Propuesta para el diseño de un sistema de tratamiento y ...
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Universidad de La Salle Universidad de La Salle Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle Ingeniería Ambiental y Sanitaria Facultad de Ingeniería 1-1-2017 Propuesta para el diseño de un sistema de tratamiento y Propuesta para el diseño de un sistema de tratamiento y aprovechamiento del agua residual tratada para uso agrícola en el aprovechamiento del agua residual tratada para uso agrícola en el barrio Holanda, vereda Pueblo Viejo - Facatativá barrio Holanda, vereda Pueblo Viejo - Facatativá Erika Yohanna Bejarano Osorio Universidad de La Salle, Bogotá Jeimy Katerin Cortes Pérez Universidad de La Salle, Bogotá Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria Citación recomendada Citación recomendada Bejarano Osorio, E. Y., & Cortes Pérez, J. K. (2017). Propuesta para el diseño de un sistema de tratamiento y aprovechamiento del agua residual tratada para uso agrícola en el barrio Holanda, vereda Pueblo Viejo - Facatativá. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria/376 This Trabajo de grado - Pregrado is brought to you for free and open access by the Facultad de Ingeniería at Ciencia Unisalle. It has been accepted for inclusion in Ingeniería Ambiental y Sanitaria by an authorized administrator of Ciencia Unisalle. For more information, please contact [email protected].
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Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle
Ingeniería Ambiental y Sanitaria Facultad de Ingeniería
1-1-2017
Propuesta para el diseño de un sistema de tratamiento y Propuesta para el diseño de un sistema de tratamiento y
aprovechamiento del agua residual tratada para uso agrícola en el aprovechamiento del agua residual tratada para uso agrícola en el
barrio Holanda, vereda Pueblo Viejo - Facatativá barrio Holanda, vereda Pueblo Viejo - Facatativá
Erika Yohanna Bejarano Osorio Universidad de La Salle, Bogotá
Jeimy Katerin Cortes Pérez Universidad de La Salle, Bogotá
Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria
Citación recomendada Citación recomendada Bejarano Osorio, E. Y., & Cortes Pérez, J. K. (2017). Propuesta para el diseño de un sistema de tratamiento y aprovechamiento del agua residual tratada para uso agrícola en el barrio Holanda, vereda Pueblo Viejo - Facatativá. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria/376
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1
PROPUESTA PARA EL DISEÑO DE UN SISTEMA DE TRATAMIENTO Y
APROVECHAMIENTO DEL AGUA RESIDUAL TRATADA PARA USO
AGRÍCOLA EN EL BARRIO HOLANDA, VEREDA PUEBLO VIEJO-
FACATATIVÁ
ERIKA YOHANNA BEJARANO OSORIO
JEIMY KATERIN CORTES PÉREZ
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y SANITARIA
BOGOTÁ, 2017
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PROPUESTA PARA EL DISEÑO DE UN SISTEMA DE TRATAMIENTO Y
APROVECHAMIENTO DEL AGUA RESIDUAL TRATADA PARA USO
AGRÍCOLA EN EL BARRIO HOLANDA VEREDA PUEBLO VIEJO-
FACATATIVÁ
ERIKA YOHANNA BEJARANO OSORIO
JEIMY KATERIN CORTES PÉREZ
Trabajo de Grado para optar al título de
Ingeniero Ambiental y Sanitario
Director
JAVIER MAURICIO GONZÁLEZ DÍAZ
Ingeniero Ambiental y Sanitario, Msc. Geografía
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y SANITARIA
BOGOTÁ, 2017
3
Nota de aceptación:
_______________________
_______________________
_______________________
_______________________
_______________________
_______________________________________
Ing. Javier Mauricio González Díaz
_______________________________________
Firma del Jurado
_______________________________________
Firma del Jurado
Bogotá, marzo de 2017
4
AGRADECIMIENTOS
Culminada una de las etapas más importantes de nuestra vida, agradecemos en primera
instancia a Dios, por permitirnos soñar y darnos la fortaleza necesaria para cumplir nuestras
metas. A nuestras familias, base fundamental para nuestro crecimiento personal, por su apoyo
y paciencia incondicional en cada una de nuestras etapas que forjaron nuestro camino como
personas. Al cuerpo docente de la Universidad de La Salle, con los cuales pudimos compartir
y aprender experiencias claves para nuestra preparación como profesionales.
Agradecemos especialmente a nuestro Director, el Ingeniero Javier Mauricio González, por
su tiempo, dedicación y paciencia evocadas en este proyecto, quién fue un apoyo
incondicional a pesar de las adversidades presentadas a lo largo de este camino. Finalmente
queremos agradecer a la comunidad de la vereda Pueblo Viejo- Facatativá, quien estuvo
siempre dispuesta abriendo las puertas de su casa para que esto fuera posible.
Quiero agradecer personalmente a mis padres Luis y Jeaneth, por su constancia y paciencia
en cada uno de mis logros y dificultades que se presentaron a través de estos años. A mis
hermanos Sergio y Sebastián, quienes son un apoyo incondicional para mí. Por otro lado, a
personas tan importantes que conocí en la Universidad principalmente a Erika, que, a través
de estos años, se ha convertido en una persona importante, y en quién confío ciegamente, al
igual a su familia quien también estuvo presente.
Katerin Cortes Pérez
Por mi parte, agradezco a mis padres Flor y José, quienes son la base en la cual fundamento
cada una de las cosas que hago en mi vida y es por ellos que he logrado formarme como
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profesional y persona. A mi hermana Mónica, por su apoyo e incondicionalidad constante a
lo largo de todos estos años y por siempre hacerme saber que soy capaz de cumplir cualquier
meta que me proponga. Finalmente quiero agradecer a mi compañera y amiga Katerin, por
su paciencia, confianza, apoyo y dedicación no solamente durante el desarrollo del proyecto,
sino por ser una persona incondicional a lo largo de mi carrera y con quién compartí y
compartiré tantos logros y alegrías, así como a su familia por acogerme en cada uno de los
momentos que lo necesité.
Erika Bejarano Osorio
6
CONTENIDO
RESUMEN ........................................................................................................................... 14
ABSTRAT ............................................................................................................................ 15
INTRODUCCIÓN ................................................................................................................ 16
OBJETIVOS ......................................................................................................................... 19
Objetivo General............................................................................................................... 19
Objetivos Específicos ....................................................................................................... 19
CAPITULO I ........................................................................................................................ 20
1.1. Marco legislativo ................................................................................................... 20
CAPÍTULO II ....................................................................................................................... 22
2.1. Generalidades de las aguas residuales ....................................................................... 22
2.1.1. Indicadores de calidad del agua ...................................................................... 23
2.1.2. Tratamientos de Aguas Residuales ................................................................. 24
2.2. Reúso y reciclo de aguas residuales ....................................................................... 27
2.2.1. Clasificación del reúso del agua residual ....................................................... 27
2.2.2. Reúso de Aguas residuales en el área Agrícola. ............................................. 28
2.2.3. Reúso Agrícola en Colombia. ......................................................................... 30
2.2.4. Beneficios Ambientales del reúso de aguas residuales .................................. 32
2.2.5. Calidad del agua de reúso agrícola ................................................................. 36
CAPITULO III ..................................................................................................................... 40
3.1. Localización del proyecto. ......................................................................................... 40
3.1.1. Características Generales Facatativá .................................................................. 40
3.1.2. Vereda Pueblo Viejo – Facatativá ...................................................................... 40
3.1.3. Climatología ...................................................................................................... 41
3.1.4. Geología ............................................................................................................. 45
3.1.5. Uso del Suelo ...................................................................................................... 45
3.2 . Descripción Física de la PTAR de Pueblo Viejo ................................................. 46
3.2.1. Modificaciones realizadas a la PTAR de Pueblo Viejo .................................. 47
CAPITULO IV ..................................................................................................................... 49
4.1. Metodología ............................................................................................................... 49
4.1.1. Fase Diagnóstica ................................................................................................. 49
4.1.2. Fase de Evaluación ............................................................................................. 53
7
4.1.2. Fase de diseño ................................................................................................. 54
CAPITULO V ...................................................................................................................... 55
5.1. Estimación del Caudal ............................................................................................... 55
5.2. Diagnóstico final de la PTAR .................................................................................... 62
5.3. Eficiencia de la PTAR ............................................................................................... 67
5.4. Actividad Metanogénica Específica (AME).............................................................. 69
CAPITULO VI ..................................................................................................................... 72
6.1. Alternativas de diseño del tren de tratamiento para la PTAR Pueblo Viejo-
Facatativá .......................................................................................................................... 72
6.2. Diseño del tren de tratamiento elegido ...................................................................... 77
6.2.1. Diseño del sistema de Flotación por Aire Disperso ........................................... 77
6.2.1.1. Dimensionamiento del sistema ........................................................................ 77
6.2.2. Diseño del Sedimentador Secundario Circular. .................................................. 79
6.2.2.1. Dimensionamiento del sedimentador secundario circular ............................... 80
6.2.3. Redimensionamiento del RAP ....................................................................... 81
6.2.4. Diseño del filtro de arena.................................................................................... 83
6.2.4.1 Criterios de diseño del filtro de arena ............................................................... 83
6.2.4.2 Dimensionamiento del filtro de arena .............................................................. 84
6.2.5. Diseño del filtro de carbón activado ................................................................... 85
6.2.5.1. Dimensionamiento del filtro de carbón activado granular (CAG) .................. 85
6.3. Eliminación del Boro ................................................................................................. 86
CAPITULO VII .................................................................................................................... 88
7.1. Manejo de lodos de la Planta de Tratamiento de Pueblo Viejo – Facatativá ............ 88
7.2. Tratamiento de lodos mixtos ..................................................................................... 91
7.3. Manejo de gases ........................................................................................................ 93
7.4. Control de Olores ...................................................................................................... 94
CAPITULO VIII .................................................................................................................. 95
8.1. Riego Agrícola por Aspersión ................................................................................... 95
CONCLUSIONES .............................................................................................................. 100
RECOMENDACIONES .................................................................................................... 103
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................ 105
ANEXOS ............................................................................................................................ 112
8
LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Marco Legislativo ................................................................................................... 20
Tabla 2. Contaminantes importantes de las aguas residuales. .............................................. 23
Tabla 3.Composición típica de las aguas residuales domésticas. ......................................... 26
Tabla 4. Calidad del agua para reúso agrícola ...................................................................... 35
Tabla 5. Límites recomendados para algunos componentes en el agua de riego. ................ 35
Tabla 6. Estaciones Meteorológicas ..................................................................................... 42
Tabla 7. Número de días con lluvia municipio de Facatativá. ............................................. 43
Tabla 8. Descripción de recipientes para las muestras según el parámetro a analizar. ........ 50
Tabla 9. Parámetros para establecer el Caudal de diseño ..................................................... 61
Tabla 10. Resultados de las muestras analizadas. ................................................................ 62
Tabla 11. Parámetros In-situ ................................................................................................. 64
Tabla 12. Balance de cargas por unidad ............................................................................... 68
Tabla 13. Eficiencias típicas de remoción ............................................................................ 73
Tabla 14. Porcentaje de Remoción del primer tren de tratamiento ...................................... 73
Tabla 15. Porcentaje de Remoción segundo tren de tratamiento ......................................... 74
Tabla 16. Porcentaje de Remoción del tercer tren de tratamiento ........................................ 76
Tabla 17. Parámetros de diseño para el sistema DAF .......................................................... 79
Tabla 18. Valores de TDS recomendadas ............................................................................ 80
Tabla 19. Parámetros de diseño sedimentador secundario ................................................... 81
Tabla 20. Parámetros de diseño para el filtro de arena ......................................................... 84
Tabla 21. Parámetros de diseño del Filtro de Carbón Activado ........................................... 86
Tabla 22.Clases de Lodos según la Actividad Metanogénica .............................................. 90
Tabla 23. Cálculo de la Evapotranspiración del municipio de Facatativá. ........................... 96
Tabla 24. Precipitación Efectiva. .......................................................................................... 97
Tabla 25. Cálculo del sistema de riego. ................................................................................ 97
9
LISTA DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1. Tratamientos de agua reciclada y reúso.......................................................... 33
Ilustración 2. Localización del proyecto............................................................................... 41
Ilustración 3. Estaciones meteorológicas de Referencia ...................................................... 42
Ilustración 4. Primer tren de tratamiento. ............................................................................. 72
Ilustración 5. Segundo tren de tratamiento ........................................................................... 74
Ilustración 6.Tercer tren de tratamiento ............................................................................... 75
Ilustración 7. Tren de tratamiento final ................................................................................ 86
Ilustración 8. Sistema de la PTAR - Pueblo Viejo - Facatativá. .......................................... 89
Ilustración 9. Diagrama de Flujo Generalizado Procesamiento y Disposición de Lodos. ... 91
Ilustración 10. Aspersor utilizado para el diseño serie 7025 RD-1-1" M. ........................... 99
10
LISTA DE GRÁFICAS
Gráfica 1. Comportamiento de la Temperatura Mensual. .................................................... 43
Gráfica 2.Promedio de días de precipitación del municipio de Facatativá. ......................... 44
Gráfica 3.Valores de precipitación mensuales totales. ......................................................... 45
Gráfica 4.Caudal de afluente en el fin de semana ................................................................ 56
Gráfica 5.Caudal de afluente y efluente fin de semana. ....................................................... 57
Gráfica 6. Caudal afluente y efluente, día Ordinario. ........................................................... 58
Gráfica 7. Variación del afluente en caudal día festivo - día ordinario ............................... 59
Gráfica 8. Variación del efluente en caudal fin de semana- día ordinario .......................... 59
Gráfica 9. Curva de masa- día de Fin de semana ................................................................ 60
Gráfica 10. Curva de masas- Día ordinario .......................................................................... 61
Gráfica 11. Carga Orgánica por Unidad (kg/d) .................................................................... 68
11
LISTA DE ANEXOS
Anexo A. Resultados de la Caracterización de parámetros fisicoquímicos Afluente. ....... 112
Anexo B.Análisis de DBO5 y DQO en la criba. ................................................................ 115
Anexo C.Análisis de DBO5 y DQO en el RAP. ................................................................ 116
Anexo D.Análisis de DBO5 y DQO en el tanque de igualación. ....................................... 117
Anexo E. Resultados de la Caracterización de parámetros fisicoquímicos Efluente. ........ 118
Anexo F. Resultados de la Caracterización de parámetros Microbiológico Afluente........ 121
Anexo G. Resultados de la Caracterización de parámetros Microbiológico Efluente. ...... 123
Anexo H. Resultados de la Actividad Metanogénica del lodo extraído del RAP .............. 125
Anexo I. Memoria de Cálculos ........................................................................................... 126
Anexo J. Manual de Operación y Mantenimiento de la PTAR. ......................................... 136
Anexo K. Plan de Contingencia PTAR Pueblo Viejo -Facatativá. .................................... 154
Anexo L. Plano PTAR de Pueblo Viejo – Facatativá Diagnóstico. ................................... 170
12
GLOSARIO
Agua Residual Domestica: Agua procedente de actividades humanas de origen doméstico,
constituidas también como la mezcla de actividades comerciales, industriales y agrarias
dentro del casco urbano; son aguas que constituyen una alteración de las características
físicas y químicas por las actividades destinadas a su uso. (ASI, 2012)
Agua Residual Tratada: Agua residual tratada, la cual se disminuye la carga contaminante
por medio de procesos primario, secundario y terciario, con el fin de mejorar su calidad y
proveer un nuevo uso (FAO, 2016)
Demanda de agua de riego: Tiene como objetivo identificar, comparar y analizar las
eficiencias obtenida entre la demanda, el suministro y el consumo de agua para riego en cada
unidad de superficie; este cálculo se realiza con el fin de alcanzar un equilibrio entre la
cantidad de agua requerida por el cultivo, en relación a la perdida por evapotranspiración y
la precipitación efectiva. (González, Saldarriaga, & Jaramillo, 2010)
Planta de tratamiento de agua residual PTAR: Conjunto de operaciones unitarias de tipo
físico, químico o biológico cuya finalidad es que a través de los equipamientos elimina o
reduce la contaminación o las características no deseables de las aguas, bien sean naturales,
de abastecimiento, de proceso o residuales. (Aldana, Zuluaga, Arredondo, Lozada, & García,
2012)
Prueba piloto: Experimentación que se realiza por primera vez con el objetivo de comprobar
ciertas cuestiones. Se trata de un ensayo experimental cuyas conclusiones puedan resultar
interesantes para avanzar con el desarrollo de algo.
13
Reúso de agua residual: Es el aprovechamiento del agua utilizada anteriormente una o más
veces en una actividad anterior para suplir necesidades en diversos usos , con esta actividad
de aprovechamiento se busca combatir la escasez de agua generando una planificación y
gestión del recurso, proporcionando un uso eficiente y sostenible sobre el agua, el aspecto
más importante son los criterios de calidad que debe cumplir el agua a reutilizar con el fin de
garantizar que organismos patógenos presentes. (Ariza & Zambrano, 2012)
Sistema de aprovechamiento: Conjunto de tratamientos y operaciones unitarias que
establecen la estructura necesaria para el aprovechamiento del agua residual dependiendo de
la actividad para la que esta sea requerida. (Silva, Torres, & Madera, 2008)
Tratamiento de aguas residuales: Las aguas residuales tienen residuos procedentes de las
ciudades y fábricas. Es necesario tratarlos antes de enterrarlos o devolverlos a los sistemas
hídricos locales. Las fases del tratamiento son la primaria, secundaria y terciaria. En la
primaria, se elimina una gran parte de sólidos en suspensión y materia inorgánica. En la
secundaria se trata de reducir el contenido en materia orgánica acelerando procesos
biológicos naturales. La terciaria es necesaria cuando el agua va a ser utilizada; elimina un
99% de sólidos y además se emplean varios procesos químicos para garantizar que el agua
este tan libre de impurezas como sea posible. (Lizarazo & Orjuela, 2013)
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RESUMEN
La vereda Pueblo Viejo localizada en el municipio de Facatativá, cuenta una Planta de
Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR), donde el efluente es utilizado en una Finca
aledaña para uso agrícola. A pesar que la planta presenta una alta remoción de contaminantes,
se desconoce si el efluente cumple con los criterios de calidad establecidos en la resolución
1207 de 2014 expedida por el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible para ser
utilizada como agua para riego.
El objetivo general que se plantea con el desarrollo del proyecto, es diseñar un sistema de
tratamiento que permita que el efluente de la PTAR de la vereda Pueblo Viejo, pueda ser
utilizado para uso agrícola con el cumplimiento normativo respectivo.
El diseño del sistema parte del diagnóstico realizado para determinar el estado actual de la
calidad del agua para reúso teniendo en cuenta la eficiencia de cada una de las unidades por
medio de un balance de cargas que permitió a su vez determinar las unidades necesarias para
poder llevar a cabo el sistema de aprovechamiento. Se analizaron alternativas de diseño de
nuevas unidades para el sistema actual que permitan cumplir con la remoción de carga
contaminante necesaria para el cumplimiento de la normatividad.
Se espera que, con la implementación de las unidades diseñadas, se logre una remoción del
95% de carga contaminante, de manera que el fluente de la planta cumpla con los criterios
de calidad necesarios para su vertimiento y posterior uso agrícola estipulados en la
Normatividad vigente.
15
ABSTRAT
Pueblo Viejo, Facatativá, has a Wastewater Treatment Plant, (WWTP) that its effluent is used
to agricultural use in a farm. Although the plant has a high efficiency, it is unknown if the
effluent meets the quality criteria of water for irrigation established in resolution 1207 of
2014 issued by the Ministry of Environment and Sustainable Development.
The project general objective of the is to design a treatment facility that allows the effluent
of the WWTP to be used for agricultural purpose with respective regulatory compliance.
The design of the system is based on the diagnosis made to determine the current state of the
water quality for reuse taking into account the efficiency of each of the units by means of a
balance of loads that allows to determine the units necessary to be able to carry out the
harvesting system. The alternatives of new units for the current system were analyzed to
allow to comply with the elimination of the pollutant load necessary for compliance with the
normativity.
It is expected that a 95% removal of pollutant load will be achieved with the implementation
of the designed units. So that the plant fluent comply the quality criteria necessary for its use
and subsequent agricultural use stipulated in the current Normativity.
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INTRODUCCIÓN
La correcta disposición de las aguas residuales domésticas, ha sido uno de los principales
problemas que han repercutido directamente en el ambiente, trayendo consigo graves
problemas de contaminación y de salubridad. Dado que estas aguas normalmente son vertidas
a ríos y quebradas sin recibir un tratamiento adecuado, estos cuerpos hídricos han sido
altamente afectados presentando problemas de contaminación, disminuyendo la vegetación
y la fauna que allí se puede encontrar. (Moncayo, 2003)
Las aguas residuales están constituidas por las aguas de abastecimiento que fueron utilizadas
en diversas actividades ya sean domésticas o industriales. Estas pueden ser tratadas
particularmente o dirigirse a una red de tuberías a una planta de tratamiento local. El
tratamiento se centra en reducir la carga contaminante, de manera que el uso o disposición
final de estas aguas, cumpla con la normatividad establecida definida por las autoridades
ambientales.
Una vez tratada el agua, se plantea el reúso de ésta como una de las alternativas que se utilizan
en muchas comunidades para suplir los niveles de escasez del recurso hídrico. A su vez, el
reúso representa un método de eliminación de aguas residuales alternativo proporcionando
una reducción del impacto generado mediante la desviación de la descarga de efluentes lejos
de aguas superficiales sensibles. (Oviedo, 2011)
Existen varios tipos de reutilización de aguas, dentro de los que se destacan el reúso urbano,
agrícola en cultivos que se procesan y que no se procesan comercialmente, paisajístico y
recreativo. Para cada uno de estos tipos de reutilización del agua residual existen ciertos
parámetros de calidad que deben ser cumplidos, los cuales se regulan en la normatividad
vigente para cada país. En el caso de Colombia, por medio de la Resolución 1207 de 2014 el
17
Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible (MADS) adopta las disposiciones
relacionadas con el uso del agua residual tratada. Así mismo, los riesgos de la recuperación
y reutilización son reguladas por el CONPES 3177 de 2002 donde se presentan acciones y
lineamientos de formulación del plan de manejo de las aguas residuales.
La actividad agrícola demanda agua residual por la necesidad de un abastecimiento regular
que compense la escasez del recurso, al mismo tiempo que presenta beneficios asociados con
el mejoramiento de la fertilidad en suelos agrícolas, aporte de macronutrientes y también
disminuyendo e incluso eliminando la necesidad del uso de agroquímicos trayendo consigo
beneficios económicos al sector.
Dado lo anterior, este proyecto presenta un diseño de tratamiento y aprovechamiento del agua
residual tratada que permita que el efluente de la PTAR de la vereda Pueblo Viejo, localizada
en el municipio de Facatativá pueda ser utilizado para uso agrícola con el cumplimiento
normativo respectivo.
El proyecto consta de 3 fases, cada una con diferentes actividades que permiten cumplir con
los objetivos propuestos. En la primera fase se llevará a cabo el diagnóstico operativo del
estado actual del efluente tratado, a partir de la evaluación de cada una de las unidades de la
planta de tratamiento determinando la eficiencia del sistema. En este diagnóstico se tendrán
en cuenta simultáneamente los parámetros establecidos en las Resoluciones 0631 de 2015 y
1207 de 2014.
A partir del diagnóstico, se llevará a cabo una fase de evaluación, donde se analizarán las
alternativas propuestas que permitan dar cumplimiento en su totalidad a la normatividad
18
vigente para vertimiento de aguas residuales bajo el análisis de parámetros fisicoquímicos
determinados por la resolución 0631 de 2015.
Finalmente, se propone una fase de diseño, donde se describe el sistema seleccionado para el
aprovechamiento del agua residual tratada, el cual permite aplicar la reutilización del efluente
como agua para riego agrícola, cumpliendo con la normatividad vigente.
19
OBJETIVOS
Objetivo General
Diseñar un sistema de tratamiento y aprovechamiento del agua residual domestica
tratada de la PTAR de Pueblo Viejo – Facatativá, con el fin de reutilizar el efluente
para actividades de riego.
Objetivos Específicos
Optimizar la operación actual del sistema de tratamiento de aguas residuales de
Pueblo Viejo, con el fin de determinar el cumplimiento de la resolución 0631 de 2015.
Formular diseños para un sistema de aprovechamiento de aguas residuales, con el fin
de aplicar la reutilización del recurso hídrico para riego agrícola cumpliendo la
resolución 1207 de 2014.
20
CAPITULO I
1.1.Marco legislativo
Tabla 1. Marco Legislativo
Norma Expedido por Articulo Relación
Constitución
Política de
Colombia
Asamblea Nacional
Constituyente
Artículos 8, 79,
80
Señalan que es deber del Estado
proteger la diversidad e integridad
del ambiente, planificar el manejo
y aprovechamiento de los
recursos naturales para garantizar
su desarrollo sostenible, su
conservación, restauración o
sustitución.
