Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle
Ingeniería Ambiental y Sanitaria Facultad de Ingeniería
1-1-2001
Diseño del sistema de tratamiento de las aguas residuales del Diseño del sistema de tratamiento de las aguas residuales del
matadero municipal de San José del Fragua departamento del matadero municipal de San José del Fragua departamento del
Caquetá Caquetá
Yon Fredy Narvaez Losada Universidad de La Salle, Bogotá
Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria
Citación recomendada Citación recomendada Narvaez Losada, Y. F. (2001). Diseño del sistema de tratamiento de las aguas residuales del matadero municipal de San José del Fragua departamento del Caquetá. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria/1404
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].
DISEÑO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALESDEL MATADERO MUNICIPAL DE SAN JOSE DEL FRAGUA
DEPARTAMENTO DEL CAQUETA
YON FREDY NARVAEZ LOSADA
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL Y SANITARIA
BOGOTA D.C
2001
DISEÑO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALESDEL MATADERO MUNICIPAL DE SAN JOSE DEL FRAGUA
DEPARTAMENTO DEL CAQUETA.
YON FREDY NARVAEZ LOSADA
Monografía para optar el título de Ingeniero Ambiental y Sanitario
DIRECTORHUMBERTO DIAZ CUBILLOS
ING. AMBIENTAL Y SANITARIO
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL Y SANITARIA
BOGOTA D.C
2001
Nota de aceptación
—————————————-
————————————-—
—————————————
——————————————
DECANO
——————————————
JURADO
——————————————
JURADO
————————————
DIRECTOR
Bogotá, D.C., Junio de 2001
DEDICATORIA
A mis padres que vieron en mi un sentido de responsabilidad y sacrificio al brindarme la
oportunidad de realizar mis sueños y alcanzar mis metas, gracias por ofrecerme la
posibilidad de ser alguien en la vida, y gracias Dios mío por permitirnos vivir y disfrutar
este momento.
A mis hermanos que siempre me apoyaron, y me dieron alientos en aquellos momentos
que sentía desfallecer.
A mis dos hijas Karol Tatiana y Gissell Fernanda a quienes ofrezco este logro obtenido y
que tanto estuvieron esperando.
A MIS DEMAS FAMILIARES QUE SIEMPRE ME APOYARON MORAL Y
ANIMICAMENTE.
A MI TIO JORGE ENRIQUE LOSADA QUE DESDE EL CIELO LO ESTA
DISFRUTANDO.
A MIS AMIGOS.
“ El hombre por naturaleza no es nadie cuando ve frustradas sus ilusiones al no alcanzar
las metas propuestas y al no ver realizados sus sueños”
Yon Fredy Narváez Losada.
AGRADECIMIENTOS
El autor expresa su agradecimiento a :
JOSE ALEJANDRO MURAD. ING. AMBIENTAL Y SANITARIO
HUMBERTO DIAZ CUBILLOS. ING. AMBIENTAL Y SANITARIOAsesor de Tesis
JORGE ENRIQUE LOSADA G. Topógrafo Q.E.P.D
Artículo 97.- "Ni la Universidad, ni el asesor, ni el jurado calificador son responsables de
las ideas expuestas por el graduado".
CONTENIDO
Pág.INTRODUCCION 1
1. CARACTERISTICAS DE LA LOCALIDAD 3
1.1 FUNDACIÓN 3
1.2 ASPECTOS JURÍDICOS 4
1.3 DIVISIÓN POLÍTICA-ADMINISTRATIVA 4
1.3.1 Límites Generales 4
1.4 GENERALIDADES GEOGRÁFICAS 5
1.4.1 Ubicación geográfica 5
1.4.2 Posición Astronómica 5
1.4.3 Superficie 5
1.4.4 Orografía 5
1.4.5 Suelos 7
1.4.6 Hidrografía 7
1.4.7 Comportamiento Climatológico 7
1.4.8 Sistemas de Comunicación 8
1.4.8.1 Redes Viales 8
1.4.8.2 Teléfono 9
1.4.8.3 Radio, Prensa y Televisión 10
1.4.9 Aspectos Urbanísticos 10
1.4.10 Tendencias al Desarrollo 10
1.4.11 Áreas Comprendidas 11
1.5 SERVICIOS PÚBLICOS 12
1.5.1 Acueducto 12
1.5.2 Alcantarillado 13
1.5.3 Aseo 13
1.5.4 Electrificación 13
1.5.5 Mercado Público 13
1.5.6 Matadero Municipal 14
1.6 EDUCACIÓN 14
1.6.1 Establecimientos Educativos 15
1.7 ASPECTOS DE SALUD 16
1.8 ASPECTOS DE RECREACIÓN Y DEPORTE 17
1.9 ACTIVIDAD ECONÓMICA 17
1.9.1 Actividad Agrícola 17
1.9.2 Actividad Pecuaria 18
1.9.3 Actividad Comercial 19
1.9.4 Medio Ambiente 19
2. GENERALIDADES DEL PROYECTO 20
2.1 MARCO LEGAL 20
2.2 CARACTERÍSTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES DE UN
MATADERO
22
2.3 MANEJO DE LOS RESIDUOS LÍQUIDOS 24
2.3.1 Caracterización 24
2.4 ESTUDIOS DE ALTERNATIVAS 24
2.4.1 Periodo de diseño 25
2.4.2 Proyección de caudales y cargas a tratar 25
2.4.3 Objetivos de calidad 25
2.4.4 Tecnologías disponibles 26
2.4.5 Criterios y parámetros utilizados en el prediseño 27
2.4.6 Descripción de las alternativas de localización 28
2.4.6.1 Alternativa 1: Zanja de Oxidación 28
2.4.6.2 Alternativa 2: Biodisco 31
2.4.6.3 Alternativa 3 : Planta Compacta de Lodos Activados (aireación
extendida y mezcla completa )
34
2.5 PREDIMENSIONAMIENTO DE LAS UNIDADES DE
TRATAMIENTO
38
2.5.1 Parámetros de diseño 38
2.5.2 Esquema de las Alternativas 43
2.5.3 Criterios de Evaluación 46
2.5.3.1 Análisis Económico 47
2.5.3.2 Análisis Funcional 48
3. INFORMACIÓN GENERAL DEL PROYECTO 50
3.1 PARÁMETROS DE DISEÑO 50
3.1.1 Caudales 50
3.1.2 Cargas 50
3.2 DESCRIPCIÓN DE LA ALTERNATIVA SELECCIONADA 51
3.2.1 Tecnologías y Procesos 51
3.3 DIMENSIONAMIENTO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO 54
3.3.1 Tratamiento Preliminar 54
3.3.1.1 Rejilla 54
3.3.1.2 Desarenador 55
3.3.1.3 Vertedero Sutro 56
3.3.1.4 Trampa de Grasas 56
3.3.2 Tratamiento Secundario 58
3.3.2.1 Biorotor 58
3.3.2.2 Selección del modelo de Biorotor 60
3.3.3 Clarificador 60
3.3.4 Postratamiento – Cloración 61
3.3.5 Tratamiento de Lodos - Lechos de Secado 63
3.3.5.1 Producción de Lodos 63
3.3.6 Conducción alcantarillado - Estructura de llegada 63
3.3.6.1 Reja de Cribado Grueso 63
3.3.6.2 Diámetro de la Tubería de Conexión 65
3.3.7 Comparación de remoción de los parámetros físico-químicos 66
4. MANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO 69
4.1 DEFINICIÓN DE ACTIVIDADES 70
4.1.1 Actividades de Operación 70
4.1.2 Actividades de Mantenimiento Rutinario 71
4.1.3 Actividades de Mantenimiento Preventivo 71
4.1.4 Monitoreo y Seguimiento del Proceso 72
4.1.5 Soluciones a los problemas mas frecuentes 72
4.1.6 Actividades de Emergencia 72
4.2 DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA PLANTA Y SU
FUNCIONAMIENTO
73
4.2.1 Componentes de la planta 73
4.2.2 Función 74
4.2.3 Funcionamiento 74
4.3 ARRANQUE Y PUESTA EN MARCHA DEL SISTEMA 78
4.3.1 Consideraciones Preliminares 78
4.3.2 Puesta en Marcha 79
4.4 OPERACIÓN DE LA PLANTA 79
4.4.1 Control de Flujo de Agua a las Instalaciones 80
4.4.2 Limpieza de las Rejas de Cribado 80
4.4.3 Vaciado y limpieza de los Canales Desarenadores 81
4.4.4 Operación del Biorotor 81
4.4.5 Extracción y disposición de los Lodos de Exceso 82
4.4.6 Limpieza de las Canaletas Recolectoras del Efluente 83
4.4.7 Limpieza de los Lechos de Secado 84
4.4.8 Desinfección 84
4.4.9 Monitoreo y Seguimiento del Proceso 85
5. PRESUPUESTO DE OBRA 87
6. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES 89
CONCLUSIONES 90
BIBLIOGRAFIA 92
ANEXOS
LISTA DE TABLA
Pág
Tabla 1 Principales Cultivos 18
Tabla 2 Parámetros Físico - Químicos de vertimientos. Decreto
1597/84 Minsalud
22
Tabla 3 Análisis Fisico-Quimicos de Laboratorio 23
Tabla 4 Alternativas de Tratamiento. Zanja de Oxidación 39
Tabla 5 Alternativas de Tratamiento. Biodiscos 40
Tabla 6 Alternativas de Tratamiento. Plantas compactas de lodos
activados
41
Tabla 7 Comparación de los costos de las tres alternativas 47
Tabla 8 Matriz general para el análisis funcional de alternativas 49
Tabla 9 Dimensiones de la plantilla para el vertedero sutro 57
Tabla 10 Características y dimensiones de biorotor 60
Tabla 11 Comparación de remoción de los parámetros físico-químicos 66
LISTA DE FIGURAS
Pág.
Figura 1 Ubicación geográfica 6
Figura 2 Esquema Tipo Zanja de Oxidación 44
Figura 3 Esquema Planta Compacta Tipo Biorotor 45
Figura 4 Esquema Básico Planta Compacta de Lodos Activados 46
Figura 5 Diagrama de flujo alternativa propuesta 68
LISTA DE ANEXOS
Anexo A Copia catálogos Rejilla Fina Meva
Anexo B Copia catálogos Rotor Disk
Anexo C Planos del Diseño del Sistema de Tratamiento
GLOSARIO
DBO: Demanda biológica de oxígeno: Ensayo químico para ver la degradación de lamateria orgánica ejercida por microorganismos presentes en el agua. Período de incubación5 días a 20°C.
DQO: Demanda química de oxígeno: Consumo de oxígeno por la presencia de sustanciasquímicas reductoras convenientemente elegidas a nivel de laboratorio. Se expresa en mg/L
EUTROFIZACION: Proceso evolutivo por el que un cuerpo de agua experimenta unprogresivo aumento de nutrientes dando lugar a un enriquecimiento cada vez mayor enorganismos vivos y materia orgánica.
FOSFORO: Nutriente limitante de la eutrofización.
NITROGENO: Nutriente. Componente básico de las proteínas y en el agua lo usan losproductores primarios en la producción de las células. Las formas claves del nitrógeno son:nitratos, nitritos y amoniaco.
OXIGENO DISUELTO: Es la cantidad real de oxígeno necesario para la respiración de losmicroorganismos, es bastante soluble en agua. Se expresa en mg/L
SOLIDOS TOTALES: S.T. Es todo el residuo que queda después de la evaporación a 105°C.
OBJETIVOS
1. OBJETIVO GENERAL
Diseñar el sistema de tratamiento de las aguas residuales del matadero municipal de San
José del Fragua, Departamento del Caquetá, para minimizar el impacto ambiental causado
por vertimientos.
2. OBJETIVOS ESPECIFICOS
• Realizar la caracterización físico-química y bacteriológica de las aguas residuales del
matadero.
• Comparar y seleccionar la alternativa de tratamiento mas eficiente para las aguas
residuales del matadero municipal de San José de Fragua.
• Diseñar la alternativa de tratamiento elegida.
• Minimizar las concentraciones del efluente a tratar con el fin de no alterar las
características físicoquímicas del cuerpo receptor.
INTRODUCCION
Actualmente en todos los municipios de nuestro país, existe una problemática en cuanto al
manejo de los residuos líquidos en los mataderos municipales, ya que su gran mayoría no
cuenta con licencias de funcionamiento, y mucho menos con unidades mínimas de
tratamiento de sus aguas residuales.
Las autoridades ambientales y sanitarias están verificando la puesta en marcha de la
normatividad vigente para reducir los impactos que se están ocasionando al medio ambiente
por estos vertimientos a cuerpos de agua receptores ya que en este momento no se hace
ningún control ni tratamiento.
En el caso del Matadero Municipal de San José del Fragua, no cuenta actualmente con la
infraestructura física adecuada para el sacrificio del ganado, ni con los mas mínimos
dispositivos de tratamiento para las aguas residuales que se generan. Es por ello que se ha
optado por su readecuación de las instalaciones de manera tal que cuente con el espacio
disponible, implementando un sistema de tratamiento para sus aguas residuales con el fin de
dar cumplimiento a las exigencias del Ministerio de Salud y de la Corporación Autónoma
Regional para la Amazonia CORPOAMAZONIA, disminuyendo los impactos ambientales
que se le están ocasionando al cuerpo de agua receptor (Río Fragua Chorros).
Importancia y Justificación
En la actualidad la situación de los mataderos municipales es muy precaria debido a lo poco
tecnificados, tanto en su estructura interna como en su operación y mantenimiento es decir
que no cumplen con los requerimientos de operación y manejo de carnes exigidos por las
normatividades del Ministerio de Salud.
Otro factor importante que actualmente influye es el manejo de sus aguas y desechos de
sangría, para lo cual es de vital importancia plantear alternativas sobre el manejo y
tratamiento de las aguas residuales y demás desechos que quedan como resultado de las
diferentes etapas del sacrificio hasta llegar a obtener el producto final, por tal razón es de
suma importancia plantear la implementación de dispositivos de tratamiento integral de los
desechos típicos de un matadero.
Además de dar cumplimiento a las normas requeridas por el Ministerio del Medio Ambiente
en cuanto al vertimiento de dichas aguas se refiere, logrando entregar un producto de buena
calidad, disminuyendo la carga orgánica y evitando al máximo la contaminación de la fuente
receptora (Río Fragua Chorros).
3
1. CARACTERISTICAS DE LA LOCALIDAD
1.1 FUNDACION
Sus primitivos fueron los pertenecientes a la tribu indígena de los Inganos. De ellos se
encuentran en la región muchos Mestizos, descendientes directos y reducido número de
representantes puros, los cuales se han establecido en el Fragua Grande y Yurayaco.
La historia de los primeros pobladores de este sector del Departamento se remonta a la
misma que generó el poblamiento general del Caquetá, la primera ola migratoria la
constituyó la búsqueda de caucho y quina emprendida hacia finales del siglo XIX por
colonos huidos de los sinsabores de la guerra de los mil días. El segundo flujo migratorio lo
provoco el conflicto con el Perú a partir del año de 1.932, el cual lanzo sobre nuestra región
un gran número de colonos que se esparcieron por todo el piedemonte correspondiente a
nuestra zona. Finalmente la región se vió influenciada por inmigración masiva,
cualitativamente distinta a las anteriores, construida por el torrente de hombres llegados a
mediados del presente siglo huyendo de la violencia.
Con los anteriores parámetros, colonos venidos principalmente del Tolima, Huila y el Viejo
Caldas se establecieron en nuestra región dando origen a una raza polifacetica,
emprendedora y entusiasta.
Su fundación data del 8 de Octubre de 1.959, por el Sacerdote JOSE FUSAROLLY en
compañía de los ciudadanos Mariano Muñoz, Luis Parra, Angel Chávez, Carlos Valderrama,
4
Alonso López, Jesús Collazos y otros. La población tomó el nombre en honor a su
fundador.
1.2 ASPECTOS JURÍDICOS
En 1.961 San José es creado como Inspección de Policía Intendencial, en jurisdicción del
municipio de Belén de los Andaquies, mediante Decreto número 113 del nueve de agosto.
Finalmente el 12 de noviembre de 1.985 es elevado a la categoría de Municipio, con el
nombre de San José del Fragua, lo cual consta en el árticulo primero de la Ordenanza
número 03 del mismo año.
