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Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.

PRODUCTO 2

PLAN DE ACCIÓN INMEDIATO Y ALTERNATIVAS FUTURAS PARA EL MANEJO DE LOS

BIOSÓLIDOS GENERADOS EN EL TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES DE LA CIUDAD DE

BOGOTÁ

N° 2-02-26100-1040-2009

Noviembre 29, 2010

Version 3.0

Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas

residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.

2

TABLA DE CONTENIDO

DESCRIPCIÓN DEL CONTRATO: ......................................................................................................17

OBJETIVO GENERAL DE LA CONSULTORÍA ......................................................................................18

OBJETIVOS ESPECÍFICOS DE LA CONSULTORÍA................................................................................18

1. REVISIÓN DEL PROGRAMA DE SANEAMIENTO DEL RÍO BOGOTÁ

(ACUEDUCTO, 2009)) ..................................................................................................................22

1.1. ESTADO ACTUAL DE LA PTAR SALITRE...............................................................................24

1.2. PLAN DE EXPANSIÓN DE PTAR SALITRE .............................................................................24

1.3. PTAR CANOAS) ...............................................................................................................25

2. GENERACIÓN DE LODO Y SUS CARACTERÍSTICAS........................................................26

2.1. GENERACIÓN ACTUAL DE LODO Y SUS CARACTERÍSTICAS) .....................................................26

2.2. EXPECTATIVA FUTURA DE GENERACIÓN DE LODO CON LA AMPLIACIÓN DE SALITRE Y CANOAS ...29

3. PLAN DE ACCIÓN INMEDIATO PARA LA GENERACIÓN ACTUAL DE LODOS ................35

3.1. VIDA ÚTIL DEL PREDIO ......................................................................................................35

EL CORZO ..................................................................................................................................35

3.1.1. Costos relacionados con el manejo del lodo ...........................................................38

3.1.2. Localización del Predio El Corzo ............................................................................38

3.1.3. Proceso de disposición final del lodo ......................................................................38

3.1.4. Estado de operación actual del Predio El Corzo .....................................................39

3.1.5. Cálculo de la capacidad (1) ....................................................................................40

3.1.6. Cálculo de la capacidad (2) ....................................................................................42

3.2. APLICACIÓN AL VERTEDERO DE ..........................................................................................45

LA MAGDALENA ...........................................................................................................................45

3.2.1. Localización del vertedero del Magdalena ..............................................................45

3.2.2. Actividades implementadas en el sitio La Magdalena .............................................45



3

3.2.3. Cálculo de la demanda de lodo ..............................................................................47

3.3. APLICACIÓN EN EL RELLENO SANITARIO DOÑA JUANA (RSDJ)..............................................48

3.3.1. Localización del relleno sanitario de .......................................................................48

3.3.2. Estado actual de Operación del relleno Sanitario de Doña Juana ...........................49

3.3.3. Cálculo de la demanda del lodo .............................................................................50

3.4. RESTAURACIÓN DE TIERRAS ..............................................................................................53

3.4.1. Áreas potenciales para la utilización de lodo) ..........................................................53

3.4.2. Cálculo de la demanda de lodo ..............................................................................56

3.5. RÉGIMEN ACTUAL DE AUTORIZACIONES Y CONSIDERACIONES SOBRE EL PLAN DE ACCIÓN

INMEDIATO ..................................................................................................................................57

3.5.1. Marco normativo de las autorizaciones ambientales que pueden resultar exigibles a

la generación de lodos en sistemas de tratamiento de aguas.................................................57

3.5.2. Situación actual de las autorizaciones ambientales para el manejo y disposición de

lodos generados en el saneamiento del Río Bogotá ..............................................................60

3.6. CONCLUSIÓN ...................................................................................................................66

3.6.1. Evaluación y sugerencia del plan de acción inmediato............................................66

3.6.2. Recomendación legal y de políticas relacionadas con el plan de acción inmediato .70

3.6.3. Georreferenciación de alternativas a corto plazo ....................................................74

4. ALTERNATIVAS FUTURAS PARA EL TRATAMIENTO Y MANEJO DE LOS LODOS ........74

4.1. ESTRUCTURA BÁSICA DE ALTERNATIVAS FUTURAS ...............................................................74

4.1.1. Tecnología para el tratamiento de lodo y selección de alternativas .........................74

4.1.2. Producción de lodo y escenario para aplicación de tecnologías ..............................78

4.1.3. Ubicación y transporte para el tratamiento de lodos................................................81

4.1.4. Producción de biogás y valor calorífico ...................................................................81

4.2. SECADO ..........................................................................................................................83

4.2.1. Contexto técnico de secado)...................................................................................83

4.2.2. Tecnología de secado de lodo ................................................................................87

4.3. INCINERACIÓN .................................................................................................................94

4.3.1. Descripción general de la tecnología ......................................................................94



4

4.3.2. Plan conceptual de incineración .............................................................................96

4.3.3. Cálculo de CAPEX y OPEX ..................................................................................103

4.4. CARBONIZACIÓN DE LODOS .............................................................................................113

4.4.1. Descripción general de la tecnología ....................................................................113

4.4.2. Plan conceptual para la carbonización .................................................................116

4.4.3. Cálculo de gastos operacionales (OPEX) y de capital (CAPEX) ...........................124

4.5. SOLIDIFICACIÓN .............................................................................................................134

4.5.1. Antecedentes técnicos de la tecnología de solidificación ......................................134

4.5.2. Tecnología de Solidificación de Lodo ...................................................................135

4.5.3. Planeación conceptual de las alternativas de secado y solidificación ....................139

4.6. APLICACIÓN DE SECADO Y MONO-RELLENO ......................................................................150

4.6.1. Tipos de Mono-Relleno ........................................................................................150

4.6.2. Consideraciones de Diseño para el Mono-Relleno................................................152

4.6.3. Diseño Conceptual para el Mono-Relleno .............................................................158

4.6.4. Cálculo CAPEX & OPEX ......................................................................................164

4.7. MARCO JURÍDICO Y DE POLÍTICA RELACIONADO CON LAS FUTURAS ALTERNATIVAS DE MANEJO Y

DISPOSICIÓN DE LOS LODOS DEL SANEAMIENTO DEL RÍO BOGOTÁ ...................................................178

4.7.1. Incineración: ........................................................................................................179

4.7.2. Carbonización: .....................................................................................................185

4.7.3. Secado y solidificación: ........................................................................................186

4.7.4. Monorrelleno: .......................................................................................................186

4.7.5. Algunas consideraciones sobre los requisitos y procedimientos para la obtención de

nuevas autorizaciones requeridas en relación con el manejo y disposición de los lodos .......189

4.7.6. La necesidad de establecer un marco regulatorio para el manejo y disposición de

lodos provenientes de sistemas de tratamiento de aguas ....................................................192

4.8. MDL (PROYECTOS DE MECANISMOS DE DESARROLLO LIMPIO) POSIBILIDADES DE APLICACIÓN

196

4.8.1. Introducción .........................................................................................................196

4.8.2. Escenarios Plausibles para los Proyectos ............................................................197



5

4.8.3. Estableciendo escenarios base ............................................................................200

4.8.4. Periodo de Gracia o de Crédito ............................................................................201

4.8.5. Metodologías aprobadas para los proyectos previstos ..........................................202

4.8.6. Principios de Cálculo para la Fase I de Reducción de Emisiones (2015~2024) .....222

4.8.7. Principio de cálculo de reducción de emisiones para la Fase II (2025 ~ 2034) ......249

4.8.8. Resultados de los cálculos de reducción de emisiones para los posibles proyectos

250

4.8.9. Conclusión ...........................................................................................................267

4.9. EVALUACIÓN PARA FUTURAS ALTERNATIVAS TÉCNICAS .......................................................267

4.9.1. Evaluación de eficiencia económica .....................................................................268

4.9.2. Evaluación de factibilidad técnica .........................................................................287

4.9.3. Evaluación del efecto medioambiental ..................................................................291

4.9.4. Evaluación general ...............................................................................................292

5. SUGERENCIA PARA ALTERNATIVAS TÉCNICAS ...........................................................296

5.1. APOYO GUBERNAMENTAL ...............................................................................................298

5.2. PROYECTO UNIFICADO MDL ............................................................................................298

5.3. PROYECTO DE INVERSIÓN PRIVADA .................................................................................298

5.4. RECUPERACIÓN DE LA TIERRA .........................................................................................299

5.5. INCENTIVOS TRIBUTARIOS ...............................................................................................299

5.6. UTILIZACIÓN DE BIOGAS PARA EL PROYECTO DE IODO ........................................................299

5.7. PROVEEDOR DE EQUIPOS COMPETITIVOS .........................................................................300

5.8. COMPLEMENTACIÓN DEL MARCO Y POLÍTICA LEGAL ..........................................................300

5.9. INCREMENTO GRADUAL EN LA TARIFA DE AGUAS RESIDUALES ..............................................300



6

LISTADO DE TABLAS

TABLA 1: CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL LODO ACTUAL DEL SALITRE ............................................26

TABLA 2: CARACTERÍSTICAS DEL BIOGAS DE LA PTAR SALITRE............................................................27

TABLA 3: EXPECTATIVA DE GENERACIÓN DE IODO PARA CADA FASE Y PTAR..........................................33

TABLA 4: DIMENSIONES DE LAS CELDAS DEL PREDIO LA MAGDALENA ....................................................46

TABLA 5: PROYECCIÓN DE DISPOSICIÓN DEL MATERIAL DE EXCAVACIÓN EN EL PREDIO LAMAGDALENA .....47

TABLA 6: INFORMACIÓN GENERAL DE LAS ÁREAS DEL VERTEDERO DOÑA JUANA .....................................50

TABLA 7: EL ÁREA CUBIERTA Y CUBIERTA CON VEGETACIÓN CON LA MEZCLA DE TIERRA Y LODO EN EL

VERTEDERO DOÑA JUANA.........................................................................................................52

TABLA 8: AREAS POTENCIALES PARA LA RECEPCIÓN DE TIERRA CORREGIDA ..........................................55

TABLA 9: LUGARES ALTERNATIVOS Y CAPACIDAD PARA LA ELIMINACIÓN DEL LODO GENERADO ACTUALMENTE

.............................................................................................................................................68

TABLA 10: CATEGORIZACIÓN DE TECNOLOGÍAS PARA TRATAMIENTO DE LODO ........................................75

TABLA 11: REGISTRO DE APLICACIÓN DE LAS PRINCIPALES ALTERNATIVAS .............................................77

TABLA 12: CASOS DE PRODUCCIÓN DE LODO......................................................................................78

TABLA 13: PRODUCCIÓN DE BIOGÁS (CH4) Y VALOR CALORÍFICO POR CASO ..........................................82

TABLA 14: CLASIFICACIÓN DE TECNOLOGÍAS DE SECADO .....................................................................87

TABLA 15: LÍMITE DEL CONTENIDO DE AGUA SECADA CONECTADO CON EL POSTERIOR MÉTODO DE

TRATAMIENTO DE LODOS ..........................................................................................................88

TABLA 16: EVALUACIÓN DEL MÉTODO DE SECADO POR EL MÉTODO DE TRANSMISIÓN DE CALOR ...............89

TABLA 17: COMPOSICIÓN DEL LODO Y VALOR CALORÍFICO....................................................................97

TABLA 18: COMPOSICIÓN DEL LODO Y VALOR CALÓRICO ....................................................................102

TABLA 19: CAPEX DE LA PLANTA DE INCINERACIÓN ..........................................................................105

TABLA 20: APLICACIÓN DE BIO-GAS PARA INCINERACIÓN EN ESCENARIO 1 FASE 1, 900 TONS/DÍA .........106

TABLA 21: BIO-GAS APLICACIÓN PARA INCINERACIÓN EN ESCENARIO 2 - FASE 1, 1,200 TONS/DÍA.........106

TABLA 22: BIO-GAS APLICACIÓN PARA INCINERACIÓN EN FASE 2, 1,800 TONS/DÍA ...............................107

TABLA 23: PLANTA DE INCINERACIÓN OPEX, 900 TONS/DÍA (ESCENARIO 1 FASE 1, 2015~2034) ..........108

TABLA 24: PLANTA DE INCINERACIÓN OPEX, EXPANDED 900 TONS/DÍA, .............................................109

TABLA 25: PLANTA DE INCINERACIÓN OPEX, 1,200 TONS/DÍA (ESCENARIO 2 FASE 1, 2015~2034) .......110



7

TABLA 26: PLANTA DE INCINERACIÓN OPEX, EXPANDED 600 TONS/DÍA ..............................................111

TABLA 27: RESUMEN DE INCINERACIÓN CAPEX & OPEX .................................................................112

TABLA 28: VALORES CALORÍFICOS Y DE COMPOSICIÓN DEL LODO PRIMARIO .........................................118

TABLA 29: VALORES CALORÍFICOS Y DE COMPOSICIÓN DEL LODO .......................................................123

TABLA 30: CAPEX PARA LA PLANTA DE CARBONIZACIÓN ...................................................................125

TABLA 31: APLICACIÓN BIO-GAS PARA CARBONIZACIÓN EN ESCENARIO 1 - FASE 1, 1,100 TONS/DÍA .....126

TABLA 32: APLICACIÓN DE BIO-GAS PARA CARBONIZACIÓN EN ESCENARIO 2 - FASE 1, 1,400 TONS/DÍA .127

TABLA 33: BIO-GAS APLICACIÓN PARA CARBONIZACIÓN EN FASE 2, 2.200 TONS/DÍA............................127

TABLA 34: PLANTAS TERMOELECTRICAS PARA UTILIZACIÓN DE MATERIAL CARBONIZADO ......................128

TABLA 35: OPEX PARA PLANTA DE CARBONIZACIÓN, 1,100 TONS/DÍA (ESCENARIO 1 - FASE 1,

2015~2034) .........................................................................................................................129

TABLA 36: OPEX PARA PLANTA DE CARBONIZACIÓN, AMPLIADA EN 1,100 TONS/DÍA (ESCENARIO 1 - FASE

2, 2025~2044) .....................................................................................................................130

TABLA 37: OPEX PARA PLANTA DE CARBONIZACIÓN, 1,400 TONS/DÍA (ESCENARIO 2 - FASE 1,

2015~2034) .........................................................................................................................131

TABLA 38: OPEX PARA PLANTA DE CARBONIZACIÓN, AMPLIADA EN 800 TONS/DÍA ................................132

TABLA 39: RESUMEN DE CAPEX & OPEX PARA ALTERNATIVA DE CARBONIZACIÓN .............................134

TABLA 40: CARACTERÍSTICAS GENERALES DE UN SISTEMA DE SOLIDIFICACIÓN ...................................135

TABLA 41: CAPEX PARA EL SISTEMA DE SECADO Y SOLIDIFICACIÓN POR CASO Y SCENARIO ..................142

TABLA 42: APLICACIÓN DE BIO-GAS PARA SOLIDIFICACIÓN EN ESCENARIO 1 - FASE 1, 900 TONS/DÍA ....143

TABLA 43: APLICACIÓN DE BIO-GAS PARA SOLIDIFICACIÓN EN ESCENARIO 2 - FASE 1, 1,200 TONS/DÍA .144

TABLA 44: APLICACIÓN DE BIO-GAS PARA SOLIDIFICACIÓN IN FASE 2, 1,800 TONS/DÍA ........................144

TABLA 45: OPEX PARA EL SISTEMA DE SECADO Y SOLIDIFICACIÓN, ESCENARIO 1, FASE 1, 900 TON/DÍA 145

TABLA 46: OPEX PARA EL SISTEMA DE SECADO Y SOLIDIFICACIÓN, ESCENARIO 1, FASE 2, 900 TON/DÍA 146

TABLA 47: OPEX DEL SISTEMA DE SECADO Y SOLIDIFICACIÓN, ESCENARIO 2, FASE 1, 1,200 TON/DÍA ....147

TABLA 48: OPEX DEL SISTEMA DE SECADO Y SOLIDIFICACIÓN, ESCENARIO 2, FASE 2, 600 TON/DÍA .......148

TABLA 49: RESUMEN DE CAPEX & OPEX PARA EL SISTEMA DE SECADO Y SOLIDIFICACIÓN ..................149

TABLA 50: ORDEN DEL RELLENO DE CADA ÁREA ) ..............................................................................160

TABLA 51: CAMPO DE SECADO REQUERIDO PARA EL MONO-RELLENO EN LA FASE 1 ............................160



8

TABLA 52: CAMPO DE SECADO REQUERIDO PARA EL MONO-RELLENO EN LA FASE 2 ............................161

TABLA 53: CÁLCULO DEL CICLO DE VIDA PARA LA OPCIÓN DE CAMPO DE SECADO DE MONO-RELLENO ..162

TABLA 54: CÁLCULO DEL CICLO DE VIDA PARA OPCIÓN DE SECADO DE CAMPO DE MONO-RELLENO .......163

TABLA 55: CAPEX PARA SECADO DE CAMPO DE MONO-RELLENO......................................................165

TABLA 56: OPEX PARA MONO-RELLENO DE SECADO DE CAMPO, ESCENARIO 1, FASE 1, 900 TON/DÍA ..166

TABLA 57: OPEX PARA SECADO CAMPO MONO-RELLENO, ESCENARIO 1, FASE 2, 900 TON/DÍA ...........167

TABLA 58: OPEX PARA SECADO DE CAMPO MONO-RELLENO, ESCENARIO 2, FASE 1, 1,200 TON/DÍA ....168

TABLA 59: OPEX PARA SECADO DE CAMPO DE MONO-RELLENO, ESCENARIO 2, FASE 2, 600 TON/DÍA..169

TABLA 60: CAPEX PARA SECADO CON EQUIPO DE MONO-RELLENO ...................................................171

TABLA 61: OPEX PARA SECADO CON EQUIPO MONO-RELLENO, ESCENARIO 1, FASE 1, 900 TON/DÍA ....172

TABLA 62: OPEX PARA EQUIPO DE SECADO DE MONO-RELLENO, ESCENARIO 1, FASE 2, 900 TON/DÍA ..173

TABLA 63: OPEX PARA EQUIPO DE SECADO DE MONO-RELLENO, ESCENARIO 2, FASE 1, 1200 TON/DÍA 174

TABLA 64: OPEX PARA EQUIPO DE SECADO DE MONO-RELLENO, ESCENARIO 2, FASE 2, 600 TON/DÍA ..175

TABLA 65: CAPEX & OPEX RESUMEN PARA MONO-RELLENO ..........................................................177

TABLA 66:ESTÁNDARES DE EMISIÓN ADMISIBLES DE CONTAMINANTES .................................................180

TABLA 67:SISTEMAS DE TRATAMIENTO TÉRMICO DE RESIDUOS Y/O DESECHOS PELIGROSOS ..................181

TABLA 68:INSTALACIONES DE INCINERACIÓN DE RESIDUOS NO PELIGROSOS ........................................182

TABLA 69: POSIBLES PROYECTOS DE LA FASE I ................................................................................199

TABLA 70: ACTIVIDADES QUE SE DISTINGUEN DE POSIBLES PROYECTOS DE LA FASE II. .........................200

TABLA 71: METODOLOGÍAS APROBADAS ..........................................................................................205

TABLA 72: APLICABILIDAD DE AM80 PARA CADA ACTIVIDAD DE TRATAMIENTO EN LA FASE 1...................208

TABLA 73: APLICABILIDAD PARA AM80 PARA CADA ACTIVIDAD DE TRATAMIENTO EN FASE 2. ..................209

TABLA 74: COMBINACIONES DE OPCIONES Y ESCENARIOS DE REFERENCIA APLICABLE A ESTA

METODOLOGÍA. ......................................................................................................................213

TABLA 75: VALORES POR DEFECTO IPCC PARA EL FACTOR DE CORRECCIÓN DE METANO (MCF) ...........228

TABLA 76: FACTORES DE CONSERVATIVIDAD ...................................................................................242

TABLA 77: FACTOR DE EMISIÓN DE N2O POR INCINERACIÓN DE LODO Y RESIDUOS INDUSTRIALS ............244

TABLA 78: EMISIÓN DE LINEA BASE (BEY) POR PROYECTO 1-C-I PROJECT ..........................................251

TABLA 79: EMSION DE PROYECTO (PEY) POR PROYECTO 1-C-I ..........................................................252



9

TABLA 80: REDUCCIÓN DE EMISIÓN (ERY) POR PROYECTO 1-C-I ........................................................252

TABLA 81: EMISIONES BASE (BEY) POR PROYECTO 1-C-D .................................................................253

TABLA 82: EMISIÓN POR PROYECTO (PEY) POR PROYECTO1-C-D .......................................................254

TABLA 83: REDUCCIÓN DE EMISIÓN (ERY) POR PROYECTO 1-C-D .......................................................254

TABLA 84: EMISIÓN DE LINEA BASE (BEY) POR PROYECTO 1-C-C .......................................................255

TABLA 85: EMISIÓN POR PROYECTO (PEY) POR PROYECTO 1-C-C ......................................................256

TABLA 86: REDUCCIÓN DE EMSIÓN (ERY) POR PROYECTO 1-C-C........................................................256

TABLA 87: EMSIÓN DE BASE (BEY) PR PROYECTO 1-P-I ....................................................................257

TABLA 88: EMISIÓN POR PROYECTO (PEY) POR PROYECTO 1-P-I........................................................258

TABLA 89: REDUCCIÓN DE EMISIÓN (ERY) POR PROYECTO 1-P-I ........................................................258

TABLA 90: EMISIÓN DE LINEA BASE (BEY) POR PROYECTO 1-P-D .......................................................259

TABLA 91: EMISIÓN POR PROYECTO (PEY) POR PROYECTO 1-P-D ......................................................260

TABLA 92: REDUCCIÓN DE EMISIÓN (ERY) POR PROYECTO 1-P-D .......................................................260

TABLA 93: EMISIÓN DE LINEA BASE (BEY) POR PROYECTO 1-P-C .......................................................261

TABLA 94: EMISIÓN POR PROYECTO (PEY) POR PROYECTO 1-P-C ......................................................262

TABLA 95: REDUCCIÓN DE EMISIÓN (ERY) POR PROYECTO 1-P-C .......................................................262

TABLA 96: EMISIÓN DE LINEA BASE (BEY) POR PROYECTO 2-C-I ........................................................263

TABLA 97: EMISIÓN POR PROYECTO (PEY) POR PROYECTO 2-C-I .......................................................263

TABLA 98: REDUCCIÓN DE EMISIÓN (ERY) POR PROYECTO 2-C-I PROJECT..........................................263

TABLA 99: (BEY) POR PROYECTO 2-C-D ...........................................................................................264

TABLA 100: EMISIÓN POR PROYECTO (PEY) POR PROYECTO 2-C-D ....................................................264

TABLA 101: REDUCCIÓN DE EMISIÓN (ERY) POR PROYECTO 2-C-D PROJECT .......................................264

TABLA 102: EMISIÓN DE LINEA BASE (BEY) POR PROYECTO 2-C-C .....................................................265

TABLA 103: EMISIÓN POR PROYECTO (PEY) POR PROYECTO 2-C-C PROJECT ......................................265

TABLA 104: REDUCCIÓN DE EMISIÓN (ERY) POR PROYECTO 2-C-C .....................................................265

TABLA 105: RESULTADO DEL CÁLCULO ESPERADO DE LA REDUCCIÓN DE EMISIÓN QUE OCURRIÓ PARA CADA

PROYECTO PLANEADO ............................................................................................................266

TABLA 106: CAPEX DATOS PARA ESCENARIO 1 ..............................................................................270

TABLA 107: INFORMACIÓN DE CAPEX PARA ESCENARIO 2 ................................................................271



10

TABLA 108: INFORMACIÓN DE CAPEX UNITARIO ..............................................................................273

TABLA 109: UNIT. OPEX COMPARISON IN ESCENARIO 1 ...................................................................277

TABLA 110: COMPARACIÓN DE OPEX UNITARIO EN EL ESCENARIO 2 .................................................279

TABLA 111: COMPARACIÓN DE TARIFA UNITARIA POR ㎥ EART ........................................................286

TABLA 112: COMPARACIÓN DE ESPACIO OCUPADO PARA CADA ALTERNATIVA EN LA ETAPA FINAL ............287

TABLA 113: REDUCCIÓN ÍNDICE DE LODO PARA CADA ALTERNATIVA, FASEⅠ, ESCENARIO 1 ..................288

TABLA 114: ÍNDICE DE REUTILIZACIÓN DEL MATERIAL FINAL PARA CADA ALTERNATIVA, FASE 1, ESCENARIO 1

...........................................................................................................................................289

TABLA 115: DEMANDA DEL MERCADO POR EL MATERIAL FINAL ............................................................290

TABLA 116: APLICACIÓN DE LA CAPACIDAD MÁXIMA EXISTENTE PARA EL TRATAMIENTO DE LODOS ..........290

TABLA 117: EVALUACIÓN DEL IMPACTO MEDIO AMBIENTAL .................................................................291

TABLA 118: EVALUACIÓN DE LA POSIBILIDAD DE DEMANDA CIVIL .........................................................292

TABLA 119: EVALUACIÓN GENERAL PARA CADA ALTERNATIVA.............................................................295



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LISTADO DE FIGURAS QUE SE ENCUENTRAN EN EL DOCUMENTO

Figura 2: Programa de Saneamiento del Río Bogotá

Figura 8: Localización del sitio Corzo

Figura 9: Proceso Final de Disposición de Iodo

Figura 16: Localización del Vertedero El Corzo

Figura 17: Área del Predio El Corzo

Figura 19: Cálculo de la capacidad para la cubierta final

Figura 21: Cálculo de capacidad para cobertura final (2)

Figura 22: Localización del Vertedero Doña Juana

Figura 25: Predios alternativos para el manejo actual de lodos

Figura 27: Etapa de secado del lodo

Figura 28: Contenido de agua distribuido en una molécula

Figura 29: Curva de secado típica

Figura 30: Periodos en el proceso de secado

Figura 31: Forma del secador de disco y método de operación

Figura 32: Secador de paletas

Figura 33: Secador de película delgada

Figura 34: Proceso de tratamiento del incinerador

Figura 35: Clases de incineración: de lecho fluidizado (a) y de almacenamiento (b)

Figura 43: Lodo carbonizado (gránulos de 3-10mm de diámetro)

Figura 44: Tipo de carbonización: tipo horno rotatorio y tipo lecho fluidizado

Figura 45: Proceso para el tratamiento de carbonización

Figura 46: Instalaciones de carbonización

Figura 74: Excavación de la Zanja de Mono-Relleno

Figura 75: Sistema de Colección de gas Pasivo

Figura 76: Sistema de recolección de gas activo

Figura 79: Diagrama Conceptual de posibles escenarios de proyecto de acuerdo al Plan para el tratamiento

de residuales y lodos de la Fase I (año 2015 a 2025)



12

Figura 80: Diagrama Conceptual de posibles Escenarios de proyecto

Figura 81: Diagrama Conceptual de escenario Base de acuerdo al Plan de la Fase I

Figura 82: Diagrama conceptual del escenario base de acuerdo a un plan de tratamiento para residuales y

lodos en Fase I

Figura 83: Emisiones de proyecto en el proceso planeado de la Fase I

Figura 84: Comparación de CAPEX para el escenario 1


Figura 86: Comparación de unidades de CAPEX para el escenario 1


Figura 88: Comparación de OPEX para el escenario 1 incluyendo el efecto de la reutilización de biogás

Figura 89: Comparación de OPEX para el escenario 2 incluyendo el efecto de la reutilización de biogas

Figura 90: Comparación de unidades de OPEX incluyendo el efecto de la reutilización del biogás para el

escenario 1

Figura 91: Comparación de unidades de OPEX incluyendo el efecto de la reutilización del biogas para el

escenario 2

Figura 92: Efecto del MDL en las unidades de OPEX en el escenario 1


Figura 94: Evaluación de tarifas con utilización de biogas en el escenario 1


Figura 96: Estrategia tecnológica para alternativas futuras de tratamiento de Iodo



13

LISTADO DE ANEXOS

ANEXO 1

LISTADO DE FIGURAS QUE SE ENCUENTRAN EN EL ANEXO

Figura 1: Mapa de Tratamiento de aguas residuales en el área de la ciudad de Bogotá.

Figura 3: Diagrama de flujo del proceso actual de la PTAR Salitre

Figura 4: Plano de planta actual de la PTAR Salitre

Figura 5: Futuro diseño de Salitre PTAR con digestión anaeróbica

Figura 6: Plan de Construcción para la fase 1 de la PTAR CANOAS

Figura 7: Plano para la construcción de la fase 2 de la PTAR CANOAS con tratamiento biológico

Figura 10: Salitre Diagrama de Flujo de Proceso, Fase 1, Caso de digestion completa

Figura 11: Diagrama de Flujo de Proceso de Salitre, Fase 1, digestión primaria

Figura 12: Diagrama de Flujo de Proceso, Fase 1, Caso de Tratamiento Primario químicamente aistido

Figura 13: Diagrama de Flujo de Proceso, Fase 1 con tratamiento convencional

Figura 14: Diagrama de Flujo de Proceso, Fase 2, Caso de digestión completa

Figura 15: Diagrama de procesos, Fase 2, digestión primaria

Figura 18: Diagrama topográfico y estado actual del predio de Corzo

Figura 20: Diagrama topográfico y estado actual del predio La magdalena

Figura 23: Estado operativo actual del vertedero Doña Juana

Figura 24: Area potencial para disposición de lodos

Figura 26: Ruta de transporte de lodos y la distancia de Salitre a Canoas

Figura 36: Diagrama de flujo del proceso de una planta de incineración 900 toneladas / día (Escenario

digestión completa – Caso 1)

Figura 37: Diagrama de flujo del proceso de una planta de incineración 1200 toneladas / día (escenario

digestión completa – Caso 2) Fase 1

Figura 38: Diagrama de flujo del proceso de una planta de incineración 1800 toneladas / día (escenario

digestión completa – Caso 3)) Fase 2



14

Figura 39: Plano de un complejo de incineración

Figura 40: Diseño del complejo de incineración en Canoas, 900 toneladas / día



Figura 47: Diagrama de flujo del proceso de la planta de carbonización, 1,100 ton/día


Figura 49: Planos de las instalaciones de carbonización

Figura 50: Diseño de las instalaciones de carbonización en la PTAR de Canoas, 1,100 tons/día


Figura 52: Diagrama de flujo del proceso de la planta de carbonización, 1,400ton/día


Figura 54: Diagrama de flujo para el sistema de secado y solidificación (900 tons/día)

Figura 55: Diagrama de flujo para el sistema de secado y solidificación 1,800 tons/día

Figura 56: Plano seccional para el sistema de secado y solidificación de lodo

Figura 57: Planos para el sistema de secado y solidificación de lodo Fase I (900 tons/día, planta baja)

Figura 58: Planos para el sistema de secado y solidificación de lodo Fase I (900 tons/día, 2 Piso)

Figura 59: Planos para el sistema de secado y solidificación de lodo Fase I (900 tons/día, 3 Piso)

Figura 60:Planos para el sistema de secado y solidificación de lodo Fase I (900 tons/día, 4 Piso)

Figura 61:Diseño para el sistema de secado y solidificación de lodos, Fase II 1,800 tons/día (900 + 900 planta

baja)

Figura 62: Diseño para el sistema de secado y solidificación de lodos, Fase II 1,800 tons/día (900 + 900 2Piso)

Figura 63: Diseño para el sistema de secado y solidificación de lodos, Fase II 1,800 tons/día (900 + 900 3

Piso)

Figura 64: Diseño para el sistema de secado y solidificación de lodos, Fase II 1,800 tons/día (900 + 900 4

Piso)

Figura 65: Diagrama de flujo del sistema de secado y solidificación Fase I 1,200 tons/día

Figura 66: Planos del sistema de secado y solidificación (1,200 tons/día planta baja)

Figura 67: Planos del sistema de secado y solidificación Fase II (1,200 tons/día 2 Piso)




15


Figura 70: Planos del sistema de secado y solidificación (1,800 tons/día, 1,200 + 600 tons/día, planta baja)

Figura 71: Planos del sistema de secado y solidificación Fase II (1,800 tons/día, 1,200 + 600 tons/día, 2 Piso)



Figura 77: Sección típica del río Bogotá y de la PTAR Canoas

Figura 78: Área posible para monorrelleno con lodo en la PTAR Canoas

ANEXO 2

Información en medio magnético del documento

Carpeta 1: Documento escrito del producto

Carpeta 2: Cálculos y análisis financieros de cada proyecto

Carpeta 3: Figuras en formato CAD

ANEXO 3

Sistema de información geográfica de alternativas a corto plazo.



16

I. RESUMEN DEL PRODUCTO 2



17

I. Resumen general del Producto 2

Descripción del contrato:

Antecedentes de la Consultoría

Teniendo en cuenta el incremento de la producción del material sólido generado,

consecuencia de parte de las obras que permitirán sanear el Río Bogotá (ampliación en

capacidad y nivel de tratamiento de la actual PTAR Salitre y futura construcción de la

segunda y última planta de tratamiento de Bogotá -PTAR Canoas-), la EAAB requiere

construir una hoja de ruta a corto, mediano y largo plazo que le indique, con base en su

experiencia, estudios realizados, situación regional y local, las acciones a seguir respecto

a la gestión y manejo del biosólido generado actualmente y que se generará a futuro.

Los biosólidos que actualmente se producen en la PTAR Salitre (150 Toneladas por día)

son utilizados como material de cobertura en un predio propiedad de la EAAB,

denominado El Corzo; el cual está próximo a clausurarse. Adicionalmente, y como

consecuencia directa de las obras que permitirán sanear el Río Bogotá (ampliación en

capacidad y nivel de tratamiento de la actual PTAR Salitre y futura construcción de la

segunda y última planta de tratamiento de Bogotá -PTAR Canoas-), se incrementará de

forma significativa la producción de dicho material a partir del año 2015.

Por las razones anteriormente expuestas, la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de

Bogotá requiere mediante el presente contrato: a) establecer el Plan de Acción Inmediato

para el manejo de los biosólidos generados actualmente en la PTAR Salitre y b)

determinar de forma preliminar una lista corta de alternativas para el manejo futuro del

biosólido que se generará en la ciudad de Bogotá.

El trabajo realizado mediante el presente contrato servirá de base para el establecimiento

del Plan Maestro para el Manejo de los Biosólidos que se generarán en la ciudad de

Bogotá.



18

Objetivo General de la Consultoría

Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos

sólidos del tratamiento de las aguas residuales y definir de forma preliminar las

alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.

Objetivos específicos de la Consultoría

Realizar un estudio enfocado hacia el establecimiento de un plan de gestión

optimizada a corto plazo para los residuos sólidos del tratamiento de la PTAR

Salitre existente.

Determinar una lista corta de alternativas para la gestión última (disposición y/o

reuso) de los residuos de la operación futura de las PTAR Salitre y Canoas. Esta

definición de alternativas de gestión última, a su vez, deberá establecer las

posibles tecnologías de tratamiento para estos residuos.

Servir de base para el establecimiento de un Plan Integral de Gestión de Residuos

del Tratamiento de las Aguas Residuales de Bogotá, el cual será desarrollado en

una etapa posterior.

Detalles del Contrato

Contrato No: 2-02-26100-1040-2009

Pedido N°: 4600005815

Fecha de inicio: 15 de enero 2010

Fecha de terminación: 22 de noviembre de 2010

Contratista: GS ENGINEERING & CONSTRUCTION CORP, COLOMBIA

Interventor: PATRICIA ISABEL DÁVILA LENIS

Productos del contrato:

① Producto 1: Reporte del Primer Taller Técnico sobre Tratamiento y Manejo de

Biosólidos



19

Dentro del Primer Taller los temas a cubrir son los siguientes:

Presentación y análisis de cuatro experiencias de gestión de lodos (incluyendo sus

respectivos marcos normativos). Por lo menos una de estas experiencias deberá

ser en vía de desarrollo.

Presentación y análisis de experiencias de proyectos en los que se hayan

implementado procesos de tratamiento térmico para lodos, teniendo en cuenta su

combinación con otro tipo de residuos (por ejemplo: Residuos Sólidos

Municipales).

Presentación de la evolución, estado actual y expectativas futuras de los marcos

normativos que regulan la gestión, manejo, aprovechamiento y disposición de

lodos y/o biosólidos.

Análisis de la posible incorporación de proyectos de Mecanismo de Desarrollo

Limpio (MDL) en el marco de la gestión de los residuos sólidos analizados.

② Producto 2: Plan de acción inmediato y alternativas futuras para el manejo de los

biosólidos generados en el tratamiento de las aguas residuales de la ciudad de Bogotá.

Dentro de los aspectos a cubrir en el producto 2 se encuentran los siguientes:

Definición, evaluación y análisis de la ―lista corta‖ de alternativas de gestión para

los residuos sólidos generados en el tratamiento de las aguas residuales de la

ciudad de Bogotá.

Plan de acción inmediato para los residuos sólidos actualmente generados por la

PTAR Salitre.

③ Producto 3: Reporte del Segundo Taller Técnico sobre Tratamiento y Manejo de

Biosólidos

Dentro del Segundo Taller los temas a cubrir son los siguientes:

Presentación de la primera versión del Producto 2.

Realización de mesas técnicas de trabajo para discutir los resultados presentados.

Habrá una mesa técnica en la que se discuta y analice lo relacionado con la

situación del marco normativo Colombiano para el aprovechamiento y disposición

de lodos.

