SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DEL MUNICIPIO DE MEDELLIN

BRIAM ALEXANDER HERNÁNDEZ CANO

Momento Individual

UNIVERSIDAD DE MANIZALES

FACULTAD DE CIENCIAS CONTABLES, ECONÓMICAS Y ADMINISTRATIVAS

MAESTRÍA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE

MEDELLÍN

2015

RESUMEN

El presente ensayo, busca ser una descripción general del proceso histórico del tratamiento de

aguas residuales en la ciudad de Medellín y sus alrededores, permitiendo con ello encontrar

los principales momentos y herramientas utilizadas para alcanzar el alto desarrollo que hoy se

tiene con respecto a plantas de tratamiento y sus métodos que permiten establecer,

proyecciones para la recuperación de la principal cuenca hídrica que atraviesa la capital

antioqueña más otros nueve municipios que componen el Valle de Aburrá, cuyo principal Río

lleva el mismo nombre.

Además se deja entrever que los parámetros de estas plantas cumplen con la normatividad

vigente en específico con la resolución 631 de 2015.

INTRODUCCIÓN El Valle Aburrá se ha articulado en torno a la cuenca hidrográfica del Río Aburrá, estando en el centro del Valle la ciudad de Medellín, pero además está compuesto por otros nueve municipios más, es así que los vertimientos siempre se han realizado sobre afluentes o directamente en el Río en mención, lo que conllevó a una contaminación exponencial de la mayoría de las fuentes hídricas, lo que generó que desde la creación de Empresas P úblicas de Medellín, una empresa industrial y comercial del Estado de índole local perteneciente al municipio de Medellín, se encaminara al saneamiento del Río y sus afluentes. Es así, que desde la década de los setenta hasta nuestros días se ha venido desarrollando de forma frenética, en comparación con otras ciudades de Colombia, acciones que han encaminado al desarrollo de hechos concretos, como el aumento de la cobertura de alcantarillado y a partir de la década de los noventa la construcción de plantas de tratamiento para la recuperación y descontaminación del Río Aburrá. En la actualidad se encuentra en operación una de las cuatro plantas proyectadas, cuyo método de tratamiento es de lodos activos que alcanza a decepcionar el 20% de las aguas residuales del Valle Aburrá y remueve un 80% de los contaminantes, y en el municipio de Bello se está construyendo una planta tres veces más grande para atender las aguas servidas de los principales municipios del Valle Aburrá, los cuales son el municipio de Medellín y el municipio de Bello, cuya inversión oscila en cerca de 500 millones de dólares, los cuales han sido obtenidos a través de un préstamo por parte del Banco Interamericano de Desarrollo. Con la construcción de estas plantas de tratamiento el Valle Aburrá será un referente a nivel latinoamericano en relación al tratamiento de las aguas residuales, además de poner los estándares muy altos para las demás ciudades, incluso estando muy por encima de la normatividad que regula el tema que para el caso es la resolución 631 de 2015.

1. OBJETIVOS

Objetivo general Explicar la evolución del tratamiento de las aguas residuales en el Valle de Aburrá en

especial en el municipio de Medellín a través de la empresa de servicios públicos EPM.

Objetivos específicos

Realizar una construcción de antecedentes con respecto al tratamiento de aguas residuales en el municipio de Medellín.

Describir de forma general la estructura de las plantas de tratamiento San Fernando y Bello.

Establecer cuáles son los parámetros con los que se realizará los respectivos vencimientos de estas plantas en el Río Aburrá y así verificar si estos cumplen con la resolución 631 de 2015.

2. MARCO TEÓRICO Y DISCUSIÓN Con la creación de las Empresas Públicas de Medellín (E P.M.) en el año 1955 se dio un avance muy significativo en diferentes aspectos de bienes y servicios públicos referentes a agua alcantarillado y energía. Uno de los primeros y más importantes proyectos que se emprendió recién nacida esta empresa perteneciente al municipio de Medellín fue hacer un estudio para la planeación del diseño de la construcción del sistema de alcantarillado de la ciudad, que fue realizado Greeley and Hansen (USA), esta firma entregó en 1957 un informe que habló por primera vez de la necesidad del tratamiento de las aguas residuales que eran vertidas al Río Aburrá, o mal llamado Río Medellín. Gracias al estudio en mención, desde finales de los años 50 hasta 1972 la infraestructura de aguas residuales del municipio de Medellín paso de 42 km a 380 km, y para el siglo XXI está en más de 4000 km. En la década de los años 80 Empresas Públicas de Medellín contrató una consultoría con el objeto de desarrollar el “programa de saneamiento del Río y sus quebradas afluentes”, lo que derivó en la necesidad de establecer un plan piloto para toda la cuenca del Río Aburra, que esta comprendida entre el municipio de Caldas hasta el municipio de Barbosa, estando en ese intermedio otros ocho municipios más, incluido la capital de Antioquía. Derivado de este Plan se estableció el objetivo de desarrollar cuatro grandes plantas de tratamiento, una en el municipio de Itagüí, otra en el municipio de Bello, una Girardota y otra en Barbosa.