Ley 373 de 1997 Congreso de Colombia Artículos 1,2,3
Establece programas de ahorro y
uso eficiente del agua, planes
ambientales.
Resolución 0631
de 2015
El Ministro de
Ambiente y Desarrollo
Sostenible
Artículos 2, 3, 8
Establece parámetros
fisicoquímicos y sus valores
límites máximos permisibles en
los vertimientos puntuales de
aguas residuales domésticas.
Resolución 1207
de 2014
Ministerio de
Ambiente y Desarrollo
Sostenible
Artículos 5, 6,7
Establece los parámetros
fisicoquímicos y sus valores
máximos permisibles para el uso
agrícola, teniendo en cuenta las
características de captación que
debe presentar el sistema.
Resolución 2320
de 2009
Ministerio de
Ambiente y Desarrollo
Sostenible
Artículo 1, 2, 3
Modifica parcialmente la
resolución 1096 de 2000 que
adopta el Reglamento Técnico
para el sector de Agua Potable y
Saneamiento Básico - RAS,
donde se especifica la dotación
máxima según el nivel de
complejidad para el cálculo del
caudal.
21
Norma Expedido por Articulo Relación
RAS 2000 Titulo
B
(2016)
MINISTERIO DE
DESARROLLO
ECONOMICO
Dirección General de
Agua Potable y
Saneamiento Básico.
Por medio del cual se señalan los
parámetros de dotación y
demanda en cuanto a caudales
promedio
RAS 2000 Titulo
D
(2014)
MINISTERIO DE
DESARROLLO
ECONOMICO
Dirección General de
Agua Potable y
Saneamiento Básico
Por medio del cual se señalan los
parámetros de diseño, operación y
control para los sistemas de
recolección y evacuación de
aguas residuales domésticas.
RAS 2000 Titulo
E
(2000)
MINISTERIO DE
DESARROLLO
ECONOMICO
Dirección General de
Agua Potable y
Saneamiento Básico
por el medio del cual se señalan
características, parámetros,
instrumentos básicos de diseño, la
construcción y manejo para el
tratamiento de aguas residuales
Fuente: Normatividad. Ajustado por las Autoras
22
CAPÍTULO II
2.1. Generalidades de las aguas residuales
La clasificación de las aguas residuales se realiza respecto a su origen; de este modo se
determina su composición y así mismo la fuente de contaminación del recurso hídrico.
(Ambientum, 2012)
Las aguas residuales se clasifican en dos tipos: industriales y domésticas. Las industriales
requieren de un tratamiento antes de ser descargadas al sistema de alcantarillado municipal
existiendo métodos muy variables. Este tipo de agua procede de cualquier actividad en cuyo
proceso de producción se utilice agua. La variabilidad de su composición y su caudal depende
de la actividad para la que es utilizada.
Los contaminantes procedentes de fuentes industriales incluyen en su gran mayoría metales,
aceites, petroquímicos, plaguicidas y herbicidas. (Zapata, Hernández, & Oliveros, 2006)
Las aguas residuales domésticas por su parte, son los vertidos que se generan de las
actividades domésticas realizadas por una población. Los aportes de este tipo de agua son:
aguas negras, aguas de lavado doméstico, aguas lluvia, aguas comerciales e institucionales.
(Fernández Mayo, 2010)
Una característica de este tipo de agua es la homogeneidad en cuanto a su composición y a
su carga contaminante, pues siempre van a hacer los mismos aportes. El caudal y las
características de cada vertido dependen del número de habitantes e incluso de la existencia
de industria dentro del núcleo. (Fernández Mayo, 2010)
23
Las sustancias contaminantes que pueden aparecer en el agua residual son muchas y diversas.
La tabla 2 muestra los tipos de contaminantes que pueden presentarse en el agua residual, sus
causas y cuál es la importancia ambiental que estos tienen.
Tabla 2. Contaminantes importantes de las aguas residuales.
Contaminante Fuente Importancia Ambiental
Sólidos Suspendidos
Uso doméstico, desechos
industriales y agua
infiltrada de la red
Causa depósitos de lodo y condiciones
anaerobias en ecosistemas acuáticos
Compuestos orgánicos
biodegradables
Desechos domésticos e
industriales
Causa degradación biológica, que
incrementa la demanda de oxígeno en los
cuerpos receptores y ocasiona condiciones
indeseables
Microorganismos
patógenos Desechos domésticos Causa enfermedades transmisibles
Nutrientes Desechos domésticos e
industriales Pueden causar eutrofización
Compuestos orgánicos
refractarios Desechos industriales
Pueden causar problemas de sabor y olor,
pueden ser tóxicos o carcinogénicos
Metales Pesados Desechos industriales,
minería, etc.
Son tóxicos, pueden interferir con el
tratamiento y reúso del efluente
Sólidos inorgánicos
disueltos
Debido al uso doméstico o
industrial se incrementan
con respecto a su nivel en
el suministro de agua
Pueden interferir con el reúso del efluente.
Fuente: (Lizarazo & Orjuela, 2013)
2.1.1. Indicadores de calidad del agua
Dentro de los parámetros comúnmente utilizados para establecer la calidad del agua se tienen
en cuenta los siguientes: Oxígeno Disuelto, pH, Sólidos en suspensión, DBO, Fósforo,
Nitritos, Nitratos, y cloro residual. Es muy común emplear indicadores para evaluar la calidad
que mantiene el agua en periodo más o menos largos. (Zapata, Hernández, & Oliveros,
2006)
24
2.1.2. Tratamientos de Aguas Residuales
Las Plantas de Tratamiento de Agua Residual son un conjunto de obras, instalaciones y
procesos para tratar las aguas residuales. Con las PTAR se pretende remover contaminantes
del agua ya sea de procedencia doméstica o industrial. (Romero, Colín, Sánchez, & Ortíz,
2009). Las PTAR se diseñan para producir efluentes que garanticen el cumplimiento de los
estándares de calidad, de acuerdo con las reglamentaciones existentes y con el
aprovechamiento potencial del efluente, minimizando los problemas de salud pública.
El agua residual tratada se somete básicamente a tres tratamientos que se llevan a cabo
mediante diferentes sistemas según la cantidad y necesidades de la población que se abastece.
(Zapata, Hernández, & Oliveros, 2006)
Tratamiento Primario
Se refiere comúnmente a la remoción parcial de sólidos suspendidos, materia orgánica u
organismos patógenos mediante el proceso de sedimentación. Los sistemas primarios son los
más sencillos y tienen la función de preparar el agua para el tratamiento secundario y la
eliminación de los sólidos suspendidos que no fueron removidos en procesos preliminares.
Por lo regular, el tratamiento primario remueve alrededor del 60% de los sólidos suspendidos
y de un 30 a 40% de la DBO5. Los tratamientos más usados comúnmente son Flotación,
Sedimentación y Filtración. (Romero Rojas, 2000)
Tratamiento secundario
Integra los procesos biológicos, donde se presenta remoción de la DBO soluble;
aproximadamente el 85% de la DBO5 y Sólidos suspendidos. Dentro de los tratamientos
biológicos se encuentran: proceso de lodos activados, lagunas aireadas, filtros percoladores,
25
lagunas de estabilización, sedimentación secundaria y reactores biológicos. (Lizarazo &
Orjuela, 2013)
Tratamiento terciario
El tratamiento terciario se emplea para separar la materia residual de los efluentes de procesos
de tratamiento biológico, con el fin de prevenir la contaminación a cuerpos de aguas
receptores o bien, obtener la calidad adecuada para el reúso. Los métodos utilizados en el
tratamiento terciario son: Ósmosis inversa, destilación, coagulación, filtración y oxidación
química entre otras. (Vaca, L. et al, 2013)
Aspectos generales de los Sistemas de Tratamiento de Agua Residual.
Según el RAS 2000 Titulo E, hay ciertos aspectos generales establecidos que buscan
generalizar los conceptos, definición, alcance, diseño, ejecución y mantenimiento de los
diferentes tipos de Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales, dentro de los que se
encuentran: (MinDesarrollo, 2000)
Alcance: Se refiere al procedimiento que se debe seguir para la caracterización de las
aguas residuales teniendo en cuenta el sistema de alcantarillado existente, el nivel de
complejidad de la población la localización del proyecto teniendo en cuenta los
Planes de Ordenamiento territorial, acciones legales y aspectos ambientales entre
otros.
Caracterización de las aguas residuales
-Medición de caudal: Se realizan por lo menos 3 jornadas de medición
horaria durante las 24 horas del día. De esta manera se establece el caudal
26
medio y máximo representativo de cada descarga. El método para la medición
de caudal debe realizarse dependiendo de las características del vertimiento.
-Recolección y preservación de la muestra. Se tiene en cuenta el tipo de
muestra, las metodologías de aforo, los métodos de muestreo y todo lo
relacionado con la cadena de custodia (número de muestras, etiquetas de las
muestras, los recipientes de las muestras y la preservación de las muestras)
según como lo indica el RAS, titulo E.
-Estimación de carga unitaria: Realizar estimativos de caga unitaria de
origen doméstico con base a las jornadas de mediciones de caudal y
concentraciones de sustancias contaminantes.
Las aguas residuales domésticas tienen una composición especial y diferente a otro tipo de
aguas residuales. Los desechos biológicos humanos son el principal contaminante de este
tipo de aguas, seguido de los residuos orgánicos de la cocina, las cuáles presentan un
contenido alto de materia orgánica biodegradable y de microorganismos que por lo general
son patógenos. La composición típica del agua residual se muestra en la tabla 3.
Tabla 3.Composición típica de las aguas residuales domésticas.
Fuente: (Calvo & Torres, 2010)
27
Otros contribuyentes de las aguas residuales domésticas son: sólidos, detergentes, grasas y
aceites, Nitrógeno y Fósforo, que se encuentran en concentraciones relativamente
moderadas, cuya asimilación depende del estado del cuerpo receptor. (Calvo & Torres, 2010)
2.2.Reúso y reciclo de aguas residuales
El crecimiento acelerado de la población, la industrialización y las prácticas agrícolas entre
otras actividades, incrementan la demanda de agua y por tanto la cantidad de aguas residuales
generadas, originando muchas veces contaminación a cuerpos de agua superficial y
subterránea por la falta de tratamiento previo a su vertimiento. (Oviedo, 2011)
Lo anterior ocasiona dos tipos de problemas: de salud pública, debido a la alta incidencia de
enfermedades infecciosas, y los problemas ambientales, ya que afectan la conservación o
protección de ecosistemas acuáticos y del suelo, generando la pérdida del medio ambiente y
una disminución del bienestar de la comunidad implicada. (Silva, Torres, & Madera, 2008)
Con el aprovechamiento del agua residual tratada se busca combatir la escasez del recurso
hídrico generando una planificación y gestión del recurso, proporcionando un uso eficiente
y sostenible sobre el agua.
2.2.1. Clasificación del reúso del agua residual
Dependiendo del aprovechamiento que se le dé al agua residual, el reúso se clasifica de la
siguiente manera: (Jaramillo M. F., 2010)
Reúso indirecto no planeado: El agua es utilizada y descargada en forma diluida en
cuerpos de agua receptores y se utiliza de manera no intencional.
28
Reúso indirecto planeado: Los efluentes tratados son descargados de manera
planeada a los cuerpos receptores para ser utilizados de forma intencional en algún
uso benéfico.
Reúso directo planeado: Los efluentes tratados son empleados directamente en
alguna aplicación de reúso local.
La necesidad del recurso hídrico es la principal razón por la cual se realizan varios intentos
de reutilizar aguas residuales domésticas para diversos fines, principalmente para riego
agrícola, debido a la alta cantidad de nutrientes que esta puede tener. (Orozco, Romero, &
Rudas, 2015)
Para que el agua residual pueda ser aprovechada, es necesario un tratamiento que se centre
en la reducción de la contaminación, protección de la salud pública y del medio ambiente
mediante la eliminación de materiales biodegradables, nutrientes y patógenos. Una vez
realizado este tratamiento, se dispone a hacer uso del agua residual. (Oviedo, 2011)
A pesar de ser una de las principales soluciones para cubrir el abastecimiento necesario de
agua, en muy pocos países se ha logrado pasar de la teoría a la práctica en gran escala. Dentro
de los países pioneros en la reutilización del agua residual tratada, resaltan Israel, Australia,
Japón y México. (Oviedo, 2011)
2.2.2. Reúso de Aguas residuales en el área Agrícola.
El aprovechamiento de aguas residuales, en este caso en áreas agrícolas, proviene de tiempos
antiguos en Atenas. Sin embargo, en el siglo XIX se da un auge del reúso del agua residual
en países como Alemania, Estados Unidos, Francia, India, Inglaterra y Polonia. (Silva,
Torres, & Madera, 2008).Ya en el periodo de posguerra, en vista de la necesidad de la
29
optimización del recurso hídrico, se opta por renovar el interés por esta técnica,
extendiéndose en países suramericanos como Argentina y Chile.
En muchos países donde hay un área considerable de zonas áridas y semi-áridas, el agua es
un recurso cada vez más escaso y es la razón por la cual las autoridades competentes se ven
obligadas a considerar cualquier fuente de agua como una probabilidad económicamente
efectiva de tal manera que promueva el desarrollo. En países como Omán, el reúso de las
aguas residuales tratadas es una Política Nacional (Al-Busaidi & Ahmed, 2014)
Grandes proyectos Internacionales de reúso de aguas residuales para la agricultura.
En Israel, el reúso de las aguas residuales tratadas en la agricultura es una prioridad nacional,
debido a la escasez del recurso, los altos niveles de consumo de agua y la contaminación del
recurso hídrico. El reúso del agua residual tratada representa aproximadamente el 10% del
total del agua consumida por la nación (Lasso & Ramírez, 2011). A medida que se avanza
en tecnologías para el tratamiento del agua residual, aumenta también el objetivo de reusar
mayor cantidad de agua reciclada.
En este país, se presentan dos grandes técnicas para el reúso del agua residual tratada. El
primero, corresponde al agua residual de Hifa, donde se trata el agua a partir de un sistema
de lodos convencional, la cual posterior a su tratamiento, es almacenada con aguas lluvias y
en verano se irrigarían cerca de 15000 Ha en cultivos no aptos para el consumo. El segundo,
cuenta con un tratamiento biológico mecánico y el agua es descargada a un acuífero para su
recarga. El agua es bombeada en las costas del sur del país. (Lasso & Ramírez, 2011)
En Francia, debido a la afectación que han tenido las aguas superficiales por el exceso de
nutriente y las deficiencias de tratamiento en las aguas residuales, el reúso se considera un
30
potencial de abastecimiento para riego. Por ello, son necesarias plantas de tratamiento para
el riego de cultivos hasta de 500 Ha, como es el caso de Noirmoutier, donde se espera reusar
el 100% del caudal total tratado. (Lasso & Ramírez, 2011)
En Suramérica se toma el caso de Brasil, donde en muchos municipios se ha reconocido el
beneficio del reúso urbano donde el agua es tratada por reactores UASB o lagunas de
maduración utilizada para riego agrícola, éstas otorgan mayor calidad al cultivo que el agua
de pozo. Lo anterior teniendo en cuenta que el tratamiento de aguas residuales municipales
es una de las fuentes fácilmente disponibles cuando el recurso hídrico es limitado.
Lo mismo sucede con Argentina, donde más de 2000 Ha destinadas a cultivo son irrigadas
con el efluente de un sistema de tratamiento. En Perú el tratamiento más empleado son las
lagunas de estabilización, donde los agricultores reportan incrementos del 20 al 100% de su
producción agrícola al regar sus cultivos con agua residual tratada, en comparación con los
cultivos regados con agua tradicional de río.
2.2.3. Reúso Agrícola en Colombia.
En Colombia, según el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, (MADS) el 85% del
agua disponible es empleada por el sector agrícola con el propósito de riego, por lo cual este
sector se convierte en un potencial usuario de aguas residuales ya sea de manera directa o
indirecta. (Lasso & Ramírez, 2011)
El reúso de agua residual en cultivos de caña de azúcar o palma de aceite, trae consigo varios
beneficios económicos, agronómicos y ambientales ya que se reduce el vertimiento directo a
los afluentes al tiempo que se controla la contaminación y los costos de producción por el
contenido de nutrientes y la aplicación de fertilizantes. (Fedepalma, 2009)
31
Además, el reúso de las aguas residuales tratadas de origen doméstico, las aguas residuales
de origen industrial y agroindustrial también son reusadas para riego. Un ejemplo de ello es
en la Sabana de Bogotá, donde se riegan cerca de 3500 Ha de cultivos, utilizando un caudal
de 1.5 m3/s bombeados del Río Bogotá.
El reúso de aguas residuales en Colombia data de muchos años; sin embargo, había una clara
ausencia de definición de los estándares de calidad requeridos de acuerdo al uso que se
destinaba, generando riesgos de afectación a la salud pública y al medio ambiente. (Orozco,
Romero, & Rudas, 2015)
Para el 2008, únicamente el 27% del agua residual utilizada para riego era tratada a falta de
información completa y confiable sobre el tema de reúso (Silva, Torres, & Madera, 2008)
Sin embargo, a pesar que se ha demostrado que la técnica de reúso de las aguas residuales es
indispensable para el abastecimiento del recurso hídrico, no se ha contribuido
significativamente con el mejoramiento de la calidad, por el contrario, se han destinado
recursos en sistemas de tratamiento que no consideran la integralidad de la gestión del agua.
Para el año 2007, de los $ 2.4 billones ejecutados en la gestión integrada del recurso hídrico,
solamente el 12% se destinó a acciones relacionadas con el mejoramiento de la oferta hídrica
y el control de los riesgos asociados con el agua. (Jaramillo M. F., 2010)
Para el año 2014 el MADS emite la Resolución 1207 de 2014, por la cual se adoptan
disposiciones relacionadas con el uso de aguas residuales tratadas, donde también se
establecen los usos para las aguas residuales tratadas, así como los respectivos criterios de
calidad indicando que estas aguas son aptas para uso tanto agrícola como industrial.
(MiniAmbiente, 2014)
32
Dentro del uso agrícola se permite la utilización de las aguas residuales tratadas en cultivos
no alimenticios, en áreas verdes, campos deportivos y áreas no domiciliarias. En cuanto al
uso industrial, se destacan las actividades de intercambio de calor en calderas, aparatos
sanitarios, riego de vías para el control de material particulado, entre otras. (MiniAmbiente,
2014)
En Colombia, el máximo tratamiento aplicado al agua residual para ser tratado es el
secundario, primero por costos y segundo porque los criterios de vertimiento de efluentes en
los cuerpos receptores establecidos en la legislación, se alcanzan con este nivel.
2.2.4. Beneficios Ambientales del reúso de aguas residuales
El agua reciclada puede satisfacer la mayoría de la demanda del agua si es correctamente
tratada. Dentro de los beneficios ambientales se tiene el cubrimiento de los requerimientos
de las poblaciones, los bajos costos, los beneficios para los suelos agrícolas y la disminución
del impacto sobre el ambiente y sobre los cuerpos de agua. (Silva, Torres, & Madera, 2008)
En los usos donde hay mayor oportunidad de exposición humana al agua se requiere mayor
tratamiento, ya que, si la fuente de agua no es apropiadamente tratada, los problemas de salud
pueden aumentar. La ilustración 1 muestra los tratamientos de agua reciclada sugeridos según
el uso que se le quiere dar al recurso hídrico.
33
Ilustración 1. Tratamientos de agua reciclada y reúso
Fuente: (Oviedo, 2011)
Para el caso de estudio, el agua reciclada se utiliza para el riego de forrajes para consumo
animal. Además de proporcionar un suministro confiable de agua local controlada, el agua
reciclada ofrece grandes beneficios ambientales dentro de los que se destacan: (Oviedo,
2011)
Disminución de la descarga en cuerpos de aguas sensibles: El reúso del agua
residual en algunos casos no proviene de la necesidad de abastecimiento de agua, sino
de la necesidad de eliminar la descarga de agua residuales a cuerpos de agua.
Mejoramiento de hábitats y creación de humedales: Los humedales proporcionan
muchos beneficios que incluyen el hábitat de fauna y aves de caza, la mejora de la
calidad del agua y la disminución de inundaciones.
Reducción y prevención de la contaminación: Las sustancias que pueden ser
contaminantes cuando se descargan de un cuerpo de agua pueden ser utilizadas para
34
el riego de forma beneficiosa, ya que el agua reciclada puede contener mayores
niveles de nutrientes como el Nitrógeno, que el agua potable. En el caso de estudio,
la aplicación de agua reciclada para riego agrícola, puede proporcionar una fuente
adicional de nutrientes y reducir la necesidad de aplicar fertilizantes sintéticos.
Reúso en aplicaciones agrícolas
El uso del agua residual en la actividad agrícola presenta beneficios asociados al
mejoramiento de la fertilidad de los suelos agrícolas por el aporte de materia orgánica,
macronutrientes y oligoelementos (Na y K), que permiten reducir la necesidad del uso de
fertilizantes químicos, trayendo consigo beneficios económicos al sector. (Silva, Torres, &
Madera, 2008).
Para la implementación de un sistema de reutilización de agua para riego agrícola, se deben
tener en cuenta las siguientes consideraciones específicas: (Oviedo, 2011)
La demanda del riego agrícola, que es la cantidad de agua necesaria para satisfacer la
necesidad del cultivo. Las necesidades de agua de los cultivos varían según las condiciones
climáticas, por tanto, también hay una variación estacional en función de la precipitación, la
temperatura, el tipo de cultivo y otros factores en función del método de riego utilizado.
Los requerimientos de calidad de uso agrícola dentro de los componentes químicos que
influyen en la buena calidad de agua para riego agrícola son: salinidad, sodio, oligoelementos
y nutrientes. Las concentraciones de los componentes del agua residual recuperada,
dependerán del suministro municipal del agua, corrientes de desechos y el tipo de tratamiento
que se le dé al agua residual. La FAO estableció determinados parámetros que tienen un nivel
máximo permisible que determinan la calidad del agua para reúso agrícola y el tratamiento
35
que se requiere según el tipo de reúso. La tabla 4 muestra la guía sugerida para el agua tratada
en el reúso agrícola.
Tabla 4. Calidad del agua para reúso agrícola
Tipo de reúso agrícola Tratamiento Calidad
Reúso agrícola en cultivos que
se consumen y no se procesan
comercialmente
Secundario
Filtración-Desinfección
pH: 6.5-8.4
DBO: ˂10 mg/L
Turbidez: ˂ 2UNT
Coliformes Fecales: ˂14
NMP/100 mL
Helmintos Parásitos Humanos: ˂
1 huevos/L
Reúso agrícola en cultivos que
se consumen y se procesan
comercialmente
Secundario
Desinfección
pH: 6.5-8.4
DBO: ˂30 mg/L
Sólidos Suspendidos: ˂ 30 mg/L
Coliformes Fecales: ˂ 200
NMP/100 mL
Reúso agrícola en cultivos que
no se consumen Secundario
Desinfección
pH: 6.5-8.4
DBO: ˂30 mg/L
Sólidos Suspendidos: ˂ 30 mg/L
Coliformes Fecales: ˂ 200
NMP/100 mL
Fuente: (Silva, Torres, & Madera, 2008)
La exposición de ciertos elementos traza, limita la calidad del agua generando efectos de
toxicidad. Las concentraciones recomendadas se muestran en la tabla 5. Estos valores
máximos permisibles se encuentran estipulados en la resolución 1207 de 2014, normatividad
colombiana vigente para reúso de agua residual tratada.
Tabla 5. Límites recomendados para algunos componentes en el agua de riego.
Elemento Máxima concentración
recomendada (mg/L) Observaciones
Aluminio 5.0 Causa toxicidad en los suelos
Arsénico 0.1 Tóxico para gran variedad de plantas si hay una
concentración mayor a 12 mg/L
Berilio 0.1 Tóxico para extensa variedad de plantas
36
Elemento Máxima concentración
recomendada (mg/L) Observaciones
Boro 0.4 Esencial para el crecimiento vegetal. La mayoría de
hierbas son relativamente tolerantes a 2. Mg/L
Cadmio 0.01 Se acumula fácilmente en las plantas y el suelo; puede
ser perjudicial para los humanos.