④ Producto 4: Lineamiento del plan maestro



20

Dentro de los aspectos a cubrir en el producto 4 se encuentran los siguientes:

- Informe del tercer y último taller técnico realizado, dentro del cual se presentaran

los resultados de la consultoría y se realizarán mesas técnicas de trabajo.

- Acciones y programas a desarrollar en un eventual Plan Maestro de Biosólidos

para la ciudad de Bogotá, en el marco de la lista corta definida y el análisis

preliminar de sus opciones de financiamiento.

- Desarrollo de los lineamientos y guías para la elaboración de los Términos de

Referencia del Plan Maestro de Biosólidos para la ciudad de Bogotá.

Resumen del Producto 2

Periodo y fecha de entrega del Informe

-Periodo del informe: 01 de marzo 2010 ~ 19 de mayo 2010

- Fecha de entrega del informe: 22 de noviembre 2010, segunda entrega

Objetivos Específicos del Producto 2

Los objetivos específicos son los siguientes:

- Analizar la situación actual y futura gestión de los lodos en la ciudad de Bogotá.

- Establecer el plan de acción inmediata para el manejo actual de los biosólidos

generados en la PTAR Salitre.

- Definir una lista corta de alternativas para el manejo y gestión de los lodos que se

generarán a futuro en la ciudad de Bogotá.

- Analizar la posibilidad de aplicación del MDL.

- Evaluar la lista corta definida y sugerir la alternativa óptima de tratamiento y manejo de

lodos.

- Revisar el marco regulador de la gestión de los lodos actuales y futuros y realizar

recomendaciones y sugerencias.

Contenido del Producto 2 - Revisión del Programa de Saneamiento del Río Bogotá

- Proyección de la generación de lodos en la ciudad de Bogotá y sus características

- Plan de acción inmediato para el manejo actual de los biosólidos generados en la PTAR

Salitre



21

- Análisis de las alternativas para el manejo futuro de los lodos que se generarán en la

ciudad de Bogotá:

: Incineración, carbonización, Secado y solidificación, Monofill

: Diseños Conceptuales

: CAPEX y OPEX de cálculo

- Marco legal y aspectos normativos de las alternativas técnicas de manejo futuro.

- Posibilidad de aplicación del MDL para las alternativas técnicas de manejo futuro.

- Evaluación y sugerencias para la implementación las alternativas técnicas de manejo

futuro

Dedicación del Grupo de Apoyo de mínima y auxiliar de personal

A continuación se presenta el personal que trabajó en la ejecución del Producto 2 de la

Consultoría.

POSICIÓN PERFIL REQUERIDO NOMBRE

Grupo de soporte mínimo

Especialista en tratamiento de aguas residuales PE. Jongbum Kim

Especialista en tratamiento de lodo residual Dr. Chang-Hwan Jung

Especialista en política y ley medioambiental Mr. Mauricio Rueda Gomez

Personal de apoyo

Experto en MDL Dr. Soyoung Myung

Profesional ingeniero Civil Sr. Seong-Ho Cho

Analista financiero Sr. Sun-Chul Jung

Experto en SIG (GIS) Sr. Doeing Roh



22

1. Revisión del Programa de Saneamiento del Río Bogotá

(Acueducto, 2009)1)

El río Bogotá es el principal río de la Sabana de Bogotá y recibe la carga contaminante

doméstica de los habitantes de Santafé de Bogotá y de La Sabana. Aproximadamente el

30% de la polución generada por los Bogotanos proviene de las cuencas Salitre, Jaboque

y Torca, ubicadas al norte de la ciudad, y la porción restante se genera en las cuencas

Fucha y Tunjuelo, localizadas al sur de la ciudad. Ver en anexo la Figura 1: mapa de

Tratamiento de aguas residuales en el área de la ciudad de Bogotá.

La descarga de aguas residuales de las actividades domésticas e industriales se ha ido

incrementando a través de los años debido al aumento de la población en la ciudad.

Actualmente, la calidad del agua del río Bogotá es el problema medioambiental más serio

de la ciudad. Basándose en esta situación actual, fue desarrollado el ―Programa de

Saneamiento del Río Bogotá‖, el cual incluye las siguientes obras y actividades 1)

Expansión de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales del Salitre (PTAR Salitre), 2)

Construcción del Interceptor Engativá – Cortijo, 3) Construcción del Interceptor Fucha –

Tunjuelo, 4) Construcción del Interceptor Tunjuelo – Canoas, 5) Construcción de la

estación de bombeo Canoas y 6) Construcción de la PTAR Canoas en 2 fases: la primera

hasta tratamiento primario convencional o primario químicamente asistido químicamente

(año 2015) y la segunda hasta tratamiento secundario (año 2025).

1)

―CARACTERIZACIÓN, PROYECCIONES DE GENERACIÓN DE LODO Y BIOGAS Y CONSUMO ESTIMADO DE ENERGIA EN LAS

PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA CIUDAD DE BOGOTA‖ (Acueducto, 2009)



23


Fuente: Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá (2010).



24

1.1. Estado actual de la PTAR Salitre

Actualmente la PTAR Salitre tiene capacidad de 4 ㎥/s de flujo promedio y cuenta con un

sistema de Tratamiento Primario Químicamente Asistido sin tratamiento biológico. El

proceso de tratamiento de aguas residuales se compone de 1) Remoción de Arena 2)

Remoción de grasa y aceite 3) Tratamiento Primario Químicamente Asistido y es

descargado al Rio Bogotá, El tratamiento de lodos se compone de 4) Espesador por

gravedad 5) Digestor anaeróbico 6) Filtro deshidratador de banda.

La eficiencia del tratamiento de DBO es 40% y SS de 60% y la calidad del agua residual

tratada es cercana DBO y SS 50 mg/L. En el anexo en la Figura 3: Diagrama de flujo del

proceso actual de la PTAR Salitre y en la Figura 4: Plano de planta actual de la PTAR

Salitre, se puede ver el desarrollo del proceso con base en el estado de operación actual,

así como también el número exacto calculado y su estándar.

El volumen total de bio-sólido generado en la PTAR Salitre es aproximadamente 150

toneladas / día, con un 69% de contenido de agua. Este material es utilizado como

material de cobertura final en las zonas internas del Predio El Corzo, el cual, previamente

fue utilizado como lugar de disposición de sobrantes de excavación de obras de

alcantarillado de la EAAB.

1.2. Plan de expansión de PTAR Salitre

La PTAR Salitre será expandida a 8 ㎥/s con Tratamiento Biológico Secundario hasta

finales del 2014. El sistema actual no es suficiente para alcanzar el estándar de

descargue DBO y SS 30mg/L, por esta razón se requiere mejorar el sistema de

tratamiento primario actual a Tratamiento Biológico Secundario conjuntamente con la

expansión de la capacidad. Para esta mejora y expansión, el diagrama de la planta será

modificado como se muestra en el anexo en la Figura 5: Futuro diseño de Salitre PTAR

con digestión anaeróbica. Sin embargo, se requiere considerar el control de Fosforo y

Nitrógeno para prevenir la neutralización de la cuenca del rio. Para prevenirla, el



25

tratamiento secundario por lodo activado debe ser mejorado a un sistema de tratamiento

avanzado como A2O en el futuro.

1.3. PTAR Canoas2)

La PTAR Canoas será la segunda Planta de Tratamiento en la ciudad de Bogotá y tendrá

una capacidad total de 14 ㎥/s, estará ubicada en el costado derecho del rio Bogotá

cercano a la Cuenca de Soacha. El lugar tiene área suficiente para albergar la PTAR

Canoas y un futuro sistema de tratamiento de lodos.

La PTAR Canoas estará separada en 2 fases. La fase 1 será tratamiento primario

únicamente y la fase 2 será mejorada a tratamiento secundario con un proceso de lodos

activados. En la Etapa final será mejorada a tratamiento avanzado para remover

Nitrogeno y Fosforo utilizando proceso de remoción de nutrientes como A2O.

Existe un trabajo de pre dimensión de Canoas que fue elaborado por una firma de

consultoría local en Colombia. Según este Trabajo, la Fase 1 de la PTAR Canoas será

Tratamiento Primario Químicamente Asistido hasta el año 2015. Posterior a la

construcción de la Fase 1, el diseño de la planta será como se presenta en el anexo en la

Figura 6: Plan de Construcción para la fase 1 de la PTAR CANOAS.

La Fase 2 de la PTAR Canoas será mejorada con tratamiento biológico convencional

hasta el año 2025. Este proyecto será instalado como se presenta en el anexo en la

Figura 7: Plano para la construcción de la fase 2 de la PTAR CANOAS con tratamiento

biológico.

2 ) ―PREDIMENSIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES CANOAS‖ (HMV, 2009)



26

2. Generación de lodo y sus características

2.1. Generación actual de lodo y sus características3)

Actualmente, 149 toneladas/día de lodo de la PTAR Salitre son generadas. El Balance de

Masa para la PTAR Salitre se muestra en la Figura 3 del anexo. Este lodo tiene las

características que se pueden ver en la siguiente Tabla 1. Esta tabla muestra los valores

promedio de los parámetros monitoreados en los bio-solidos de la PTAR Salitre, que

fueron basados en la información operacional reportada desde Julio de 2004 – fecha en

que la EAAB empezó la operación, mantenimiento y administración de la PTAR en

acuerdo con el decreto 043 del 2004 de la Alcaldia de Bogotá- y septiembre de 2009.

Tabla 1: Características Generales del Lodo Actual del Salitre

CARACTERISTICA UNIDAD VALOR PROMEDIO

Generación de lodo Toneladas/día 149

Humedad (%) % 69

Sólido Total (mg/kg) mg/kg 312,752

Sólido Volátil (mg/kg) mg/kg 153,779

VS/TS % 50

Fuente: Engineering and Construction

Los sólidos removidos en el tratamiento primario se concentran en el fondo de los

tanques de clarificación, y se llaman lodo primario. Para reducir el volumen de agua en el

lodo, aumentando así su concentración, el lodo generado en la PTAR Salitre se espesa.

Posteriormente, se estabiliza mediante un tratamiento biológico controlado, el cual se

3)

―CARACTERIZACIÓN, PROYECCIONES DE GENERACIÓN DE LODO Y BIOGAS Y CONSUMO ESTIMADO EN

PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE LA CIUDAD DE BOGOTÁ‖ (Acueducto, 2009) El título debe

corresponder exactamente con el título del documento. Debe incluirse versión y fecha y debe decirse que es de la Gerencia

de tecnología de la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá.



27

realiza en la ausencia de oxígeno en unos reactores llamados digestores anaeróbicos de

lodo. La estabilización del lodo es una de las etapas más importantes de su tratamiento.

En esta etapa, un gran porcentaje de materia orgánica es transformada mediante

bacterias en un gas llamado biogas, compuesto principalmente por metano y dióxido de

carbono. El valor promedio de biogás generado (calculado con datos recogidos entre

Julio de 2004 y Marzo de 2009) equivale a 4.0 millones m3/año. La Tabla 2 muestra la

composición del biogas. El lodo estabilizado producido por los digestores anaeróbicos es

denominado biosólido.

Tabla 2: Características del biogas de la PTAR Salitre

Fuente: EAAB.

El lodo estabilizado o biosólido presenta un alto contenido de humedad, lo cual dificulta su

manejo y transporte. En consecuencia, en la PTAR se implementó un proceso de

deshidratación, el cual reduce el contenido de agua de los biosólidos a un 70% en

promedio. Este contenido de humedad, aunque podría parecer alto, permite un manejo y

transporte seguro. Actualmente se transporta al Predio El Corzo, en el que se utiliza como

material de cobertura final de sus zonas internas. En estas zonas se dispuso material

sobrante de excavación de ciertas obras de alcantarillado.

Parámetro Metano

(%)

Dióxido de

Carbono (%)

Sulfuro de

hidrógeno (ppm)

Valor promedio 69.97 29.95 10.69



28



BOSA

Transporte de lodo al Predio

El Corzo

(Contenido de agua=70%)

Secado atmosférico en 28 días

(CA=aprox 60%)

Mezcla con residuos de

excavación

para final cobertura de relleno



29

2.2. Expectativa futura de generación de lodo con la ampliación de Salitre y

Canoas

Con base en el plan de ampliación de la PTAR Salitre y de construcción de la PTAR

Canoas, el volumen diario de lodo se aumentará dramáticamente. Por lo tanto, es

importante determinar la cantidad exacta de lodo que se espera generar a futuro.

El año objetivo para el cálculo de la proyección de generación de lodo se separará en 2

fases:

- Fase 1 (al año 2015): Se proyecta que al año 2015 se encuentren en operación las

siguientes obras del Programa de Saneamiento del Río Bogotá:

o Ampliación de la capacidad y el nivel de tratamiento de la PTAR Salitre,

pasando de tratar 4m3/s mediante un tratamiento primario químicamente

asistido, a tratar 8m3/s hasta tratamiento secundario biológico.

o Construcción de la primera etapa de la PTAR Canoas, en la que se tratará,

en promedio, un caudal de 14m3/s hasta tratamiento primario. Deberá

decidirse si este tratamiento primario será convencional o químicamente

asistido.

- Fase 2 (al año 2025): Se proyecta que en el año 2025 se inicie la operación de la

segunda etapa de la PTAR Canoas. En esta etapa se incorporará el tratamiento

secundario biológico.

Con la expansión y mejora de la PTAR Salitre y la construcción de la PTAR Canoas, el

volumen de tratamiento será incrementado 5 veces la capacidad actual. Esto significa que

el volumen de Bio-sólidos se aumentará dramáticamente. Actualmente, las 150

toneladas/día de Bio-sólido se utilizan como enmienda en el predio el Corzo. Sin embargo

se ha demostrado que el predio el Corzo no podrá ser la alternativa de manejo para la

generación futura de Bio-Sólidos después del año 2015. El ciclo de vida de El Corzo y de

otros predios alternativos es mostrado en el capítulo 3 de este reporte.



30

Con este cálculo, para el manejo futuro de Bio-sólidos se debe considerar una alternativa

de manejo de gran volumen. Los cálculos presentados en las figuras 10 a 15 del anexo

muestran que el volumen futuro de Biosólidos será entre 900 ~ 2,200 toneladas/día.

Aunque es posible utilizarlo como fertilizante a partir del compostaje, no será fácil

conseguir un consumidor grande para vender el alto volumen generado en el futuro. En el

capítulo 4, se evaluaron todos los métodos de tratamiento de lodos, y para los grandes

volúmenes de tratamiento de lodos, tratamientos térmicos, tales como Secado Térmico,

Incineración, Carbonización deben indiscutiblemente considerarse. Por esta razón para el

tratamiento futuro de Bio-sólidos, es importante analizar la posibilidad de utilizar este tipo

de tratamientos, por lo que también se debe considerar la opción de suspender el proceso

de digestión del tratamiento secundario biológico de lodos para logar más SV en el lodo

final y mejorar la eficiencia de los digestores. Por lo mismo, en éste estudio, cada fase

considerará ambos casos.

1) Digestión para lodo primario y secundario. Se denominará digestión completa.

2) Digestión completa para ellodo primario. Sin digestión del lodo secundario. Se

denominará digestión primaria.

En el anexo en la Figura 10: Salitre Diagrama de Flujo de Proceso, Fase 1, Caso de

digestión completa, se muestra el caso de la ―Fase Ⅰde la PTAR Salitre con Digestión

Completa‖ En este caso, ① representa el flujo de ingreso de 691,200 ㎥/día que será

mezclado con ⑭ (totalidad del agua de retorno proveniente del espesador ⑪, del

digestor ⑫ y del deshidratador ⑬). ② será tratado mediante clarificación primaria sin

adición de químicos. Después del tratamiento primario, ③ será tratado mediante un

proceso de tratamiento biológico de lodos activados. Luego del tratamiento biológico, el

Efluente Residual Tratado (④) es generado por el clarificador secundario. El bio-solido

total (⑦) será generado por los clarificadores primarios (⑤) y secundarios (⑥) y será

tratado mediante espesamiento, digestión y deshidratación. El volumen final de bio-

sólidos será 424 ㎥/día con contenido de agua del 78% y SV 54.4%. Las características



31

de los bio-sólidos se describen en esta figura, así como también la base de cálculo y

eficiencia de cada tratamiento.

En el anexo en la Figura 11: Diagrama de Flujo de Proceso de Salitre, Fase 1, digestión

primaria, se muestra el caso ―Fase Ⅰ de la PTAR Salitre con digestión primaria‖ En este

caso, el proceso de tratamiento de agua (① ~ ④) es idéntico al de la Figura 10. Sin

embargo, en este caso, el lodo primario (⑤) será tratado mediante espesamiento por

gravedad y digestión y el lodo secundario (⑥) será tratado únicamente mediante

espesamiento y deshidratación mecánica, sin el proceso de digestión. La razón para

remover el proceso de digestión del lodo secundario es la de elevar el contenido de SV en

el lodo final e incrementar la asequibilidad de un sistema de tratamiento térmico para el

bio-solido final. El volumen final de bio-sólido será 555 ㎥/día con contenido de agua del

74% y SV de 68%. Aunque la porción de SV se incrementa en el bio-solido, el volumen

final de lodo también se incrementa. Por esto, se debe evaluar cual de la anteriores es la

estrategia de tratamiento óptima, económicamente hablando, para el manejo del bio-

solido final. Las características del bio-sólido se presentan en esta figura junto con la base

de cálculo y la eficiencia de cada tratamiento.

En el anexo en la Figura 12: Diagrama de Flujo de Proceso, Fase 1, Caso de Tratamiento

Primario asistido con químico, se muestra el caso de la ―Fase Ⅰ de la PTAR Canoas con

tratamiento Primario Químicamente Asistido‖. En este periodo, la PTAR Canoas será

construida únicamente para Tratamiento Primario Químicamente Asistido, y no habrá

lodos secundarios en esta Fase. En el proceso de tratamiento de Lodo no hay opción

para el caso de Digestión Primaria de Lodos, ya que no se cuenta con lodos secundarios

en esta Fase. ① es flujo de ingreso de 1,209,600 ㎥/día y será mezclado con ⑪ (la

totalidad del agua de retorno proveniente del espesador ⑧, digestor ⑨ y deshidratador

⑩). ② será tratado con adición de químicos en el clarificador primario. Luego del

tratamiento primario, el efluente será descargado después de un proceso de desinfección.

El lodo primario (④) será tratado mediante espesamiento por gravedad y digestión. La



32

producción final después de la deshidratación será de 768 ㎥/día con contenido de

humedad de 72% y SV de 34.5%. Las características del bio-sólido se presentan en esta

figura, así como también la base de cálculo y la eficiencia de cada tratamiento.

En el anexo en la Figura 13: Diagrama de Flujo de Proceso, Fase 1 con tratamiento

primario convencional,se muestra el caso ―Fase Ⅰ de la PTAR Canoas con tratamiento

convencional‖. En este caso, el proceso de tratamiento de agua (① ~ ③) es idéntico al de

la Figura 12 del anexo. Sin embargo, durante el tratamiento primario el lodo será

decantado sin adición química alguna y generará un volumen relativamente bajo de lodo

en la etapa primaria. En ese caso el lodo primario (④) será tratado mediante

espesamiento por gravedad y digestión. El proceso de tratamiento de lodos será el mismo

al presentado en la Figura 12 del anexo. El volumen final de Bio-sólido será de 472 ㎥/día

con contenido de agua de 72% y SV de 38.7%. Las características del bio-sólido se

describen en esta figura, así como la base de cálculo y la eficiencia de cada tratamiento.

En el anexo en la Figura 14: Diagrama de Flujo de Proceso, Fase 2, Caso de digestión

completa, se muestra el caso de la ―Fase Ⅱ de la PTAR Canoas con digestión completa‖.

En éste caso, el proceso de tratamiento de agua (① ~ ④) y el proceso de tratamiento de

lodo (⑤ ~ ⑩) será el mismo que el caso de Salitre en la Figura 10 del anexo. El Volumen

final de bio-solido será de 1,309 ㎥/día con contenido de agua del 78% y SV de 47.9%.

Las características del bio-sólido se escriben en esta figura y la base de cálculo, así como

la eficiencia de cada tratamiento.

En la Figura 15: Diagrama de procesos, Fase 2, digestión primaria del anexo, se muestra

el caso de la ―Fase Ⅱ de la PTAR Canoas con digestión primaria‖. En éste periodo caso,

el proceso de tratamiento de agua (① ~ ④) y el proceso de tratamiento de lodo (⑤ ~ ⑩)

será el mismo que el caso de Salitre en la Figura 11. El Volumen final de bio-solido sera

de 1,627 ㎥/día con contenido de agua del 78% y SV de 54%. Las características del bio-



33

sólido se escriben en esta figura y la base de cálculo, así como la eficiencia de cada

tratamiento.

Con base en las proyecciones presentadas anteriormente, habría un total de 6 casos

posibles en total, tal como se ve en la Tabla 3.

Tabla 3: Expectativa de generación de Iodo para cada fase y PTAR

PTAR Actual Fase Ⅰ (2015) Fase Ⅱ (2025)

Salitre

Actual 146 ton/día - -

Digestión

Completa - 424 ton/día 424 ton/ día

Digestión Primaria - 555 ton/día 555 ton/ día

Canoas

Digestión

Completa -

768 ton/día (CAPT)

472 ton/día (Convencional) 1,319 ton/ día

Digestión Primaria - - 1,627 ton/ día

Total

Digestión

Completa -

① 896 ton/día (con PTAR Canoas

Convencional)

② 1,192 ton/día (con PTAR

Canoas TPQA)

③ 1,743 ton/

día

Digestión Primaria -

④ 1,027 ton/ día (Con PTAR

Canoas Convencional)

⑤ 1,323 ton/día (Con

PTAR Canoas con

TPQA)

⑥ 2,182 ton/ día


En conclusión, durante la Fase 1 (2015 ~ 2025), se encontró que la generación de lodo

podría variar entre 896 ton/día (caso en el tanto los lodos primarios como los secundarios

de la PTAR Salitre son digeridos y se implemente un tratamiento primario convencional en

la PTAR Canoas) y 1,323 ton/día (caso en el que sólo se digieran los lodos primarios en

la PTAR Salitre y en la PTAR Canoas se implemente un TPQA). A continuación se

explican los casos que podrían presentarse:



34

1) Caso 1: 896 tons/día (Salitre digestión completa Figura 10 del anexo + Canoas

tratamiento primario convencional Figura 13 del anexo)

2) Caso 2: 1,192 tons/día (Salitre digestión completa Figura 10 del anexo + Canoas

tratamiento primario químicamente asistido Figura 12 del anexo)

3) Caso 3: 1,743 tons/día (Salitre digestión completa Figura 10 del anexo + Canoas

digestión completa Figura 14 del anexo)

4) Caso 4: 1,027 tons/día (Salitre digestión primaria Figura 11 del anexo + Canoas

tratamiento primario convencional Figura 13 del anexo)


tratamiento primario químicamente asistido Figura 12 del anexo)


digestión primaria Figura 15 del anexo)



35

3. Plan de acción inmediato para la generación actual de lodos

Actualmente los biosólidos generados en la PTAR Salitre están siendo dispuestos en el

predio El Corzo y se utilizan como material de cobertura final para acelerar y mejorar la

cobertura vegetal. Sin embargo, el permiso de utilización del biosólido en el predio El

Corzo está sujeto a una vigencia que va hasta agosto de 2010.

Por consiguiente, es fundamental buscar de forma inmediata sitios alternativos para

disponer los lodos generados en la actualidad. En este capítulo se identificaron sitios

alternativos y se estimó su capacidad. De igual manera, se hicieron las recomendaciones

legales y de legislación relacionadas con este plan de acción inmediato:

- Predio El Corzo

- Predio La Magdalena

- Relleno Sanitario de Doña Juana

- Predio de restauración de tierras

3.1. Vida útil del predio

EL Corzo4

Desde el punto de vista de la agronomía, el biosólido tiene nutrientes esenciales para las

plantas. La materia orgánica presente en este material ha sido considerada como un

fertilizante importante para la tierra. Por esta razón se ha utilizado para estimular la

vegetación en el predio El Corzo, el cual ha sido rellenado con suelo sobrante de

excavación de las obras de construcción de alcantarillado. El lodo se mezcla con los

sobrantes de excavación y se utiliza como capa de cobertura final para promover la

vegetación del lugar. En esta sección se estudiará la demanda de lodo para finalizar la

cobertura del predio El Corzo y se calculará su capacidad potencial como lugar de

disposición final del lodo.

4)

PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EL SALITRE-FASE 1



36


Para la utilización del lodo como cubierta final, se deben considerar y analizar los

siguientes factores:

Problemas de olor e insectos

Los olores y la atracción de vectores son los principales problemas en la gestión de

lodos. La molestia de olor y la atracción de vectores pueden ser minimizadas a través de

secado inmediato con un espesamiento adecuado de los lodos y la fumigación del sitio de

secado.

BOSA

77.6 Ha



37

Seguridad del área de secado

La ubicación de la zona de secado de lodos debe ser seleccionada de manera

estratégica. En el predio de Corzo, el lado noroeste del mismo es el más alejado de la

zona residencial.

Manejo y tratamiento de lixiviados del lodo durante la lluvia

Para reducir al mínimo la generación de lixiviados de la zona de secado, los lodos se

deben secar inmediatamente. Los lixiviados deberán ser tratados de manera que cumplan

con los límites de calidad del agua que se especifican que les permite entrar al medio

ambiente (río Bogotá).

Contenido de agua apropiado para la actividad de cubierta final

El contenido de agua de los lodos debe ser controlado entre 40-50% para soportar el

tránsito de vehículos y la compresión de los lodos por las excavadoras. El lodo con alto

contenido de agua puede adherirse a la pista de las placas, reduciendo su capacidad de

compactación.

Contenido peligroso del material (ej. metales pesados)

Los metales en los lodos pueden ser tóxicos para la biota del suelo. Puesto que el

contenido de estos elementos en los lodos es generalmente más alto que en los suelos,

los límites son muy bajos y el seguimiento constante de las cantidades de estos

elementos aplicadas conjuntamente con el lodo es requerida. Los principales elementos

de preocupación son el arsénico (As), cadmio (Cd), cobre (Cu), cromo (Cr), mercurio (Hg),

níquel (Ni), molibdeno (Mo), plomo (Pb), selenio (Se) y zinc (Zn).



38

3.1.1. Costos relacionados con el manejo del lodo

Los costos son un tema fundamental y pueden ser divididos en el costo de transporte de

lodos y disposición final de los mismos, incluyendo el coste del proceso de secado.

3.1.2. Localización del Predio El Corzo

El predio El Corzo está localizado al suroeste de la ciudad de Bogotá y tiene un área total

de 77.6 hectáreas Figura 16. Este lugar se utilizó por la EAAB como lugar de disposición

de material sobrante de excavación de ciertas obras de alcantarillado. En la actualidad

esta actividad ya fue concluida y actualmente solo se adelanta la actividad de cobertura

final con biosólido.

3.1.3. Proceso de disposición final del lodo

Como se explicó en el capítulo previo (2.0 Generación de lodos y sus características),

cerca de 150 toneladas / día de lodo se generan en la Planta de Tratamiento de Aguas

Residuales Salitre. El lodo se transporta al predio El Corzo y se utiliza como material de

cobertura final. La Figura 9 muestra el proceso de manejo final del lodo. El lodo

deshidratado que se lleva de la PTAR Salitre al Predio El Corzo presenta un contenido de

humedad de 70% aproximadamente. Inmediatamente llega al Corzo, el material es

extendido, y durante 28 días, con un volteo en el día 14, se somete a secado atmosférico

hasta tener cerca de un 60% de contenido de agua. Luego, el lodo seco se mezcla con el

material sobrante de excavación dispuesto en el predio (índice de mezcla, lodo: material

de excavación = 50:50) y se utiliza como cobertura final. La altura máxima permitida en el

predio para la disposición del material sobrante de excavación (incluyendo cobertura final)

es igual a 2546 msnm; sin embargo, en el documento ―Aprovechamiento del biosólido en

mezcla con suelo para la cobertura del predio El Corzo‖ se indica que, con base en las

cotas alcanzadas por el material de excavación dispuesto (2545), la cota que se

alcanzará con la cobertura final será la 2545.5 msnm.



39

3.1.4. Estado de operación actual del Predio El Corzo

El Corzo está dividido en 8 zonas Figura 17 y el área superficial de cada sector es:

- Sector 1: 8.81 ha (88,100 m2)

- Sector 2: 9.84 ha (98,400 m2)

- Sector 3: 6.23 ha (62,300 m2)

- Sector 4: 4.38 ha (43,800 m2)

- Sector 5: 6.00 ha (60,000 m2)

- Sector 6: 1.87 ha (18,700 m2)

- Sector 7: 5.82 ha (58,000 m2)

- Sector 8: 2.24 ha (22,400 m2)

En el anexo Figura 18: Diagrama topográfico y estado actual del predio de Corzo, se

ilustra el estado de operación actual del predio el Corzo, en el cual la línea de color

representa la altitud. El sector 1 se ha dedicado para la realización del proceso de

secado atmosférico, por lo cual, en esta zona, no se realiza la actividad de cobertura final.

En el sector 2, la cobertura final con la mezcla de lodo y material de excavación ya fue

finalizada, pero la altitud no fue controlada. La altitud en algunas áreas llegó a 2545

metros y en algunas áreas no. Los sectores 4 y 6 también fueron cubiertos con la mezcla

suelo - biosólido. Los sectores 3 y 8 no han recibido aún la cubierta final; sin embargo, la

altitud en algunas áreas es mayor a 2545 metros (altura del material sobrante de

excavación dispuesto), de modo que el volumen que está sobre esta cota debe ser

redistribuido en otras zonas para lograr la cota de cubrimiento final. Los materiales extra

de excavación podrían ser útiles para ser mezclados con el lodo. Actualmente, la cubierta

final se está llevando a cabo en el sector 7.



40


El sector 1 es para la recepción y secado de lodos, en los cuales la cubierta final no se ha

llevado a cabo. En la Figura 18 del anexo se pueden apreciar mejor los sectores de

operación actual del predio El Corzo.

3.1.5. Cálculo de la capacidad (1)

La Figura 18 del anexo muestra el área que ya alcanzó una elevación de 2545 m y

aquella que aún no la ha alcanzado. En la figura, el área azul representa el área que se

encuentra sobre la cota 2545 m, el área roja muestra aquella parte que está bajo los 2545

m. Esto significa que la mezcla suelo: biosólido podría utilizarse como cubierta final en el

área roja. Pero tal y como se explicó en la sección previa, el sector 1 es para secado del



41

lodo y los sectores 2, 4 y 6 ya han sido cubiertos con la mezcla delodo y material de

excavación. Por ende, el área de los sectores 3, 5, 7 y 8 está disponible para la cobertura

final. La suma del área de la superficie de los sectores 3, 5, 7 y 8 es de 202,700 m2. Si la

proporción de mezcla de lodo y material de excavación es de 50: 50, la densidad de la

mezcla es de 1.0 ton/m3, y la profundidad de la cubierta final es de 0.5 m, entonces se

requieren aproximadamente 50,675 toneladas de lodo para la cobertura final.

Considerando que la producción de lodo es de 150 toneladas/ día en la PTAR Salitre con

un contenido de agua del 70%, (Cantidad de lodos de 112,5 ton / día después de secarse

al contenido de agua del 60%), el lodo se puede utilizar como cubierta final durante

aproximadamente 13 meses.

3.1.5.1. Cálculos de la cantidad de lodo y plazo para la cubierta final:

(1) Parámetros de cálculo

- Área de superficie de los sectores 3, 5, 7, 8 = 202,700 m2

- Proporción de mezcla de lodo y material de excavación = 50:50

- Profundidad de la cubierta final: 0.5 m

- Densidad de la mezcla: 1 ton/m3

- Cantidad de lodo generado por el PTAR Salitre: 150 toneladas / día (Contenido de agua:

70%)

- Cantidad de lodo después de secar hasta obtener un contenido de agua del 60%: 112.5

toneladas / día. Obtenido de la siguiente forma:

150 t/d*(1 - 0.7) = X t/d*(1-0.6)

X= 112.5 t/d

(2) Lodo requerido para la cubierta final

= [202,700m2 *0.5m*1ton/m3]/2 = 50,675 toneladas de lodo



42

(3) Plazo para la cubierta final

= [50,675 toneladas] / [112.5 toneladas / día] = 450 días = 15 meses


3.1.6. Cálculo de la capacidad (2)

En la Figura 18 del anexo se proporciona el volumen sobre la elevación de 2.545 m y el

volumen para llegar a la cota 2.545 m. En la figura 21, el área azul representa el área

sobre 2.545 m de altitud y las demás áreas se encuentran por debajo de 2.545 m. La

suma del volumen sobre los 2.545 m, sin incluir el sector 1, es igual a 39.888 m3. Estos

materiales podrían ser utilizados como suelo para la mezcla con lodos. Así, cuando los

lodos se mezclen con estos materiales sobre los 2.545 m y se disponga en las zonas que


- Área de superficie de los sectores 3,

5, 7, 8 = 202,700 m2

- Proporción de mezcla de lodo y

material de excavación = 50:50



- Cantidad de lodo generado por la

PTAR Salitre: 150 toneladas / día

(Contenido de agua: 70%)

- Cantidad de lodo después de secar

hasta obtener un contenido de agua del

60%: 112.5 toneladas / día


= 50,675 toneladas de lodo


= 15 meses



43

no han alcanzado dicha cota, la capacidad (periodo de tiempo) se incrementaría en 12

meses. El cálculo se presenta a continuación y en la figura 21.


- Suma de volumen sobre la cota 2.545m: 39,888 m3

- Proporción de mezcla de lodo y material de excavación = 50:50


- Cantidad de lodo generado por el PTAR Salitre: 150 toneladas / día (Contenido de agua:

70%)

- Cantidad de lodo después de secar hasta obtener un contenido de agua del 60%: 112.5

toneladas / día


= [39,888 m3]/112.5 = 355 días = 12 meses

Como se muestra en el anexo en la Figura 18: Diagrama topográfico y estado actual del

predio de Corzo el volumen para llegar a la elevación de 2545m en el sector 2, 3, 4, 5, 6,

7,8 es de 999.000 m3. Así pues, si este volumen se utiliza para la disposición final de

lodos, la capacidad remanente (período) del predio el Corzo podría extenderse alrededor

de 12 años. Pero, en este caso, sería necesario obtener los permisos necesarios porque

el predio El Corzo podría convertirse en un monorelleno.



44


Capacidad (periodo) = 39,888/112.5= 355días = 12 meses

2,545m

Suma de volumen: 39,888 m3

Utilizada como suelo

para la mezcla con lodos



45

3.2. Aplicación al vertedero de

La Magdalena5)

3.2.1. Localización del vertedero del Magdalena

El predio La Magdalena es similar al Corzo, puesto que este también es un predio en el

que los sobrantes de excavación de la construcción de obras de alcantarillado son

dispuestos. La Magdalena se encuentra aproximadamente a 3 Km al norte del Corzo,

entre el Canal Cundinamarca y el Río Bogotá. El área es de aproximadamente 29 ha

(290,000 m2) y actualmente corresponde a la franja de adaptación ambiental del

RíoBogotá, de modo que el uso será de conservación y protección ver Figura 20:

Diagrama topográfico y estado actual del predio La magdalena del anexo. El lugar está

compuesto por 17 celdas, no está rodeado de área urbana y la carretera de acceso para

el transporte del material hacia el área está en buenas condiciones.

3.2.2. Actividades implementadas en el sitio La Magdalena

Tomando en consideración el tamaño y la localización de las celdas, se estableció que las

celdas 1, 2, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 14, 16 y 17 recibirán de forma prioritaria los

materiales de excavación, mientras que las celdas 15, 10, 8 y 4 se utilizarían como celdas

de contingencia. La Tabla 4 muestra el área efectiva de cada celda. La disposición del

material de excavación comenzó en las celdas 1, 2, 5 y 6.

5)

INTERVENTORIA DURANTE LA CONSTRUCCION DE LAS OBRAS DE CANALIZACION DEL RIO FUCHA, INTERCEPTOR DEL FUCHA, PODAJE

Y OBRAS ANEXAS, CONTRACT No. 1-15-25500-722-2006, CONSORTIUM CONCOL-ETSA



46

Tabla 4: Dimensiones de las celdas del predio La Magdalena

Número de celda Nivel inicial Área efectiva (m2)*

1 2,539.80 7,191.93

2 2,539.69 19,424.75

4 2,539.46 13,054.96

5 2,539.37 19,781.46

6 2,539.49 18,627.37

7 2,539.77 19,585.26

8 2,539.83 4,747.61

9 2,539.40 13,069.78

10 2,539.47 7,326.04

11 2,539.66 18,805.27

12 2,540.54 12,274.47

13 2,540.21 20,714.58

14 2,539.78 17,248.63

15 2,539.81 10,171.89

16 2,539.92 25,133.67

17 2,539.78 13,322.36

* Área efectiva teniendo en cuenta los 60 m desde el borde occidental del Río Bogotá

de acuerdo con las provisiones del Artículo 4 de la Resolución No. 731 CAR 2008

Fuente: EAAB 2010



47

Tabla 5: Proyección de disposición del material de excavación en el Predio LaMagdalena

3.2.3. Cálculo de la demanda de lodo

El biosólido puede ser utilizado como cobertura final en el predio La Magdalena una vez

se haya culminado el relleno de las diferentes celdas con los materiales sobrantes de

excavación. Como se explicó en la sección 3.1, el biosólido, después de mezclarse con el

material sobrante de excavación dispuesto en el predio, se utilizaría como cubierta final

de las celdas. El área total de las celdas 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 y

17 es de 240,480 m2. Si la proporción de mezcla de biosólido y material de excavación es

de 50:50, la densidad de la mezcla es de 1.0 toneladas / m3 y la profundidad de la

cubierta final es de 0.5 m, se requerirían aproximadamente 60,120 toneladas de biosólido

para la cobertura final. El cálculo de la demanda de lodo se puede ver a continuación:



48

Cálculo de la cantidad de lodo y plazo para la cubierta final:


- Suma del área total de las celdas 1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, 11 y 12: 240,480 m2

- Proporción de mezcla del lodo y el material de excavación = 50:50



- Cantidad de lodo generado por el PTAR Salitre: 150 ton/día (contenido de agua: 70%)

- Cantidad de lodo después de secar el contenido de agua al 60%: 112.5 ton/día


= [240,480m2 *0.5m*1ton/m3]/2 = 60,120 toneladas de lodo


= [60,120 ton] / [112.5 ton/día] = 534días ≒17.8 meses

3.3. Aplicación en el Relleno Sanitario Doña Juana (RSDJ)

3.3.1. Localización del relleno sanitario de

Doña Juana6)

El relleno sanitario Doña Juana está localizado en el barrio Ciudad Bolívar, al sur de la

ciudad de Bogotá y su área es de aproximadamente 451 ha. Todos los desperdicios

sólidos municipales (RSM) generados en la ciudad de Bogotá (aproximadamente 6,000

toneladas / día) se eliminan en este sitio desde noviembre de 1988.