Fuente: Empresas Públicas de Medellín

En 1995 se inició la elaboración y el diseño de la planta estaría que ubicada en el municipio de Itagüí, siendo esta la primera planta secundaria del país, entrando en operación en el año 2000 con una capacidad de 1.8 m3/s, donde se trata aproximadamente el 20% de las aguas residuales que se generan en el Área metropolitana del Valle de Aburrá, básicamente los municipios de Itagüí, Envigado, Sabaneta, La Estrella y Caldas. Es de anotar que esta planta de tratamiento también llegan diariamente 550 m³ de lixiviados del relleno sanitario Curva de Rodas, que se encuentra en la etapa de cierre y abandono. Las características de la estructura y procesos de la Planta San Fernando grosso modo se estructura de la siguiente forma: unas rejas que reciben los sólidos de mayor tamaño los cuales son retirados automáticamente y dispuestas en contenedores para ser llevado al respectivo relleno sanitario, seguidamente el agua continúa a la estación de bombeo compuesto por bombas centrífugas de pozo seco que impulsa el líquido hasta tres

desarenadores, de donde pasa el agua con partículas orgánicas livianas a la sedimentación primaria, donde los aceites y espumas son retirados y los sólidos pesados se van al fondo donde son barridos y retirados por una tolva central. El sistema de tratamiento que se utiliza en la planta San Fernando es de lodos activados compuestos por tres reactores biológicos, los cuales tienen un mecanismo de soplado que permite la transferencia de oxígeno, para que los microorganismos puedan realizar su ejercicio de transformación. Finalmente, se realiza una sedimentación final para retirar las partículas que hayan quedado después de estar en los reactores y proceder a vertir el agua en el río Medellín.

Fuente: Aguas Nacionales

Con la puesta en marcha tanto de la Planta San Fernando desde el año 2000, ubicado en el sur del Valle Aburra y la planta ubicada en el municipio de Bello que entrará en funcionamiento en el 2016, se logrará en todo el recorrido del río aburra por la zona urbana un nivel de oxígeno disuelto igual o superior a 5 mg/l, esto sólo se logra por la proyección de que la respectivas plantas logren sanear un 80% la contaminación sobre la cuenca del río Aburrá. Por las características de la ubicación de la Planta de Tratamiento la cual estará circundada por grandes construcciones urbanísticas y el espacio limitado que se tiene, se procedió a escoger el método de tratamiento de lodos activados convencionales. “Mediante este proyecto se transportarán las aguas residuales de los municipios de Medellín y Bello hasta el sitio en donde recibirán tratamiento de tipo secundario, antes de ser descargadas al río Medellín. Al reducir la carga orgánica que recibe el río se logrará el objetivo de calidad del agua, establecido por la autoridad ambiental -Área Metropolitana del Valle de Aburrá-, de elevar el contenido de oxígeno disuelto hasta un nivel mínimo de 5 mg/l en promedio. Esto permitirá la recuperación de espacios en las riberas que podrán ser dedicados a la recreación sin contacto y a desarrollos urbanísticos y paisajísticos; disminuirán las enfermedades de origen hídrico y se permitirá su uso en actividades industriales” . (Grupo EPM, Aguas Nacionales) La Planta de Bello por ser tres veces más grande que la planta de San Fernando que lleva en funcionamiento ya 15 años es un poco más compleja, con respecto a las obras y procesos que se llevarán a cabo para el tratamiento de las aguas residuales tal y como la explica E P.M. esta estará compuesto por “las rejas, los desarenadores con los equipos asociados para la limpieza y disposición de la arena, el bombeo del agua residual sin tratar, los tanques de sedimentación primaria y sus equipos asociados, y la tuberías o canales que transportan el eflue nte primario hasta el tratamiento secundario”, esto con respecto al tratamiento preliminar y primario del que se compone esta obra, en relación al tratamiento secundario, reactores biológicos y sedimentación “esta comprende tanto los reactores como la sedimentación final, el bombeo

Planta de Tratamiento San Fernando

de retorno de lodos, los sopladores y sus equipos asociados, y la entrega del agua residual tratada al río Medellín”. Por la gran cantidad de lodos se hace necesario la esterilización y recuperación de energía, que en palabras de Empresas Públicas de Medellín es necesario la consecución de obras para “almacenamiento de lodos estabilizados, el trasiego de los lodos estabilizados hasta el proceso de deshidratación, así como la recuperación de energía a partir del biogás”, que permitirá surtir del 30% de la energía que requiere la planta, además, de la construcción de las obras de control de olores.