Cromo 0.1
No se reconoce como un elemento esencial para
crecimiento. Se recomiendan límites conservadores
debido a la falta de conocimiento sobre la toxicidad en
las plantas
Cobalto 0.05 Tiende a ser inactivado por suelos neutros y alcalinos
Cobre 1 Tóxico para una serie de plantas de 0.1 a 10 mg/L
Cobalto 0.05 Tiende a ser inactivado por suelos neutros y alcalinos
Fluoruro 1.0 Inactivado por suelos neutros y alcalinos
Hierro 5.0
No es tóxico para plantas en suelos aireados, pero
puede contribuir a la acidificación del suelo y la
pérdida de fósforo esencial y molibdeno
Plomo 5.0 Puede inhibir el crecimiento de células vegetales en
concentraciones muy elevadas
Litio 2.5 Tolerada por la mayoría de cultivos en concentraciones
de hasta 5 mg/L, móvil en el suelo
Manganeso 0.2 Tóxico para una serie de cultivos
Molibdeno 0.07
No tóxico para las plantas en concentraciones normales
en el suelo y agua. Puede ser tóxica para el ganado si
el forraje se cultiva en suelos con altos niveles de
molibdeno disponible
Níquel 0.2 Tóxico para una serie de plantas de 0.5 a 1 mg/L
Selenio 0.02
Tóxico para plantas a bajas concentraciones y al
ganado si el forraje se cultiva en suelos con niveles
bajos de selenio
Vanadio 0.1 Tóxico para muchas plantas a concentraciones
relativamente bajas
Zinc 3.0
Tóxico para muchas plantas en concentraciones que
varían ampliamente, reducción de la toxicidad a pH,
elevado y en suelos orgánicos
pH 6.0-9.0 La mayoría de los efectos del pH, en el crecimiento de
plantas son indirectos
Cloro libre
residual ˂1mg/L
Concentraciones superiores a 5mg/L, provoca un daño
grave a la mayoría de plantas. Algunas plantas
sensibles pueden sufrir daños a niveles tan bajos como
0.05 mg/L
Fuente: (Oviedo, 2011), (MinDesarrollo, 2014)
2.2.5. Calidad del agua de reúso agrícola
A partir del objetivo de estudio, se tienen en cuenta algunos parámetros fisicoquímicos que
se consideran de vital importancia y se describen a continuación:
37
Demanda Química de Oxígeno (DQO): Cantidad de Oxígeno requerido para oxidar
la materia orgánica en una muestra de agua, bajo condiciones específicas de agente
oxidante, temperatura y tiempo. La DQO se puede relacionar empíricamente con la
DBO, el carbono orgánico o la materia orgánica. (IDEAM, 2007)
Demanda Biológica de Oxígeno (DBO): Es uno de los ensayos más importantes
para determinar la concentración de materia orgánica de las aguas residuales. La DBO
es una medida de cantidad de oxígeno utilizado por los microorganismos en la
estabilización de la materia orgánica biodegradable en condiciones aeróbicas en un
periodo de 5 días a 20 °C. En aguas residuales domésticas, el valor de la DBO a cinco
días, representa en promedio un 65 a 70% del total de la materia orgánica oxidable.
(IDEAM, 2007)
Grasas y Aceites: Comprende cualquier material recuperado como una sustancia
soluble en el solvente (n-hexano). El método de extracción Soxhlet para la
determinación de grasas y aceites es aplicable para determinar lípidos biológicos,
hidrocarburos y cuando los niveles de grasas no volátiles pueden alterar el límite de
solubilidad del solvente. El método se aplica en aguas residuales tratadas que
contengan estos materiales. (IDEAM, 2007)
Sólidos Suspendidos Totales: Cantidad de material que es retenido después de
realizar la filtración de un volumen de agua. Es importante como indicador puesto
que su presencia disminuye el paso de la luz a través del agua evitando su actividad
fotosintética en las corrientes, importante para la producción de oxígeno.
(corponarino, 2007)
38
Coliformes totales: Los Coliformes totales son un grupo de bacterias que se definen
más por las pruebas usadas para su aislamiento que por sus criterios taxonómicos. Se
caracterizan por su capacidad para fermentar la lactosa con producción de ácido y gas
más o menos rápidamente. Se encuentran en el intestino del hombre y de los animales,
pero también en otros ambientes como agua, suelo, plantas etc. El grupo de
Coliformes totales es menos fiable como indicador, ya que no todos los Coliformes
son exclusivamente de origen fecal. (León, 2016).
Actividad Metanogénica Específica (AME)
La digestión anaerobia es un proceso bioquímico en el cual un grupo de diferentes tipos
de microrganismos en ausencia de oxigeno promueve la transformación de compuestos
orgánicos complejos en productos más simples como metano, gas carbónico, gas
sulfhídrico y amonio. (Ortíz, 2011). La actividad metanogénica, permite cuantificar la
producción de metano por parte de algunos microorganismos con el fin de evaluar el
comportamiento de la biomasa y con ello evaluar la capacidad de tratamiento por medio
de la calidad de lodos que se encuentran en el reactor anaerobio (Ortíz, 2011)
El ensayo de la AME es una importante herramienta para el monitoreo de la digestión
anaerobia a partir de un lodo anaerobio.
Además de ser un indicador del arranque de un reactor anaerobio, la AME puede ser
usada como análisis de rutina para cuantificar la actividad de la población metanogénica,
además de ofrecer otras aplicaciones como son: (Ortíz, 2011)
Evaluar el comportamiento de la biomasa bajo el efecto de compuestos
potencialmente inhibidores.
39
Determinar la toxicidad relativa de compuestos químicos presentes en efluentes
Establecer el grado de degradabilidad de diversos sustratos
Monitorizar los cambios de actividad del lodo debido a una posible acumulación
de materiales inertes
Determinar la carga orgánica máxima que puede ser aplicada para un determinado
tipo de lodo y evaluar parámetros cinéticos.
40
CAPITULO III
3.1. Localización del proyecto.
3.1.1. Características Generales Facatativá
El municipio de Facatativá, está conformado por 14 veredas, 16 centros poblados y 109
barrios; cuenta con un área de 159.60 km2 de los cuales 154.5 Km2 pertenece a la zona rural
y 5.1 Km2 a la zona urbana. Este municipio limita al norte con el municipio de Sasaima, La
Vega y San Francisco de Sales; al sur limita con Zipacón, Bojacá y Anolaima; por el oriente
con Madrid y Albán. Su ubicación geográfica corresponde a las coordenadas 4°48′53″ N,
74°21′19″ O. (Alcadía de Facatativá, 2010 )
Este Municipio cuenta con suelos apropiados para el desarrollo de actividades agropecuarias
principalmente por su morfología y composición fisicoquímica y cuenta con la protección y
conservación de recursos naturales, a7ctividades ecológicas y turísticas (Concejo del
Municipio de Facatativá , 2012 ).
3.1.2. Vereda Pueblo Viejo – Facatativá
El asentamiento La Holanda, ubicado en la vereda de Pueblo viejo al sur del municipio de
Facatativá, la vereda cuenta con una población de 1024 habitantes según un censo realizado
en el año 2012, de los cuales 508 habitantes pertenecen al asentamiento (Secretaria de
Planeación , 2012 ); el 70% de la población del asentamiento cuenta con la conexión de
redes de alcantarillado, donde sus aguas residuales son conducidas a la PTAR (Planta de
tratamiento de Agua Residual) de la vereda y el 30 % de la población restante cuenta pozos
sépticos en sus predios, generando problemas de saneamiento básico.
41
La PTAR consta de una criba, un tanque de igualación y Reactor Anaerobio de Flujo Pistón
(RAP); la planta opera con un caudal de 0.26 Lps calculado según el RAS título B. Su
efluente es utilizado en una finca a 300 metros de la PTAR, como riego de pastizales.
Ilustración 2. Localización del proyecto
Fuente: Google Maps
3.1.3. Climatología
El análisis meteorológico se realizó por medio de la información de algunos parámetros como
Temperatura y Precipitación, el manejo de los datos se determinó por la disponibilidad de los
mismo. Las estaciones que se encuentran en la tabla 6 están distribuidas alrededor de la Planta
de Tratamiento de Pueblo Viejo – Facatativá como se observa en la ilustración 3.
42
Tabla 6. Estaciones Meteorológicas
Estación Municipio Cuenca Elevación
(msnm) Latitud Longitud Periodo Jurisdicción
Venecia Facatativá Rio Bojacá 2673 4°52´ 74°25´ 1985-2012 CAR
Tribuna Facatativá Rio Andes 2723 4°51´ 74°25´ 1993-2013 CAR
Tisquesusa Facatativá Rio Bojacá 2570 4°49´ 74°19´ 1966- 2003 CAR
Tesoro Facatativá Rio Bojacá 2610 4°48´ 74°19´ 1931- 2013 CAR
Mangui Facatativá Rio Bojacá 3260 4°48´ 74°23´ 1963-2013 CAR
Fuente: Estaciones de Referencia
Ilustración 3. Estaciones meteorológicas de Referencia
Fuente: Google Maps
Temperatura
El municipio de Facatativá, cuenta con temperatura media anual de 12.6°C, una máxima de
16.2°C y una mínima de 9.5°C con grandes variaciones a lo largo del año (gráfica 1),
presentando bajas temperaturas en los meses de enero, febrero y en julio se presentan
heladas, afectando principalmente los cultivos; por ello se debe de tomar medidas preventivas
43
y monitorear los cambios que se presentan, esta información es determinada por la estación
de Venecia ya que es la única que cuenta con los datos pertinentes.
Gráfica 1. Comportamiento de la Temperatura Mensual.
Fuente: Estación Venecia – CAR
Precipitación
La precipitación media mensual, corresponde a una distribución bimodal definida por la zona
de convergencia intertropical (ZCIT), presente en dos épocas al año entre las áreas de
influencia del país entre los 4° y 7° de latitud norte entre los que se encuentra el departamento
de Cundinamarca (Jaramillo & Chavez, 2000).
Tabla 7. Número de días con lluvia municipio de Facatativá.
Fuente: Estaciones Referenciadas, compilado del CAR, 2017
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
Maximo 14,4 14,4 14,8 16,2 15,2 15,1 14,1 14,8 14,9 15,2 14,1 14,3
Medio 12,5 12,6 12,8 12,9 13,1 12,9 12,1 12,1 12,4 12,5 12,2 12,4
Mínimo 10,2 10,7 10,7 11,2 11,3 11,1 10,0 9,7 9,7 9,7 9,5 10,5
8,09,0
10,011,012,013,014,015,016,017,0
Tem
per
atura
°C
COMPORTAMIENTO MENSUAL DE TEMPERATURA (°C)
ESTACIÓN VENECIA MUNICIPIO DE FACATATIVÁ
ELEVACIÓN 2673 msnm
Estación Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Venecia 9 10 14 16 16 14 12 13 11 15 16 12
Tribuna 15 14 16 19 14 14 18 14 14 21 17 13
Tisquesusa 12 13 14 18 17 18 15 15 15 19 19 15
Tesoro 5 7 10 11 13 10 8 9 10 13 13 8
Mangui 5 7 11 12 12 8 8 9 8 12 13 8
promedio 9 10 13 15 14 13 12 12 12 16 16 11
Periodo seco
44
En la gráfica 2, se presentan los periodos secos que corresponden a los meses de enero-
febrero y Julio – Agosto, seguido de unos periodos de transición representado por los meses
de Marzo, Junio, Septiembre y Diciembre, dando paso a los periodos con mayor precipitación
en los meses de Abril- Mayo y Octubre- Noviembre.
Gráfica 2.Promedio de días de precipitación del municipio de Facatativá.
Fuente: Estación Meteorológicas – CAR
Facatativá cuenta con una precipitación media mensual de 77.6 mm, un valor máximo
mensual de 358.4 mm al final del año en el mes de noviembre y una mínima de 2.24 mm en
el mes de enero como se muestra en la gráfica 3.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
PROMEDIO DE DÍAS DE PRECIPITACIÓN
ESTACIÓN VENECIA MUNICIPIO DE FACATATIVÁ
ELEVACIÓN 2673 MSNM
Periodo Húmedo
Periodo de transición
45
Gráfica 3.Valores de precipitación mensuales totales.
Fuente: Estaciones Meteorológicas Referenciadas Tabla 6 – CAR
3.1.4. Geología
En el municipio de Facatativá, predominan sedimentos fluviolacustres no consolidados de
edad cuaternaria representados en sedimentos finos de areniscas intercalados con gravilla, la
formación geológica de Tibaitatá se presenta en materiales como arcillolitas y limolitas
intercaladas en areniscas, permitiendo la explotación como materiales de construcción
(Rubiano Bermúdez, 2010).
3.1.5. Uso del Suelo
Facatativá cuenta con una extensión de suelo de 15960 Ha de las cuales 510 Ha pertenecen
al casco urbano y 15450 Ha al suelo rural. Este se encuentra clasificado según las actividades
que se desarrollan en el municipio, determinado por información cartográfica y la
información generada por la U.M.A.T.A, la URPA y la oficina de planeación Municipal.
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
MAXIMO 172,76 237,22 282,74 294,38 251,14 184,3 154,4 157,8 185,88 252,78 358,4 201,9
MEDIO 51,8 63,6 92,8 104,2 89,3 61,4 48,8 48,7 64 123,9 120,4 62,3
MINIMO 2,24 7,86 2,64 4,86 11,38 5,32 5,72 2,84 3,26 19,84 19,96 3,1
0
100
200
300
400
500P
REC
IPIT
AC
IÓN
(m
m)
VALORES DE PRECIPITACIÓN MENSUALES TOTALES (mm) ESTACIÓN REFERENCIADAS TABLA 6 MUNICIPIO DE FACATATIVÁ
ELEVACIÓN 2673 MSNM
46
Invernaderos – Viveros
Según la información recopilada por el Plan de Ordenamiento Territorial, existe un área de
165 Ha utilizadas por empresas en las Veredas de Mancilla, San Rafael, Manablanca, Corzo,
Moyano, Paso Ancho, Cuatro Esquinas.
3.2 . Descripción Física de la PTAR de Pueblo Viejo
El servicio de alcantarillado es prestado a cerca del 81.8% de la población. La red es en PVC
de diámetro de 8 pulgadas, y se reúnen en un pozo final de inspección el cual conduce el
agua residual doméstica a la PTAR. (Obras Públicas de Facatativá, 2014).
El efluente es descargado en un predio ubicado a 300 de la planta, donde se utiliza como
riego para sus pastos.
El sistema ocupa un área de 36 m2 y se compone de las siguientes estructuras: (Obras Públicas
de Facatativá, 2014)
Un pozo de inspección, donde se reúnen todas las aguas residuales a través de una tubería de
8”. Se encuentra a 12 metros de la entrada de la planta; la tubería de entrada va por el costado
izquierdo de la vía y descarga el efluente en la zona de cribado. La profundidad de esta
estructura es de 4 metros con unas dimensiones de 2.32 m * 2.04 m.
El agua es conducida por la parte inferior del tanque de separación, por medio de una tubería
de 6” de diámetro. Según especificaciones anteriormente mencionadas y operarios de la
empresa Aguas de Facatativá, el agua entra a un primer nivel hacia una zona que consta de
un sistema de bafles, donde el agua circula formando un espiral para luego ascender al
segundo nivel por uno de los costados a través de una cámara y sale por una tubería de 8” de
diámetro en PVC.
47
El segundo nivel, se divide en dos secciones, lo que indica que el agua asciende por dos
costados y sale por dos tuberías independientes.
La estructura descrita anteriormente tiene un área de 30.25 m2 y una profundidad de 3.87 m.
El efluente tratado sale a una cámara de inspección en donde pasa a una tubería de 6” de
diámetro en PVC, el cuál conduce el agua hacia los terrenos aledaños donde se utiliza para
riego, como se explicó anteriormente.
Basados en lo anterior, la PTAR se compone de 3 unidades: Una criba, un tanque de
igualación y un RAP (Reactor Anaerobio de flujo Pistón).
El plano donde se muestra la estructura de la planta de tratamiento se muestra en el Anexo
L. En él se pueden observar las medidas de cada una de las unidades que conforman la
PTAR.
3.2.1. Modificaciones realizadas a la PTAR de Pueblo Viejo
A comienzos del año 2016, las autoras en calidad de estudiantes de Taller de Servicio
Municipal, realizaron modificaciones al interior de la planta de tratamiento. Lo anterior en
vista que por información proporcionada por habitantes del sector y de la Empresa Aguas de
Facatativá, la PTAR no se encontraba en condiciones óptimas para la remoción de carga
contaminante y se presentaban constantes problemas de inundación debido al mal manejo de
solidos gruesos, que obstruían la tubería e impedían el curso del agua residual hasta el
efluente, generando olores ofensivos y proliferación de vectores. La intervención que se
realizó constaba básicamente de dos partes: El diseño e implementación de una criba con el
fin de lograr la retención de sólidos gruesos y la implementación de un soporte fijo para la
biomasa, ya que debido a la presencia del RAP se consideró conveniente mejorar la actividad
bacteriana y así aumentar la eficiencia de remoción.
48
Se hizo uso de un medio sintético plástico llamado comúnmente roseta para filtro percolador.
Este tipo de estructura actúa como un medio filtrante y es un anillo de 20 cavidades fabricadas
en polipropileno, material que garantiza la durabilidad y resistencia al ataque de hongos y
bacterias. Su instalación es fácil ya que no requiere gran esfuerzo estructural y favorece el
crecimiento de biomasa.
Para ello, se desocupó completamente la planta, por lo cual dejó de operar durante
aproximadamente 20 días, mientras se realizaba la instalación de los rosetones y la criba. En
vista que el volumen del RAP demandaba una gran cantidad de rosetones, se hizo uso de
canastas de cerveza, que cumplen la misma función y los costos disminuían notablemente.
Se utilizaron 97 canastas en total (3.52 m3) y 3m3 de rosetón.
Una vez se dio arranque a la PTAR, se realizaron caracterizaciones fisicoquímicas, las cuáles
se llevaron a cabo en el laboratorio de la Universidad de La Salle, con el fin de analizar el
comportamiento de la carga contaminante, mostrando en efecto remoción de DBO5 y DQO.
La PTAR inició su operación en mayo de 2016 y a la fecha la comunidad asegura que no se
volvieron a presentar problemas de inundación ni obstrucción de tuberías y así mismo la
proliferación de vectores y olores ofensivos desaparecieron del todo, creando un resultado
satisfactorio para los habitantes del sector con las modificaciones anteriormente
mencionadas.
49
CAPITULO IV
4.1. Metodología
4.1.1. Fase Diagnóstica
Como diagnóstico inicial, se determinó la eficiencia de cada una de las unidades de la planta
a partir del balance de cargas evaluando la capacidad de rendimiento en el proceso de
remoción de carga contaminante. Esta fase estuvo compuesta por una serie de actividades
que se describen a continuación.
Medición de Caudal:
Para la medición de caudal se realizaron dos jornadas de 24 horas de monitoreo, una en un
día hábil de 6 a.m. a 6 a.m. del día siguiente y uno en el fin de semana de 11 a.m. a 11 a.m.,
con el fin de ver la variación del caudal originada por actividades domésticas que
comúnmente se realizan los fines de semana y a partir de ello se determinó un caudal máximo
y un caudal mínimo. La medición se realizó tomando 10 registros cada hora.
El método utilizado para la medición del caudal fue el volumétrico, empleado para medir
pequeños caudales (menores de 20 L/s) como los generados por la tubería de la planta.
(IDEAM, 2007). Para realizar el aforo, se utilizó un balde de 10 L.
Muestreo para análisis fisicoquímico.
Se realizó un muestro compuesto en el afluente, la criba, el tanque de igualación, el RAP y
el efluente de la planta que es una mezcla de varias alícuotas instantáneas recolectadas en el
mismo punto de muestreo en diferentes tiempos.
Caracterización fisicoquímica
El análisis de laboratorio se llevó a cabo en laboratorios certificados. Los resultados se
muestran en los Anexo A y Anexo E. La tabla 8 muestra las condiciones de preservación que
50
se deben tener en cuenta antes de realizar la caracterización fisicoquímica. Los recipientes
donde se tomaron las muestras fueron entregados por el laboratorio, incluyendo la cantidad
de preservante dependiendo del parámetro a analizar siguiendo el Manual de Análisis de
Agua HACH. Los parámetros señalados con color verde, son los que se exigen en la
resolución 0631 de 2015, los de color azul hacen referencia a los parámetros estipulados en
la resolución 1207 de 2014 y los de color rosado son los que se presentan en las dos
normatividades.
Tabla 8. Descripción de recipientes para las muestras según el parámetro a analizar.
Parámetro Recipiente Preservación Técnica de
Análisis
Método
FÍSICOS
pH (Unidades de
pH) In- situ -------
Multiparámetro
Sólidos
suspendidos
totales(SST)
(mg/L)
Vidrio,
plástico
Ninguna,
Refrigerar
Gravimétrico SM 2540-D
Sólidos
sedimentables
(SSED) (mg/L)
Vidrio,
plástico
Ninguna,
refrigerar
Volumétrico (Cono
imhoff)
Temperatura (°C) In-Situ ------- Multiparámetro
Color Real
(Medida de
absorbancia)
(UPC)
Vidrio,
plástico
Ninguna,
refrigerar
Colorimétrico SM 2120-C
Conductividad In-situ ------- Multiparámetro
Turbiedad Plástico
Ninguna
Turbidimetría NTU
MICROBIOLÓGICOS Método de filtrado
de membrana
Coliformes totales Vidrio Ninguna,
refrigerar
Recuento en placa
profunda/ SM
Enterococos
fecales Vidrio
Ninguna,
refrigerar
Recuento en placa
profunda/ SM
Helmintos
Parásitos
Humanos
Vidrio Ninguna,
refrigerar
Método de Bailenger
51
Parámetro Recipiente Preservación Técnica de
Análisis
Método
Protozoos
Parásitos
Humanos
Vidrio Ninguna,
refrigerar
Método directo,
solución salina y
lugol parasitológico
Salmonella sp Vidrio Ninguna,
refrigerar
Recuento en placa
profunda/ SM
QUÍMICOS
Demanda química
de oxigeno (DQO) Vidrio
Agregar H2SO4
hasta pH menor a
2, refrigerar
Titulación SM 5220 B
Demanda
bioquímica de
oxigeno (DBO)
Vidrio Ninguna,
refrigerar
Electrométrico SM 5210 B- SM
4500 OG
Sustancias Activas
de Azul de
Metileno SAAM
Vidrio,
plástico
Ninguna,
refrigerar
Colorimétrico SM5540 C
Grasas y aceites Vidrio,
Boca Ancha
Agregar HCL
hasta pH menor a
2, refrigerar
Gravimétrica SM 5520 B
Cianuro Libre Vidrio,
plástico
Adicionar NaOH
a pH mayor a 12,
refrigerar
Electrométrico SM 4500 CN C-F
Cloruros Vidrio,
plástico
Ninguna,
refrigerar
Electrométrico- EIS SM 4500-CL-D
Fluoruros Plástico Ninguna,
refrigerar
Elctrodo de Ión
Selectivo
SM 4500-F-C
Sulfatos Vidrio,
plástico
Ninguna,
refrigerar
Turbidimetría SM 4500-SO4 -E
Aluminio Plástico
Acidificar hasta
pH menor a 2,
refrigerar
Espectrofotométrica SM 3500-AL B
Cadmio Vidrio,
plástico
Acidificar hasta
pH menor a 2,
refrigerar
Absorción atómica-
Horno grafito
SM 3113 B
Cinc Vidrio,
plástico
Acidificar hasta
pH menor a 2,
refrigerar
Absorción atómica SM 3111-B
Cobre Vidrio,
plástico
Acidificar hasta
pH menor a 2,
refrigerar
Absorción atómica SM 3111-B
Cromo Vidrio,
plástico
Ninguna,
refrigerar
Absorción atómica SM 3111-B
Hierro Vidrio,
plástico
Acidificar hasta
pH menor a 2
Absorción atómica SM 3111-B
Mercurio Vidrio,
plástico
Acidificar hasta
pH menor a 2,
refrigerar
Absorción atómica-
Generador de
Hidruros
SM 3112 B
52
Parámetro Recipiente Preservación Técnica de
Análisis
Método
Litio Vidrio,
plástico
Acidificar hasta
pH menor a 2,
refrigerar
Absorción atómica SM 3500- B
Manganeso Vidrio,
plástico
Acidificar hasta
pH menor a 2,
refrigerar
Absorción atómica SM 3111-B
Molibdeno Vidrio,
plástico
Acidificar hasta
pH menor a 2,
refrigerar
Absorción atómica-
Horno grafito
SM 3113 B
Níquel Vidrio,
plástico
Acidificar hasta
pH menor a 2,
refrigerar
Absorción atómica SM 3113 B
Plomo Vidrio,
plástico
Acidificar hasta
pH menor a 2,
refrigerar
Absorción atómica SM 3113 B
Sodio Plástico
Acidificar hasta
pH menor a 2,
refrigerar
Absorción atómica SM 3113 B
Arsénico Vidrio,
plástico
Acidificar hasta
pH menor a 2,
refrigerar
Absorción atómica-
Horno grafito
SM 3113 B
Boro Plástico
Acidificar hasta
pH menor a 2,
refrigerar
Absorción Atómica ICP SM-3120 B
Selenio Vidrio,
plástico
Ninguna,
refrigerar
Absorción atómica SM 3111-B
Cloro total
residual
(mínimo 30
minutos de
contacto)
Vidrio,
plástico -----
Volumetría SM 4500 CL F
Nitratos Vidrio,
plástico
Ninguna,
refrigerar
Espectrofotométrica SM 4500 NO3 B
Nitritos Vidrio,
plástico
Ninguna,
refrigerar
Espectrofotométrica SM 4500 NO2 B
Nitrógeno total Vidrio,
plástico
Agregar H2SO4
Hasta pH menor
a 2
Kjeldahl SM 4500-Norg C
Nitrógeno
amoniacal
Vidrio,
plástico
Ninguna,
refrigerar
Kjeldahl SM 4500- NH3 G
Fuente: Autores
53
Eficiencia de la Planta:
Para determinar la eficiencia de cada una de las unidades de la PTAR, a partir del balance de
cargas se tuvo en cuenta la carga orgánica de DQO y DBO5.