6)

ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL RELLENO SANITARIO DONA JUANA ZONA Ⅷ



49


3.3.2. Estado actual de Operación del relleno Sanitario de Doña Juana

El Relleno Sanitario Doña Juana está dividido en 8 zonas, ver Figura 23: Estado operativo

actual del vertedero Doña Juana en anexo. La vida útil y el área de cada una se

presentan en la Tabla 6. Actualmente, la zona 8 está en operación.

En el relleno no se realiza una cobertura diaria con tierra, sino que se utiliza una manta

plástica para minimizar la remoción de la basura, puesto que, según el operador del

relleno, esta actividad no se requiere y sí reduce la capacidad del vertedero. Entre el 2001

y el 2007, la mezcla biosólido-suelo fue utilizada como capa de cobertura final en

diferentes áreas del relleno. La zona 1 del relleno fue utilizada como área de recepción y

secado del biosólido deshidratado.

Relleno Sanitario Doña Juana



50

La Tabla 7 muestra las áreas cubiertas y revegetadas con la mezcla de tierra y biosólido.

Aproximadamente 54 hectáreas han sido cubiertas y la mayoría de las áreas fueron

revegetadas con pasto Kikuyo.

Tabla 6: Información general de las áreas del vertedero Doña Juana

ZONA VIDA UTIL (Años) AREA OCUPADA (Has)

Zona Antigua 5.0 52.0

Zona I 1.5 13.0

Zona La Mansión 0.8 10.0

Zona II 2.0 25.0

Zona II- Área I 25.0

Zona II- Área II 6.1

Zona IV 2.2 21.0

Zona VI 8.0 6.0

Zona VII 2.0 32

Celda Hospitalarios 7.0 4.0

Zona VIII 4.5 53.0


3.3.3. Cálculo de la demanda del lodo

El biosólido se puede utilizar como capa de cobertura final en las zonas del Relleno

Sanitario Doña Juana. Actualmente, la zona VIII está en operación y su cobertura final se

realizará durante el segundo semestre del año 2010. El área efectiva a cubrir es de

aproximadamente 15 ha (150,000 m2), y según la información proporcionada por el



51

operador actual, aproximadamente en dos años se requeriría el cubrimiento de 20 ha. Por

tanto, la cantidad de lodo requerida para la cubierta final podría calcularse de la siguiente

manera:


- Área de cubrimiento 2010: 15 ha (150,000 m2)

- Área de cubrimiento final después de dos años 20 ha (200,000 m2)


- Proporción de tierra y lodo = 2:1

- Densidad del lodo: 1 ton/m3

- Cantidad de lodo generado en el PTAR Salitre: 150 ton/día (contenido de agua 70%)

- Cantidad de lodo después de secar el agua hasta obtener un contenido de agua del

60%: 112.5 ton/ día

(2) Cantidad de lodo para la cubierta final en el 2010

= [150,000m2 *0.6m*1ton/m3] * [1/3]= 30,000 toneladas de lodo


= [30,000 ton] / [112.5 ton/día] = 267 días = 8.9 meses

(4) Cantidad de lodo y plazo para la cubierta final después de 2 años

- Cantidad de lodo requerido para la cubierta final: 40,000 toneladas de lodo

- Plazo para la cubierta final: 12 meses

En conclusión, 70,000 toneladas de lodo (30.000 toneladas de lodos: entre mayo y

diciembre de 2010, 40.000: después de dos años) generadas en el PTAR Salitre pueden

ser utilizadas como material de cobertura en el Relleno Sanitario Doña Juana durante

este año.



52

Tabla 7: El área cubierta y cubierta con vegetación con la mezcla de tierra y lodo en el

vertedero Doña Juana

Zona de relleno

Área cubierta con

la mezcla de tierra;

lodo

(m2)

Área revegetada

con pasto

Kikuyo (m2)

Zona IV 83,342 83,342

Zona VII 227,064 227,064

Carretera cercana al área del campamento 7,708 7,708

Talud de contención de celdas 6,700 6,700

Cantera Eterna 3,000 3,000

Zona VIII

Creek Puente Tierra Talus 12,622 10,728

Costado oriental 134,142 94,535

Dique medioambiental del

sur 23,551 18,841

Dique medioambiental del

occidente 2,397 2,037

Costado noroccidental 21,717 20,631

Subtotal Zona VIII 194,429 146,773

Celda de desperdicio hospitalario 13,527 8,793

Area de acopio 1 4,984 1,994

Total 540,754 485,373

Nota: Tabla realizada con datos de Junio de 2007

Fuente: EAAB



53

3.4. Restauración de tierras

La materia orgánica presente en los biosólidos puede considerarse como un importante

acondicionador y/o enmienda orgánica para la tierra. Desde el punto de vista de la

agronomía, el biosólido tiene nutrientes esenciales para las plantas y su presencia en el

lodo depende de la calidad de las aguas residuales afluentes y de su proceso de

tratamiento. Antes de utilizar el biosólido, su calidad (metales pesados tales como Cd, Pb,

Cr y Zn, nutrientes tales como N, P, K, Ca, Mg) debe ser investigada cuidadosamente

para saber si los impactos medio ambientales son positivos o negativos. El impacto

negativo debe ser minimizado a través de unos adecuados procedimientos preliminares a

la operación y durante su aplicación y aprovechamiento

En esta sección se identifican las áreas potenciales para la utilización de lodos y se

calcula la demanda de lodos.

3.4.1. Áreas potenciales para la utilización de lodo7)

El POMCA (Plan de Ordenamiento y Manejo de la Cuenca del río Bogota) del río Bogotá

estableció una clasificación para las zonas medio ambientales. Entre ellas, tres tipos de

zonas fueron identificadas y pueden ser evaluadas como potenciales receptores de

correcciones de suelos para los procesos de recuperación de funciones ecológicas y

bienes y servicios medio ambientales. A continuación encontrará la descripción de estas

tres zonas:

3.4.1.1. Áreas de recuperación

Áreas de preservación, conservación o protección que alguna vez fueron reducidas o

sometidas por el hombre a procesos intensivos e inadecuados de apropiación y utilización

o que por procesos naturales presentan fenómenos tales como erosión, sedimentación,

inestabilidad, contaminación, entre otros y que han perdido su potencial natural real y a

7)

Corporacion Autonoma Regional de Cundinamarca, 7 de abril de 2010



54

las que deben aplicarse técnicas y prácticas adecuadas para lograr dentro de un largo y

mediano plazo su equilibrio natural para generar nuevamente bienes y servicios medio

ambientales.

3.4.1.2. Áreas de restauración

Áreas de preservación o conservación, modificadas o transformadas no tan

significativamente. Se le debe dar prioridad a la recuperación de sus atributos

estructurales y funcionales que se han deteriorado por razones naturales o humanas. En

estas se llevará a cabo el reestablecimiento de la estructura y la función del ecosistema.

3.4.1.3. Áreas de recuperación para actividades de bosque y agrobosque

Áreas que no son utilizadas bajo condiciones de manejo y vocación actual de las tierras y

que más adelante deben ser recuperadas para las actividades forestales y

agroforestales ,con especies adecuadas de acuerdo al clima y otros elementos asociados

a la producción tales como el suelo y las tecnologías de producción.

De acuerdo con los mapas disponibles en el POMCA del río Bogotá, en la cuenca hay

aproximadamente 9,500 áreas clasificadas bajo una de las áreas presentadas

anteriormente y representan aproximadamente 37,000 Ha (370,000,000 m2). En la Tabla

8, las áreas disponibles están enumeradas en cada una de las sub-cuencas que

componen la cuenca del río Bogotá.



55

Tabla 8: Areas potenciales para la recepción de tierra corregida

Subcuenca Area (m2)

Reserva del Muña 4,456,001.08

Reserva del Sisga 5,030,427.24

Reserva del Tominé 29,269,079.18

Río Bogotá Alto 10,493,711.4

Río Apulo 55,053,731.15

Río Bogotá Bajo 34,563,691.35

Río Balsillas 46,706,324.28

Río Bogotá (Sector Sisga – Tibitoc) 10,184,313.29

Río Bogotá (Sector Tibitoc - Soacha) 28,014,612

Río Calandaima 15,298,651.8

Río Chicú 1,844,555.7

Río Frio 6,229,350.39

Río Bogotá Medio (Sector Salto - Apulo) 20,667,123.5

Río Negro 149,150.76

Río Neusa 27,780,428.79

Río Soacha 405,161

Río Teusaca 33,633,496.38

Río Tunjuelito 30,984,781.76

Sector Soacha – Salto 2,402,384.32

Total general 363,166,975.4

Fuente: CAR

En el anexo Figura 24: Area potencial para disposición de lodos se presenta un mapa del

Área potencial para la utilización de lodo y la zonificación ambiental del POMCA.



56

3.4.2. Cálculo de la demanda de lodo

El lodo proveniente de la planta de tratamiento podría ser utilizado como enmienda

orgánica en el área de recuperación y restauración (Figura 24 del Anexo). Como se puede

ver en la Tabla 8, la superficie del área de recuperación y de restauración en el río

Bogotá es de aproximadamente 37,000 ha (370, 000,000 m2). Así, la demanda de lodo

para la reclamación de suelos puede ser calculada de la siguiente manera:

- Parámetros de cálculo

- Área de superficie para la recuperación y restauración: 37,000 ha (370, 000,000 m2)

- Profundidad de la reclamación de tierras: 0.5 m

- Proporción de tierra y lodo = 2:1

- Densidad del lodo: 1 ton/m3

- Cantidad de lodo generado en el PTAR Salitre: 150 ton/día (contenido de agua: 70%)

- Cantidad de lodo después de secar el contenido de agua a un 60%: 112.5 ton/ día

- Demanda de lodo para la reclamación de suelos

= [370, 000,000m2 *0.5m*1ton/m3] * [1/3] = 62, 000,000 toneladas de lodo

- Plazo para la cubierta final

= [62, 000,000 ton] / [112.5 ton/ día] = 548,148 días ≒ 1,501 años

La cantidad de lodo generado en el PTAR Salitre es de 150 toneladas / día. Por

consiguiente, basándose en el cálculo anterior, el área para la reclamación de tierra es

suficiente para recibir el lodo.

Sin embargo, el impacto medioambiental de la aplicación del biosólido debe ser

considerado previamente a su aplicación como mejorador de suelos8):

8)

Cleverson Vitorio Andreoli, Marcos von Sperling, Fernando Fernandes, Sludge Treatment and Disposal,

2007, IWA Publishing



57

- Contaminación del suelo y el subsuelo

- Contaminación del agua superficial o subterránea

- Transporte

- Olores

- Vector de atracción

- Molestia para la población afectada

3.5. Régimen actual de autorizaciones y consideraciones sobre el plan de acción

inmediato

3.5.1. Marco normativo de las autorizaciones ambientales que pueden resultar

exigibles a la generación de lodos en sistemas de tratamiento de aguas

Las autorizaciones que las normas nacionales establecen para el manejo y control del

medio ambiente y los recursos naturales renovables, pueden ser objeto de clasificación a

través de dos categorías diferentes: (a) las licencias ambientales y (b) los permisos por

uso y aprovechamiento de los recursos naturales renovables.

El manejo y la disposición de lodos provenientes de sistemas de tratamiento de aguas

son actividades que no han sido objeto de regulación en la legislación colombiana y a los

que, independientemente consideradas, no les resulta exigible ni la licencia ambiental ni

los permisos. No obstante y como se procederá a analizar, es a través de estos

instrumentos que en la actualidad puede llegar a ejercerse control y seguimiento sobre el

desarrollo de este tipo de actividades y sus efectos sobre el ambiente.



58

3.5.1.1. Permisos por uso y aprovechamiento de los recursos naturales

renovables:

Estos permisos encuentran su principal fundamento legal en el Decreto Ley 2811 de 1974

(Código de los Recursos Naturales Renovables) y sus decretos reglamentarios. Se

requerirá permiso para desarrollar cualquiera de las siguientes actividades:

- Uso del Agua proveniente de una fuente de uso público, de conformidad con lo

dispuesto en el Decreto 1541 de 1978.

- Generación de Vertimientos, con sujeción a las disposiciones del Decreto 1594 de

1984.

- Generación de Emisiones Atmosféricas, de acuerdo con el Decreto 948 de 1995.

- Aprovechamiento de la Flora y la Fauna Silvestre, reglamentados por el Decreto 1791

de 1996 y 1608 de 1978, respectivamente.

Estos permisos resultarán exigibles para el manejo y disposición de lodos siempre que

estas actividades conlleven un uso y aprovechamiento de los recursos naturales antes

descritos.

3.5.1.2. Licencias Ambientales:

La Licencia Ambiental encuentra su principal fundamento legal en la Ley 99 de 1993 y es

exigible previo al desarrollo de cualquier proyecto, obra o actividad que la ley o los

reglamentos consagren que puede producir deterioro grave a los recursos naturales

renovables o al medio ambiente o introducir modificaciones considerables o notorias al

paisaje. Estas licencias comprenden la identificación de los efectos ambientales de la

obra o actividad autorizada y las medidas para la prevención, mitigación, corrección,

compensación y manejo de los mismos.

Algunos de los proyectos sobre los que la Ley 99 de 1993 y su reglamentación contenida

en el Decreto 1220 de 2005 exige licencia ambiental, que pueden tener algún tipo de



59

relación con la generación, el manejo y la disposición de los lodos provenientes de los

sistemas de tratamiento de aguas, son los siguientes:

- Construcción y operación de sistemas de tratamiento de aguas residuales que sirvan

a poblaciones iguales o superiores a 200.000 habitantes, de acuerdo con el numeral

11 del Artículo 9º del Decreto 1220 de 2005.

Los lodos que se generan como resultado de la operación de este tipo de sistemas y

el manejo de los efectos ambientales asociados a los mismos, son un aspecto que

deberá quedar contemplado dentro de la licencia ambiental respectiva.

- Construcción y operación de instalaciones para el almacenamiento, tratamiento,

aprovechamiento, recuperación y/o disposición final de residuos o desechos

peligrosos, de acuerdo con el numeral 9 del Artículo 9º del Decreto 1220 de 2005.

Esta licencia habría de resultar exigible en el evento en que se identifique algún tipo

de peligrosidad en los lodos a manejar o disponer.

- Construcción y operación de rellenos sanitarios, de acuerdo con el numeral 10 del

Artículo 9º del Decreto 1220 de 2005.

Las licencias que se otorguen por este concepto deberán ser consideradas siempre

que se pretenda disponer los lodos a través de un relleno sanitario licenciado.

- El desarrollo de proyectos mineros, de acuerdo con el numeral 2 del Artículo 8º y el

numeral 1º del Artículo 9.

Las licencias ambientales que se otorguen para este tipo de proyectos podrán resultar

relevantes siempre que se plantee la posibilidad de utilizar los lodos como alternativa

para la restauración de frentes ya explotados.

Cuando en desarrollo de cualquiera de estos proyectos se requiera hacer uso o

aprovechamiento de los recursos naturales, no será necesario obtener un permiso

independiente, en consideración a que tales permisos deberán quedar incorporados en la

licencia.



60

La reglamentación contenida en el Decreto 1220 de 2005 y su modificación de través del

Decreto 500 de 2006, prevén un régimen de transición para los proyectos iniciados antes

de la expedición de la Ley 99 de 1993, el cual consiste en la presentación de un plan de

manejo ambiental al cual debe sujetarse el desarrollo de la actividad para poder continuar

con su desarrollo.

Cabe también mencionar, en relación con el desarrollo de las actividades mineras, los

Planes de Manejo, Recuperación y Restauración Ambiental (PMRRA) a que se refiere la

Resolución 1197 de 2004, en desarrollo del artículo 61 de la Ley 99 de 1993 y que se

presentan como alternativa para la recuperación de antiguos frentes de explotación

minera ubicados en áreas de la Sabana de Bogotá que hayan sido declarados como

incompatibles con la minería.

3.5.2. Situación actual de las autorizaciones ambientales para el manejo y

disposición de lodos generados en el saneamiento del Río Bogotá

El proyecto que desarrolla la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá para el

saneamiento del Río Bogotá, se encuentra sujeto a licencia ambiental, exigida con

fundamento en lo dispuesto en el numeral 11 del Artículo 9 de la Ley 99 de 1993. Esta

licencia fue otorgada por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial9 a

través de la Resolución 817 del 24 de julio de 1996 y desde entonces ha tenido varias

modificaciones.

En consideración a que del proyecto de saneamiento del Río Bogotá necesariamente se

generan lodos, los efectos ambientales asociados a los mismos y las medidas para la

prevención, mitigación, corrección, compensación y manejo de tales efectos, son un

aspecto que necesariamente debe ser considerado en la respectiva licencia. En

9 Aunque la competencia correspondía en principio a la Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca

CAR, la licencia ambiental fue otorgada por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial en

consideración a que la CAR se encontraba vinculado al proyecto



61

consecuencia, aunque las normas nacionales no contemplan la exigencia de una licencia

o permiso específico para el manejo y disposición de los lodos que se generan en

desarrollo del proyecto de saneamiento del Río Bogotá o cualquier otro proyecto de esta

misma naturaleza, la prevención, mitigación, corrección, compensación y manejo de los

efectos ambientales asociados a tales lodos deben ser objeto de control como parte de la

licencia ambiental exigible, por tratarse de un proyecto de tratamiento de aguas residuales

que sirvan a poblaciones iguales o superiores a 200.000 habitantes.

En el cuadro que se incorpora como anexo a este documento, se analiza la licencia

ambiental otorgada por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial y sus

modificaciones, incluyendo un análisis de las principales obligaciones que se derivan de la

misma, en todo cuanto se relaciona con el manejo y disposición de los lodos que se

generan como consecuencia del proyecto licenciado.

En adición a lo establecido sobre el particular en la licencia ambiental que ampara el

desarrollo del proyecto para el saneamiento del Río Bogotá, las iniciativas para el manejo

y disposición de los lodos resultantes de este sistema, han sido objeto de regulación a

través de las siguientes autorizaciones de contenido ambiental:

3.5.2.1. Relleno sanitario de Doña Juana:

La Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca CAR expidió la Resolución 2133

del 29 de diciembre de 2000 "Por la cual se otorga una Licencia Ambiental única para la

zona VIII del Relleno Sanitario Doña Juana". El objeto de esta licencia es dar viabilidad

ambiental al diseño, construcción, operación y mantenimiento de la Zona VIII, que hace

parte del relleno sanitario de Doña Juana, localizado en la vereda El Mochuelo de la

localidad Ciudad Bolívar de Bogotá. En esta resolución se contempló la posibilidad de que

el relleno sanitario licenciado fuera empleado como receptor de los biosólidos, pero

condicionado a la indicación del sitio definitivo para su disposición.



62

Con la expedición de la Resolución 666 de 2005, la CAR autorizó en forma expresa el

aprovechamiento y disposición de los biosólidos provenientes de la PTAR El Salitre en la

capa de cobertura final de la Zona VIII del relleno sanitario de Doña Juana, sujeto a la

metodología establecida para el efecto, aplicándolos en mezcla suelo – biosólido, relación

2:1, aun cuando dicha mezcla se venía aplicando sobre el relleno desde el año 2001.

Esta autorización estaba en concordancia con la resolución 362 de 2000, proferida por el

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial dentro del trámite de

licenciamiento del proyecto de descontaminación del Río Bogotá, donde se autorizó la

disposición con carácter investigativo de los biosólidos generados como elemento de

cobertura vegetal en el relleno Doña Juana.

La autorización para disponer en el relleno sanitario de Doña Juana los lodos resultantes

del tratamiento del Río Bogotá, se sujetó a las siguientes condiciones:

- El volumen de lodos a disponer se limitó a las necesidades del relleno, como

cobertura final de la Zona VIII. No podría disponerse un volumen de lodos mayor al

necesario para atender ese propósito.

- Como consecuencia de lo anterior, la alternativa de Doña Juana como sitio de

disposición de los lodos fue concebida como una solución temporal y con fines

investigativos, limitada en el tiempo por las necesidades de dar cobertura final a la

Zona VIII.

- La disposición de los lodos se sujetó al cumplimiento de una serie de condiciones

establecidas tanto por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial

como por la CAR, en sus respectivas licencias ambientales.

En consecuencia, el relleno sanitario de Doña Juana como alternativa futura y

permanente para la disposición de los lodos provenientes del sistema de saneamiento del

Río Bogotá, sólo será posible previa determinación sobre la capacidad del relleno

sanitario y la consecuente viabilidad de modificar las licencias ambientales existentes,



63

tanto la del sistema de saneamiento como la del relleno, en la medida en qué así lo

determinen las autoridades competentes, sobre la base que las actividades previamente

licenciadas tuvieron un claro propósito. En cualquier caso, para viabilizar la disposición de

biosólidos en áreas diferentes a la zona VIII del relleno sanitario, esta actividad deberá

quedar prevista en las autorizaciones ambientales correspondientes al área respectiva.

En principio, se estima que resultaría procedente ambiental y jurídicamente una

modificación de las licencias ambientales con el fin de habilitar nuevos proyectos de

disposición de lodos en el Relleno Sanitario de Doña Juana. No obstante, se requerirá de

voluntad política y del consenso por parte de las entidades distritales: EAAB, UAESP,

CAR y MAVDT, ajustando el relleno para que se haga efectivamente necesaria la

disposición de los lodos, como alternativa para la cobertura de los residuos.

3.5.2.2. Restablecimiento de cobertura vegetal a través del uso de

biosólidos

Desde el punto de vista de las autorizaciones ambientales, esta alternativa para la

disposición de los lodos podrá encontrar fundamento jurídico enmarcado en un proyecto

minero en desarrollo o previamente desarrollado, como mecanismo para la recuperación

de los frentes de explotación. La extracción de materiales de construcción genera la

existencia de frentes de explotación que deben ser objeto de una recuperación

paisajística y geomorfológica. Los lodos pueden estar llamados a convertirse en el insumo

necesario para adelantar estas labores de recuperación.

Para hacer viable esta alternativa de disposición de los lodos frente a cada caso concreto,

es necesario que la misma se encuentre prevista dentro de la autorización que ampara el

respectivo proyecto minero: licencia ambiental, para los proyectos iniciados con

posterioridad a la Ley 99 de 1993, y Plan de Manejo Ambiental, para los proyectos

amparados por el régimen de transición. En el caso de la Sabana de Bogotá, los lodos

pueden plantearse también como alternativa para adelantar las labores de manejo,



64

recuperación y restauración ambiental que resultan exigibles para la recuperación de

frentes previamente explotados en terrenos incompatibles con la actividad minera.

En consecuencia, los lodos podrán ser empleados como material para la recuperación de

frentes de explotación minera en la medida en que la licencia ambiental del sistema de

tratamiento de aguas así lo contemple y autorice, al tiempo que exista un proyecto

amparado por licencia ambiental, plan de manejo ambiental o plan de manejo,

recuperación y restauración ambiental (PMRRA) que esté en disposición de recibirlos.

La disposición de los lodos en el terreno denominado El Corzo, autorizada por la CAR a

través de la Resolución 3292 de 2006, fue planteado como alternativa para el manejo y

recuperación de la escombrera del mismo nombre. Hacía el futuro, podrán acondicionarse

nuevos frentes de explotación bajo el mismo esquema.

Como es lógico, el volumen de lodos que cada proyecto estará en capacidad de recibir,

estará en cada caso determinado por las necesidades efectivas para efectos de la

recuperación del respectivo frente de explotación minera.

3.5.2.3. Predio La Magdalena:

En estricto sentido, no existe una autorización expresamente referida a la disposición de

los lodos en el predio de La Magdalena. La Resolución 731 de 2008 proferida por la

Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca CAR corresponde a una autorización

para la ―construcción de obras hidráulicas para la protección y ocupación de cauce, un

aprovechamiento forestal de árboles aislados y se toman otras determinaciones”.

Las labores de recuperación de cauce que se autorizan consisten en la ocupación del

cauce del Río Fucha, entre la Avenida Ciudad de Cali y la entrega al Río Bogotá, para la

construcción de un canal de concreto. En el marco de esta autorización y únicamente con

el fin de atender las necesidades del proyecto autorizado, que se autoriza la disposición



65

de lodos, sujetándose al cumplimiento de los requisitos que se definen en el artículo

cuarto de la misma resolución 731 de 2008.

La resolución no permite concluir que entre los lodos a disponer podrán incluirse los

provenientes del sistema de saneamiento del Río Bogotá y no se especifican los

volúmenes a disponer. No obstante, en la misma autorización se prevé la necesidad de

dar cobertura a las celdas resultantes con una capa orgánica de 20 cm. En la medida en

que se determine que el uso de los biosólidos es una alternativa técnicamente viable para

el cumplimiento de esta obligación, será necesario someter esta información técnica a la

CAR para que expida un acto administrativo complementario a la Resolución 731 de

2008, en el que quede expresamente consignada esta alternativa propuesta.

La ausencia de un marco regulatorio específicamente aplicable a un trámite como el que

resultará necesario surtir, genera que el antecedente del predio El Corzo se constituya en

el principal referente para la determinación de los procedimientos y requisitos que

deberán ser tenidos en cuenta para que la CAR se pronuncie. Se recomienda entonces la

conformación de un documento técnico de soporte, como base para elevar a esa

corporación la solicitud correspondiente.

3.5.2.4. Otras alternativas:

Como ya se advirtió, la alternativa de destinar los lodos a la restauración de tierras

degradadas podrá encontrar algún sustento normativo y la posibilidad de desarrollarse

bajo el amparo de una autorización de carácter ambiental, en la medida en que tales

tierras correspondan a un proyecto minero previamente desarrollado.

Las normas nacionales no establecen ningún tipo de regulación que pueda servir de base

para establecer si resulta técnica y jurídicamente viable la disposición de lodos en un

terreno que no corresponda a un relleno sanitario o a un frente de explotación minera que

pretenda ser recuperado. Podría llegar a interpretarse que la ausencia de una prohibición



66

expresa equivale a hacer viable esta opción, siempre y cuando se verifique que la

actividad está conforme con lo dispuesto en las normas urbanísticas expedidas por el

respectivo distrito o municipio10, pero la falta de regulación y criterios técnicos unificados,

podría hacer ambiental y jurídicamente riesgosa esta interpretación.

En principio, se considera que para garantizar la viabilidad técnica y jurídica de

alternativas de disposición de lodos tales como: adecuación de tierras (por fuera de

proyectos mineros) o compostaje, es necesario que previamente el gobierno nacional

expida una norma que defina, cuando menos, las condiciones y obligaciones generales a

las que se sujetarán tales usos, en todo lo relacionado con las características de los lodos

y las condiciones que deberá presentar el área a disponer. En todo caso, para viabilizar

estos usos deberá tenerse en cuenta lo dispuesto en las normas distritales o municipales

sobre usos del suelo, de manera que la disposición de los lodos no genere problemas de

incompatibilidad con los usos del suelo autorizados en el respectivo territorio.

3.6. Conclusión

3.6.1. Evaluación y sugerencia del plan de acción inmediato

El lodo proveniente de la planta de tratamiento de aguas residuales tiene nutrientes

esenciales para las plantas, y por ende, puede ser considerado como un importante

fertilizante. Bajo este punto de vista, el lodo de la PTAR Salitre ha sido utilizado como

material orgánico para la conformación de la capa de cobertura final de las celdas del

Relleno Sanitario Doña Juana y del predio El Corzo. Sin embargo, actualmente la

utilización del biosólido como cobertura final en el predio El Corzo está permitida

solamente hasta agosto de 2010.

10

A través del respectivo plan de ordenamiento territorial distrital o municipal, podrá establecerse si la

actividad



67

Por consiguiente, para la disposición del lodo generado actualmente, se deben buscar de

inmediato lugares alternativos o la opción de optimizar el existente. En este capítulo, se

presentan las conclusiones respecto a la identificación de los sitios alternativos y se

estima su capacidad. Se puede ver el resumen de los resultados en la Tabla 9.

Como primera medida, la capacidad potencial del relleno del Corzo fue calculada a pesar

de que se planea cerrar este vertedero en agosto de 2010. De la misma manera, la

opción de utilizar los biosólidos como material de cobertura final también fue estudiada

para el predio La Magdalena, que es similar al Corzo, y para el Relleno Sanitario Doña

Juana (relleno sanitario para los Residuos Sólidos Municipales que se generan en la

ciudad de Bogotá). La demanda de lodo calculada para la cobertura final del predio El

Corzo, La Magdalena y Doña Juana es de 90,563 toneladas, 60,120 y 70,000 toneladas

respectivamente. Basándose en la cantidad de lodo generado por el PTAR Salitre de (150

toneladas / día (contenido de agua de 70%), 112,5 ton / días después de secado al aire

con contenido de agua del 60%) y en la demanda calculada de lodo, se encontró que los

vertederos tienen la capacidad para recibir y eliminar (utilizar) el lodo como cubierta final

durante aproximadamente 65 meses (5.3 años). Entonces, si el permiso de utilizar el lodo

como cobertura final en el predio El Corzo se extiende,se aprueba su utilización en el

Predio La Magdalena y se reactiva su recibimiento en el Relleno Sanitario Doña Juana, el

biosólido generado actualmente en la PTAR Salitre puede ser dispuesto en estos lugares

en el corto plazo; hasta que se establezca una nueva instalación para el tratamiento de

lodos. Sin embargo, para la utilización del lodo como cubierta final, se deben resolver

problemas tales como olores y moscas, seguridad en las áreas de secado, manejo y

tratamiento de lixiviados del lodo durante la lluvia, manejo adecuado del agua en la

actividad de la cubierta final, contenidos peligrosos en el material (e.g.: metales pesados)

y los costos relacionados con el manejo del lodo.



68

Tabla 9: Lugares alternativos y capacidad para la eliminación del lodo generado actualmente

Alternativa Demanda de lodo* (ton) Capacidad (meses)

Vertedero del Corzo 90,563 27 (15+12)

Vertedero Magdalena 60,120 17.8

Vertedero Doña Juana 70,000 21 (8.9+12)

Cuenca del Río Bogotá

(Tierra restaurada) 62,000,000 -

*El lodo o biosólido es utilizado como cobertura final y/o mejorador de terrenos degradados


Adicionalmente, en el POMCA (Plan de Ordenamiento y Manejo de la Cuenca del río

Bogota) del río Bogotá se identifican áreas a recuperar y/o restaurar, las cuales podrían

definirse como áreas potenciales para la utilización del biosólido como mejorador de

suelos. Se calcula que la demanda total de lodo podría llegar a ser de 62, 000,000

toneladas, como se muestra en laTabla 9. Esta cifra permite concluir que esta opción de

aprovechamiento podría estudiar como una opción de aprovechamiento complementario a

largo plazo. Sin embargo, el impacto medioambiental del lodo en el suelo debe ser tenido

en cuenta antes de aplicar el lodo como mejorador de suelos. Especialmente, se debe

investigar cuidadosamente la calidad del lodo para saber si el impacto medioambiental es

positivo o negativo. Impactos negativos tales como contaminación del suelo,

contaminación de aguas subterráneas, olores y atracción de vectores se deben minimizar

a través de procedimientos adecuados preliminares y durante a la operación.

En conclusión, los predios El Corzo y la Magdalena y el relleno sanitario Doña Juana

fueron escogidos como alternativa para el manejo actual del lodo y se encontró que su

capacidad es suficiente para 5 años. Las áreas degradadas de la cuenca del río Bogotá

se identificaron como áreas potenciales para la utilización de los biosólidos como

enmienda orgánica. La prioridad de los sitios alternativos se fijó con base en la posibilidad



69

de aplicación, la capacidad potencial, facilidad de acceso (transporte), molestias a la

población afectada, el coste de gestión, la contaminación ambiental:

Predio El Corzo

PredioLa Magdalena

Relleno Sanitario Doña Juana

Áreas a restaurar y a recuperar pertenecientes a la cuenca del río Bogotá


2. Magdalena

1. Corzo

3. Doña Juana



70

3.6.2. Recomendación legal y de políticas relacionadas con el plan de acción

inmediato

En la actualidad, la viabilidad de las alternativas previstas para atender cualquier plan de

acción inmediato que se proponga depende totalmente de la voluntad de las autoridades

ambientales para acceder a la modificación de las licencias ambientales, particularmente

la contenida en la Resolución 817 de 1996 y sus modificaciones, por las que se viabiliza

ambientalmente el programa de saneamiento del Río Bogotá. Ante la ausencia de una

regulación general sobre el uso de los lodos, es a través de la modificación de que se

determina si es técnica y jurídicamente viable cada una de las alternativas propuestas.

Con el objeto de reducir la discrecionalidad de las autoridades y asegurar una estabilidad

jurídica y unos criterios unificados y técnicamente soportados sobre las materias, se hace

evidente la necesidad de que se adopte una reglamentación que defina, cuando menos,

las características físicas y químicas que deben presentar los lodos para cada alternativa

de manejo y/o disposición y las condiciones generales a las que tales alternativas

deberán sujetarse.

Ahora bien, analizando cada una de las alternativas identificadas para la ejecución de un

plan de acción inmediato, se formulan las siguientes recomendaciones:

3.6.2.1. Relleno de Doña Juana:

El Relleno Sanitario de Doña Juana como alternativa para la disposición de los lodos

provenientes del saneamiento del Río Bogotá, es viable desde el punto de vista técnico y

jurídico. La licencia ambiental que ampara este relleno sanitario se constituye en un

instrumento idóneo para asegurar que la disposición de los lodos se realice de una forma

que garantice un adecuado manejo ambiental.



71

En consecuencia, las limitantes que se presentan para dar viabilidad a esta alternativa

son de carácter político. Habilitar el relleno sanitario para la futura disposición de los lodos

es una decisión que depende, casi que en su totalidad, de la CAR, de la Administración

Distrital y del consenso que se logre entre sus entidades: Empresa de Acueducto y

Alcantarillado EAAB, Unidad Administrativa Especial de Servicios Públicos UAESP y. Es a

partir de lo anterior que podrá optarse por alternativas que incrementen la demanda de los

lodos por parte del relleno, previendo, por ejemplo, sistemas de cobertura diaria de los

residuos.

En este sentido, es importante llamar la atención sobre el hecho de que el numeral cuarto

del artículo 87 del Decreto 1713 de 2002 y Decreto 838 de 2005, prevén la cobertura

diaria de los residuos dispuestos como un requisito que obligatoriamente se debe cumplir

por parte de todo relleno sanitario. La utilización de los lodos provenientes del sistema de

tratamiento del Río Bogotá podría contribuir a asegurar el cumplimiento de este requisito.

En la medida en que se logre el consenso por parte de las entidades del Distrito, no

deberá presentarse inconveniente para que la CAR autorice la disposición de los lodos en

el relleno sanitario de Doña Juana, a través de una nueva modificación a la licencia

ambiental que ampara dicho relleno o a través del otorgamiento de una nueva licencia.

3.6.2.2. Restablecimiento de cobertura vegetal a través del uso de

biosólidos:

En principio, esta alternativa resulta viable hacía el futuro en la misma forma en que ha

resultado viable la disposición de terrenos en la cantera de El Corzo. Podrán identificarse

nuevos frentes de explotación minera que demanden los lodos para su recuperación y, a

partir de lo anterior, proceder a la modificación de las licencias ambientales, planes de

manejo ambiental o planes de manejo, recuperación y restauración, en todo cuanto

resulte pertinente.



72

Sin embargo, una reglamentación por parte del Gobierno Nacional en relación con estas

materias, brindaría mayor claridad sobre las condiciones a las cuales debe sujetarse la

recuperación de frentes de explotación minera mediante el uso de los lodos provenientes

de sistemas de tratamiento de aguas residuales.

Esta misma reglamentación permitiría incentivar el desarrollo de este tipo de actividades a

partir del beneficio mutuo que tendría esta alternativa, tanto para el generador de los

lodos como para el receptor de los mismos. Podría imponerse a la autoridad ambiental

competente la obligación de llevar un registro de predios con frentes de explotación

minera que requieran lodos para adelantar las labores de explotación y plantear las

condiciones económicas del negocio con los titulares de frentes de explotación minera.