Fuente: Aguas Nacionales

Según un muestreo desarrollado por E.P.M. desde el año 2002 se ha establecido que hacia el norte de la cuenca del río Aburra sobre la jurisdicción del municipio de Medellín las aguas residuales municipales tienen las siguientes características: “DBO5: 249 mg/l Sólidos suspendidos: 245 mg/l Nitrógeno total, NTK: 36 mg/l Fósforo total: 7 mg/l” (Empresas Públicas de Medellín, 2015) Teniéndose en cuenta las proyecciones realizadas para la planta de tratamie nto ubicada en el municipio de Bello, según Empresas Públicas de Medellín, 2015, “el caudal de aguas residuales (crudas, sin infiltración ni fuentes propias) que se espera recolectar en el año 2020 es de 3,923 l/s, equivalentes a una población de 2,260,000 personas, lo cual resulta de asumir una contribución promedio por persona de 150 l/d.”. Los siguientes son los parámetros y valores de la Planta de Tratamiento de Bello.

Parámetro Valor

Caudal promedio de diseño - año 2020 5.0 m3/s

Diagrama de Flujo de la Planta de Aguas Residuales de Bello

Caudal máximo de diseño -año 2020 6.5 m3/s

Cargas contaminantes esperadas 123 t/d de Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5) (Ver pregunta 4), y 120 t/d de sólidos suspendidos

Concentración de DBO5 en el agua sin tratar 284 mg/l

Concentración de sólidos suspendidos en el agua sin tratar

277 mg/l

Población Equivalente (PE) 3,880,000 (1 PE= 31.7 g de DBO5/día)

Cantidad de biosólido esperado 310 t/d, al 28% de contenido de sólidos Tipo de tratamiento Secundario, es decir con eficiencia de la

remoción de materia orgánica superior al 80%. Incluye sedimentación primaria, lodos activados, espesamiento de lodos primarios por gravedad, espesamiento de lodos secundarios y deshidratación de lodos estabilizados por centrífugas, estabilización de lodos por medio de digestión anaeróbica, y control de olores.

Pretratamiento Incluye rejas gruesas y rejas finas, y desarenadores rectangulares aireados.

Biogás generado en la digestión de los lodos Será utilizado para la generación de energía eléctrica por medio de motogeneradores estacionarios. Esta energía será consumida en la operación de la Planta, y corresponde a un tercio de la energía total consumida por la Planta.

Fuente: Empresas Públicas de Medellín

Fuente: Empresas Públicas de Medellín

Teniendo en cuenta los valores anteriores, y dejando claro que el porcentaje de descontaminación que tendrá la Planta de Bello será de un 80%, se evidencia que está por encima de lo solicitado en la resolución 631 de 2015, por esto los porcentajes coinciden con los con la norma al momento de verter nuevamente las aguas de las Plantas al Río Aburrá, lo que

Planta de Tratamiento del Municipio de Bello

genera que el estándar de la Planta de San Fernando sea superior a los exigidos por la norma actual, sin olvidar que hace más de 15 años está en funcionamiento.

CONCLUSIONES

A pesar de la puesta en marcha de la planta de tratamiento San Fernando desde el año 2000 los niveles de contaminación del Río Aburrá en la zona norte siguen siendo muy altos, lo que deja ver la necesidad de que sea construida la planta de Bello para poder mantener unos estándares aceptables.

Con la construcción de la Planta de Bello los vertimientos de más del 80% del Valle de Aburrá estarán muy por encima de los estándares establecidos en la resolución 631 de 2015.

La ciudad de Medellín y el Valle de Aburrá a partir del año 2016 será un claro referente de la descontaminación de ríos que surcan grandes centros urbanos.

Para lograr la descontaminación de grandes cuerpos de agua es necesario que la ciudad y su comunidad se proyecten para poderlo lograr ya que las inversiones para este tipo de asuntos son muy altas.

Las ciudades por lo general se estructuran en torno a grandes afluentes de agua, lo que hace necesaria una clara planeación para mantener una relación armónica con la respectiva cuenca hídrica.

BIBLIOGRAFÍA

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