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PLANTA EMBOTELLADORA DE AGUA MINERAL CREACIÓN DE COMPAÑÍA 
 
AQ VITAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANDRES FELIPE RICO FLOREZ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES 
FACULTAD DE INGENIERIA 
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA INDUSTRIAL 
AREA DE PRODUCCIÓN 
BOGOTÁ, D.C 
2003 
 
 
 
 
 II
 
PLANTA EMBOTELLADORA DE AGUA MINERAL CREACIÓN DE COMPAÑÍA 
 
AQ VITAL 
 
 
 
 
 
 
 
ANDRES FELIPE RICO FLOREZ 
CODIGO 199729575 
 
 
 
 
 
 
Proyecto de grado para optar al título de 
Ingeniera Industrial 
 
 
 
 
 
Asesor 
LUIS EDUARDO GALVEZ REY 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES 
FACULTAD DE INGENIERIA 
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA INDUSTRIAL 
AREA DE PRODUCCIÓN 
 BOGOTÁ, D.C. 
2003 
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1 
 
Tabla Contenido 
 
1. RESUMEN EJECUTIVO...........................................................................................7 
Descripción del negocio ...................................................................................................7 
Objetivos Generales.........................................................................................................8 
Objetivos Específicos.......................................................................................................8 
Mercado Objetivo...........................................................................................................10 
Tamaño estimado de la oportunidad..............................................................................13 
Producción nacional.......................................................................................................13 
Proyecto de Inversión ....................................................................................................16 
2. MARCO TEORICO .................................................................................................20 
2.1. Características Físico Químicas del Agua .......................................................20 
2.1.1. Características Físicas .............................................................................21 
2.1.1.1. Color:.................................................................................................21 
2.1.1.2. Turbidez:............................................................................................22 
2.1.2. Características Químicas..........................................................................22 
2.1.2.1. pH......................................................................................................22 
2.1.2.2. Mineralización....................................................................................22 
2.1.2.3. Acidez y Alcalinidad...........................................................................23 
2.1.2.4. Dureza:..............................................................................................23 
2.1.2.5. Hierro y Manganeso ..........................................................................24 
2.1.2.6. Nitrógeno...........................................................................................24 
2.1.2.7. Fósforo ..............................................................................................25 
2.1.2.8. Carbono Orgánico Total (COT) .........................................................25 
2.1.2.9. Oxigeno Disuelto (OD) ......................................................................26 
2.1.2.10. Dióxido de Carbono...........................................................................26 
2.1.3. Características Biológicas ........................................................................27 
2.1.3.1. Coliformes Totales.............................................................................27 
2.1.3.2. Coliformes Fecales y E. Coli..............................................................27 
2.1.3.3. Bacteroides........................................................................................28 
2.1.3.4. Coliphages.........................................................................................28 
2.2. Aguas superficiales..........................................................................................28 
2.2.1. El ciclo hidrológico....................................................................................29 
2.2.2. Factores que afectan la calidad del agua .................................................30 
2.2.2.1. Impactos causados por fuentes naturales .........................................30 
2.2.2.2. Impactos puntuales por fuentes humanas.........................................32 
2.2.2.3. Impactos no puntuales por fuentes humanas....................................33 
3. TRATAMIENTO DE AGUA .....................................................................................34 
3.1.1. Componentes Físico-químicos ................................................................34 
3.1.2. Componentes mecánicos .........................................................................35 
3.1.3. Componentes hidráulicos del proyecto.....................................................35 
3.1.4. Componente biológico ..............................................................................36 
3.2. Tipos de tratamiento de agua ..........................................................................36 
3.2.1. Tratamiento Convencional ....................................................................... 36 
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2 
 
3.2.2. Tratamiento con flotación disuelta en aire ................................................37 
3.2.3. Filtración con membranas ........................................................................38 
3.2.3.1. Microfiltración y Ultrafiltración............................................................40 
3.2.3.2. Osmosis Inversa y Nanofiltración ......................................................42 
3.2.3.3. Electrodiálisis.....................................................................................44 
4. CARACTERISTICAS DEL EMPAQUE....................................................................47 
4.1. Características del PET ...................................................................................47 
4.1.1. Estructura química del PET ......................................................................47 
4.2. Botellas PET....................................................................................................49 
5. INGENIERIA BASICA .............................................................................................52 
5.1. Situación Geográfica de la fuente....................................................................52 
5.1.1. Nacedero Cima.........................................................................................53 
5.1.2. Quebrada..................................................................................................54 
5.1.3. Piscina base .............................................................................................56 
5.2. Estudio de las fuentes que surten el nacimiento..............................................58 
5.3. Diseño de la planta ..........................................................................................59 
5.3.1. Realización de la caracterización físico química del agua........................60 
5.3.2. Diseño de la planta en base a los requerimientos del INVIMA .................61 
5.3.3. Estudio del punto más factible para la localización de la planta dadas 
las necesidades de espacio y logística en transporte ............................................61 
5.3.4. Revisión de terrenos por parte de un arquitecto para la certificación del 
lugar seleccionado previamente para la construcción. ...........................................62 
5.3.5. Cotización en base a los resultados del laboratorio de los equipos 
necesarios para la purificación del agua.................................................................62 
5.3.6. Realización de pruebas de calidad de agua en los laboratorios de las 
empresascotizantes ...............................................................................................64 
5.3.7. Diseño de planta.......................................................................................65 
5.3.7.1. Torre de Aireación .............................................................................65 
5.3.7.2. Tanque de Agua Cruda .....................................................................66 
5.3.7.3. Planta de agua potable ACUA-0.5.....................................................67 
5.3.7.4. Unidad de Ozono...............................................................................69 
5.3.7.5. Unidad Ultravioleta ............................................................................69 
5.3.7.6. Tanque agua tratada .........................................................................70 
5.3.7.7. Empacadoras ....................................................................................70 
5.3.7.8. Tablero de control..............................................................................72 
5.3.7.9. Sistema de Bombeo ..........................................................................72 
5.3.8. Perfiles de los empleados según requerimientos técnicos .......................74 
5.3.9. Calculo de Mano de Obra Directa para la producción .............................75 
5.3.10. Etapas de Producción...............................................................................77 
5.3.11. Políticas de inventarios.............................................................................78 
5.3.12. Determinación de los tiempos de las diferentes etapas de producción ....81 
5.3.13. Diseño de áreas dentro de la compañía ...................................................82 
5.3.13.1. Área Comercial y Mercadeo ..............................................................83 
5.3.13.2. Mercadeo...........................................................................................83 
5.3.13.3. Área de Operaciones y Tecnología.................................................. 85 
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5.3.13.4. Dirección de Operaciones .................................................................86 
5.3.13.5. Dirección de Productividad................................................................86 
5.3.13.6. Dirección Administrativa ...................................................................88 
5.3.14. Permisos necesarios para la concesión de aguas superficiales en el 
estado Colombiano .................................................................................................89 
6. PLAN FINANCIERO ...............................................................................................90 
6.1. Supuestos del plan financiero..........................................................................91 
6.1.1. Supuestos Generales ...............................................................................91 
6.2. Plan Maestro de Ventas...................................................................................94 
6.3. Supuestos sobre ingresos ...............................................................................97 
6.4. Supuestos de costos de producción ................................................................97 
6.5. Supuestos sobre costos y gastos operacionales .............................................98 
6.6. Supuestos sobre publicidad y gastos operacionales de ventas.....................102 
6.7. Análisis de Costos de Producción .................................................................103 
6.7.1. Insumos ..................................................................................................103 
6.7.2. Mano de Obra Directa ............................................................................104 
6.7.3. Mano de Obra Indirecta ..........................................................................104 
6.7.4. Indirectos ................................................................................................105 
6.7.5. Carga Fabril ............................................................................................105 
6.8. Análisis de costos de transporte ....................................................................106 
6.9. Análisis de Ingresos y Costos........................................................................108 
6.9.1. Costos Fijos............................................................................................108 
6.9.2. Costos Variables.....................................................................................108 
6.10. Estados Financieros Proyectados..............................................................108 
6.10.1. Estado de Perdidas y Ganancias............................................................109 
6.10.2. Flujo de Caja Libre del Proyecto.............................................................109 
7. Conclusiones ........................................................................................................110 
8. Bibliografía............................................................................................................112 
9. Anexos ..................................................................................................................113 
 
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Índice de Tablas 
 
1. RESUMEN EJECUTIVO...........................................................................................7 
Tabla 1 . Comparación entre las características del color y la turbiedad [2] ..................21 
Tabla 2 Relación de Procesos y parámetros de purificación [5]....................................39 
Tabla 3 Propiedades Físicas del PET y Sustitutos [8]..................................................49 
Tabla 4 Propiedades Físicas y Químicas del PET [7] ..................................................50 
Tabla 5 Tabla de comparación PET otros [8]................................................................51 
Tabla 6. Tabla de caudales............................................................................................57 
Tabla 8 Días hábiles por mes para calculo de producción............................................76 
Tabla 9 Calculo de desperdicio en la línea de producción .............................................80 
Tabla 7 Tiempo según procesos de la línea de producción ..........................................81 
Tabla 10 Descripción inversión inicial ...........................................................................92 
Tabla 11 descripción inversión socios............................................................................94 
Tabla 12 Plan Maestro de ventas con respectivos índices de crecimiento ....................95 
Tabla 13 Precios de venta según años .........................................................................97 
Tabla 14 Requerimientos de Mano de Obra ...............................................................100 
Tabla 15 Composición de los salarios legales ............................................................102 
Tabla16 Descripción de los costos de producción .....................................................103 
Tabla 17 Tiempos y costos mano de obra ..................................................................104 
Tabla 18 Tabla carga fabril .........................................................................................105 
Tabla 19 Utilización membranas................................................................................106 
Tabla 20 Costos totales ..............................................................................................106 
Tabla 21 Análisis de costos de transporte ..................................................................107 
 