1.3 DIVISIÓN POLÍTICA ADMINISTRATIVA
1.3.1 Límites Generales
El municipio de San José del Fragua lindera en los puntos cardinales de la siguiente manera :
NORTE : Con el Departamento del Huila y el Municipio de Belén de los
Andaquies
SUR : Con el Departamento del Cauca
OCCIDENTE : Con el Departamento del Cauca
ORIENTE : Con los Municipios de Curillo y Albania
5
1.4 GENERALIDADES GEOGRAFICAS
1.4.1 Ubicación Geográfica
El municipio se encuentra ubicado al occidente del departamento y al suroccidente en
relación con Florencia. Su territorio está conformado por ramales de la cordillera oriental y
el resto del municipio es parte del piedemonte, comenzando por su cabecera (ver Figura 1).
1.4.2 Posición Astronómica
Su cabecera municipal, San José del Fragua, esta ubicada a 1º21’ de latitud Norte y 76º00’
de longitud oeste del meridiano de Greenwich.
1.4.3 Superficie
La extensión del municipio es de 1.226.13 Km2. La altura sobre el nivel del mar es de 540
metros aproximadamente y su temperatura media es de 27º centígrados.
1.4.4 Orografía
Su ubicación en las estribaciones de la Cordillera Oriental le dan primacía de contar con
alturas importantes como los picos del Fragua (3.000 m), Cerro Valdivia (2.800 m), Cerro
Azul, Cerro Mirador y las pintorescas mesas de Bellavista, Buenos Aires, Portales y Alto
Fragua, que aportan a la región sitios propicios para el asentamiento de nuevas elites
económicas para el municipio.
6
FIGURA 1 UBICACION GEOGRAFICA
7
1.4.5 Suelos
Según el IGAC, Atlas Regional, Orinoquía -Amazonía, San José del Fragua tiene dos tipos
de suelos distribuidos en toda la región y son :
- Suelos de los abanicos de piedemonte de clima muy húmedo y pluvial, en relieve plano a
ondulado, bien y pobremente drenados.
- Suelos de las altillanuras de clima húmedo y muy húmedo, en relieve fuertemente
ondulado, quebrado y arcilloso.
1.4.6 Hidrografía
Este municipio cuenta con las aguas más cristalinas del Caquetá, entre sus principales ríos
están el San Pedro; el Valdivia que fluye al Fragua chorroso; el Luna que fluye al Yurayaco
y los ríos Fraguita y Zabaleta que fluyen al Fragua grande.
Entre las quebradas de mayor caudal están la Tigra, La Yumal y las Iglesias; La Belisario,
La Danta, la Temblona y la Esmeralda fluyen al río Yurayaco; Las Doradas, La Gallineta y
la Sardina fluyen al río Luna; La Boruga y La Platanillo fluyen al río Fragua y las Palmeras
que fluyen al río Valdivia.
1.4.7 Comportamiento Climatológico
Su precipitación pluviométrica es de 3.500 mm anuales. Los meses de mayor insolación se
demarcan durante el periodo de noviembre a febrero y los de mayor pluviosidad de marzo a
agosto.
8
El municipio de San José del Fragua se comunica con la ciudad de Florencia y el resto del
País por la Carretera Nacional La Marginal de la Selva y además la que conduce al interior
del País, cuya distancia es de 650 Km a la capital de Colombia, Bogotá.
1.4.8 Sistemas de Comunicación
1.4.8.1 Redes Viales
La zona rural del municipio de San José del Fragua se encuentra interconectada entre si y
con la cabecera municipal por una red de carreteras y carreteables, así :
n Vía San José - Yurayaco
Esta vía la conforma la carretera Nacional la Marginal de la Selva, se encuentra afirmada y
su recorrido cubre 35 Km.
n Vía Yurayaco - Fraguita
Es un carreteable de 12 Km aproximadamente, se encuentra en regular estado y carece de
pavimento.
n Vía Fraguita - Zabaleta
De aproximadamente 16 Km. Se encuentra en regular estado. No se encuentra
pavimentada.
n Vía San José - Belén - Morelia - Florencia
Esta vía conformada por la carretera Nacional, se encuentra asfaltada y su recorrido cubre
61 Km.
9
n Transporte Intermunicipal e Interdepartamental y Local
Existen en la localidad agencias de empresas como, Cootrans Caqueta, Cootrans Florencia,
Coomotor Florencia y Cootransmayo, que comunican al municipio de San José del Fragua
con los otros municipios del Caqueta y el interior del País.
Con relación al transporte rural, los corregimientos e inspecciones del municipio se beneficia
del transporte de la carretera Nacional. Para las demás veredas no existen rutas formalmente
establecidas.
Existe un miniterminal de transportes que no corresponde a los requerimientos de la
población por razones de ubicación y espacio interno.
Para la movilización de personas dentro del perímetro urbano del municipio no existe
servicio de taxis, ya que su perímetro urbano no lo amerita.
1.4.8.2 Teléfono
El servicio telefónico del municipio de San José del Fragua, es prestado por Telecom,
mediante una oficina SAI (Servicio de Atención Indirecta), ubicada en el centro del
municipio.
Existen 386 abonados, lo cual arroja una cobertura muy baja del servicio (26%). Del total
de líneas instaladas 273 pertenecen al sector residencial y el resto a los sectores oficial y
comercial.
10
1.4.8.3 Radio, Prensa y Televisión
El municipio de San José del Fragua cuenta con tres emisoras de frecuencia modulada:
Colombiana F.M. Stereo, Corazón Stereo y Olímpica Stereo.
Adicionalmente los radio escuchas se favorecen de las estaciones tanto de F.M. como A.M.
de Florencia.
La información escrita es suministrada por los diarios capitalinos El Espectador y El
Tiempo, así como El Diario Amazónico de Florencia y La Nación de Neiva.
En cuanto a televisión se recibe la señal de los canales regionales T.V Sur y T.V Caqueta,
las tres cadenas nacionales de Invasión y los dos canales privados de RCN y Caracol.
1.4.9 Aspectos Urbanísticos
San José del Fragua esta ubicado al suroeste del departamento comunicada con Florencia a
través de la Marginal de la Selva en una distancia de 61 Km, eje principal que comunica al
sur con Albania y al noreste con Morelia; el relieve de la región, plano en su mayoría, con
clima tropical de selva.
Su estructura urbana se consolida en 55 manzanas de forma irregular y tamaño tradicional
que conforman una retícula homogénea.
11
1.4.10 Tendencias al Desarrollo
El desarrollo urbano presenta una consolidación de tendencias iniciales de ubicación,
proyectándose en forma lineal sobre la margen izquierda, aguas abajo del río Fragua
Chorros, que se ha implantado como límite natural y pauta de desarrollo.
La proyección del tramado reticular vial urbano, que obedeció inicialmente a su continuidad
como punto de paso al río, se caracteriza por la convergencia de las vías en remate, visuales
sobre la margen del río y sus tramos cortos de desplazamiento vehicular interno.
La pauta de crecimiento ha sido determinado por el desarrollo de sus sistemas de
infraestructura, motivación que ha permitido su desplazamiento fuera de las orillas del río y
su consolidación noroeste. El municipio con 828 predios para 573 viviendas y 107 lotes sin
construir.
Además de haber eliminado el obstáculo físico sobre las aguas del río, presenta nuevos
asentamientos en terrenos como polos de desarrollo y clasificación por usos,
caracterizándose como punto de partida.
1.4.11 Áreas Comprendidas
Presenta una multiplicidad de usos en los asentamientos iniciales caracterizándose por la
consolidación de las manzanas existentes.
Esta multiplicidad ha continuado; su desarrollo en forma longitudinal está desplazándose
paralelamente al curso del río.
12
La vía vehicular de flujo intermunicipal continuo que manifiesta su desarrollo tangencial
conforme al eje de actividad múltiple. Permite además la continuidad sobre el nuevo centro
administrativo-comercial, conformándose la zona central entre la casa Municipal-Galeria-
Parque-Iglesia y manzanas de actividad múltiple.
La zona residencial ha consolidado su desarrollo en nuevos asentamientos hacia el costado
norte del casco urbano sobre nuevos terrenos propicios para futuros desarrollos.
La actividad pecuaria se ha desplazado sobre nuevos terrenos ubicados contiguos a la vía
que conduce a Yurayaco, convirtiéndose esta en una nueva zona para desarrollos.
1.5 SERVICIOS PÚBLICOS
1.5.1 Acueducto
El acueducto municipal de San José del Fragua es administrado por la Empresa de Servicios
Públicos Municipales, el cual suministra el servicio de agua además de la cabecera, el cual
esta localizado en la vereda La Platanillo ubicada a una distancia de 4 kilómetros del
municipio.
El acueducto cuenta con 573 suscriptores, de los cuales en su gran mayoría cuentan con la
instalación del medidor de velocidad lo cual ocasiona consumos exagerados por la diaria
interrupción del servicio, el cual se presta de forma continua.
13
1.5.2 Alcantarillado
El sistema de alcantarillado sanitario fue diseñado en 1.995 por el Departamento Técnico
de la Gobernación del Caquetá. De ese diseño se ha construido la primera etapa con
recursos de crédito Findeter. Este servicio alcanza una cobertura del 100%, faltando por
construir la segunda etapa, que son las lagunas de oxidación, para así poder dar tratamiento
final a las aguas residuales.
1.5.3 Aseo
La cabecera municipal de San José del Fragua tiene un escaso servicio de aseo, de manera
ocasional se atiende esta necesidad por parte de la Secretaria de Servicios Públicos,
atendiendo los lugares mas afectados por el volumen de basura, al no existir un relleno
sanitario con todas las técnicas necesarias, estas son enterradas o dispuestas en botaderos o
predios deshabitados, contaminando el Medio Ambiente.
1.5.4 Electrificación
El municipio de San José del Fragua esta interconectado al sistema de la Electrificadora del
Caquetá, mediante la línea de interconexión Betania-Altamira-Florencia.
1.5.5 Mercado Público
El mercado público tiene una disponibilidad de 30 locales ubicados en pabellones para
carnes, granos, pescados y verduras.
14
El mercado público esta al servicio de la comunidad todos los días de la semana de 5:00 a.m.
a 5:00 p.m., posee el servicio de acueducto en regular estado, alcantarillado, energía
eléctrica, pero el servicio de aseo es insuficiente.
1.5.6 Matadero Municipal
La infraestructura del matadero se encuentra en mal estado carece de instalaciones
sanitarias, por lo tanto no existe disposición de residuos sólidos ni líquidos, lo que ocasiona
olores desagradables que contaminan su entorno.
El servicio de acueducto está conectado a la conducción que abastece de agua al municipio.
Dispone de un tanque de almacenamiento dentro del área del matadero, el cual es muy
reducido, no cuenta con zonas de reserva para el futuro tratamiento de sus aguas residuales,
disponiendo sus aguas de desecho al río Fragua Chorros, ocasionando un alto impacto
contaminante de dicho cuerpo receptor.
El promedio de cabezas de ganado mayor sacrificado es de 5 diarios y el día de mayor
sacrificio es de 20 los fines de semana, los lunes no se desarrolla esta labor.
El matadero no cuenta con licencia de funcionamiento. Actualmente se practica un sistema
de sacrificio de ganado rudimentario, sin maquinaria ni equipos apropiados.
1.6 EDUCACIÓN
La expansión de la educación en esta región ha sido lenta debido a su topografía y cercanía a
la cordillera oriental lo cual dificulta en cierto grado la movilización de la población
estudiantil hacia los centros educativos.
15
El municipio cuenta con 45 establecimientos y 2.374 alumnos y 57 profesores. En el área
urbana esta ubicado el 31% de las concentraciones o escuelas, el 63,2 % de los estudiantes y
el 29,7% de los profesores.
A nivel educativo, existen solamente dos colegios de bachillerato con ciclo básico
secundario y no son suficientes para asegurar la continuación de los estudios secundarios ya
que solo tienen acceso muy pocos estudiantes cuya limitante son los cupos en los
respectivos colegios.
En el sector rural se añade la limitante el hecho que una alta proporción de escuelas no
ofrecen los cinco grados o primaria completa.
En la educación básica secundaria, la enseñanza a menudo se dificulta por la ausencia de
laboratorios y de prácticas y por la escasa investigación pedagógica. Los contenidos de la
enseñanza en esta etapa decisiva para la formación intelectual y moral son rutinarios y
descentralizados.
1.6.1 Establecimientos Educativos
El casco urbano de San José del Fragua cuenta con un Hogar Infantil de jornada alterna,
donde se presta atención a la población infantil preescolar; tres concentraciones urbanas de
primaria, que son Caro y Cuervo, Don quijote y María Auxiliadora; y dos Colegios de
bachillerato con educación básica, que son el Parroquial San José del Fragua y el Colegio las
Lajas en la Inspección de Yurayaco. Ambos tienen jornada de la mañana, pertenecen al
sector oficial y dependen de la secretaria departamental .
16
En cuanto a la educación primaria, en el área urbana existen tres centros de enseñanza que
son: Caro y Cuervo, Don Quijote y María Auxiliadora; todos tienen jornada en la mañana,
pertenecen al sector oficial y todos están adscritos a la secretaria de educación
departamental.
En lo rural cuenta con 34 escuelas las cuales pertenecen al sector oficial
1.7 ASPECTOS DE SALUD
La salud es la parte vital de todo ser humano; es el eje central de cualquier actividad por
desarrollar por que esta íntimamente relacionada con el menor movimiento ejecutado. A
pesar de disminuido la mortalidad en las últimas décadas debido a los adelantos científicos
en la medicina, el problema de salud es crítico. Y en razón a los limitados recursos
regionales y bajo desarrollo socioeconómico de la región, los centros de prevención para la
salud no son suficientes para atender a toda la población que necesite de estos servicios.
Por carecer de disponibilidad de recursos económicos, la gestión a cargo del servicio de
salud pública no es suficiente en este municipio. Sin embargo, la población cuenta con tres
puestos de salud: uno en la cabecera municipal de San José del Fragua y dos en las
cabeceras inspeccionales de Yurayaco y Fraguita, aunque este último en la actualidad no
esta funcionando por estar en lamentable estado físico.
Estos puestos de salud dependen del Hospital local de San Roque, localizado en el vecino
Municipio de Belén de los Andaquies.
17
1.8 ASPECTO DE RECREACIÓN Y DEPORTE
La zona urbana no cuenta con los suficientes escenarios deportivos y recreativos ya que los
existentes aunque están en buenas condiciones no cubren la demanda del municipio.
Todas las canchas carecen de iluminación adecuada. Existen además escenarios
improvisados en terrenos privados.
1.9 ACTIVIDAD ECONÓMICA
La economía de la región se basa fundamentalmente en actividades Agrícolas, Ganaderas,
Comerciales y Piscícolas.
1.9.1 Actividad Agrícola
Se caracteriza la actividad agrícola del municipio por la existencia de una agricultura
comercial que satisface fundamentalmente la agricultura regional y la de un sector tradicional
de la economía campesina, que atiende principalmente el mercado local.
Dentro de la agricultura comercial se destacan el plátano, el maíz, el café, la yuca, la caña
panelera, el cacao y los pastos.
La Tabla 1 resume la producción agrícola con los cultivos mas sobresalientes en el sitio, el
área ocupada y la producción de los mismos.
18
TABLA 1 PRINCIPALES CULTIVOS
CULTIVO AREA SEMBRADA (Ha) PRODUCCION(TON)
Platano 909 6.817,5
Maiz 540 216
Café 320 144
Yuca 660 2.180
Caña Panelera 164 615
Cacao 50 15
Pastos 15.453 ----
FUENTE : Plan de Desarrollo Municipal Junio de 1999.
1.9.2 Actividad Pecuaria
Es uno de los sectores de mayor peso económico en la región, siendo la ganadería bovina de
menor aceptabilidad y producción debido a las aptas condiciones del suelo. Se calcula la
población bovina en 52.910 cabezas con alta predominio del ganado de carne.
Desde hace varios años se vienen incorporando tierras ociosas o subexplotadas a este
renglón de la economía, con el propósito de fomentar el empleo rural, la capacidad
productiva y exigirle al gobierno departamental y local la construcción de obras de
infraestructura, servicios y adecuación predial, debido a que producen explotaciones
extensivas que facilitan el mercado interno y externo, y el desarrollo de proyectos regionales
y departamentales.
La población bovina esta formada por el cruce de las razas cebú y mestizo. La orientación
de las explotaciones ganaderas ha sido principalmente la cría, el levante, la ceba y la lechera
incrementando en esta forma la oferta ganadera.
19
1.9.3 Actividad Comercial
La actividad comercial del municipio se realiza a lo largo de la vía que lo cruza, el comercio
esta constituido por almacenes de electrodomésticos, almacenes de ropa, graneros,
droguerías, restaurantes, hoteles, cantinas, residencias, estaciones de servicio, billares,
talleres de ornamentación, talleres de mecánica. Así como existe un comercio ambulante y
estacionario ubicado en la zona peatonal en todo el cruce de la vía, el cual ocasiona
congestión vehicular y peatonal, perjudicando el comercio legalmente constituido en esa
zona.