4.1.2. Fase de Evaluación
Esta fase se centró en cumplir en su totalidad con la normatividad vigente para vertimiento,
al mismo tiempo que se evaluó el cumplimiento de los parámetros fisicoquímicos estipulados
en la resolución 1207 de 2014, la cual establece los parámetros de cumplimiento para reúso
del recurso hídrico.
La fase de evaluación se llevó a cabo cumpliendo con las actividades descritas a
continuación:
Actividad Metanogénica Específica (AME)
Permitió monitorear la digestión anaerobia que se lleva a cabo al interior del reactor. La AME
fue determinada por un laboratorio certificado y su resultado se muestra en el Anexo H. Para
la toma de la muestra se hiso uso del Vactor otorgado por la Empresa Aguas de Facatativá,
donde se desocupó la planta y se tomó el lodo del RAP en una botella plástica de 1 L según
especificaciones dadas por el Laboratorio.
Alternativas de implementación de unidades adicionales al sistema actual
Se plantearon 3 trenes de tratamiento, evaluados a partir de la eficiencia de remoción de cada
unidad con el fin de determinar cuál alternativa permite una remoción optima que alcance los
criterios de calidad necesarios para el vertimiento y reúso del recurso hídrico.
54
4.1.2. Fase de diseño
En esta fase se presentó el diseño del sistema elegido para ser implementado y el diseño final
del sistema de tratamiento y aprovechamiento para el agua residual doméstica tratada.
55
CAPITULO V
5.1. Estimación del Caudal
Para determinar el caudal medio con el que trabaja la PTAR, se realizó un monitoreo por
método volumétrico en la entrada y salida de la planta por un periodo de 24 horas durante 2
días; un día ordinario y un día de fin de semana, partiendo del hecho que en un fin de semana
se llevan a cabo más labores domésticas y en determinadas horas la cantidad de agua por
unidad de tiempo aumenta. Se tomaron 10 datos cada hora, utilizando para el aforo un balde
de 10 L.
Las gráficas que se muestran a continuación, hacen referencia a las oscilaciones que presenta
el caudal durante la jornada establecida para el monitoreo.
En la gráfica 4, se observa el comportamiento del caudal en el afluente de la PTAR. El
monitoreo se realizó desde las 11 a.m. del día domingo, terminando el día lunes a la misma
hora. Se encuentran picos entre las 7:00 a.m.,11:00 a.m. y a las 2:00 p.m; en este horario se
cree que se llevan a cabo las principales actividades domésticas generadas por los habitantes
del sector, con valores de 0.69 a 1.07 Lps. A partir de las 11:00 p.m se observa un
decrecimiento notable del caudal en un 77.66 %, producto de la disminución de las
actividades que involucra el alcantarillado doméstico de la zona, mostrando valores menores
a 0.239 Lps Por lo anterior, se estima un caudal medio de 0.6 Lps en el afluente de la planta.
56
Gráfica 4.Caudal de afluente en el fin de semana
Fuente: Autores
La gráfica 5, muestra las variaciones del caudal en el efluente de la planta, observando valores
similares a los del afluente con variaciones en los mismos tiempos, sin embargo, existen
variaciones en el horario de las 7:00 am; se observa una diferencia del 23.53% con valores
0.68 Lps y 0.52 Lps para afluente y efluente respectivamente, al igual que a las 10:00 a.m,
donde se presenta una variación del 0.57% siendo la mínima con valores de 0.98 Lps y 1,04
Lps para afluente y efluente; a las 4:00 p.m de nuevo con una diferencia del 8.13% generando
un aumento en el efluente con un valor de 0.75 Lps y el afluente corresponde a 0.689 Lps.
Las variaciones dentro del periodo de monitoreo se pueden presentar principalmente por
descargas instantáneas aportadas por alguna fuente doméstica que son registradas en el
periodo de desplazamiento entre los puntos pertinentes del muestreo, por lo que se infiere
que la planta trabaja la mayor parte del tiempo con un caudal constante, por ende, no presenta
perdidas por tuberías.
0
0,2
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p. m
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12
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a. m
.
Cau
dal
Lp
s
Tiempo (h)
Variación de caudal -Aflunte
57
Gráfica 5.Caudal de afluente y efluente fin de semana.
Fuente: Autores
En la gráfica 6, se observa que la cantidad de agua por unidad de tiempo que entra a la planta
es similar a la cantidad que sale y se presentan aumentos en los mismos periodos. La máxima
variación del caudal en el día ordinario se presenta en el pico de las 11 a.m y el valor mínimo
se referencia a las 2 a.m, mostrando caudales de 1.30 Lps y 0.18 Lps respectivamente
generando un aumento en el caudal del 86,15%; en comparación con el día de fin de semana
los caudales son de 1.70 Lps y 0.19 Lps presentándose un aumento del 82.24%. Esta
variación del caudal se presenta en los mismos horarios.
El caudal promedio determinado con los valores del día entre semana y el día de fin de
semana es de (0.596 - 0.603) ≈ 0.6 Lps.
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0,3
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. m.
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Cau
dal
Lp
s
Tiempo (h)
Variacion de caudal Afluente y Efluente día de fin de semana
Efluente
Afluente
58
Gráfica 6. Caudal afluente y efluente, día Ordinario.
Fuente: Autores
En las gráficas 7 y 8 permiten comparar el caudal tanto del afluente como del efluente en el
día ordinario y en el día de fin de semana, mostrando gran variación en comparación con el
día ordinario y día de fin de semana, esto se debe principalmente al cambio de las actividades
domésticas de los días referentes; es por ello que en el día de fin de semana se reporta un
mayor caudal en algunos periodos que son contrarios a los aumentos en el día ordinario,
como respuesta a la mayor cantidad de personas presentes en sus hogares y mayor desarrollo
de actividades respecto al uso del recurso hídrico, acorde a ello también varían los periodos
de aumento o disminución del caudal.
La primera diferencia se presenta a las 5:00 a.m. donde el caudal del fin de semana es menor
en un 49% a comparación del día ordinario; a las 7:00 am se presenta un aumento frente al
caudal ordinario en un 14.71%, en el periodo de 8:00 a.m. a 11:00 a.m. La disminución del
caudal del día de fin de semana comparado con el día ordinario es del 80%.
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0,2
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06
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a. m
.
Cau
dal
LP
S
Hora
Variación de caudal Aflunte y efluente día ordinario
Efluente
Afluente
59
Las ultimas variaciones que se presentan son a las 7:00 pm donde el caudal de fin de semana
es mayor un 18.03% en comparación al día ordinario a diferencia de las 8:00 p.m. donde el
caudal es 9.09% mayor en el día ordinario y por ultimo a las 10:00 p.m. el caudal de fin de
semana es mayor un 14.56% frente a el día ordinario.
Gráfica 7. Variación del afluente en caudal día festivo - día ordinario
Fuente: Autores
Gráfica 8. Variación del efluente en caudal fin de semana- día ordinario
Fuente: Autores
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
12
:00
a. m
.
01
:00
a. m
.
02
:00
a. m
.
03
:00
a. m
.
04
:00
a. m
.
05
:00
a. m
.
06
:00
a. m
.
07
:00
a. m
.
08
:00
a. m
.
09
:00
a. m
.
10
:00
a. m
.
11
:00
a. m
.
12
:00
p. m
.
01
:00
p. m
.
02
:00
p. m
.
03
:00
p. m
.
04
:00
p. m
.
05
:00
p. m
.
06
:00
p. m
.
07
:00
p. m
.
08
:00
p. m
.
09
:00
p. m
.
10
:00
p. m
.
11
:00
p. m
.
12
:00
a. m
.
Cau
dal
Lp
s
Tiempo (h)
Variación de caudal -Afluente
Dia Ordinario
Día festivo
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
12
:00
a. m
.
01
:00
a. m
.
02
:00
a. m
.
03
:00
a. m
.
04
:00
a. m
.
05
:00
a. m
.
06
:00
a. m
.
07
:00
a. m
.
08
:00
a. m
.
09
:00
a. m
.
10
:00
a. m
.
11
:00
a. m
.
12
:00
p. m
.
01
:00
p. m
.
02
:00
p. m
.
03
:00
p. m
.
04
:00
p. m
.
05
:00
p. m
.
06
:00
p. m
.
07
:00
p. m
.
08
:00
p. m
.
09
:00
p. m
.
10
:00
p. m
.
11
:00
p. m
.
12
:00
a. m
.
Cau
dal
Lps
Tiempo (h)
Variación de caudal- Efluente
Día Ordinario
Día Festivo
60
Según las gráficas 9 y 10, donde se encuentran las curvas de masa, en contraste el afluente
Vs efluente, tanto del día ordinario como el día de fin de semana, formando una gráfica lineal,
con una línea de tendencia entre 0.99 – 0.98, son iguales y no generan pérdidas en el sistema
por ninguna causa.
El día de fin de semana, presenta más variaciones en la medición del afluente como efluente
atribuyéndose a que las descargas son más esporádicas y de gran tamaño interviniendo en el
tiempo de desplazamiento hacia los puntos de medición, generando un aumento o
disminución en los valores de entrada o salida.
El caudal promedio estimado luego de los monitoreos es de 0.6 Lps; el caudal calculado
según el título B del RAS 2000 es de 0.26 Lps teniendo en cuenta los habitantes del sector.
en comparación al caudal actual con el que trabaja la PTAR es 60% mayor al calculado,
puede deberse que la población genera descargas mayores a las esperadas o existe mayor
población que la reportada que tiene acceso al servicio de acueducto y alcantarillado. El
caudal máximo estimado luego de los monitoreos es de 1.18 Lps, según los datos reportados
y calculados en el monitoreo.
Gráfica 9. Curva de masa- día de Fin de semana
R² = 0,9840,000
0,020
0,040
0,060
0,080
0,000 0,020 0,040 0,060 0,080 0,100
Eflu
ente
Afluente
Afluente - Efluente día de Fin de Semana
Afluente - Efluente
61
Fuente: Autores
Gráfica 10. Curva de masas- Día ordinario
Fuente: Autores
Para determinar el caudal de diseño de las unidades que se proponen al sistema actual, se
calcula el caudal de diseño teniendo en cuenta los parámetros establecidos en el RAS 2000
título B y título D los resultados se muestran en la tabla 9.
Tabla 9. Parámetros para establecer el Caudal de diseño
PARÁMETRO VALOR UNIDAD OBESERVACIÓN
Población 356 hab según documentos de la alcaldía
de Facatativá
Nivel de complejidad bajo Depende de la población
Dotación Neta 90 L/hab*día RAS título B complejidad del
sistema
Aporte domestico 0.26 L/s calculado según el RAS título D
Caudal Monitoreado 0.6 L/s monitoreo de 24 horas
Factor de Mayoración 3.21 L/s Ecuación Gaines (0,28 L/s y 4250
L/s) Ras título D
Caudal Máximo
Horario Final
1.93
166.7
L/s
m3/d
calculado según el RAS título D,
con el caudal monitoreo
Fuente: Autores
R² = 0,99530,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,00 0,05 0,10 0,15
Eflu
ente
Afluente
Afluente -Efluente día Ordinario
Afluente -Efluente
Lineal (Afluente -Efluente )
62
5.2. Diagnóstico final de la PTAR
En el afluente y efluente de la planta, se analizaron los parámetros estipulados en la
Resolución 0631 de 2015 y 1207 de 2014. En las unidades de la planta (criba, RAP y tanque
de igualación) se analizaron únicamente la DBO5 y DQO, parámetros necesarios para la
realización del balance de cargas. La tabla 10 muestra los valores de concentración de 4
parámetros principales que se tienen en cuenta para determinar el estado actual de la planta:
DBO, DQO, Grasas y Aceites y Sólidos Suspendidos Totales (SST). Los otros resultados se
muestran en los Anexos A, B, C, D y E.
Tabla 10. Resultados de las muestras analizadas.
Parámetro Afluente Efluente
DQO (mgO2/L) 1121.86 883.59
DBO5 (mgO2/L) 504.8 353.43
SST 300 240
Grasas y Aceites 156.93 58.73
Análisis por Unidad
Unidad DBO5 (mgO2/L) DQO (mgO2/L)
Criba 455.19 1300.57
RAP 113.87 307.77
Tanque de Igualación 247.29 565.90
Fuente: Laboratorios ALLCHEM Ltda.
A pesar que se observa una remoción que hay en la planta, el efluente aún no cumple con las
condiciones necesarias estipuladas en la normatividad para su vertimiento ni su uso agrícola.
Las grasas y aceites que llegan a la PTAR tienen una concentración mucho mayor de la que
se espera que se presente en este tipo de agua que normalmente puede ser del orden de 30 a
50 mg/L. (Romero Rojas, 2000). Sin embargo, a medida que el agua pasa por cada una de las
unidades hay una gran remoción de carga contaminante hasta que llega al tanque de
Igualación. En el RAP se presenta la máxima remoción de la planta que corresponde al 75%,
63
pero se observa un aumento de carga contaminante al pasar por el tanque de igualación. Si
bien el tanque de igualación es una unidad para regulación y estabilización del caudal, no se
presenta remoción de carga, pero tampoco debería presentarse un aumento de la misma.
Cuando el agua pasa por el RAP, sube por presión al tanque de igualación, presentándose un
arrastre de sólidos y debido a que no hay una extracción de los mismos en el reactor, la unidad
ya se encuentra colmatada y por consecuente el agua que sale del RAP llega al tanque de
igualación con una gran cantidad de sólidos, aumentando la carga contaminante, por lo cual
también se presenta un aumento en el efluente.
Es importante establecer la relación DQO/DBO5 para determinar la biodegradabilidad del
agua residual, que es una característica de los compuestos orgánicos que tiene relación con
el nivel de susceptibilidad de que estos sean degradados por microrganismos, por lo que
condiciona en gran medida la viabilidad de tratar biológicamente un efluente que contenga
un determinado compuesto.
𝑅𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝐷𝑄𝑂
𝐷𝐵𝑂5=
883.59 𝑚𝑔𝑂2
𝐿⁄
353.43 𝑚𝑔𝑂2
𝐿⁄= 2.5
Para el caso del efluente de la PTAR, se cuenta con una relación DQO/DBO5 de 2.5 lo que
indica que es un efluente predominantemente biodegradable, pudiéndose utilizar sistemas
biológicos como fangos activos o lechos bacterianos. (Cisterna & Peña, 2008).
La relación DQO/SO4, es un parámetro que se tiene en cuenta en el funcionamiento de
reactores anaerobios; Generalmente el tratamiento anaerobio se puede llevar a cabo sin
problemas para aguas residuales con relaciones superiores a 10. (Méndez, Vidal, & Márquez,
2007). Para el caso del efluente de la PTAR, la relación es:
64
𝑅𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝐷𝑄𝑂
𝑆𝑂4=
883.59 𝑚𝑔𝑂2
𝐿⁄
80.30 𝑚𝑔𝑆𝑂4
𝐿⁄= 11
En la tabla 11, se muestran los resultados de los parámetros in-situ, tomados en afluente y
efluente con el multiparámetro HQ40.
Tabla 11. Parámetros In-situ
Parámetro Afluente Efluente
pH (Unidades de pH) 8.24 7.32
Oxígeno Disuelto (mg/L) 3.71 0.68
Sólidos Sedimentables (mg/L) 3.2 0.8
Conductividad (𝜇𝑠/𝑐𝑚) 1152 1209
Temperatura (℃) 18.3 17.2
Fuente: Autores
En cuanto a los parámetros in-situ, se observa que el pH cumple con la normatividad
establecida por la resolución 0631 de 2015 y 1207 de 2014. Sin embargo, se considera un
valor alto, ya que según el RAS Titulo E, para tratamientos anaerobios se recomienda un pH
mínimo de 6.5 (MinDesarrollo, 2000). Este valor puede subir hasta 8.5 para garantizar la
existencia de la vida biológica. (Romero Rojas, 2000). Aunque los dos valores evidencian la
alcalinidad del agua residual, se observa que el pH del afluente es mayor que en el efluente,
lo cual es un comportamiento normal.
El Oxígeno disuelto medido muestra una disminución notable en el efluente, lo que indica
una condición hipoxia, es decir la desaparición de organismos y especies sensibles. En 1999,
Bain y Stevenson, construyen una tabla donde indican las concentraciones ideales de oxígeno
disuelto respecto a la temperatura del agua, hay una cantidad de Oxígeno disuelto más baja
que la esperada debido a la temperatura. La baja cantidad de oxígeno puede asociarse con el
metabolismo bacteriano que se da en el tratamiento (Bustamante, 2013).
65
Bain y Stevenson, indican que los aumentos de temperatura son inversamente proporcionales
a la cantidad de oxígeno disuelto en agua, los resultados obtenidos muestran lo contrario,
evidenciando que la temperatura es mayor en el afluente al igual que el Oxígeno Disuelto.
Lo anterior puede deberse a que las aguas residuales domésticas varían mucho su temperatura
debido a las fuentes de agua caliente que se utilizan en las casas (Cidta, 2016).
Como resultado del uso doméstico, la conductividad eléctrica se sitúa en un intervalo de 0.75
a 2.25 mS/cm. (Miliarium, 2017) .Este parámetro informa sobre la posibilidad de usar el agua
residual tratada para riegos, ya que muchas plantas son sensibles al contenido de sales
disueltas y la exposición del terreno a riesgos prologados con aguas muy conductoras pude
dar lugar a su inutilización como terreno de cultivo. (Cidta, 2016). Los valores de
conductividad determinados se encuentran por debajo del límite máximo permisible para que
el agua residual pueda ser utilizada en actividades agrícolas. (1209 𝜇𝑆/𝑐𝑚 = 1.21 𝑚𝑆/𝑐𝑚),
por lo tanto, se infiere que el suelo es normal, con baja concentración de sales. La
conductividad suele ser mayor en el efluente, debido al aumento de las concentraciones de
Cloruros, nitratos y sulfatos y otros iones. (RED MAPSA, 2007). Para el caso del agua
residual de la PTAR, hay un aumento de cloruros en el efluente a diferencia de los otros iones
los cuales presentan disminución. Sin embargo, los resultados muestran que estas
concentraciones cumplen con la resolución 1207 de 2014.
La concentración de sólidos sedimentables, muestra que se realiza un buen proceso físico de
sedimentación, ya que este tipo de sólidos son capaces de decantar con el agua en reposo y
son fácilmente eliminados a través de procesos físicos. Se observa que en el efluente la
concentración de sólidos sedimentables se encuentra bajo el nivel máximo permisible para
su vertimiento.
66
Las concentraciones de Nitritos y Nitratos en el agua residual doméstica son bajas, en primer
lugar, si se trata de nitritos, estos son muy inestables, más aún si se exponen a ambientes
aerobios donde son oxidados fácilmente a nitratos. (Montoya & Ramírez, 2010). La pequeña
cantidad de nitritos y nitratos se debe a que no hay contaminación por parte de la
descomposición de plantas, animales, materia fecal y fuentes artificiales como fertilizantes
usados en la agricultura o desechos orgánicos de origen industrial.
El nitrógeno Amoniacal es todo el nitrógeno que existe como ion amonio (NH4+) o amoniaco
(NH3). Cuando un cuerpo de agua tiene un pH menor a 9, significa que hay mayor presencia
de nitrógeno amoniacal en forma iónica, la cual no es tóxica a diferencia de la no iónica. Para
aguas residuales normalmente el valor del nitrógeno amoniacal es de 5 a 20 mg/L. En este
caso el valor obtenido es bastante alto. Este resultado puede significar que hay gran cantidad
de descomposición bacteriana de la materia orgánica descompuesta y la hidrólisis de la urea
por parte de las comunidades bacterianas. Pero este valor no representa efectos negativos en
las eficiencias de las unidades, ya que para que se produzca una interferencia la concentración
de nitrógeno amoniacal debe ser mayor a 1600 mg/L, pues dicha concentración inhibe la
actividad de los microorganismos existentes en el proceso de descomposición anaerobia.
(Romero Rojas, 2000). La remoción de nitrógeno amoniacal por las actuales unidades de la
planta es significativa, sin embargo, aunque la normatividad solo exige análisis y reporte,
esta concentración no se encuentra dentro del rango que normalmente se presenta en las aguas
residuales domésticas, como se evidencia en la concentración del efluente.
Analizando la resolución 1207 de 2014, se observa que el parámetro que se encuentra fuera
de la normatividad es el Boro. Este elemento se encuentra presente en la fabricación de
67
jabones y detergentes, o también en el consumo de alimentos, ya que está presente
naturalmente en muchas plantas comestibles. (OMS, 2006).
En cuanto al reporte microbiológico realizado por el Centro de Diagnóstico Microbiológico,
se reporta ausencia de Salmonella sp, Enterococcus faecalis, Helmintos parásitos humanos y
protozoos parásitos humanos.
Cuando el agua es tratada, en el caso del efluente de la PTAR que presenta la presencia de
Coliformes totales, estos funcionan como alerta que ocurrió contaminación, sin identificar el
origen. Indican que hubo fallas en el tratamiento, o en las propias fuentes domiciliarias.
Sin embargo, el uso de Coliformes totales como indicador de contaminación del agua es un
aspecto negativo, ya que algunos Coliformes son capaces de multiplicarse en el agua
(Baccaro, et al., 2006)
Se considera necesario hacer un análisis más detallado en cuanto a los Coliformes totales
presentes para así determinar qué tipo de Coliformes son los que se encuentran presentes y
así establecer un manejo adecuado para ellos.
5.3. Eficiencia de la PTAR
A continuación, se muestran las eficiencias de remoción por cada unidad que tiene la planta.
Para la eficiencia de remoción se tiene en cuenta la carga contaminante tanto de la DBO5
como de la DQO, la cual se determina multiplicando la concentración de cada uno de los
parámetros por el caudal y un factor de conversión que es 0.0864, el cual determina las
unidades de Kg/d. Los cálculos usados para determinar la eficiencia de remoción tanto de
DQO como de DBO5 al pasar del afluente a la criba, que es la primera unidad que se
68
encuentra en la planta, se encuentran en el anexo I. La tabla 12 muestra el balance de cargas
realizado por cada unidad del sistema actual de tratamiento.
Para determinar el diagnóstico final de la planta, se hizo un seguimiento al sistema de
tratamiento por medio de un balance de cargas como se muestra a continuación.
Tabla 12. Balance de cargas por unidad
Parámetro Afluente 𝑲𝒈𝑶𝟐
𝒅⁄ Unidad
Efluente 𝑲𝒈𝑶𝟐
𝒅⁄
Eficiencia
%
DBO5 26.17 Criba
23.6 10.16%
DQO 58.16 67.42 -16%
DBO5 23.6 RAP
5.9 75%
DQO 67.42 15.95 76.34%
DBO5 5.9 Tanque de
Igualación
12.82 -117.29%
DQO 15.95 29.34 -83.95%
La gráfica 11 permite observar las diferencias de la carga contaminante de la DBO5 y la DQO
en cada una de las unidades.
Gráfica 11. Carga Orgánica por Unidad (kg/d)
Fuente: Autores
69
El sistema consta de una rejilla cuya función es atrapar sólidos que deben ser retirados
periódicamente de forma manual, separando el material grueso del agua. La limpieza no
periódica ocasiona la acumulación y el paso de sólidos desde las rejillas a las siguientes
unidades de tratamiento.
La eficiencia de remoción que tiene el RAP es del 75% para DBO5 y del 76.34% para la
DQO, lo cual indica que hay una eficiencia esperada, ya que las eficiencias típicas de
remoción de este tipo de reactores son de un 65 a 80% de DBO, un 60 a 80% de DQO y un
60 a 70% de Sólidos sedimentables. (MinDesarrollo , 2000).
En cuanto al Tanque de igualación, se presenta que no hay eficiencia de remoción;
nuevamente aumenta la carga contaminante a pesar de haberse presentado en la anterior
unidad una alta eficiencia de remoción. Como se mencionó anteriormente, aunque el tanque
de igualación no sea una unidad de remoción de carga orgánica, esta no debería aumentar.