 
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Indice de Gráficos 
1. RESUMEN EJECUTIVO...........................................................................................7 
Grafico 1 Ciclo Hídrico .................................................................................................30Grafico 2 Tratamiento Convencional [5]........................................................................37 
Grafico 3 Tratamiento con floculación disuelta en aire [5].............................................38 
Grafico 6 Tratamiento de Microfiltración [5] ...................................................................41 
Grafico 5 Flujo de filtración con membranas [5] ............................................................41 
Grafico 7 Proceso de Osmosis Natural o Directa [5]....................................................43 
Grafico 8 Partes membranas ........................................................................................43 
Grafico 9 Descripción membrana osmosis inversa ........................................................44 
Grafico 4 Comparación diferentes sistemas de purificación [9]......................................45 
Grafico 10 Estructura química del PET.........................................................................48 
Grafico 11 Foto nacedero cima.....................................................................................54 
Grafico 12 Foto quebrada ..............................................................................................55 
Grafico 13 Foto piscina base........................................................................................57 
 
 
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Indice de Anexos 
 
Anexo 1 Caracterización físico química del agua 
Anexo 2 Planos de la planta 
Anexo 3 Cotización obra civil 
Anexo 4 Diagrama de flujo de producción 
Anexo 5 Calculo de MOD 
Anexo 6 Estado de perdidas y Ganancias 
Anexo 7 Flujo de caja libre 
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1. RESUMEN EJECUTIVO 
 
 
En los últimos años las personas se han preocupado más por sus hábitos 
alimenticios y se ha venido presentando un cambio de mentalidad, pues se ha visto 
una mayor preocupación por mantener una buena salud y un buen estado físico; 
gran parte de esto se debe a la facilidad de información que han adquirido las 
personas sobre las consecuencias futuras que tiene una mala alimentación y sus 
posibles enfermedades, llevando a un incremento del consumo de productos 
naturales y agua mineral. 
 
La percepción cultural se ha visto influenciada por la globalización y los avances 
tecnológicos, cambiando la concepción del mundo, y mostrando nuevos hábitos e 
ideales distintos en la vida cotidiana de las personas. Es así como las tendencias 
alimenticias en nuestra sociedad han evolucionado hacia patrones de consumo de 
alimentos saludables en donde se reconoce un mayor valor agregado al producto 
que tenga características naturales, aun si este significa un mayor precio. 
El anterior comportamiento lo podemos ver en los hiperpermercados, donde la 
gente sin importar su condición social sufre la influencia de los productos Light y 
termina tentado por ellos, siendo esta una buena oportunidad de mercado para 
incursionar y empezar así a satisfacer las necesidades de las personas ante el furor 
de esta tendencia creando empresa y ayudando al desarrollo económico de 
Colombia y logrando crear una independencia laboral de los socios de la empresa 
llamada AQ Vital. 
 
Descripción del negocio 
 
El negocio consiste en la creación de una planta embotelladora de agua mineral 
natural en un lote en el pueblo Carmen de Carupa, (ubicado a 30 minutos de Ubate) 
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el cual posee nacederos naturales de aguas subterráneas de donde se extraerá el 
agua que será tratada por diferentes procesos físico-químicos para dejarla apta al 
consumo humano y se embotellará en dos diferentes presentaciones, una destinada 
a la venta en supermercados, restaurantes, entre otros como marcas propias y la 
otra presentación como agua mineral natural AQ Vital. 
 
Objetivos Generales 
 
El objetivo principal de la empresa es el de purificar agua de alta calidad proveniente 
directamente desde la fuente, conservando todos sus minerales, embotellarla y 
posicionar su propia agua mineral con el nombre AQ Vital en los principales 
supermercados de Bogota, al igual la empresa desea producir y vender agua mineral 
a los diferentes supermercados bajo un esquema de maquila. 
 
Objetivos Específicos 
 
• Hacer un análisis del entorno económico del país, el cual nos mostrará 
diferentes variables que pueden llegar a afectar o a mostrar oportunidades 
para el consumo del producto. 
• Conocer el papel que cumplen en el mercado los productos naturales. 
• Describir la reglamentación necesaria para cumplir los factores básicos que se 
deben tener en cuenta en la producción de agua embotellada. 
• Desarrollar una empresa consolidada en el sector de agua embotellada con 
buenas relaciones con sus proveedores que garanticen la calidad del 
producto. 
• Generar empleo. 
• Diferenciarse de las aguas existentes en el mercado como un agua con mas 
beneficios al consumidor por sus minerales, presentación, contenido y precio. 
• Diseñar una botella e imagen que genere un alto nivel de recordación de la 
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marca. 
 
 
Descripción del producto 
 
El mercado nacional no encuentra gran diferencia entre los diferentes tipos de aguas 
embotelladas que existen en el mercado tales como: agua artesiana que proviene de 
un pozo profundo, agua destilada que es sometida a un proceso de purificación por 
medio de evaporación y es utilizada en la fabricación de prescripciones 
farmacéuticas; agua purificada que se produce por medio de desionizacion, osmosis 
inversa y otros procesos; entre otras. 
 
El producto a producir y comercializar por la empresa se clasifica por la World Wide 
Bottled Association (WWB) y por la Norma Técnica Colombiana (NTC 3525) como 
agua mineral natural que es agua embotellada con un contenido mineral no menor a 
250 partes por millón de sólidos disueltos totales. 
 
Sus características son las siguientes: 
• Bacteriológicamente sanas 
• Tienen su origen en un estrato o yacimiento subterráneo 
• Brotan de un manantial en uno o varios puntos de alumbramiento, naturales o 
perforados. 
 
Se distinguen de las restantes aguas potables por: 
• Su naturaleza, caracterizada por su contenido en minerales y otros 
componentes y, en ocasiones, por determinados efectos. 
• Su pureza original. 
 
Estas características han sido conservadas intactas, dado el origen subterráneo del 
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agua, mediante la protección del acuífero contra todo riesgo de contaminación. 
 
 
Mercado Objetivo 
 
Los consumidores a los que va dirigido el agua AQ Vital son hombres y mujeres 
mayores de 5 años de estratos 4,5 y 6, que compran regularmente agua embotellada 
en supermercados, restaurantes, bares, gimnasios entre otros, que desean 
satisfacer su sed a cualquier hora del día con un producto que les garantice salud y 
pureza. 
 
Nuestros clientes principales son supermercados, restaurantes, bares, entre otros, 
que esperan que el producto ofrecido por AQ Vital tenga una alta rotación en sus 
establecimientos y les genere un alto porcentaje en ganancias. Para cumplir con 
esta rotación se induce que los factores que influencian al comprador de una botella 
de agua son: El precio, El sabor, Las propiedades, El envase, La marca, Calidad, 
Cantidad, Tamaño del envase y Disponibilidad del producto. 
 
Entonces al analizar estas características AQ Vital desarrollo su propio envase y 
etiqueta. 
 
La presentación del producto se realizara en envases PET de 600ml gracias a la 
flexibilidad, adaptabilidad y facilidad en el manejo de este; diseñado exclusivamente 
para generar una identidad propia que aumente el nivel de recordación de la marca y 
que incida en la compra del producto. La presentación para el producto a maquilar 
se acordara con los supermercados y se hará en envases PET de 500ml, 1.5 Lts y 
5Lts, 
 
El envase se diseño bajo el concepto de esbeltez, salud y belleza, ya queson 
factores que el usuario actual busca en el momento de adquirir agua en botella. 
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Para concebir este nuevo diseño, se realizo un análisis tipologico del cual se observo 
similitud formal entre la mayoría de envases existentes de acuerdo a su altura, 
tamaño y estética. 
 
Es así que AQ Vital busco generar un envase de mayor altura que sobresaliera ante 
los demás en el mercado, y contuviera 100ml mas de agua, generando así un 
impacto inmediato en el usuario; además de jugar con formas orgánicas, suaves y 
simétricas, sin recargo en sus componentes estructurales, lo que genera esbeltez y 
una limpieza formal. 
 
 
 
 
La etiqueta escogida para el producto es una etiqueta auto adhesible, la cual no 
requiere de pegamento e ira alrededor del envase. 
 
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Regulación y normas 
 
Para comercializar agua en el territorio Colombiano existen diferentes entidades que 
controlan la calidad de esta en cuanto a la composición físico-química, 
microbiológica, empaque y etiquetado. 
 