3.6.2.3. Terreno la Magdalena:

La posibilidad de disponer lodos en este predio se deriva de una autorización otorgada

por la CAR a la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá, para adelantar unas

obras de canalización del Río Fucha. Claramente corresponde a una solución de carácter

temporal y limitada por las necesidades de material para efectos de adelantar las obras

que se autorizan.

Aunque esta autorización, contenida en la Resolución CAR 731 de 2008, contempla la

disposición de lodos, es claro que los mismos corresponden a los que se generan como

resultado de las mismas obras que se están autorizando. No obstante, con el debido

soporte técnico y previo pronunciamiento expreso de esa Corporación, será viable el uso

de los biosólidos para cumplir el compromiso que la misma resolución establece en el

sentido de dar a las celdas una cobertura orgánica de 20 cm.



73

3.6.2.4. Otras alternativas:

Aunque la ausencia de reglamentación para alternativas de uso de los lodos tales como la

restauración de suelos para uso agrícola y el compostaje podría llevar a concluir que las

mismas son jurídicamente viables, en la medida en que no existe una norma que las

prohíba, es recomendable que no se opte por estas alternativas mientras no exista una

norma que regule, cuando menos, aspectos mínimos tales como las características que

deberán tener los lodos y las condiciones a la que deberá sujetarse la disposición.

Con fundamento en lo anterior, se advierte sobre la necesidad de que se expida una

reglamentación de forma que se asegure la viabilidad técnica y jurídica de este tipo de

alternativas.

A manera de conclusión, existe una incertidumbre técnica y jurídica derivada de la

inexistencia de una reglamentación que defina de manera general los usos y formas de

disposición que se pueden dar a los lodos, así como los requisitos, prohibiciones y demás

condiciones a los que esas formas de uso y disposición deben sujetarse. Sólo en la

medida en que esta reglamentación se expida, podrá existir la claridad requerida para

identificar las mejores alternativas y planificar la gestión sobre los lodos en función de las

mismas.

Mientras no exista la reglamentación aludida, cuya expedición compete al Gobierno

Nacional a través del Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, se

recomienda optar por aquellas alternativas que pueden ser objeto de control dentro del

marco regulatorio aplicable a otros sectores o actividades, como es el caso del relleno

sanitario o la recuperación de frentes de explotación minera. Una vez expedida la

reglamentación, será a partir de la misma que podrá definirse la alternativa que mejor se

ajusta a lo dispuesto en ese marco jurídico.



74

3.6.3. Georreferenciación de alternativas a corto plazo

En el Anexo 3, se incluye la georreferenciación y base de datos preliminar para las

alternativas de disposición de biosólidos a corto plazo, que contiene guía de manejo.

4. Alternativas futuras para el tratamiento y manejo de los lodos

4.1. Estructura básica de alternativas futuras

4.1.1. Tecnología para el tratamiento de lodo y selección de alternativas

Existen diferentes alternativas para el manejo de los biosólidos generados en una planta

de tratamiento de aguas residuales. Dentro de estas se encuentran: 1) aplicación en

terrenos agrícolas y no agrícolas como fertilizante o enmienda orgánica, 2)

aprovechamiento térmico, 3) aprovechamiento en la industria de la construcción y 4)

disposición final. Estas alternativas se categorizan en la tabla 10.



75

Tabla 10: Categorización de tecnologías para tratamiento de lodo

Categoría Producto/Objetivo Tecnologías Características

Aplicación en terrenos agrícolas y no agrícolas

como fertilizante o enmienda orgánica

Fertilizante Orgánico / enmienda orgánica

1. Secado incompleto -Problemas de olor

-medio mecánico→ curado→ "Material

seco" -Problemas en circulación del producto 2. Compostaje

Fermentación → “Prducto compostaje”

3. Aplicación directa

-Severos problemas de olor.

- Rechazo del producto

Granulado de fertilizantes 1. Secado total Circulación del fertilizante

Regenerador de suelos / Material de cobertura

final

1. Secado → Mezcla con tierra

-Transporte

-Circulación

-Area restringida

-Problemas de olor

Aprovechamiento energético

Fermentación anaeróbica Espesamiento →

Fermentación anaeróbica

Generación de biogás (metano)

Disposición y/o aprovechamiento de lodo digerido

Material carbonizado 2. Secado →

Carbonización Circulación de material carbonizado

Combustión Secado →

Incineración Manejo de cenizas

Material de Construcción Pirólisis & agregados

1. Pirólisis

Circulación del producto 2.Secado → Solidificación

Disposición -

1. Secado → vertedero (Rellenos

sanitarios o Monorrellenos)

Areas insuficientes

2. Solidificación




76

Según las categorías enunciadas anteriormente, la aplicación de fertilizantes agrícolas

podría ser una de las alternativas para la ciudad de Bogotá, teniendo en cuenta la gran

vocación agrícola que tiene la Sabana de Bogotá y en general el país.. Sin embargo, esta

opción no podría ser una solución única para el manejo del biosólido debido a la gran

cantidad de material que se generará a futuro. .

La aplicación de biosólidos como material de cobertura o como mejorador de suelos

degradados también debe tenerse como prioridad en la estrategia de gestión, ya que

esta es la manera más económica de manejar los lodos. Sin embargo, este método de

aprovechamiento tampoco puede contemplarse como el único ni el más usado, porque es

casi imposible lograr la distribución de 900 ~ 1400 toneladas / día en la faseⅠ (2015 ~

2025) y de 1.800 ~ 2.200 toneladas / día en la fase Ⅱ (2025 ~). Si el biosólido se aplicara

directamente a la tierra como material de cobertura, la zona de secado atmosférico

requeríria 4.2 ~ 6.5 hectáreas para la fase Ⅰ y 8.4 ~ 10.3 ha para la faseⅡ, en caso de

utilizar capas de secado de 0,3 m de profundidad y 2 semanas de período de secado.

Por otra parte, si este lodo seco se aplica a la tierra con la profundidad de 0,3 m como

material de cubierta final mezclado con el suelo, los terrenos totales necesarios serían de

87 ~ 136 ha / año en la faseⅠ (con un supuesto de contenido de agua de 80% a 60%) y

175 ~ 214 ha / año en la fase Ⅱ. Por lo tanto, la aplicación en tierras no agrícolas para

recuperación de suelos no podría ser la mejor alternativa, pero si una de las opciones

complementarias a considerar para el manejo futuro.

Por otro lado, el lodo también podría ser utilizado comomaterial de construcción, pero su

distribución y/ circulación también podría verse afectada por los grandes volúmenes de

lodo que se manejaran a futuro.

Teniendo en cuenta lo presentado anteriormente, se ha decidido estudiar las opciones

que puedan manejar grandes volúmenes de material y que garanticen el manejo continuo

del mismo sin dependencia de factores externos. Estas fueron las opciones de

aprovechamiento energético (incineración, carbonización) y disposición final



77

(monorrelleno y solidificación). Es importante indicar que la fermentación anaeróbica,

aunque se encuentre dentro de las alternativas de aprovechamiento energético, no puede

ser considerada como un método definitivo de tratamiento de lodos, ya que todavía debe

gestionarse el uso y/o disposición de los lodos digeridos.

Teniendo en cuenta el gran volumen de lodos que se tratará mediante las alternativas

anteriormente mencionadas, es necesario verificar la existencia de experiencias

similares. En la siguiente tabla se presentan las características de instalaciones para

tratamiento de grandes volumenes de biosólido para las 4 opciones tecnológicas a

analizar. Una explicación detallada de cada alternativa se describe en el siguiente

capítulo.

Tabla 11: Registro de aplicación de las principales alternativas

Tecnologías Lugar de aplicación Año de

Operación Capacidad máxima

Incineración

PTAR de Nanbu, Tokio, Japón etc.

(Varias aplicaciones en Asia

oriental)

1983 1,800 toneladas/ día

Carbonización PTAR de Tobu, Tokio, Japón etc. 2007 300 ton/ día

Solidificación

PTAR del Condado de Middlesex,

New Jersey, EE.UU.

Vertedero Sudokwan, Seúl, Corea

1991

2008

1,300 ton / día

1,000 ton / día

Monorelleno

Condados de Las Vegas,

Henderson y Clark , Nevada,

EE.UU.

1994 600 ton / día




78

4.1.2. Producción de lodo y escenario para aplicación de tecnologías

En el capítulo 2 se proyectó la producción futura de lodo de acuerdo con la construcción y

expansión de la PTAR Canoas y la PTAR Salitre. El volumen final de lodo a futuro

alcanzaría las 1,800 a 2,200 toneladas diarias.

4.1.2.1. Aplicación tecnológica

La producción de lodo podría variar según la aplicación o no de la digestión anaerobia en

el lodo secundario y las condiciones operacionales de cada PTAR. Para todos los casos

de producción, estos podrían separarse de acuerdo con la siguiente tabla.

Tabla 12: Casos de producción de lodo

Nota: Para efectos de cálculo se utilizó una humendad del 78% para todos los casos como valor conservador

ya que el rango de humedades de una PTAR en condiciones normales de operación es de 78% - 81 %.



79

Para las alternativas de incineración, solidificación y monorelleno, mantener un valor alto

de VS en los lodos deshidratados no es obligatorio porque el material final, después del

tratamiento puede ser utilizado sin ningún valor energético específico. Sin embargo, al ser

la "carbonización" una manera de producir combustible alternativo a partir de los lodos, es

importante mantener en estos un alto valor de VS antes y durante el proceso de

tratamiento.

Por lo tanto, "la digestión completa" se podría aplicar a las siguientes alternativas:

- Incineración

- Secado y solidificación

- Secado y monorelleno

Mientras que la ―Digestión Primaria‖ puede aplicarse a la alternativa de:

- Secado y Carbonización

De acuerdo con la condición de tratamiento primario en la PTAR Canoas, cada alternativa

cuenta con sus propios escenarios para la construcción y operación de las instalaciones.

4.1.2.2. Escenario de digestión completa para las alternativas de incineración,

solidificación y monorelleno

Escenario 1 (Canoas: Tratamiento primario convencional; ①→③)

El primer escenario evalua los casos para la situación en que se implemente un

tratamiento primario convencional en la primera etapa de la PTAR Canoas.

① Primera fase (2015 ~ 2034): 900 tons/día (Fase Ⅰ, 2015 ~ 2034)

③ Segunda fase (2025 ~ 2044): Ampliación de 900 tons/día a un total de 1,800 tons/día

(Fase Ⅱ, 2025~2044)



80

Se utilizan estos límites tomando en cuenta que la vida útil de una planta de tratamiento

es de 10 años y se asumen 10 años más de operación en buenas condiciones de

funcionamiento y mantenimiento. Esto tanto para la fase 1 como para la fase 2.

Escenario 2 (Canoas CAPT; ②→③)

El segundo escenario evalua los casos para la situación en que se implemente un TPQA

en la primera etapa de la PTARCanoas.

① Primera fase (2015 ~ 2034): 1,200 tons/día (Fase Ⅰ, 2015 ~ 2034)

② Segunda fase (2025 ~ 2044): ampliación de 600 tons/día, para un total de 1,800

tons/día (Fase Ⅱ, 2025~2044)

4.1.2.3. Escenario de digestión primaria para alternativa de carbonización

Escenario 1 (Canoas: Tratamiento convencional; ④→⑥)

El primer escenario evalua los casos para la situación en que se implemente un

tratamiento primario convencional en la primera etapa de la PTAR Canoas.

① Primera Fase (2015 ~ 2034): 1,100 tons/día (Fase Ⅰ, 2015 ~ 2034)

② Segunda Fase (2025 ~ 2044): ampliación de 1,100 tons/día a un total de 2,200 tons/día

(Fase Ⅱ, 2025~2044)

Escenario 2 (Canoas CAPT; ⑤→⑥)

El segundo escenario evalua los casos para la situación en que se implemente un TPQA

en la primera etapa de la PTARCanoas.

① Primera fase (2015 ~ 2034): 1,400 tons/día (Fase Ⅰ, 2015 ~ 2034)

② Segunda fase (2025 ~ 2044): ampliación de 800 tons/día, para un total de 2,200

tons/día (Fase Ⅱ, 2025~2044)



81

Para todos los casos en cada escenario, el diseño conceptual, CAPEX (capital de

inversión inicial) y OPEX (costo de operación) se calculan en los siguientes capítulos.

4.1.3. Ubicación y transporte para el tratamiento de lodos

En casos en los que el volumen de lodo aumenta, es más económico ubicar las

instalaciones de tratamiento de lodos en el mismo lugar de la PTAR, ya que así se

aumenta la capacidad y se disminuyen los gastos de operación y de capital. Al evaluar las

instalaciones de las PTAR se determinó que Salitre no tiene espacio suficiente para

acomodar una planta de tratamiento de lodos, y que Canoas potencialmente sí lo tiene.

Se ha planeado ubicar todas las alternativas en las instalaciones de Canoas. En este

caso, el lodo generado en Salitre deberá ser transportado a Canoas. La ruta de transporte

y la distancia pueden verificarse en el anexo en la Figura 26: Ruta de transporte de lodos

y la distancia de Salitre a Canoas. El volumen de lodo de Salitre y el costo de trasporte se

ha incluido en el OPEX de todas las alternativas.

4.1.4. Producción de biogás y valor calorífico

Teniendo en cuenta la existencia del proceso de digestión, es importante contemplar la

utilización del biogás producido por el digestor en los procesos de tratamiento de lodo, ya

que estos alcanzan altos consumos de energía. En particular, el proceso de secado, que

se incluye como primer paso en los tratamientos de solidificación, incineración y

carbonización, tiene una alta tasa de consumo de energía térmica. Si se pudiera utilizar el

gas metano para la generación de energía la reducción de costos operacionales sería

significativa. Por lo tanto, en este capítulo se consideran el valor de la energía del biogás

y su aplicación a cada alternativa.

Los procesos de digestión anaeróbica producen biogás, el cual básicamente es una

mezcla de metano (CH4), dióxido de carbono (CO2), pequeñas concentraciones de

nitrógeno, oxígeno y acido sulfhídrico (H2S). La producción de biogás está directamente



82

asociada a la alimentación de lodo crudo. La producción de CH4 en el biogás puede

calcularse utilizando la siguiente ecuación.

∴

La tasa de producción de CH4 se estima como 0.28 m3/k VS (sólidos volátiles)

destruidos. En la Tabla 13 puede observarse la cantidad producida y la capacidad térmica

del CH4 en cada caso.

Tabla 13: Producción de biogás (CH4) y valor calorífico por caso

Caso PTAR Salitre PTAR Canoas

m3-CH4/día Mcal/día m

3-CH4/día Mcal/día

① 35,912 308,843 49,560 426,216

② 35,912 308,843 77,627 667,592

③ 35,912 308,843 98,606 848,011

④ 15,232 130,995 49,560 426,216

⑤ 15,232 130,995 77,627 667,592

⑥ 15,232 130,995 58,227 500,752

*1m3 CH4 = 8,600 kcal




83

4.2. Secado

El método de secado puede ser una de las alternativas para el tratamiento final de

Biosólido como también puede ser un pre tratamiento que disminuye el contenido de

humedad del material y lo acondiciona para tratamientos tales como Incineración,

carbonización, Solidificación, etc. Existen varias tecnologías de secado que utilizan

energias térmicas o mecánicas. Estas se pueden dividir entre las de Secado Completo

que producen un material final con un contenido de agua de menos del 10% y las de

Secado Incompleto que producen un material final con un contenido de agua superior al

10%.

Aunque en este capítulo se hará una evaluación de tecnologías de secado, el diseño y la

evaluación económica de este proceso se harán de forma combinada con los tratamientos

finales determinados (incineración, carbonización, solidificación), teniendo en cuenta que

para estos se contemplaron métodos de secado incompleto como pre-tratamiento. El

método de Secado Completo no tiene mayor diferencia, respecto a la evaluación

económica, con otros tratamientos térmicos tales como la incineración o la carbonización.

Por esta razón no se evaluará el método de Secado Completo en este capítulo.

4.2.1. Contexto técnico de secado11)

Generalmente, el proceso de secado tiene 3 etapas.

11

) ―Basic Design of Dea-Gu Sludge Treatment Project‖ (GS E&C, 2006)



84


Por los general los sólidos húmedos tienen características de secado obtenidas conforme

a la velocidad de secado (R o Rw) y contenido de agua (W) como muestra el diagrama

superior. En el aire, con temperatura y velocidad fija, el proceso de secado se separa en 3

etapas:

-Fase I: Periodo de Retraso

En este Periodo no hay suficiente cambio en el contenido de agua en el lodo.

-Fase Ⅱ: Periodo de Secado Constante

Desde este Periodo, el contenido de agua (W) empezará a decrecer con una temperatura

estable.

-Fase Ⅲ: Periodo de Secado con Pérdida de Constancia

Luego del Periodo de secado constante, la velocidad de secado disminuirá dW/dt, por lo

que la tasa se secado será inferior a la de la Fase Ⅱ.

Límite de Cont. Agua

Equilibrio

Contenido

de Agua

R o

Rw

Contenido de Agua

(W)



85

El contenido de agua del lodo deshidratado de una PTAR se encuentra entre 70 –y 80%.

La distribución del contenido de agua en el lodo puede asemejarse a lo presentado en la

Figura 28, en donde se observa agua libre, agua intersticial, agua superficial y agua

combinada químicamente.

El agua libre ocupa la mayor porción de contenido de agua dentro del lodo y puede ser

removida en la fase II del proceso, a una velocidad constante. El agua superficial está

localizada en la superficie de la molécula y también puede ser eliminada en la fase II del

proceso. El agua combinada está conectada químicamente con la molécula y no se puede

eliminar en el proceso de secado.


Para entender el secado del lodo, las curvas de secado que se presentan en la Figura 29

deben ser mencionadas. Hay 2 tipos de curvas de secado: en una se grafica el tiempo de

secado (T) contra el contenido de agua (M) y en la otra se grafica el tiempo contra la

velocidad de secado (dM/dt). En estas imágenes se puede entender los diferentes

periodos: Periodo A~B como Fase Ⅰ, Periodo B~C como Fase Ⅱ y Periodo C~D como

Fase Ⅲ.



86


El período de secado se puede separar en 4 etapas que son: un período de arranque (A-

B), un período de velocidad constante (B-C) y un período de velocidad decreciente (C-D)

(Figura 30).


Durante el período de retraso, el lodo puede ser calentado y los contenidos de agua en la

superficie se pueden remover durante el período de velocidad constante. Por último, el



87

contenido de agua dentro del lodo puede ser transportado a la superficie y secado

durante el período de velocidad decreciente.

4.2.2. Tecnología de secado de lodo

El secado del lodo es un proceso muy importante que se conecta en muchos casos con

un método de tratamiento adicional como la incineración, la pirólisis, la carbonización o la

solidificación. Si en los procesos de tratamiento térmico como incineración, pirolisis,

carbonización, etc. la temperatura del calor residual es superior a 800ºC, este calor podría

usarse directamente para el secado a través de una caldera de calor residual.

La tecnología de secado se puede clasificar bajo varios estándares. La siguiente tabla

muestra varias clasificaciones tecnológicas.

Tabla 14: Clasificación de tecnologías de secado

Estándar Clasificación

Objeto de secado Tecnología de secado completo

Tecnología de secado incompleto

Modo de secado Secado directo

Secado indirecto

Método de secado

Tecnología de secado de atomización (flash)

Tecnología de secado aerosol

Secado de vapor giratorio

Secado con calefacción indirecta

Secado por evaporación de descompresión

Tipo de equipo para secado

Secado de tipo lecho fluidizado

Secado de tambor

Secado de disco

Secado de paletas




88

Basados en las tecnologías subsiguientes al proceso de secado, el contenido de agua

después de éste puede variar, como se muestra en la Tabla 15.

Tabla 15: Límite del contenido de agua secada conectado con el posterior método de

tratamiento de lodos

Proceso de tratamiento

de lodos posterior Contenido de agua

Forma después del

tratamiento

Incineración 30 ~ 70 % Nódulo

Compostaje 50 ~ 60 % Nódulo

Solidificación 40 ~ 60 % Nódulo

Carbonización 30 ~ 35 % Nódulo

La tecnología de secado de lodos se puede clasificar de acuerdo con el método de

transmisión de calor. Uno es el método directo, que utiliza calefacción por convección y el

otro es el método de secado indirecto que utiliza transmisión de calefacción. Las

características generales de ambos métodos y la selección del más adecuado como pre-

tratamiento para los tratamientos de incineración, carbonización y solidificación se

presentan a continuación:



89

Tabla 16: Evaluación del método de secado por el método de transmisión de calor

Conceptos

Método de secado directo

[Calefacción por

convección]

Método de secado indirecto

[Transmisión de

calefacción]

Estructura y teoría

El lodo se seca utilizando

gas a altas temperaturas y

contacto directo con el lodo

en el secador, así como gas

a convección.

El medio de la calefacción (ej.

vapor) creado por el

intercambio de calor producido

por la alta temperatura del

gas, pasa por la tubería en el

secador y esta temperatura

seca el lodo

Características

del lodo seco

Contenido de

agua WC < 10% 20 % < WC < 60 %

Estado Partícula Partícula

Gravedad

específica SG < 0.7 0.7 < SG < 1.1

Valor calórico Aproximadamente 2,000

Kcal/kg

Aproximadamente 1,500

Kcal/kg

Estabilidad Estable química y

físicamente

Inestable química y

físicamente

Almacenamiento Posible

Dificultad

(El contenido de agua es alto y

dificil de almacenar y

manipular)

Aplicable al método de

tratamiento de lodos posterior

Es bueno aplicarlo en

incineración y carbonización

Es bueno aplicarlo en la

solidificación y en el

compostaje. Sin embargo, se

podría aplicar para la

incineración y la carbonización

utilizando calor residual.

Eficiencia de transmisión del calor Alta Baja



90

Conceptos

Método de secado directo

[Calefacción por

convección]

Método de secado indirecto

[Transmisión de

calefacción]

Eficiencia de recuperación del

calor Baja Alta

Capacidad de secado Grande Pequeño

Espacio ocupado Pequeño Grande

CAPEX Barato Caro

Configuración del equipo Simple Complicado

Volumen de gas secado Grande Pequeño

Velocidad de secado Rápido Lento

Mantenimiento Fácil Difícil

Seguridad Peligroso Seguro

Tipo de secado

Horno giratorio, lecho

fluidizado, corriente de aire

y tipo aerosol.

Tipo disco, paletas y película

delgada

Selección ⊙


Como se mencionó anteriormente en esta sección, el método de pre-tratamiento más

apropiado para la incineración, la carbonización y la solidificación es el secado indirecto.

A continuación se presentan varios tipos de secadores para el método indirecto.



91

4.2.2.1. Secador de disco

Es el tipo de secador que está bien desarrollado y se ha aplicado a diversos proyectos en

el mundo. El secador de disco se compone de varios discos y chaquetas donde el vapor

de agua pasa usando el calor del vapor. La Figura 31 muestra la estructura del secador,

que incluye parte del disco que está circulando y moviendo parte del cuerpo donde la

chaqueta de vapor se adhiere. El disco se calienta con el vapor y rota los lodos. Por

último el contenido de agua en los lodos se envía al ala transmisión al final del disco. Lo

más importante del secador de disco es mantener el estado óptimo de los lodos durante

el lngreso y la descarga. El contenido final de agua de los lodos puede ser controlado por

la velocidad de rotación del disco y la cantidad de vapor.


Lodo Humedo

[75%]

Gas Seco

Lodo Seco [10 ~ 60%] Vapor



92

4.2.2.2. Secador de paleta

El secador de paleta es muy similar al secador de disco. La Chaqueta y Paleta se calienta

con vapor de agua y la paleta caliente circula en contacto con el lodo. En vez del disco,

tiene 2 o 4 ejes que se instalan con paleta. El lodo es bombeado o transportado en el

recipiente. La acción centrífuga de la paleta giratoria arroja lodo a la pared interior

formando una capa delgada. Como el lodo se aplica en espiral a lo largo de la pared de la

chaqueta, el calor es transferido por conducción y la humedad se evapora en el espacio

anular. Un flujo en contracorriente de aire de barrido o gas inerte se utiliza para

transportar el material evaporado fuera del secador por el extremo de alimentación. El

lodo seco se descarga tangencialmente como una cortina dispersa de flujo de sólidos

libre. La naturaleza dispersa de la capa de sólidos finos formada dentro del secador

termina en contacto íntimo con el gas de barrido, lo que aumenta la masa de evaporación.

Sin embargo, crea demasiado polvo, por lo que se hace necesario instalar un sistema de

acumulación de polvo. El Rendimiento térmico es relativamente bajo.




93

4.2.2.3. Secador de película delgada

Si se compara con el secador de disco, el secador de película delgada suministra el vapor

sólo a la camisa. Dentro de la camisa, se encuentra un eje de un diámetro grande que se

encuentra soldado a numerosas películas rectangulares delgadas que llevan el lodo al

sitio de descarga. La eficiencia del secado es similar a la del secador de disco. Sin

embargo, el área de la superficie para el secado es mucho más grande y hace que el

equipo sea bastante más grande que el del tipo disco.

Generalmente controla con facilidad el olor y tiene un bajo tiempo de secado debido al

tamaño de la superficie de secado. Por consiguiente, se podría aplicar a un lodo con un

alto contenido de agua. Sin embargo, no varía de acuerdo con la fluctuación de presión o

temperatura y es difícil de mantener porque es complejo en su interior (Ver Figura 33)




94

4.3. Incineración

4.3.1. Descripción general de la tecnología

La incineración es un proceso por medio del cual los residuos son quemados en un

ambiente controlado, produciendo gases de combustión y ceniza residual no combustible.

La incineración reduce masa y volumen de los residuos en aproximadamente 70% a 90%

respectivamente. El objetivo principal de incinerar el bio-sólido de las aguas residuales, es

reducir el volumen a disponer en las zonas de relleno. La Figura 34 ilustra el proceso de

tratamiento de incineración. Las altas temperaturas (aprox. 850℃) en el horno del

incinerador destruyen completamente materiales orgánicos, incluyendo patógenos, razón

por la cual los incineradores son muchas veces usados en la destrucción de residuos. El

calor residual generado durante la combustión del bio-sólido se recupera por medio de

una caldera y es utilizado para la operación del incinerador y el secado del bio-sólido. Un

control apropiado de contaminación de aire se instala para controlar la emisión de gases

tóxicos como NOx, SOx, dioxinas y metales pesados.




95

Los incineradores de lodo se clasifican principalmente en dos tipos: incinerador de lecho

fluidizado e incinerador de almacenamiento

4.3.1.1. Incinerador de lecho fluidizado

El incinerador de lecho fluidizado quema el lodo en un material fluidizado y calentado,

como la arena. El incinerador consiste de un cilindro vertical de acero (Figura 35)

usualmente con un revestimiento refractario, con un lecho de arena en una rejilla que lo

soporta y con boquillas de inyección de aire. Cuando el aire es forzado a subir por el

lecho, el lecho se fluidiza y expande aproximadamente al doble de su volumen en reposo.

Cuando el lecho fluidizado hierve se genera turbulencia y mezclado. El incinerador ofrece

una alta relación de Gas-a-Solido, alta eficiencia de transferencia de calor, y alta

turbulencia tanto en la fase gaseosa como en la fase solida. Los materiales

incombustibles se extraen del fondo del incinerador conjuntamente con la arena

fluidizada. La arena se devuelve al incinerador. El lecho fluidizado del incinerador es una

estructura simple sin partes internas móviles. Por consiguiente, no ocasiona problemas y

es fácil de mantener.

a). b).




96

(1) Incinerador de almacenamiento

4.3.1.2. Incinerador de almacenamiento

El incinerador de almacenamiento consta de un alimentador de lodo, una rejilla de

secado, una rejilla de combustión y una rejilla de quema. El lodo es tratado en estas

rejillas. El lodo en las rejillas se mueve hacia abajo de manera secuencial dentro del

horno.

4.3.2. Plan conceptual de incineración

4.3.2.1. Selección del tipo de incineración

El incinerador de lecho fluidizado produce una alta eficiencia en la combustión de lodo.

Además, el incinerador tiene una estructura simple que no tiene partes móviles. Por

consiguiente, no ocasiona problemas y es fácil de mantener. Los beneficios económicos

en la construcción y operación del incinerador de tipo de lecho fluidizado son mejores que

los obtenidos con el incinerador de almacenamiento. La tendencia actual está inclinada

hacia el incinerador de lecho fluidizado, prevalenciendo sobre el incinerador de

almacenamiento. En la actualidad, en Japón y Corea, un incinerador de lecho fluidizado

se aplica sobre todo para el tratamiento de lodos. Por lo tanto, en este trabajo, el

incinerador de tipo lecho fluidizado se elige como alternativa para la incineración.

4.3.2.2. Diseño conceptual del escenario 1

Este escenario tiene 3 fases

Fase 1 (2012~2014): Construcción de un complejo de incineración de lodo de

900 toneladas / día en Canoas.

Fase 2 (2015~2024): Operación del complejo de 900 toneladas / día



97

(2022~2024): Expansión del complejo a 900 toneladas / día adicionales en

Canoas (Capacidad total: 1,800 toneladas / día)

Fase 3 (2024~2044): Operación del complejo de 1,800 toneladas / día

1) Capacidad del incinerador

- 900 toneladas / día = 450 toneladas / día * 2 grupos

- 1800 toneladas / día = 450 toneladas / día * 4 grupos

2) Composición del lodo

En la Fase 1, el bio-sólido de la PTAR Salitre, tiene digestión completa y el de la PTAR

Canoas, en donde sólo se producirá primario convencional, también es digerido. Por otro

lado, en la Fase 2, el bio-sólido de la PTAR Salitre y PTAR Canoas tiene digestion

Completa. La información sobre la composición fue asumida, partiendo de los datos de

las PTAR de Seúl y de su contenido de SV (Sólidos Volátiles). Sin embargo, para el

correcto diseño se necesitan datos mas detallados.

Tabla 17: Composición del lodo y valor calorífico

900 toneladas / día

C H O N S Cl H2O Ceniza

Valor

calórico

(kcal/kg)

Seco (%) 28.6 3.5 10.9 4.2 1.0 0.1 - 51.6 3,107

Mojado (%) 6.29 0.78 2.39 0.93 0.23 0.02 78 11.35 169

1,800 toneladas / día


Valor

calórico

(kcal/kg)

Seco (%) 31.5 3.9 12.0 4.7 1.1 0.1 - 46.8 3,396

Mojado (%) 6.92 0.86 2.63 1.02 0.25 0.03 78 10.29 233




98

3) Descripción del proceso del sistema de incineración

La planta consiste generalmente del siguiente sistema:

Sistema de recISC (EPC)ión y alimentación de lodo

El lodo deshidratado se almacena en un tanque de almacenamiento. El tanque de

almacenamiento de lodo está equipado con un sistema de ventilación que es

operado bajo una presión de succión negativa para prevenir que se despidan olores.

El tanque de almacenamiento del lodo deshidratado tiene una capacidad suficiente

para mantener el lodo producido por el tratamiento de las aguas residuales durante

al menos 2 días.

Instalación de secado

Los lodos deshidratados se secan mediante el calor recuperado de los residuos de la

caldera de incineración. El contenido de agua en el proceso de Secado se reduce de

78% a 64%. Se asume 78% de humedad en el cálculo ya que el contenido de agua

de los lodos deshidratados generalmente oscila entre 78% a 81% en términos reales

de operación de una PTAR.

Incinerador de lecho fluidizado

Antes de alimentar el lodo seco al horno de lecho fluidizado, la temperatura del lecho

fluidizado debe alcanzar aproximadamente 650ºC por un sistema de arranque que

incluye un quemador de arranque y un quemador auxiliar. Cuando la temperatura

del lecho llega a los 650ºC, se alimenta el lodo al horno fluidizado para su

incineración. La temperatura interna del area libre se mantiene al ajustar la

velocidad del aire circulante secundario. El aire primario viene del distribuidor de aire

en el fondo del horno.

Recuperación del calor residual y sistema suplementario de calentamiento.

El gas de combustión con una temperatura aproximada de 850 - 970ºC es guiada

del horno al sistema de recuperación de calor, donde se enfría al transferir el calor a

la superficie de la caldera y al calentador de aire a gas.



99

Después de pasar por el calentador de aire a gas, el aire del ambiente se calienta a

500 - 600ºC y se alimenta al incinerador.

El vapor saturado generado en el tambor de la caldera se utiliza para el secado del

lodo.

Complejo para el tratamiento del gas de combustión

Generalmente un incinerador de residuos genera, gases de combustión, incluidos los

gases ácidos (HCl), NOx (NO, NO2), SOx (SO2, SO3), dioxinas y polvo. Estos gases

deben ser tratados para prevenir contaminación del aireen las zonas aledañas. El

sistema de tratamiento se compone de líneas de tratamiento de gas de combustión

separadas para cada incinerador de lecho fluidizado:

- Ciclón

: El Ciclón es un sistema inicial de remoción de polvo. El Ciclón is ideal para

remover partículas de gran tamaño y para pre-filtrar antes del filtro de bolsa.

- Reactor Seco

: El proceso de neutralización seca se compone de un reactor seco de inyección

de reactivos, seguido de un filtro de bolsa para filtrar los productos reactivos y

partículas. El Reactivo (Ca(OH)2) se injecta como reactivo en la corriente de

gases de combustión para remover los componentes ácidos como (SOx, HCl).

El Carbón activado también se inyecta como reactive para remover mercurio y

dioxinas.

- El Reactivo (CO(NH2)2) se inyecta al Horno durante la combustión de

desperdicios para controlar y remover NOx.

4) Flujo de proceso y balance de masa y calor

El diagrama de flujo del proceso y el balance de Masa y Calor para una unidad de planta

incineradora se ilustra en el anexo en la Figura 36: Diagrama de flujo del proceso de una

planta de incineración 900 toneladas / día (Escenario digestión completa – Caso 1) y

Figura 38: Diagrama de flujo del proceso de una planta de incineración 1800 toneladas /



100

día (escenario digestión completa – Caso 3)) Fase 2. La Unidad de Planta Incineradora

consta de 3 secadores (150 Ton/día*3 juegos) y un incinerador (300 ton/día*1 juego). El

cálculo del balance de Masa y Calor se realizó con base en la composición y valor

calorífico presentado en la Tabla 17. El calor específico y presión constante se tomó de la

referencia12). El diagrama en planta de la planta incineradora también se desarrolló (ver

en anexo Figura 39, Figura 40 y Figura 42) para verificar que hay espacio suficiente para

construir un incinerador en el predio de la PTAR Canoas.

- Balance de Masa y Calor

El diagrama presentado en el anexo en la Figura 36, ilustra el balance de Masa y Calor

en una unidad de incinerador con capacidad para (450 ton/día) en la Fase 1.

Aproximadamente 450 tons/día (18,667 kg/hr) de lodo con contenido de agua del 78%

se alimenta a los secadores y es llevado a un contenido de agua del 64%. Luego del

secado, resultan 300

por lo tanto, 300

/24 *1000 = 12,500 kg/hr. Estos lodos se

tratan en el horno incinerador, y 32

de cenizas volátiles se generan de la siguiente

manera: 32,323Nm3/hr (Gases de combustión en la entrada de la bolsa del filtro) ×

41,508mg/Nm3 (Cantidad de particulas en los gases de combustión – Cantidad extraída

de particulas en la bolsa del filtro) × 24hr/día÷1,000,000.000 = 32

. Durante la

incineración de lodos, se generan 291 Gcal / día (12.139.268 kcal / h), de los cuales

aproximadamente 81 Gcal / día (3.367.121 kcal / h) se utiliza para calentar el aire de

combustión (21 ℃ a 500 ℃) y el resto se almacena en la caldera de calor recuperado.

Aproximadamente 263 tons/día de vapor (129 Gcal/día) se producen en la caldera y se

utilizan para secar el bio-sólido. Como solo se requieren 125 Gcal/día para secar el bio-

sólido del 78% al 64% de contenido de agua, no es necesario usar ningún combustible

adicional para la operación del secador de lodos. Según la guia de operación de

incineración de desperdicios, la temperatura del horno se debe controlar por encima de

850 ℃ para evitar la generación de dioxinas. Como se menciono anteriormente, se

12)

Waste incinerator, Donghwae Publication, 2003



101

generan 12,139.268 kcal/hr durante el proceso de incineración y el horno puede alcanzar

temperaturas de hasta 915 ℃. Por lo cual no se require combustible de asistencia para la

incineración de bio-sólidos.

El diagrama presentado en el anexo en la Figura 38: Diagrama de flujo del proceso de

una planta de incineración 1800 toneladas / día (escenario digestión completa – Caso 3))

Fase 2, muestra el balance de Masa y Calor en un incinerador con capacidad de 450

tons/día en la Fase 2. Luego de secarse (Contenido de agua: 78% a 64%) el bio-solido y

de incinerarse, 29tons/día de cenizas volátiles

(=34,554Nm3/hr×35,301mg/Nm3×24hr/día÷1,000,000.000) se generan.

Durante la incineración, aproximadamente 334 Gcal/día (13,912,908 kcal/hr) de calor

sobrante se generan, lo cual es suficiente para controlar la temperatura del horno por

encima de 850℃. Del calor sobrante, 89 Gcal/día (3,703,833 kcal/hr) se usan para

calentar el aire de combustión y el resto se transfiere a la caldera. El vapor que se obtiene

de la caldera 317 tons/día (155 Gcal/día) también se usa para secar el bio-sólido.