5.4. Actividad Metanogénica Específica (AME)
La AME se realizó como un análisis de control para establecer el comportamiento del lodo
anaerobio, la concentración de DQO en relación con los sólidos suspendidos volátiles de la
muestra de lodo del reactor y así mismo monitorizar los cambios de actividad de lodo, debido
a una posible acumulación de materiales inertes. La AME puede definirse como la máxima
capacidad de producción de metano por un grupo de microorganismos anaerobios realizada
en condiciones controladas de laboratorio que permitan la máxima actividad bioquímica de
conversión del sustrato orgánico a metano. (Chernicharo, 2007). Se expresa en unidades de
g DQO/g SSV*día.
70
El conocimiento de la AME de un lodo permite establecer la capacidad máxima de
eliminación de DQO de la fase liquida, permitiendo estimar la carga orgánica máxima que
pude ser aplicada a un reactor impidiendo su desestabilización. Asimismo, también es posible
determinar la concentración mínima de biomasa requerida en el reactor para garantizar la
reducción de la carga orgánica aplicada.
Los valores recomendados para que un lodo tenga una buena actividad metanogénica oscilan
entre 0.2 y 1 g DQO/g SSV*día (Cubillos, 2006)
Para el caso de la muestra de lodo tomada del RAP de la PTAR de Pueblo Viejo, se presenta
una AME de 0.315 g DQO/g SSV*día (Anexo H), lo que indica que hay 1 g de DQO
removido por cada gramo de SSV. A pesar que el lodo presenta una AME dentro del rango
establecido para una buna actividad metanogénica, se espera que, para tener un muy buen
desempeño, el valor de la AME debe ser más cercano a 1. La AME tiende a disminuir a
medida que aumenta el contenido de sólidos en el lodo; esto se puede atribuir a la falta de
acceso al sustrato debido al compactamiento en algunas zonas del reactor, a la existencia de
cortocircuitos o a la presencia de material inerte en zonas con mayor concentración de SSV.
(Guerra, et al., 2009) En relación con la eficiencia del RAP, se puede inferir que la alta
remoción de carga orgánica que se presenta en el reactor (76%) se debe a la buena actividad
microbiana.
El ensayo tardó 15 días en realizarse, mostrando una tasa de producción de metano en ml de
CH4/día de 176 a un volumen de lodo de 880 ml. Asimismo, el informe elaborado por el
laboratorio donde fue llevada la muestra de lodo, muestra una concentración de SST de
69,877 mg/L. Es una concentración demasiado alta, y esto se debe a que no hay una
71
extracción de lodos en la unidad, por lo tanto, la acumulación de ellos hace que la
concentración de SST sea elevada.
Como diagnóstico final, se establece que la PTAR no cuenta con las unidades óptimas para
cumplir con la remoción necesaria para cumplir con la normatividad para riego y uso
agrícola; es necesario evaluar la factibilidad de la implementación de nuevas unidades o de
cambiar completamente la estructura de la planta.
72
CAPITULO VI
6.1. Alternativas de diseño del tren de tratamiento para la PTAR Pueblo Viejo-
Facatativá
Según los análisis de los parámetros fisicoquímicos de la resolución 0631 del 2015, la Planta
de Tratamiento no cumple con los parámetros de DBO5, DQO, Grasas y Aceites y Sólidos
Suspendidos Totales (SST), las unidades existentes no son capaces de generar una remoción
significativa para que las concentraciones de los parámetros ya nombrados puedan dar
cumplimiento ambiental.
Por lo anterior, se evalúan tres posibles alternativas que se pueden llevar a cabo para que el
efluente de la PTAR cumpla finalmente con las características necesarias para su vertimiento
y posterior uso agrícola. Para elegir la mejor alternativa, se tienen en cuenta las eficiencias
de remoción de cada una de las unidades.
Alternativa 1
La ilustración 4 muestra el tren de tratamiento de la primera alternativa.
Ilustración 4. Primer tren de tratamiento.
Fuente: Autores
Criba
•Uso de la criba actual
RAP
•Sustituir el espacio que usa el tanque de igualación para la ampliación del RAP,con el fin que haya mayor actividad microbiana y por lo tanto mayordegradación de materia orgánica.
Sedimentador secundario
•Implementación a la salida del reactor, con el fin de disminuir la concentración de SST.
73
Siguiendo este tren de tratamiento y teniendo en cuenta las eficiencias teóricas estipuladas
en el RAS 2000 Título E que se observan en la tabla 13 y otros documentos de apoyo, la
eficiencia que se espera de este sistema se muestra a continuación:
Tabla 13. Eficiencias típicas de remoción
Fuente: (MinDesarrollo, 2000)
Criba-RAP-Sedimentador:
La tabla 14 muestra la eficiencia de remoción que se presenta en el sistema si se tiene en
cuenta la implementación del sedimentador secundario.
Tabla 14. Porcentaje de Remoción del primer tren de tratamiento
Unidad Parámetro C.I
(mg/L)
C.F
(mg/L)
%
Remoción
medio
C.I
(mg/L)
C.F
(mg/L)
%
Remoción
máximo
RAP
DQO 1121.86 336.55 70 1121.86 224.37 80
DBO5 504.80 126.2 75 504.80 100.96 80
SST 300 105 65 300 90 70
Gasas y
Aceites 156.93 117.06 25 156.93 109.85 30
Sedimentador
secundario
DQO 336.55 218.76 35 224.37 134.622 40
DBO5 126.2 82.03 35 100.96 60.57 40
SST 105 42 60 90 36 60
Gasas y
Aceites 117.06 87.8 25 109.85 76.89 30
Fuente: Autores
74
Alternativa 2
La ilustración 5 muestra el tren de tratamiento propuesto para la alternativa 2
Ilustración 5. Segundo tren de tratamiento
Fuente: Autores
La tabla 15 muestra el porcentaje de remoción del segundo tren de tratamiento planteado
Tabla 15. Porcentaje de Remoción segundo tren de tratamiento
Unidad Parámetro C.I
(mg/L)
C.F
(mg/L)
%
Remoción
medio
C.I
(mg/L)
C.F
(mg/L)
%
Remoción
máximo
Trampa de
grasas
DQO 1121.86 1121.86 - 1121.86 1121.86 -
DBO5 504.8 504.8 - 504.8 504.8 -
SST 300 270 10 300 240 20
Gasas y
Aceites 156.93 94.16 40 156.93 78.46 50
RAP
DQO 897.48 269.24 70 1121.86 224.37 80
DBO5 403.84 100.96 75 504.8 100.96 80
SST 270 94.5 65 240 72 70
Gasas y
Aceites 94.16 70.62 25 78.46 55 30
Criba
•Uso de la criba actual
Trampa de grasas
•Diseño de una trampa de grasas como tratamiento preliminar debido a la gran cantidad de grasas y aceites que ingresan al sistema.
RAP
•Sustituir el espacio que usa el tanque de igualación para la ampliación del RAP, con el fin que haya mayor actividad microbiana y por lo tanto mayor degradación de materia orgánica.
Sedimentador secundario
•Implementación a la salida del reactor, con el fin de disminuir la concentración de SST.
75
Unidad Parámetro C.I
(mg/L)
C.F
(mg/L)
%
Remoción
medio
C.I
(mg/L)
C.F
(mg/L)
%
Remoción
máximo
Sedimentador
secundario
DQO 269.24 175 35 224.37 134.62 40
DBO5 100.96 65.63 35 100.96 60.57 40
SST 94.5 37.8 60 72 25.2 65
Gasas y
Aceites 70.62 49.43 30 55 38.5 30
Fuente: Autores
C.I: Concentración inicial
C.F: Concentración final
Alternativa 3
La ilustración 6 muestra el tercer tren de tratamiento propuesto.
Ilustración 6.Tercer tren de tratamiento
Fuente: Autores
Criba
•Uso de la criba actual
DAF disperso
•Proceso donde se lleva a cabo una separación física que remueve grasas, aceites y sólidos suspendidos.
RAP
•Sustituir el espacio que usa el tanque de igualación para la ampliación del RAP, con el fin que haya mayor actividad microbiana y por lo tanto mayor degradación de materia orgánica.
Sedimentador secundario
•Implementación a la salida del reactor, con el fin de disminuir la concentración de SST.
Filtros de arena y carbón
activado
•A pesar que el efluente cumple con las condiciones necesarias para riego y vertimiento a la salida del sedimentador, se propone la implementacion de filtros para disminuir al maximo la concentracion de DBO5 y DQO
76
La tabla 16 muestra la eficiencia de remoción que se presenta en el sistema si se utiliza esta
alternativa.
Tabla 16. Porcentaje de Remoción del tercer tren de tratamiento
Unidad Parámetro C.I
(mg/L)
C.F
(mg/L)
%
Remoción
medio
C.I
mg/L)
C.F
(mg/L)
%
Remoción
máximo
DAF
disperso
DQO 1121.86 841.4 25 1121.86 785.3 30
DBO5 504.80 378.6 25 504.80 353.36 30
SST 300 135 55 300 120 60
Gasas y
Aceites 156.93 47.07 70 156.93 31.39 80
RAP
DQO 841.4 252.42 70 785.3 157.06 80
DBO5 378.6 94.65 75 353.36 70.68 80
SST 135 47.25 65 120 36 70
Gasas y
Aceites 47.07 35.3 25 31.39 28 30
Sedimentador
secundario
DQO 252.42 164.07 35 157.06 94.23 40
DBO5 94.65 61.52 35 70.68 42.4 40
SST 47.25 18.9 60 36 12.6 65
Gasas y
Aceites 35.3 24.71 30 28 19.6 30
Filtro de
arena
DQO 164.07 41.01 75 94.23 14.13 85
DBO5 61.52 20.3 67 42.4 9.75 77
SST 18.9 4.72 75 12.6 1.32 89
Gasas y
Aceites 24.71 19.77 20 19.6 14.7 25
Filtro de
Carbón
Activado
DQO 41.01 28.7 30 14.13 8.48 40
DBO5 20.3 12.18 40 9.75 4.88 50
SST 4.72 3.78 20 1.32 0.92 30
Gasas y
Aceites 19.77 18.53 20 14.7 10.29 30
Fuente: Autores
Teniendo en cuenta las tres alternativas expuestas, se opta por llevar a cabo la tercera
alternativa, pues una vez terminado el tratamiento, el efluente cumple con las condiciones
aptas que permiten el cumplimiento de la normatividad (vertimiento y uso agrícola).
A pesar que las eficiencias teóricas de remoción de un Sistema de Flotación por Aire Disuelto
(DAF) son un 5-10% mayores a las del DAF disperso, se opta por la implementación de este
último, ya que hay una considerable minimización de costos con respecto al equipo utilizado
77
en un DAF disuelto, pues para el DAF disperso solo es necesaria la implementación de un
soplador o un agitador en el interior del tanque de flotación que permita difundir el aire,
mientras que si se opta por la implementación de un DAF disuelto, se debe tener en cuenta
la implementación de una bomba para presurización y la recirculación del sistema.
6.2. Diseño del tren de tratamiento elegido
Funcionamiento del DAF disperso
La flotación por aireación utiliza la adición de aire; las burbujas de aire al adherirse o quedar
atrapadas en los sólidos o en el interior de los floc, hacen que las partículas y flocs con
densidades cercanas a uno floten fácilmente.
Existen 3 tres sistemas de flotación utilizando aire; con aire difuso, aire disuelto o a presión
por vacío. Para este caso se usará la primera, la cual consiste en difundir el aire en la parte
inferior del tanque de flotación por medio de tuberías perforadas o por agitación mecánica
formándose así burbujas de aire con diámetros de aproximadamente 100 micras (0.001 m)
que ascienden a la superficie arrastrando los sólidos. (Vargas, 2017)
6.2.1. Diseño del sistema de Flotación por Aire Disperso
6.2.1.1. Dimensionamiento del sistema
Los factores necesarios para el diseño de las unidades de flotación deben ser determinados a
partir de análisis de laboratorio en plantas piloto, sin embargo, existen ciertos rangos
estipulados teóricamente, donde se encuentran los tiempos de retención y la tasa de
desbordamiento superficial, los cuales se tienen en cuenta para establecer el diseño del
78
sistema. Los criterios de diseño se tomaron según la literatura revisada. (Vargas, 2017),
(Orozco A. , Bioingeniería de las aguas residuales,teoría y diseño, 2014)
La remoción en el método de flotación mejora con el uso de aditivos químicos (Coagulante
y floculante). La dosis se determina a partir de ensayo de jarras en el laboratorio.
Área superficial del tanque de flotación:
El cálculo del área superficial requerida en el tanque de flotación se calcula suponiendo una
tasa de desbordamiento superficial (TDS) de 5 m3/m2*h, teniendo en cuenta que como
criterio de diseño el valor de la TDS se encuentra comprendido entre 0.5 y 10 m3/m2*h.
(Orozco A. , Bioingeniería de las aguas residuales,teoría y diseño, 2014)
Dimensiones del tanque de flotación
En un sistema DAF, el tanque de flotación puede ser rectangular o circular. Para este caso,
se diseña un tanque de flotación rectangular, donde es recomendable la instalación de una
pantalla con un ángulo de inclinación de 60° con la horizontal de 30 a 50 cm de largo, que
para este caso será de 40 cm. Se asume un ancho de 2 m y un largo de 4 m, ya que estos
valores varían de 2 a 8 m para el ancho y de 4 a 12 para el largo del tanque. La profundidad
varía de 1 a 3 m dependiendo de la distribución del agua al interior del tanque. Se toma una
profundidad de 2.5 m para un volumen total de 20 m 3.
Tiempo de retención del tanque de flotación:
El tiempo de retención comúnmente varía entre 20 y 40 minutos. Este tiempo de retención
dentro de este tanque representa el tiempo necesario para lograr una separación óptima, es
decir, lograr una buena clarificación para continuar con el tren de tratamiento, sin tener que
79
contar con equipos excesivamente grandes para compensar mayores tiempos re retención. Se
asume un tiempo de retención de 30 minutos.
Potencia del soplador
Para determinar la potencia del soplador se tienen en cuenta las dimensiones del tanque, el
caudal y la cantidad de SST y grasas que entran al sistema, teniendo en cuenta que el sistema
de flotación es una unidad especializada en remoción de grasas, aceites y Sólidos suspendidos
totales. La potencia del soplador tiene en cuenta la relación A/S, que es la relación que hay
en un DAF de aire/sólido, que se encuentra en un rango de 0.025 a 0.03, lo cual permite
determinar la cantidad de aire (Kg) por hora requerido y finalmente se tiene en cuenta el
rendimiento teórico de un soplador en un DAF que es de 0.35 Kg/h*HP.
La tabla 17 muestra el valor de los parámetros descritos anteriormente y el cálculo de cada
uno se muestra en el Anexo I.
Tabla 17. Parámetros de diseño para el sistema DAF
Parámetro Unidad Valor
Caudal (Q) m3/día 166.7
Tasa de Desbordamiento Superficial (TDS) m3/m2*h 5
Ancho m 2
Longitud m 4
Profundidad m 2.5
Volumen del tanque de flotación (Vflot) m3 20
Tiempo de Retención hidráulico Minutos 30
Relación A/S -- 0.025
Potencia Del Soplador HP 0.0033
Fuente: Autores
6.2.2. Diseño del Sedimentador Secundario Circular.
Los sedimentadores secundarios circulares, cumplen con el objetivo de remoción de los
Sólidos Suspendidos Totales (SST) y DBO5 en las aguas residuales, por medio de
80
asentamiento físico, generados por un tiempo de retención necesario por la estructura,
volumen y velocidad de la estructura, las partículas sedimentadas son de naturaleza orgánica
(Hernández & Sánchez, 2015).
6.2.2.1. Dimensionamiento del sedimentador secundario circular
Para el diseño del sedimentador secundario, se tienen en cuenta los parámetros establecidos
en el RAS 2000 título E, donde se establece la geometría, tasa de desbordamiento superficial
y la profundidad del tanque.
Para determinar la TDS se usan los rangos establecidos por el RAS título E que se muestran
en la tabla 18.
Tabla 18. Valores de TDS recomendadas
Fuente: (MinDesarrollo, 2000)
Tasa de desbordamiento superficial
Ya que debe establecerse un diámetro mayor y un diámetro menor para el diseño del
sedimentador, se toman dos valores para la TDS establecidas dentro del rango de 16 a 32
m3/m2*d. Para este caso, se asume para el diámetro mayor una TDS de 24 m3/m2*d. y para
el diámetro menor una TDS de 32 m3/m2*d.
81
Profundidad del sedimentador
Se determina teniendo en cuenta los criterios establecidos por el RAS 2000 título E, donde
se establece una profundidad recomendada dentro del rango de 3.6 a 4.6 m. Se asume una
profundidad de 4 m para el tanque.
La tabla 19 muestra los parámetros de diseño determinados para el sedimentador secundario
circular y los cálculos se muestran en el Anexo I.
Tabla 19. Parámetros de diseño sedimentador secundario
Parámetro Unidades Valor
Caudal de diseño m3/día 166.7
Área mayor (A1) m2 7
Diámetro mayor (ϕ1) m 3
Área menor (A2) m2 5.2
Diámetro menor(ϕ2) m 2.5
Profundidad m 4
Volumen (V) m3 28
Tiempo de retención Hidráulico (TRH) Horas 4
Altura del cono sedimentador (h) M 2.2
Volumen del cono sedimentador (Vc) m3 13.4
Fuente: Autores
6.2.3. Redimensionamiento del RAP
Se propone una ampliación del RAP usando el espacio que actualmente es utilizado por el
tanque de igualación. Lo anterior con el fin de aumentar el tiempo de retención actual que
hay en el reactor al mismo tiempo que aumenta la actividad microbiana, debido a la adición
de mayor volumen de soporte fijo para la biomasa. El tanque de igualación se anula, ya que
no se considera necesario en el tren de tratamiento.
82
Para el redimensionamiento del RAP se tiene en cuenta el volumen actual sumado a la
profundidad del tanque de igualación para un total de 3.85 m de profundidad, lo que genera
un nuevo volumen de 71.15 m3
El nuevo volumen requiere un aumento en el soporte fijo utilizado, que en este caso se trata
de un medio sintético plástico llamado comúnmente roseta para filtro percolador.
Se estima que el soporte fijo alcance una altura del 70% de la profundidad del reactor, en este
caso 2.7 m.
La ampliación del RAP requiere un aumento en el volumen ocupado por los bafles que
componen el reactor. Alcanzando una altura de 3.85 m, por lo tanto, el volumen que
demandan los bafles (10 en total) es 13.09 m3.
Para determinar la cantidad de rosetones utilizados, se tiene en cuenta el volumen que se
ocupará con el soporte fijo, que para este caso es 23 m3, asumiendo uso únicamente de
rosetones; este volumen puede disminuir en caso que se implemente otro tipo de soporte fijo
para biomasa.
El tiempo de retención hidráulico se calcula teniendo en cuenta los criterios establecidos en
el RAS 2000 título E, obteniendo un valor de 10.3 horas, teniendo en cuenta que la
concentración de DBO que ingresa al reactor es la calculada según las eficiencias teóricas de
remoción de las unidades que preceden al RAP. Los cálculos se muestran en el Anexo I
83
6.2.4. Diseño del filtro de arena
El proceso de filtración con arena es un proceso simple donde se filtra el agua no tratada a
través de una cama porosa de arena; el agua entra a la superficie del filtro y luego drena por
el fondo.
6.2.4.1 Criterios de diseño del filtro de arena
La diferencia principal entre los filtros para purificación de agua y los filtros para tratamiento
de aguas residuales radica en el tamaño del medio filtrante. Los granos de medio filtrante
para aguas residuales deben ser más grandes para que el filtro tenga una velocidad apropiada
de filtración y pueda almacenar el volumen de floc removido. El diseño de un filtro para
aguas residuales requiere de una selección apropiada del tamaño del medio filtrante, de la
profundidad del lecho de filtración, de la tasa de filtración y de la pérdida de carga disponible
para la filtración. (Romero Rojas, 2000)
El sistema de filtración se compone básicamente de: (Organización Panamericana de la
Salud, 2005)
Caja de filtración: Posee un área superficial condicionada por el caudal a tratar, la
velocidad de filtración y el número de filtros para operar en paralelo.
Lecho filtrante: El medio filtrante se compone de granos de arena duros libres de
arcilla y materia orgánica.
La velocidad de filtración que varía dependiendo de la calidad del agua; a mayor
contaminación del agua menor velocidad de filtración.
Sistema de drenaje: El nivel mínimo del filtro se controla mediante un vertedero de
salida, el cual se debe ubicar en el mismo nivel o 10 cm encima del lecho filtrante.
84
Altura de agua: Se recomienda una altura de agua de 1 a 1.5 m y un borde libre entre
0.2 y 0.3 m
6.2.4.2 Dimensionamiento del filtro de arena
Los cálculos de dimensionamiento se muestran en el Anexo I.
Área superficial
Para el cálculo del Área superficial, se toma una velocidad de filtración de 120 m3/m2*h y 2
unidades de filtración que trabajan en paralelo.
Medio filtrante
Se elige un tamaño de arena de 0.35 mm y una profundidad de lecho de 65 cm soportado con
un lecho de grava de 30 cm.
Coeficiente de uniformidad
Es la relación entre el diámetro del tamiz por el que pasa el 60% de arena en peso con respecto
al tamaño efectivo. Se asume un coeficiente de uniformidad de 2.5
La tabla 20 muestra los valores de los parámetros de diseño calculados para el filtro de arena.
Tabla 20. Parámetros de diseño para el filtro de arena
Parámetro Unidad Valor
Área Superficial (As) m2 0.7
Coeficiente mínimo de Costo (K) - 1.33
Longitud (L) m 1
Número de unidades de filtración (N) - 2
Ancho (b) m 0.73
Profundidad m 1
Altura de la cama de filtro m 0.65
Número de camas de filtro - 2
Fuente: Autores
85
6.2.5. Diseño del filtro de carbón activado
Los filtros de carbón activado son lechos de carbón granular dentro de un recipiente en el
que se instalan tamices a la entrada y salida del filtro para prevenir la migración de carbón.
Funcionan por un proceso electro-químico conocido como adsorción, proceso el cual las
moléculas de determinadas impurezas se adhieren a la superficie del carbón activado. Los
filtros de carbón activado son lechos de carbón granular dentro de un recipiente en el que se
instalan tamices a la entrada y salida del filtro para prevenir la migración del carbón.
6.2.5.1. Dimensionamiento del filtro de carbón activado granular (CAG)
Área transversal
Es la relación entre la carga hidráulica y el caudal. Para el diseño del filtro se utilizan cargas
hidráulicas dentro de un rango de 300 a 600 m/día (Romero J. A., 2006). Se asume una carga
hidráulica de 400 m/día.
Altura del lecho
Varía de 60 a 100 cm cuando se utiliza el filtro luego de un proceso de filtración con arena.
El lecho de arena toma una altura de 30 cm. Se asume una altura del lecho de 70 cm.
Tiempo de contacto en lecho vacío.
Se calcula como el volumen total del lecho dividido entre el caudal del agua. El tiempo de
retención hidráulico para un filtro de carbón activado varía entre 10 y 40 minutos. Se asume
un TRH de 30 minutos
86
La tabla 21 muestra los valores de los parámetros de diseño calculados para el filtro de carbón
activado granular; los cálculos se muestran en el Anexo I.
Tabla 21. Parámetros de diseño del Filtro de Carbón Activado
Parámetro Unidad Valor
Área transversal (AT) m2 2.4
Diámetro (ϕ) m 1.75
Altura del lecho (H) cm 70
Volumen del lecho (VL) m3 1.68
Profundidad (P) M 3.5
Tiempo de contacto en el lecho vacío min 14.4
Cantidad de Carbón Activado requerido (m) Kg 0.5
Tiempo de retención hidráulico min 30
Fuente: Autores
El tren de tratamiento propuesto se observa en la ilustración, con los tiempos de retención
hidráulicos de cada una de las unidades
Ilustración 7. Tren de tratamiento final
Fuente: Autores
6.3. Eliminación del Boro
Como se mencionó en el capítulo anterior, el único parámetro que excede en la concentración
máxima permisible para riego es el Boro, con una concentración de 1.1 mg/L. La Resolución
1207 de 2014, establece que la concentración máxima de Boro en el agua para riego es de
87
0.4 mg/L. Sin embargo, la EPA establece que la mayoría de las hierbas son relativamente
tolerantes a concentraciones incluso mayores a 2 mg/L, (Oviedo, 2011).
Además de ello, una concentración entre 0.5 y 2 mg/L de Boro en el agua, se puede controlar
con un sistema de riego apropiado. A una concentración mayor se considera que el agua debe
ser desechada como fuente de riego. (Valenzuela, 2009). Se considera un tipo de agua
adecuada buena para riego, dependiendo de la tolerancia que tenga el cultivo al Boro. Incluso
cultivos sensibles toleran una concentración hasta de 2 mg/L.
Las alternativas de eliminación del Boro como precipitación química, uso de resinas,
procesos térmicos o implementación de un sistema de osmosis inversa resultan ser costosas
a la hora de su implementación, lo cual no es viable tratándose de una baja concentración de
Boro como la que se presenta en el efluente, pues los proceso térmicos y el uso de resinas
son recomendables cuando se presentan concentraciones de Boro mayores a 1200 mg/L
(Chillón, 2009).