1.9.4 Medio Ambiente
En San José del Fragua al igual que los otros municipios del departamento, se evidencia un
progresivo deterioro de los recursos naturales físicos, debido principalmente a la acción
depredadora del hombre.
Las áreas agrícolas y ganaderas han sido intervenidas afectando el caudal y calidad de los
ríos y arroyos que nacen en la región.
Se ha generado en el municipio un proceso acelerado de reforestación, no solo en el área
rural sino también urbana. La tala indiscriminada de bosques ha ocasionado la pérdida de
muchas especies de flora silvestre, presentando un alto índice de degradación ambiental,
pérdida de recursos hídricos y sequías que se intensifican aun mas en época de verano.
Contribuye a elevar niveles de contaminación ambiental la carencia de un sistema de
tratamiento para las aguas residuales tanto del municipio como del matadero ya que estas
aguas son vertidas a las aguas de río Fragua Chorros ocasionando un alto impacto ambiental
en dicha fuente hídrica.
20
2. GENERALIDADES DEL PROYECTO
2.1 MARCO LEGAL
Los lineamientos legales tenidos en cuenta para el proyecto se enuncian a continuación:
• Constitución Política de Colombia (1991)
Capítulo II. Derechos colectivos y del ambiente.
Artículo 49. “La atención de la salud, del saneamiento ambiental son servicios públicos a
cargo del Estado. Se garantizará a todas las personas el acceso a los servicios públicos de
promoción, protección y recuperación”.
Artículo 79. “Toda persona tiene derecho a gozar de un ambiente sano en donde se
garantizará la participación comunitaria en la toma de decisiones cuando se esté afectando.
Además el Estado tiene el deber de proteger la diversidad e integridad del ambiente,
conservar áreas de importancia ecológica y fomentar la educación a fin de conseguir estos
propósitos”.
Artículo 366. “El bienestar general y el mejoramiento de la calidad de vida de la población
son finalidades sociales del Estado. Será objetivo fundamental de su actividad la solución de
las necesidades insatisfechas de salud, educación, saneamiento ambiental y agua potable”
• Código Nacional de Recursos Naturales Renovables y No Renovables (Decreto 2811 de
1974)
El ambiente es patrimonio común, el Estado y los particulares deben participar en su
preservación y manejo, que son de utilidad pública y deber social. Este tiene por objeto
21
prevenir y controlar la contaminación y restauración de los recursos naturales renovables y
no renovables para defender la salud y bienestar de todos los habitantes del territorio
nacional.
• Código Sanitario Nacional (Ley 09 de 1979)
Establece la protección del medio ambiente, las normas generales que sirvan de base a las
disposiciones y reglamentaciones necesarias para preservar, restaurar y mejorar las
condiciones sanitarias en lo relacionado con la salud humana; también dicta los
procedimientos y medidas que se deben adoptar para la regulación, legalización y control de
descargas de residuos y materiales que afectan o puedan afectar las condiciones sanitarias
del ambiente.
• Sistema Nacional Ambiental (SINA, Ley 99 de 1993)
“Por la cual se crea el Ministerio del Medio Ambiente, se reordena el sector público
encargado de la gestión y conservación del medio ambiente y los recursos naturales
renovable, se organiza el Sistema Nacional Ambiental”.
Artículo 1. Paragrafo 7. "El Estado fomentará la incorporación de los costos ambientales y
el uso de instrumentos económicos para la prevención, corrección y restauración del
deterioro ambiental y para la conservacion de los recursos naturales renovables."
• Uso del agua y residuos líquidos (Decreto 1594 de 1984 Minsalud)
Artículo 72. Todo vertimiento a un cuerpo de agua deberá cumplir, por lo menos con las
normas descritas en la Tabla 2:
Artículo 90. “En ningún caso se permitirán vertimientos de residuos líquidos que alteren las
características existentes en un cuerpo de agua que sea aptos para todos sus usos”.
22
Tabla 2 Parámetros fisicoquímicos de vertimientos. Decreto 1594 de 1984 Minsalud
Referencia Usuario Existente Usuario NuevoPH 5 - 9 unidades 5 - 9 unidadesTemperatura < 40ºC < 40ºCMaterial flotante Ausente AusenteGrasas y aceites Remoción > 80% en carga Remoción > 80% en cargaSólidos Suspendidos Remoción > 50% en carga Remoción >50% en cargaDBO para desechos domésticos Remoción > 30% en carga Remoción > 80% en cargaDBO para desechos industriales Remoción > 20% en carga Remoción > 80% en carga
En la actualidad la corporación regional para la Amazonia CORPOAMAZONIA ha
manifestado que los vertimientos realizados por el matadero municipal de San José del
Fragua al río Fragua Chorroso se realizan sin cumplir con ningún tratamiento de separación
de componentes líquidos y sólido, desatendiendo la normatividad indicada por el Ministerio
de Salud. Actualmente el matadero está operando con un sacrificio máximo de 20 reses en
los fines de semana, no contando con la infraestructura física, ni con estercoleros, ni con
trampa de grasas necesarias para cumplir lo exigido con la corporación.
Por tal razón, la administración municipal pretende readecuar las instalaciones existentes
logrando que el matadero sea funcional y a su vez garantizar el tratamiento de las aguas
residuales producto del sacrificio de estas, ya que las aguas provenientes de este proceso
contienen gran cantidad de materia orgánica, grasas y aceites, sólidos totales, suspendidos
sedimentables y son ligeramente alcalinas.
2.2 CARACTERÍSTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES DE UN MATADERO
Las sustancias y productos generados en el proceso de sacrificio tales como sangre, grasas,
estiércol, le dan a las aguas de desecho las siguientes características :
23
• Alto contenido de materia orgánica (DBO-DQO) en todos los subproductos y agua de
lavado.
• Alto contenido de grasas.
• Alto contenido de nitrógeno.
• Presencia de sólidos (pelos) generados por aguas de lavado, estiércol, visceras, cuero,
entre otros.
Las aguas residuales del Matadero Municipal de San José del Fragua presenta las siguientes
características :
Tabla 3 Análisis Físico-químicos de Laboratorio
PARAMETROS FISICOQUIMICOS UNIDAD VALOR
Temperatura Grados centígrados 20
DQO mg/L 22.400
DBO mg/L 19.600
SST mg/L 7.900
Fósforo Total mg/L 110,2
Nitrógeno Amoniacal mg/L 150
Nitrógeno Total mg/L 2.450
Grasas y Aceites mg/L 2.350
Análisis hechos en los laboratorios de Ingeniería Ambiental de la Universidad Nacional, dichos parámetros
son representativos de la actividad industrial.
Los resultados anteriores se tomaron como referencia para los parámetros de diseño del
sistema de tratamiento. Para el presente estudio no se cuenta con el tiempo suficiente para
ejecutar este trabajo debido a la premura manifiesta por la Alcaldía Municipal de San José
del Fragua y a la necesidad de disminuir el impacto que esta ocasionando el vertimiento de
las aguas residuales directamente al cuerpo receptor y sin ningún tipo de tratamiento.
24
2.3 MANEJO DE LOS RESIDUOS LIQUIDOS
2.3.1 Caracterización
Sitios de Muestreo
El programa de aforo y muestreo en el matadero del municipio de San José de la Fragua se
desarrolló de la siguiente forma:
Se tomaron muestras compuestas en el canal que conduce las aguas residuales del matadero
antes de su vertimiento al cuerpo receptor, por un periodo de 4 horas, tomando alicuotas
cada media hora, en recipientes de vidrio con una capacidad de 1.000 cm3, las muestras
fueron posteriormente refrigeradas hasta que llegaron al sitio en donde se realizaron los
correspondientes análisis físico-químicos (Departamento de Ingenieria Ambiental y Sanitaria
de la Universidad Nacional). El muestreo fue realizado por el proponente del proyecto el 14
de noviembre de 1.998.
2.4 ESTUDIO DE ALTERNATIVAS
Considerando las diversas posibilidades que existen desde el punto de vista tecnológico y
ambiental para atender los requerimientos solicitados, se estimó necesario establecer algunos
criterios básicos que permitan seleccionar la(s) alternativa(s) óptima(s) para el manejo de las
aguas residuales del matadero del Municipio de San José del Fragua. Por esa razón, se
consideraron como elementos básicos para la formulación y el dimensionamiento de posibles
soluciones los siguientes aspectos :
• Periodo de diseño
• Características del residuo : Caudales y cargas a tratar (ver Tabla 3)
25
• Objetivo de calidad del afluente final
• Tecnologías aplicables
• Áreas disponibles
• Recursos técnicos y humanos requeridos
• Recursos económicos y costo del proyecto
• Impacto ambiental
2.4.1 Periodo de Diseño
El periodo de diseño del proyecto será de 20 años, debido a que las estructuras y eficiencia
son funcionales dentro de este periodo de tiempo; una vez cumplido el periodo de diseño se
hace necesario una optimizacion del sistema.
2.4.2 Proyección de caudales y cargas a tratar
Una vez obtenidos los resultados del estudio de caracterización de los vertimientos del
matadero se procedió a calcular el aporte unitario y la proyección para el periodo de diseño.
Estos se contemplan en el capitulo 3.
2.4.3 Objetivos de Calidad
Mediante estudios realizados por la Corporacion Autonoma Regional de la Amazonia
CORPOAMAZONIA, determinó que el efluente final del sistema de tratamiento que se
implemente debe cumplir con lo establecido en el Decreto 1594 de 1984 emanado por el
Ministerio de Salud y de acuerdo a los lineamientos del Sistema Nacional Ambiental (Ley 99
de 1.993 Art. 1 Paragrafo 7).
26
2.4.4 Tecnologías Disponibles
Se realizó una revisión cuidadosa de los principios y fundamentos del tratamiento de las
aguas residuales la que permitió seleccionar preliminarmente algunas operaciones y procesos
aplicables en el sector industrial, ya que resultan indispensables para el cumplimiento de los
objetivos de calidad establecidos. Tales procesos son :
• TRATAMIENTO PRELIMINAR : Cribado y desarenación
• TRATAMIENTO PRIMARIO : Inicialmente no se requiere
• TRATAMIENTO SECUNDARIO : Proceso aeróbico
• TRATAMIENTO DE LODOS : Lechos de secado
• DESINFECCION : Cloración del afluente final
Con base en los procesos anteriores se seleccionaron tres tecnologías aeróbias que
garantizan el cumplimiento del objetivo de calidad establecido. Estas tecnologías, basadas
en el concepto de plantas compactas son: zanjas de oxidación, biodiscos y lodos activados.
Los criterios básicos para el predimensionamiento de tales unidades se describen a
continuación. En todos los casos se contempla la necesidad de un mismo pretratamiento:
cribado y desarenación, lo mismo que un postratamiento mediante cloración.
27
2.4.5 Criterios y parámetros utilizados en el prediseño
Para el análisis y evaluación de las alternativas de solución que se plantean en el presente
estudio se establecieron una serie de elementos que permiten su comparación en igualdades
condiciones. Entre los criterios considerados fundamentales para dicho propósito cabe
destacar los siguientes :
• El esquema de tratamiento para todas las soluciones será el siguiente: pretratamiento
físico, tratamiento biológico, secado de lodos y desinfección.
• La eficiencia esperada en todos los casos será la misma: 85 % como mínimo en remoción
de DBO (calidad esperada en el efluente de 20 a 30 mg / L de DBO).
• La tecnología a seleccionar debe ser físicamente localizable por lo menos en alguna de las
áreas disponibles para tratamiento.
• La solución que se proponga debe garantizar un mínimo impacto ambiental sobre el
cuerpo receptor y sobre los sectores aledaños a las instalaciones.
• La comparación de alternativas se realiza desde dos puntos de vista: costos y
funcionalidad.
• Los costos de tratamiento preliminar, tratamiento de lodos y desinfección del efluente
final será el mismo en todos los casos ya que independientemente de la tecnología dichos
componentes tienen un valor similar. Por esa razón, en el análisis preliminar de costos no
se tuvieron en cuenta todas esas unidades porque son sensiblemente iguales para
cualquiera de las alternativas que se contemplan y en cualquiera de los casos debe ser
incoporados en el diseño definitivo.
28
• En los casos donde se requieren la construcción de estaciones de bombeo el costo de
dicha infraestructura afecta por igual a las diferentes alternativas de tratamiento.
• El orden de elegibilidad se establece en función del menor costo y a mayor funcionalidad.
2.4.6 Descripción de las alternativas de localización
A continuación se hace una descripción de cada una de las tecnologías finalmente
consideradas, incluyendo sus requerimientos, ventajas y desventajas.
2.4.6.1 Alternativa 1: Zanjas de oxidación
Generalidades : Se contempla hacer el tratamiento de la totalidad de las aguas residuales en
el sitio seleccionado mediante un sistema biológico sencillo denominado zanjas de oxidación.
Las zanjas de oxidación son consideradas en la práctica como plantas de lodos activados
modificados, en las cuales la materia orgánica contaminante es oxidada mediante el proceso
conocido como "aireación extendida con flujo a pistón" sin que se requiera la sedimentación
primaria del desecho. La eficiencia de este proceso se basa en mantener una alta
concentración de sólido en la zona de aireación. De esta manera se absorbe fácilmente los
picos de carga que se presenta regularmente en la descarga del alcantarillado.
Las zanjas tendrían un ancho máximo de 6 m, con sección de forma trapezoidal de 2,5, de
3,0 m de profundidad y una zona de sedimentación incorporada dentro de la misma longitud
de desarrollo de la zanja para eliminar la necesidad de bombeo en la recirculación de los
lodos. El número de zanjones y las dimensiones de los mismos depende de la carga
contaminante del vertimiento. Cada zanjón estaría previsto de un número específico de
29
aireadores tipo cañón dispuestos a lo largo del canal para inducir aireación y circulación del
agua. Estos aireadores han reemplazado a los antiguos tipo cepillo que caracterizaron esta
tecnología durante mucho tiempo.
La eficiencia que se logra en una zanja de oxidación varia del 85-95% en remoción de DBO
y el 90-98% en remoción de coliformes. También es posible alcanzar un importante grado
de remoción de fósforo y nitrógeno. La edad de los lados es por lo regular muy alta y varia
entre 10 y 15 días. El tiempo de retención hidráulica oscila alrededor de un día (18 a 36
horas).
Implica: Revestimiento de los taludes internos de los canales con placa de concreto para
contrarrestar el efecto erosivo de los chorros de aire. Igualmente, para su aplicación es
necesario contemplar una profundidad mínima efectiva de 2,5 m, para optimizar el
suministro de oxígeno.
Requerimientos: La implementación de esta solución tecnológica exige una disponibilidad
de espacio suficiente para el adecuado desarrollo de los canales. También es indispensable
contar con suministro permanente de energía. Así mismo se requiere efectuar tratamiento
preliminar del residuo crudo (Cribado y desarenación). Como complemento al sistema se
debe contemplar la construcción de lechos de secado para la disposición de los lodos de
exceso y un sistema para la desinfección del efluente final.
Ventajas:
• La excavación a realizar es menor comparada con otras soluciones como lagunas de
estabilización o plantas de lodos activados.
• Por la profundidad e inclinación de los taludes se requiere un revestimiento menor que en
tanques convencionales y por consiguiente una menor cantidad de refuerzo.
30
• La circulación del agua en el canal es inducida por los mismos aireadores.
• El tanque de sedimentación secundaria podría estar integrado a la estructura del canal y
por eso no se requeriría de sedimentación primaria.
• La capacidad de los aireadores puede ser regulada variando la profundidad de inmersión
con lo cual se puede eliminar la necesidad de motoreductores.
• La alta eficiencia en remoción de DBO y sólidos suspendidos se mantiene aun bajo
condiciones adversas de temperaturas (rigurosamente bajas).
• No genera olores desagradables con lo cual se minimiza el impacto ambiental sobre los
sectores aledaños.
• La producción de los lodos de exceso es mínima y se puede disponer directamente en los
lechos de secado dado su alto grado de estabilización
Desventajas:
• Como todo los procesos aeróbicos representa un importante consumo de energía aunque
en menor proporción que otros procesos equivalentes. El consumo de energía puede
variar entre 0,7 y 1,4 Kw - h por Kg de DBO removido.
• Aunque no demanda mucha mano de obra si requiere un mantenimiento regular mas o
menos especializados de los equipos.
• Es importante contar con un adecuado programa de monitoreo para el ajuste de los
parámetros de operación (aireación y concentración de sólidos).