El area requerida para un incinerador de una unidad (450 tons/día) es 144m*39m como

se muestra en el anexo en la Figura 39: Plano de un complejo de incineración. Hay 2

juegos de incineradores en la Fase 1 y los otros 2 juegos se construyen en la Fase 2. La

implantación de la planta se incineración en el predio Canoas se desarrolla para

demostrar que existe espacio suficiente para la Planta de Incineración, Ver en anexo,

Figura 40: Diseño del complejo de incineración en Canoas, 900 toneladas / día y Figura

42: Diseño del complejo de incineración en Canoas, 1800 toneladas / día.


Este escenario consta de 3 fases



102

Fase 1 (2012~2014): Construcción de un complejo de incineración de lodo de

1,200 toneladas / día en Canoas


(2022~2024): Expansión de 600 toneladas / día en el complejo de Canoas

(Capacidad total: 1,800 toneladas / día)


1) Capacidad del incinerador

- 1,200 toneladas / día = 450 toneladas / día * 3 grupos

- 1,800 toneladas / día = 450 toneladas / día * 4 grupos


Se asume la información sobre la composición del lodo de los datos de operación de la

PTAR Seúl y los contenidos de VS (Tabla 18). Para el diseño correcto se necesitan

datos más detallados.

Tabla 18: Composición del lodo y valor calórico


C H O N S Cl H2O Ceniza Valor calórico

(kcal/kg)

Seco (%) 25.7 3.2 9.8 3.8 0.9 0.1 - 56.4 2,778

Mojado

(%) 5.66 0.70 2.15 0.84 0.21 0.02 78 12.42 105


C H O N S Cl H2O Ceniza Valor calórico

(kcal/kg)

Seco (%) 31.5 3.9 12.0 4.7 1.1 0.1 - 46.8 3,396

Mojado

(%) 6.92 0.86 2.63 1.02 0.25 0.03 78 10.29 233




103


El flujo de proceso y balance de masa y calor realizado para este escenario siguió la

misma metodología empleada para el cálculo de lo correspondiente al escenario 1 fase I y

II. En la Figura 37: Diagrama de flujo del proceso de una planta de incineración 1200

toneladas / día (escenario digestión completa – Caso 2) Fase 1 y Figura 38: Diagrama de

flujo del proceso de una planta de incineración 1800 toneladas / día (escenario digestión

completa – Caso 3)) Fase 2, se presenta el diagrama de flujo del proceso y el balance de

Masa y Calor para una unidad de planta incineradora para el escenario 2. Adicionalmente

en la Figura 41: Diseño del complejo de incineración en Canoas, 1200 toneladas / día y

Figura 42: Diseño del complejo de incineración en Canoas, 1800 toneladas / día, se

muestra que hay espacio suficiente para construir un incinerador en el predio de la PTAR

Canoas.

4.3.3. Cálculo de CAPEX y OPEX

4.3.3.1. CAPEX

El Capex (Gastos de Capital) está basado en 2 escenarios conceptuales de diseño.

Primero se calculó el Capex de una unidad de incineración (3 secadores: 150 tons/día + 1

incinerador 300 tons/ día). Luego se calculó el Capex de una planta de incineración con

capacidad para: 900 Tons/día (Unidad de Incineración *2), 1,200 tons/día (Unidad de

Incineración *3), y 1,800 tons/día (Unidad de Incineración *4), usando como base el

Capex de una unidad de incineración El Capex del incinerador y los secadores se calculó

tomando como referencia los datos disponibles en Corea del Sur y fue cambiado al Capex

Colombiano multiplicando por el factor de conversión de países. El costo de los equipos

mecánicos no fue convertido ya que se asumió que se utilizarían los mismos equipos

mecánicos de secado e incineración de Corea. La Tabla 19 muestra el resultado. El costo

de los equipos ocupa el 70% el Capex total. El costo unitario varía entre 149,003

USD/ton a 155,896 USD/ton.



104

4.3.3.2. OPEX

Habría 4 casos de OPEX (costo de operación):

En el escenario 1, hay 2 casos.

- Caso 1 (900 toneladas / día) : fase 1, 2015~2034

- Caso 2 (Ampliado 900 toneladas / día) : fase 2, 2025~2044

En el escenario 2, también hay 2 casos.

- Caso 1 (1,200 toneladas / día) : fase 1, 2015~2024

- Caso 2 (Ampliado 600 toneladas / día) : fase 2, 2025~2044

Para cada caso se calculó el costo de operación y el resultado se puede apreciar en las

Tabla 23, Tabla 24, Tabla 25, Tabla 26. El costo Unit. de operación (USD / tonelada) está

en un rango de 37.0 USD/ ton a 43.4 USD/ ton. La electricidad para la operación y el

manejo del complejo de incineración ocupa cerca del 27% del costo operativo total.

Aplicación de Bio Gas

En el caso de la incineración, en el proceso de secado se utiliza el calor residual del horno

de incineración. Adicionalmente no es necesario utilizar combustible para la operación por

que se puede operar con el valor calorífico del bio sólido. Por consiguiente, el biogás

generado en la digestión anaerobia se utilizó como fuente de electricidad para la planta

de incineración. Teniendo en cuenta que esta planta se ubicaría en el predio de la PTAR

Canoas, slo se tiene en cuenta el Bio-Gas generado allí. La electricidad posiblemente

generada para cada caso (1 a 3) se presenta en las siguientes tablas. Al usar el biogas, el

costo unitario de operación podrá disminuirse en aproximadamente 30.1 USD/ton.



105

Tabla 19: CAPEX de la planta de incineración

Escenario 1 Escenario 2

Fase 1

(2015)

Fase 2

(2025)

Fase 1

(2015)

Fase 2

(2025)

900 t/d 1800 t/d

(900 + 900) 1,200 t/d

1,800 t/d

(1,200 + 600)

CAS

(Civil/Arquitectura/Estructural) 10,505,137 10,505,137 14,827,887 5,828,090

Mecánic

o y

tub

ería

Total 98,885,195 98,885,195 146,698,298 50,451,191

Eq

uip

os

Sub-Total 80,475,073 80,475,073 120,712,610 40,237,537

Almacenamiento y

alimentación de

residuos

2,818,419 2,818,419 4,227,628 1,409,209

Secado 9,898,708 9,898,708 14,848,062 4,949,354

Incineración 23,337,561 23,337,561 35,006,341 11,668,780

Recuperación de

calor residual 16,899,976 16,899,976 25,349,964 8,449,988

Tratamiento de gas

de combustión 11,426,449 11,426,449 17,139,673 5,713,224

Manejo de cenizas 4,909,843 4,909,843 7,364,765 2,454,922

Ventilación 2,897,440 2,897,440 4,346,160 1,448,720

Suministro de agua 885,036 885,036 1,327,554 442,518

Tubería 5,310,217 5,310,217 7,965,325 2,655,108

Otros 2,091,425 2,091,425 3,137,137 1,045,712

Construcción 18,410,121 18,410,121 25,985,688 10,213,654

Electricidad (obtención) 7,517,539 7,517,539 11,276,309 3,758,770

Electricidad (construcción) 989,756 989,756 1,397,030 549,102

Instrumento y control (obtención) 16,815,687 16,815,687 25,223,530 8,407,843

Instrumento y Control

(construcción) 2,087,308 2,087,308 2,946,213 1,158,007

Cantidad total 136,800,622 136,800,622 202,369,268 70,153,002

Precio Unit. (USD/Ton) 152,001 152,001 149,903 155,896




106

Escenario 1 - Fase 1: 900 tons/día

Tabla 20: Aplicación de Bio-Gas para Incineración en Escenario 1 Fase 1, 900 tons/día

Item Tipo de

Energía Gas or Electricidad Valor Calorífico

Bio Gas Suministro de Energía Gas Metano 49,560 ㎥-CH4/Día 108,898 Gcal/Año

Demanda de Energía

Total - 31,644 Gcal/Año

Electricidad 36,792 Mwh/Año 31,641 Gcal/Año

Diesel 285 ㎥/Año 2.9 Gcal/Año

Sobrante o Escases

Valor Calorifico (+) 77,254 Gcal/Año

Electricidad Valor (+) 26,949 MWh/año


Nota) El Valor Calorífico del Gas Metano se calcula con la reducción del 30% que se utiliza para calentar los

digestores.

Escenario 2 - Fase 1: 1,200 tons/día

Tabla 21: Bio-Gas Aplicación para Incineración en Escenario 2 - Fase 1, 1,200 tons/día

Item Tipo de Energía Gas o Electricidad Valor Calorífico

Suministro de Bio

Gas Gas Metano 77,620 ㎥-CH4/día 170,570 Gcal/Año

Demanda de Energía



Diesel Combustible 427 ㎥/Año 4.3 Gcal/Año

Excedente o Faltante Valor Calorífico (+) 123,104 Gcal/Año

Electricidad Valor (+) 42,943 MWh/Año



digestores



107

Escenario 1 y 2 - Fase 2: 1,800 tons/día

Tabla 22: Bio-Gas Aplicación para Incineración en Fase 2, 1,800 tons/día


Suministro de Bio Gas Gas Metano 98,606 ㎥-CH4/día 216,667 Gcal/Año

Demanda de Energía



Diesel Combustible 570 ㎥/Año 5.7 Gcal/Año

Excedente o Faltante

Valor Calorífico (+) 153,379 Gcal/Año

Electricidad Valor (+) 53,504 MWh/Año

Uso de cenizas volatiles

En general las cenizas volátiles generadas por la incineración de Biosolido se pueden

utilizar como materia prima para fabricar cemento. Sin embargo, no hay plantas de

cemento cerca a Bogotá, por lo que se asume que las cenizas se dispondrán en la zona

del relleno.



108

Tabla 23: Planta de incineración OPEX, 900 tons/día (Escenario 1 Fase 1, 2015~2034)

Item Precio Unit..

(USD) QT Calculation

Cost

(USD/año)

Total 12,818,288

(9,614,835)*

Pre

cio

Fijo

Total 1,419,154

Mano

de

Obra

Total 523,925

Ingeniero(Grado 1) 3129.6 1 3219.6×1×12 Month 37,555



Técnico(Grado 3) 1484.3 18 1484.3×18×12 Month 320,609

Otros

Total 895,229

Bienestar 30% del costo de

mano de obra 157,177

Manejo de Seguridad 30% del costo de

mano de obra 157,177

Entrenamiento 0.3% del costo de

mano de obra 1,572

Business trip 1.5% del costo de

mano de obra 7,859

Reunión 0.6% del costo de

mano de obra 3,144

tele-communication 1500 12 18,000

Relaciones Públicas 2% of Precio Fijo 37,346

Conmutar 200 27 64,800

Otros 48% of Precio Fijo 448,154

Pre

cio

Varia

ble

Total 11,399,134

(8,195,681)*

Mantenimiento de Equipos 4.0% of ISC (EPC) 5,472,025

Electricidad 0.09

USD/Kwh 2,100Kwh/hr (300t/d)

3,140,640

( - )*

Combustible (Disel oil) 35.6m3/time 4 times/Año 256,320

Químicos

Total 663,148

NaOH 0.96 USD/kg 89.7kg/hr (300t/d) 311,688

Ca(OH)2 0.3 USD/kg 55.55kg/hr (300t/d) 270,234

Activated carbon 1.5 USD/kg 3.03kg/hr (300t/d) 63,172

CO(NH2)2 0.26 USD/kg 4.33kg/hr (300t/d) 18,055

Analysis 6,000

Transporte 655

COP/ton-km 424ton, 32.5km 1,502,812

Ash Disposición(Relleno) 17 USD/t 1,367.7kg/hr (300t/d) 380,197

Otros 228,423

Precio Unit.. (USD/ton) 43.6(32.9)*

*( ): La Electricidad del Biogas remplaza la electricidad para la operación de la planta de incineración.



109

Tabla 24: Planta de incineración OPEX, Expanded 900 tons/día,

(Escenario 1 Fase 2, 2025~2044)

Item Precio Unit..

QT Calculation Cost

(UDS) (USD/año)

Total

10,863,307

(7,659,854)*

Pre

cio

Fijo

Total

941,877

Mano de Obra

Total

343,877

Ingeniero(Grado 1) 3129.6

Ingeniero(Grado 2) 2453.8 2 2453.8×2×12 mes 58,891

Ingeniero(Grado 3) 1484.3 4 1484.3×4×12 mes 71,246

Técnico(Grado 3) 1484.3 12 1484.3×12×12 mes 213,739

Otros

Total

598,000

Bienestar

30% del costo de mano de obra

103,163

Manejo de Seguridad

30% del costo de mano de obra

103,163

Entrenamiento

0.3% del costo de mano de obra

1,032

Business trip


5,158

Reunión


2,063

tele-communication 1500 12

18,000

Relaciones Públicas

2% of Precio Fijo 24,786

Conmutar 200 18

43,200

Otros

48% of Precio Fijo 297,435

Pre

cio

Varia

ble

Total

9,921,430

(6,717,977)*

Mantenimiento de Equipos

4.0% of ISC (EPC) 5,472,025

Electricidad 0.09


3,140,640

( - )*

Combustible (Disel oil) 35.6m3/time

4times/Año 256,320

Químicos

Total

729,419

NaOH 0.96 USD/kg

98.6kg/hr (300t/d) 342,614

Ca(OH)2 0.3 USD/kg

61.11kg/hr (300t/d) 297,282

Activated carbon

1.5 USD/kg

3.34kg/hr (300t/d) 69,635

CO(NH2)2 0.26 USD/kg

4.77kg/hr (300t/d) 19,890

Analysis

6,000

Transporte 655 COP/ton-

km 0 ton, 32.5km

Ash Disposición(Relleno) 17 USD/t

1,248.3kg/hr (300t/d) 347,006

Otros

199,028

Precio Unit.. (USD/ton)

37.0(26.3)*

*( ): La Electricidad del Biogas remplaza la electricidad para la operación de la planta de

incineración.



110

Tabla 25: Planta de incineración OPEX, 1,200 tons/día (Escenario 2 Fase 1, 2015~2034)

Item Precio Unit..

(UDS) QT Calculation

Cost

(USD/año)

Total 17,353,398

(12,548,218)*

Pre

cio

Fijo

Total 1,847,694

Mano

de

Obra

Total 684,229





Otros

Total 1,163,465

Bienestar 30% del costo de mano

de obra 205,269

Manejo de Seguridad 30% del costo de mano

de obra 5,269

Entrenamiento 0.3% del costo de mano

de obra 2,053

Business trip 1.5% del costo de mano

de obra 10263

Reunión 0.6% del costo de mano

de obra 4105



Conmutar 200 36 86,400


Pre

cio

Varia

ble

Total 15,505,704

(10,700,524)*

Mantenimiento de Equipos 4.0% of ISC (EPC) 8094771

Electricidad 0.09 USD/Kwh 2,100Kwh/hr (300t/d) 4,710,960( - )*

Combustible (Disel oil) 35.6m3/time 4times/Año 384,480

Químicos

Total 895,243



Activated

carbon 1.5 USD/kg 2.73kg/hr (300t/d) 85,375


Analysis 8,000


km 424 ton, 32.5km 1,502,812


Otros 324,328


*( ): La Electricidad del Biogas remplaza la electricidad para la operación de la planta de incineración.



111

Tabla 26: Planta de incineración OPEX, Expanded 600 tons/día

(Escenario 2 Fase 2, 2025~2044)

Item Precio Unit..

(UDS) QT Calculation

Cost

(USD/año)

Total 5,546,582

(3,944,855)*

Pre

cio

Fijo

Total 513,337

Mano

de

Obra

Total 183,572

Ingeniero(Grado 1) 3129.6




Otros

Total 329,764


de obra 55,072


de obra 55,072


mano de obra 551


mano de obra 2,754


mano de obra 1,101



Conmutar 200 9 21,600


Pre

cio

Varia

ble

Total 5,033,245

(3,431,518)*

Mantenimiento de Equipos 4.0% of ISC (EPC) 2,806,120

Electricidad 0.09


1,570,320

( - )*

Combustible (Disel oil) 35.6m3/time 4times/Año 120,160

Químicos

Total 364,710



Activated carbon 1.5 USD/kg 3.34kg/hr (300t/d) 34,817


Analysis 4,000


km 0 ton, 32.5km


Otros 100,936

Precio Unit.. (USD/ton) 37.8 (27.1)*

*( ): La Electricidad del Bio gas remplaza la electricidad para la operación de la planta de incineración.



112

En conclusión, el CAPEX y OPEX para las alternativas de incineración se resumen en la

siguiente tabla. Se asume una vida útil de los incineradores igual a 20 años.

En el Escenario 1, el OPEX puede ser 13.1 Millones de USD/año entre 2015 y 2034, y de

24.2 Millones USD/año (13.1 + 11.1 Millones USD/Año) entre 2025 y 2044, teniendo en

cuenta que en este segundo periodo se construirá el segundo incinerador de 900

tons/día. Se estima que el OPEX después del año 2044 sería igual a 11.1 Milllones de

USD/año, debido a que el incinerador instalado en la Fase 1 estaría cerrado y sería

necesario un nuevo incinerador.

En el escenario 2, el OPEX puede ser de 18.4 Millones del USD/año entre 2015 y 2034, y

de 24.1 Millones USD/Año (18.4 + 5.7 Mil USD/año) entre 2025 y 2044. Luego del año

2044, este valor sería de 5.7 Millones de USD/año. La instalación de un nuevo incinerador

después del año 2044 es necesaria para tratar el bio solido.

Tabla 27: Resumen de incineración CAPEX & OPEX

Escenario Caso Periodo

[Año]

CAPEX OPEX

Total

[Mil USD]

Unit.

CAPEX

[ USD/ton]

Año Total

[Mil USD/Año]

Unit. OPEX

[USD/ton]

Escenario

1

Caso 1

900 t/d

2012~2014 136.8 152,001 - -

2015~2034 - - 13.1 (9.9) 43.6 (32.9)

Caso 2

900 t/d

(Expansion)

2022~2024 136.8 152,001 - -

2025~2044 - - 11.1 (7.9) 37.0 (26.3)

Escenario

2

Caso 1

1,200 t/d

2012~2014 202.4 149,903 - -

2015~2034 - - 18.4 (13.6) 46.0 (34.0)

Caso 2

600 t/d

(Expansion)

2022~2024 70.2 155,896 - -

2025~2044 - - 5.7 (4.1) 38.2 (27.1)

*( ): La Electricidad del Bio gas remplaza la electricidad para la operación de la planta de incineración.



113

4.4. Carbonización de lodos

4.4.1. Descripción general de la tecnología

La carbonización es el proceso mediante el cual una sustancia orgánica se convierte en

carbón, o carbón con residuos, a través de pirolisis, la cual se lleva a cabo en ausencia de

oxígeno. En general, el proceso de carbonización de lodos se aplica por las siguientes

razones:

(1) Uso eficiente del lodo carbonizado

El material carbonizado contiene más de 2000 kcal/kg de valor calorífico, lo cual equivale

aproximadamente a la mitad del valor del carbón Figura 43. Esto significa que puede ser

utilizado junto con el carbón en una planta de generación de energía térmica.

Adicionalmente, el proceso de carbonización aumenta la superficie específica de los

productos (carbonizar). Al compararlo con el carbón vegetal normal, el radio promedio del

poro del producto carbonizado es similar al del carbón vegetal normal. Adicionalmente, el

área de superficie específica es casi igual al del carbón vegetal normal. Debido a esto y

tomando en cuenta que las propiedades de los productos carbonizados son bastante

similares al del carbón vegetal, al aplicar

acondicionador y desodorante de tierra, al lodo

carbonizado puede dársele un uso efectivo.

(2) Bajas cantidades de producción de N2O

Dado que el proceso de carbonización sucede en

ausencia de oxígeno, es muy poco el N2O que se

produce. Adicionalmente, el lodo carbonizado es un

biocombustible de los llamados combustibles de

carbón neutro. Esto ayuda a reducir las emisiones de

CO2 en las plantas de generación de energía que

utilicen el lodo carbonizado.

Figura 43: Lodo carbonizado

(Gránulos de 3-10mm de diámetro)



114

(3) Fácil manejo

A través de la carbonización, el lodo deshidratado reduce su volumen a un 1/10 y su olor

ofensivo se elimina, por lo cual se facilita el manejo del producto.

De acuerdo con el sistema de calefacción, la estructura del horno de carbonización y el

tratamiento de las temperaturas, el tipo de carbonización se clasifica de la siguiente

manera:

- Metodología de calentamiento: tipo de calentamiento directo, tipo de calentamiento

indirecto

- Horno de carbonización: tipo horno rotatorio, tipo tornillo, tipo caldera de lecho

fluidizado

- Tratamiento de temperatura: carbonización a alta temperatura, carbonización a baja

temperatura

En las plantas a gran escala predominan los hornos de tipo rotatorio. La Figura 44

muestra las dos clases de hornos de carbonización: rotatorio y de lecho fluidizado. En el

de tipo horno rotatorio el lodo es carbonizado en condiciones de oxigenación baja,

mientras viaja dentro del horno en dirección axial mediante un movimiento rotatorio y una

leve inclinación. La temperatura interna del horno es controlada entre 400 y 500 grados

Celsius. En los hornos de tipo lecho fluidizado, el lodo es carbonizado en un Periodo de

tiempo corto mediante el uso de arena sílice. La temperatura es controlada entre los 500 y

los 1000 grados Celsius.

(a) Tipo horno rotatorio (b) Tipo lecho fluidizado




115

El proceso de tratamiento de carbonización se presenta en la Figura 45. El lodo

deshidratado es secado en el secador de lodo para reducir el contenido de agua. Luego,

el lodo desecado es introducido al horno y sometido a calentamiento a altas temperaturas,

en ausencia de oxigeno. Esto produce el material carbonizado. En comparación con la

carbonización directa del lodo deshidratado, el agregar el proceso de secado de lodo al

horno de carbonización, ofrece un sistema eficiente y un producto compacto.




116

Figura 46: Instalaciones de carbonización.

4.4.2. Plan conceptual para la carbonización

4.4.2.1. Selección de tipo de carbonización

Las instalaciones de carbonización de lodo en Tokio, Japón, son las primeras de su tipo.

El lodo es convertido en material carbonizado y comercializado como combustible para

plantas de energía térmica. Dentro de las instalaciones se adoptó el tipo de

calentamiento indirecto producido por un reactor tipo horno rotatorio para el proceso de

carbonización. En este caso se seleccionó el tipo de horno rotatorio como alternativa

para el proceso de carbonización.



117


Este escenario cuenta con 3 fases

Fase 1 (2012~2014): Construcción de las instalaciones de carbonización en Canoas

con capacidad para producir 1,100 tons/día

Fase 2 (2015~2024): Operación de las instalaciones con capacidad para 1,100

tons/día (2022~2024): Ampliación de las instalaciones de Canoas en 1100 tons/día

(Capacidad total: 2,200 tons/día)

Fase 3 (2024~2044): Operación de las instalaciones con capacidad para 2,200

tons/día

1) Capacidad de la planta de carbonización

La unidad de capacidad de la planta de carbonización es de 300 toneladas / día. Así,

en la fase 1, las cuatro primeras plantas de carbonización se construirían (300

toneladas / día * 4). Luego, se construirían las siguientes cuatro plantas en la fase 2.

De esta manera, en el escenario 1, la capacidad máxima total sería de 2.400

toneladas / día. Sin embargo, la tasa de operación se supone alrededor del 90%, por

lo tanto, la capacidad en la fase 1 y fase 2 del scenario1 sería la siguiente:

- Fase 1: 1.100 toneladas / día (300 toneladas / día * 4 grupos, la tasa de operación:

90%)

- Fase 2: 2.200 toneladas / día (300 toneladas / día * 8 grupos, la tasa de operación:

90%)


La composición del lodo se asumió de la información de operaciones de la PTAR de Seúl

y el contenido de sólidos volátiles. Para completar un diseño más adecuado es necesaria

una información más detallada.



118

En el caso de la carbonización, es de mayor provecho retener el valor de calefacción del

lodo como material carbonizado para su uso como combustible. El lodo primario digerido

y el lodo secundario crudo es alimentado a la planta de carbonización y los valores de

composición y calentamiento pueden observarse en la Tabla 28.

3) Descripción del proceso del sistema de carbonización

La planta consiste tipicamente de los siguientes sistemas:

Sistema de recepción y alimentación e Lodos

Tanque de almacenamiento de Lodos con capacidad suficiente para almacenar

los lodos de al menos 3 días de producción de la PTAR. El tanque de lodos esta

equipado con un equipo de cargue, que mide la carga de lodo almacenadad y

Tabla 28: Valores caloríficos y de composición del lodo primario

(a) 1,100 tons/día


Valor

calorífico

(kcal/kg)

Seco (%) 34.1 4.61 17.5 4.4 0.8 0.1 - 38.5 3,610

Mojado

(%) 7.5 1.0 3.9 1.0 0.2 0.02 78 8.46 271

(b) 2,200 tons/día


Valor

calorífico

(kcal/kg)

Seco (%) 37.8 5.3 22.0 4.5 0.7 0.05 - 29.67 3,960

Mojado

(%) 8.31 1.2 4.8 1.0 0.15 0.01 78 6.53 340



119

que se descargará en la trasportadora de lodos. El lodo se entrega al secador a

una velocidad constante.

Instalación de Secado

A pesar de que el contenido de agua estimado de lodos deshidratados es de

75,2%, se asume de un 78% para este cálculo ya que el contenido de agua de los

lodos deshidratados generalmente oscila entre 78% a 81% en términos reales de

funcionamiento de PTARs. El lodo es secado al 10% de contenido de agua a

aproximadamente 170℃.

Reactor Carbonizante

En el Horno Rotativo el Lodo seco es carbonizado mientras viaja por el interior

del horno en un movimiento axial por rotación y con una ligera inclinación. La

temperatura de tratamiento dentro del horno se controla a 500-700 ℃.

Gas de Combustion del Horno

El gas de Combustión del horno de Carbonización se vuelve a quemar y el calor

se utiliza como fuente de calor para el secado y la carbonización.

Caldera de recuperación de Calor Sobrante

El calor recuperado de la caldera se usa en el secador y en el horno rotativo, lo

que mejora la eficiencia energética del sistema.

Instalación de tratamiento de gas de Combustión

Cal y carbón activado se inyectan dentro del flujo de gas de combustión para

remover gases ácidos y polvo.


Con base en el escenario, el diagrama de flujo de procesos y el Balance de masa y calor

se presenta en la Figura 47: Diagrama de flujo del proceso de la planta de carbonización,

1,100 ton/día y Figura 48: Diagrama de flujo del proceso de la planta de carbonización,

2,200 ton/día del anexo. La unidad de la planta de carbonización consta de 3 secadores

(100 tons/Día*3juegos) y una planta de carbonización (100 tons/Día*1 juego). El cálculo



120

de balance de masa y calor se calcula con base en la composición del lodo y el valor

calorífico presentado en la Tabla 28. La figura de planta y diagrama de la planta de

carbonización en el predio Canoas también se desarrolla (Ver en anexo la Figura 49,

Figura 50 y Figura 51) para verificar si hay suficiente área para la construcción de una

planta de carbonización en el predio Canoas.


La Figura 47 en el anexo, muestra el balance de masa y Calor en la unidad de planta de

carbonización con capacidad de (300 tons/Día) en la Fase 1. En el sistema propuesto de

carbonización, el contenido de agua de los lodos como materia prima para hornos de

carbonización es controlada en un 25% como se explica en el balance de calor y masa.

- Para cumplir con este contenido de agua del 25%, : Primero, el lodo con contenido de agua del 10% se mezcla con lodos primarios con

contenido de agua del 78%

: Luego, se seca a un 25% del contenido de agua, utilizando el calor residual y del GNL. - Si el contenido de agua de la materia prima para hornos de carbonización se cambia,

el tamaño de la caldera y el combustible requerido (GNL), también varía.Por lo tanto, en el

balance de masa y calor se muestra que 300 toneladas de Lodo con contenido de agua

del 78% y 1,060 toneladas de Lodo con contenido de agua del 10% se mezclan y se

secan. Luego del secado cerca de 75 toneladas de lodo se alimentan al horno de

carbonización donde aproximadamente 52 toneladas de material carbonizado se

producen. Cerca de 525 Nm3/hr de GNL se llevan al horno para calentarlo.

Aproximadamente 206 Mcal / día (8.600 kcal / h) son necesarias para el secado de lodos.

Sin embargo, el calor residual generado durante el proceso de carbonización no es

suficiente para este secado, por lo que este calor se utiliza para realizar recombustión con

GNL y con esto completar el secado de los lodos, como se muestra en la Figura 47.



121

La Figura 48 en el anexo, muestra el balance se masa y calor en la unidad de la planta de

carbonizacion en la Fase 2. Aproximadamente 50 Toneladas de Material carbonizado se

producen, el cual es más bajo comparado con el material carbonizado en fase 1 (52

Ton/día). Esto se debe a que el lodo de la PTAR es digerido en la fase 2 del proceso y el

contenido de cenizas es menor que el que se presenta en la fase 1 (Ver Tabla 28),

además cerca de 493 Nm3/hr de GNL se usan para calentar el horno. El GNL requerido

es menor que el utilizado en la fase 1 ya que el valor calórico del lodo en la fase 2 es más

alto que el de la fase 1 (Ver Tabla 28).

- Planta de carbonización

El área requerida para una unidad de planta de carbonización (300 tons/Día) es

144m*39m como muestra la Figura 49 presentada en el anexo. Hay 4 juegos de cada

unidad de planta de carbonización en la Fase 1 y otros 4 juegos en la Fase 2. La

disposición de las plantas de carbonización en Canoas se muestra en las Figura 50 y

Figura 51 del anexo, demostrando que hay suficiente área para la construcción de la

planta de carbonización en dicho predio.

4.4.2.3. Diseño conceptual del Escenario 2


Fase 1 (2012~2014): Construcción de las instalaciones de carbonización de lodo

en Canoas con capacidad para producir 1,400 tons/día

Fase 2 (2015~2024): Operación de las instalaciones con capacidad para producir

1,400 tons/día

(2022~2024): Ampliación de las instalaciones de Canoas en 800 tons/día

(Capacidad total: 2,200 ton/día)

Fase 3 (2024~2044): Operación de las instalaciones con capacidad para producir

2,200 tons/día.



122

1) Capacidad de la planta de carbonización

La Capacidad de cada unidad de Planta de carbonización es de 300ton/día. Por lo que en

la Fase 1, se construirán cinco unidades (300 ton/día*5). Luego otras dos plantas serán

construidas en la Fase 2. Por lo que en el Escenario 2, la capacidad máxima total es de

2,200 tons/Día. La capacidad para la Fase 1 y Fase 2 en el Escenario 2 es la siguiente:

- Fase 1: 1,400 tons/Día (300 ton/Día * 5 juegos, relación de operación: 90%)

- Fase 2: 2,200 tons/Día (300 ton/Día * 8 juegos, relación de operación: 90%)


La composición del lodo se asumió de la información de operaciones de la PTAR de Seúl

y el contenido de sólidos volátiles. Para completar un diseño más adecuado es necesaria

una información más detallada.

En el caso de la carbonización, es de mayor provecho retener el valor de calefacción del

lodo como material carbonizado para su uso como combustible. El lodo de digestión

primaria es alimentado a la planta de carbonización y los valores de composición y

calentamiento pueden observarse en la Tabla 29. En la planta con capacidad para 1,400

toneladas diarias, el lodo con el cual se alimenta el horno de carbonización se produce

mediante el proceso de tratamiento TPQA. Por lo que se genera un lodo con contenido

más alto de ceniza y un valor calorífico más bajo en comparación con otros.


Con base en el escenario, el diagrama de flujo de procesos, y el balance de Masa y Calor

se calcula como se muestran en la Figura 52 del anexo. El DFP (Diagrama de Flujo de

Procesos) de la planta de 2,200 ton/día (escenario 2 – fase 2) será el mismo del

escenario 1 - fase 2 (Ver Figura 48). La vista en planta y distribución de la planta de

carbonización, se presentan en las Figura 49, Figura 51, Figura 53 del anexo, donde se

puede ver que existe suficiente área en el predio de Canoas.



123


La Figura 52 presentada en el anexo, ilustra el balance de masa y calor en la unidad con

capacidad de (300 tons/Día) de la planta de carbonización del escenario 2 - fase 1. En el

cálculo, el contenido de agua de los lodos deshidratados se supone que en 78% a pesar

de que el contenido de agua estimado es de 74,5%. La razón es que el contenido de

agua de los lodos deshidratados generalmente oscila entre 78% a 81% en términos

normales de funcionamiento de una PTAR, 300 toneladas de lodo con contenido de agua

de 78% y 1,060 toneladas de lodo con contenido de agua del 10% se mezclan y secan.

Luego de la carbonización, se producen aproximadamente 56 toneladas de material

carbonizado, cerca de 650 Nm3/hr de GNL se alimentan al horno para calentarlo.

Aproximadamente 206 Mcal / día (8.600 kcal / h) son necesarios para el secado de lodos.

Sin embargo, el calor residual generado durante el proceso de carbonización no es

suficiente para este secado, por lo que este calor se utiliza para realizar recombustión con

GNL y con esto completar el secado de los lodos como se muestra en la Figura 52.

El balance de Masa y Calor en la Fase 2 del escenario 2 es el mismo del Escenario, que

se explica en la sección anterior.

- Vista de planta y distribución de la planta de Carbonización.

Como muestran las Figura 53 y Figura 51 presentadas en el anexo, hay suficiente

espacio para una planta de carbonización en los predios de la PTAR Canoas.

Tabla 29: Valores caloríficos y de composición del lodo

1,400 tons/día

C H O N S Cl H2O Ceniza Valor calorífico

(kcal/kg)

Seco (%) 25.1 3.2 12.0 3.0 0.7 0.05 - 55.91 2,616

Mojado (%) 5.5 0.7 2.7 0.7 0.2 0.01 78 12.3 70

2,200 tons/día

C H O N S Cl H2O Ceniza Valor calorífico

(kcal/kg)

Seco (%) 37.8 5.3 22.0 4.5 0.7 0.05 - 29.67 3,960

Mojado (%) 8.31 1.2 4.8 1.0 0.15 0.01 78 6.53 340



124

4.4.3. Cálculo de gastos operacionales (OPEX) y de capital (CAPEX)

4.4.3.1. CAPEX

El CAPEX se calcula con Base en los 2 escenarios de diseño conceptual. Primero se

calculó el CAPEX de una unidad de planta de carbonización (3 Secadores: 100 tons/día*3

+ 1 carbonización: 100 tons/día). Luego el CAPEX de 1100 tons/día, 1400 tons/día y 2200

tons/día, se calculó utilizando el costo de una unidad de planta de carbonización. En la

estimación del CAPEX, se tuvo en cuenta como referencia el CAPEX de los secadores y

carbonizadores en Corea y se cambio al CAPEX Colombiano multiplicándolo por el factor

de conversión del país. El costo de los equipos mecánicos no fue convertido, pues se

asumió que se usarían los mismos equipos que en Corea. La Tabla 30 explica el

resultado. El costo de los equipos ocupa aproximadamente el 50% del CAPEX total. Y el

costo Unit. está entre 120,513 USD/ton y 130,995 USD/ton.



125

Tabla 30: CAPEX para la planta de carbonización

Escenario 1 Escenario 2

1 (2015) Fase 2 Fase 1

(2015)

Fase 2

-2025 -2025

1,100 t/d 2,200 t/d

1,400 t/d 2,100 t/d

(1,100 + 1100) (1,400 + 800)

CAS (Civil / Arquitectura / Estructura) 42,781,211 42,781,211 51,716,198 33,500,798

Mecanic

o y

tubería

Total 76,347,841 57,489,775 95,150,026 57,489,775

Equip

o

Sub-Total 69,426,908 52,070,181 86,783,635 52,070,181

Almacenamiento de desperdicio y alimentación

5,253,111 3,939,833 6,566,389 3,939,833

Secado 11,070,979 8,303,234 13,838,724 8,303,234

Carbonización 21,015,919 15,761,940 26,269,899 15,761,940

Tratamiento de gases combustibles

9,194,248 6,895,686 11,492,809 6,895,686

Sistema de suministro y drenaje

2,252,078 1,689,059 2,815,098 1,689,059

Otros 20,640,573 15,480,430 25,800,716 15,480,430

Construcción 6,920,933 5,419,593 8,366,391 5,419,593

Electricidad (obtención) 16,870,687 16,870,687 21,088,358 12,653,015

Electricidad (construcción) 2,001,847 2,001,847 2,419,939 2,686,660

Instrumentos & Control 7,504,303 7,504,303 9,380,379 5,628,227

(obtención)

Instrumentos & Control 839,514 839,514 1,014,849 1,126,703

(construcción)

Total Amount 146,345,403 146,345,403 180,769,748 113,085,178

Precio Unit.. (USD/Ton) 121,955 121,955 120,513 125,650

( ): Biogas (CH4) de digestión de Biosóilido sustituto de GNL para la operación de la planta de carbonización



126

4.4.3.2. OPEX

Existirían cuatro casos de OPEX:

Habrían dos casos para el escenario 1

- 1,100 tons/día : Fase 1, 2015~2024

- Ampliación de 1100 tons/día : Fase 2, 2025~2044

Para el escenario dos también habrían dos casos.