La composición del agua mineral debe estar dentro de los parámetros exigidos por la 
resolución No 8260 sobre aguas aptas para el consumo humano y se debe contar 
con un registro del INSTITUTO DE VIGILANCIA DE MEDICAMENTOS Y 
ALIMENTOS (INVIMA) y ya montada la empresa se deberá tramitar ante el Servicio 
Seccional de Salud del distrito el concepto sanitario, el cual consiste en una 
inspección a las instalaciones y equipos que garanticen un optimo producto. 
 
Las normas técnicas colombianas que debe cumplir el producto son: 
 
• NTC 512-1 Rotulado norma general 
• NTC 512-2 Rotulado nutricional 
• NTC 897:1994 Determinación del contenido de sólidos 
• NTC 1236:1996 Toma de muestras e inspección 
• AS 4276.12:1996 Agua microbiológica 
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• ISO 7393-1:1985 
 
Tamaño estimado de la oportunidad 
 
Producción nacional 
 
La producción de agua purificada en el año 2000 fue de 668.110.098 litros con un 
valor de $175.208.641 millones , según AC Nielsen el 20% de esta producción se 
vende en la ciudad de Bogotá (133.622.020 litros) representando $35.041.728 
millones. 
 
 
 
Producción Ventas 
Año ciiu Articulo Unidad 
de 
medida Cantidad 
Valor total 
($) Cantidad 
Valor total 
($) 
% 
ventas 
al 
exterior
Cantidad 
en 
existenci
as a 31 
de Dic 
1999 
313420
2 
Agua 
Purificad
a L 
 
662.803.71
1 
 
153.693.62
8 
 
601.883.44
9 
 
136.214.13
4 0 
 
50.842.6
30 
2000 
313420
2 
Agua 
Purificad
a L 
 
668.110.09
8 
 
175.208.64
1 
 
641.669.43
5 
 
164.697.74
6 0 
 
47.682.0
60 
 
 
Exportaciones de Agua 
 
La posición arancelaria para el agua mineral que se desea producir es la 
2201100000 cuyo nombre es “agua mineral y agua gaseada, sin adición de azúcar u 
otro edulcorante, ni aromatizada”. Las exportaciones bajo esta posición arancelaria 
para el año 2000 fueron de US$28 con un peso de 88kg pareciendo que fueren 
exportaciones con el fin de dar a conocer el producto en comercializadoras de otros 
países, ya en los siguientes año la exportación ha aumentado considerablemente, 
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pero no representa un gran valor, por lo que representa que existe una oportunidad 
de negocio en la exportación del agua. 
 
Determinación de la demanda total de agua mineral en Colombia (millones de 
pesos) 
 
Producción 
nacional - exportaciones+ Importaciones= Total 
 $ 175.208.641 0,028 288 $ 175.208.929 
 
Demanda a Captar 
 
2 factores definieron la demanda a captar: 
 
• Según información suministrada por Pelpack, Carulla vende actualmente 
40.000 botellas de 500ml al mes y según datos de ventas de Pan PaYa, ellos 
actualmente venden 12.000 botellas al mes entre marca propia y agua 
manantial. 
• El punto mínimo de orden de envase es de 20.000 unidades, combinando 
maquila y envase propio. 
 
Así que la demanda que se desea captar en Bogotá para el primer año es de un 
0,18% de la demanda total en Bogotá, equivalente a 234.336 litros. La meta 
propuesta por la empresa es que para el año 2008 la participación en el mercado sea 
de un 1%. Esto se lograra por medios de publicidad y entendiendo que en los 
primeros años sera en donde el crecimiento sea mayor, pues en este tiempo se 
piensa realizar los contactos comerciales que penetren los productos al mercado. Ya 
para los siguientes años se espera que el aumento sea mas moderado y que tenga 
incrementos relacionados con el aumento poblacional de Bogota. 
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Mezcla de mercadeo 
 
Bajo las 4 p's del Marketing Mix se establecen parámetros para las estrategias 
utilizadas en AQ Vital, para incursionar en el mercado: 
 
Producto: Agua Mineral Natural con valor agregado en minerales (beneficios del 
consumo de sus minerales), y apariencia (un nuevo empaque de 600ml, llamativo, 
fácil de llevar), 
que por medio de estos valores agregados se estimula a las personas a consumir el 
producto. 
 
Precio: Para AQ Vital la estrategia principal se basara en una diferenciación de 
precios y cantidad. El precio estará en los promedios de venta de las compañías 
competidoras. El precio estipulado para el agua AQ vital es de $530 y para agua a 
maquilar es de $495, asegurando un 30% de ganancia para los puntos de venta y un 
32% de ganancia para la empresa AQ Vital. 
 
Promoción: Para la promoción de AQ Vital se realizara en primera instancia una 
campana publicitaria en medios escritos y de radio, luego al aumentar las ventas se 
pretenderá pautar en medios audiovisuales para competir con los grandes 
competidores. 
 
Posicionamiento: El posicionamiento partera de crear una imagen sólida asociada a 
su nombre, logo, diseño de la botella, cantidad, minerales y precio. Con esto 
queremos vender una imagen refinada y con buenos estándares de calidad, 
definitivamente esta es la P mas importante y de acuerdo a esta se podrá tener éxito. 
 
Lugar: Espacial-seria en supermercados 
 Tiempo- en cualquier momento cuidando los inventarios en las cadenas. 
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Ingeniería Básica 
 
El estudio de la caracterización físico-química del agua fue el determinante para la 
definición del proceso de purificación a desarrollar, después de haber realizado 
diferentes pruebas y de haber estudiado los diferentes procesos de purificación se 
tomo la decisión de realizar la purificación del agua por un proceso de microfiltración, 
este proceso se caracteriza por eliminar los patógenos que se presentan en el agua 
pero conservando su característica mineral, esta fue la razón principal para haberse 
decidido por este método ya que la bandera mas importante de nuestro producto es 
su esencia mineral natural. 
 
Proyecto de Inversión 
 
El proyecto va a ser realizado por tres socios, Andres Felipe Rico, Camilo Ignacio 
Orrego y Rafael Quiñónez los dos primeros van a aportar al proyecto el estudio de 
factibilidad, el caso de negocio, el diseño de la planta y el capital necesario para la 
inversión inicial, Rafael Quiñónez va a aportar el lote en donde se encuentra el 
nacimiento del agua, cada uno va a tener una participación de la siguiente forma 
 
 
Inversión Inicial Total 
Inversión Inicial Andres Felipe Rico $ 34.000.000 
Inversión Inicial Camilo Ignacio Orrego $ 34.000.000 
Inversión Inicial Rafael Quiñónez $ 27.800.000 
Total $ 95.800.000 
 
En el año 2006 se realizara la compra de dos maquinas muy importantes para la 
producción, principalmente por la reducción de MOD siendo un impacto favorable en 
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los costos fijos y por el otro lado por el aumento en la calidad y homogeneidad del 
producto, esta compra va a representar una inversión de $ 40.000.000 por parte de 
una embotelladora automática y $ 25.000.000 por parte de una maquina lavadora de 
botellas PET, esta inversión reducirá en 9 el numero de operarios necesarios para su 
operación. 
 
El valor presenteneto del proyecto al quinto año es de $1,476.049.413 y su 
respectiva tasa interna de retorno es del 186%, estos valores fueron hallados con las 
respectivas proyecciones del flujo de caja libre y los resultados financieros entre los 
años 2004 y 2008. 
 
 
Plan Maestro de Ventas 
 
La efectividad y consecución del plan maestro de ventas esta sujeta a la efectividad 
de los planes de mercadeo para la primera etapa, para esta entre los objetivos 
principales esta lograr introducir la marca AQ Vital al mercado de las aguas 
embotelladas y establecerse en el mercado de las marcas propias con una 
participación significativa, en esta etapa no se cuentan con recursos importantes 
para la publicidad y mercadeo por lo que es fundamental la importancia de la maquila 
en el volumen total de ventas, es por esto que el plan maestro de ventas esta 
proyectado a tener una mayor participación del total en la maquila en un principio 
para que después se inviertan los papeles y tener el suficiente músculo financiera 
para impulsar la marca AQ Vital. 
 
Los productos a comercializar estarán principalmente representados en cadenas de 
supermercados, gimnasios, bares, colegios, clubes, cultivos de flores, restaurantes y 
demás empresas. Para los productos vendidos en los supermercados se espera que 
el pago se realice a 60 días, tiempo estimado que manejan estas cadenas. Los 
restaurantes realizaran 
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18 
 
su pago de contado al iniciar los contactos comerciales y según el cliente se puede 
dejar unos 15 días de pago en el futuro. 
 
 
Conclusiones 
 
Después de realizar esta evaluación del proyecto, se puede concluir que el mercado 
del agua embotellada en Colombia cada vez aumenta mas, esto se debe a los 
grandes cambios en los hábitos alimenticios que están teniendo las personas, al 
pensar cada día mas en la salud, en consumir productos que sean muy saludables y 
naturales, esto representa una gran oportunidad para realizar el proyecto propuesto y 
de entrar a competir en este mercado. 
 
