2013 (3,61 mg/l).

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2.5.1.2 Presencia máxima y promedio de Plomo (Pb) en el río Rímac

El Servicio de Agua Potable y Alcantarillado de Lima Metropolitana (SEDAPAL), informó que en el mes de enero de 2014, la concentración máxima de plomo (Pb) en el río Rímac alcanzó 0,80 mg/l, cifra superior en 56,9% respecto a similar mes del año anterior.

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En el mes de enero de 2014, SEDAPAL reportó que la concentración promedio de plomo (Pb) en el río Rímac alcanzó a 0,060 mg/l, mostrando un aumento de 22,4% respecto a lo registrado en enero de 2013.

La presencia de plomo en altas concentraciones produce efectos tóxicos en la salud, siendo los niños más susceptibles que los adultos, habiéndose documentado la presencia de retraso en el desarrollo, problemas de aprendizaje, trastornos en la conducta, alteraciones del lenguaje y de la capacidad auditiva, anemia, vómito y dolor abdominal recurrente

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2.5.1.3 Presencia máxima y promedio de Cadmio (Cd) en el río Rímac

En enero de 2014, la presencia máxima de cadmio (Cd) en el río Rímac fue, de 0,0104 mg/l, mostrando un incremento de 103,9% respecto al mes de enero 2013.

El agua del río Rímac en el mes de enero 2014 registró una concentración promedio de cadmio (Cd) de 0,0020 mg/l, cifra inferior en

13,0% respecto al mes de enero 2013.

El agua con concentraciones muy altas de cadmio irrita el estómago, produce vómitos y diarreas. El cadmio absorbido por el cuerpo humano produce descalcificación de los huesos, ocasionando que se vuelvan quebradizos y en dosis altas ocasiona la muerte.

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2.5.1.4 Presencia máxima y promedio de Aluminio (Al) en el río Rímac

El aluminio (Al), en el río Rímac, en enero de 2014, registró una concentración máxima de 19,16 mg/l el cual disminuyó en 33,7% respecto a lo reportado en enero de 2013.

Durante el mes de enero de 2014, el río Rímac registró una concentración promedio de aluminio (Al) de 3,30 mg/l, el cual en términos porcentuales mostró un aumento de 42,4% respecto a lo registrado en similar mes de 2013.

El consumo de concentraciones significativas de aluminio puede causar un efecto serio en la salud, como daño al sistema nervioso central, demencia, pérdida de la memoria, apatía y temblores severos.

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2.5.1.5 Presencia máxima y promedio de Materia Orgánica en el río Rímac

Durante el mes de enero de 2014, la concentración máxima de materia orgánica en el río Rímac fue de 3,43 mg/l, cifra superior en 98,3% respecto al mes de enero de 2013, que alcanzó 1,73 mg/l.

SEDAPAL reportó que, en enero de 2014, la concentración promedio de materia orgánica en el río Rímac fue de 2,29 mg/l, cifra superior en 64,7% respecto a lo observado en el mismo mes de 2013, que alcanzó 1,39 mg/l.

Gran parte de la materia orgánica que contamina el agua procede de los desechos de alimentos, de las aguas negras domésticas e industriales. La materia orgánica es descompuesta por bacterias, protozoarios y diversos microorganismos.

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2.5.1.6 Presencia máxima y promedio de Nitratos (NO3) en el río Rímac

En el mes de enero de 2014, la concentración máxima de nitratos (NO3) en el río Rímac fue de 3,73 mg/l, cifra que disminuyó en 20,3% respecto al mes de enero de 2013 (4,68 mg/l).

La concentración promedio de nitratos (NO3) en el río Rímac, en enero de 2014, fue 2,58 mg/l, cifra que disminuyó en 12,5% respecto a similar mes de 2013 (2,95 mg/l).

Los niveles elevados de nitratos pueden indicar la posible presencia de otros contaminantes, tales como microorganismos o pesticidas, que podrían causar problemas a la salud. A partir de grandes concentraciones de nitrato en el agua (más de 100 miligramos por litro) se percibe un sabor desagradable y además puede causar trastornos fisiológicos. Por sus efectos tóxicos, los nitratos pueden ocasionar signos de cianosis (coloración azulada de la piel o de las membranas mucosas a causa de una deficiencia de oxígeno en la sangre).

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2.5.1.7 Nivel máximo de turbiedad en el río Rímac

El nivel de turbiedad máximo en el mes de enero de 2014 fue 491,0 UNT, cifra superior en 42,0% respecto al mes de enero de 2013, que alcanzó 345,7 UNT.

En el mes de enero de 2014, el nivel de turbiedad promedio en el río Rímac fue de 75,8 UNT, cifra inferior en 19,9% respecto a similar mes del año anterior, que alcanzó 63,2 UNT.

En enero de 2014, el nivel mínimo de turbiedad registró 12,8 UNT, cifra que disminuyó en 17,4% respecto al mes de enero de 2013, que alcanzó 15,5 UNT.

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2.6. Parámetros químicos en la planta de tratamiento SEDAPAL 2.6.1. Presencia máxima y promedio de Hierro (Fe) en las plantas de tratamiento

de SEDAPAL

En las plantas de tratamiento de SEDAPAL, la concentración máxima de hierro (Fe) en el mes de enero 2014 alcanzó 0,15 mg/l, cifra inferior en 11,8% respecto a similar mes del año anterior, igualmente tuvo una disminución de 50,0% con relación al límite permisible, que es 0,300 mg/l.

En enero de 2014, la concentración promedio de hierro (Fe) en las plantas de tratamiento 1 y 2 de SEDAPAL, alcanzó 0,051 mg/l, cifra superior en 15,9% respecto a similar mes del año anterior. Mientras que, registró una disminución de 83,0% al comparar con el límite permisible, que es 0,300 mg/l.

Es importante resaltar que, la presencia de hierro en el agua ocasiona inconvenientes domésticos, tales como: sabor desagradable, turbidez rojiza y manchas en la ropa en el momento del lavado y en casos extremos, el agua sabe a metal. Desde el punto de vista sanitario, uno de los riesgos de la presencia de este metal, reside en que consume el cloro de la desinfección, quedando el agua desprotegida frente a los agentes patógenos.

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8.4.2.2 Presencia máxima y promedio de Plomo (Pb) en las plantas de tratamiento de SEDAPAL

Según el reporte de SEDAPAL, posterior al proceso de tratamiento del agua de río, la concentración máxima de plomo (Pb) en enero de 2014 fue de 0,009 mg/l, cifra superior en 50,0% en relación con el mes de enero 2013; mientras que, disminuyó en 82,0% comparado con el límite permisible (0,05 mg/l).

Luego de realizado el proceso de tratamiento del agua del río Rímac, SEDAPAL informó que la concentración promedio del plomo (Pb) en el mes de enero 2014 fue de 0,005 mg/l,

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La estructura del estudio es muy buena y me sirvió mucho para armar mi informe
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