- 1,400 tons/día : Fase 1, 2015~2024

- Ampliación de 800 tons/día : Fase 2, 2025~2044

Para cada caso el OPEX se calculó y el resultado se muestra en las Tabla 35, Tabla 36,

Tabla 37 y Tabla 38. El costo de operación Unit. (USB/Ton) va de 43 USD/ton a 57

USD/ton. El GNL para operar la instalación de carbonización ocipa el 34% del costo Total

de operación.

Aplicación de Biogas

Como se menciona anteriormente un sistema de carbonización consume una gran

cantidad de GNL. Por lo tanto, si se utiliza bio-gas para el proceso, un cantidad

considerable de GNL, puede ser remplazada por el valor calórico del Bio Gas. El valor

calórico para cada caso se evalua en las siguientes Tablas.En ese caso el costo Unit. De

operación bajaría a aproximadamente 32~42 USD/ton.

Escenario 1 Fase 1: 1,100 tons/día

Tabla 31: Aplicación Bio-Gas para Carbonización en Escenario 1 - Fase 1, 1,100 tons/día



Demanda de Energía GNL para

Carbonización 18,396,000 ㎥/Año 193,158 Gcal/Año

Excedente o Faltante Valor Calorífico (-) 84,699 Gcal/Año


digestores. El valor calorífico antes de la reducción es de 2371 Kcal/kg y después es de 2965 Kcal/kg.



127


Tabla 32: Aplicación de Bio-Gas para Carbonización en escenario 2 - Fase 1, 1,400 tons/día







digestores.


Tabla 33: Bio-Gas Aplicación para Carbonización en Fase 2, 2.200 tons/día







digestores. El valor calorífico antes de la reducción es de 2604 Kcal/kg y después es de 3245 Kcal/kg.

Uso de materiales carbonizados

Los materiales Carbonizados fabricados por el horno Carbonizante tienen más de 2000

kcal/kg que es aproximadamente la mitad del Valor Calorífico del carbón. Por ésta razón

este material puede quemarse junto con el carbón en una Termoeléctrica. En Japón, la

operación del las plantas carbonizantes de lodos empezó a mediados del 2007, y el

material carbonizado se utiliza en las termoeléctricas como combustible. La planta de

lodos vende el material carbonizado a un precio aproximado de 8.7 USD/ton. En la



128

termoeléctrica la razón de mezcla de material carbonizado a Carbón es de

aproximadamente 1%-3% por causa del cloro (Cl) y el contenido de cenizas en el material

carbonizado.

Como muestra la

Tabla 34: Plantas Termoelectricas para utilización de material Carbonizado

Nombre Ubicación Distancia de Bogotá Capacidad Carbon

(ton)

TermoZipa Cundinamarca 40 - 60 Km 120 Mw 174,713*

TermoPaipa Boyaca 180 - 200 Km 321 Mw 273,502**

*Información de 2006, **Información de 2004

, se encontraron dos plantas termoeléctricas donde se puede utilizar el material

carbonizado. La capacidad de las plantas de TermoZipa y Termopaipa es de 120 MW y

321 MW respectivamente. El ingreso de venta de esta material carbonizado sería

aproximadamente igual al 0.3% del costo total de operación cuando se utiliza el material

carbonizado (en proporción de material carbonizado a carbón: 1%) en las termoeléctricas.

El costo del material carbonizado se asume en aproximadamente 10 USD/1ton.

Tabla 34: Plantas Termoelectricas para utilización de material Carbonizado

Nombre Ubicación Distancia de Bogotá Capacidad Carbon

(ton)

TermoZipa Cundinamarca 40 - 60 Km 120 Mw 174,713*

TermoPaipa Boyaca 180 - 200 Km 321 Mw 273,502**

*Información de 2006, **Información de 2004



129

Tabla 35: OPEX para Planta de Carbonización, 1,100 tons/día (Escenario 1 - Fase 1, 2015~2034)

Item Precio Unit..

(USD) QT Cálculo

Costo

(USD/año)

Total 18,137,158

(14,507,218)*

Pre

cio

s F

ijos

Total 1,847,694

Mano de

Obra

Total 684,229

Ingeniero(Grado 1) 3129.6 1 3219.6×1×12 Mes 37,555



Técnico(Grado 3) 1484.3 25 1484.3×25×12 Mes 445,290

Otros

Total 1,163,465

Bienestar 30% del Costo de

Mano de Obra 205,269

Manejo Seguro 30% del Costo de


Entrenamiento 0.3% del Costo de

Mano de Obra 2053

Viaje de Negocios 1.5% del Costo de

Mano de Obra 10263

Reunión 0.6% del Costo de

Mano de Obra 4,105

tele-communicacion 1500 12 18,000

Relaciones Publicas 2% de Precios Fijos 48,624

Conmutar 200 36 86,400

Otros 48% de Precios Fijos 583,482

Pre

cio

s V

aria

ble

s

Total 16,289,464

(12,659,524)*

Mantenimiento de Equipos 4.0% de ISC (EPC) 5,853,816

Electricidad 0.09 USD/Kwh 350 Kwh/d (300t/d) 1,046,880

Combustible (GNL) 0.35 USD/m3 12,600m3/d (300t/d) 5,874,120

(2,244,180)*

Quimicos

Total 485,427

Ca(OH)2 0.3USD/kg 5.75kg/hr (300t/d) 55,944

CO(NH2)2 0.26USD/kg 51.5kg/hr (300t/d) 429,483

Analisis 250 24 6,000

Material carbonizado

(Combustible) 8.7USD/t

TermoZipa 4.79 t/d,

TermoPaipa 12.28 t/d -49,429


km 555ton, 32.5km 1,967,125

Disposición (relleno) 17 USD/t 881,637

Otros 372,174

Precio Unit. (USD/ton) 45.8(36.7)*

*( ): Biogas (CH4) de digestión de Biosóilido sustituto de GNL para la operación de la planta de carbonización



130

Tabla 36: OPEX para planta de Carbonización, ampliada en 1,100 tons/día (Escenario 1 - Fase

2, 2025~2044)

Item Precio Unit..


Cost

(USD/año)

Total 13,041,950

(12,719,366)*

Pre

cio

Fijo

Total 941,877

Mano

de

Obra

Total 343,877

Ingeniero(Grado 1) 3129.6 0

Ingeniero(Grado 2) 2453.8 2 2453.8×2×12 Meses 58,891

Ingeniero(Grado 3) 1484.3 4 1484.3×4×12 Meses 71,246

Técnico(Grado 3) 1484.3 12 1484.3×12×12 Meses 213,739

Otros

Total 598,000


de obra 103,163


de obra 103,163


mano de obra 1,032


mano de obra 5,158


mano de obra 2,063



Conmutar 200 18 43,200


Pre

cio

Varia

ble

Total

Mantenimiento de Equipos 4% of ISC (EPC) 4.0% of ISC

(EPC)

Electricidad 0.09

USD/Kwh 350 Kwh/d (300t/d) 785,160

Combustible (GNL) 0.35 USD/m3 11,712 m3/d (300t/d) 4,095,101

(3,772,516)*

Químicos

Total



Analysis 250 24 6,000

Carbonized material


TermoZipa 4.79 t/d,



km 555ton, 32.5km 1,967,125

Disposición(Relleno) 17 USD/t 622,379

Otros 472,174





131

Tabla 37: OPEX para planta de Carbonización, 1,400 tons/día (Escenario 2 - Fase 1, 2015~2034)

Item Precio Unit..


Cost

(USD/año)

Total 22,678,802

(16,993,142)*

Pre

cio

Fijo

Total 2,321,834

Mano

de

Obra

Total 844,534





Otros

Total 1,477,301


de obra 253,360


de obra 253,360

Entrenamiento 0.3% del costo de mano

de obra 2,534

Business trip 1.5% del costo de mano

de obra 12,668


de obra 5,067



Conmutar 200 45 108,000


Pre

cio

Varia

ble

Total

Mantenimiento de Equipos 4% of ISC (EPC) 4.0% of ISC

(EPC)

Electricidad 0.09

USD/Kwh 350 Kwh/d (300t/d) 1,308,600


(3,405,240)*

Químicos

Total 606,784



Analysis 250 24 6,000

Carbonized material


TermoZipa 4.79 t/d,



km 555ton, 32.5km 1,967,125

Disposición(Relleno) 17 USD/t 1,233,827

Otros 393,913





132

Tabla 38: OPEX para planta de Carbonización, ampliada en 800 tons/día

(Escenario 2 - Fase 2, 2025~2044)

Item Precio Unit..


Cost

(USD/año)

Total 9,401,042

(9,401,042)*

Pre

cio

Fijo

Total 522,457

Mano

de Obra

Total 183,572

Ingeniero(Grado 1) 3129.6 0




Otros

Total 338,884


de obra 55,072


de obra 55,072


mano de obra 551


mano de obra 2,754


de obra 1,101



Conmutar 200 9 21,600


Pre

cio

Varia

ble

Total

Mantenimiento de Equipos 4.0% of ISC (EPC) 4.0% of ISC

(EPC)

Electricidad 0.09 USD/Kwh 350 Kwh/d (300t/d) 523,440


(1,618,384)*

Químicos

Total 242,714



Analysis 250 24 6,000

Carbonized material


TermoZipa 4.79 t/d,


Transporte 655 COP/ton-km 555ton, 32.5km 1,967,125

Disposición(Relleno) 17 USD/t 414,919

Otros 314,783

Precio Unit.. (USD/ton) 47.1( 47.1)*




133

En conclusión el CAPEX y OPEX para la alternativa de carbonización es como lo muestra

la Tabla siguiente. La vida útil de la planta de carbonización se asume igual a 20 años. En

el Escenario 1, el OPEX sería de 18.1 Mill. USD/Año entre 2015 y 2024. Y sería de

31.3Mill. USD/Año (18.1 + 13.1Mill. USD/Año) entre 2025 y 2044 considerando que la otra

planta de carbonización para tratar 1,100 tons/día adicionales sería construida. Por lo

tanto despues del año 2044, año en que se cerraría la Planta carbonización instalada en

la Fase 1, el costo operativo sería igual a 13.1 Mill. USD/Año. Sin embargo, después de

este año se haría necesario construir una nueva Planta de carbonización para tratar el

lodo. Si el biogás substituye el GNL como combustible, aproximadamente el 22% del

OPEX podría reducirse.

En el Escenario 2, el OPEX sería de 22.7 Mill. USD/Año entre 2015 y 2024. Y, sería de

32.1 Mill. USD/Año (22.7 + 9.4 Mill. USD/Año) entre 2025 y 2034, debido a que la otra

planta de carbonización para tratar las 800 tons/día adicionales sería construida. Despues

del año 2034, año en que se cerraría la Planta de carbonización instalada en la Fase 1,

el costo operativo sería igual a 9.4 Mill. USD/Año. Sin embargo, después de este año se

haría necesario construir una nueva planta de carbonización para tratar el lodo. En la

Fase 1, aproximadamente 25% del OPEX se reduciría, si se substituye el GNL por biogas

como combustible. Pero no existe este beneficio en la Fase 2 debido a que en esta fase

se continuará produciendo la misma cantidad de biogás de la Fase 1, puesto que para

este tipo de tecnología (carbonización) se contempló que el lodo secundario no sería

digerido.



134

4.5. Solidificación

4.5.1. Antecedentes técnicos de la tecnología de solidificación

El proceso de Solidificación se ha utilizado para el tratamiento de material radioactivo con

el propósito de permitir el transporte fácil y el almacenamiento de largo plazo. Por este

proceso se puede reducir la posibilidad de exposición contaminante y fenómeno de

desmantelamiento a un relativo bajo costo de tratamiento. El significado de solidificar

lodos el de mejorar sus características químicas y físicas, estabilizar componentes de

metales pesados, y y hacer que el material peligroso se convierta en un material inocuo

gracias a la adición del solidificador.

Tabla 39: Resumen de CAPEX & OPEX para alternativa de Carbonización


[Año]

CAPEX OPEX

Total

[Mill. USD]

Unit. CAPEX

[ USD/ton]

Año Total

[Mill. USD/Año]

Unit. OPEX

[USD/ton]

Escenario 1

Caso 1

1,100 t/d

2012~2014 146.3 121,955 - -

2015~2034 - - 18.1 (14.6) 45.8 (36.7)

Caso 2

1,100 t/d

(Expansion)

2022~2024 146.3 121,955 - -

2025~2044 - - 13.1 (12.7) 43.5 (32.5)

Escenario 2

Caso 3

1,400 t/d

2012~2014 180.8 120,513 - -

2015~2034 - - 22.7 (17.0) 57.2 (43.0)

Caso 4

800 t/d

(Expansion)

2022~2024 113.1 125,650 - -

2025~2044 - - 9.4 (9.4) 47.1 ( 47.1 )

*( ): Biogas (CH4) de digestión de Biosólido sustituto de GNL para la operación de la planta de carbonización



135

Por lo general un sistema de solidificación tiene las siguientes características (Tabla 40)

Tabla 40: Características Generales de un Sistema de Solidificación

Puntos Fuertes Puntos Debiles

- Aplicable el lodos de diferentes

características.

- Creación de situacion no-disoluble para

evitar la solvencia en el medio ambiente.

- Aplicable a material de Construcción o

como cobertura de relleno.

- Bajo efecto ambiental.

- Bajo costo de construcción

- Baja reducción en el volumen de lodos

debido a que se agrega solidificador.

(aumento de peso)

- Reutilización potencial reducida si no hay

demanda para el producto final.

- Nunca se ha revisado la seguridad ambiental

para materiales solidificados.

- Costo de disposición elevado en el caso de

no existir suficiente demanda para el material

solidificado.

4.5.2. Tecnología de Solidificación de Lodo

La Solidicación de lodos generalmente utiliza procesos inorganicos como los basados en

cemento o cal. Los objetivos de la solidificación son:

- Hacer el lodo fácil de manipular

- Minimizar el área que podría inducir a la pérdida o transmisión de lodo: Luego de

la solidificación el area de superficie del lodo decrece debido a la agregación.

- Reducir la solubilidad del lodo.



136

- Reducir la toxicidad del lodo.

- Existen 5 tecnologías principales para la solidificación:

- Proceso basado en Cementos

- Proceso basado en Cal

- Proceso Termoplástico

- Tecnología de auto-cementación

- Vitrificación

4.5.2.1. Proceso basado en cemento

Hace varios años se utilizaba para el tratamiento de residuos radioactivos. Actualmente

se utiliza para los lodos que tiene una alta concentración de metales pesados y materiales

orgánicos tóxicos. Este proceso mezcla el lodo con cemento Portland, piedra caliza,

arcilla y material de sílice y produce un material monolítico final. El cemento normal tipo

Portland no logra intensidad en corto plazo, por consiguiente el cemento de aluminio

puede considerarse para lograr intensidad de corto plazo y mejorar la desodorización y

absorción de materiales peligrosos.

El cemento con un pH alto puede crear un hidrato insoluble. El solidificadori se podría

adicionar para prevenir que los metales pesados se disolvieran y para incrementar la

intensidad. Para prevenir la disolución de metales pesados, se podrían utilizar arseniato,

borato, fosfato y sulfuro y para incrementar la intensidad se podrían usar asbestos, latex,

rellenos de metal, sulfato de aluminio y sulfato de sílice. Recientemente, el monómero

podría ser penetrado en el material de secado para crear una reacción presurizada.

Generalmente, el proceso basado en cemento tiene las siguientes características:

i Sólidificador: es un agente utilizado con el fin de aumentar la precipitación y cambio de estado de líquido a

sólido. Hay varios productos químicos endurecedores como el carbonato de calcio, sulfito ácido de calcio,

citratos de calcio, fosfatos de calcio, sulfato de calcio, cloruro de calcio, cloruro de magnesio, sulfato de

magnesio, gluconato de calcio, gluconato de magnesio, etc.



137

- Es fácil de suministrar y es barato

- No tiene una tecnología específica y es fácil de operar

- Es lo suficientemente fuerte como para sostener una variación química del lodo.

- Es posible controlar la intensidad del lodo al controlar el contenido del cemento.

: Por medio del proceso de solidificación el contenido de agua del lodo es rebajado

debido a la reacción química, por lo que se incrementa la intensidad del lodo y lo hace

fácil de transportar y utilizar.

- El cemento y los otros aditivos incrementan el peso y el volumen del lodo.

- Es posible disolver materiales peligrosos en una condición de un bajo pH.

4.5.2.2. Proceso basado en cal

En este proceso, la cal se debe mezclar con el lodo y con material puzolánico como por

ejemplo ceniza volante, escoria y polvo de horno de cemento, entre otros.

Lodo + Cal + Material puzolánico → Material solidificado

En el proceso de mezcla se puede generar una reacción exotermal inducida por la

evaporación del calor de la reacción del hidratoi con la cal. Adicionalmente este proceso

puede remplazar ions de Na+, K+ and Mg2+ que se pegan a la superficie del lodo con

Ca2+ de la cal (CaO, Ca (OH)2). El Ca2+ remplazado puede incrementar la integridad de

cada particular. Además la silica colloidal y la alumina colloidal en el lodo puede

reaccionar con el Ca2+ para formar otros compuestos químicos por medio de reacción

Puzolana. También puede aumentar la integridad e intensidad del material solidificador.

De todas formas la integridad del material solidificaror no es suficiente para solidificar con

solo Cal.

i Reacción de hidratación: la reacción de hidratación es una reacción quimica en la que un grupo hidróxido

(OH)- y un catiódrógeno (un patrón ácido) se añade a los dos átomos de carbono unidos entre sí en el enlace

carbono- carbono doble que genera un grupo funcional alqueno.La reacción generalmente se ejecuta en una

fuerte solución ácida y acuosa. La hidratación es diferente de la hidrólisis, ya que esta rompe el componente

no-agua en dos. De la hidratación sale el componente no-agua intacto.



138

Generalmente, el proceso basado en cal tiene las siguientes características:

- Es fácil de suministrar y es barato

- No tiene una tecnología específica y es fácil de operar

- No tiene suficiente integridad como material solidificado cuando solamente se usa cal

como solidificador único

- La cal y los otros aditivos incrementan el peso y el volumen del lodo

- Es posible disolver el material peligroso en una condición de pH bajo

4.5.2.3. Proceso basado en escoria

En este proceso, la escoria proveniente del proceso de fabricación de hierro o acero se se

puede mezclar con una pequeña cantidad de cal viva porque la escoria ya contiene un

alto porcentaje de cal viva.

Lodo + Escoria + Cal viva (mezclada) → (Reacción exotermal) Curado → Material

solidificado

Generalmente, el proceso basado en escoria tiene las siguientes características:

- La escoria es residuo del proceso de manufactura del hierro o del acero y es

benéfico si se utiliza como solidificador.

- Se reduciría el costo de la solidificación al utilizar residuos.

- Podría reducir las bacterias patógenas y la materia orgánica que podría provocar

olores.

- Es muy difícil encontrar y transportar conversor de escoria.

- La calidad de la escoria es impredecible



139

4.5.2.4. Otros procesos

Existen varios procesos de solidificación tales como:

- Tecnología termoplástica

- Tecnología de polímeros orgánicos

- Tecnología de encapsulación de superficie

- Tecnología de auto-cementación

- Tecnología de envidriamiento

Sin embargo, el costo de la solidificación mediante estos procesos es relativamente alto

comparado con los procesos basados en cemento, cal y escoria. Por lo tanto, puede ser

razonable incluir estos 3 tipos principales de procesos de solidificación en el estudio.

4.5.3. Planeación conceptual de las alternativas de secado y solidificación

4.5.3.1. Selección de procesos

Existen dos procesos separados para llevar a cabo este proceso: el secado y la

solidificación de lodos. Para el proceso de secado se seleccionó el método de secado

indirecto, como se indicó anteriormente, y para este trabajo conceptual se eligió el

secador tipo disco, teniendo en cuenta su gran confiabilidad.

En el caso del proceso de solidificación, el proceso basado en escoria ofrecería la mejor

competitividad ya que reduce los gastos operacionales (OPEX). Sin embargo, en la

ciudad de Bogotá, no es sencilla la consecución de escoria. Adicionalmente, la

solidificación de cal no es suficientemente intensa. Por lo tanto, dentro de este trabajo

conceptual se aplicó el solidificante de cal viva y ceniza volante, los cuales inducen una

reacción exotérmica y puzolánica durante el proceso de curado.



140


Este escenario cuenta con 3 fases:

Fase 1 (2012~2014): Construcción de un sistema de secado y solidificación en la PTAR

de Canoas con capacidad para 900 tons/día.

Fase 2 (2015~2024): Operación de las instalaciones con capacidad para 900 tons/día



Fase 3 (2025~2044): Operación de las instalaciones con capacidad para 1,800 tons/día

De acuerdo con este escenario, el diagrama de flujo y el balance de masa se calcula y se

presenta en el digrama presentado en el anexo bajo el nombre de Figura 54: Diagrama de

flujo para el sistema de secado y solidificación (900 tons/día) y en la Figura 55: Diagrama

de flujo para el sistema de secado y solidificación 1,800 tons/día para la fase 1 y 2 del

escenario 1, respectivamente. En estas figuras se presenta lo siguiente:

Los lodos secos (①) vienen de la planta de tratamiento de aguas residuales los

cuales se vierten en el tanque de retención, a través de la

bomba son enviados a lasecadora de lodos. Durante el proceso de

secado, el agua generada (⑦) es enviada a la planta de tratamiento de aguas para

su tratamiento, el lodo seco (②) se envía al mezclador para ser mezclado con

cemento (③) y solidificado (④). Luego, la mezcla (⑤) se cura en el tanque de curado

(⑨) y después de la curación, el material solidificado (⑥) se lleva al tanque de

almacenamiento (⑨) antes de que sea enviado al vertedero municipal.

El olor de generado por el tanque de almacenamiento (⑩) y el tanque de retención

de lodos (⑪ y ⑫) se tratan con sistemas de desodorización.



141

En los diagramas presentados en el anexo bajo los nombres de Figura 56, 57, 58, 59 y

60 se presenta la distribución por plantas del sistema de secado para la fase 1, y en las

Figuras 61, 62, 63 y 64 se presenta lo correspondiente para la fase 2.

4.5.3.3. Diseño conceptual para el escenario 2


Fase 1 (2012~2014): Construcción de un sistema de secado y solidificación en la PTAR

de Canoas con capacidad para 1,200 tons/día.





De acuerdo con este escenario, el diagrama de flujo y el balance de masa para la fase 1

se calculan y presenta en el anexo bajo el nombre de Figura 65. En los diagramas

presentados en el anexo bajo los nombres de Figura 66, 67, 68 y 69 se presenta la

distribución por plantas del sistema de secado para la fase 1, y en las Figuras 70, 71, 72 y

73 se presenta lo correspondiente para la fase 2. Sin embargo, el DFP y el diagrama

seccional del caso de 1,800 tons/días serían igual al del escenario 1.



142

4.5.3.4. CAPEX

El CAPEX se calcula de acuerdo al diseño conceptual de los 2 escenarios

Tabla 41: CAPEX para el sistema de secado y solidificación por caso y scenario

Concepto CAPEX (USD)

Escenario Escenario 1 Escenario 2

Fase Fase Ⅰ (2015) Fase Ⅱ

(2025) Fase Ⅰ (2015) Fase Ⅱ (2025)

Capacidad 900 tons/día 1,800 tons/día

[900+900] 1200 tons/día

1800 tons/día

[1,200+600]

CAS [Civil / Arquitectura / Estructura] 8,910,013 8,910,013 11,378,271 6,312,491

Mecánicoy

de tubería

Total 31,142,612 31,142,612 41,433,878 20,828,261

Equipos

Sub-Total 29,551,413 29,551,413 39,401,884 19,700,942

Secado 17,230,513 17,230,513 22,974,017 11,487,009

Curado 9,118,775 9,118,775 12,158,367 6,079,184

Otros 3,202,124 3,202,124 4,269,499 2,134,750

Instalación 1,591,199 1,591,199 2,031,995 1,127,320

Elec.

Total 6,655,643 6,655,643 8,816,234 5,291,407

Equipos 5,626,440 5,626,440 7,501,921 3,750,960

Instalación 1,029,203 1,029,203 1,314,314 1,540,446

Inst. &

Control

Total 3,551,783 3,551,783 4,717,523 2,510,067

Equipos 3,228,810 3,228,810 4,305,080 2,152,540

Instalación 322,973 322,973 412,443 357,527

Costos indirectos 12,565,013 12,565,013 16,586,477 8,735,557

Monto total 62,825,065 62,825,065 82,932,384 43,677,783

Precio Unit.(USD/Ton) 69,806 69,806 69,110 72,796



143

4.5.3.5. OPEX

Con base en los 2 escenarios, hay Casos de capacidad de operación total. Con base en

cada capacidad operacional se calcula el OPEX total para los cuatro casos.

En el Escenario 1, hay 2 casos que incluyen

1) 900 tons/día (Fase 1, 2015 ~ 2024)

2) Expansión 900 tons/día (Fase 2, 2025~2044)

En el Escenario 2, también hay 2 Casos que incluyen:

3) 1,200 tons/día (Fase 1, 2015 ~ 2024)

4) Expansión 600 tons/día (Fase 2, 2025~2044)

En el sistema de secado y solidificación, el equipo de secado consume altas tasas de

energía o energía termal. Por lo tanto si el Bio-gas se usa para este fin, una suma

considerable o la totalidad de la energía necesaria para el sacado se puede remplazar por

el valor Calorífico del Bio-gas. El Valor Calorífico para cada caso se evalua en las

siguientes Tablas.

Escenario 1 - Fase 1 (900 tons/día)

Tabla 42: Aplicación de Bio-Gas para Solidificación en Escenario 1 - Fase 1, 900 tons/día



Demanda de Energía Electricidad para

Secado 121,687 Mwh/Año 104,651 Gcal/Año



digestores.



144

Escenario 2 – Fase 1 (1,200 tons/día)

Tabla 43: Aplicación de Bio-Gas para Solidificación en Escenario 2 - Fase 1, 1,200 tons/día







digestores

Escenario 1 y 2 – Fase 2 (1,800 tons/día)

Tabla 44: Aplicación de Bio-Gas para Solidificación in Fase 2, 1,800 tons/día







digestores

Por consiguiente, en un sistema de secado y solidificación, es posible remplazar el

consumo de energía eléctrica del secado con el valor calorífico del Bio Gas en cualquiera

de los casos de los escenarios y se pueden reducir los costos de O&M considerablemente

para la alternativa de Secado y solidificación.

Para cada escenario y fase, se calculó el OPEX como se muestra en las siguientes tablas

incluido el uso conjunto de Bio-gas.



145

En la siguiente tabla se muestran los resultados de este escenario en la fase 1.

900 tons/día (Escenario 1, Fase 1, 2015 ~ 2024)

Tabla 45: OPEX para el sistema de secado y solidificación, Escenario 1, Fase 1, 900 ton/día

Concepto Precio Unit.

[USD] Cantidad Cálculo

O&M Costo

[USD/año]

Total 11,834,277

(8,209,179)*

Precio

fijo

Total 1,992,600

Mano de

obra

Total 559,544

Ingeniero

(Grado 1) 3129.6 1 3219.6×1×12 M 37,555

Ingeniero

(Grado 2) 2453.8 2 2453.8×2×12 M 58,892

Ingeniero

(Grado 3) 1484.3 6 1484.3×6×12 M 106,869

Técnico

(Grado 3) 1484.3 20 1484.3×20×12 M 356,228

Otros

Total 1,433,056

Bienestar 30 % de costo


Seguridad 30 % de costo


Entrenamiento 0.3 % de costo

Mano de Obra 1,679

Viajes de negocio 1.5 % de costo

Mano de Obra 8,393

Reuniones 0.6 % de costo

Mano de Obra 3,357

Telecomunicaciones 1500 12 18,000

Relaciones públicas Precio fijo 2% 39,852

Desplazamiento 200 29 69,600

Otros Precio fijo x 48% 956,448

Precio

variable

Total 9,841,677

(6,216,579)*

Mantenimiento de equipos ISC (EPC) x 4.0% 2,513,003

Electricidad 0.09

USD/Kwh 148173 KWH / día

4,440,745

(888.149)*

Combustible - 0

Agua 1.8 USD/㎥ 7,373

Químicos

Total 1,174,911

NaOH 9990 L / año 2,172

Solidificante 67.5 Ton/día 1,172,739

Transporte 655

COP/ton-km 424ton 1,502,812

Pruebas

Total 6,000

Análisis de lodo 250 12 3,000

Otros análisis 250 12 3,000

Otros Precio variable 2% 196,834

(124,332)

* ( ): El biogas obtenido del digestor sustituye la energía necesaria para el calentamiento de las instalaciones de secado



146

Ampliación de 900 tons/día (Escenario 1 - Fase 2, 2025~2044)

Tabla 46: OPEX para el sistema de secado y solidificación, Escenario 1, Fase 2, 900 ton/día



O&M

Costo

[USD/año]

Total 10,048,713

(6,423,615)

Precio

fijo

Total 1,740,518

Mano

de

obra

Total 486,366

Ingeniero

(Grado 1) 3129.6 0 - 0

Ingeniero

(Grado 2) 2453.8 2 2453.8×2×12 Mes 58,892

Ingeniero

(Grado 3) 1484.3 4 1484.3×4×12 Mes 71,246

Técnico (Grado 3) 1484.3 20 1484.3×20×12 Mes 356,228

Otros

Total 1,254,152

Bienestar Costo Mano de Obra x

30% 145,910

Seguridad Costo Mano de Obra x

30% 145,910

Entrenamiento Costo Mano de Obra x

0.3% 1,459

Viajes de negocio Costo Mano de Obra x

1.5% 7,295

Reuniones Costo Mano de Obra x

0.6% 2,918


Relaciones públicas Precio fijo x 2% 34,810

Desplazamiento 200 26 62,400


Precio

variable

Total 8,308,195

(4,683,097)


Electricidad 0.09 USD /

Kwh 148173 KWH / Día

4,440,745

(888,149)

Combustible - 0

Agua 1.8 USD / ㎥ 7,373

Químicos

Total 1,174,911

NaOH 9990 L / año 2,172



km 0ton -

Pruebas

Total 6,000


Otros análisis 250 12 3,000


(93,662)

* ( ): El biogas obtenido del digestor sustituye la energía eléctrica necesaria para el calentamiento de las instalaciones de

secado



147

1,200 tons/día (Escenario 2 - Fase 1, 2015 ~ 2024)

Tabla 47: OPEX del sistema de secado y solidificación, Escenario 2, Fase 1, 1,200 ton/día



O&M Costo

[USD/año]

Total 15,481,968

(10,648,504)

Precio

fijo

Total 2,431,160

Mano de

obra

Total 684,224

Ingeniero

(Grado 1) 3129.6 1 3219.6×1×12 M 37,555

Ingeniero

(Grado 2) 2453.8 2 2453.8×2×12 M 58,892

Ingeniero

(Grado 3) 1484.3 8 1484.3×8×12 M 142,491

Técnico (Grado 3) 1484.3 25 1484.3×25×12 M 445,286

Otros

Total 1,746,936

Bienestar Costo Mano de

Obra x 30% 205,267

Seguridad Costo Mano de

Obra x 30% 205,267

Entrenamiento Costo Mano de

Obra x 0.3% 2,053

Viajes de negocio Costo Mano de

Obra x 1.5% 10,263

Reuniones Costo Mano de

Obra x 0.6% 4,105



Transporte 200 36 86,400

Otros Precio fijo x 48% 1,166,957

Precio

variable

Total 13,050,807

(8,217,343)

Mantenimiento de equipos ISC (EPC) x

4.0% 3,317,295

Electricidad 0.09 USD/Kwh 197564 KWH /

Día

5,920,993

(1,184,199)

Combustible - 0

Agua 1.8 USD/㎥ 9,830

Químicos

Total 1,566,548

NaOH 9990 L / Año 2,896



km

555ton,

32.5 KM 1,967,125

Pruebas

Total 8,000


Análisis de material

solidificado 250 16 4,000

Otros Precio variable

2%

261,016

(164,347)

* ( ) : El biogas obtenido del digestor sustituye la energía eléctricanecesaria para el calentamiento de las instalaciones de

secado



148

Expansión de 600 tons/día (Escenario 2 - Fase 2, 2025~2044)

Tabla 48: OPEX del sistema de secado y solidificación, Escenario 2, Fase 2, 600 ton/día



O&M Costo

[USD/año]

Total 6,606,546

(4,189,814)

Precio

fijo

Total 992,467

Mano de

obra

Total 266,400

Ingeniero

(Grado 1) 133.3 0 177.4×1×333día 0

Ingeniero

(Grado 2) 133.3 2 150.8×1×333día 88,800

Ingeniero

(Grado 3) 66.7 2 127.0×6×333día 44,400

Técnico (Grado 3) 26.7 15 87.3×18×333día 133,200

Otros

Total 726,067

Bienestar Costo Mano de

Obra x 30% 79,920

Seguridad Costo Mano de

Obra x 30% 79,920

Entrenamiento Costo Mano de

Obra x 0.3% 799

Viajes de negocio Costo Mano de

Obra x 1.5% 3,996

Reuniones Costo Mano de

Obra x 0.6% 1,598



Transporte 200 19 45,600


Precio

variable

Total 5,614,078

(3,197,347)


Electricidad 0.09 USD /

Kwh 98782 KWH / Día

2,960,497

(592,099)

Combustible - 0

Agua 1.8 USD / ㎥ 4,915

Químicos

Total 783,274

NaOH 9990 L / año 1,448

Solidificante 67.5 Ton/día 781,826


km 0ton

Pruebas

Total 6,000


Análisis de material

solidificado 250 12 3,000


(63,947)

* ( ): El biogas obtenido del digestor sustituye la energía eléctrica necesaria para el calentamiento de las instalaciones

de secado



149

Para el caso 1, el costo total de O&M por 1 ton de lodo sería de 39.5 USD/ton en

el caso normal y 27.4 USD/ton en el caso en el que se aplica bio-gas.

Para el caso 2 el costo total de O&M por 1 ton de lodo será de 33.5 USD/ton en el

caso normal y 21.4 USD/ton en el caso donde aplica bio gas.

Para el caso 3 el costo total de O&M por 1 ton de lodo será de 38.7 USD/ton en

el caso normal y 26.6 USD/ton en el caso donde se aplica bio - gas.

Para el caso 4 el costo de O&M de una tonelada de lodo sería de 33.1 USD/ton

en un caso normal, y en el caso de utilizar el biogas el costo sería de 21.0

USD/ton.

4.5.3.6. Resumen de CAPEX & OPEX

En conclusión, los OPEX y CAPEX para la alternativa de secado y solidificación se

encuentran en la siguiente tabla.

Tabla 49: Resumen de CAPEX & OPEX para el sistema de secado y solidificación

Escenario Caso Período

[Año]

CAPEX OPEX

Total

[Mill. USD]

Unidad

CAPEX

[ USD/ton]

Total anual

[Mill.

USD/año]

Unidad

OPEX

[USD/ton]

Escenario 1

Caso 1

900 ton/día

2012 ~ 2014 62.8 69,806 - -

2015 ~ 2024 - - 11.8

(8.2)

39.5

(27.4)

Caso 2

900 ton/día

(Expansión)

2022 ~ 2024 62.8 69,806 - -

2025 ~ 2044 - - 10.0

(6.4)

33.5

(21.4)

Escenario 2

Caso 3

1,200

ton/día

2012 ~ 2014 82.9 69,110 - -

2015 ~ 2024 - - 15.5

(10.6)

38.7

(26.6)

Caso 4

600 ton/día

(Expansión)

2022 ~ 2024 43.7 72,796 - -

2025 ~ 2044 - - 6.6

(4.2)

33.1

(21.0)



150

4.6. Aplicación de Secado y Mono-Relleno

No se debe confundir la disposición de lodos en vertederos con el uso de biosólidos como

material de cobertura final. Esta práctica es una forma de aplicación a la tierra que

permite mejorar las condiciones de crecimiento de la vegetación.

El mono-relleno de biosólidos debe tener en cuenta la preparación del sitio, la

transferencia de los biosólidos al sitio, y el cubrimiento de los biosólidos con una capa de

material. Dependiendo de la concentración de los contaminantes en los biosólidos, la

preparación del sitio puede incluir instalar un revestimiento para impedir que los

contaminantes migren o se inflitren en el suelo del sitio. Los tres métodos más comunes

de mono-relleno son: los métodos de zanja, área y rampa.

4.6.1. Tipos de Mono-Relleno

4.6.1.1. Mono-Relleno de Zanja

El mono-relleno de zanja involucra excavar una zanja (ver Figura 74), colocar los

biosólidos en la zanja y luego rellenar la zanja para regresar el suelo a su contorno

original. Las zanjas de mono-relleno pueden ser angostas o anchas dependiendo de las

concentraciones de sólidos de los biosólidos a ser llenados. Las zanjas angostas,

(típicamente de menos de 3 m [aproximadamente 10 ft] de ancho) se usan generalmente

para la disposición de biosólidos con bajo contenido de sólidos. Las zanjas anchas

(típicamente mayores a 3 m [aproximadamente 10 ft] de ancho) se utilizan para

disposición de biosólidos con un contenido de sólidos de 40 por ciento o más. Las zanjas

grandes (3~5m de ancho) permiten el acceso de camiones a las acequias para descargar

el lodo. Ellas requieren concentraciones de sólidos mayores al 40% para soportar el

tráfico de vehículosi).

i )

―Cobertura final de celulas de lodo com solo – Um ensaio realizado – Ⅲ Simposio sobre barragens de

rejeitos e disposicao de residuos‖ – REGEO’95, Ouro Preto, MG, Nogueira, R., Santos, H.F. 1995



151

Figura 74: Excavación de la Zanja de Mono-Rellenoi)

Las zanjas angostas pueden acomodar entre 450~2,100 toneladas de bloques de lodo

(Base Seca) por hectárea, incluyendo áreas entre zanjas. Po otro lado, Las zanjas

anchas, pueden ser rellenadas con lodo entre 1,200 ~ 5,500 toneladas por hectárea.ii)

El método de zanjas suministra el uso eficiente del espacio de terreno disponible. Sin

embargo, este método no se usa generalmente en sitios que requieren un revestimiento

debido al daño potencial del revestimiento durante la excavación de la zanja.