31
• Dada la poca profundidad del canal y la configuración del sistema se requiere una gran
longitud de desarrollo y por consiguiente una mayor extensión de terreno en
comparación con otras tecnologías como lodos activados, lo cual puede implicar mayores
costo de inversión por ese concepto.
2.4.6.2 Alternativa 2: Biodiscos
Generalidades: Los biodiscos son un sistema de tratamiento de aguas residuales que
combinan las ventajas de los filtros percoladores y de los sistemas de lodos activados. Están
basados en reactores de crecimiento adherido o de película fija. Las lamas o películas
biológicas crecen sobre disco o tambores rellenos que rotan a una velocidad de 1 a 2
revoluciones por minuto con un 40 % de sumergencia en promedio. Dichos elementos van
montados en paquetes alrededor de un eje horizontal. Estos reactores se consideran de una
sola etapa y la reacción bioquímica entre el desecho y los microorganismos se produce de
manera uniforme en toda el área superficial del material de relleno. Cinéticamente se
asemeja a un reactor de mezcla completa.
La eficencia de remoción de materia orgánica es función de la carga hidráulica y de la carga
orgánica aplicada. Normalmente no se usa recirculación porque la experiencia ha
demostrado que dicha práctica no contribuye a incrementar significativamente la eficiencia
del proceso. El exceso de biomasa es desprendido continuamente de la superficie de los
discos o del relleno como resultado del esfuerzo cortante originado por la rotación del
biodisco dentro del agua residual y por la descomposición celular.
Se contempla la construcción de un sistema modular de biodisco conformados por una o
varias etapas de tambores circulares llenos de materiales sintéticos (plásticos o P.V.C),
relativamente liviano y con una superficie especifica muy grande. El tamaño y número de
32
módulos requeridos para cada instalación depende de la carga orgánica del vertimiento a
tratar.
La eficiencia en remoción de DBO puede variar entre 80 y 95 % dependiendo de las
condiciones de operación. La remoción de coliformes puede estar en ese mismo orden de
magnitud aunque el tiempo de retención normalmente esta alrededor de una hora.
Implica: La construcción de tanques o de depósitos con tenedores en concreto o metálicos,
de una o varias etapas para alojar los disco o tambores que pueden llegar a tener hasta
cuatro metros de diámetro o mas. Igualmente es necesario construir tanque de
sedimentación secundarios y lechos de secado para la disposición de los lodos de excesos.
Requerimientos: Adecuado suministro de energía para el funcionamiento de los
motoreductores. Es necesario efectuar tratamientos preliminares al residuo crudo aunque
no se requiera necesariamente sedimentación primaria. No obstante dada la limitada
capacidad volumétrica de los reactores resultaría favorable disponer de un tanque de
Homogeneización para absorber las cargas pico que se puedan presentar en el vertimiento.
Algunas aplicaciones este tanque ha sido reemplazado por un eficiente sistema de cribado
que remueve la materia orgánica suspendida .
Ventajas:
• Dada la gran superficie de los rellenos modulares sintéticos el requerimiento de terreno es
mínimo.
• El sistema permite desarrollar una alta concentración de biomasa por m3 de sistema lo
cual confiere una menor susceptibilidad a las variaciones de carga hidráulica y orgánica.
33
• Considerando la baja velocidad de rotación el consumo de energía es relativamente
mínimo comparado con otros procesos equivalentes; este consumo se estima en 0.6
w/m2.
• Debido a su concepción modular puede ser fácilmente ensamblado en el sitio en poco
tiempo.
• Se puede desarrollar por etapas de acuerdo con las necesidades y recursos de la localidad
• Se le puede incorporar una cubierta a bajo costo, para minimizar eventuales molestias en
zonas aledañas.
• Las características del lodo que se desprende de la superficie de los discos facilita la
sedimentación de los mismos en clarificadores mas pequeños porque es mas pesado que
en otros procesos biológicos convencionales.
• No requiere recirculación de lodos.
• No genera olores desagradables por lo cual no es necesario contemplar extensas áreas de
aislamiento.
Desventajas:
• Es una solución desarrollada especialmente para pequeñas poblaciones y caudales. Para
ciudades mayores los costos se incrementan considerablemente y dejan de ser
competitivos frente a otras tecnologías porque se requiere incrementar el número de
módulos.
• El consumo de energía, aunque es menor que en otros procesos aeróbicos, constituyen el
principal costo de operación y mantenimiento.
34
• Aunque no requiere una supervisión especializada del proceso el mantenimiento de los
equipos debe ser estricto y riguroso para evitar el deterioro de los equipos.
• La sedimentación primaria debe ser reemplazada por una estructura de cribado muy fina y
de accionamiento automático, lo cual representa un elemento macánico adicional (pero
sustituye eficientemente a la sedimentación primaria).
2.4.6.3 Alternativa 3: Plantas Compactas de Lodos Activados (Aireación extendida y
mezcla completa)
Generalidades: Las plantas compactas de lodos activados son sistema biológicos en los
cuales la degradación de la materia orgánica se desarrolla en un tanque de aireación bajo la
modalidad de "aireación extendida y mezcla completa". El oxígeno necesario para el
proceso es suministrado bien sea por compresores a través de sistemas de difusión o por
aireadores mecánicos superficiales o sumergibles.
El proceso de los lodos activados constituye un método de tratamiento biológico aeróbico
donde se aprovecha las reacciones metabólicas de los microorganismo para la producción de
un efluente de buena calidad gracias a la remoción de las sustancias que demanda oxígeno.
En términos generales el proceso comprende dos fases claramente definidas: aireación y
separación de lodos. Previamente se acostumbra efectuar una sedimentación primaria de
residuo a tratar.
En la primera fase el residuo líquido se envía al tanque de aireación que contiene una
población microbiana aeróbica. El oxígeno, como ya se dijo, es suministrado artificialmente
por difusores o mecánicamente. La aireación tiene un doble propósito: suministrar el
oxígeno necesario para la respiración de los microorganismos aeróbicos en el reactor y
35
oxígeno necesario para la respiración de los microorganismos aeróbicos en el reactor y
mantener el flóculo microbiano en estado continuo de suspensión asegurando así un óptimo
contacto entre la superficies del flóculo y el agua residual. El proceso de aireación extendida
en el reactor aeróbico tiene una duración entre 18 y 36 horas.
En la segunda fase la biomasa floculada debe ser separada de la efluente final mediante
clarificación para garantizar una descarga virtualmente libre de sólidos. Posteriormente este
efluente final puede ser descargado de manera directa al cuerpo receptor con o sin
desinfección previa. El propósito de la desinfección es reducir la población microbiana en el
agua tratada.
Al igual que los sistemas convencionales de lodos activados, las plantas compactas de tipo
modular se basa en los principios clásicos de aireación y sedimentacion (Clarificación). Cada
planta compacta, dependiendo de la tecnología, posee sus propias normas de diseño lo que
genera algunas variaciones en la configuración y manejo de los subproductos.
Los principios básicos que se manejan en este tipo de plantas se pueden resumir en las
siguientes consideraciones:
• Diseño modular para facilitar el acoplamiento con otras unidades o proceso de
tratamiento ( preliminar, primario, remoción de nutrientes, tratamiento de lodos, etc).
• Diseño compacto para minimizar el requerimiento de espacios. Generalmente el tanque
de aireación y el tanque de sedimentación van acoplados en una sola unidad o en unidades
adyacentes.
• Centralización de todos los equipos de control en un tablero de fuerza y control que
puede llegar a ser totalmente automatizado ( PLC ).
36
Implica: Construcción de tanques modulares rectangulares para la aireación y
sedimentación posterior del agua residual (en concreto o metálicos), en lo posible con el
mayor número de paredes comunes para minimizar costos, tanto en materiales como en
tuberías y accesorios. Igualmente se requiere la construcción de lechos de secado para la
disposición de los lodos de exceso y la implementación de un tratamiento preliminar con
cribado y desarenación. No es necesario incorporar la sedimentación primaria pero
conviene agregar un sistema para la desinfección del efluente.
Requerimiento: De la misma manera que un proceso convencional de lodos activados,
requiere la instalación de equipos de aireación los cuales desde luego exigen una
disponibilidad de energía permanente. Así mismo, aunque el sistema compacto simplifica las
operaciones y procesos de tratamiento es conveniente contar con personal calificado para las
actividades de seguimiento y control.
Para garantizar un mejor funcionamiento del sistema es indispensable prever un tratamiento
preliminar mínimo mediante cribado y desarenación. Igualmente se debe contemplar
espacios adicionales para la construcción de lechos de secado y un dispositivo para la
desinfección.
Ventajas: El sistema de plantas compactas de lodos activados presentan númerosas ventajas
con respecto al proceso convencional de los lodos activados y con respecto a otras
modalidades equivalentes. Tales ventajas se resumen en los siguientes puntos :
• Reducción de los costos de inversión inicial por el tamaño de las estructuras y por el
mínimo espacio requerido, así como por el aprovechamiento de paredes comunes.
• Los prolongados tiempos de retención en el tanque de aireación permiten amortiguar las
variaciones normales de flujo y de carga en el agua residual.
37
• Menor longitud en conexiones de tubería, canales, canaletes y cableados.
• Sedimentado acoplado al tanque de aireación semejando una sola unidad por lo cual se
elimina la necesidad de sistemas de recirculación mecánica de lodos.
• Tampoco requiere sistemas de barrelodos en los tanques de clarificación cuando las
plantas son realmente pequeñas.
• Los lodos de exceso que se producen son mínimos y tienen un alto grado de
estabilización gracias a que se trabaja sobre la fase de crecimiento endógena de los
microorganismos.
• La eficiencia del proceso ha sido plenamente comprobada en miles de instalaciones
existentes alrededor del mundo. Por ello los conceptos teóricos de la cinética del proceso
han sido totalmente estudiados y validados.
• Aunque el consumo de energía en el tanque de aireación es mas elevado, este se
compensa en parte con ausencia de equipos de bombeo para la recirculación de lodos.
• Como la mayoría de los procesos aerobicos, no generan olores desagradables, por ello
pueden ser implementadas en zonas con poca área de aislamiento o con restricciones de
espacio.
Desventajas:
• Es una solución desarrollada especialmente para pequeñas poblaciones. Para ciudades
mayores los costos se incrementan considerablemente y dejan de ser competitivos frente a
otras tecnologías.
38
• El elevado consumo de energía en el tanque de aireación constituye el principal costo de
operación y mantenimiento.
• Aunque mínima, se requiere una supervisión mas o menos especializada del proceso para
optimizar el funcionamiento del sistema (Control de la aireación).
• El mantenimiento de los equipos debe ser estricto y riguroso lo que también exige un
cierto grado de especialización.
• Cuando las condiciones de variabilidad del desecho (Flujo y composición) son muy
grandes se puede requerir la construcción de sistemas de homogenización.
En las Tablas 4, 5 y 6 se resumen las características de las alternativas seleccionadas.
2.5 PREDIMENSIONAMIENTO DE LAS UNIDADES DE TRATAMIENTO
2.5.1 Parámetros de diseño
Alternativa 1: Zanjas de Oxidación (aireación extendida y flujo a pistón)
Dato básico a determinar: Volumen de la zanja
Este parámetro puede ser determinado en función de los siguientes elementos :
a) Periodo de aireación
b) Tasa de aplicación (Carga orgánica)
c) Máximo tenor de lodo (Indice de MOHLMANN)
Para esta aplicación específica se adopta un periodo de aireación de 24 horas.
39
Tabla 4 Alternativas de Tratamiento. Zanjas de Oxidación
ALTERNATIVA DESCRIPCIÓN REQUERIMIENTOS VENTAJAS DESVENTAJASZanjas de Oxidación *Sistema bioógico
*Ancho 6 m*Profuncidad 3 m*Eficiencia DBO 85-95%*Coliformes 90-98 %
*Espacio adecuado*Suministro permanente deenergía*Tratamiento preliminar deresiduo crudo*Construcción de lechos desecado*Desinfección del efluentefinal
*Excavación menor*Tanques de sedimentaciónsecundaria integrado alcanal*Eficiencia en remociónDBO y SS se mantiene aunen condiciones adversas detemperatura
*Gran consumo de energía*Mantenimiento permanente*Area muy grande*Costos de inversión elevada
40
Tabla 5 Alternativas de Tratamiento. Biodiscos
ALTERNATIVA DESCRIPCIÓN REQUERIMIENTOS VENTAJAS DESVENTAJASBiodiscos *Combinación de
filtros percoladores ylodos activados*Eficiencia deremoción de DBO ycoliformes es de 95%dependiendo de lascondiciones deoperación
*Requerimiento del terrenoes mínimo*Consumo de energía esmínimo por la bajavelocidad de rotación*Facilidad de instalación*Facilidad de sedimentaciónde lodos en clarificadorespequeños*No requiere recirculaciónde lodos*No genera olores*Solución para pequeñaspoblaciones y caudales*El cribado fino sutituye lasedimentación primaria
*Suministro de energía*Tratamiento preliminar
*Mantenimiento estricto yriguroso para evitar deteriorode los equipos
41
Tabla 6 Alternativas de Tratamiento. Plantas compactas de lodos activados
ALTERNATIVA DESCRIPCIÓN REQUERIMIENTOS VENTAJAS DESVENTAJASPlantas compactas delodos activados
*Tratamientobiológico aeróbico endos fases: aireaciónextendida y mezclacompleta
*Instalación de equiposdeaireación*Consumo de energíapermanente*Personal calificado paralas actividades deseguimiento y control*Tratamiento preliminarmínimo mediante cribado ydesarenador*Espacios adicionales deconstrucción de lechos desecado y dispositivos parala desinfección
*Reducción de costos deinversión inicial por tamañode estructuras mínimoespacio requerido*No genera oloresdesagradables
*Elevado consumo de energíaen tanque de aireación*Se reequiere una supervisiónespecializada de los procesospara optimizar elfuncionamiento del sistema*Mantenimiento de losequipos estricto y rigurosopor personal especializado*Construcción de sistemas dehomogenización
42
Sección transversal
Se adopta un ancho máximo de canal de 6 m, con una profundidad efectiva de 2,5 a 3,0 m.
Predominará la geometría de tipo trapezoidal con taludes 1V : 2H.
d) Largo de la zanja
L = V / A = Volumen / Sección Transversal
Nota: medido a lo largo del eje de la zanja.
• Sedimentado
Para el efecto se adopta una carga superficial de 20 -30- m3/m2/d.
Alternativa 2: Biodiscos:
Para propósito de diseño se adoptaron los siguientes criterios :
a) Carga hidráulica : 0,02 - 0,10 m3/m2/d.
b) Carga orgánica : 10-20g DBO Soluble /m3/d ; 30-40 g
DBO total /m3/d
c) Superficie específica del relleno a utilizar : 175m2/m3
d) Sedimentador : Carga superficial : 25-30 m3/m2/d
Alternativa 3: Planta Compacta de Lodos Activados (aireación extendida y mezcla
completa)
a) Componentes de la planta
• Tanques de aireación
• Sedimentado secundario
• Lecho de secado
43
b) Dimensionamiento del tanque de aireación
• Tiempo de Retención Hidráulica: TRH : 18 horas
• Profundidad : 3,0 - 3,5 m (efectivos)
c) Dimensionamiento del Sedimentado Secundario
• Carga superficial : 20 m3/ m2/día
• Profundidad : 2,5 - 3,0 m
d) Lechos de Secado
Producción de lodos : 0,05 - 0,15 Kg / Kg DBO removida, o también
Producción de lodos : 0,5 L / hab/día
Profundidad de la capa: 0,25 m
e) Requerimientos de Oxígeno
Con base en los criterios anteriores y en las cargas a tratar se procedió a establecer los
requerimientos de oxígeno tanto para las zanjas de oxidación como para las plantas
compactas de lodos activados.
2.5.2 Esquema de las Alternativas
Con base en los parámetros de diseño anteriormente mencionados se elaboraron los
prediseños de las diferentes unidades de tratamiento para cada una de las tecnologías
consideradas.
En las siguientes figuras se presentan esquemas típicos de los sistemas de tratamiento a
evaluar : Zanjas de Oxidación, Biodiscos (Biorotor) y Plantas Compactas (mezclas
completa y aireación extendida).
45
Figura 2 Esquema Planta Tipo Zanja de Oxidación
AIREADORES
AFLUENTE SEDIMENTACION
INTRACANAL
VISTA EN PLANTA AIREADORES
45
Figura 3 Esquema Planta Compacta Tipo Biorotor
AFLUENTE
SEDIMENTADOR
ROTOR 1 ROTOR 2 ROTOR 3
EFLUENTE
VISTA EN PLANTA
EJE DE ROTOR
CORTE LONGITUDINAL
45
Figura 4 Esquema Planta Compacta de Lodos Activados
TANQUE DE TANQUE DE TANQUE DE AIREACION AIREACION AIREACION
TANQUE DE AIREACION SEDIMENTADOR
2.5.3 Criterios de Evaluación
Para la evaluación de las diferentes tecnologías propuestas en la zona del estudio se
considera razonable efectuar una comparación cualitatitva y cuantitativa de cada una de las
opciones. Dentro de este contexto, se realizó un análisis económico y un análisis funcional
de las alternativas.