Sin embargo, estudios realizados han demostrado gran eficiencia de remoción (90%) de boro
en procesos de coagulación son sulfato férrico. (Organización Panamericana de la Salud,
2005). En base a lo anterior, y teniendo en cuenta que en el sistema DAF disperso propuesto
se adicionan dosis de coagulante y floculante para su funcionamiento, la concentración de
Boro puede ser reducida en este proceso, ya que se trata de una eliminación de 0.7 mg/L, lo
cual es muy factible que suceda.
88
CAPITULO VII
Manejo y disposición de los subproductos
El lodo residual puede ser sólido, semisólido o líquido, formado principalmente por materia
orgánica generado a partir de proceso de tratamiento de aguas residuales; su composición
depende principalmente de las características fisicoquímicas del efluente. Uno de los
problemas más complejos es la adecuada evacuación y posterior tratamiento de los mismos.
La selección de las alternativas para la estabilización de los lodos, depende de factores como
el volumen a disponer, la depuración y la calidad del lodo. Esta calidad depende de los
agentes patógenos, los metales pesados, nutrientes y materia orgánica, al igual que sus
contaminantes orgánicos; las características nombradas anteriormente, depende del sistema
de tratamiento extraído, es decir, los lodos que son depurados en un tratamiento primario
tienen mayor concentración de materia orgánica, a diferencia de un lodo extraído de un
tratamiento secundario (Donado, 2013).
7.1. Manejo de lodos de la Planta de Tratamiento de Pueblo Viejo – Facatativá
En la PTAR, se genera una producción de lodo biológico en las unidades como el DAF
disperso, el RAP , el sedimentador secundario circular y el sistema de filtros, con
características de color café oscuro o negro, con una concentración de sólidos totales (0.5 –
2.0%) y sólidos Volátiles (70 - 80%) (Barrios, 2009). Este cuenta con una gran tasa de
crecimiento de microorganismos y un volumen alto. Uno de principales problemas es la
cantidad de agua, por ello se dificulta espesar y desaguar el lodo (Comisión Nacional del
Agua , 2007).
89
Como se observa en la ilustración 8, las características del lodo producido en la planta son
de tipo primario a partir del DAF, los cuales deben de ser estabilizados inicialmente a
diferencia de los lodos generados en el Reactor Anaerobio de Flujo Pistón (RAP) y el
sedimentador secundario que son de tipo secundario, según el RAS Titulo E para el
tratamiento de lodos se debe tener un área de 1 m2 por cada 20 habitantes, en el asentamiento
Pueblo Viejo actualmente está conformado según la alcaldía de Facatativá por 356 habitantes
que cuentan con el servicio de acueducto y alcantarillado, determinando un área necesaria de
17.8 m2 destinados para el manejo de lodos.
Ilustración 8. Sistema de la PTAR - Pueblo Viejo - Facatativá.
Fuente: Autores
En el RAP se realizó un análisis de la actividad metanogénica obteniendo un valor de 0.315
Kg DQO/Kg SSV-día como se observa en el Anexo H; el tipo de lodo que se presenta en la
unidad del reactor es de tipo Floculento determinado en el rango según la tabla 22, según la
literatura este lodo está compuesto de una población microbiana heterogénea de
microorganismos, que son variantes en función de la composición de aguas residuales o
condiciones ambientales (Alcarria Escribano, 2005).
90
Tabla 22.Clases de Lodos según la Actividad Metanogénica
Tipo de Lodo Actividad Metanogénica
Kg DQO/Kg SSV-día
Lodo Granular 0.5 – 1.5
Lodo Floculento 0.3 – 1.2
Lodo de ARD digerida 0.02 – 0.08
Lodo de Tanque Séptico 0.01 – 0.07
Laguna Anaeróbia (Café) 0.03
Estiércol Fresco de
Porcino 0.001 – 0.020
Zanja de Lodo 0.002 – 0.005
Fuente: (Orozco A. , Bioingeniería de Aguas Residuales , 2005 )
Inicialmente para el diseño e implementación del sistema de tratamiento de lodos y
almacenamiento de aguas residuales de la PTAR, se debe realizar un balance de masas en los
procesos tanto de agua como la producción de lodos. Los parámetros fisicoquímicos a tener
en cuenta son: los Sólidos Suspendidos Volátiles (SSV) con el fin de determinar la edad de
los lodos, sólidos suspendidos y Sólidos Totales principalmente necesarios para considerar
las tasas máximas y promedio de lodos producidos a partir del sistema; otros parámetros para
ver la estabilidad y características químicas son el Nitrógeno Total y Fósforo.
Como se observa en la ilustración 9, se debe seguir un proceso de espesamiento,
estabilización, acondicionamiento y desinfección. Los lodos producidos por la planta son
primarios, secundarios y terciarios, generando lodos mixtos; el proceso de mezcla se puede
realizar antes o después de la operación de espesamiento.
91
Ilustración 9. Diagrama de Flujo Generalizado Procesamiento y Disposición de Lodos.
Fuente: (Ministerio de Desarrollo , 2000)
7.2. Tratamiento de lodos mixtos
Espesamiento
Este proceso tiene como objetivo disminuir el volumen y conseguir una concentración
adecuada antes del proceso de digestión. El agua separada del lodo suele recircularse a la
cabecera de la planta depuradora; para los lodos mixtos el proceso de espesamiento más
adecuado se lleva a cabo en sedimentadores convencionales (normalmente circulares), este
proceso se denomina espesamiento por gravedad (Orozco, Pérez, González, Rodríguez, &
Alfayate, 2003 ).
Se deben de tener ciertas consideraciones de diseño según el RAS Titulo E, para los
espesadores por gravedad: 1. Fuente y características de los lodos, 2. Naturaleza y extensión
de la floculación, inducida por aditivos químicos, 3. Sólidos suspendidos en el caudal de la
coagulación – floculación a espesar y el impacto de la recirculación de solidos finos sobre la
planta, 4. Carga de sólidos, 5. Tiempo de retención de sólidos en la zona de espesamientos o
lecho de lodos, 6. Profundidad del manto de lodos, 7. Tiempo de retención hidráulica y tasa
de carga superficial, 8. Tasa de extracción de lodos, 9. Forma del tanque, incluyendo la
92
pendiente del fondo, 10. Disposición física de la alimentación y de la tubería de entrada y 11.
Disposición de la tubería de la depuración de lodos.
Estabilización de lodos:
Este proceso se lleva a cabo a para reducir la presencia de patógenos, eliminar olores
desagradables y reducir o eliminar la putrefacción; los medios más eficaces para la
estabilización de lodos son: la digestión aerobia, la estabilización con cal, el tratamiento
térmico y el compostaje.
La digestión anaerobia, es un proceso de estabilización de lodos dado por la degradación de
la materia orgánica en ausencia de oxígeno. En los lodos mixtos primarios y secundarios la
materia orgánica se convierte en Dióxido de carbono (CO2) y Metano (CH4)
correspondientemente (Tratamiento de lodos , 2005 ).
En el RAS Título E, se encuentran ciertas generalidades para el diseño y operación de la
digestión de lodos. Los factores para el procedimiento de cálculo del tanque de digestión son:
1. Tiempo de retención del lodo en el tanque, 2. Concentración de lodos, 3. Porcentaje y
caracterización de lodos, 4. Temperatura del proceso de digestión, 5. Grado de mezclado
deseado, 6. Grado de reducción de sólidos volátiles requeridos, y 7. Tamaño de la instalación
con provisiones adecuadas para el almacenamiento de lodos y espuma.
Lecho de secado:
Estructura con el fin de eliminar la cantidad de agua del lodo, para poderse manejar como
un material solido con un contenido de humedad inferior al 70%.; Según en título E del RAS,
el lecho de secado debe ser diseñado para almacenar el lodo volumen total removido del
93
digestor, las tuberías de drenaje, capas de arena y grava, divisiones, tabiques, decantadores,
canales de distribución de lodo y muros.
7.3. Manejo de gases
En el RAP, se genera un volumen teórico de 6.125 m3 de CH4 (6125 L CH4). 2/3 del volumen
total corresponden a CH4 (4.08 m3) y el resto a CO2 , este valor es calculado por medio de la
relación encontrada en la literatura que se expresa a continuación:
𝑉𝐶𝐻4= 0,25 𝐾𝑔 𝑥
1000𝑔
1𝐾𝑔 𝑥
1 𝑚𝑜𝑙
16𝑔𝑥
22,4 𝑙
1 𝑚𝑜𝑙 = 350 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 𝐶𝐻4/𝐾𝑔 𝐷𝐵𝑂5 𝑑𝑖𝑎−1
La producción es de 350 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 𝐶𝐻4 por 1 𝐾𝑔 𝐷𝐵𝑂5, en condiciones normales a 1 atm y
0°C.
En el tratamiento anaerobio los subproductos que aparecen son: Metano (CH4), Dióxido de
carbono (CO2) y aunque no es un producto de la metanogénesis, proceso que ocurre en el
reactor, el gas sulfhídrico ó H2S se caracteriza por ser altamente oloroso, producto de la
reducción de los sulfatos presentes en el agua residual. (Orozco A. , Bioingeniería de Aguas
Residuales , 2005 ).
En el RAS título E, se indica que la combustión directa al biogás crudo, es obligatoria por
aspectos de higiene, seguridad industrial y estética. Las alternativas de combustión se
clasifican en:
1. Sistemas de combustión de piso o incineradores.
2. Sistemas de combustión elevados o antorchas.
94
El esquema de tratamiento para el biogás debe de cumplir ciertas etapas como se describe a
continuación:
Las tuberías de recolección y las instalaciones de almacenamiento deben de mantener la
presión en condiciones de operación normal; las tuberías deben de tener un diámetro
adecuado y estar inclinadas hacia las trampas de condensación en los puntos bajos, los
quemadores de gases residuales deben ser accesibles y estar ubicados por lo menos a 7,50 m
de cualquier estructura de la planta.
7.4. Control de Olores
Para el control de olores debe de cumplirse:
- Minimizar la tubería, evitar caídas mayores a 5cm.
- Seleccionar adecuadamente le sitio para la Plata de Tratamiento de Aguas
Residuales.
- Recolectar los gases secundarios y tratarlos
- Quemar o tratar los gases primarios.
- Colocar barreras vivas
95
CAPITULO VIII
8.1. Riego Agrícola por Aspersión
Es un sistema de riego agrícola que puede ser utilizado en suelos con pendientes máximas
del 25%, bajo condiciones de diseño y cantidad de agua dependiendo el cultivo – suelo. Esta
cantidad de agua en cantidad y frecuencia está determinada por la edad del cultivo, tipo de
suelo (características físicas como retención de humedad y agua disponible), condiciones
meteorológicas (vientos, radiación solar y temperatura) y condiciones topográficas. El riego
por aspersión se caracteriza por imitar la lluvia, es decir, el agua destinada para el riego es
transportada por medio de tubería y mediante aspersores por medio de una presión
determinada el agua es elevada, para que luego caiga pulverizada o en forma de gota sobre
la superficie que se desea regar (Pérez Cardozo & Martinez, 2014).
En el sistema a implementar en Pueblo Viejo Facatativá, se contempla el uso de una bomba
para la extracción del agua de una laguna con un volumen de 120 m3, el caudal es de 103.68
m3/s que se dispone para el riego de pastizales Pennisetum clandestinum o más comúnmente
llamado Kikuyo, con una frecuencia de dos días a la semana, la potencia de la bomba es
calculada por medio de la siguiente ecuación:
𝑃 = 𝛾 ∗ 𝐻 ∗ 𝑄
𝛾 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 𝑁𝑚3⁄
El volumen de la laguna es de 120 m3, cuenta con un largo de 6m, un ancho de 5m y una
profundidad de 4 m, es por ello que la distancia que tiene que ascender el fluido es de 4 m.
𝐻 = 𝐴𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 4 𝑚
96
𝑄 = 𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑚3
𝑠⁄
𝑃 = 9800 𝑁𝑚3⁄ ∗ 4𝑚 ∗ 0.0288 𝑚3
𝑠⁄
𝑃 = 1128.96 𝐽
𝑠
𝑃 = 1.128 𝐾𝑤
La potencia necesaria por la bomba es de 1.128 𝐾𝑤, para que el agua pueda ascender de la
profundidad de la laguna de almacenamiento.
Los datos meteorológicos utilizados para el diseño del sistema de riego se muestran en la
tabla 23
Tabla 23. Cálculo de la Evapotranspiración del municipio de Facatativá.
Humedad
Relativa
%
Velocidad
del viento
m/s
Insolación
(Horas)
Radiación
(MJ/m2/día)
Et0
(mm/día) Kc
ETP
mm/día
55 207 18 34.9 4.95 0.88 4.36
59 216 14 30.4 4.63 0.88 4.07
60 207 13.1 29.9 4.65 0.88 4.09
61 224 12.2 28.2 4.62 0.88 4.07
60 224 12.2 27.1 4.41 0.88 3.88
57 181 12.9 27.3 4.37 0.88 3.85
57 198 14.2 29.5 4.48 0.88 3.94
55 216 15.3 32.2 4.9 0.88 4.31
56 172 14.6 31.9 4.79 0.88 4.22
54 233 14.3 30.9 4.72 0.88 4.15
58 198 13.7 28.8 4.3 0.88 3.78
59 198 16.6 32.2 4.61 0.88 4.06
57.58 206.17 14.26 30.28 4.62 0.88 4.06
Fuente: Estación meteorológica Venecia, Facatativá.
97
Tabla 24. Precipitación Efectiva.
Mes Precipitación
Precipitación
efectiva
(mm)
Precipitación
efectiva
(mm/día)
Enero 55 50.2 1.67
Febrero 67.7 60.4 2.01
Marzo 89.5 76.7 2.56
Abril 104.9 87.3 2.91
Mayo 91.3 78 2.60
Junio 68.1 60.7 2.02
Julio 54 49.3 1.64
Agosto 50.2 46.2 1.54
Septiembre 73.7 65 2.17
Octubre 129.4 102.6 3.42
Noviembre 131.1 103.6 3.45
Diciembre 75.7 66.5 2.22
Fuente: Estación meteorológica Venecia, Facatativá.
En la tabla 25 se puede ver los cálculos necesarios a nivel agronómico, con las características
del suelo franco el que compone las 2 hectáreas área que será regada con el agua tratada de
la planta de tratamiento de aguas residuales pueblo viejo, Facatativá. Sin embargo, no se
puede diseñar la tubería y distribución del sistema por falta de un estudio topográfico del
terreno para así obtener los datos de las alturas piezométricas.
Tabla 25. Cálculo del sistema de riego.
CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO DE SUELO ( LAM) valor
obtenido unidad
LAM = ( CC -PMP) * DA* 10 / Dw
168 mm/m
DONDE:
CC = Contenido de humedad a capacidad de campo, en base a peso
seco del suelo 22% (Carrazón, 2007) .
PMP = contenido de humedad en el punto de marchitez permanente
en base a peso seo del suelo Valor 10% (Carrazón, 2007) .
Da = densidad aparente del suelo ( 1.40 g/ cm3) (Carrazón, 2007) .
Dw = densidad del agua ( 1 g/cm3)
(Carrazón, 2007) .
98
LAMINA DE AGUA APROVECHABLE ALA
PROFUNIDADA Z ( mm) ( LAMz)
valor
obtenido unidad
LAMZ = LAM * Z
67.2 mm
Donde:
LAM = Lámina de agua disponible
en mm de agua
Z = profundidad del suelo (0.40 m reporte del estudio de suelo)
LAMINA NETA valor
obtenido unidad
LN = SUM (LAMz) N.R /100
16.8 mm
Donde
LAMZ = Lámina de agua aprovechable en mm
N.R. = Nivel de reposición % de agua aprovechable (Carrazón,
2007) .
LAMINA BRUTA DE RIEGO (LBR) valor
obtenido unidad
LBR = LN /ER
18.67 mm Donde:
ER= Eficiencia de riego (90%) (Carrazón, 2007) .
FRECUENCIA DE RIEGO valor
obtenido unidad
FR= LN/ET 0.5 días
ET = evaporación diaria (mm/dia)
CICLO DE RIEGO valor
obtenido unidad
CR= FR- DP
Donde:
DP = Días de paro destinados a reparaciones,
mantenimiento , labores agrícolas ( 0 dias) 0.4 días
TIEMPO DE RIEGO POR POSICION valor
obtenido unidad
TR = LB/lb 2.3 horas
JORNADA NETA valor
obtenido unidad
Jn = Tr* Jt
2.3
horas/día
CARACTERISTICAS DE RIEGO
Modelo serie 7025 RD-1-1" M
Presión promedio de operación 50.35 psi
99
caudal mínimo de trabajo de la boquilla 0.57 lps
caudal máximo de trabajo de la boquilla 1.56 lps
Diámetro de humedecimiento 40 m
Traslape 60 %
Área a regar por aspersor 1256 m2
Manguera polietileno, de 1"
calibre 60
Perdidas hidráulicas 0.28 m
NUMERO DE POSICIONES DEL ASPERSOR
NPAD = Jn / Tr 1 und
Área regada por aspersor (ARA) 20000 m2
AREA DIARIA DE RIEGO
ADR = NPDA * ARA 20000 m2
Área máxima de riego por predio (AMRP) 0.13 Ha
DIAS DE RIEGO POR PREDIO
DPR = AMPR/ADR 0.06 días
NUMERO DE ASPERSORES FUNCIONANDO
SIMULTANEAMENTE
NAS = Qd/Qa 6 Aspersores
TURNOS DE RIEGO
NUMERO DE TURNOS CON UNA FRECUENCIA DE 16,6
HORAS 3 Turnos
Ilustración 10. Aspersor utilizado para el diseño serie 7025 RD-1-1" M.
Fuente: (Senninger , 2017)
100
CONCLUSIONES
En el diagnóstico realizado al sistema, se evidenció que la PTAR no cumple con los criterios
máximos permisibles para vertimiento, estipulados en la Resolución 0631 del 2015, ya que
las unidades que la conforman no cuentan con la capacidad estructural para degradar la carga
orgánica que es suministrada a la planta; sumado a esto, en el RAP se presenta un corto
circuito, producido por el área reducida dejando así segmentos muertos en el recorrido del
flujo, lo que hace que se colmate de sólidos generando un rebose en el paso del RAP al
tanque de igualación por el cambio de velocidad en el flujo, sobrepasando la concentración
máxima para su vertimiento; Además, el sistema no cuenta con un tratamiento preliminar
para el manejo de grasas y aceites, necesario para prevenir problemas de obstrucción de
tuberías a lo largo del sistema siendo uno de los parámetros que excede la concentración
máxima en el efluente de la planta.
Desde de la fase de evaluación de la PTAR se diseñaron unidades adicionales, con el fin de
disminuir la concentración de la carga contaminante, teniendo en cuenta las eficiencias de
remoción teóricas de cada unidad diseñada.
El efluente converge en una laguna que está ubicada a 300 m de la PTAR, en esta se propone
la implementación de una geomembrana HDPE de calibre 40, evitando así el arrastre de
sólidos por la fuerza del agua que posteriormente será utilizada para riego de 2 Ha de Kikuyo.
A través de un sistema de riego por aspersión.
Al tratarse de un efluente que aún contiene una concentración de Boro que supera la
concentración máxima permitida (0.4 mg/L) por la normatividad vigente (Resolución 1207
de 2014), se determina que no es viable la implementación de un sistema de eliminación de
101
Boro, pues a pesar que la concentración excede el límite máximo permisible, la
implementación del sistema significaría un aumento de costos y la concentración actual
puede ser eliminada por procesos de coagulación, lo que indica que puede removerse en el
DAF disperso, ya que se requiere de la adición de coagulante. Se trata de una concentración
de 1.1 mg/L, que no genera ningún daño en el kikuyo, ya que este puede tolerar
concentraciones hasta de 2 mg/L de Boro.
La implementación de un Sistema de flotación por Aireación (DAF disperso) muestra altas
eficiencias teóricas de remoción para la concentración de grasas, aceites y SST. Por ello, se
propuso el diseño del sistema, tomando las eficiencias máximas de remoción que puede
alcanzar el DAF. De esta manera, se hace una disminución de los parámetros mencionados.
Se determinaron las eficiencias de cada una de las unidades que componen la PTAR,
mostrando una eficiencia mayor en el RAP, logrando una remoción de un 75% de carga
contaminante, cumpliendo con el rango de eficiencia teórica que tiene este tipo de reactores,
como lo estipula (Lizarazo & Orjuela, 2013).
Es importante tener en cuenta que es necesaria una extracción periódica de lodos con una
frecuencia máxima entre dos a tres meses para remover los subproductos del tratamiento
denominados lodos, ya que, si no se realiza esta actividad, las unidades pueden colmatarse,
causando una disminución en la eficiencia de remoción de cada unidad.
El reúso del agua residual tratada por la PTAR, es una alternativa que busca un beneficio
ambiental enfocado en el manejo del recurso hídrico, disminuyendo el consumo elevado y
contaminación del mismo.
102
El sistema de tratamiento diseñado consta de una unidad de cribado donde se remueven
sólidos gruesos, una unidad de flotación (DAF disperso) encargado de la remoción de grasas,
aceites y SST, y DBO5 y DQO en menor porcentaje de remoción; un Reactor Anaerobio de
flujo Pistón (RAP), donde se presenta la máxima remoción de carga orgánica, un
sedimentador secundario circular, implementado para la remoción de SST y un tratamiento
terciario de filtración compuesto por un filtro de arena que opera con dos unidades en paralelo
y un filtro de carbón activado granular, con el fin de disminuir al máximo la concentración
de DBO5 y DQO para tener un óptimo efluente que pueda ser utilizado para riego. Con la
eficiencia de este conjunto de unidades, la planta cumple con los valores máximos
permisibles de la Resolución 0631 del 2015, y la Resolución 1207 de 2014.
El mantenimiento periódico de la planta, es uno de los aspectos más relevantes respecto a la
eficiencia de la misma, y una de las unidades que más requerimiento de mantenimiento
presenta es la criba, se observó una gran colmatación por sólidos gruesos; las buenas
practicas operacionales de la unidad generan un progreso en la eficiencia de remoción, sobre
todo si se trata de un tratamiento preliminar, por ello es que es necesario llevarlas a cabo en
cada una de las unidades, y más en las de tratamiento preliminar, puesto que integran
procesos físicos para la eliminación de obstrucciones en las tuberías del sistema.
Junto al documento general del proyecto, se entregan los planos de los diseños realizados, el
manual de operación de las unidades a implementar, manual de manejo de lodos extraídos
del sedimentador y el Plan de Contingencias.
103
RECOMENDACIONES
Uno de los principales problemas que se observa en los municipios que poseen sistemas de
tratamiento de aguas residuales, es que no hay un seguimiento y monitoreo continuo por parte
de las entidades competentes, sobre todo si se trata de veredas o asentamientos ajenos al
casco urbano. La falta de existencia de personal capacitado para operar y realizar los
respectivos mantenimientos a los sistemas construidos, genera una problemática sanitaria y
ambiental, al mismo tiempo que reduce la vida útil de la infraestructura, afectando también
el funcionamiento del sistema.
El fortalecimiento de las empresas de servicio públicos o las entidades responsables del
manejo de las aguas residuales a nivel rural, debe considerarse como prioritario, ya que solo
así puede lograrse una eficiente gestión de los recursos.
Es necesario incluir dentro del Plan Maestro de Alcantarillado a los predios de las veredas
del municipio, teniendo en cuenta que la implementación y obras de tratamiento de aguas
residuales no se vean alterados por el crecimiento poblacional, realizando las proyecciones
respectivas y asimismo que los proyectos de saneamiento no se vean interrumpidos por los
cambios en las administraciones municipales. Por ello es necesario estructurar el Plan de
Saneamiento y Manejo de Vertimientos PSMV, donde se prioricen las necesidades sanitarias
y ambientales tanto de veredas, asentamientos y casco urbano de los municipios.
La gestión, manejo y tratamiento de las aguas residuales, es una acción conjunta entre la
entidad responsable y la comunidad. Es necesario generar programas de educación ambiental
de manera que los habitantes tomen conciencia de la importancia que tiene el buen manejo
104
del agua residual y como desde sus viviendas es posible la disminución de carga
contaminante, dando un buen uso a los residuos que se generan.
Es de vital importancia seguir con las instrucciones generadas en el manual de operación,
pues de no ser así, la eficiencia del tratamiento disminuiría a falta del mal uso y
mantenimiento. Se recomienda que la entidad competente del municipio programe dentro de
sus actividades jornadas de limpieza y mantenimiento trimestralmente, y un vaciado total de
la planta una vez al año, dejando una porción de lodo, con el fin de evitar la estabilización
del sistema por perdida de biomasa.