La información obtenida por este trabajo nos ubicó en un contexto, que ayudó a 
definir los siguientes puntos: 
 
• Existe actualmente un aumento de la demanda de productos naturales en el 
mercado colombiano. 
• El mercado colombiano actualmente no distingue los diferentes tipos de agua 
y sus propiedades, factor que es tomado por la empresa AQ Vital para 
diferenciarse de la competencia por medio de campañas de información al 
cliente de las ventajas del producto frente a las demás gracias a su 
composición mineral. 
• El agua embotellada es mucho mas costosa que el agua de la llave 
llevándonos a definir que el mercado objetivo al cual se desea llegar son 
personas de estratos 4, 5 y 6 que se interesan por su salud y están dispuestos 
a invertir en productos que les garantice una mejor alimentación y seguridad. 
• La competencia actual de agua embotellada ofrece un envase de 500 ml para 
consumo personal. La empresa AQ Vital definió que aumentando en 100ml 
II.03(2)104 
19 
 
mas el contenido de su presentación podría impactar mas al consumidor y 
motivarlo a consumir este producto. 
• Los clientes identificados como potenciales son los supermercados, 
restaurantes, y lugares que tienen un alto nivel de visitas de personas de 
estratos 4, 5 y 6. 
 
Las conclusiones en el aspecto técnico y financiero que se obtuvieron son: 
 
 
• Después de haber realizado una investigación exhaustiva se llego a la 
conclusión que el mejor o por lo menos el que mejor se adapta a la 
caracterización físico- química de al fuente es el de Microfiltración 
• Este sistema conserva las características minerales de el agua de páramo, 
ajustándose completamente a el objetivo principal del producto. 
• El caudal de la fuente es bastante bueno para la producción de agua, tiene las 
condiciones de estabilidad y de volumen necesarias para poder comenzar la 
producción 
• Con la inversión inicial en la planta de purificación se logra tener una 
producción estable durante 5 años, sin necesidad de invertir en expansión de 
recursos productivos, esta proyectado para que la planta funcione 2 años mas 
sin necesidad de tener que invertir en activos fijos para cumplir con el volumen 
de producción. 
• Los resultados financieros son bastante optimistas se obtuvo un VPN de $ 
927.402.512 y una TIR de 137% 
 
La TIO que se utilizo para estos análisis es del 14% que representa el rendimiento 
promedio que tiene una inversión en un fondo de capital mixto en Skandia.
II.03(2)104 
20 
 
 
2. MARCO TEORICO 
 
Durante el desarrollo de la tesis se tuvieron que manejar diferentes términos y 
conceptos para poder obtener una idea global de los procesos relacionados con el 
agua y sus diferentes características, el análisis y conocimiento de estos términos fue 
decisivo para la toma de las decisiones que al final llevaron al diseño de la planta y 
los procesos involucrados en toda la producción. 
El proceso de investigación estuvo compuesto por dos factores principalmente, 
primero la búsqueda de información en distintas fuentes bibliográficas, libros de 
tratamiento de agua, tesis sobre temas relacionados, entre otros. Segundo 
contamos con la asesoría de personas que trabajan en el sector, tanto en la venta 
de equipos de purificación como en el mercado del agua embotellada 
 
En este marco teórico se va a incluir teoría sobre la caracterización físico química del 
agua, los diferentes tipos de tratamiento que se utilizan en el sector del agua 
embotellada y por ultimo la información referente al empaque a utilizar, pensamos 
que con estas tres áreas se puede cubrir mas del 90% del proyecto y su teoría. 
 
 
2.1. Características Físico Químicas del Agua 
 
El tratamiento que debe darse al agua natural depende de sus características, 
químicas y bacteriológicas. Por esta razón, se presentan y describen aquí unas de 
las más importantes: 
 
 
 
 
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21 
 
2.1.1. Características Físicas 
2.1.1.1. Color: 
 El término "color" se asocia aquí al concepto de color puro, esto es, el color del agua 
cuya turbidez ha sido eliminada por medio de filtración o centrifugación para evitar 
que ésta quede registrada como color. El término "color aparente" engloba no solo el 
color debido a las sustancias disueltas sino también a las materias en suspensión. 
Tal color aparente se determina en la muestra original sin filtrado ni centrifugado. [1] 
Como se puede ver el color y la turbiedad tienen características diferentes que deben 
tenerse muy en cuenta cuando se quieren remover por medio del proceso de 
coagulación. 
 
Tabla 1 . Comparación entre las características del color y la turbiedad [2] 
 
 
 ITEM COLOR TURBIEDAD 
 
 Composición Física Sustancias disueltas Arcillas coloidales 
 parcialmente coloidales 
 Ácidos orgánicos con pesos Cristales de silicatos 
moleculares entre Composición Química 200 y 50.000 o más 
 
Origen Mineral 
 Orgánico 
 Tamaño de la dispersión 87% < 0.01 u Entre 0.1 y 10 u 
 Intensidad Aumenta con el pH No varia con el pH 
 Comportamiento Químico Se comporta preferentemente Se comporta únicamente 
 como sustancias como suspensiones 
 Disueltas Coloidales 
 
 
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2.1.1.2. Turbidez: 
 
La turbidez del agua es producida por materias en suspensión, como arcilla, cieno, o 
materias orgánicas e inorgánicas finamente divididas, compuestos orgánicos 
solubles coloreados, plancton y otros microorganismos. La turbidez es una expresión 
de la propiedad óptica que origina que la luz. Se disperse y absorba en vez de 
transmitirse en línea recta a través de la muestra. [1] 
 
2.1.2. Características Químicas 
2.1.2.1. pH 
 
Esta definido como la medida de la concentración de los iones de hidrógeno. Mide la 
naturaleza ácida o alcalina de una solución acuosa determinada usando el inverso 
logarítmico de la concentración molal de hidrogenoides, esdecir de los iones OH y H. 
El agua que presenta un pH de 7 es neutral, una medida menor que esta indica 
acidez y por consiguiente una medida mayor indica un concentración alta de 
soluciones básicas. 
 
2.1.2.2. Mineralización 
 
Las aguas con niveles altos de sal, medido como TDS, tienen características 
especiales que se deben tener en cuenta, en algunos casos cuando las 
concentraciones de sal presentan estándares altos, puede tener propiedades 
laxantes. Niveles altos de sulfatos (300 a 400 mg/l) pueden darle un sabor 
característico al agua de la misma forma que lo hace si se presentan 
concentraciones altas de clorillo (250 mg/l) que da la sensación de estar salada al 
consumidor . [2] 
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2.1.2.3. Acidez y Alcalinidad 
 
El agua posee alcalinidad y acidez naturales. Debidas a los compuestos que se 
encuentran naturalmente disueltos en ella, y que varían de acuerdo a su 
procedencia. La acidez natural de las aguas se debe, en su mayor parte. Al sistema 
del dióxido de carbono, y algunas veces a otros minerales, la acidez es descrita 
como la capacidad de neutralizar las bases se mide en las mismas unidades que la 
alcalinidad y se corrige con adición de álcalis. La alcalinidad por su parte es debida 
a las sales de ácidos débiles provenientes también del sistema CO2. o a la presencia 
de bases, describe concentraciones de carbonatos, bicarbonatos, e hidróxidos, en 
presencia de dureza contribuye al scalling y es medida en las mismas unidades de la 
dureza. 
 
 La Importancia de la acidez y alcalinidad en las aguas se debe a su potencial de 
aumentar o disminuir la corrosión en las redes de distribución, a la necesidad de 
neutralización y la influencia en el sabor cuando se habla de aguas para consumo 
humano. [2] 
 
2.1.2.4. Dureza: 
 
La dureza se define como la suma de las concentraciones de calcio y magnesio, 
ambos expresados como carbonato de calcio, en miligramos por litro [1] 
 
Como aguas duras se consideran aquellas que requieren grandes cantidades de 
jabón para producir espuma y producen incrustaciones en las unidades en las cuales 
incrementa la temperatura del agua (tuberías de agua caliente, calentadores, 
calderas, entre otras) 
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2.1.2.5. Hierro y Manganeso 
 
Ambos elementos producen problemas de potabilizacion cuando se encuentran 
presentes, tienen características similares y por consiguiente su tratamiento es 
similar, en las muestras filtradas de aguas superficiales aireadas u oxigenadas, el 
hierro raramente alcanza concentraciones de 1 mg/L. Algunas aguas subterráneas y 
drenajes superficiales ácidos pueden contener una cantidad de hierro bastante 
mayor. 
 
Según las condiciones el hierro puede existir en dos diferentes estados dentro del 
agua. La condición soluble es el ferroso (Fe+2) y la condición insoluble es el férrico 
(Fe+3). Este cambio puede ocurrir cuando al bombear de pozos profundos, el agua 
absorbe oxigeno a lo largo del sistema de distribución. El hierro férrico puede causar 
estragos en los elemento de tuberías y sistemas. [3] 
 
El manganeso existe en el suelo principalmente como dióxido de manganeso, el cual 
es muy insoluble en aguas que contienen dióxido de carbono. Bajo condiciones 
anaeróbicas, el manganeso en la forma de dióxido es reducido de una valencia de + 
4 a una valencia + 2 y se presenta su solución de la misma que ocurre con los óxidos 
férricos. 
 
2.1.2.6. Nitrógeno 
 
Las formas de mayor interés son: 
 
Nitrógeno amoniacal, Nitrógeno de nitritos, Nitrógeno de nitratos y Nitrógeno 
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25 
 
orgánico. 
 