46
2.5.3.1 Análisis Económico
Comprende una comparación de los costos de inversión inicial y los costos anuales de
operación y mantenimiento en términos de valor presente para establecer un orden de
elegilibilidad.
La evaluación económica de las tres alternativas se hizo comparando entre si su costo anual
equivalente.
El costo anual equivalente (CAE) se calculó a partir de un valor presente total (PT), dados
una tasa de interés anual del 20% (i) y un horizonte de aplicación de 20 años (n).
El valor presente total corresponde a la suma de la inversión iniciada y el valor presente de
los costos varios (operación y mantenimiento, entre otros).
Los costos para las diferentes alternativas se presentan en la Tabla 7. El índice económico
se estableció con base en la alternativa de menor costo que en este caso corresponde a los
Biodiscos (para todas las localidades).
Tabla 7 Comparación de los costos de las tres alternativas
COSTO DE LA ALTERNATIVA
ITEM ZANJAS BIODISCOS LODOS ACTIVADOS
COSTO TOTAL 366'282.000 334'890.266 356'316.000
47
2.5.3.2 Análisis Funcional
Contempla una evaluación de las alternativas desde varios puntos de vista relacionados con
la funcionalidad y aplicabilidad de las soluciones propuestas. Esto incluye, desde luego,
aspectos técnicos de ingeniería, operatividad del sistema, impacto ambiental y aceptación
por parte de la comunidad.
La matriz que se muestra en la Tabla 8 es aplicable para el estudio en mención. En este caso
el índice de funcionalidad se determinó con base en la tecnología que presenta la mínima
calificación dentro de los aspectos evaluados. La escala de variación va de 0 a 3 teniendo en
cuenta que el mayor número corresponde a la mayor afectación, impacto, dependencia
tecnológica y riesgo.
La evaluación de alternativas muestra que los biodiscos constituyen la alternativa de
tratamiento más favorable para la localidad en estudio.
Debido a los dos análisis tomados para la tecnología de tratamiento, se escoge la alternativa
2, debido a su bajo costo y alta funcionalidad.
48
Tabla 8 Matriz General para el Análisis Funcional de Alternativas
ÍNDICES LAGUNA BIODISCOS LODOS ACTI.
1. ASPECTO TECNICO
Dependencia Técnica 1 3 2Construcción por etapas 3 2 2
Posibilidad de ampliación 3 2 1
2. ASPECTO SANITARIORiesgo de Cont. Aguas Subterráneas 3 3 2
Riesgo de deterioro del proceso 2 3 3Riesgo para los operarios 2 3 2
3. ASPECTO AMBIENTALAfectación usos del suelo 3 1 2
Generación de olores 2 1 2Deterioro del paisaje 2 2 2
4. ASPECTO OPERATIVORequerimiento personal calificado 2 2 2
Facilidad de manejo 1 2 2Puntos de control y mantenimiento 1 2 1
5. ASPECTO PRACTICODisponibilidad de repuestos 1 3 2
Personal especializado 2 2 2Facilidad de acceso 1 1 2
6. ASPECTO SOCIALAceptación de la comunidad 1 1 1
Manejo tarifario 1 1 2
TOTAL 31 34 33Indice de funcionabilidad 1.0 1.1 1.06
49
3. INFORMACION GENERAL DEL PROYECTO
3.1 PARÁMETROS DE DISEÑO
3.1.1 Caudales
- Caudal Medio: 15,2 L/s
- Caudal Máximo: 25,3 L/s
- Caudal Mínimo: 7 L/s
3.1.2 Cargas
Concentración DBO5 = 19.600 mg/L
La trampa de grasas remueve el 70% de la DBO5
Concentración de DBO5 a la entrada al sistema de tratamiento = 5.880 mg/L
Carga = Q x C x 0,0864 (Según Decreto 1594 de 1984 de Minsalud)
Donde: Q: Caudal (L/s)
C: Concentración (mg/L)
0,0864: Cte - muestreo de 24 horas
El tiempo de muestreo fue de 4 horas
Carga = 15,2 x 5.880 x 0.0144
Carga = 1.284,01 Kg/día
Eficiencia Mínima de Remoción: 80% de la DBO.
50
3.2 DESCRIPCIÓN DE LA ALTERNATIVA SELECCIONADA
3.2.1 Tecnología y Procesos
La alternativa seleccionada para el tratamiento de las aguas residuales del Matadero
Municipal de San José del Fragua de acuerdo a costos y funcionalidad (ver Tablas 7 y 8),
comprende la construcción de una planta conformada por las siguientes unidades:
• TRATAMIENTO PRIMARIO : Cribado, desarenadores y trampa de
grasas.
• TRATAMIENTO SECUNDARIO: Biodiscos (Biorotor)
• POSTRATAMIENTO : Cloración
• TRATAMIENTO DE LODOS: Lechos de secado
El tratamiento primario comprende el conjunto de rejas de cribado gruesa y fina para la
remoción de basuras y otros residuos sólidos normalmente presentes en las aguas residuales
industriales. Dichas estructuras están complementadas por las canaletas desarenadoras para
la remoción de arenas.
También se construirá una trampa de grasas que tiene por objetivo interceptar las grasas
presentes y de sedimentar algunos sólidos provenientes de las aguas de proceso.
El funcionamiento de la trampa de grasas se basa en el principio de que el líquido residual
que va entrando es más caliente que el que contiene el tanque y se enfría al llegar a éste, lo
cual hace que la grasa se solidifique y flote sobre la superficie.
Se instalará en la parte superior un orificio, para que por medio de una vara se supervise la
altura de los lodos que se vayan depositando en el bafle de entrada, en el momento de que
51
esta altura sea mayor al 60% de la altura de la lámina de agua se deberá realizar
mantenimiento a este componente. Las grasas deberán ser retiras por lo menos una vez cada
semana para evitar que pasen al siguiente componente del sistema y su eficiencia se pueda
ver reducida. Estas podrán almacenarse para que sean recolectadas por la empresa de aseo
de la ciudad, y posteriormente transportadas al sitio de disposicion final de los residuos
solidos de dicha localidad.
Los lodos que se saquen cuando se realice la limpieza podrán extraerse con un recipiente
provisto de un mango largo. La nata y el lodo extraído podrá contener alguna porción sin
digerir que será nociva y podrán representar un peligro para la salud. Los desechos sacados
serán depositados en canecas de 55 galones para ser desecados y luego ser llevados por la
entidad prestadora del servicio de recolección de basura de la ciudad.
El tratamiento secundario se basa en la utilización de biodiscos tipo Biorotor. Los biodiscos
son un sistema de tratamiento de aguas residuales que combinan las ventajas de los filtros
percoladores con las bondades de los sistemas de lodos activados.
Se basan fundamentalmente en reactores biológicos de biomasa adherida o de película fija.
Las lamas o películas biológicas crecen sobre discos o sobre tambores rellenos que rotan a
una velocidad de 1 a 2 revoluciones por minuto con un 40% de sumergencia en promedio.
Dichos elementos van montados en paquetes alrededor de un eje horizontal.
Estos reactores pueden ser de una o de varias etapas y la reacción bioquímica entre el
desecho y los microorganismos se produce de manera uniforme en toda el área superficial
del material de relleno. Cinéticamente se asemeja a un reactor de mezcla completa.
La eficiencia de remoción de materia orgánica es función de la carga orgánica aplicada.
Normalmente no se usa recirculación porque la experiencia ha demostrado que dicha
práctica no contribuye a incrementar significativamente la eficiencia del proceso.
52
El exceso de biomasa adherida al Biorotor se desprende de manera continua de la superficie
de los discos o del relleno como resultado del esfuerzo cortante originado por la rotación del
biodisco dentro del agua residual y por la descomposición celular.
Para este caso particular se contempla la construcción de un sistema modular de biodiscos,
conformados por una o varias etapas de tambores circulares rellenos de material sintético
(plástico o P.V.C) relativamente liviano y con una superficie específica muy grande. El
tamaño y número de módulos requerido para esta instalación será determinados más
adelante de acuerdo con las características del vertimiento y de la disponibilidad de equipos
en el mercado.
La eficiencia en remoción de DBO puede variar entre 80 y 95% dependiendo de las
condiciones de operación.
Básicamente, los módulos de biorotores implican la construcción de tanques o depósitos
contenedores en concreto o metálicos, de una o varias etapas para alojar los discos o
tambores que pueden llegar a tener hasta cuatro metros de diámetro o más. Igualmente,
como complemento, es necesario construir tanques de sedimentación secundaria y lechos de
secado para la recolección y la adecuada disposición de los lodos que se producen en
exceso.
Por las características del sistema de tratamiento seleccionado y la naturaleza de los equipos
que se requieren en la planta es perfectamente factible proporcionar a las instalaciones un
grado de automatización que minimice los requerimientos de personal para las labores de
operación y mantenimiento. Así, por ejemplo, mediante un tablero de control se regulará el
funcionamiento de los siguientes equipos: la rejilla de cribado, el Biorotor, las bombas
sumergibles y la dosificación de cloro.
53
De esta manera se considera suficiente que un operario (ó Fontanero) inspeccione varias
veces en el día el funcionamiento de las diferentes unidades, haga los ajustes requeridos en el
proceso, evacué los residuos generados y prepare la solución de hipoclorito para la
desinfección.
Estas labores pueden ser programadas de tal manera que no se requiera su presencia
permanente dentro de las instalaciones.
La planta contará con una cerca perimetral (encerramiento), para restringir el acceso de
personas y animales que puedan ocasionar daños a las instalaciones o al proceso que allí se
desarrolla.
3.3 DIMENSIONAMIENTO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO
En el presente item se presenta el dimensionamiento de las unidades de proceso en cada una
de las etapas definidas para el tratamiento.
3.3.1 Tratamiento preliminar
3.3.1.1 Rejilla
Se ha considerado conveniente la instalación de un sistema de rejilla fina tipo
ROTOSCREEN de 3 mm de tamizaje y limpieza automática.
Para esta aplicación específica se recomienda una rejilla MARCA MEVA ó equivalente
Modelo RS8 con las siguientes características de acuerdo con la información suministrada
por el fabricante y/o su representante:
54
- Ancho efectivo: 200 mm
- Ancho Total: 300 mm
- Ancho del Canal: 350 mm
- Altura de las paredes del canal: 750 mm
- Altura Máxima del agua antes de la rejilla: 600 mm
- Altura Máxima del agua después de la rejilla: 300 mm
NOTA: Como medida de protección del equipo se recomienda colocar antes una reja gruesa
con una separación entre barras de 1” como mínimo.
3.3.1.2 Desarenador
Criterios
Para el dimensionamiento del desarenador se adoptaron los siguientes criterios (LOTHAR
HESS - ACEVEDO):
- Carga Superficial: 30 m3/m2/h. (Recomendado 25 - 50 m3/m2/h)
- Dispositivo de Salida y Control: Vertedero Sutro
- Número de Unidades en paralelo: 2
Dimensionamiento del Canal
- Área requerida: 3,77 m2
- Relación Largo/Ancho: 4 / 1
- Dimensiones:
- Largo: 4,00 m
- Ancho: 1,00 m
- Profundidad: 0,125 m
55
3.3.1.3 Vertedero Sutro
El diseño de la plantilla correspondiente se desarrolla con base en la siguiente expresión y las
dimensiones particulares se presenta en la Tabla 9.
FÓRMULAS:
−=
3**74,2
aHbaQ
x
b
y
a= −1
2
πarctg (ACEVEDO - ALVAREZ)
Donde: Q = Caudal, m3/s
a = altura mínima, m
b = ancho de la base, m
H = altura del agua, m
x = ancho del vertedero (m), según altura y (m).
3.3.1.4 Trampa de grasas
Las dimensiones de la trampa de grasas son:
Ancho: 75cm
Largo: 75 cm
Profundidad: 105
56
Tabla 9 Dimensiones de la Plantilla para el Vertedero Sutro
VERTEDERO SUTRO CAUDALa (m) b (m) y(m) x/2 (m) (l/s)
0.030 0.68 0.36 0.060 114.540.030 0.68 0.35 0.061 111.310.030 0.68 0.34 0.062 108.090.030 0.68 0.33 0.063 104.860.030 0.68 0.32 0.064 101.630.030 0.68 0.31 0.065 98.400.030 0.68 0.30 0.066 95.180.030 0.68 0.29 0.067 91.950.030 0.68 0.28 0.068 88.720.030 0.68 0.27 0.069 85.500.030 0.68 0.26 0.070 82.270.030 0.68 0.25 0.072 79.040.030 0.68 0.24 0.073 75.810.030 0.68 0.23 0.074 72.590.030 0.68 0.22 0.076 69.360.030 0.68 0.21 0.077 66.130.030 0.68 0.20 0.079 62.910.030 0.68 0.19 0.081 59.680.030 0.68 0.18 0.083 56.450.030 0.68 0.17 0.085 53.220.030 0.68 0.16 0.087 50.000.030 0.68 0.15 0.090 46.770.030 0.68 0.14 0.092 43.540.030 0.68 0.13 0.095 40.320.030 0.68 0.12 0.099 37.090.030 0.68 0.11 0.102 33.860.030 0.68 0.10 0.106 30.630.030 0.68 0.09 0.111 27.410.030 0.68 0.08 0.116 24.180.030 0.68 0.07 0.122 20.950.030 0.68 0.06 0.129 17.730.030 0.68 0.05 0.138 14.500.030 0.68 0.04 0.148 11.270.030 0.68 0.03 0.162 8.040.030 0.68 0.02 0.180 4.820.030 0.68 0.01 0.207 1.590.030 0.68 0.00 0.257 0.00
57
3.3.2 Tratamiento secundario
3.3.2.1 Biorotor
Criterios de Diseño
- Carga Orgánica Aplicada: 20 g DBO/m2/d. (Rango 10 - 30 g DBO/m2/d según
Tchobanoglous)
- Superficie específica del Relleno: 175 m2/m3
- Sumergencia: 40%
- Velocidad de Rotación: 1 - 2 R.P.M.
- Carga Hidráulica: < 0,1 m3/m2/d . (Rango 0,02 - 0,10 Según Steel, Wilson)
- Tiempo de retención ideal: 50 - 70 minutos. Según Tchobanoglous
Cálculo y Dimensionamiento
- Área de Contacto: 25,200.6420
000.1*01,284.1argarg
mAplicadaaC
trataraaCA ==
−−−
=
-Volumen del Biorotor: 386,366175
200.64
175m
AV ===
- Longitud del Biorotor
V=L x A donde: V = Volumen del Biorotor
A = Área de la sección transversal = π *D2
4=12,57 m
58
L = Longitud del Biorotor
D = Diámetro del Biorotor (Adoptado) =4,0 m
mA
VL 28,29
57,12
86,366===
Si L > 7,5 m entonces se recomienda subdividirlos en módulos, en este caso L > 7,5 m. Por
lo tanto: Nº Módulos: n = 2
Largo de cada módulo : mn
Ll 59,14
2
18,29===
- Dimensiones del Módulo
* Ancho del Módulo: D + 0,5 m = 4,5 m
* Profundidad útil: Ancho x % Sumergencia = 4,5 x 40/100 = 1,8 m
* Volumen útil: LargoxAnchox rofundidad útil = 4,5 x 1,8 x 4,07 = 32,96 m3
- Chequeos
• Tiempo de Retención Hidráulica
0125,0
2/28,313.1
/96,323
3
=
unidaddiam
unidadmdías = 18 min
• Carga Hidráulica
02,05,200.64
/28,313.12
3
=m
dm m3m2/d
59
3.3.2.2 Selección del Modelo de Biorotor
Se recomienda utilizar para cada módulo un biorotor con las siguientes características y
dimensiones descritas en la Tabla 10:
Tabla 10 Características y dimensiones del Biorotor
MODELO DIÁMETRO
(m)
LONGITUD
(m)
Primer
Compartimiento (m)
Segundo
Compartimiento (m)
Tercer
Compartimiento (m)
CANT.
M175,M150,
M75
4 14,80 6,07 5,21 3,51 2
3.3.3 Clarificador
Criterios de Diseño
De acuerdo con las características del lodo que se produce en este tipo de sistemas, se
considera aceptable utilizar cargas superficiales del orden de 33 m3/m2/d.