Es responsabilidad de la entidad competente (Empresa de Acueducto y Alcantarillado) llevar
a cabo este mantenimiento, ya que es ella quien posee los medios y conocimientos técnicos
y de maquinaria para llevarlo a cabo.
Al momento de parar el sistema para la implementación de las unidades diseñadas, se
recomienda adoptar una tubería que conecte directamente el afluente de la planta a la laguna
a la que actualmente llega el agua residual, con el fin de evitar que se presenten problemas
sanitarios como olores ofensivos y proliferación de vectores que pueden presentarse por
descargas directas a los terrenos aledaños a la planta.
En caso de realizar alguna modificación adicional a la PTAR que no esté dentro del diseño
actual, es deber de la entidad competente realizar un análisis detallado de las ventajas y
desventajas de estas pueden traer al sistema de tratamiento.
105
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112
ANEXOS
Anexo A. Resultados de la Caracterización de parámetros fisicoquímicos Afluente.
113
114
115
Anexo B.Análisis de DBO5 y DQO en la criba.
116
Anexo C.Análisis de DBO5 y DQO en el RAP.
117
Anexo D.Análisis de DBO5 y DQO en el tanque de igualación.
118
Anexo E. Resultados de la Caracterización de parámetros fisicoquímicos Efluente.
119
120
121
Anexo F. Resultados de la Caracterización de parámetros Microbiológico Afluente.
122
123
Anexo G. Resultados de la Caracterización de parámetros Microbiológico Efluente.
124
125
Anexo H. Resultados de la Actividad Metanogénica del lodo extraído del RAP
126
Anexo I. Memoria de Cálculos
1. Eficiencia de remoción Afluente-Criba
Concentración DBO5 y DQO del Afluente
𝐷𝐵𝑂5 = 504.80 𝑚𝑔𝑂2
𝐿⁄ 𝐷𝑄𝑂 = 1121.86 𝑚𝑔𝑂2
𝐿⁄
Concentración DBO5 y DQO de la Criba
𝐷𝐵𝑂5 = 455.19 𝑚𝑔𝑂2
𝐿⁄ 𝐷𝑄𝑂 = 1300.57 𝑚𝑔𝑂2
𝐿⁄
Conversión de 𝒎𝒈
𝒔⁄ a 𝑲𝒈
𝒅⁄
1 𝑚𝑔
𝑠∗
86400 𝑚𝑔
𝑑∗
1 𝐾𝑔
1000000𝑚𝑔 = 0.0864
𝐾𝑔𝑑⁄
Caudal: 0.6 𝐿𝑠⁄
Carga contaminante del Afluente
𝐷𝐵𝑂5 = 504.80 𝑚𝑔𝑂2
𝐿⁄ ∗ 0.6 𝐿𝑠⁄ ∗ 0.0864
𝐾𝑔𝑑⁄
𝐷𝐵𝑂5 = 26.17 𝐾𝑔𝑂2
𝑑⁄
𝐷𝑄𝑂 = 1121.86 𝑚𝑔𝑂2
𝑙⁄ ∗ 0.6 𝑙𝑠⁄ ∗ 0.0864
𝐾𝑔𝑑⁄
𝐷𝑄𝑂 = 58.16 𝐾𝑔𝑂2
𝑑⁄
Carga contaminante de la criba
𝐷𝐵𝑂5 = 455.19 𝑚𝑔𝑂2
𝐿⁄ ∗ 0.6 𝐿𝑠⁄ ∗ 0.0864
𝐾𝑔𝑑⁄
𝐷𝐵𝑂5 = 23.6 𝐾𝑔𝑂2
𝑑⁄
𝐷𝑄𝑂 = 1300.57 𝑚𝑔𝑂2
𝐿⁄ ∗ 0.6 𝐿𝑠⁄ ∗ 0.0864
𝐾𝑔𝑑⁄
𝐷𝑄𝑂 = 67.42 𝐾𝑔𝑂2
𝑑⁄
127
Eficiencia de remoción Afluente – criba
𝐸 =[𝑆0 − 𝑆]
𝑆0∗ 100
𝐸𝐷𝐵𝑂5=
[26.17𝐾𝑔𝑂2
𝑑⁄ − 23.51𝐾𝑔𝑂2
𝑑⁄ ]
26.16𝐾𝑔𝑂2
𝑑⁄∗ 100
𝐸𝐷𝐵𝑂5= 10.16%
𝐸𝐷𝑄𝑂 = [58.16
𝐾𝑔𝑂2𝑑⁄ − 67.47
𝐾𝑔𝑂2𝑑⁄ ]
58.16𝐾𝑔𝑂2
𝑑⁄∗ 100
𝐸𝐷𝑄𝑂 = −16%
2. Sistema DAF disperso
Área superficial del tanque de flotación:
𝐴𝑠 =𝑄
𝑇𝐷𝑆
𝐴𝑠 =7 𝑚3
ℎ⁄
5 𝑚3
𝑚2 ∗ ℎ⁄
𝐴𝑠 = 1.4 𝑚2
Potencia del soplador
Carga contaminante de SST y Grasas y aceites que ingresan al sistema.
𝑆𝑆𝑇: 300𝑚𝑔
𝐿∗ 1.93
𝐿
𝑠∗ 0.0864
𝑆𝑆𝑇: 50 𝐾𝑔
𝑑í𝑎∗
1 𝑑í𝑎
24 ℎ
128
𝑆𝑆𝑇 = 2.08𝐾𝑔
ℎ
𝐺𝑦𝐴: 156.93𝑚𝑔
𝐿∗ 1.93
𝐿
𝑠∗ 0.0864
𝑆𝑆𝑇: 26.2 𝐾𝑔
𝑑í𝑎∗
1 𝑑í𝑎
24 ℎ
𝑆𝑆𝑇 = 1.09𝐾𝑔
ℎ
Carga contaminante total: 3.17 Kg/h
𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑎𝑖𝑟𝑒 (𝐾𝑔 𝑎𝑖𝑟𝑒
ℎ⁄ ) = [(𝑅𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝐴/𝑆) ∗ 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑎𝑚𝑖𝑛𝑎𝑛𝑡𝑒
24]
𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑎𝑖𝑟𝑒 (𝐾𝑔 𝑎𝑖𝑟𝑒
ℎ⁄ ) = [0.025 ∗ 1.09
24]
𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑎𝑖𝑟𝑒 (𝐾𝑔 𝑎𝑖𝑟𝑒
ℎ⁄ ) = 1.13 ∗ 10−3
𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 =𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑎𝑖𝑟𝑒
𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜
𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 =1.13 ∗ 10−3 𝐾𝑔 𝑎𝑖𝑟𝑒
ℎ⁄
0.35 𝐾𝑔 𝑎𝑖𝑟𝑒
ℎ ∗ 𝐻𝑃⁄
𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 = 0.0033 𝐻𝑃
3. Sedimentador secundario circular
Para el diseño se toma el caudal máximo horario en m3/día
𝑄 = 1.93 𝐿
𝑠∗
86400 𝑠
1 𝑑í𝑎∗
1 𝑚3
1000𝐿
𝑄 = 166.7 𝑚3
𝑑í𝑎
129
Área mayor
𝐴1 =𝑄
𝑇𝐷𝑆1
𝐴1 =166.7 𝑚3
𝑑í𝑎⁄
24 𝑚3
𝑚2 ∗ 𝑑í𝑎⁄
𝐴1 = 6.95 ≈ 7 𝑚2
Diámetro mayor
∅1 = √𝐴1 ∗ 4
𝜋
∅1 = √7 𝑚2 ∗ 4
𝜋
∅1 = 2.98 ≈ 3 𝑚
Área menor
𝐴2 =𝑄
𝑇𝐷𝑆2
𝐴2 =166.7 𝑚3
𝑑í𝑎⁄
32 𝑚3
𝑚2 ∗ 𝑑í𝑎⁄
𝐴2 = 5.2 𝑚2
130
Diámetro menor
∅2 = √𝐴2 ∗ 4
𝜋
∅2 = √5.2 𝑚2 ∗ 4
𝜋
∅2 = 2.5 𝑚
Volumen del sedimentador
𝑉 = 7𝑚2 ∗ 4 𝑚
𝑉 = 28𝑚3
Tiempo de Retención Hidráulico
𝑇𝑅𝐻 =𝑉
𝑄
𝑇𝑅𝐻 =28𝑚3
166.7 𝑚3
𝑑í𝑎⁄
𝑇𝑅𝐻 = 0.16 𝑑í𝑎𝑠 = 4 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠
Cono sedimentador
Altura:
𝑟 =∅2
2
𝑟 =2.5 𝑚
2
131
𝑟 = 1.25 𝑚
𝑇𝑎𝑛 𝜃 =ℎ
𝑟
ℎ = 𝑇𝑎𝑛 𝜃 ∗ 𝑟
ℎ = 𝑇𝑎𝑛 60° ∗ 1.25 𝑚
ℎ = 2.2 𝑚
Volumen del cono
𝑉𝑐 =ℎ
3[𝐴1 + 𝐴2 + √(𝐴1 ∗ 𝐴2)]
𝑉𝑐 =2.2
3[7𝑚2 + 5.2 𝑚2 + √(7𝑚2 ∗ 5.2 𝑚2)]
𝑉𝑐 =2.2
3[7𝑚2 + 5.2 𝑚2 + √(7𝑚2 ∗ 5.2 𝑚2)]
𝑉𝑐 = 13.4 𝑚3
4. Redimensionamiento del RAP
Volumen del RAP
𝑉𝑅𝐴𝑃 = 3.85 𝑚 ∗ 8.4 𝑚 ∗ 2.2 𝑚
𝑉𝑅𝐴𝑃 = 71.15 𝑚3
Volumen del bafle
𝑉𝑏𝑎𝑓𝑙𝑒 = 3.85 𝑚 ∗ 0.2 𝑚 ∗ 1.7 𝑚
𝑉𝑏𝑎𝑓𝑙𝑒 = 1.309 𝑚3
𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 1.309 𝑚3 ∗ 10
𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 13.09 𝑚3
Tiempo de retención Hidráulico
𝑇𝑅𝐻 =𝑆0
𝐿𝑣
132
Donde S0 es la concentración de DBO que ingresa al reactor (kg/m3) y Lv indica la carga
volumétrica (Kg DBO/día*m3)
Carga volumétrica:
𝐶𝑣 = 𝐶𝑚 ∗ 𝑋
Donde Cm es la carga másica y X es la cantidad de SST en el reactor
La carga másica se determina a partir de la siguiente ecuación
𝐶𝑚 = (𝑆0 ∗ 𝑄)/(𝑋 ∗ 𝑉𝑅)
Donde Q es el caudal del afluente (m3/día) y VR es el volumen del reactor (m3)
𝐶𝑚 =(0.353
𝐾𝑔 𝑚3⁄ ∗ 166.7 𝑚3
𝑑í𝑎⁄ )
(69.877 𝐾𝑔
𝑚3⁄ ∗ 71.15𝑚3)
𝐶𝑚 = 0.01183 𝑘𝑔𝐷𝐵𝑂5/𝑑í𝑎 ∗ 𝐾𝑔𝑆𝑆𝑇
𝐶𝑣 = (0.01183 𝑘𝑔𝐷𝐵𝑂5/𝑑í𝑎 ∗ 𝐾𝑔𝑆𝑆𝑇) ∗ 69.877𝐾𝑔/𝑚3
𝐶𝑣 = 0.827 𝑘𝑔/𝑑í𝑎 ∗ 𝑚3
𝑇𝑅𝐻 =0.353
𝐾𝑔𝑚3⁄
0.827 𝐾𝑔/𝑑í𝑎 ∗ 𝑚3
𝑇𝑅𝐻 = 0.43 𝑑í𝑎𝑠 ≈ 10.3 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠
5. Filtro de Arena
Área Superficial
𝐴𝑠 = 𝑄
𝑁 ∗ 𝑉𝑓
Donde Q es el caudal de diseño (m3/h), N es el número de unidades de filtración y Vf es la
velocidad de filtración (m3/m2*h)
133
𝐴𝑠 = 7 𝑚3
ℎ⁄
2 ∗ 120 𝑚3
𝑚2 ∗ ℎ⁄
𝐴𝑠 = 0.7𝑚2
Coeficiente mínimo de costo
𝐾 =(2 ∗ 𝑁)
(𝑁 + 1)
𝐾 =(2 ∗ 2)
(2 + 1)
𝐾 = 1.33
Longitud
𝐿 = (𝐴𝑠 ∗ 𝐾)1/2
𝐿 = (0.7 𝑚2 ∗ 1.33)1/2
𝐿 = 0.97 ≈ 1 𝑚
Ancho
𝑏 = (𝐴𝑠
𝐾)
1/2
𝑏 = (0.7 𝑚2
1.33)
1/2
𝑏 = 0.73 𝑚
6. Filtro de carbón Activado
Área Transversal
𝐴𝑇 =𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 ℎ𝑖𝑑𝑟á𝑢𝑙𝑖𝑐𝑎
𝑄
134
𝐴𝑇 =400 𝑚
𝑑í𝑎⁄
166.7 𝑚3
𝑑í𝑎⁄
𝐴𝑇 = 2.4 𝑚2
Diámetro
𝐷 = √4𝐴
𝜋
𝐷 = √4 ∗ 2.4𝑚2
𝜋
𝐷 = 1.75 𝑚
Volumen del lecho
Asumiendo una altura del lecho de 70 cm se determina el volumen del lecho a partir de la
siguiente ecuación
𝐻 =4 ∗ 𝑉
𝜋 ∗ 𝐷2
Despejando V
𝑉 =𝐻 ∗ 𝜋 ∗ 𝐷2
4
𝑉 =0.7 𝑚 ∗ 𝜋 ∗ (1.75𝑚)2
4
𝑉 = 1.68 𝑚3
Cantidad de carbón activado requerido
𝑚 = 𝜌 ∗ 𝑉
Se toma una densidad de carbón de 0.3 Kg/m3
𝑚 = 0.3𝐾𝑔
𝑚3⁄ ∗ 1.68𝑚3
𝑚 = 0.5𝐾𝑔
135
Tiempo de contacto con el lecho vacío
𝑇𝑐 =𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑙𝑒𝑐ℎ𝑜
𝑄
𝑇𝑐 =1.68 𝑚3
0.116 𝑚3
𝑚𝑖𝑛⁄
𝑇𝑐 = 14.4 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠
136
Anexo J. Manual de Operación y Mantenimiento de la PTAR.
MANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO
OBJETIVOS
Describir el funcionamiento de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales
(PTAR), de la vereda de Pueblo Viejo de Facatativá, con el fin de generar buenas
prácticas de operación y mantenimiento.
Establecer los procedimientos y periodos de mantenimiento necesarios para cada una
de las unidades que integran la PTAR, para que la planta pueda cumplir a cabalidad
con su funcionamiento.
137
DISEÑO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
El sistema de tratamiento de aguas residuales de la vereda de Pueblo Viejo – Facatativá, está
conformado por una criba cuya inclinación es de 30° y unos barrotes con separación de 0.05
m para la retención de sólidos gruesos; el efluente es transportando por una tubería interna
de 6” a un Sistema de Flotación por aire disperso (DAF disperso), donde se logra el 80% de
remoción de Grasas y aceites y el 60% de remoción de SST. El DAF funciona con un soplador
que airea el agua en el tanque de flotación, trabajando a una potencia de 0.0033 HP. La
adición de coagulante y floculante que debe aplicarse para completar el proceso se determina
a partir de un ensayo de jarras a escala laboratorio. El efluente del DAF ingresa a un Reactor
Anaerobio de Flujo Pistón (RAP) ocupando un volumen de 71.15 m3, el cual cuenta con un
soporte fijo para biomasa llamado comúnmente rosetón para filtro percolador. Cumpliendo
con un tiempo de retención hidráulico de 10.3 horas, el flujo pasa a un sedimentador
secundario circular, cuyo fin es remover la cantidad de SST que aún está en el agua residual.
El subproducto generado en esta unidad es el lodo que debe ser extraído periódicamente para
mantener una buena operación del sistema, al igual que los lodos generados por el DAF y
por el RAP. El efluente que sale del sedimentador pasa por un sistema de filtración (filtros
de arena y carbón activado) en donde se realiza una alta remoción de carga orgánica, dejando
el efluente listo para ser vertido a una laguna que se encuentra a 300 m de la planta, donde
posteriormente es utilizada para regar 2 hectáreas de pastizales Kikuyo.
138
Características de Diseño de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales – Pueblo
Viejo Facatativá.
Características Unidad Medida
Criba
Caudal actual L/s 0,6
Caudal actual m3/d 51,84
Área útil del canal m2 1,08
Número de barrotes - 30
e m 2
Espacio entre los barrotes m 0,05
Ancho de los barrotes m 0,015
Inclinación Grados 30
Sistema de Flotación por aire disperso
Caudal de diseño L/s 1.93
Caudal de diseño m3/d 166.7
Volumen del tanque de flotación m3 20
Tiempo de Retención Hidráulico min 30
Relación A/S - 0.025
Potencia del soplador HP 0.0033
Reactor Anaerobio de Flujo Pistón (RAP)
Caudal de diseño L/s 1.93
Caudal actual m3/d 166.7
Área m2 18,48
Ancho m 2,2
Longitud m 8,4
Profundidad m 3.85
Volumen m3 71.15
Tiempo de Retención Hidráulico h 10.3
Sedimentador secundario circular
Caudal de Diseño L/s 1,93
Caudal de Diseño m3/d 101,95
Área Mayor m2 7
Diámetro mayor m 3
Área menor m2 5.2
Diámetro menor m 2.5
Profundidad m 4
Volumen m3 28
Tiempo de retención hidráulico h 4
139
Características Unidad Medida
Filtro de Arena
Caudal de Diseño L/s 1.93
Caudal de Diseño m3/d 166.7
Área superficial m2 23
Ancho m 4.1
Longitud m 5.5
Profundidad m 3.5
Volumen m3 79
Filtro de carbón activado
Caudal de Diseño L/s 1.93
Caudal de Diseño m3/d 166.7
Área transversal m2 2.4
Diámetro m 1.75
Altura del lecho cm 70
Profundidad m 3.5
Tiempo de retención hidráulico m3 30
Fuente: Autores
ACTIVIDADES DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO
Actividades de Operación y Mantenimiento para la PTAR de pueblo Viejo -
Facatativá.
ACTIVIDAD FRECUENCIA INSTRUCTIVO
Aforo de caudal. Anual (PTAR PV-1)
Mantenimiento de la Criba. Mensual (PTAR PV-2)
Mantenimiento del DAF Semestral (PTAR PV-3)
Extracción de lodos semestral (PTAR PV-4)
Mantenimiento de los filtros Anual (PTAR PV-5)
Mantenimiento de Tuberías. Anual (PTAR PV-6)
Fuente: Autores
Seguridad y Prevención
En el desarrollo de las actividades de operación y mantenimiento se debe de tener en cuenta
ciertos riesgos que pueden afectar la integridad del personal, por lo cual debe ser importante
140
la capacitación del mismo, para evitar accidentes en el mantenimiento de la planta de
tratamiento de aguas residuales pueblo viejo – Facatativá.
Los riesgos que se pueden presentar en la PTAR al no contar con los elementos de protección
adecuados para el personal, se desarrollan exposición de agentes biológicos como afecciones
gastrointestinales, principalmente por contacto de las manos con la boca (por ejemplo, al
fumar o ingerir alimentos), daños en la piel como resultado de mordeduras de animales u
otras lesiones.
Equipo de protección.
Fuente: (Romero & Rodriguez, 2000)
El equipo de protección está compuesto por:
1. Cofia – Casco de protección
2. Tapabocas
3. Guantes de goma
4. Overol
5. Botas de caucho
141
MANUALES DE OPERACIÓN
AFORO DE CAUDAL (PTAR PV-1)
OBJETIVO
Establecer el caudal de la planta por medio del método volumétrico, con el fin de mantener
un control en la capacidad y eficiencia de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales.
RESPONSABLES: Operarios asignados por la empresa prestadora del servicio de
acueducto y alcantarillado de Facatativá.
PROCEDIMIENTO
Se determina el caudal tanto del afluente como del efluente, para determinar si existe alguna
fuga o desbalance en el flujo del agua, al igual para controlar la capacidad de la estructura.
- Se debe llenar un balde de 10 L, contabilizando el tiempo por medio de un cronometro
tomando por lo menos unas diez muestras cada hora.
- Anotar el tiempo que demora en llenar el balde en los formatos.
- Dividir el volumen (10L), en el tiempo.
- Promediar los valores obtenidos en el mismo periodo, es decir lo que pertenecen a la
hora.
- Luego promediar los valores obtenidos, en todo el periodo que se recolectaron.
Se debe realizar aforo de 24 h, en días hábiles como festivos, con el fin de determinar la
variación.
142
FLUJOGRAMA
INICIO
Llenar un balde de
10L, contabilizando el
tiempo
Obtener el caudal
dividiendo el volumen
(L) por el tiempo.
Realizar el
procedimiento por 10
veces en cada hora.
Promediar los valores
de los caudales
obtenidos.
Registrar el valor del
caudal (Q).
FIN
143
MANTENIMIENTO DE LA CRIBA (PTAR PV-2)
OBJETIVO
Establecer el procedimiento pertinente con el fin de eliminar los sólidos gruesos, que
obstruyen el espacio de los barrotes y genera colmatación en la unidad.
RESPONSABLES: Operarios asignados por la empresa prestadora del servicio de
acueducto y alcantarillado de Facatativá.
PROCEDIMIENTO
Evitar riesgos de caída de material o elementos personales a la unidad, al igual es necesario
la implementación de una hidrolavadora para poder asear los barrotes de la rejilla.
- Levantar la tapa de acceso.
- Retirar los sólidos gruesos que se encuentran flotando, por medio de una malla.
- Quitar el pasador de las rejillas para poderlas levantar y retirar los sólidos atrapados.
- Lavar las rejillas con la hidrolavadora.
144
FLUJOGRAMA
INICIO
Levantar la tapa de
acceso.
Retirar los sólidos
flotantes por medio de
una malla.
Levantar las rejillas y
retirar los sólidos
atrapados entre los
barrotes,
Lavar la rejilla con la
hidrolavadora.
FIN
145
MANTENIMIENTO DEL DAF (PTAR PV-3)
OBJETIVO
Establecer el procedimiento para el mantenimiento del sistema de flotación por Aire
Disperso que hace parte del sistema.
RESPONSABLES: Operarios asignados por la empresa prestadora del servicio de
acueducto y alcantarillado de Facatativá.
PROCEDIMIENTO
- Retirar la nata que generan las grasas que trae el efluente.
- Depositar las natas en un balde, con el fin de medir su volumen.
- Depositar los desechos en una caneca plástica perforada en el fondo para que escurra
y sean recogidas para ser disponerlas en un lugar adecuado.
- Medir la altura de los lodos, con una vara de 2 m la cual tendrá una toalla, tela o
estopa clara enrollada se introduce en la unidad hasta que toque fondo, sacar y
observar la mancha negra.
- Si la mancha sobrepasa los 0,50 m, se debe hacer la extracción de lodos y lavado de
la unidad por medio de un vactor.
- Inspeccionar el funcionamiento del soplador.
146
FLUJOGRAMA
INICIO
Retirar la nata, tomando
las precauciones
necesarias.
Depositar los desechos
en un balde para medir
su volumen.
Medir la cantidad de
lodos de la unidad con
una vara de 2 m.
FIN
El lodo se
encuentra a
una altura de
0,50m
.extraerlos.
Extraer
NO
SI
147
EXTRACCIÓN DE LODOS DEL REACTOR ANAEROBIO DE FLUJO PISTÓN
(RAP) (PTAR PV-4).
OBJETIVO
Establecer el procedimiento para la extracción de lodos y mantenimiento del Reactor
Anaerobio de Flujo Pistón.
RESPONSABLES: Operarios asignados por la empresa prestadora del servicio de
acueducto y alcantarillado de Facatativá.
PROCEDIMIENTO
- Retirar el medio filtrante.
- Medir el nivel del lodo y dejar un ¼ del mismo como inoculo con el fin de restablecer
la actividad microbiana.
- Extraer el lodo y disponerlo pertinentemente.
- Lavar por medio de hidrolavadora el material filtrante.
148
FLUJOGRAMA
INICIO
Retirar el medio
filtrante y lavarlo.
Medir la cantidad de
lodos de la unidad con
una vara de 2 m.
FIN
El lodo se
encuentra a
una altura de
0,30m
.extraerlos.
Extraer
NO
149
EXTRACCIÓN DE LODOS DEL SEDIMENTADOR CIRCULAR SECUNDARIO.
(PTAR PV-5).
OBJETIVO
Establecer el procedimiento para la extracción de lodos y mantenimiento del sedimentador
Circular secundario.
RESPONSABLES: Operarios asignados por la empresa prestadora del servicio de
acueducto y alcantarillado de Facatativá.
PROCEDIMIENTO
- Evacuar los lodos del sedimentador circular secundario.
- Desocupar y lavar el sedimentador.