Su contenido en las aguas es variable. Su presencia es un indicador de polución 
debida a desechos animales, aguas de alcantarillados, deshechos químicos 
industriales y fertilizantes, esta ultima siendo de bastante importancia dada la gran 
cantidad de cultivos de papa que se encuentran a lo largo de los paramos de la 
región de Carmen de Carupa, es toxico hasta en bajas concentraciones 
especialmente en jóvenes humanos. Los nitratos no se eliminan del agua por 
ebullición, por ello es precisa la desmineralización o tratamiento con membranas. [3] 
 
2.1.2.7. Fósforo 
 
Las formas de importancia del fósforo son las siguientes: Ortofosfatos, Polifosfatos: 
pirofosfatos, tripolifosfatos y metafosfaos. Fosfatos orgánicos. 
 
Teniendo en cuenta la importancia del fósforo como nutriente, su determinación es 
necesaria en estudios de polución de ríos, lagos y embalses, así como en los 
procesos químicos y biológicos de purificación y tratamiento de aguas residuales. [4] 
Dentro de sus niveles comunes no presenta problemas a menos que el agua a 
utilizar sea de alta pureza. 
 
2.1.2.8. Carbono Orgánico Total (COT) 
 
 El carbono orgánico de las aguas limpias y residuales corresponde a diversidad de 
compuestos orgánicos en varios estados de oxidación. Algunos de tales compuestos 
de carbono pueden ser sometidos a una oxidación posterior por procesos químicos o 
biológicos. Este parámetro determina la mayor o menor concentración de materia 
orgánica que posee una muestra de agua. [2] 
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26 
 
 
2.1.2.9. Oxigeno Disuelto (OD) 
 
El oxigeno disuelto es uno de los gases más importantes en la dinámica y 
caracterización de los sistemas acuáticos, los niveles de oxigeno disuelto (OD) en 
aguas naturales y residuales dependen de la actividad física, química y bioquímica 
del sistema de aguas. El análisis de OD es una prueba clave en la contaminación del 
agua y control del proceso de su tratamiento [1] 
 
2.1.2.10. Dióxido de Carbono 
 
El dióxido de carbono es el segundo gas en importancia presente en el agua. Se 
origina por la descomposición de la materia orgánica, por la respiración de los 
animales y las plantas y por el agua lluvia. 
La misma reacción de fotosíntesis, mirada de derecha a izquierda, corresponde a 
respiración. 
 
 
Fotosíntesis 
6CO + 12H O -------------------------- C H O + 6O + 6H O 
Respiración 
 
En esta reacción química se fundamenta la existencia de la vida sobre la tierra y en 
particular en el agua. Un balance adecuado entre la fotosíntesis y la respiración es 
fundamental para el desarrollo de una alta diversidad y productividad biológica. [4] 
 
 
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27 
 
2.1.3. Características Biológicas 
 
Dentro de la caracterización del agua se buscan tanto elementos minerales como 
también microorganismos que puedan afectar la salud de los consumidores, a 
continuación se van a listar los mas importantes y sus características: 
 
 
2.1.3.1. Coliformes Totales 
 
Los coliformes totales son un grupo muy relacionado con las bacterias 
(Enterobacteriaceae), tienen diferentes características que los cataloga como un 
grupo especial entre las que se pueden rescatar su capacidad de procesar el azúcar 
lactosa de la leche y convertirla en ácido y gas en 48 horas y en un ambiente de 35 ° 
C, se encuentran distribuidos en muchos climas y diferentes regiones, se localizan 
especialmente en los intestinos de los animales, el hombre los utiliza como 
indicadores de microorganismos en el agua la ausencia de ellos puede ser 
determinante de potabilidad. [5] 
 
2.1.3.2. Coliformes Fecales y E. Coli 
 
Son los miembros más grandes del grupo de los coliformes, se caracterizan por tener 
la capacidad de crecer y reproducirse en temperaturas altas 44.5°C, la E.Coli se 
caracteriza por su capacidad de producir la enzima glucuronidasa, se utilizan también 
como indicadores de calidad de agua, presentan el problema de no poder definir la 
fuente como animal o humana. [5] 
 
 
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2.1.3.3. Bacteroides 
 
El genero Bacteroides pertenece a un grupo de bacterias estrictamente anaeróbicas 
que crecen en el tracto intestinal de los humanos, por su condición no sobreviven en 
ambientes aireados y aguas en movimiento, su tasa de mortalidades mas elevada 
que la de la E.Coli su detección es simple ya que se caracterizan por ser bastante 
abiertos a ser infectados por virus de distintas clases.[5] 
2.1.3.4. Coliphages 
 
Son virus que afectan la E.Coli, se presentan comúnmente en los desagües y el agua 
de alcantarilla, se dividen principalmente en dos categorías 1)Phages Somáticos que 
infectan a la E.Coli a través de la membrana y los 2) Phages Machos, que invaden a 
través de una estructura que tiene la E.Coli (Pili) que parece un pelo, estos virus son 
indicadores de materia fecal en el agua, su detección es relativamente fácil y 
determinante de no potabilidad del agua. [5] 
 
 
2.2. Aguas superficiales 
 
En esta sección se va a dar una descripción de las aguas superficiales y de sus 
características, es muy importante establecer las condiciones relevantes que 
determinan a las aguas superficiales y los factores que las pueden afectar, dentro del 
conocimiento del negocio esta el poder entender y tratar de minimizar el impacto en 
que estas variables afectan a la producción sobre todo porque uno de los objetivos 
primordiales es lograr producir y vender un producto que sobresalga por su calidad y 
homogeneidad. 
 
 
 
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2.2.1. El ciclo hidrológico 
 
El ciclo hidrológico clásico descrito por la grafica (graf.1) muestra la relación entre el 
agua superficial y el agua subterránea y el movimiento constante que tiene esta a 
través del medio ambiente. La contaminación puede presentarse en cualquiera de los 
puntos de este ciclo y esta puede aparecer de dos formas principalmente 
De forma Chronic y de forma Acute , la primera genera un impacto de larga duración 
que va afectando las condiciones mismas del agua que existe en ese punto, esta 
variación afecta permanentemente y altera la esencia misma del agua, un ejemplo de 
un impacto crónico es un asentamiento humano con una intensidad de utilización de 
los recursos hídricos en crecimiento, las fuentes de agua que queden cerca de área 
de impacto y que sean afectadas por esta amenaza empiezan a presentar 
características de cambio en la caracterización físico-química misma del agua 
afectando todo los factores biológicos presentes en todo el trayecto de la fuente 
hídrica. Un impacto acute puede ser el resultado de un derrame petrolero en alguna 
fuente de agua, este puede ser remediado a una velocidad mayor que la del otro tipo 
de contaminación, existe otro tipo de contaminación que es producido por 
condiciones especiales geológicas, temporadas climáticas especiales e incluso por 
actividad microbiológica de diferentes tipos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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30 
 
Grafico 1 Ciclo Hídrico 
 
 
 
 
2.2.2. Factores que afectan la calidad del agua 
 
Estos factores pueden ser catalogados en dos clases de origen humano o natural y 
de impacto de puntual o no puntual, el impacto puntual puede ser identificado 
directamente de una fuente, como por ejemplo una tubería, un desagüe, entre otros. 
a diferencia de la contaminación no puntual o difusa en la que podemos atribuir a 
muchas causas conocidas y desconocidas la contaminación 
 
2.2.2.1. Impactos causados por fuentes naturales 
 
Clima: Condiciones extremas de humedad o de sequía afectan la calidad del agua. 
Periodos prolongados de lluvia generan que los sedimentos en la base de las fuentes 
 
II.03(2)104 
31 
 
de agua salgan a la superficie aumentando la turbiedad, numero de microorganismos 
presentes, color, metales y otros contaminantes, la lluvia en grandes proporciones 
genera de la misma forma la introducción de biomasa a las fuentes del agua 
generando infecciones y aumento de parásitos en el agua. En condiciones áridas se 
genera que las aguas se estanquen ayudando de esta forma a la aparición de algas 
y su crecimiento, las temperaturas moderadamente elevadas ayudan al crecimiento 
de parásitos como la Giardia, es los ambientes de poca presencia de agua se 
recrudecen los impactos producidos por la contaminación puntual ya que el factor de 
caudal es difusor de los impactos puntuales. [5] 
 
Características de delta: En este punto se incluyen a la topografía, vegetación y la 
vida salvaje como determinantes de la calidad de agua. Todos ellos interactúan de 
una forma especifica con el agua que utilizan en el caso de los animales las fuentes 
a las que acuden para hidratarse son mas propensas a presentar un ambiente 
propicio para el crecimiento de parásitos y algas el transporte de tierra en sus 
extremidades genera el aumento de la turbiedad y el color en el agua, la vegetación 
por su lado sirve como filtro para el agua ayuda a absorber sólidos y a oxigenarla, la 
topografía juega un factor importante en la cantidad de minerales presentes en el 
agua por su parte.[5] 
 
Geología: La geología existente en la región donde se localiza el agua puede ser 
fuente de contaminación como el calcio, el manganeso y en alguno lugares la 
presencia de radiación en el agua , el suelo en general sirve como catalizador de la 
acidez en el agua en la mayoría de zonas este ayuda a mantener una acidez 
constante ayudando a la aparición de vegetación beneficiosa en el agua. [5] 
 
Nutrientes: En el ciclo de vida de un lago podemos identificar tres etapas que se 
caracterizan por la presencia de actividad biológica y de nutrientes. 
• La etapa oligotrópica esta asociada con una concentración baja de nutrientes, 
una producción mínima de algas y una actividad biológica reducida. 
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32 
 
• La etapa mesotrópica se caracteriza por tener un nivel medio de ambos 
factores. 
• En la etapa eutrópica se encuentra un nivel alto de actividad biológica y los 
niveles de nutrientes también aumentan, esta etapa se caracteriza por la 
reducción del oxigeno presente, turbiedad alta, color aquí también se 
presenta la aparición de desinfectantes naturales. [5] 
 
Incendios Forestales y Deforestación: La destrucción de la capa vegetal aumenta 
el potencial de erosión en todas las regiones, esta desaparición de la capa vegetal 
ya sea por incendios o por deforestación genera el flujo de sedimentos , turbiedad y 
nutrientes al agua. 
 