Por otra parte, es conveniente que el clarificador esté acoplado en el módulo del biorotor
para configurar una unidad más compacta y con menor desarrollo de tuberías.
Con respecto a la forma se considera apropiado utilizar una sección cuadrada, con
alimentación ascendente por el centro del tanque. La recolección del efluente tratado se
realiza mediante una canaleta perimetral.
Los lodos sedimentados se concentrarán en una tolva conformada por las paredes inclinadas
del tanque desde la cual podrá ser evacuado hacia los lechos de secado mediante una bomba
sumergible que opera de manera intermitente.
60
Dimensiones por Módulo
Caudal por módulo: Qm = 656,64 m3/d
Área del Clarificador: 290,1933
64,656
.argm
SuperfaC
QmA ==
−=
Largo = Ancho = mA 46,4=
Profundidad de tolva: Adoptando una inclinación para las paredes de 50º
)º(*3,02
θTANL
H
−= (Hardenberg y Rodie)
)º50(*3,0246,4
TANH
−= = 2,30 m
Altura Total = 2,30 m (sin incluir borde libre)
3.3.4 Postratamiento - Cloracion
Criterios de Diseño
Para la desinfección del efluente final se recomienda la aplicación de cloro en una tanquilla
de cloración con un tiempo de retención de 15 a 30 minutos aproximadamente.
La dosis de cloro a aplicar se estima en 10 p.p.m. pero deberá ser determinada en la práctica
una vez el sistema se encuentre operando en condiciones estables.
El consumo de cloro para la desinfección se calcula de la siguiente manera:
61
- Se trabajará con soluciones al 1 ó 2%, es decir con 1.000 a 2.000 mg/l.
- La dosis a aplicar en todos los casos es de 10 mg/L (10 g/m3).
- La cantidad de cloro por día para el caudal Qmedio = 15,2 L/s = 1.313,28 m3/d es:
1.313,28 m3/d x 10 g/m3 = 13.132,8 g/d = 13,13 Kg/d
Considerando que el HTH tiene un 65% de cloro se necesitarían
2,2065,0
13,13= Kg/d de HTH
NOTA: El HTH se consigue en recipientes de 50 Kg.
Dimensionamiento del Tanque de Contacto
- Q máximo: QM = 2.185,92 m3/día
- Tiempo de contacto: t = 15 minutos
- Volumen del Tanque: V = QM * t = 2.185,92 * 0,0027777 = 6,07 m3
- Dimensiones:
* Profundidad: h = 1,5 m
* Área: AT = V/h = 6,07/1,5 = 4,05 m2
* Relación Largo/Ancho: 4 / 1 (adoptada)
* Longitud: L = 4,00 m
* Ancho: A = 1,00 m
NOTA: El tanque de contacto estará provisto de pantallas deflectoras para inducir una
mejor mezcla.
62
3.3.5 Tratamiento de Lodos - Lechos de Secado
3.3.5.1 Producción de Lodos
Para el sistema propuesto la producción de lodos esperada es de 0,2 Kg/Kg de DBO
aplicada, con una concentración de Sólidos del 2% (Materia Seca) entonces:
- Kg lodo/día = 0,2 x Carga DBO aplic = 0,2 x 1.284,01 = 256,80 Kg/día
- m3 lodo/día = =20
80.25612,84 m3/día
Dimensionamiento
- Período Normal de Secado: 5 días
- Período adicional de Seguridad: 2 días
- Volumen a evacuar en el período: 7 d x 12,84 m3/día = 89,88 m3
- Altura de la capa a disponer: 0,30 m (adoptada)
- Area total requerida: AL= 89,88 / 0,30 = 299,60 m2
- Nº de Lechos: 24 (Adoptado)
- Dimensiones de cada Lecho: Largo = 5,0 m
Ancho = 2,5 m
3.3.6 Conducción alcantarillado - Estructura de llegada
3.3.6.1 Reja de cribado grueso
Para facilitar la labor de limpieza y mantenimiento de la reja se podría construir una caja de
sección rectangular con las siguientes dimensiones aproximadas:
63
- Ancho: 1.20 m
- Largo: 2.00 m
- Profundidad: a determinar según niveles de llegada
Dimensionamiento de la Reja:
- Caudal: 25,3 L/s
- Velocidad de flujo: 0,6 m/s (adoptado)
- Espesor de barras: ½ “ = 1,27 cm
- Profundidad de barras: 1” = 2,54 cm
- Espacio libre entre barras: 3 cm (adoptado)
- Ángulo de Inclinación: 60º
Pérdida de carga en la reja: hw
b
v
g=
β θ4 3 2
2
/
sen (Kirschman)
donde: h = Pérdida de carga en m
β = Coeficiente aplicado a barras = 2,42 (sección rectangular)
w = Ancho o espesor de la barra en m
b = Espaciamiento entre barras
v = velocidad de aproximación en m/s
θ = inclinación de la reja en la horizontal
θseng
vbw
h2
42,223/4
=
60)81,9(2
)6,0(03,0
0127,042,2
23/4
senh
= = 2,42*0,3178*0,0183*0,86 = 0,012 m
64
Área de la reja: AR = área libre
AR = Q/v = 0,0253/0,6 = 0,042 m2
Adoptando un % de obstrucción del 20 % entonces AR = 1,2 *0,042 = 0,051 m2
- Ancho de la reja: Se adopta un ancho total de 0,75 m
Ancho total = ancho varillas + ancho de espacios libres =
= Nº varillas x 1,27 cm + Nº espacios x 3 cm =
Nº varillas = Nº espacios + 1 considerando n = Nº espacios
Ancho total = (n+1)*0,0127 + n*0,003 = 0,75 m
= 0,0157*n + 0,0127 = 0,75 m
n = (0,75 - 0,0127) / 0,0157 =46
Longitud de varillas:
=
−= ridadFactorSegu
senn
libreAreaLv *
º60
1*
03,0*
msen
085,02*º60
1*
03,0*46051,0
=
Nº de varillas = n + 1 = 47
3.3.6.2 Diámetro de la Tubería de Conexión
Para garantizar un adecuado arrastre de los sólidos en las tuberías de conexiones de los
componentes del sistema de tratamiento se adopta una velocidad de 0,6 m/s para el caudal
máximo de flujo, entonces:
65
- Caudal Máximo: 25,6 L/s
- Área de la sección del Conducto: A = Q/v = 0,0256m3/s / 0,6m/s= 0,0427
- Diámetro del Conducto: DA
=4 *
π= 0,23 m Qmax , :
- Se adopta D = 10”
- Caudal medio: 15,2 L/s
- Área de la sección del Conducto: A = Q/v = 0,0152m3/s / 0,6m/s= 0,025 m
- Diámetro del Conducto: DA
=4 *
π= 0,18m Qmed
- Se adopta D = 8"
3.3.7 Comparación de Remoción de los Parámetros Físico-químicos
La eficiencia de remocion de los parametros fisicoquimicos del sistema de tratamiento propuesto
(biodiscos), para el matadero Municipal de San José del fragua cumplen con el Decreto 1594 de
1984 emanado por el Ministerio de Salud en cuanto a los porcentajes de remoción para un
usuario nuevo (ver Tabla 11)
Tabla 11 Comparación de remoción de los parámetros Físico-químicos
Referencia Decreto 1594/84 Minsalud Remoción del sistemapH 5 - 9 unidades 6 UnidadesTemperatura < 40ºC 20°CMaterial flotante Ausente AusenteGrasas y aceites Remoción > 80% en carga 94%Sólidos Suspendidos Remoción >50% en carga 96%DBO para desechos industriales Remoción > 80% en carga 97%
66
Los datos de remoción fueron obtenidos de acuerdo a las eficiencias teóricas de cada uno de los
componentes del sistema tal como se muestra en la Figura 5 en el diagrama de flujo de la
alternativa propuesta (biodiscos).
67
Figura 5 Diagrama de Flujo Alternativa Propuesta
CAJA DERECOLECCION
Q= 15,2 L/sDBO: 5.880 mg/LSST: 7.900 mg/LG y A: 705 mg/L
CANAL DECRIBADO Y
DESARENACION
60% SST: 3.160 mg/L25% DBO: 4.410 mg/L
Tr: 1 minuto
TRAMPADE GRASAS
SISTEMABIOROTOR CLARIFICADOR
TANQUE DECLORACIÓN
EFLUENTEFINAL
70% DBO:1.323 mg/L70% G y A:211,5 mg/L
Tr: 15 minutos
95% DBO:66,15 mg/L50% G y A:105,75 mg/L
95% SST: 158mg/L
Tr: 60 minutos
80% DBO:13,23 mg/L40% G y A:63,45 mg/L
80% SST: 31,6mg/L
Eliminación decoliformes
Tr: 30 minutosDosis: 13,13
Kg/día
80% DBO:13,23 mg/L40% G y A:63,45 mg/L
80% SST: 31,6mg/L
69
4. MANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO
El Manual de Operación y Mantenimiento tiene como finalidad establecer una serie de normas y
procedimientos encaminados a garantizar el adecuado funcionamiento de todo el sistema.
Debe tenerse en cuenta, sin embargo, que el manual de operación es solo una guía procedimental
y por lo tanto las acciones allí contempladas, tienen que ser complementadas y actualizadas
periódicamente, a medida que los operarios van adquiriendo mayor conocimiento sobre las
operaciones y procesos unitarios allí incorporados.
Habrá ocasiones en las cuales los procedimientos descritos en el manual no contemplen
situaciones a problemas muy específicos. En esos casos, es función del operador solicitar la ayuda
de los supervisores o de profesionales especializados, antes de proceder a realizar cualquier
acción desconocida que pueda resultar improcedente.
Como primera medida, el funcionario que aspire a realizar las funciones de operario debe estar
completamente entrenado y familiarizado con las operaciones y procesos unitarios de la planta.
Para el efecto, deberá haber estudiado y asimilado completamente la información técnica
correspondiente a cada uno de los procesos de tratamiento incluidos en el sistema. De esa manera
la toma de decisiones ante diferentes problemas operativos y el desarrollo de las actividades
rutinarias de mantenimiento, resultará más expedito y oportuno.
70
Dentro del manual de operación y mantenimiento se destacan varios grupos de actividades, así:
1. Operación del sistema
2. Mantenimiento rutinario
3. Mantenimiento preventivo
4. Monitoreo y seguimiento del proceso
5. Medidas de Seguridad
Se espera que las instrucciones y metodología propuestas en el presente documento contribuyan
a garantizar el normal funcionamiento de la planta y, con ello, el cumplimiento de los objetivos de
calidad establecidos para el vertimiento final.
4.1 DEFINICION DE ACTIVIDADES
4.1.1 Actividades de Operación
Son aquellas actividades sin las cuales la planta de tratamiento prácticamente no funciona. Dentro
de estas actividades podemos mencionar las siguientes:
- Bombeo del agua residual (cuando existe)
- Limpieza de estructuras de cribado y desarenación
- Apertura y/o cierre de compuertas para el flujo del agua
- Encendido y/o apagado de los aparatos y equipos de la planta
- Preparación y aplicación de reactivos (control de pH, nutrientes, desinfección, etc.)
- Extracción y disposición de los lodos de exceso
- Desinfección del efluente
71
4.1.2 Actividades de Mantenimiento Rutinario
Las actividades de mantenimiento rutinario comprenden aquellas acciones encaminadas a
conservar en buen estado las estructuras y los equipos de la planta. Aunque su omisión no afecta
de manera inmediata el funcionamiento de las instalaciones se considera de mucho riesgo no
atender convenientemente su realización. Dentro de las actividades de mantenimiento rutinario
cabría mencionar las siguientes acciones:
- Limpieza de canaletas
- Lubricación de los equipos
- Mantenimiento de vías y zonas verdes
- Aplicación de pintura en las superficies que lo requieren
4.1.3 Actividades de Mantenimiento Preventivo
El mantenimiento preventivo comprende la revisión periodica de los equipos de la planta para
detectar oportunamente el desgaste de los mismos y tomar las medidas que conduzcan a evitar su
deterioro.
El mantenimiento preventivo se diferencia del mantenimiento rutinario en el objetivo que se
persigue y en la frecuencia de ejecución en cada caso. En el mantenimiento preventivo se busca
detectar y corregir el desgaste natural de los equipos de acuerdo con las características de los
mismos y, desde luego, con las recomendaciones del fabricante. El mantenimiento rutinario en
cambio se ejecuta de manera habitual independientemente de dicha condición.
72
4.1.4 Monitoreo y Seguimiento del Proceso
El monitoreo y seguimiento del proceso es una actividad de mucha importancia para la
evaluación y verificación del desempeño de la planta. Igualmente, su implementación permite
obtener un mejor conocimiento del sistema con lo cual es posible adoptar en forma oportuna las
modificaciones o ajustes que se requieran para su optimización.
La actividad de monitoreo involucra también la realización de pruebas o ensayos in situ y en
laboratorio. Los parámetros recomendados para el efecto dependen de la tecnología empleada y
de la disponibilidad de recursos técnicos y humanos para dicho propósito.
4.1.5 Soluciones a los problemas más frecuentes
Cada planta en particular está expuesta a una serie de situaciones que pueden afectar su
desempeño no solo desde el punto de vista de eficiencia o calidad del proceso sino también desde
el punto de continuidad.
Una lista de problemas y sus posibles soluciones permitirá al operario recuperar, en un momento
dado, el funcionamiento normal de la planta luego de haberse presentado una falla o una
deficiencia cualquiera en el sistema.
4.1.6 Actividades de Emergencia
Se consideran aquellas acciones que permiten retornar a la situación normal de la planta después
de haberse atendido una falla o un accidente de carácter grave, generalmente poco frecuente y en
muchas ocasiones impredecible.
73
Como quiera que la seguridad forma parte integral de todas las actividades de operación y
mantenimiento es importante incorporar un mínimo de normas para la prevención de accidentes,
así como también una guía de primeros auxilios.
4.2 DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA PLANTA Y SU FUNCIONAMIENTO
4.2.1 Componentes de la Planta
La planta de tratamiento diseñada para el matadero de San José del Fragua comprende las
siguientes operaciones y procesos unitarios:
- Tratamiento preliminar:
* cribado
* desarenación
* trampa de grasas
- Tratamiento secundario:
* biodiscos tipo Biorotor
* clarificador
- Postratamiento: cloración del efluente final
- Tratamiento de lodos: lechos de secado
74
4.2.2 Función
Esta planta de tratamiento tiene por finalidad reducir la carga orgánica contaminante presente en
las aguas residuales que genera este matadero.
4.2.3 Funcionamiento
En términos generales el funcionamiento de la planta de tratamiento es como sigue:
El agua residual que conduce el emisario final del sistema de alcantarillado, es captada en una
estructura de derivación que puede consistir en una caja provista de compuertas manuales que
permitan desviar total o parcialmente hacia la planta o hacia el cuerpo receptor (By-pass) el
volumen de aguas de dicho emisario, según las circunstancias de operación.
El flujo a tratar es conducido hasta una trampa de grasas para luego pasar al canal de cribado y
desarenación provisto de una reja gruesa (espaciamiento entre barras de φ ½"), una rejilla fina
(espaciamiento de 3 mm). Es aquí donde se inicia el procesos de tratamiento.
Al pasar, el agua, a través de la reja de cribado grueso son removidos todos aquellos elementos
sólidos de gran tamaño que podrían ocasionar deterioro en las diferentes estructuras y equipos de
la planta, tales como palos, trapos, huesos, carne y en general un amplio componente de las
basuras que usualmente son depositados en la red sanitaria de los mataderos.
La rejilla fina está destinada a retener y remover aquellos elementos sólidos que por su forma o
tamaño no pudieron ser removidos en la reja de cribado grueso. No obstante el espaciamiento de
la misma (3 mm), muchos de los sólidos finos continuarán todavía su curso con el agua residual y
serán removidos en el tratamiento secundario. El cribado fino permite obtener una reducción
significativa de la carga orgánica inicialmente presente en el agua residual en forma de sólidos
suspendidos.
75
La reja de cribado grueso es de limpieza manual mientras que la reja de cribado fino es de
limpieza mecánica. En el evento en que se produzca una interrupción prolongada del fluido
eléctrico el sistema automático de la reja fina no opera. Por esa razón se ha previsto la
incorporación de un canal de By-pass que permita el flujo directo después de la reja de cribado
grueso hasta la entrada al desarenador.
La estructura de desarenación puede consistir en una o dos canaletas dispuestas en paralelo. La
existencia de dos unidades paralelas garantiza la continuidad del proceso cuando se realizan
labores de limpieza y/o mantenimiento en cualquiera de estas unidades. Para el cierre o apertura
de estos canales se utiliza una compuerta manual en madera.