4.6.1.2. Mono-Relleno de Área

En el método de área, el lodo se coloca en una depresión natural o excavada, o se

mezcla con suelo y se coloca sobra la capa existente de suelo. Los lodos a ser rellenados

de esta manera son generalmente estabilizados antes del relleno debido a que en estos

sitios no siempre se aplica cubierta diaria. El método de área es particularmente

i ) ―Use of Rellenoing para Bio Solid Management in Biosolid Technology Fact Sheet‖, USEPA, 2000

ii

) ―Sludge Treatment and Disposal‖ in Ⅱ Seminario de Transferencia de Tecnologia, ABES, Rio de Janeiro,

Malina, J.F., 1993



152

apropiado en áreas donde el lecho de roca o agua subterránea son poco profundos, y la

excavación (como se requiere en el método de zanja) es difícil. Sin embargo, este método

requiere cantidades sustanciales de suelo para el relleno y produce cambios en la

topografía local.

4.6.1.3. Mono-Relleno de Rampa

El metodo de Rampa es una variación del método de área. En este acercamiento el

biosolido es esparcido y compactado en pendiente. Este método tiene la venataja de

obtener los materiales de cobertura directamente desde la excavación en la Rampa y de

tener una pendiente natural que facilita el drenaje. Los metodos de rampa se pueden usar

para la disposición de lodos con alto contenido de sólidos (> 50%), de tal forma que no se

genere un problema de estabilidad por pendiente.

4.6.2. Consideraciones de Diseño para el Mono-Relleno

4.6.2.1. Desarrollo del Sitio

Una vez se ha determinado el sitio del relleno, puede comenzarse el desarrollo inicial del

sitio. Durante el desarrollo inicial se deben proveer los servicios públicos tales como agua,

alcantarillado y electricidad para las operaciones diarias. Adicionalmente se debe proveer

un garaje para equipos, edificio de oficinas, y se puede necesitar la construcción de

estaciones de bombeo de lixiviados.

El diseño del relleno también debe tener en cuenta criterios específicos del sitio para

cumplir con los requerimientos ambientales. Estos requerimientos incluyen la mitigación

del impacto ambiental de escorrentía, infiltración de agua a través del relleno y en el suelo

subyacente y la generación de gas y olores.



153

4.6.2.2. Mitigación de la Escorrentía

La escorrentía del agua de superficie de un relleno activo se puede recoger y disponer. El

sistema de recolección de la escorrentía debe ser diseñado para que contenga una

tormenta de 25 años, 24 horas mediante el Estándar US NPDES.i)

4.6.2.3. Infiltración (Colección de Lixiviados)

A medida que el agua se filtra a través de un relleno, puede contaminarse, ya que se

disuelven diversos componentes solubles de los lodos. El lixiviado resultante debe ser

contenido y tratado para eliminar la posible contaminación de las aguas subterráneas y / o

problemas de salud pública. Los métodos de control de lixiviados incluyen la aplicación de

un drenaje adecuado, la instalación de una membrana protectora, y permitir al lixiviado

atenuarse naturalmente o recogerlos y tratarlos. Un sistema de recolección de lixiviados

puede consistir en una capa de drenaje (generalmente arena o geo-malla), la tubería de

recolección de lixiviados, un pozo o una serie de sumideros y pozos de inspección.

4.6.2.4. Generación de Gas

La descomposición anaeróbica de los lodos en un monorelleno contribuye a la generación

de Gas "natural" compuesto principalmente de metano (45 a 55 por ciento) y dióxido de

carbono. El metano es explosivo en la atmósfera en concentraciones de 5 a 15 por ciento.

Cualquiera de los sistemas de gas pasivos o activos de recogida puede ser eficaz en la

prevención de la acumulación y la posible migración de gas monorelleno.

Los sistemas pasivos de recolección de gas en la Figura 75 utilizan variaciones existentes

en la presión de monorelleno y las concentraciones de gases para ventilar el gas de

monorelleno a la atmósfera o a un sistema de control. Los sistemas pasivos de

recolección se pueden instalar durante el funcionamiento activo de un monorelleno o

i

) ―Manual of Practice No. 8, Design of Municipal Wastewater Treatment Plants - 4th Ed. WEF Water

Environment Federation‖, WEF, 1998



154

después de su clausura. Los sistemas pasivos utilizan pozos de captación, también

conocidos como los pozos de extracción, para recoger el gas del monorelleno. Los pozos

de recolección son generalmente hechos de plásticos especiales y se instalan

verticalmente en todo el monorelleno a profundidades que oscilan entre el 50% y el 90%

del espesor de los residuos. Si las aguas subterráneas se encuentran dentro de los

desechos, los pozos deben terminar al nivel de las aguas subterráneas. Los pozos

verticales se instalan normalmente después de la clausura del monorelleno, o de una

porción del mismo. Un sistema de recolección pasivo también puede incluir pozos

horizontales situados por debajo de la superficie de la tierra para servir como conductos

de gas para el movimiento de gas dentro del monorelleno. Los pozos horizontales pueden

ser apropiados en monorellenos que necesitan recuperar el gas lo antes posible (por

ejemplo, monorellenos con problemas de migración de gas del subsuelo), en

monorellenos profundos o en monorellenos activos. Algunas veces, los pozos de

recolección se ventilan directamente a la atmósfera. A menudo, los pozos de recolección

conducen el gas a los sistemas de tratamiento o de control (por ejemplo, quemador).

La eficiencia de un sistema de recolección pasivo en parte depende de cómo el gas está

contenido en el monorelleno. La contención de gas puede ser controlada y modificada por

el diseño del sistema de recolección de monorelleno. El gas puede ser contenido

mediante el uso de capas en la parte superior, lados y parte inferior del monorelleno. Una

capa impermeable (por ejemplo, arcilla o membranas geosintéticas) atrapa el gas de

monorelleno y se puede utilizar para crear vías ideales de migración de gas. Por ejemplo,

la instalación de una barrera impermeable en la parte superior de un monorelleno limitará

la emisión descontrolada de gas a la atmósfera, obligando que el gas se ventile a través

de los pozos de captación en lugar de la cubierta.

La eficiencia de un sistema de recolección pasivo también depende de las condiciones

ambientales, que pueden o no pueden ser controladas por el diseño del sistema. Cuando

la presión en el monorelleno no es suficiente para empujar el gas al dispositivo de

descarga o de control, los sistemas pasivos no son eficaces para quitar el gas de

monorelleno. La alta presión barométrica, a resulta en entrada del aire exterior al



155

monorelleno través de las chimeneas que no enrutan el gas hacia los dispositivos de

control. Por estas razones, los sistemas pasivos de recolección no se considera un uso

suficientemente confiable para las zonas con alto riesgo de migración de gas,

especialmente donde el metano puede llegar a niveles explosivos en los edificios y

espacios confinados.


Los sistemas de recolección activo de gas Figura 76 se consideran el medio más eficaz

de recolección de gas monorelleno (EPA 1991)). Los sistemas de recolección activo de

gas incluyen pozos verticales y horizontales de recolección similar a los sistemas de

recolección pasiva. A diferencia de los pozos de recolección de gas en un sistema pasivo,

los pozos en el sistema de activos deben tener válvulas para regular el flujo de gas y para

servir como puesto de muestreo. El muestreo le permite al operador del sistema medir la

generación de gas, la composición, y la presión.

Los sistemas de recolección activo de gas incluyen aspiradores o bombas para mover el

gas fuera del monorelleno y la tubería que conecta los pozos a los aspiradores. Los



156

aspiradores o bombas halan el gas del monorelleno mediante la creación de baja presión

en los pozos de recolección de gas. La baja presión en los pozos crea una vía de

migración preferida para el gas de monorelleno. El tamaño, tipo y número de vacíos

necesarios en un sistema activo para sacar el gas del monorelleno dependerá de la

cantidad de gas que se produce. Con información sobre la generación de gas aproximada

del monorelleno, la composición, y la presión, un operador de monorelleno pueden

evaluar los cambios de producción y distribución de gas y modificar el sistema de

bombeo, recolección y válvulas para ejecutar más eficientemente un sistema de

recolección de gases activos. El diseño del sistema debe tener en cuenta el las

necesidades futuras de gestión de gas, relacionados con la expansión del monorelleno.

La siguiente figura presenta los componentes de un sistema eficaz de recolección activo

de gas.




157

4.6.2.5. Recubrimiento del Mono-Relleno

Otra consideración crítica de diseño es el recubrimiento de la instalación. Se utilizan

típicamente tres clases de materiales para los sistemas de recubrimiento de relleno. Ellos

incluyen suelo de baja permeabilidad (arcilla), revestimiento de arcilla geosintética (GCL),

y recubrimiento de geomembrana. El componente superior del revestimiento debe

consistir de un revestimiento de membrana flexible de un mínimo de 30-mil, mientras el

componente de la parte inferior debe consistir de al menos una capa de 60 cm (2 ft) de

espesor de suelo compactado con una conductividad hidráulica de 1x10-7 cm/s (2x10-7

ft/min). El componente de membrana flexible se debe instalar en contacto directo y

uniforme con el suelo compactado. Tanto los revestimientos naturales como los sintéticos

tienen ventajas y desventajas. Mientras los revestimientos sintéticos son virtualmente

impermeables a los líquidos, ellos no tienen las características auto curativas de los

revestimientos naturales. Los revestimientos naturales tienen permeabilidad ligeramente

más alta que los revestimientos sintéticos, pero son menos susceptibles a posibles

cambios de la sub-base.

4.6.2.6. Cubierta Periódica

Los materiales de cubierta se usan en los rellenos para manejar vectores, controlar

olores, incrementar la compactación disminuir asentamientos, y minimizar la erosión del

viento. Si el sitio del relleno no tiene suficiente suelo disponible, el material de cubierta se

debe obtener fuera del sitio y se debe transportar a la instalación. Al final de cada día de

trabajo, 15 cm (6 in) de cubierta se extiende sobre el desecho compactado. Una cubierta

intermedia de 30 cm (1 ft) se espesor se aplica cuando el material de cubierta estará

expuesto durante más de un mes pero menos que seis meses. Si el material de cubierta

va a estar expuesto durante más de seis meses se requiere una cubierta final con un

espesor mínimo de 60 cm (2 ft).

4.6.2.7. Cierre de la Celda

Los rellenos se desarrollan típicamente en fases para minimizar el área expuesta a lluvias

y la tasa de producción de lixiviados. Basados en la topografía del sitio y la cantidad



158

calculada de lodo a ser rellenado un área con una esperanza de vida de dos a cinco años

se desarrolla para cada fase. A medida que una celda activa se acerca a su capacidad se

construye una nueva celda.

4.6.2.8. Monitoreo del Sitio

La mayor parte de los países requieren el monitoreo del agua subterránea en los sitios de

relleno. USEPA (Environmental Protection Agency) también ha establecido

requerimientos de monitoreo para el gas metano debido al peligro explosivo. Se requiere

el monitoreo durante la vida activa del relleno y durante tres años después del cierre del

relleno.

4.6.3. Diseño Conceptual para el Mono-Relleno

4.6.3.1. Planeación de Mono-Relleno para el Sitio de Canoas i)

En la consultoría de ―Pre-Dimensionamiento de la PTAR Canoas‖, se planeó el Mono-

Relleno como la opción para la disposición final del lodo. En esta alternativa, el plan

conceptual del mono-relleno sigue los resultados previos de esta consultoría.

Desde el punto de vista de niveles, el planteamiento realizado consistió en llenar el área

que tenía los niveles más bajos (debajo de los niveles de inundación del río) llegando

hasta el nivel general del terreno de la PTAR (niveles 2.545 a 2.546 metros), así que en la

situación final no se observaría diferencia alguna en la altitud de toda el área. Se plantea

que las áreas disponibles que están por encima de este nivel también podrían rellenadas

con mayores espesores, controlando y asegurando la estabilidad geotécnica a largo

plazo.

En el anexo en la Figura 77: Sección típica del río Bogotá y de la PTAR Canoas, se

muestra una sección en lo que podría ser el área de almacenamiento del lodo, en la cual

i ) ―Predimensionamiento Planta De Tratamiento De Aguas Residuales CANOAS‖, HMV, 2006



159

que se observa que puede tenerse una profundidad de llenado de aproximadamente

6.19m para curvas de nivel por debajo de los 2.545 m.

Se estableció que la disposición de lodo debe ser realizada mediante un proceso continuo

de remoción de la parte superior del suelo, colocación del lodo, compactación con

bulldozer y cubrimiento con la misma capa del suelo superior extraída. Este proceso

llevado a cabo en una línea de cerca de 15 m de ancho aseguraría que ningún material

permanezca más de medio día sin ser cubierto, lo cual asegurará reducir la atracción de

vectores y la emisión de olores. Se debe tener en cuenta que los lodos a disponer ya han

pasado por una estabilización biológica mediante una digestión anaerobia.

Se determinó en el estudio de predimensionamiento que el mono-relleno debería

comenzar en el respaldo del dique y el proceso de llenado podría realizarse en carriles de

forma paralela a los jarillones siguiendo la secuencia que se muestra en la Tabla 52 y en

la Figura 78: Área posible para monorrelleno con lodo en la PTAR Canoas, presentada en

el anexo. Las áreas marcadas como Area 8 y Area 7 en la Figura 78 del anexo son

consideradas como áreas de expansión de la PTAR, por lo que en principio no podrían

ser consideradas como adecuadas para la disposición de lodos pero se podrían usar para

suministrar material limpio de excavación



160

Tabla 50: Orden del relleno de cada área i)

Área Orden del Relleno

1 1 3 6 10 15 …………

2 2 5 9 14 20 …………

3 4 8 13 19 …………

4 7 12 18 …………

5 11 17 …………

6 16 …………

7 …………

8

9

10

15 28

10 14 19

6 9 13 18

3 5 8 12 17

1 2 4 7 11 16

4.6.3.2. Opciones de Secado de Lodos

Para la seguridad de la ejecución del Mono-Relleno es importante reducir los contenidos

de agua de lodos bajo el 60%. Existen dos opciones para el secado del lodo. Una es el

secado de campo y la otra es el equipo de secado. Para el equipo de secado podría ser

posible el uso del mismo secador utilizado en el sistema de secado y solidificación.

Tabla 51: Campo de Secado Requerido para el Mono-Relleno en la Fase 1

Fase 1 Volumen diario

de lodo Duración

Volumen total de

lodo Profundidad

Área

Requerida

Escenario 1 898 ㎥/día 28 días 25144 ㎥/28días 0.5 m 50,288㎡

Escenario 2 1192 ㎥/día 28 días 33376 ㎥/28días 0.5 m 66,752㎡

i ) ―Predimensionamiento Planta De Tratamiento De Aguas Residuales CANOAS‖, HMV, 2006

JARILLÓN



161

Tabla 52: Campo de Secado Requerido para el Mono-Relleno en la Fase 2

Fase 2 Volumen

diario de lodo Duración

Volumen total de

lodo Profundidad

Área

Requerida

Escenario

1&2 1743 ㎥/día 28 días 48,804 ㎥/28días 0.5 m 97,608㎡

Por lo tanto para el secado de lodo se deberían requerir aproximadamente 50,000

~100,000 ㎡.

Cálculo de Capacidad

Area1 = 430,000 ㎡ x 6.19m = 2, 661,000 ㎥

Area2 = 142,100 ㎡ x 6.19m = 879.599 ㎥

Area3 = 92,600 ㎡ x 3.19m = 295.394 ㎥

Area4 = 386,980 ㎡ x 6.19m = 2,395,406 ㎥

Area5 = 214,540 ㎡ x 3.19m = 684.383 ㎥

En el caso de aplicar el método de secado de campo, el área 3 del predio Canoas podría

destinarse para esta actividad, por lo cual el volumen disponible de monorrelleno (sin

incluir el área 3) sería igual a 6,621,000 ㎥. Por otro lado, si se utiliza un equipo de

secado para disminuir la humedad del material, en vez del método de secado de campo,

el volumen total posible de Mono-Relleno sería igual a la suma del volumen disponible en

todas las áreas, es decir 6,916,482 ㎥.



162

4.6.3.3. Métodos de secado y evaluación de su ciclo de vida

Campo de secado

En la opción de Secado de Campo los posibles objetivos de contenido de agua se

asumen como 60% en 28 días.

Tabla 53: Cálculo del Ciclo de Vida para la Opción de Campo de Secado de Mono-Relleno

Fase Escenario

Volumen

Posible en

Mono-

Relleno

[㎥]

Volumen de Lodo Rellenado

Ciclo

Vida

Mono-

Relleno

Volumen

Lodo

[㎥/día]

Volumen

Lodo

Secado

[㎥/día]

Volumen

Cubierta

Diaria de

Suelo

[㎥/día]

Volumen

Total

[㎥/día]

Fase

I

Escenario 1 6,621,088 898 789 316 1,104 10

años

Escenario 2 6,621,088 1,192 1,070 432 1,510 10

años

Fase

II

Escenario 1 2,589,298 1,743 1,342 537 1,879 3.8 años

Escenario 2 1,107,398 1,743 1,342 537 1,879 1.6 años

* El ciclo de vida para la fase I en el escenario 1 y 2 permite cubrir los 10 años de duración de esta fase. Tomado como

base el volumen remanente se determina la vida útil para la fase 2 en los escenarios 1 y 2.

Con base en la profundidad de 0,5 m de lodo, se calcula el área requerida. La cobertura

diaria del suelo se asume con una profundidad de cubierta de 0.2m. Con base

en este consumo el volumen necesario para cubrir el suelo es calculado.

Basado en este cálculo, el monorrelleno permite disponer el 100% del material generado

en la Fase 1 escenarios 1 y 2. El ciclo de vida para este Mono-Relleno podría ser de 11.6

~ 13.8 años. Por lo tanto, si se quiere optimizar esta vida útil, es mucho mejor considerar

la reducción de los contenidos de agua.



163

Secado con Equipos

Con el objetivo de optimizar la vida útil del predio, se evaluará la opción de disminuir la

humedad del material mediante un secado con equipo hasta el 40%.

Tabla 54: Cálculo del Ciclo de Vida para opción de Secado de Campo de Mono-Relleno

Fase Escenario

Posible

Volumen

en Mono-

Relleno

[㎥]

Volumen Lodo Rellenado

Expectativ

a Ciclo de

vida Mono-

Relleno

Volumen

de Lodo

[㎥/Día]

Volumen

de Lodo

Seco[㎥/Dí

a]

Volumen

diario de

cubierta de

suelo

[㎥/Día]

Volumen

Total

[㎥/Día]

Fase

I

Escenario 1 6,916,482 898 526 210 736 10

Años

Escenario 2 6,916,482 1,192 719 288 1,007 10

Años

Fase

II

Escenario 1 4,228,622 1,743 895 358 1,256 9.2

Años

Escenario 2 3,240,688 1,743 895 358 1,256 7.1

Años

* El ciclo de vida para la fase I en el escenario 1 y 2 permite cubrir los 10 años de duración de esta fase. Tomado como

base el volumen remanente se determina la vida útil para la fase 2 en los escenarios 1 y 2.

Basado en este cálculo, el ciclo de vida para este Mono-Relleno se podría extender a 17.1

~ 19.2 Años. Por lo tanto, si lo que se busca es mantener esta opción por más tiempo, es

mucho mejor reducir los contenidos de agua a 40%.

4.6.3.4. Plan Final de Mono-Relleno

El Mono-Relleno podría ser utilizado desde 11.6 Años hasta 19.2 Años. Por lo tanto, para

cubrir todo el volumen de lodo, en cualquier tipo de secado de lodos, por 30 Años desde

2015 ~ 2044 se debería extender la altura máxima desde 2,545m a 2,548m.



164

4.6.4. Cálculo CAPEX & OPEX

Existen 2 bases de cálculo para las opciones de secado. Con el campo de secado y el

equipo de secado, ambas opciones se calculan para CAPEX y OPEX.

4.6.4.1. Opción campo de Secado

En la opción de campo de secado hay dos Escenarios los cuales son iguales a los

presentados para las otras alternativas técnicas.

Diseño Conceptual del Escenario 1

Este Escenario tiene 3 Fases

Fase 1 (2012~2014): Construcción del sitio de Mono-Relleno en Canoas

Fase 2 (2015~2024): Operación de 900 tons/Día de lodo Mono-Relleno

Fase 3 (2025~2044): Operación de 1,800 tons/Día lodo Mono-Relleno

Basado en este escenario se calculan, CAPEX y OPEX.

Diseño Conceptual del Escenario 2


Fase 1 (2012~2014): Construcción del sitio de Mono-Relleno en Canoas

Fase 2 (2015~2024): Operación de instalación de 1,200 tons/Día


Basado en este escenario se calculan el CAPEX y OPEX. Teniendo en cuenta que en las

otras alternativas se ha considerado la utilización de la energía aportada por el bio-gas en

el cálculo OPEX, en la opción de campo de secado de Mono-Relleno, también se evalúa

el bio gas para generar electricidad y suministrarla a la planta de tratamiento de aguas.

Por lo tanto, el ahorro del costo de energía eléctrica también se incluye en este cálculo.



165

CAPEX de la Opción de Secado de Campo

Tabla 55: CAPEX para secado de Campo de Mono-Relleno


Fase Fase Ⅰ

(2015): 900t/d)

Fase Ⅱ (2025):

900t/d

Expansión

Fase Ⅰ

(2015)

: 1,200t/d

Fase Ⅱ (2025)

: 600 t/d

Expansión

Capacidad Total 900 1800 1200 1800

CAS

Sub total 11,982,214 11,982,214

Campo de Secado y

construcción del Mono-

Relleno

7,230,647 7,230,647

Construcción ruta y

acceso 2,892,259 2,892,259

Construcción Edificio 1,859,309 1,859,309

Equipo 12,600,000 12,600,000 16,800,000 8,400,000

Servicios 2,436,000 2,436,000 3,248,000 1,624,000

Otros 413,180 413,180 550,906 275,453

Total Costos Directos 27,431,394 15,449,180 32,581,121 10,299,453

Costos Indirectos 6,857,849 3,862,295 8,145,280 2,574,863

Suma Total 34,289,243 19,311,475 40,726,401 12,874,317

Precio Unit.

(USD/Ton) 38,099 21,457 33,939 21,457


residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.

166

OPEX de la Opción de Secado en Campo

* Escenario 1 – Fase 1, 900tons/día

Tabla 56: OPEX para Mono-Relleno de Secado de campo, Escenario 1, Fase 1, 900 ton/Día

Ítem Precio Unit. Cantidad Cálculo O&M Costo

por año

Total 2,452,355

(966,541)

Precio

Fijo Mano de Obra 15% 269,730

Precio

Variable

Total 2,182,625

(1,236,271)

Mantenimiento Equipo 25% 449,550

Combustibles 25% 449,550

Materiales 15% 269,730

Monitoreo 5% 89,910

Transporte 387 COP/ton-km 424ton, 32.5

KM 887,921

Electricidad

(Utilización Bio-Gas) 0.09 USD / KWh 38 GWh/año (3,418,897)

Otros Precio

Variable 2% 35,964

* Nota. El número en ( ) es el costo de energía que se reduciría en la planta de tratamiento por utilización

del biogas



167

En este caso, el costo Unitario por 1 ton de lodo de Mono-Relleno sería 8.2 USD/ton.

Cuando se considera que el Bio Gas ahorra la electricidad de PTAR Canoas, el costo

Unit. de O&M sería igual a -3.2 USD/ton.

* Escenario 1 – Fase 2, 900tons/día de adición a Mono-Relleno

Tabla 57: OPEX para Secado Campo Mono-Relleno, Escenario 1, Fase 2, 900 ton/Día


por año

Total 1,564,434

(1,819,004)

Precio

Fijo Mano de obra 15% 269,730

Precio

Variable

Total 1,294,704

(2,088,734)

Mantenimiento Equipos 25% 449,550


Materiales 15% 269,730

Monitoreo 5% 89,910

Transporte 387 COP/ton-km 0 ton -

Electricidad

(Utilización Bio-Gas) 0.09 USD / KWh 37.6 GWh/año (3,383,483)

Otros Precio

Variable 2% 35,964


del biogas

En este caso el costo Unitario por 1 ton de lodo Mono-Relleno sería de 5.2 USD/ton.

Cuando se considera el Bio Gas como ahorro de electricidad de la PTAR Canoas , el

costo O&M podría ser -6.1 USD/ton.



168

* Escenario 2 – Fase 1, 1,200tons/día

Tabla 58: OPEX para secado de campo Mono-Relleno, Escenario 2, Fase 1, 1,200 ton/Día


por año

Total 2,973,833

(2,381,265)

Precio


Precio

Variable

Total 2,614,193

(2,740905)



Material 15% 359,640

Monitoreo 5% 119,800

Transporte 387 COP/ton-km 424ton, 32.5

KM 887,921

Electricidad

(Utilización de Bio-Gas) 0.09 USD / KWh 59.5 GWh/año (5,355,099)

Otros Precio

Variable 2% 47,952


del biogas

En este caso el costo Unitario por 1 Ton de lodo Mono-Relleno podría ser 7.4 USD/ton.

Cuando se considera el Bio Gas como ahorro de electricidad de la PTAR Canoas, el costo

Unit. O&M podría ser -6.0 USD/ton.



169

* Escenario 2 – Fase 2, 600tons/Día de adición al Mono-Relleno

Tabla 59: OPEX para Secado de Campo de Mono-Relleno, Escenario 2, Fase 2, 600 ton/Día


por año

Total 1,042,956

(404,280)

Precio


Precio

Variable

Total 863,136

(584,100)




Monitoreo 5% 59,940

Transporte 387 COP/ton-km 0 ton

Electricidad

(Utilización de Bio-Gas) 0.09 USD / KWh 16.1 GWh/año (1,447,236)

Otros Precio

Variable 2% 23,976


del biogas

En este caso el costo Unitario por 1 Ton de lodo Mono-Relleno podría ser 7.4 USD/ton.

Cuando se considera el Bio Gas como ahorro de electricidad de Canoas STP, el costo

Unit. O&M podría ser -2.0 USD/ton.



170

4.6.4.2. Opción de Secado con Equipo

En la Opción de Secado con Equipo existen 2 escenarios idénticos a los presentados en

las otras alternativas técnicas.

Diseño Conceptual de Escenario 1


Fase 1 (2012~2014): Construcción de Equipo de Secado 900tons/Día y sitio de Mono-

Relleno en Canoas

Fase 2 (2015~2024): Operación de instalación de Equipo de Secado de Lodo 900

tons/Día y Mono-Relleno Construcción de Equipo de Secado Adicional 900tons/Día

Fase 3 (2025~2044): Operación de instalación de secado de lodo de 1,800 tons/Día y

Mono-Relleno

Basado en este Escenario se calculan, CAPEX y OPEX.

Diseño Conceptual de Escenario 2


Fase 1 (2012~2014): Construcción equipo de secado 1,200 tons/Día y sitio de Mono-

Relleno en Canoas

Fase 2 (2015~2024): Operación de instalación de 1,200 tons/Día: Construcción de equipo

adicional de secado 600 tons/Día




171

Basados en estos escenarios se calculan el CAPEX y OPEX. Para el cálculo del OPEX, el

costo de la energía térmica para el secado podría ser sustituido con energía de bio-gas.

Por lo tanto, en la opción de secado con equipo y Mono-Relleno, también se evaluó el

suministro de energía de biogás para la etapa de secado, incluyendoel ahorro de energía

eléctrica en este cálculo.

CAPEX para la Opción de Secado de Campo

Tabla 60: CAPEX para secado con equipo de Mono-Relleno


Fase Fase Ⅰ (2015)

: 900t/d

Fase Ⅱ (2025)

: 900t/d

Fase Ⅰ (2015)

: 1,200t/d

Fase Ⅱ (2025)

: 600 t/d

Capacidad Total (Ton/Día) 900 1800 1200 1800

C

A

S

Sub total 11,982,214 11,982,214

Construcción Mono-Relleno 7,230,647 7,230,647

Construcción Ruta y Acceso 2,892,259 2,892,259

Construcción Edificio 1,859,309 1,859,309

Equipo Pesado 12,600,000 12,600,000 16,800,000 8,400,000

Secado Equipo 19,792,212 19,792,212 26,389,616 13,194,808

Instalación 1,591,199 1,591,199 2,031,994 1,127,319

Servicios 2,436,000 2,436,000 5,600,000 2,800,000

Otros 413,180 413,180 909,723 504,700

Total Costo Directo 48,814,805 36,832,591 63,713,547 26,026,828

Costo Indirecto 12,203,701 9,208,148 15,928,387 6,506,707

Suma Total 61,018,507 46,040,739 79,641,934 32,533,534

Precio Unit. (USD/Ton) 67,798 51,156 66,368 54,223



172

OPEX para la Opción de equipo de secado

* Escenario 1 – Fase 1, 900tons/día

Tabla 61: OPEX para secado con equipo Mono-Relleno, Escenario 1, Fase 1, 900 ton/Día


por año

Total 8,744,826

(4,304,082)

Precio

Fijo Mano de obra 15% 1,266,120

Precio

Variable

Total 7,478,706

(3,037,962)

Mantenimiento Equipos 25% 1,304,886



Monitoreo 5% 89,910

Transporte 387 COP/ton-km 424ton, 32.5 KM 887,921

Electricidad 0.09 USD/KWh 148173

KWh/Día

4,440,745

(0)

Otros Precio

Variable 2% 35,964

* ( ): El biogas obtenido del digestor sustituye la energía eléctrica necesaria para el calentamiento de las

instalaciones de secado.

En este caso, el costo Unitario por 1 ton de lodo Mono-Relleno sería de 29.2 USD/ton.

Cuando se considera que el bio gas ahorra la electricidad del equipo de secado, el costo

Unitario de O&M sería igual a 4.4 USD/ton.



173

* Escenario 1 – Fase 2, 900tons/día adición al Mono-Relleno

Tabla 62: OPEX para equipo de secado de Mono-Relleno, Escenario 1, Fase 2, 900 ton/Día


por año

Total 7,730,774

(3,290,029)

Precio


Precio

Variable

Total 6,590,785

(2,150,040)




Monitoreo 5% 89,910

Transporte 387 COP/ton-km 0 ton -

Electricidad 0.09 USD/KWh 148173 KWh/Día 4,440,745

(0)

Otros Precio

Variable 2% 35,964



En este caso, el costo Unitario por 1 ton de lodo Mono-Relleno sería igual a 25.8

USD/ton. Cuando se considera que el Bio Gas ahorra la electricidad del equipo de

secado, el costo Unitario de O&M se reduce a 11.0 USD/ton.



174

* Escenario 2 – Fase 1, 1,200tons/Día



por año

Total 11,247,271

(5,326,278)

Precio


Precio

Variable

Total 9,672,051

(3,751,058)




Monitoreo 5% 119,800


km 424ton, 32.5 KM 887,921

Electricidad 0.09 USD/KWh 197564

KWh/Día

5,920,993

(0)

Otros Precio

Variable 2% 47,952



En este caso, el costo Unitario por 1 ton de lodo Mono-Relleno sería igual a 28.1

USD/ton. Cuando se considera que el Bio Gas ahorra la electricidad del equipo de

secado, el costo Unitario de. O&M disminuiría a 13.3 USD/ton.



175

* Escenario 2 – Fase 2, 600tons/Día adición al Mono-Relleno



por año

Total 5,072,571

(2,112,075)

Precio


Precio

Variable

Total 4,396,518

(1,436,021)




Monitoreo 5% 59,940

Transporte 387 COP/ton-km 0 ton

Electricidad 0.09 USD/KWh 98,782 KWh/Día 2,960,497

(0)

Otros Precio

Variable 2% 23,976



En este caso, el costo Unitario por 1 ton de lodo Mono-Relleno podría ser 25.4 USD/ton.

Cuando se considera que el Bio Gas ahorra la electricidad del equipo de secado, el costo

Unitario de O&M disminuiría a 10.6 USD/ton.



176

CAPEX & OPEX Resumen

En conclusión, el CAPEX & OPEX para las alternativas de secado y para Mono-Relleno

se presenta en la siguiente Tabla.

En conclusión el CAPEX y OPEX para las alternativas de secado y Mono-Relleno es

como lo muestra la siguiente Tabla. En el Escenario 1, Fase I el OPEX sería de 2.5 Mill.

USD/Año con secado en campo y sería de 8.7 Mill. USD/Año utilizado el secado con

equipo. En la Fase II, el OPEX sería de 1.6 Mill. USD/Año con secado en campo y sería

de 7.7 Mill. USD/Año utilizado el secado con equipo.

En el Escenario 2, Fase I el OPEX sería de 3.0 Mill. USD/Año con secado en campo y

sería de 11.2 Mill. USD/Año utilizado el secado con equipo. En la Fase II, el OPEX sería

de 1.0 Mill. USD/Año con secado en campo y sería de 5.1 Mill. USD/Año utilizado el

secado con equipo. Tanto para el Escenario 1 como para el Escenario 2, si el biogás

substituye la energía eléctrica para el funcionamiento de las plantas de secado,

aproximadamente el 50% del OPEX podría reducirse.



177

Tabla 65: CAPEX & OPEX Resumen para Mono-Relleno


[año]

CAPEX OPEX

Total

[Mill.

USD]

Unit. CAPEX

[ USD/ton]

Total anual

[Mill.

USD/año]

Unit.

[USD/ton]

Escenario 1

Fase I

900 ton/Día

Secado

Campo 34.3 38,099

2.5

(-1.0)

8.2

(-3.2)

Secado

Equipo 61.0 67,798

8.7

(4.3)

29.2

(14.4)

Fase II

900 ton/Día

(Expansión)

Secado

Campo 19.3 21,457

1.6

(-1.8)

5.2

(-6.1)

Secado

Equipo 46.0 51,156

7.7

(3.3)

25.8

(11.0)

Escenario 2

Caso 3

1,200 ton/Día

Secado

Campo 40.7 33,939

3.0

(-2.4)

7.4

(-6,0)

Secado

Equipo 79.6 66,368

11.2

(5.3)

28.1

(13.3)

Caso 4

600 ton/Día

(Expansión)

Secado

Campo 12.9 21,457

1.0

(-0.4)

5.2

(-2.0)

Secado

Equipo 32.5 54,223

5.1

(2.1)

25.4

(10.6)





178

4.7. Marco Jurídico y de política relacionado con las futuras alternativas de

manejo y disposición de los lodos del saneamiento del Río Bogotá

Como alternativa actual para el manejo de los lodos, la licencia ambiental que ampara el

proyecto de saneamiento del Río Bogotá contempla actualmente su disposición a través

de la escombrera El Corzo, ubicada en jurisdicción de la CAR y cuyo uso para estos fines

fue autorizada por esa corporación a través de la Resolución 3292 de 2006. A través del

artículo segundo se consagra que ―se deberá tener en cuenta que el área a recuperar

corresponde a 40.2 hectáreas, se espera que el restablecimiento de la cobertura vegetal

se logre en tiempo de 29 meses‖. Ello evidencia que los volúmenes a disponer están en

todo caso determinados por las necesidades efectivas de recuperación la escombrera,

por lo que esta alternativa en ningún caso puede ser considerada como definitiva o

ilimitada en el tiempo. Una vez concluido el proceso de adecuación y restauración de los

suelos en esta cantera, en los términos autorizados, habrá de entenderse que este

terreno no está en capacidad de recibir más material, haciendo necesario buscar nuevas

alternativas de manejo y disposición, entendiendo que de ello dependerá la sostenibilidad

del proyecto de saneamiento del Río Bogotá. Ahora bien, si vencido el plazo a que hace

referencia la resolución no han culminado las labores de recuperación, habrá de

entenderse que es viable la extensión de este plazo en los términos que para el efecto

determine la CAR, como autoridad ambiental competente.

Una alternativa consistirá en identificar nuevos frentes de explotación minera que

requieran adelantar procesos de adecuación y restauración morfológica, demandando los

lodos provenientes del sistema de tratamiento. Ello resultará jurídica y ambientalmente

viable en la medida en que así lo prevea la licencia ambiental que ampara el proyecto de

saneamiento del Río Bogotá y lo viabilice la autoridad ambiental con jurisdicción en el

terreno donde se prevé la disposición, a través de una licencia ambiental, un plan de

manejo ambiental o un plan de manejo, recuperación y restauración ambiental. La

existencia del antecedente de la cantera El Corzo, que hizo viable esta forma de manejo y

disposición de los lodos provenientes del sistema de tratamiento, favorece el desarrollo de

este tipo de alternativas. En cualquier caso, cada terreno que se pretenda habilitar con

este propósito, requerirá de un análisis y una autorización independiente.