Intromisión de agua salada: Los efectos son evidentes la mezcla del agua dulce 
con el agua salada genera la impotabilización de esta, la concentración de sales es 
altamente dañina para la salud animal, vegetal y humana. 
 
 
2.2.2.2. Impactos puntuales por fuentes humanas 
 
En estos encontramos todas las fuentes de contaminación que son identificables, en 
este rango están todos los desagües, piscinas de desechos, y derrames 
adjudicables; su potencial contaminador depende de la fuente que los cause, pero en 
general se presenta una contaminación severa en estas fuentes su gran peligro esta 
en la proliferación de parásitos, virus, bacterias y contaminación por químicos. 
 
 
 
 
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33 
 
2.2.2.3. Impactos no puntuales por fuentes humanas 
 
En este segmento encontramos los impactos relacionados con campos usados en 
agricultura, recreación, desarrollo de proyectos y disposición de ácidos. Sus fuentes 
son muy amplias y difícilmente identificables por lo que necesitan de un tratamiento 
especial en cuanto a su contaminación 
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3. TRATAMIENTO DE AGUA 
 
Existen múltiples procesos de purificación del agua estos procesos se diferencian en 
varios aspectos desde su precio y conveniencia hasta su impacto ambiental, la 
mayor parte de la literatura que ese encontró esta enfocada hacia el tratamiento del 
agua para su posterior distribución por medio de acueductos, vale la pena 
mencionar que el desarrollo obtenido hasta hoy por el sector del agua embotellada 
se debe a los estudios y experimentos realizados para los acueductos, hoy en día la 
gran mayoría de productores de equipos para la purificación están rediseñando sus 
equipos para poder satisfacer la crecientedemanda de las denominas tiendas de 
agua ya que en términos de volúmenes de procesamiento el 99% de las maquinas 
están sobredimensionadas. 
 
En toda planta de tratamiento y purificación de agua existen 4 componentes 
esenciales que se deben tener en cuenta, estos 4 interactúan de diferente forma 
logrando combinaciones que pueden suplir de diferente forma las necesidades de los 
usuarios.[6] 
 
 
3.1.1. Componentes Físico-químicos 
 
Se refieren a los procesos químicos y físicos que hay que realizar para transformar 
determinada calidad de agua cruda en una determinada calidad de agua tratada que 
cumpla con las normas de potabilidad establecidas. 
Básicamente comprende la adición de determinadas sustancias químicas que 
reaccionan con la molécula del agua y los iones presentes en ella para coadyuvar a 
remover las impurezas que contiene. [6] 
 
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Este componente es común a la mayoría de los diferentes tipos de tratamiento es 
muy poco lo que se puede variar ya que los químicos que se utilizan tienen una 
función especifica que hasta el momento no se ha encontrado forma de modificar. 
 
3.1.2. Componentes mecánicos 
 
Se refiere a la manera como se proyectan los equipos para dosificación de 
sustancias químicas, medidas de niveles y caudales, accionamiento de válvulas, 
transporte de líquidos control y registro de parámetros físico-químicos.[6] 
 
Aquí se empieza a encontrar diferencias en los diferentes tipos que se ofrecen en el 
mercado, el grado de automatización es directamente proporcional al precio de los 
equipos, los equipos importados que se encuentran necesitan un menor numero de 
MOD por lo que proponen otro tipo de planta, en general la calidad de los equipos 
nacionales es muy buena y esta de acuerdo a las necesidades del mercado 
nacional. 
 
3.1.3. Componentes hidráulicos del proyecto 
 
Se refiere a la manera como se proyecta el flujo de agua que circula por los tanques 
y conductos de transmisión. Puede hacerse con sistemas abiertos o cerrados, con 
sentido horizontal o vertical, por gravedad o por bombeo. 
 
En este componente se pueden realizar reducciones economías significativas 
evitando bombeos de agua y motores que demandan un mantenimiento y unos 
costos considerables y prefiriendo procesos que trabajen enteramente por gravedad 
y sean hidráulicos debido a un menor costo, fácil manejo y esta menos expuesto a 
fallas que los sistemas mecanizados [6] 
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3.1.4. Componente biológico 
 
Hoy en día se le da mayor importancia no sólo a la eliminación de bacterias y virus 
en el agua, sino a la desactivación de protozoarios, específicamente amibas, giardias 
y cristosporidium, que no se destruyen fácilmente con los procesos convencionales 
de desinfección y requieren, por eso, ser retenidos en la cimentación y filtración, 
procesos a los cuales se les está pidiendo en la actualidad una remoción muy alta de 
partículas entre 1 y 5 µm (turbiedades < 0.5 UNT) para garantizar que los 
protozoarios no lleguen viables hasta la red de abastecimiento 
 
Se debe de la misma forma garantizar que no exista la posibilidad de que estos 
microorganismos vuelvan aparecer que sea “biológicamente estable” 
 
 
3.2. Tipos de tratamiento de agua 
 
A continuación se van a presentar unos tipos de procesos de purificación que se 
encuentran actualmente en el mercado, estos fueron seleccionados ya que se 
ajustan de una mejor forma a la magnitud e intención del proyecto, a cada uno de 
ellos se le va a realizar una pequeña descripción y las fortalezas que tiene. 
 
 
3.2.1. Tratamiento Convencional 
 
Este tratamiento fue diseñado por George Fuller en 1980, este tratamiento estaba 
enfocado a aguas que tenían un grado de turbiedad alto de 20 a 50 ntu por periodos 
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37 
 
de tiempo prolongados, hoy en día el proceso se ha estandarizado para atacar 
turbiedades entre 10 a 1000 ntu y las concentraciones de los químicos a utilizar 
depende mucho de la fuente a tratar, su potencial esta en que es un proceso 
diseñado para tratar aguas superficiales principalmente, estas generalmente tienen 
condiciones similares en cuanto a la forma en que se encuentra la concentración de 
microorganismos y el color a tratar. 
 
El proceso consta de la adición de químicos, mezclado rápido, floculación, 
sedimentación y por ultimo filtración el orden esta descrito en la grafica a 
continuación (graf. 2) cabe anotar que los puntos en donde se introducen los 
químicos varían pero esta es una forma tentativa.[5] 
 
 
Grafico 2 Tratamiento Convencional [5] 
 
 
3.2.2. Tratamiento con flotación disuelta en aire 
 
Este tratamiento esta diseñado para fuentes de agua que tengan una calidad muy 
buena siendo esto obtenido por los minerales presentes y su reducida turbidez y 
 
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38 
 
color, en la mayoría de los nacimientos y aguas superficiales que se encuentran en 
las regiones de paramos se tiene que la cantidad de algas y de restos de plantas es 
considerable presentándose como el problema inicial a tratar, este proceso se ajusta 
muy bien a estas características ya que la cantidad de materia orgánica presente que 
debe ser tenida en cuenta para el proceso y acondicionamiento, esta dentro de los 
limites. 
 
El proceso de purificación es presentado a continuación (graf. 3), la diferenciación 
con el proceso convencional se puede determinar en tiempo y costos de químicos ya 
que sus concentraciones son menores.[5] 
 
Grafico 3 Tratamiento con floculación disuelta en aire [5] 
 
3.2.3. Filtración con membranas 
 
Es uno de los procesos mas generales puede ser utilizado en diferentes tipos de 
aguas, su aplicación es bastante amplia y es de gran aceptación en el mercado 
actual, actualmente se tiene una gran variedad de membranas que sirven para tratar 
diferentes tipos de agua pudiéndose al mismo tiempo ajustar dependiendo del grado 
 
II.03(2)104 
39 
 
de purificación que se quiere obtener. La filtración con membranas se dividen en 5 
procesos principalmente la diferencia entre ellos radica en el grado de purificación 
que se necesite. 
 
• Microfiltración (MF) 
• Ultrafiltración (UF) 
• Electrodiálisis (EDR) 
• Nanofiltración (NF) 
• Osmosis Inversa (RO) 
 
Todos los procesos de membranas presentan ventajas frente al resto de tratamientos 
en cuanto al espacio físico que necesitan para operar, de la misma forma la planta 
puede ser modificada fácilmente según el volumen que se requiera, todas comparten 
el inconveniente de que en el caso de tener una fuente con un alto grado de turbidez 
el proceso se vuelve inapropiado. 
 