A la salida del canal desarenador existe un vertedero tipo Sutro que cumple dos funciones
específicas: la primera, procurar velocidad constante en el desarenador, independientemente del
caudal tratado y la segunda, facilitar la medición del flujo que pasa por la planta.
Una vez que el agua residual ha sido desarenada se conduce por tubería hacia el tratamiento
secundario constituido por un conjunto modular biorotor-clarificador.
El principio de funcionamiento del sistema modular propuesto se basa en el concepto de
biodiscos que combina el principio de lodos activados con el de filtros percoladores.
Los biodiscos constituyen un sistema compacto para el tratamiento de aguas residuales que
combina las ventajas de los filtros percoladores con las bondades de los sistemas de lodos
activados.
Se basan fundamentalmente en reactores biológicos de biomasa adherida o de película fija.
Las películas biológicas crecen sobre discos o sobre tambores rellenos que rotan a una
velocidad de 1 a 2 revoluciones por minuto con un 40% de sumergencia en promedio.
Dichos elementos van montados en paquetes alrededor de un eje horizontal. El parámetro de
76
diseño más importante lo constituye el área específica del relleno que para este caso
particular se recomienda de 175 m2/m3. El movimiento de rotación del Biorotor se efectúa
de manera continua mediante un pequeño motoreductor.
Estos reactores pueden ser de una o de varias etapas y la reacción bioquímica entre el
desecho y los microorganismos se produce de manera uniforme en toda el área superficial
del material de relleno. Cinéticamente se asemeja a un reactor de mezcla completa.
La eficiencia de remoción de materia orgánica es función de la carga orgánica aplicada.
Normalmente no se usa recirculación porque la experiencia ha demostrado que dicha
práctica no contribuye a incrementar significativamente la eficiencia del proceso.
El exceso de biomasa adherida al Biorotor se desprende de manera continua de la superficie
de los discos o del relleno como resultado del esfuerzo cortante originado por la rotación del
biodisco dentro del agua residual y por la descomposición celular. De esta manera se
autocontrola el crecimiento de la película biológica, manteniendo los niveles requeridos para
el proceso.
La biomasa que se desprende del Biorotor (lodo de exceso) es arrastrada hasta un tanque
clarificador en forma de tolva, donde se separa del efluente por decantación. El agua
clarificada es recogida en unas canaletas perimetrales y se conduce hasta el tanque de
desinfección. Los lodos de exceso recolectados en el fondo del clarificador son evacuados
de manera automática hacia un pozo de lodos desde el cual se bombean a los lechos de
secado.
La eficiencia en remoción de DBO puede variar entre 80 y 95% dependiendo de las
condiciones de operación.
77
Los módulos de biorotor-clarificar están conformados por tanques o depósitos en concreto,
de una o varias etapas para alojar los discos o tambores de varios metros de diámetro (hasta
4 m en unidades grandes).
Los lodos evacuados del clarificador ingresan por bombeo a los lechos de secado a través de un
canal que comunica con los diferentes compartimientos. Cada compartimiento corresponde a una
unidad de lecho de secado es habilitada para la recepción de los lodos mediante una pequeña
compuerta manual (en madera).
Los lechos de secado consisten en tanques rectangulares de poca profundidad que contienen una
o varias capas de arena sobre las cuales se dispone el lodo a secar. En el fondo de los mismos se
provee una tubería de drenaje que recoge el agua que percola a través de la arena. Permitiendo la
deshidratación de la materia sólida.
El lodo a secar se dispone en capas de 0,25 a 0,30 m y se deja drenar o percolar durante varios
días hasta que pierda suficiente humedad y pueda ser raspado y/o removido con pala. El líquido
percolado se regresa al Biorotor para que se combine con el residuo crudo. De esta manera se
evita su descarga directa al cuerpo receptor.
El tanque de cloración es en realidad una tanquilla de forma alargada, provista de pantallas o
bafles para garantizar una adecuada dispersión del cloro y por consiguiente un buen contacto y
una alta remoción de organismos patógenos.
La aplicación de cloro se realiza por una pequeña tubería conectada directamente en la caja de
entrada a la tanquilla. El producto a utilizar es hipoclorito debido a las dificultades que se pueden
presentar para el suministro y manejo de cloro gaseoso.
78
El tanque de solución de hipoclorito se encuentra dentro de la caseta de operación y su aplicación
conducción hasta el punto de aplicación se realiza mediante pequeñas bombas dosificadoras de
diafragma.
4.3 ARRANQUE Y PUESTA EN MARCHA DEL SISTEMA
4.3.1 Consideraciones Preliminares
Antes de proceder a la puesta en marcha de la planta se recomienda verificar la correcta
instalación y montaje de todos los equipos.
Es obvio que esta actividad forma parte de las pruebas iniciales que deberán efectuarse por el
constructor, para demostrar la funcionalidad de las estructuras y equipos (pruebas y ensayos de
estanqueidad, tensores, encendido y rotación de motores, etc.).
Durante el mismo proceso anterior se debe elaborar un inventario de cada una de las estructuras y
equipos instalados en la planta. En dicho inventario es conveniente relacionar las características
de la obra (dimensiones, materiales y equipos instalados). Así mismo, en el inventario de los
equipos debe relacionarse el número del motor, marca, tipo o modelo, revoluciones, voltaje,
amperaje y potencia. En el caso de las bombas se debe indicar además la marca, el tipo, el caudal
y la cabeza dinámica. Este inventario debe reposar en la oficina de administración de la planta.
Por otra parte, es requisito indispensable que unos meses antes del arranque y puesta en marcha
de la planta, se proceda a la selección, contratación y capacitación del personal de operación.
Sólo de esa manera se puede esperar una puesta en marcha con éxito y un seguimiento y control
lo suficientemente adecuados para dar cumplimiento a los objetivos del proyecto.
79
4.3.2 Puesta en Marcha
Si las pruebas preliminares de las estructuras y equipos de la planta han resultado satisfactorias se
procede entonces a la fase de llenado (en caso tal que las unidades se encuentren vacías). Este
procedimiento se puede realizar alimentando directamente el sistema, con toda la carga o con una
carga equivalente al 25% de la carga de diseño. La alimentación continua del sistema implica que
se debe activar el mecanismo automático de limpieza de la rejilla de cribado.
Una vez cumplido el proceso de llenado se enciende también el motor del Biorotor y se suspende
la alimentación o se baja la carga a niveles bajos (máximo el 25% de la carga de diseño) a fin de
permitir la formación de la capa biológica en el material de relleno. En esta forma se inicia el
proceso de generación del lodo en condiciones favorables.
Al cabo de una o dos semanas de trabajo se verifica la existencia de suficiente biomasa y en caso
necesario, se continúa en esas mismas condiciones hasta lograr dicho propósito, manteniendo
llenos los biorotores. Durante el período que dure el arranque parte del agua residual (cruda) se
desviará por el by-pass existente en la estructura de derivación.
Cuando la concentración de biomasa alcance niveles satisfactorios (biopelícula de 1 o 2 mm de
espesor) se procede a la apertura total de las compuertas de alimentación de agua cruda. De
todas maneras hay que dar el tiempo suficiente para la formación natural del inoculo sobre el
material de relleno.
4.4 OPERACIÓN DE LA PLANTA
La operación normal de la planta comprende la ejecución rutinaria de las actividades que a
continuación se describen:
80
4.4.1 Control del flujo de agua a las instalaciones
Consiste básicamente en abrir y/o cerrar las compuertas ubicadas en la estructura de derivación.
De esta manera es posible desviar el flujo del agua hacia la planta o hacia el cuerpo receptor. Una
vez en el canal de cribado y desarenación el control del flujo se limita a la utilización de la
canaleta desarenadora que corresponda (en el caso de existir más de una).
Nota: Antes de introducir agua a los canales o tanques del sistema se debe verificar la limpieza de
los mismos (que no existan obstáculos: basuras, objetos o animales en dicha estructura).
El corte total de agua a la planta solo puede efectuarse desde el pozo de derivación por cuanto
aguas abajo de las mismas, a nivel de la planta, no existe ninguna estructura para dicho propósito
porque no se considera necesario. La actividad de apertura y control del flujo se verifica con la
lectura de caudal en la reglilla del vertedero sutro.
Para la elaboración de la curva de calibración correspondiente se utiliza la fórmula de diseño de
ese dispositivo. La calibración del vertedero sutro se debe realizar durante la puesta en marcha
utilizando para ello un molinete o micromolinete.
4.4.2 Limpieza de las rejas de cribado
La actividad de limpieza de la reja de cribado grueso debe realizarse en forma manual, utilizando
para ello un rastrillo apropiado, acorde con la separación de las barras. La frecuencia de limpieza
varía de acuerdo con la hora del día y con las características del agua. Durante las "horas pico" es
necesario mantener una frecuencia de limpieza de 2 a 4 horas. Esto se presentará con toda
seguridad en las horas diurnas. En las horas nocturnas se descarta la necesidad de limpieza (salvo
situaciones especiales derivadas de la lluvia).
81
El material removido con el rastrillo debe depositarse en un contenedor, en una carretilla o en
bolsas de aseo especialmente destinadas para el efecto. Cuando el volumen de basura lo
justifique, se transporta este material hasta el depósito transitorio o definitivo de los desechos
sólidos de la planta.
4.4.3 Vaciado y limpieza de los canales desarenadores
Se considera que el volumen de material acumulado en el desarenador será muy bajo dada la
eficiencia que debe tener la reja de cribado fino.
La evacuación de arenas y demás sedimentos depositados en el canal debe efectuarse con la
mayor brevedad posible para evitar la descomposición de los materiales orgánicos y con ello la
generación de olores desagradables. De allí la conveniencia de realizar dicha práctica en las horas
de la noche.
Todos estos materiales deben ser extraídos en forma manual utilizando para ello palas, carretillas
y otras herramientas similares. En consecuencia, las personas que realizan esta labor deben entrar
al canal con los elementos de protección necesarios (mascarillas, botas, guantes, etc.).
Para propósitos prácticos se estima necesaria la limpieza del canal desarenador con una
frecuencia semanal. Esto desde luego dependerá de la época y de las características del agua a
tratar, especialmente después de los períodos de lluvia.
4.4.4 Operación del Biorotor
El Biorotor debe girar de manera continua todo el tiempo independientemente que exista
alimentación o que ésta haya sido suspendida. Esto es fundamental para conservar la humedad de
la biomasa en todo momento y por consiguiente la actividad de la misma.
82
En condiciones normales los biorotores nunca deben ser parados por períodos prolongados,
salvo en aquellos casos en que se requiera efectuar alguna reparación o mantenimiento de los
equipos o la sustitución del material de relleno, actividad que se puede practicar sin necesidad de
desocupar los tanques.
De la misma manera es conveniente mantener en buen estado la cubierta de los módulos para que
las gotas de lluvia o los rayos del sol no produzcan desprendimiento o deterioro de la película
biológica. La sombra constituye un medio adecuado para evitar igualmente el crecimiento de
algas u otros organismos indeseables.
4.4.5 Extracción y disposición de los lodos de exceso
Los lodos que se depositan en el fondo del clarificador deben ser evacuados con una buena
periodicidad para evitar la flotación de los mismos y el consiguiente deterioro del efluente de
la planta. Por esa razón se ha considerado necesario efectuar una purga automática de esos
lodos hacia los lechos de secado. Esta operación se realiza por medio de una bomba
sumergible instalada en el pozo de lodos. El pozo de lodos está conectado con el clarificador
mediante una tubería de 4” de diámetro.
La lógica de operación implica el ajuste y sincronización de los tiempos de encendido y
apagado de la bomba de tal manera que se mantenga un volumen adecuado de lodos en el
fondo de la tolva (por ejemplo, 5 minutos de encendido cada hora).
Con el tiempo, los operarios lograrán establecer en forma precisa los tiempos necesarios
para la correcta extracción de los lodos. Indicios como el aumento de la turbiedad en el
efluente (por arrastre excesivo de sólidos) pueden dar alguna pauta a los operarios
encargados del control del proceso. También la flotación de lodos en el clarificador puede
ser un indicio de la acumulación prolongada de lodos en la tolva.
83
De cualquier manera, el ajuste de los tiempos deberá efectuarse en forma progresiva a
medida que se adquiere mayor conocimiento y experiencia en torno al proceso. Desde luego
que los lodos de exceso solamente se producirán cuando se haya alcanzado el máximo
desarrollo de la película biológica en los biorotores.
Los lodos que se extraen por la bomba son descargados en el canal de alimentación de los
lechos, el cual se encuentra provisto de compuertas manuales que permiten el llenado de un
lecho particular previamente seleccionado. Dicha compuerta deberá permanecer abierta
(varios días si es necesario) hasta que se alcance la altura máxima prevista para los lodos en
ese lecho que es de 0,25 a 0,30 m. Luego se cerrará esta compuerta y se abrirá la del lecho
siguiente para repetir la misma operación de manera sucesiva y recurrente.
El líquido percolado es recogido mediante una tubería perforada localizada en el fondo del
material filtrante de cada lecho y se descarga en un canal recolector que lo devuelve al
sistema de cribado o a la caja de entrada al Biorotor, garantizando de esta manera la
estabilización de esos líquidos.
4.4.6 Limpieza de las canaletas recolectoras del efluente
Como quiera que con el tiempo se pueden acumular sedimentos en el fondo de las canaletas
recolectoras de efluente, es conveniente realizar eventualmente un lavado de las mismas con agua
limpia o de proceso, bombeada desde el efluente final, utilizando para ello una manguera. En
otras ocasiones bastará deslizar un cepillo por las paredes y el fondo de las canaletas. La
nivelación de las mismas se debe chequear periódicamente para un correcto flujo.
84
4.4.7 Limpieza de los lechos de secado
Un tiempo de secado de una a dos semanas se considera suficiente para reducir el grado de
humedad hasta niveles que permitan su fácil manipulación (70% de humedad). Al finalizar
este proceso el espesor de la capa se habrá reducido hasta un 10% de la altura inicial, lo que
facilitará su transporte hasta el sitio de disposición final. La frecuencia de limpieza dependerá
del número de lechos y de la producción real de lodos de exceso. El ajuste de los tiempos de
secado se producirá con el tiempo y con la demanda que pueda tener este subproducto.
El lodo deshidratado debe ser raspado con una herramienta apropiada (pala metálica o de
madera) procurando el mínimo arrastre de arena. Después de retirado el lodo debe
restablecerse el lecho a su condición inicial para poder recibir el lodo de una próxima
descarga.
Eventualmente podría destinarse una pequeña área de la planta para disponer temporalmente
los lodos secos que han sido retirados de los lechos de secado. Allí podría ser mezclado con
cal para facilitar su manejo y disposición posterior. La evacuación definitiva se puede
programar en forma diaria o una vez por semana, dependiendo de las facilidades que existan
en la instalación.
4.4.8 Desinfección
La aplicación de la solución de cloro se realizará a la entrada de la tanquilla de contacto. El
producto recomendado es el hipoclorito en solución.
En la caseta de control debe permanecer almacenado suficiente hipoclorito para atender una
eventual demora en el suministro. La dosis de cloro debe ajustarse paulatinamente con la
85
estabilización de la planta. Se debe procurar un residual bajo (0,1 - 0,3 p.p.m.) para evitar la
formación de trihalometanos.
4.5 MONITOREO Y SEGUIMIENTO DEL PROCESO
El seguimiento del proceso que se desarrolla en la planta de tratamiento, debe contar con una
supervisión permanente por parte de la entidad encargada del manejo y administración de las
instalaciones.
Durante la fase de arranque y puesta en marcha de la planta se recomienda tomar muestras
mínimo una vez por semana en el agua cruda y en el efluente tratado hasta que la planta se
estabilice. Posteriormente esta frecuencia puede ser ampliada a dos semanas o una vez por mes,
dependiendo de los recursos de la entidad administradora.
Los parámetros a determinar serán:
- Demanda Química de Oxígeno (DQO)
Sólidos Totales
- Sólidos Suspendidos Totales
- Sólidos Sedimentables
- Cloro residual (en el efluente final)
- Coliformes Totales
- Coliformes Fecales
Como parte de la dotación de la planta se recomienda adquirir un equipo mínimo de laboratorio
compuesto por los siguientes elementos: pHmetro, termómetros, conos imhoff, turbidímetro,
medidor de oxígeno disuelto y comparador de cloro.
86
Adicionalmente, para el control de la calidad y concentración del lodo de exceso es necesario
mantener la vigilancia sobre el contenido de sólidos suspendidos totales. Para la determinación de
dicho parámetro basta analizar en una muestra del lodo que se bombea a los lechos de secado.