- Desprender el material adherido a las paredes de la unidad.
150
FLUJOGRAMA
INICIO
Evacuar los lodos del
sedimentador circular
secundario.
Desocupar y lavar el
sedimentador
Desprender el material
adherido a las paredes
de la unidad.
FIN
151
MANTENIMIENTO DE LOS FILTROS (PTAR PV-5).
OBJETIVO
Establecer el procedimiento para realizar el mantenimiento de los filtros de arena y carbón
activado de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de Pueblo Viejo - Facatativá.
RESPONSABLES: Operarios asignados por la empresa prestadora del servicio de
acueducto y alcantarillado de Facatativá
PROCEDIMIENTO
- Limpiar el material adherido al fondo y paredes de cámaras con un cepillo de cerdas
sintéticas.
- Cerrar la salida del agua filtrada.
- Abrir las compuertas laterales de limpieza
- Revolver la superficie del lecho filtrante utilizando una pala metálica
- Revisar los drenajes del filtro siguiendo recomendaciones de lavado semanal
- La arena debe lavarse tan pronto como se extrae del filtro porque tiene materia
orgánica adherida y ese material al descomponerse produce sustancias con olores
muy difíciles de remover.
152
INICIO
Limpiar el material en
el fondo con un cepillo
de cerdas sintéticas
Revolver la superficie del
lecho filtrante utilizando
una pala metálica
Revisar los drenajes del
filtro siguiendo
recomendaciones de
lavado semanal
FIN
Lavar la arena del filtro
153
MANTENIMIENTO DE TUBERÍAS (PTAR PV-6).
OBJETIVO
Establecer el procedimiento para realizar el mantenimiento de tuberías de la Planta de
Tratamiento de Aguas Residuales de Pueblo Viejo - Facatativá.
RESPONSABLES: Operarios asignados por la empresa prestadora del servicio de
acueducto y alcantarillado de Facatativá.
PROCEDIMIENTO
- Remover con una varilla, la suciedad que se encuentre adherida a estas.
- Agregar agua a presión hasta que la tubería este limpia.
- FLUJOGRAMA
INICIO
Remover con una
varilla, la suciedad que
se encuentre adherida a
estas.
Agregar agua a presión
hasta que la tubería
este limpia.
FIN
154
Anexo K. Plan de Contingencia PTAR Pueblo Viejo -Facatativá.
PLAN DE CONTINGENCIA PTAR PUEBLO VIEJO- FACATATIVÁ
Este documento describe los criterios generales que deben ir reunidos en el Plan de
Contingencia para la Planta de Tratamiento de Agua Residual (PTAR) de la vereda Pueblo
Viejo ubicada en el Municipio de Facatativá.
El Plan de Emergencia y Contingencias es el instrumento principal que define las políticas,
los sistemas de organización y los procedimientos generales aplicables para enfrentar de
manera oportuna, eficiente y eficaz las situaciones de calamidad, desastre o emergencia, en
sus distintas fases, con el fin de mitigar o reducir los efectos negativos o lesivos de las
situaciones que se presenten en la organización, definido en el Decreto 332 del 2004, artículo
7º. Planes de emergencia.
OBJETIVOS
General:
Generar un plan de prevención, mitigación y control a posibles eventos de emergencia
generados en la construcción y operación de la PTAR de Pueblo Viejo.
Específicos:
Determinar el grado de riesgo al que se expone la comunidad, a través de la
identificación de amenazas originadas por la operación de la PTAR, con la finalidad
de definir mecanismos de prevención y control y en caso de emergencia, activar los
mecanismos del plan.
Identificar las instituciones presentes en el área que puedan ofrecer sus servicios de
apoyo logístico para ser vinculadas al Plan de Contingencias.
155
Diseñar e implementar estrategias de respuesta ante cualquier amenaza, riesgo y
emergencia que pueda ocurrir.
ALCANCE
El Plan de Contingencia está orientado a la ejecución de las acciones preventivas y de control
de emergencias ante la eventualidad de un suceso y debe contemplar medidas de carácter
preventivo, estructural y curativo.
COBERTURA
Se refiere a la cobertura de tipo geográfico, donde se identifica el área de influencia directa
y cobertura social donde incluye a la preparación de la comunidad y de trabajadores que
participen en la construcción de la PTAR y la operación de la misma.
MARCO CONCEPTUAL
Amenaza: Cuando un fenómeno natural, o uno producido por la acción humana, se presenta
en una zona habitada que es débil o vulnerable frente a ese fenómeno, se afirma que se genera
una amenaza. Se habla de amenaza cuando un fenómeno natural o no, se presenta con
suficiente fuerza para que pueda causar pérdida de vidas humanas o generar daños a los
bienes materiales, la infraestructura, los cultivos, el ganado, los acueductos, las redes
eléctricas o de telecomunicaciones.
La amenaza es un peligro latente de que estos daños se puedan producir.
La amenaza es un factor de riesgo externo a la persona, a los bienes o a la infraestructura.
(UNGRD, 2013)
156
Factores de Riesgo: Son tres los principales factores que, de manera individual y conjunta,
impulsan el riesgo de desastres y contribuyen a las catástrofes, sobre todo en las comunidades
más pobres:
a. Desarrollo urbano no planificado: El portal hacia la pobreza y la marginación: Las
personas pobres que viven en asentamientos urbanos informales se ven afectadas por
mayores niveles de riesgo cotidiano. (UNISDR, 2009)
b. Medios de vida vulnerables: catalizador de pobreza y riesgo de desastres en las zonas
rurales: Los medios de vida rurales que dependen de la agricultura y otros recursos naturales
son vulnerables incluso ante pequeñas variaciones meteorológicas y por tanto especialmente
sensibles al cambio climático, lo que puede llevar a una productividad agraria aún más baja;
unos vectores de enfermedades más generalizados podrían disminuir aún más la resiliencia.
Como aspecto muchas veces ineludible de la vida rural se encuentran unas infraestructuras
inadecuadas que pueden ser (entre otras) viviendas, escuelas y demás edificios públicos.
(UNISDR, 2009)
c. Declive de los ecosistemas: ya están apareciendo realidades incómodas: Los ecosistemas
y los servicios que aportan –entre otros, energía, agua y fibra– son la esencia misma de la
vida, y por ello su conservación resulta imprescindible para la supervivencia del planeta. Sin
embargo, y dado que los ecosistemas contribuyen muchos servicios a un mismo tiempo, un
aumento en el suministro de uno de ellos, como la producción de alimentos, puede llevar a
una disminución de otros, como la mitigación de las inundaciones. (UNISDR, 2009)
Factores de la vulnerabilidad: Es un conjunto de factores que permite a las localidades
identificar ya sea la mayor o menor probabilidad de quedar expuesto ante un desastre estos
157
conjuntos de elemento observable pueden ser diversos sin embargo todos ellos tienen una
estrecha relación o vinculo es decir que no se presenta de manera aislada. Los factores de la
vulnerabilidad más destacados son:
Riesgo: El riesgo es la probabilidad de que una amenaza se convierta en un desastre. La
vulnerabilidad o las amenazas, por separado, no representan un peligro. Pero si se juntan, se
convierten en un riesgo, o sea, en la probabilidad de que ocurra un desastre.
También se puede definir como las posibles pérdidas que ocasionaría un desastre en términos
de vidas, las condiciones de salud, los medios de sustento, los bienes y los servicios, y que
podrían ocurrir en una comunidad o sociedad particular en un período específico de tiempo
en el futuro. (Naciones Unidas, 2009).
Vulnerabilidad física: La vulnerabilidad puede variar dependiendo de la amenaza a la que
están expuestos los bienes, por ejemplo, una casa construida sin condiciones de sismo
resistencia en una zona donde ocurren frecuentes sismos es vulnerable, en cambio una casa
hecha de madera puede ser menos vulnerable a los sismos, pero más vulnerable frente a un
incendio.
Vulnerabilidad económica: Cuando las condiciones de pobreza, bajos recursos económicos
o uso inadecuado de los mismos, nos impiden cambiar de sitio de vivienda a pesar de que
esté en zonas de amenaza; cuando la falta de empleo no nos permite dar la atención médica
adecuada a nuestros hijos, somos vulnerables, por ejemplo, a una epidemia de cólera.
Vulnerabilidad ambiental: Cuando nos exponemos a la contaminación del agua, a la baja
disponibilidad de fuentes de agua potable, a que disminuyan los nacimientos de agua por la
158
explotación indiscriminada de los bosques, cuando no atendemos al mantenimiento adecuado
de los vehículos y su motor contamina el aire.
Vulnerabilidad social: Cuando la comunidad no se organiza para conseguir su desarrollo,
cuando es incapaz de generar alternativas para cambiar o mejorar la calidad y nivel de
educación, cuando hay un bajo nivel de atención de las necesidades básicas, cuando hay
pobres niveles de empoderamiento de las organizaciones sociales, cuando los líderes sociales
solo atienden a sus intereses particulares, cuando se presentan situaciones de pobreza, cuando
se acepta la exclusión de algunos miembros de la comunidad por cualquier causa.
La vulnerabilidad varía dependiendo de la amenaza a la que están expuestos la población y
sus bienes. (UNGRD, 2013)
Gestión del Riesgo: No solo nos permite prevenir desastres, también nos ayuda a practicar
lo que se conoce como desarrollo sostenible. El desarrollo es sostenible cuando la gente
puede vivir bien, con salud y felicidad, sin dañar el ambiente o a otras personas a largo plazo.
Por ejemplo, se puede ganar la vida por un tiempo cortando árboles y vendiendo la madera,
pero si no se siembran más árboles de los que se corta, pronto ya no habrá árboles y el sustento
se habrá acabado. Entonces no es sostenible. (Naciones Unidas, 2009)
MARCO LEGAL.
Marco Legislativo
Norma Expedido por Relación
Constitución
Política de
Colombia
1991
Presidencia de
Colombia
cuando sobrevengan hechos distintos de los previstos
en los artículos 212 y 213 que perturben o amenacen
perturbar en forma grave e inminente el orden
económico, social y ecológico del país, o que
constituyan grave calamidad pública, podrá el
Presidente, con la firma de todos los ministros,
declarar el Estado de Emergencia por períodos hasta
159
Norma Expedido por Relación
de treinta días en cada caso, que sumados no podrán
exceder de noventa días en el año calendario.
Resolución
3459 de
1994
Secretaría de
Educación
Distrital
consciente de que el sector educación no está exento
de las diferentes amenazas a las que está expuesta la
ciudad, insta la necesidad de una campaña de
concientización, educación y motivación para la
consolidación del tema en el sector a partir del
conocimiento del entorno geográfico, cultural,
ambiental y económico desde una perspectiva de los
riesgos.
Decreto
2378 de
1997
El presidente
de la
República de
Colombia
Por el cual se reglamenta el artículo 35 de la Ley 344
de 1996, el artículo 7o del Decreto Extraordinario
1547 de 1984 y se regula parcialmente la organización
y funcionamiento del Fondo Nacional de Calamidades
y de su Junta Consultora en materia presupuestal.
Decreto
4147 de
2011
El presidente
de la
República de
Colombia
Por el cual se crea la Unidad Nacional para la Gestión
del Riesgo de Desastres, se establece su objeto y
estructura
Ley 1523 de
2012
El congreso de
Colombia
por la cual se adopta la política nacional de gestión del
riesgo de desastres y se establece el Sistema Nacional
de Gestión del Riesgo de Desastres.
Ley 919 de
1989
El presidente
de la
República de
Colombia
Se organiza el Sistema Nacional para la Prevención y
Atención de Desastres, el cual está constituido por el
conjunto de entidades públicas y privadas que realizan
planes, programas, proyectos y acciones específicas
en materia de Prevención y Atención de Emergencias
ANÁLSISIS DEL RIESGO
Identificación de amenazas
Para poder identificar las amenazas, se tiene en cuenta el origen y el tipo de esta, la
frecuencia, intensidad y cobertura por cada evento, con el fin de calificar cuantitativamente,
teniendo en cuenta que el valor máximo que se puede obtener sumando los tres aspectos es
de 10.
Criterios para la clasificación de amenazas
Aspecto Clasificación Calificación
Frecuencia PP Poco probable 1
P Probable 2
160
MP Muy Probable 3
Intensidad B Baja 1
M Media 2
A Alta 3
MA Muy Alta 4
Cobertura P Poca 1
M Media 2
A Alta 3
Fuente: Autores
La tabla, muestra las amenazas a las que se expone la comunidad de la vereda Pueblo Viejo,
teniendo en cuenta diferentes tipos de origen que esta puede presentar.
Identificación y análisis de amenazas
Origen de la
Amenaza Tipo
Relación con
otros eventos
Frecuenc
ia Intensidad
Magnitud o
Cobertura Total
PP P M
P B M A
M
A P M A
Natural
Sismo Daño
estructural 2 4 3 9
Inundación
Desbordamient
o de canales,
daño estructural
3 3 3 9
Tormentas
eléctricas
Inundaciones,
vientos fuertes;
posible daño
estructural
2 2 2 6
Biológico Plagas y
Epidemias
Infecciones,
Intoxicación 2 3 3 8
Social Delincuencia
Común
Robos, atracos,
drogadicción 3 2 2 7
Tecnológica
Explosión Pérdida de
materiales y
daños
estructurales
1 1 2 4
Incendio
Estructural 2 2 3 7
Fuente: Autores
Teniendo en cuenta la información obtenida anteriormente, se clasifican las diferentes
situaciones de amenaza teniendo en cuenta los rangos al sumar los aspectos valuados:
161
Amenaza baja en un rango de 1 a 3, amenaza media en un rango de 4 a 7 y amenaza alta en
un rango de 8 a 10.
Análisis
Para el análisis de riesgo, se tienen en cuenta las dos amenazas que se consideran altas que
son sismos e inundaciones.
La sismicidad probablemente es la más importante de las amenazas relevantes, ya que las
vibraciones sísmicas hacen que las estructuras puedan sufrir daños que ocasionen desde
pequeñas grietas hasta la destrucción total o parcial de las estructuras, lo que depende de la
configuración, diseño estructural y magnitud del sismo.
Dentro de la clasificación de las zonas de amenaza sísmica, se encuentra la zona de amenaza
sísmica intermedia, donde se concentra la mayor población del país, cerca del 47%. El
municipio de Facatativá se encuentra en esa zona, al igual que Bogotá, Medellín, Montería y
Tunja entre otras. (SENA, 2016).
Esta zona está definida para regiones donde existe la probabilidad de alcanzar valores de
aceleración pico efectiva mayores de 0.10g y menores o iguales de 0.20g. (Garzón, 2011).
Debido a esto, se trata de un nivel de amenaza medio.
En cuanto a probabilidades de inundación, en la comunidad se han presentado varias
inundaciones causadas por el desnivel de la carretera principal de la vereda y el mal sistema
de alcantarillado que se presenta. Antes de las modificaciones realizadas en la PTAR, se
presentaban inundaciones producto del rebose de las unidades, lo que generaba un problema
ambiental y sanitario en la comunidad, ocasionando la proliferación de plagas que afectaban
162
la salud de los habitantes. Actualmente, las inundaciones son ocasionadas cuando se
presentan fuertes tormentas.
PLAN DE EMERGENCIAS
Estructura
Comité para la Atención de Emergencias
El Comité para la Atención de Emergencias deberá tener un coordinador que garantice la
efectividad de su acción con libertad organizacional para decidir e implementar acciones. El
comité se conformará tanto en construcción como en operación y será encargado de formular
políticas que abarquen en su totalidad la implementación de la atención de emergencias de la
PTAR. Dado que se estima un tiempo corto de construcción de las modificaciones que se
realicen a la planta, el comité será conformado por personas de la comunidad, en donde se
entrenen para:
Identificar las condiciones de riesgo que puedan generar emergencia
Desarrollar acciones de prevención de las mismas.
Preparar la forma de cómo se deberá actuar en caso de emergencia, donde se definan
rutas de evacuación y medidas para mitigar los efectos de emergencia.
Las funciones del comité son:
Antes de la emergencia
Garantizar el cumplimiento de los procedimientos de atención de la contingencia.
Permanecer informado sobre el inventario de recursos técnicos, humanos y materiales
disponibles para la aplicación del plan.
163
Conocer todas las instalaciones tanto de la planta como de la vereda identificando
áreas vulnerables.
Durante la Emergencia
Enterarse de todo lo relacionado con la emergencia.
Apoye al coordinador encargado de atender la emergencia.
Después de la emergencia
Evaluar los procedimientos desarrollados en la fase de atención de emergencia,
analizar debilidades y realizar correctivos.
Investigar causas de la emergencia e implementar controles para evitar que ocurra
una emergencia similar.
Brigadas de Evacuación
Las funciones de la brigada de emergencia son:
Antes de la Emergencia
Analizar el área para identificar factores de riesgo que pueden desencadenar una
emergencia y dar sugerencias oportunas sobre controles que se pueden implementar.
Supervisar que las rutas de evacuación se encuentren en buen estado.
Capacitarse sobre sus funciones y sobre las áreas más vulnerables
Durante la emergencia:
Comunicarse con el coordinador de la emergencia sobre la necesidad de evacuar el
área.
164
Dirigir a las personas al punto de encuentro.
Evacuar a las personas para dirigirlas al punto de encuentro.
Realice un conteo de la comunidad y tranquilizar a las personas en el punto de
encuentro hasta nueva orden.
Avisar al personal médico para atender lesionados.
Después de la Emergencia
Ordenar el retorno a las instalaciones de la planta en caso de presentarse emergencia
en la construcción o mantenimiento o a las casas de cada familia que conformar a
comunidad afectada.
Aportar investigación de las causas de la emergencia.
Apoyos Externos
En este ítem, se tienen en cuenta las entidades públicas disponibles a prestar auxilio en caso
de presentarse un evento adverso. Para evaluar la posibilidad de apoyo externo, se tiene en
cuenta la distancia que hay de la entidad a la institución y así mismo cuál sería la respuesta
de la entidad en diferentes situaciones de emergencia.
La siguiente tabla, muestra los apoyos externos con los que cuenta la comunidad en caso que
se presente una emergencia.
Apoyos externos
Tipo De
Apoyo
Existe Distancia Observaciones
Si No Cerca Lejos
Bomberos x x
La estación de Bomberos se encuentra en el
casco urbano del municipio. La vereda se
encuentra aproximadamente a 20 minutos de su
ubicación.
Policía x x Hay un CAI ubicado en la entrada de la vereda.
165
Hospitales x x El hospital San Rafael, se encuentra ubicado a 30
minutos aproximadamente de la vereda.
Defensa
Civil x x
La defensa civil de Facatativá se encuentra
ubicada cerca a la estación de bomberos del
municipio.
Cruz Roja x x
La Cruz Roja de Facatativá, se encuentra en el
centro del casco urbano del municipio,
aproximadamente a 20 minutos caminando
desde el conjunto residencial.
Fuente: Autores
PLAN DE RESPUESTA
El concepto fundamental en el cual se basa el diseño del plan, es el de concientizar y educar
tanto a la comunidad como a los trabajadores que se presenten durante la construcción de las
unidades propuestas en la PTAR, con la finalidad de informarlos sobre los posibles riesgos
que se pueden generar, y de ofrecerles algunas medidas preventivas que se pueden poner en
práctica. Con base al análisis de amenazas de riesgos, se plantea un plan preventivo de la
PTAR presentando sus acciones preventivas para los riesgos identificados.
Atención de Incendios
Para la prevención de incendios se recomienda controlar: Las fricciones mecánicas,
materiales extraños, fumar en lugares en los cuáles se almacenan sustancias
inflamables y derrames de combustible.
Realizar un mantenimiento periódico y programado de todo el sistema de manera que
no se vea afectada la salud e integridad física de las personas.
Instruir a la comunidad mediante programas de capacitación y simulación sobre la
forma de combatir incendios de acuerdo con la clase de fuegos que se puedan
presentar.
Instalar un extintor cerca a las instalaciones de la PTAR e instruir a un grupo de la
comunidad sobre el manejo de equipos contra incendios. Los extintores se instalarán
166
en lugares de mayor riesgo o peligro y en sitios que se encuentren libres de todo
obstáculo que permita actuar rápidamente y sin dificultad.
Identificar el extintor que se debe utilizar según el tipo y origen del fuego.
Atención a sismos o inundaciones
Este plan de contingencia, tiene su mecanismo de activación en el momento en que ocurre
un sismo o inundación.
Es importante la realización de simulacros en la comunidad sobre los procedimientos y
acciones por realizar ante la manifestación de uno de estos eventos. En principio se deben
tener en cuenta las siguientes medidas:
Conservar la calma.
Evite gritar.
Busque el sitio más seguro si se encuentra en la casa; aléjese de objetos que puedan
caer encima como vidrios, armarios altos, bibliotecas y adornos.
Retírese de las orillas o quebradas si se encuentra fuera de la casa y busque sitios
altos.
• Conserve la calma, intente sofocar el fuego, si está entrenado para hacerlo.
• Utilice el extintor si sabe cómo o pida ayuda de alguien que conozca su manejo.
• Ante el humo cúbrase la nariz y boca con tela ojalá húmeda y salga agachado, pues
el humo tiende a subir.
• Finalizado el sismo, reúnase con toda la comunidad en un sitio establecido como
punto de encuentro. Auxilie personas heridas buscando personal de primeros auxilios.
167
• Desconecte artículos eléctricos como computadoras.
• Si se encuentra en la planta, suspenda cualquier tipo de trabajo y busque un lugar
seguro.
SIMULACRO DE EVACUACIÓN
Las emergencias pueden ocurrir en cualquier momento y en todo lugar. Para controlar los
daños ocurridos por un desastre, existe el Plan de Emergencia. La evacuación es fundamental
en el plan de emergencia, ya que si no se realiza en forma correcta cualquier situación de
riesgo puede ser fatal, aumentando lesionados y muertos.
Un simulacro de evacuación permite evaluar los procedimientos, herramientas, habilidades,
destrezas, capacidades individuales e institucionales. Se ejecuta en un tiempo actual y cada
uno de los participantes asume tareas que usualmente realiza en su trabajo cotidiano. (OMS,
2010)
Dentro de los objetivos de un simulacro están probar la efectividad de planes, protocolos y
procedimientos operacionales de respuesta en emergencias y evaluar las respuestas generales
de la población frente a la atención de emergencia.
Puede solicitarse la participación de los Bomberos, Cruz Roja, Policía u otras instituciones
que puedan ayudar a este tipo de ejercicios, sin embargo, lo ideal es que esta actividad simule
que se debe realizar en caso de emergencia, en donde no se tendrá el apoyo de bomberos ni
entidades competentes en el momento de ocurrir una emergencia, ya que el acompañamiento
de estas entidades es posterior al desastre.
168
¿Quiénes participan?
Toda comunidad
Comité central de emergencias, encargado de la logística del simulacro.
Cuerpos de seguridad y rescate, en caso de estar conformados.
Observadores ajenos a la comunidad y puedan ser invitados.
¿Cómo se prepara un simulacro de evacuación?
Previo a la planificación del simulacro, el equipo de trabajo debe garantizar que existan
condiciones tales como: (OMS, 2010)
Una estructura organizativa de emergencias conformada por brigadas.
Identificación de elementos que se quieren evaluar mediante el ejercicio del simulacro
como tiempo y rutas de evacuación y actitudes de la población.
Un escenario de riesgos que considere amenazas, vulnerabilidades y capacidades.
Sitio con condiciones físico-ambientales adecuadas para recrear las situaciones de
emergencia como mínimo riesgo para los participantes.
Soporte logístico.
Evaluación del simulacro
Se realizará mediante la observación y el seguimiento de todo el proceso de ejecución, y se
anotará en un formato especial. Al finalizar, los miembros de las brigadas deben reunirse
para analizar los aciertos y fallas, con apoyo de los resultados de los evaluadores. La
evaluación se realizará confrontando la respuesta esperada con respecto a la obtenida y se
concluirán las acciones de la brigada y la de los ocupantes.
169
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
El desarrollo del Plan de Contingencias permite identificar las principales amenazas a las que
se expone la comunidad de la Vereda Pueblo Viejo, y así mismo el nivel de riesgo que se
presenta. Si la comunidad es muy vulnerable, mayor será su exposición al riesgo.
En base a lo anterior, se identifica un nivel de riesgo medio general, pero un nivel de riesgo
mayor para la amenaza de inundación.
Además de identificar el riesgo que hay frente a una amenaza, el plan de emergencias permite
realizar un estudio detallado de la necesidad que tiene la comunidad de la vereda de saber
reaccionar ante un evento catastrófico y las medidas que se deben tomar al momento del
acontecimiento.
Se recomienda llevar a cabo un plan de mitigación, comenzando por poner en marcha
actividades que sean propuestas a corto plazo, ya que, si se empieza por lo particular, se
puede llevar a lo general en menor tiempo.
170
Anexo L. Plano PTAR de Pueblo Viejo – Facatativá Diagnóstico.
171
Anexo M. Plano PTAR Facatativá