En la tabla a continuación se presenta una relación de los diferentes procesos y los 
parámetros de purificación. 
 
 
Tabla 2 Relación de Procesos y parámetros de purificación [5] 
Membrane Process 
Rule EDR RO NF UF MF 
SWTR/ESWTR no yes yes Yes yes 
CR no yes yes Yes yes 
LCR yes yes yes No no 
IOC yes yes yes No no 
SOC no yes yes Yes yes 
Radionuclides yes yes yes No no 
 (no random) (no random) (no random) 
DBPR no yes yes Yes yes 
 (+ coagulation) (+ coagulation)
GWDR no yes yes Yes yes 
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40 
 
 (expected) (expected) (expected) (expected) 
Arsenic yes yes yes Yes yes 
 (+ coagulation) (+ coagulation)
Sulfates yes yes yes No no 
 
 
Las referencias se encuentran a continuación 
 
SWTR Surface water treatment rule 
CR Coliform rule 
LCR Lead and copper rule 
IOC Inorganic compounds 
SOC Synthetic organic chemicals 
DBPR Disinfectants and Inorganic rule 
GWDR Groundwater disinfections rule 
 
 
3.2.3.1. Microfiltración y Ultrafiltración 
 
La Microfiltración y la Ultraflitración remueven un gran rango de materia y sólidos del 
agua incluso llegan a remover bacterias, protozoos, cysts y oocysts entre otros, ver 
grafico adjunto (graf. 4), se caracterizan por poder operar de adentrohacia fuera o de 
afuera hacia adentro (graf. 5), este proceso utiliza fibras largas huecas sus 
diámetros exterior e interior son 4.15 E-5 m. y 2.94 E-5 m. respectivamente, para los 
requerimientos industriales son producidas de forma espiral reforzado, la presión 
requerida para poder realizar el proceso de purificación es de 35 psi con presión 
positiva y es de vacío con presión negativa. 
La Microfiltración es incapaz de retener elementos disueltos en el agua por lo que se 
recomienda la complementación con un proceso de desinfección, en el caso de la 
Ultrafiltración se debe realizar más exámenes para verificar el grado de pureza 
II.03(2)104 
41 
 
obtenida por el agua; el proceso completo dentro de una planta se muestra en la 
grafica a continuación (graf. 6 ).[5] 
 
 
Grafico 6 Tratamiento de Microfiltración [5] 
 
 
 
Grafico 5 Flujo de filtración con membranas [5] 
 
 
 
 
 
 
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42 
 
 
3.2.3.2. Osmosis Inversa y Nanofiltración 
 
El fenómeno osmótico fue descubierto por J.A Nollet en 1748 quien publicó sus 
trabajos sobre la difusión a través de membranas animales en 1867 Trube realizo 
los primeros experimentos con membranas artificiales. Para la realización de estos 
experimentos se utilizo una membrana de Ferrocianuro precipitado sobre porcelana 
porosa. [3] 
 
Este proceso se basa en el proceso de osmosis natural o directa (graf. 7) que ocurre 
a nivel celular, por medio del cual dos soluciones de distinta concentración salina 
puestas en contacto a través de una membrana semipermeable tienden a igualar sus 
concentraciones [5] 
 
El proceso es parecido al de la Microfiltración y Ultrafiltración se requiere una presión 
que haga fluir el agua a través de las capas de las diferentes membranas (graf. 8), la 
fabricación de los filtros es realizada por el método de espiral reforzado y su 
funcionalidad es explicada por el grafico (graf. 9), se ha masificado su uso en la 
desalinización del agua especialmente en los países del medio oriente, el grado de 
pureza que ofrece es de un 99.3% libre de cualquier impureza esta característica 
hace que sea el método mas utilizado para los procesos industriales actualmente, 
pero de la misma forma la súper filtración que ofrece hace que en el caso del agua 
para embotellar exista la posibilidad de eliminar los minerales propios del agua 
mineral. 
 
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43 
 
 
 
 
 
 
Grafico 7 Proceso de Osmosis Natural o Directa [5] 
 
 
 
 
Grafico 8 Partes membranas 
 
 
 
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44 
 
Grafico 9 Descripción membrana osmosis inversa 
 
 
3.2.3.3. Electrodiálisis 
 
Es un proceso de membrana producido por potencial eléctrico que busca la 
remoción de los iones de las partículas en el agua, el proceso de separación 
electroquímico funciona a través de una corriente directa la cual separa los iones 
presentes en las impurezas enviándolos a las membranas. Se diferencia 
principalmente de los procesos antes descritos por el medio de transporte y el efecto 
que tiene en el producto final, siendo este un proceso que afecta las cargas de las 
impurezas no es capaz de eliminar los patógenos que se presentan en la mayoría de 
los casos, por lo que es necesario complementarlo con un proceso de desinfección 
 
 
 
 
 
 
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45 
 
Grafico 4 Comparación diferentes sistemas de purificación [9] 
II.03(2)104 
47 
 
 
4. CARACTERISTICAS DEL EMPAQUE 
 
 
4.1. Características del PET 
 
El PET es ampliamente usado como materia prima para la fabricación de envases 
retornables y no retornables, para el suministro masivo de agua potable, bebidas 
carbonatadas, isotónicas y aceites. Desde el punto de vista de ingeniería el PET es 
un poliester termoplástico derivado del petróleo y conocido como polyethylene 
terephthalate (Polietilenotereftalato). Fue desarrollado inicialmente en el año 1941 
por British Calico Printers para ser empleado en la producción de fibras sintéticas 
 
 
 
 
 
Está hecho de Petróleo crudo, gas y aire. Un kilo de PET está compuesto por 64% 
de Petróleo, 23% de derivados líquidos del gas natural y 13% de aire. [7] 
 
4.1.1. Estructura química del PET 
 
La materia prima es el petróleo crudo del cual se derivan el paraxileno y el etileno. 
Del paraxileno se obtiene el ácido Tereftálico (PTA) o el dimetil tereftalato (DMT) y el 
etileno gaseoso se transforma en etilen glicol. El DMT o PTA y el glicol forman un 
monómero que se convierte en un polímero a través de un proceso de 
policondensación. El polímero tiene una longitud de cadena del orden de 100 a 200 
unidades monoméricas enlazadas, según su viscosidad. 
 
1. El PET se reconocen como el plástico No 1 y se identifica 
comercialmente en la parte inferior con el código 1. 
 
II.03(2)104 
48 
 
 CH2=CH2 
 
 
 
 
 
 
 HO-CH2-CH2-OH 
 
 
 
 
 O O 
 II II 
 HO-CH2-CH2-OC- -CO-CH2-CH2-OH 
 
n 
 
Grafico 10 Estructura química del PET 
 
 
 
Las propiedades que lo caracterizan, lo diferencian de materiales sustitutos y lo 
hacen atractivo en diversas industrias son: 
 
 
 
 
 
 
 
 HOOC- -COOH 
 
CHCH
p-xileno 
 Etileno 
 Ácido Etilen glicol 
Estructura de la unidad 
que se repite; el rango 
de n está entre 100 y 
200. 
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49 
 
Tabla 3 Propiedades Físicas del PET y Sustitutos [8] 
 
DESCRIPCIÓN Polietileno de 
alta densidad 
(HDPE) 
Polietilenode 
baja densidad 
(LDPE) 
Polipropileno 
(PP) 
Polietieno 
Tereftalato 
(PET) 
Densidad 
gr/cm3 
0.94-0.97 0.91-0.93 0.90-0.91 1.35 
Cristalización 80-95 50-70 82 a 280 0 c 
Temperatura 
de Fusión (0C) 
127-135 98-120 165-171 250-260 
Resistencia a 
la tensión 
(Mpa) 
21-38 4.1-16 31-41 81 
Modulo de 
Tensión (Gpa) 
0.41-1.24 0.1-0.26 1.10-1.55 2.8 
Elongación a 
ruptura (%) 
20-130 90-800 100-600 4-70 
Resistencia al 
impacto (Jm-2) 
27-1069 No se rompe 21-53 1500 – 3500 
 
 
4.2. Botellas PET 
 
El PET como material industrial se desarrolló desde 1941 para ser empleado como 
fibra sintética Posteriormente en la década de los 60 se comenzó a utilizar en la 
industria de empaques. En la década de los 70 se generalizó su uso para la 
producción de botellas y durante la década de los 80 los envases adquieren gran 
popularidad debido a sus características mecánicas, físicas y químicas. En la década 
de los 90 se incrementa su crecimiento y el mercado penetra nuevos sectores. [7] 
 
Para la fabricación de botellas PET destinadas al suministro de agua potable, 
bebidas gaseosas y aceites, son relevantes las propiedades fisico-químicas 
presentadas en la siguiente tabla, que además lo hacen atractivo para otro tipo de 
industrias: 
 
II.03(2)104 
50 
 
 
Tabla 4 Propiedades Físicas y Químicas del PET [7] 
 