Como parte de un programa de monitoreo en el cuerpo receptor, periódicamente (mensual) se
recomienda tomar muestras para los mismos parámetros de control en las aguas de dicha
corriente (antes y después de la planta).
87
5. PRESUPUESTO DE OBRA4.1 CANTIDADES DE OBRA Y PRESUPUESTO
CAPITULO Unid. Cant. Valor Costos Costo porUnitario Parciales Capítulo
1 PRELIMINARES1.1 Limpieza, Descapote y Desecado m2 900 1,409 1,268,1001.2 Replanteo m2 900 4,127 3,714,3001.3 Cerca perimetral ml 150 30,000 4,500,0001.4 Suministro y colocación de portones un 1 500,000 500,0001.5 Campamento un 1 300,000 300,000
total capítulo 10,282,4002 EXCAVACIONES
2.1 Excavación mecánicatotal m3 150 16,377 2,456,550
total capítulo 2,456,5503 RELLENOS
3.1 Relleno con recebo m3 20 40,000 800,0003.2 Relleno de arena
Filtros percoladores m3 3 42,000 126,0003.3 Relleno con material granular
Filtros percoladores m3 3 42,000 126,000total capítulo 1,052,000
4 CONCRETOS4.1 Concreto de 3000 psi
Biorotor-clarificador m3 45.6Canal de cribado y desarenación m3 6.7Tanquilla de cloración m3 2Cajas de inspección, cajas de llegada y salida m3 6.2Lechos de secado m3 3.5Caseta de control m3 2
total capítulo 66 250,000 16,500,000 16,500,0005 ACERO DE REFUERZO
Biorotor-clarificador kg 2736Canal de cribado y desarenación kg 402Tanquilla de cloración kg 120Cajas de inspección, cajas de llegada y salida kg 372Lechos de secado kg 210Caseta de control kg 123
total capítulo kg 3963 1,075 4,260,225 4,260,2256 MAMPOSTERIA
6.1 Muro prensado Santafé 0.12Paredes de lecho m2 22.2Caseta de control m2 62.25
total capitulo m2 84.45 17,391 1,468,670 1,468,6707 TUBERIAS Y
ACCESORIOS7.1 Tubería PVC presión
7.1.1 f 1/2" ml 40.5 2,890 117,0457.1.2 f 3" ml 13.6 15,443 210,0257.1.3 f 4" ml 45.6 25,206 1,149,3947.1.4 f 6" ml 0 44,540 07.1.5 f 8" ml 0 106,012 07.1.6 f 10" ml 0 176,374 0
7.2 Tuberías de Gres7.2.1 f 3" ml 12 16,526 198,3127.2.2 f 8" ml 42 17,357 728,9947.2.3 f 10" ml 0 26,986 0
88
7.2.4 f 12" ml 0 34,439 07.3 Tuberías de Acero
7.3.1 f 10" ml 0 62,500 07.3.2 f 12" ml 0 62,500 0
7.4 Accesorios7.4.1 Válvulas un 4 250,000 1,000,0007.4.2 Cheques un 1 286,200 286,2007.4.3 Pasamuros un 72 3,038 218,736
total capítulo 3,908,7058 INSTALACIONES ELECTRICAS
8.1 Tablero de control un 1 9,000,000 9,000,0008.2 Instalación eléctrica gl 1 5,000,000 5,000,0008.3 Planta eléctrica un 1 14,000,000 14,000,0008.4 Sistema de transferencia automática un 1 1,100,000 1,100,000
total capítulo 29,100,0009 EQUIPO MECANICO
9.1 Bombas de aguas cruda un 0 8,857,173 09.2 Rejilla de cribado grueso un 1 250,000 250,0009.3 Rejilla de cribado fino un 1 18,895,000 18,895,0009.4 Biorotor un 1 96,260,550 96,260,5509.5 Bomba de lodos un 1 8,365,000 8,365,0009.6 Sistema de cloración un 1 920,000 920,0009.7 Vertederos
9.7.1 Tipo dentado ml 17 67,708 1,137,4949.7.2 Tipo sutro un 1 230,175 230,175
9.8 Compuertas en madera un 3 84,236 252,708total capítulo 126,310,927
10 CUBIERTA10.1 Teja eternit canaleta 90 m2 17.38 25,000 434,500
total capítulo 434,50011 ORNAMENTACION
11.1 Puertas m2 3.6 58,087 209,11311.2 Ventanas m2 10.8 41209 445,05711.3 Barandas y/o pasamanos ml 83.1 53,657 4,458,897
total capítulo 5,113,06712 PUESTA EN MARCHA GL 1 1,880,553 1,880,553
total capítulo 1,880,553
TOTAL COSTOS DIRECTOS 202,767,598
13 MANO DE OBRA Cantidad13.1 Maestro 1 Mes 6 1,474,038 8,844,22813.2 Oficial 2 Mes 6 716,850 8,602,20013.3 Ayudantes 5 Mes 6 454,140 13,624,20013.4 Residente de Obra 1 Mes 6 2,478,998 14,873,98713.5 Director 1 Mes 6 3,200,000 19,200,000
total capítulo 65,144,615SUBTOTAL OBRA 267,912,213
A.I.U. (25%) 66,978,053TOTAL OBRA 334,890,266
89
6. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
ITEM DESCRIPCION DURACION (MESES)1 2 3 4 5 6
SEMANAS1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
1 ACTIVIDADESPRELIMINARESUBICACION, REPLANTEO
* * * *
2 EXCAVACIONES * * *
3 RELLENOS * *
4 CONCRETOS * * * * * * * * * * * *
5 ACERO DE REFUERZO * * * * * * * * * * * *
6 MAMPOSTERIA * * * * * * * *
7 TUBERIAS Y ACCESORIOS * * * * * *
8 INSTALACIONESELECTRICAS
* * * * * *
9 EQUIPO MECANICO * * * * * * * * * * * * * *
10 CUBIERTA * *
11 ORNAMENTACION * * *
12 PUESTA EN MARCHA * * * *
INVERSION 24.648.386 49.355.243 50.089.578 66.593.930 64.487.087 12.737.989INVERSION ACUMULADA 24.648.386 74.003.628 124.093.206 190.687.136 255.174.224 267.912.213
90
CONCLUSIONES
• La elección de la alternativa se hizo con base en las comparaciones hechas a las
variables de tipo económico, de eficiencia y de área disponible.
• Las alternativas objeto de estudio y comparación fueron: zanjas de oxidación,
biodiscos y plantas compactas de lodos activados, de las cuales se obtuvieron las
siguientes observaciones:
Las zanjas de oxidación: mayor consumo de energía, mayores costos de construcción,
operación y mantenimiento.
Biodiscos: menor área de construcción, menor consumo de energía y menores costos
de operación y mantenimiento.
Plantas compactas de lodos activados: menor área, mayor consumo de energía y
mayores gastos de operación y mantenimiento.
• Las eficiencias teóricas en cuanto a porcentajes de remoción de los parámetros físico-
químicos de las alternativas objeto de estudio son las siguientes:
Zanjas de oxidacion: 85%
Biodiscos: 95%
Plantas compactas de lodos activados: 90%
• La alternativa seleccionada fue de biodiscos ya que tiene una mayor aplicabilidad en la
zona, alcanzando mayores rendimientos en la remoción de los diferentes parámetros
físico-químicos (DBO, DQO, SST, Grasas y Aceites).
91
• Una vez cumplido el periodo de diseño es recomendable optimizar el sistema de
tratamiento con el fin de mejorar las condiciones de eficiencia.
• Si ocurre un incremento considerable en los sacrificios y por ello hay un aumento en los
caudales a manejar, se recomienda la construcción de un tanque de homogenización con
el fin de manejar los caudales picos presentes.
• El sistema debe contar con una operación y mantenimiento periodico una vez por
semana para garantizar la conservación de los porcentajes de eficiencia para dicha planta.
92
BIBLIOGRAFIA
Aeration Industries International Inc. “AIRE - O 2”. 1997.
ARIAS A, Fany y VALENCIA P, Sandra. “Estudio y Diseño de una Planta Piloto de
Compostaje como Alternativa a la Disposición Final de los Residuos Sólidos en Municipios
Pequeños”. 1996.
CÁCERES, Jaime Enrique. “Proyecto Disposición Final y Tratamiento de Residuos Sólidos
Planta de Biocompost Surata - California “.
CORPORACION AUTONOMA REGIONAL PARA LA DEFENSA DE LA MESETA DE
BUCARAMANGA (CDMB). Concurso Público No. 2072-04, Estudio y Diseño de los Sistemas
de Manejo y Disposición de los Residuos Sólidos y Líquidos en Varios Municipios del Area de
Jurisdicción de la CDMB, Términos de Referencia 1997.
________ Copias “Administración y Aprovechamiento de los Residuos Sólidos Domésticos
Mediante el Reciclaje en el área Urbana del Municipio El Playon” y “Estudio y Diseño de los
Sistemas de Disposición de los Residuos y Líquidos en Varios Municipios del Area de la
Jurisdicción de la C.D.M.B.”.
________ “Normas Técnicas para el Diseño de Alcantarillados”. 1994.
GOBERNACION DE SANTANDER SECRETARIA DE PLANEACION
DEPARTAMENTAL. “Anuario Estadístico de Santander 1994-1996”. 1996.
93
GOBERNACION DE SANTANDER SECRETARIA DE PLANEACION
DEPARTAMENTAL. Secretaria de Aguas y Medio Ambiente. Municipio de Matanza. Trino A.
Chacon M. (Ingeniero Consultor) y Gilberto Correa B. (Interventor). “Estudio y Diseño para la
Disposición Final de los Desechos Sólidos”. Bucaramanga, Diciembre de 1995.
Ingeniería, Consultoria y Construcciones Electrodomésticas, “ACUATURBO AER” 1997.
INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TECNICAS Y CERTIFICACION. Normas
colombianas para la presentación de tesis de grado. Bogotá, ICONTEC, 1996. NTC 1486
________ “PAMCO BIOROTOR” 1997.
PLANES DE DESARROLLO DE LOS MUNICIPIOS DE LEBRIJA, SURATA,
RIONEGRO, VETAS, TONA, CHARTA, MATANZA, PLAYON, CALIFORNIA. 1995 -
1997
REDONDO S, José F, GONZÁLEZ Blanca L. y SUAREZ Elsa. “Relleno Sanitario Manual
Municipio de El Playon”. 1991
REVISTA IMAGEN POSITIVA. “Así es ... Santander, Tierra agreste y Montañosa, Cuna de
Raza Bravía y Paisajes de Ensueño”. 1996.
UNIVERSIDAD NACIONAL FACULTAD DE INGENIERIA. “Curso sobre Tratamiento
Biológico 1-8 de Agosto de 1968”. 1972.
5. PRESUPUESTO DE OBRA
4.1 CANTIDADES DE OBRA Y PRESUPUESTO
CAPITULO Unid. Cant. Valor Costos Costo porUnitario Parciales Capítulo
1 PRELIMINARES1,1 Limpieza, Descapote y Desecado m2 900 1.409 1.268.1001,2 Replanteo m2 900 4.127 3.714.3001,3 Cerca perimetral ml 150 30.000 4.500.0001,4 Suministro y colocación de portones un 1 500.000 500.0001,5 Campamento un 1 300.000 300.000
total capítulo 10.282.4002 EXCAVACIONES
2,1 Excavación mecánicatotal m3 150 16.377 2.456.550
total capítulo 2.456.5503 RELLENOS
3,1 Relleno con recebo m3 20 40.000 800.0003,2 Relleno de arena
Filtros percoladores m3 3 42.000 126.0003,3 Relleno con material granular
Filtros percoladores m3 3 42.000 126.000total capítulo 1.052.000
4 CONCRETOS4,1 Concreto de 3000 psi
Biorotor-clarificador m3 45,6Canal de cribado y desarenación m3 6,7Tanquilla de cloración m3 2Cajas de inspección, cajas de llegada y salida m3 6,2Lechos de secado m3 3,5Caseta de control m3 2
total capítulo 66 250.000 16.500.000 16.500.0005 ACERO DE REFUERZO
Biorotor-clarificador kg 2736Canal de cribado y desarenación kg 402Tanquilla de cloración kg 120Cajas de inspección, cajas de llegada y salida kg 372Lechos de secado kg 210Caseta de control kg 123
total capítulo kg 3963 1.075 4.260.225 4.260.2256 MAMPOSTERIA
6,1 Muro prensado Santafé 0.12Paredes de lecho m2 22,2Caseta de control m2 62,25
total capitulo m2 84,45 17.391 1.468.670 1.468.6707 TUBERIAS Y ACCESORIOS
7,1 Tubería PVC presión7.1.1 φ 1/2" ml 40,5 2.890 117.0457.1.2 φ 3" ml 13,6 15.443 210.0257.1.3 φ 4" ml 45,6 25.206 1.149.3947.1.4 φ 6" ml 0 44.540 07.1.5 φ 8" ml 0 106.012 07.1.6 φ 10" ml 0 176.374 0
7,2 Tuberías de Gres7.2.1 φ 3" ml 12 16.526 198.3127.2.2 φ 8" ml 42 17.357 728.9947.2.3 φ 10" ml 0 26.986 07.2.4 φ 12" ml 0 34.439 0
7,3 Tuberías de Acero7.3.1 φ 10" ml 0 62.500 07.3.2 φ 12" ml 0 62.500 0
7,4 Accesorios7.4.1 Válvulas un 4 250.000 1.000.0007.4.2 Cheques un 1 286.200 286.2007.4.3 Pasamuros un 72 3.038 218.736
total capítulo 3.908.7058 INSTALACIONES ELECTRICAS
8,1 Tablero de control un 1 9.000.000 9.000.0008,2 Instalación eléctrica gl 1 5.000.000 5.000.0008,3 Planta eléctrica un 1 14.000.000 14.000.0008,4 Sistema de transferencia automática un 1 1.100.000 1.100.000
total capítulo 29.100.0009 EQUIPO MECANICO
9,1 Bombas de aguas cruda un 0 8.857.173 09,2 Rejilla de cribado grueso un 1 250.000 250.0009,3 Rejilla de cribado fino un 1 18.895.000 18.895.0009,4 Biorotor un 1 96.260.550 96.260.5509,5 Bomba de lodos un 1 8.365.000 8.365.0009,6 Sistema de cloración un 1 920.000 920.0009,7 Vertederos
9.7.1 Tipo dentado ml 17 67.708 1.137.4949.7.2 Tipo sutro un 1 230.175 230.175
9,8 Compuertas en madera un 3 84.236 252.708total capítulo 126.310.927
10 CUBIERTA10,1 Teja eternit canaleta 90 m2 17,38 25.000 434.500
total capítulo 434.50011 ORNAMENTACION
11,1 Puertas m2 3,6 58.087 209.11311,2 Ventanas m2 10,8 41209 445.05711,3 Barandas y/o pasamanos ml 83,1 53.657 4.458.897
total capítulo 5.113.06712 PUESTA EN MARCHA GL 1 1.880.553 1.880.553
total capítulo 1.880.553
TOTAL COSTOS DIRECTOS 202.767.598
13 MANO DE OBRA Cantidad13,1 Maestro 1 Mes 6 1.474.038 8.844.22813,2 Oficial 2 Mes 6 716.850 8.602.20013,3 Ayudantes 5 Mes 6 454.140 13.624.20013,4 Residente de Obra 1 Mes 6 2.478.998 14.873.98713,5 Director 1 Mes 6 3.200.000 19.200.000
total capítulo 65.144.615
SUBTOTAL OBRA 267.912.213
A.I.U. (25%) 66.978.053
TOTAL OBRA 334.890.266
DURACION (MESES)1 2 3 4 5 6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
66.593.930 64.487.087 12.737.98924.648.386 49.355.243 50.089.578
255.174.224 267.912.21324.648.386 74.003.628 124.093.206 190.687.136
6. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
ITEM DESCRIPCIONSEMANAS
2 EXCAVACIONES
ACTIVIDADES PRELIMINARES UBICACION, REPLANTEO
3
1
4
5
6
7
8
9
10
11
12
RELLENOS
CONCRETOS
ACERO DE REFUERZO
MAMPOSTERIA
TUBERIAS Y ACCESORIOS
INSTALACIONES ELECTRICAS
EQUIPO MECANICO
CUBIERTA
ORNAMENTACION
PUESTA EN MARCHA
INVERSION
INVERSION ACUMULADA
*
* * * *
* * *
* * * * * *
* *
* * * * * *
**** ******
* *
**
* * * * * *
* * * * * *
**
* * * * * * * * * * * * * *
* *
* * *
****
* * *