Propiedad Valor Significado 
Densidad 1.35 g/cm3 Resistencia 
transporte,manipulación 
Temperatura 
Cristalización 
280 0C Duración 
Modulo de Flexión 3.0 MPa Flexibilidad 
Coef. De expansión 
lineal 
65x106 Flexibilidad 
Temperatura de uso 
máxima 
70 0C Conservación producto 
Absorción de 
humedad 
0.8% Conservación producto 
Permeabilidad de gas 
CO2 
16cm3/(100in2)(24h)(atm/
mil) 
Conservación producto 
Permeabilidad de gas 
H 
100cm3/(100in2)(24h)(at
m/mil) 
Conservación producto 
Permeabilidad de gas 
N 
1 
cm3/(100in2)(24h)(atm/mi
l) 
Conservación producto 
Permeabilidad de gas 
O 
6 
cm3/(100in2)(24h)(atm/mi
l) 
Conservación producto 
Permeabilidad de 
acetona 
2.22cm3/(100in2)(24h)(at
m/mil) 
Conservación producto 
Permeabilidad de 
benceno 
0.36cm3/(100in2)(24h)(at
m/mil) 
Conservación producto 
Permeabilidad de 
etilacetato 
0.08 
cm3/(100in2)(24h)(atm/mi
l) 
Conservación producto 
Permeabilidad de 
hexano 
0.12 
cm3/(100in2)(24h)(atm/mi
l) 
Conservaciónproducto 
Permeabilidad de 
agua 
1.8 
cm3/(100in2)(24h)(atm/mi
l) 
Conservación producto 
Resistencia a hongo Inerte Conservación producto 
 
 
II.03(2)104 
51 
 
En cuanto a sus características físicas (situaciones) podemos resaltar la siguiente 
tabla que complementa muy bien la tabla anterior 
 
 
Tabla 5 Tabla de comparación PET otros [8] 
 
Características Envase de alimentos 
Envase de 
bebidas 
Envase de productos 
personales, para la salud y 
para el hogar 
DURABLE, FUERTE • • • 
RESISTENTE AL 
AGRIETAMIENTO 
(Stress Crack) 
• • • 
ALTA RELACIÓN 
FUERZA/PESO • • • 
VERSATILIDAD DE 
COLORES 
Cristal • • • 
Ámbar, verde, claro 
 • 
Amplia variedad de 
colores • 
ALTO BRILLO Y 
CLARIDAD • • 
NO IMPARTE GUSTO 
NI OLOR • • 
BARRERA A LOS 
GASES • • 
LLENABLE EN 
CALIENTE • • 
RESISTENCIA QUÍMICA • 
 
II.03(2)104 
52 
 
 
5. INGENIERIA BASICA 
 
 
En esta sección se va a analizar la ingeniería básica que se va a requerir durante la 
producción del agua embotellada esto comprende la descripción física de la 
geografía en la que esta localizada la planta, el montaje y diseño de la planta y los 
respectivos procesos, los requerimientos de mano de obra, las adaptaciones 
especiales que se van a necesitar y las normas que van a regir tanto a los procesos 
como a la infraestructura. Por otro lado, en este segmento se va a analizar los 
requerimientos legales y fitosanitarios existentes en el estado Colombiano en cuanto 
a la producción de agua embotellada y los controles que van a realizarse para poder 
cumplirlos. 
 
 
5.1. Situación Geográfica de la fuente 
 
El nacimiento de agua esta localizado en la región de páramo de Piedras Blancas 
que limita con la población de Carmen de Carupa y Ubate, pertenece a la cadena de 
montañas con regiones de páramo que se desprende de la cordillera oriental y se 
prolonga por todo el filo hasta limites con Santander, el nacimiento esta compuesto 
de tres partes el nacedero en la cima, la quebrada y por ultimo la piscina en la base, 
para cada una de ellas se realizo la caracterización físico química del agua, con la 
intención de señalar el punto mas apropiado para la toma teniendo en cuenta 
calidad, caudal y estabilidad en los diferentes periodos climatológicos. 
Se debe anotar que los puntos de toma de las tres partes están dentro de una misma 
finca en el caso del nacimiento cima y la quebrada no son afectados por ninguna otra 
fuente ni tienen como área de influencia otra finca, a diferencia de la piscina base 
que si tiene otras fuentes, a continuación se va a realizar un análisis de cada punto 
con la caracterización físico química y sus fortalezas y debilidades respectivamente. 
II.03(2)104 
53 
 
 
 
5.1.1. Nacedero Cima 
 
Esta localizado a 30 metros de altura de la carretera principal, este se compone de 
dos piscinas naturales de un área aproximada de 4 m2. y de 3 m2 . (graf. 11) 
respectivamente, en las que se concentra el agua recogida tanto por los múltiples 
frailejones que las circundan como el agua de la precipitación, ambas piscinas están 
separadas por una distancia de 13 m. aproximadamente en dirección de nor-
occidental desde la mas cercana, en ambas piscinas se encuentra una gran 
población de algas y de raíces que son prolongación de los pastos que cubren toda 
la cima. 
 
 
La caracterización físico química del agua (anexo 1) nos mostró que el agua estaba 
bastante polucionada por factores biológicos, la presencia de algas y de 
microorganismos en alta proporción se refleja en el color, que tiene un elevado valor. 
Por otro lado se analizo la forma en que se podía tomar el agua para llevarla a la 
planta de procesamiento desde las piscinas y se concluyo que solo por efecto de la 
gravedad no se lograba por lo que tocaba recurrir a utilizar una motobomba siendo 
un inconveniente por la localización de estas piscinas, vale la pena anotar que la 
forma en que esta agua es encausada hacia la quebrada es por las fisuras en sus 
bases rocosas. 
 
 
 
 
 
 
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54 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Grafico 11 Foto nacedero cima 
 
 
5.1.2. Quebrada 
 
Se localiza a lo largo de la montaña parte desde una formación rocosa que sobresale 
en la cima y se extiende por un cañón de poca profundidad, el cañón se caracteriza 
por no ser muy visible ya que esta contenido en una fisura de las piedras que 
componen la montaña, presenta 3 puntos a lo argo de su trayecto en donde se 
puede presentar la toma del agua, dos se presentan a una altura aproximada de 15 
metros de altura con respecto a la carretera y el tercero se presenta muy cerca de la 
piscina en la base. (graf. 12) 
 
El análisis físico químico de esta agua (anexo 1) nos mostró que presenta las 
II.03(2)104 
55 
 
condiciones mas favorables de las tres, su color se reduce a 127 siendo un valor 
que aunque bastante elevado para las normas nacionales e internacionales esta 
entre los rangos de procesamiento estándar, esto se debe a la filtración natural y 
oxigenación que se presenta por la caída del agua entre las rocas, aquí de la misma 
forma se debe rescatar el aumento de la proporción de minerales presentes debido al 
arrastre de minerales que tiene el agua durante su caída. En cuanto al caudal que se 
tiene en este punto es aceptable para los índices de producción proyectados, por 
otro lado se presenta la ventaja de que el punto de toma esta bastante cerca de el 
lugar donde va a quedar la planta procesadora y embotelladora. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Grafico 12 Foto quebrada 
 
 
 
 
 
 
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5.1.3. Piscina base 
 
Esta localizado en la base de la montaña, esta caracterizado por tener un área 
bastante grande aproximadamente de 180 m2 , en el área de influencia se 
encuentran nacimientos, frailejones gigantes y también se reciben las aguas de las 
quebradas de un radio aproximado de 500 metros a la redonda, esta gran piscina es 
vertedero del río de piedras blancas al que llega por medio de un cauce de 2 metros 
de ancho, este punto es el optimo para poder tomar el agua, la tabla de caudales se 
presentan al final de este punto. (graf 13) 
 
Por su posición geográfica, caudal y facilidad logística sería el lugar indicado para 
realizar la toma del agua, el problema principal que se presenta es la presencia de 
cultivos de papa en los alrededores, históricamente se ha presentado este cultivo con 
una gran intensidad en fertilizantes a base de amonio y con un extenso uso de 
insecticidas, estos dos elementos son altamente tóxicos para el consumo humano, 
otra característica de estos compuestos es el largo tiempo que le toma para ser 
descompuesto en subproductos que incluso en el caso de los insecticidas toma 
varios siglos en lograrse, por otro lado los amonios estimulan el crecimiento de 
bacterias aeróbicas las cuales infestan las aguas en tasas exponenciales eliminando 
el oxigeno presente dramáticamente. Otro factor que se tomo en consideración para 
la eliminación de la toma en este punto, fue la imposibilidad de controlar las 
diferentes quebradas que lo surten, la mayoría de estas quebradas vienen de fincas 
aledañas que aunque no se tenga registro que sus aguas sean usadas para otro fin 
que el de riego y cultivo de peces, presentan una variable muy difícil de controlar que 
en el corto plazo generaría costos extras muy altos en los que podemos encontrar 
exámenes periódicos (cada semana y media) de caracterización del agua, entre 
otros. 
 
 
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Grafico 13 Foto piscina base 
 
 
 
Tabla 6. Tabla de caudales 
Caudales Correspondientes 
Nacedero Cima 3 gal / min 
Quebrada 5 gal / min 
Piscina Base 8 – 20 gal / min 
 
 
 
La toma de estos caudales fue realizada con un balde plástico de 5 litros el cual fue 
introducido en la fuente