179

En cualquier caso, la adecuación y restauración de frentes de explotación minera

difícilmente puede entenderse como alternativa definitiva para el manejo y la disposición

de los lodos, ya que está condicionada a la efectiva existencia de áreas susceptibles de

ser adecuadas o restauradas y limitada en cuanto al volumen que efectivamente se

requiera para atender este propósito. Sobre esta base, es necesario analizar desde la

perspectiva jurídica y política alternativas diferentes.

4.7.1. Incineración:

La incineración de los lodos puede presentarse como un componente del proyecto de

saneamiento del Río Bogotá o como un proyecto independiente. En el primer caso, la

viabilidad ambiental requerida para el desarrollo de las actividades de incineración podrá

obtenerse a través de una modificación de la licencia ambiental contenida en la

Resolución 817 de 1996, otorgada por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo

Territorial, y sus modificaciones.

De presentarse como un proceso separado, las autorizaciones ambientales deberán

obtenerse de manera independiente, para lo cual el proyecto de incineración de lodos

podrá resultar asimilable a cualquier otra forma de incineración de residuos,

correspondiendo a un proyecto que está debidamente previsto y regulado por parte de la

legislación nacional.

Las normas nacionales no prevén la exigibilidad de licencia ambiental para el desarrollo

de proyectos de incineración, salvo que se trate de incineración de residuos peligrosos.

En consecuencia, en la medida en que se logre acreditar la no peligrosidad de los

materiales que serán objeto de incineración, el proyecto podrá adelantarse sin necesidad

de obtener licencia ambiental previa. Resultará sí exigible un permiso de emisiones

atmosféricas de conformidad con lo dispuesto en el literal d del artículo 73 del Decreto

948 de 1995, que consagra la exigibilidad de este permiso para la incineración de

residuos sólidos, líquidos y gaseosos. Para que resulte procedente la modificación de la

licencia ambiental o el otorgamiento del permiso, será en todo caso necesario que el

incinerador garantice el cumplimiento de los parámetros de emisión establecidos en la



180

Resolución 909 de 2008, emitida por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo

Territorial. En consecuencia, el proceso de incineración que se desarrolle deberá, como

mínimo, asegurar el cumplimiento de los siguientes parámetros establecidos en la

mencionada resolución:

El artículo 4º establece los estándares de emisión admisibles de contaminantes al aire a

condiciones de referencia (25 ºC y 760 mm Hg) con oxígeno de referencia del 11%, lo

siguiente:

Tabla 66:Estándares de emisión admisibles de contaminantes

Contaminante Flujo del

contaminante (kg/h)

Estándares de emisión

admisibles de contaminantes

(mg/m3)

Actividades industriales nuevas

Material Particulado (MP) ≤ 0,5 150

> 0,5 50

Dióxido de Azufre (SO2) TODOS 500

Oxidos de Nitrógeno (NOx) TODOS 500

Compuestos de Fluor Inorgánico (HF) TODOS 8

Compuestos de Cloro Inorgánico (HCl) TODOS 40

Hidrocarburos Totales (HCT) TODOS 50

Dioxinas y Furanos TODOS 0,5*

Neblina Acida o Trióxido de Azufre expresados

como H2SO4 TODOS 150

Plomo (Pb) TODOS 1

Cadmio (Cd) y sus compuestos TODOS 1

Cobre (Cu) y sus compuestos TODOS 8

* Las Dioxinas y Furanos se expresan en las siguientes unidades: (ng-EQT / m3), EQT: Equivalencia de

Toxicidad.



181

Por su parte, el artículo 52 de la Resolución 909 de 2008 establece a través de la tabla

32, los estándares de emisión admisibles en ng-TEQ/m3 de dioxinas y furanos para

instalaciones de incineración y hornos cementeros, a condiciones de referencia (25 ºC,

760 mm Hg) con oxígeno de referencia del 11%:

Tabla 67:Sistemas de tratamiento térmico de residuos y/o desechos peligrosos

Sistemas de tratamiento térmico de residuos y/o desechos peligrosos (ng-TEQ/m3)

Instalaciones de incineración con capacidad igual o superior a 500 kg/hora 0,1

Instalaciones de incineración con capacidad inferior a 500 kg/hora 0,1

Hornos de incineración de hospitales y municipios categoría 5 y 6 con capacidad

igual o superior a 600 kg/mes

1,0

Hornos cementeros que realicen coprocesamiento 0,1

En el capítulo XIII de la Resolución 909 de 2008, se establecen los estándares de emisión

admisibles de contaminantes al aire para instalaciones donde se realice tratamiento

térmico a residuos no peligrosos. Las principales disposiciones que deberán ser tenidas

en cuenta, son las siguientes:

El artículo 54 consagra que la temperatura de la cámara de combustión debe ser

superior a 800 °C y la temperatura de la cámara de poscombustión debe ser superior

a 1200 °C.

El artículo 55 establece que el tiempo de retención en la cámara de poscombustión

debe ser igual o superior a dos (2) segundos.

El artículo 56 define, a través de la Tabla 33, los estándares de emisión admisibles de

contaminantes para instalaciones de incineración, a condiciones de referencia con

oxígeno de referencia del 11%.



182

Tabla 68:Instalaciones de incineración de residuos no peligrosos

Instalaciones de

incineración de

residuos no

peligrosos

Promedio Estándares de emisión admisibles (mg/m3)

MP SO2 NOx CO HCl HF Hg HCT

Instalaciones de

incineración con

capacidad igual o

mayor a 500 kg/hora

Promedio

diario

10 50 200 50 10 1 0,03 10

Promedio

horario

20 200 400 100 40 4 0,05 20

Instalaciones de

incineración con

capacidad menor a

500 kg/hora

Promedio

diario

15 50 200 50 15 1 0,05 10

Promedio

horario

30 200 400 100 60 4 0,1 20

El estándar de emisión admisible para dioxinas y furanos es de 0,5 (ng-TEQ/m3 ) a

condiciones de referencia (25 ºC, 760 mm Hg) con oxígeno de referencia del 11%.

El Artículo 57 establece los estándares de emisión admisibles de metales pesados,

equivalente al 0,05 mg/m3 para la sumatoria de Cadmio (Cd), Talio (Tl) y sus

compuestos de y 0,5 mg/m3 para la sumatoria de metales, a condiciones de

referencia (25 ºC, 760 mm Hg).

Para la determinación de metales, se debe contemplar la sumatoria de los

siguientes metales y sus compuestos: Arsénico (As), Plomo (Pb), Cromo (Cr),

Cobalto (Co), Níquel (Ni), Vanadio (V), Cobre (Cu), Manganeso (Mn), Antimonio

(Sb), Estaño (Sn).

El artículo 58 consagra que todas las instalaciones de incineración de residuos no

peligrosos deben contar con un sistema que registre de forma automática la



183

temperatura de los gases de salida en la cámara de poscombustión y que esta

temperatura debe ser inferior a 250 °C.

Si el registro de dicha temperatura está por encima de este valor se debe instalar un

sistema de enfriamiento que reduzca la temperatura como máximo hasta 250 ºC.

El artículo 59 está referido a los estándares de emisión admisibles para instalaciones

que incineren residuos no peligrosos con deficiencia de oxígeno (pirólisis o termólisis),

advirtiendo que deben realizar la corrección de oxígeno posterior a la medición al 3%

de oxigeno y deben cumplir con los estándares de emisión admisibles establecidos en

la Tabla 33.

La alternativa de incineración de los lodos deberá resultar técnica y jurídicamente viable

siembre obtenga permiso de emisiones atmosféricas y garantice el cumplimiento de los

anteriores parámetros. Los requisitos exigibles para el manejo y disposición de las

cenizas que resulten del proceso de incineración, dependerán de una caracterización de

las mismas y las recomendaciones que en su momento formule la autoridad ambiental.

La principal limitante que podrá presentarse en relación con el proceso de incineración,

está relacionada con los costos derivados de la construcción de incinerador que garantice

el cumplimiento de los parámetros expresados, razón por la cual se hace necesario

explorar normas que pudieran llegar a contribuir a la financiación de un proyecto de esta

naturaleza.

El manejo y disposición final claramente corresponde a una actividad complementaria del

tratamiento de las aguas residuales de Bogotá, D.C., que a su vez se constituye en un

componente del servicio público de alcantarillado. Sobre esta base, el análisis sobre las

posibles fuentes de financiación de un proyecto de esta naturaleza debe partir de

establecer la viabilidad de un incremento de la tarifa del servicio público domiciliario. No

obstante, además de las implicaciones socioeconómicas de una decisión en este sentido,

es importante señalar que la tarifa del servicio público se encuentra en todo caso



184

condicionado por lo que sobre el particular establezca la ley y la Comisión Reguladora de

Agua Potable y Saneamiento Básico.

Como alternativa futura de financiación de este proyecto, podrá explorarse la posibilidad

de emplear los recursos que la Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca CAR

está obligada a invertir en el Distrito Capital con fundamento en lo dispuesto en el

parágrafo segundo del artículo 45 de la Ley 99 de 199321 y que corresponden al 50% de

lo que el Distrito Capital transfiere a esa corporación por concepto de porcentaje

ambiental del impuesto a la propiedad inmueble y que en la actualidad han servido de

fuente de financiación del proyecto de saneamiento del Río Bogotá.

Cabe en todo caso advertir que la construcción del incinerador, en la medida en que se

logre acreditar su beneficio ambiental, podrá acceder a los siguientes incentivos

establecidos en las normas tributarias. Es así como el Estatuto Tributario contempla los

siguientes beneficios que podrían resultar relevantes para el desarrollo del proyecto:

El artículo 158 – 2 consagra que las personas jurídicas que realicen directamente

inversiones en control y mejoramiento del medio ambiente, tendrán derecho a deducir

anualmente de su renta el valor de dichas inversiones que hayan realizado en el

respectivo año gravable, previa acreditación que efectúe la autoridad ambiental

respectiva, en la cual deberán tenerse en cuenta los beneficios ambientales directos

asociados a dichas inversiones.

El artículo 424 – 5 consagra que se encuentran excluidos del impuesto sobre las

ventas los equipos y elementos nacionales o importados que se destinen a la

construcción, instalación, montaje y operación de sistemas de control y monitoreo,

necesarios para el cumplimiento de las disposiciones, regulaciones y estándares

21

El Artículo 44 de la Ley 99 de 1993 consagra en su parágrafo 2º, que el 50% del producto correspondiente

al recaudo del porcentaje o de la sobretasa del impuesto predial y de otros gravámenes sobre la propiedad

inmueble, se destinará por parte de la corporación autónoma regional a la gestión ambiental dentro del

perímetro urbano del municipio, distrito, o área metropolitana donde haya sido recaudado el impuesto, cuando

la población municipal, distrital o metropolitana, dentro del área urbana, fuere superior a 1.000.000 habitantes.

Estos recursos se destinarán exclusivamente a inversión.



185

ambientales vigentes, para lo cual deberá acreditarse tal condición ante el Ministerio

del Medio Ambiente.

El artículo 428 consagra que no causan impuesto sobre las ventas las importaciones

de maquinaria o equipo que no se produzcan en el país, destinados a reciclar y

procesar basuras o desperdicios y los destinados a la depuración o tratamiento de

aguas residuales, emisiones atmosféricas o residuos sólidos, siempre y cuando hagan

parte de un programa que se apruebe por el Ministerio del Medio Ambiente.

4.7.2. Carbonización:

La carbonización de los lodos corresponde al procesamiento de los mismos con el

propósito de habilitarlos para su uso como material de combustión, alternativa que no

cuenta en Colombia con ningún precedente o caso al que pudiera ser asimilado, como

referente para establecer las autorizaciones que pueden llegar a resultar exigibles con

este propósito.

El proceso de carbonización podría presentarse como parte del proyecto previamente

licenciado para el saneamiento del Río Bogotá, caso en el cual su viabilidad ambiental

podría darse a través de una modificación a la licencia ambiental contenida en la

Resolución 817 de 1996, otorgada por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo

Territorial, y sus modificaciones.

En caso de que la carbonización se presente como un proyecto independiente al del

saneamiento del Río Bogotá, la misma falta de antecedentes a que se hizo refrencia hace

difícil establecer con precisión las autorizaciones que podrían llegar a resultar exigibles.

Será a las autoridades ambientales a las que corresponda determinar si el proceso de

carbonización encuadra en el concepto ―exploración y uso de fuentes de energía

alternativa virtualmente contaminantes‖, caso en el cual resultaría exigible una licencia

ambiental otorgada por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, en

atención al literal (b) del numeral 4º del artículo octavo del Decreto 1220 de 2005.



186

En cualquier caso, el proceso de carbonización se realiza a partir del contenido calórico

de los lodos, lo que hará necesario que la digestión de los lodos se reduzca a una

digestión primaria. Este es un aspecto relevante que habrá de hacer necesaria la

modificación de la licencia ambiental que ampara el programa de saneamiento del Río

Bogotá. Para que esta modificación resulte viable, el complemento del estudio ambiental,

que para el efecto se presente, deberá justificar técnica y ambientalmente esta decisión y

prever las medidas de manejo que en cada caso corresponda.

4.7.3. Secado y solidificación:

El secado y la solidificación de los lodos corresponden a actividades de carácter industrial

cuyo desarrollo no requiere licencia ambiental. Podrán resultar exigibles permisos

ambientales en la medida en que en desarrollo de esta actividad se deba hacer uso de los

recursos naturales renovables, tales como el derivado de la generación de vertimientos o

emisiones atmosféricas.

La principal dificultad que se presenta para el desarrollo de esta alternativa se relaciona

con la ausencia de una reglamentación que brinde claridad en cuanto a las condiciones

que deben reunir los lodos una vez secados y solidificados y los usos permitidos para el

material resultante y las condiciones a las que tales usos deberán sujetarse. De igual

forma, la sostenibilidad económica para el desarrollo de estas labores podrá determinarse

a partir de la determinación de la existencia de unas condiciones de mercado propicias

para el uso del material resultante.

4.7.4. Monorrelleno:

Tampoco existe soporte normativo alguno para el desarrollo de esta alternativa, que

consistiría en disponer los lodos en un área dispuesta con este único propósito y sin

mezclarse con cualquier otro tipo de residuo. Podría interpretarse que esta alternativa

resulta asimilable al relleno sanitario y que, por consiguiente, requiere de una licencia

ambiental para su desarrollo.



187

De no resultar asimilable la alternativa del relleno sanitario a la del monorrelleno, podría

surgir un impedimento jurídico para optar por esta alternativa si se tiene en cuenta que el

artículo 84 del Decreto 1713 de 2002 consagra que: ―La disposición final de los residuos

sólidos ordinarios en el suelo, provenientes del servicio público de aseo, que no sean

objeto de aprovechamiento, debe hacerse mediante la técnica de relleno sanitario, la cual

puede ser de tipo mecanizado o manual dependiendo de la cantidad de residuos a

disponer‖. En otros términos, el relleno sanitario se constituye en la única forma admitida

en las normas nacionales para disponer residuos sin fines de aprovechamiento.

Al asimilarse el monorrelleno a un relleno sanitario, será importante advertir que el mismo

estará sujeto a los requisitos establecidos en los artículos 87 a 103 del mismo Decreto

1713 de 2002, de cuyas disposiciones conviene resaltar las siguientes:

El artículo 87 consagra que los sitios para realizar la disposición final, deben tener las

siguientes características básicas:

1. Estar considerado en el correspondiente Plan de Ordenamiento Territorial, POT,

Plan Básico o Esquema de Ordenamiento Territorial, debidamente concertado con la

autoridad ambiental correspondiente.

2. Permitir la ejecución de la disposición final en forma técnica, económica y

ambientalmente segura.

3. La vida útil del sitio debe ser compatible con la cantidad de residuos a disponer, los

costos de adecuación y las obras de infraestructura.

4. Garantizar la accesibilidad al sitio.

5. Disponer de material de cobertura.

6. Permitir la minimización de los riesgos al medio ambiente y a la salud humana.

El artículo 88 establece como restricciones generales para la ubicación y operación de

los rellenos sanitarios las siguientes:

1. La distancia mínima horizontal con respecto al límite de cualquier área urbana o

suburbana, incluyendo zonas de expansión y crecimiento urbanístico será 1.000 m,



188

distancia que puede ser modificada según los resultados de los estudios ambientales

específicos.

2. La distancia mínima del sitio de disposición final a los pozos de agua para consumo

humano, tanto en operación como en abandono, a los manantiales y a cualquier

fuente superficial de agua, debe ser de 500 m, distancia que puede ser modificada

según los resultados de los estudios ambientales específicos.

3. El sitio de disposición final no deberá ubicarse en zonas de pantanos, humedales,

rondas de los ríos y/o áreas protegidas ambientalmente.

4. No deben construirse sitios de disposición final en áreas propensas a zonas de

fallas geológicas.

5. No deberá ubicarse en sitios que puedan generar asentamientos o deslizamientos

que desestabilicen la integridad del relleno.

6. En aeropuertos donde maniobren aviones de motor a turbina y aviones de motor a

pistón, las distancias mínimas serán 3.000 m y 1.500 m, horizontales

respectivamente.

El artículo 89 consagra que para la selección del sitio de disposición final de los

residuos sólidos el interesado deberá realizar un estudio de alternativas y cumplirá las

demás exigencias determinadas en la Ley.

El artículo 90 establece los parámetros que deben considerarse para el diseño de los

rellenos sanitarios.

El artículo 91 define las obras complementarias exigidas para los rellenos sanitarios

tipo mecanizados.

El artículo 92 define las obras complementarias exigibles para Rellenos Sanitarios

Los artículos 93 y 94 imponen obligaciones en materia de manejo de gases y

lixiviados.



189

Los artículos 95 y 96 consagran que el relleno deberá contar con el sistema de

monitoreo de la calidad de los cuerpos de agua, desde el inicio de las operaciones,

durante toda la vida útil del relleno y la fase de posclausura del mismo y definen los

aspectos básicos que deberán ser considerados.

El artículo 97 establece, entre otros, los siguientes criterios operacionales:

1. Prohibición del ingreso de residuos peligrosos.

2. Prohibición del ingreso de residuos líquidos y lodos contaminados.

3. Prohibición del ingreso de cenizas prendidas.

4. Disponibilidad de material de cobertura para el cubrimiento diario de los residuos.

5. Control de vectores y roedores.

6. Control de gases y las concentraciones que los hacen explosivos.

7. Control del acceso al público y prevención del tráfico vehicular no autorizado y de la

descarga ilegal de residuos.

8. Prohibición de la realización de reciclaje en los frentes de trabajo del relleno.

9. Prohibición del vertimiento o descarga de lixiviados y contaminantes en los cuerpos

de agua, tanto subterráneos como superficiales, incluyendo las zonas de humedales.

10. Mantenimiento del registro actualizado de las operaciones realizadas.

4.7.5. Algunas consideraciones sobre los requisitos y procedimientos para la

obtención de nuevas autorizaciones requeridas en relación con el manejo y

disposición de los lodos

Teniendo en cuenta que las alternativas propuestas conllevan, en su mayoría, la

obtención de nuevas licencias ambientales o la modificación de las existentes, conviene

hacer un breve recuento de las normas que para el efecto resultan aplicables.

El procedimiento para el otorgamiento de una licencia ambiental o para la modificación de

una licencia previamente otorgada, actualmente es objeto de regulación en el Decreto

1220 de 2005. En ambos casos, el trámite parte de la elaboración de un estudio de

impacto ambiental o un complemento al estudio de impacto ambiental previamente



190

elaborado. Este estudio contendrá toda la información y documentos que se relacionan en

el artículo 20 del Decreto 1220 de 2005 y entre los cuales se incluye:

La descripción del proyecto y sus áreas de influencia.

La información sobre los recursos naturales renovables que se pretenden usar,

aprovechar o afectar para el desarrollo del proyecto, obra o actividad.

La descripción, caracterización y análisis del medio biótico, abiótico, socioeconómico

en el cual se pretende desarrollar el proyecto, obra o actividad.

La identificación y evaluación de los impactos ambientales que puedan ocasionar el

proyecto, obra o actividad, indicando cuáles pueden prevenirse, mitigarse, corregirse

o compensarse.

La propuesta de Plan de Manejo Ambiental del proyecto, obra o actividad que deberá

contener lo siguiente:

a) Las medidas de prevención, mitigación, corrección y compensación de los

impactos ambientales negativos que pueda ocasionar el proyecto, obra o actividad

en el medio ambiente y/o a las comunidades durante las fases de construcción,

operación, mantenimiento, desmantelamiento, abandono y/o terminación del

proyecto obra o actividad;

b) El programa de monitoreo del proyecto, obra o actividad con el fin de verificar el

cumplimiento de los compromisos y obligaciones ambientales durante la

implementación del Plan de Manejo Ambiental, y verificar el cumplimiento de los

estándares de calidad ambiental establecidos en las normas vigentes. Asimismo,

evaluar mediante indicadores el desempeño ambiental previsto del proyecto, obra

o actividad, la eficiencia y eficacia de las medidas de manejo ambiental adoptadas

y la pertinencia de las medidas correctivas necesarias y aplicables a cada caso en

particular;

c) El plan de contingencia el cual contendrá las medidas de prevención y atención

de las emergencias que se puedan ocasionar durante la vida del proyecto, obra o

actividad;

d) Los costos proyectados del Plan de Manejo en relación con el costo total del

proyecto obra o actividad y cronograma de ejecución del Plan de Manejo



191

La autoridad ambiental evalúa el estudio que se somete a su consideración, requiere

información adicional en caso de considerarlo necesario y, a partir de lo anterior, define la

viabilidad de proceder o no al otorgamiento de la licencia ambiental o modificación de la

licencia ambiental que le ha sido solicitada.

No es clara la exigibilidad de una licencia ambiental independiente para el desarrollo de

cualquiera de las alternativas de manejo y disposición de los lodos que se han planteado.

La licencia podría llegar a exigirse para el desarrollo del proyecto de carbonización

independiente al sistema de tratamiento de aguas, en caso que el Ministerio de Ambiente,

Vivienda y Desarrollo Territorial determinara que esta carbonización encuadra en el

concepto de de exploración y uso de fuentes de energía alternativa virtualmente

contaminantes, según se analizó con anterioridad. Lo que sí habrá de resultar exigible es

la modificación de la licencia ambiental previamente otorgada por el Ministerio de

Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial para el desarrollo del proyecto de saneamiento

del Río Bogotá, a través de la Resolución 817 del 24 de julio de 1996 y sus múltiples

modificaciones. Este trámite deberá sujetarse a lo dispuesto en el Artículo 27 del Decreto

1220 de 2005.

Será necesario obtener pronunciamiento favorable del Ministerio de Ambiente, Vivienda y

Desarrollo Territorial, como autoridad competente en el otorgamiento de la licencia para el

saneamiento del Río Bogotá, en cualquiera de los siguientes casos:

Habilitar nuevas áreas del relleno sanitario de Doña Juana para la disposición de los

lodos, caso en el cual también se requerirá del pronunciamiento de la Corporación

Autónoma Regional de Cundinamarca CAR dentro de la licencia que viabiliza

ambientalmente el relleno.

Optar por disponer lodos en nuevos frentes de explotación minera, para su

recuperación morfológica.

Involucrar actividades de carbonización o incineración como parte del proyecto

amparado por la licencia previamente otorgada.



192

Para que resulte viable el uso de nuevos frentes de explotación minera, los mismos

deberán estar amparados por una licencia ambiental, plan de manejo o plan de manejo,

restauración y recuperación en el que expresamente se contemple la posibilidad de hacer

uso de los lodos provenientes del sistema de tratamiento de aguas.

Para el desarrollo de un proyecto de incineración independiente al sistema de

saneamiento del Río Bogotá, el incinerador deberá estar previamente amparado por el

permiso de emisiones atmosféricas que se otorga en los términos del Decreto 948 de

1995 y garantizar el cumplimiento de los parámetros de emisión que la misma norma y la

Resolución 909 de 2008 establecen.

4.7.6. La necesidad de establecer un marco regulatorio para el manejo y

disposición de lodos provenientes de sistemas de tratamiento de aguas

El análisis realizado pone en evidencia la necesidad de establecer un marco regulatorio

específicamente referido a los lodos resultantes de los sistemas de tratamiento de aguas,

a través del cual se definan las alternativas de manejo que resultan viables y las

condiciones generales a las que cada una de ellas debe sujetarse.

Este marco regulatorio permitirá la unificación de criterios en torno al tema y brindará las

herramientas necesarias para asegurar que las alternativas de manejo y disposición de

los lodos por las que se opte se encuentren en armonía con la necesidad de proteger el

medio ambiente y los recursos naturales renovables.

Pero esta regulación se constituirá también en una garantía para las empresas de

servicios públicos domiciliarios. El vacío normativo genera una gran incertidumbre jurídica

que limita las posibilidades de optar por determinada alternativa de manejo de los lodos

que se generan como resultado del tratamiento de las aguas, en especial si se tiene en

cuenta que cualquier decisión definitiva por la que se opte conlleva cuantiosas inversiones

que difícilmente podrían resultar viables sin la existencia de una norma que las soporte.



193

La ausencia de esta reglamentación puede llevar a interpretar que existe libertad absoluta

en cuanto se refiere al uso, manejo y disposición de los lodos, no existiendo fundamento

jurídico suficiente para argumentar que determinada alternativa efectivamente resulta

contraria a la ley. La reglamentación, por su parte, brindaría reglas de juego claras,

unificadas y técnicamente soportadas, a partir de las cuales las autoridades ambientales,

las empresas de servicios públicos y demás partes involucradas, podrían determinar

cuáles usos y formas de disposición son compatibles con las propiedades de los lodos.

En la actualidad, se ha buscado suplir la ausencia de reglamentación con el

establecimiento de criterios y obligaciones específicas dentro de las respectivas licencias

y autorizaciones ambientales relacionadas con los proyectos de tratamiento de aguas

residuales y demás autorizaciones ambientales dadas a proyectos relacionados con el

manejo y disposición de los lodos. Ello sin embargo conlleva una falta de uniformidad de

criterios y una falta de certidumbre sobre el mejor uso que se debe dar a los mismos, la

cual resulta necesaria para orientar las inversiones para el manejo y disposición de los

mismos.

La expedición de un reglamento resulta entonces necesaria para efectos de unificar

criterios en relación con lo siguiente:

a) Características físicas y químicas que deberán reunir los lodos.

b) Aptitudes de uso y disposición final de los lodos.

c) Restricciones sobre el uso y disposición final de los lodos.

d) Parámetros y condiciones que deben cumplirse en relación con cada una de las

alternativas de uso y disposición final.

e) Consideraciones sobre usos de suelos que han sido objeto de un proyecto de

disposición de lodos.

f) Obligaciones adicionales y sistemas de monitoreo y control en relación con la

generación, manejo y disposición final de los lodos y autorizaciones en el evento que

haya lugar a ellas.

g) Monitoreo y recolección de información sobre volúmenes generados y formas de uso

y disposición.



194

A estos fines atiende la propuesta de reglamentación debatida hace ya varios meses en el

ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial y que no ha llegado a ser

expedida. No se evidencia un propósito de expedirla antes de que finalice el actual

gobierno, lo que postergará aún más su expedición.

La norma que se ha pretendido expedir, se plantea como una resolución que desarrolla

los Artículos 70, 71, 72 y 78 del Decreto 1713 de 2002 sobre el aprovechamiento de

residuos sólidos, y el Artículo 70 del Decreto 1594 de 1984 sobre lodos estabilizados

generados en plantas de tratamiento de aguas residuales municipales, para su

incorporación al ciclo económico productivo. El esquema regulatorio que en tal sentido se

propone, está conformado por las siguientes disposiciones:

• Se definen algunos conceptos que resultan relevantes para la aplicación de la

resolución.

• Se establece una categorización de los lodos, como base para determinar su uso

potencial.

• Se definen los parámetros de cumplimiento para cada una de las categorías

previamente establecidas:

– Parámetros físicoquímicos.

– Presencia de metales pesados.

– Parámetros microbiológicos.

• Se establecen restricciones para el uso del suelo, posterior a la aplicación de los

Biosólidos.

• Se establecen prohibiciones para la aplicación de los Biosólidos (Áreas excluidas).

• Se imponen obligaciones del generador, comercializador y usuario de los Biosólidos,

incluyendo la de registrarse ante la autoridad competente.

• Se define el sistema de monitoreo y control.

Las alternativas que se han analizado para el manejo y disposición de los lodos, de

alguna forma se encuentran previstas en la propuesta de reglamentación:



195

Por una parte, el proyecto de norma contempla, como un uso o manejo compatible con

todas las categorías de lodos, las alternativas del relleno sanitario y del monorrelleno:

a. En la operación de rellenos sanitarios como cobertura diaria, final de cierre y clausura

de plataformas, así como en actividades de revegetalización y paisajismo en estos.

b. En la disposición conjunta con residuos sólidos municipales en rellenos sanitarios y

por si solos en monorrellenos.

Con lo anterior, se estaría viabilizando de manera expresa las alternativas de relleno y

monorrelleno y solidificación, lo que no implica que se estaría eximiendo de la necesidad

de que la actividad se encuentre amparada por una licencia ambiental, según se expresó.

Así mismo, en materia de recuperación de terrenos, el proyecto de norma contempla los

siguientes usos de los lodos:

a. En la estabilización de taludes de proyectos de la red vial nacional, secundaria y/o

terciaria.

b. En la recuperación, restauración y/o mejoramiento de suelos degradados.

Por otra parte, el proyecto prevé como uso admisible respecto de los lodos de la

Categoría A, su uso en agricultura y en áreas destinadas al ornato y la recreación,

jardines, parques y zonas verdes y otros usos urbanos con contacto directo al público y

sin restricciones de acceso.

Para el lodo categoría c se permite su uso en procesos de valorización energética, lo que

resulta compatible con la incineración y la carbonización, aunque convendría hacer más

específica la autorización, de forma que no se preste para equívocos.



196

4.8. MDL (Proyectos de Mecanismos de Desarrollo Limpio) Posibilidades de

Aplicación

4.8.1. Introducción

4.8.1.1. Objetivo

Este documento servirá de soporte para el desarrollo del ―Plan Maestro Preliminar‖ para el

tratamiento de aguas residuales y para el tratamiento de lodos de la ciudad de Bogotá en

Colombia, a través de la recomendación de las actividades mas favorables para llevar a

cabo un proyecto de mecanismo de desarrollo limpio dentro de los posibles proyectos

construidos de acuerdo con las alternativas de las listas técnicas para el tratamiento de

lodos y aguas residuales.

Se recomiendan y se hacen asesorías mediante comparaciones en las reducciones de las

cantidades de emisión para varios proyectos posiblemente construidos mediante técnicas

alternativas, así como de los modelos de aplicación de metodologías aprobadas y

existentes para proyectos MDL en dichos proyectos.

4.8.1.2. Alcance de los Trabajos

1) ConcIusión de escenarios plausibles de los proyectos

Varios escenarios de proyecto fueron construidos con cada alternativa antes de que las

reducciones de las emisiones en dichas suposiciones de proyecto se compararan.

2) Establaciendo escenarios base

El escenario base para una actividad de un proyecto MDL es aquel que razonablemente

represente las emisiones GEI (gas efecto invernadero) que ocurrirían en ausencia de la

actividad del proyecto propuesto.

3) Recomendaciones para seleccionar los Periodos de gracia o crédito para realizar

cálculos. El Periodo de crédito o de gracia se refiere al tiempo que toma el proyecto de



197

reducción de emisiones en generar créditos de carbono (tonelada métrica de CO2e

equivalente evitado) válidos.

4) Búsqueda de Metodologías aprobadas para Proyectos esperados

Los participantes de los proyectos que deseen validar y registrar una actividad de

proyecto RDL deberán usar metodologías previamente aprobadas por la Junta ejecutiva.

Para lo que concierne este reporte las metodologías previamente aprobadas por la junta

Ejecutiva, referidas como ―metodologías aprobadas‖ fueron investigadas y aprobadas

para aplicarse en la evaluación de alternativas para el tratamiento de lodos y aguas

residuales.

5) Calculo de reducciones de emisiones para cada proyecto plausible

Basados en diseños base y escenarios de proyecto mencionados anteriormente, se

calcularon las reducciones de las emisiones mediante la aplicación apropiada de

metodologías aprobadas existentes.

4.8.2. Escenarios Plausibles para los Proyectos

Los proyectos se asumieron bajo la situación posterior al año 2015. En el presente la

planta de Tratamiento de Agua residual (PTAR) del Salitre, única planta de tratamiento

actual de Bogotá, tiene una capacidad de 345000 m3/día. Sin embargo en el 2015 la

capacidad de la PTAR del Salitre será expandida a 691000 m3/día y otra PTAR será

construida en Canoas para manejar 1209600 m3/día de residuales que se generan en

Bogotá.

Durante el Periodo que comprende 2015 al 2024 y denominado Fase I existen dos

opciones técnicas para el tratamiento primario de aguas residuales para la PTAR de

canoas. Una se rige por el método de clarificación convencional que es similar al existente

en la PTAR Salitre y la otra es mediante precipitación química (CAPT). Después del 2025

en la denominada fase II el ―proceso de Lodos Activados‖ se le adicionará al sistema de

tratamiento primario para la PTAR Canoas.



198

Las alternativas que se estudian como parte de las actividades del proyecto MDL tienen el

objeto de tratar los lodos digeridos y generados en de ambas PTAR en una sola,

ubicando los equipos e instalaciones para incinerar, carbonizado, secado y solidificado en

los predios en donde se ubicará la PTAR Canoas.

Tomando en consideración los planes futuros y las opciones técnicas, los escenarios de

proyectos plausibles que se derivan de estos se describen en las siguientes figuras

(Figura 79, Figura 80) y las tablas (Tabla 69, Tabla 70).

Entre el año 2015 y el 2025 en la PTAR Canoas

Transporte a sede

Canoas

Descarga al río

Tratamiento

Primario

convencional

Lodos digeridos

Deshidratación

de lodos

Salitre PTAR

Canoas PTAR

Tratamiento

primario del

agua residual

Lodos

digeridos

Deshidratación

de lodos

Tratamiento

de lodos

Incineración

Carbonización

Secado y

Solidificación

Lodos

carbonizados

Sitio de

disposición

final

Lodos

solidificados

o

Generación de Energía

de BioGas

Generación de energia

de Biogas

Planta de

poder

Cenizas

Figura 79: Diagrama Conceptual de posibles

escenarios de proyecto de acuerdo al Plan para el

tratamiento de residuales y lodos de la Fase I (año 2015

a 2025)

Procesos de

lodos

activados para

tratamniento

de agua

residual

Lodos

carbonizados



199

La siguiente tabla presenta los posibles proyectos que podrían llevarse a cabo dentro de

los límites físicos de la PTAR CANOAS.

Tabla 69: Posibles proyectos de la Fase I

Periodo 1

o opción de tratamiento

para Canoas

Tratamiento para los lodos

digeridos Proyecto No.

Fase I

(2015~2024)

Convencional

Incineración 1-C-i

Secado y Solidificación 1-C-d

Carbonización 1-C-c

Precipitación química CAPT

Incineración 1-P-i

Secado y Solidificación 1-P-d

Carbonización 1-P-c

|

Descarga al río

Tratamiento

Primario

convencional

Salitre

PTAR

Canoas

PTAR

Tratamiento

primario del

agua residual

Incineración

Carbonización

Secado y

Solidificación

Sitio de

disposición

final

Generación de

Energía de BioGas

Generación de

energia de Biogas

Planta de

poder

Lodos

carbonizados

Procesos de

lodos

activados para

tratamiento de

agua residual

Lodos

digeridos

Deshidratación

de lodos

Lodos

digeridos

Deshidratación

de lodos

Tratamiento

de lodos

Lodos

solidificados

Cenizas

o

Figura 80: Diagrama Conceptual de posibles

Escenarios de proyecto de acuerdo al Plan

para el tratamiento de aguas residuales y

lodos de la Fase II (año 2025 en adelante).

Procesos de

lodos

activados para

tratamiento de

agua residual



200

NOTA: Según plan de tratamiento para Aguas Residuales y Lodos en la Fase 2, si el Lodo

se carboniza, el proceso de digestión no se aplicará para el lodo secundario en la PTAR

Canoas ni en la PTAR Salitre.

Tabla 70: Actividades que se distinguen de posibles proyectos de la Fase II.

Periodo Tratamiento

primario de la PTAR Canoas

Tratamiento secundario de la PTAR Canoas

Tratamiento de Lodos Digeridos

Proyecto No.

Fase II (2025~2034)

Convencional Proceso de

lodos Activados para Residuales

Incineración 2-C-i

Secado y solidificación

2-C-d

Carbonización 2-C-c

4.8.3. Estableciendo escenarios base

Los escenario base y emisiones base para una actividad de un proyecto MDL es tal

escenario que dentro de un rango racional representa la emisiones de Gas por efecto

Invernadero que ocurrirían en ausencia de la actividad del proyecto propuesto.

4.8.3.1. Escenario Base para fase I (2015~2024)

El proceso actual en la PTAR Salitre y el método de tratamiento de lodos actual son el

Escenario de referencia más adecuado para los proyectos MDL en la Fase 1. En el

Escenario de referencia para la Fase 1, las opciones técnicas para el tratamiento de

aguas residuales y lodos de aguas residuales, puede ser las mismas de la actual PTAR

Salitre, y el manejo de los lodos finales se asume igual al realizado actualmente

(Disposición en el Predio El Corzo o similares).



201


(2) Escenario base de la Fase II (2025~2034)

Si no hay un plan adicional para la PTAR Canoas después del 2024, la PTAR Canoas

mantendrá el mismo proceso realizado para el proyecto de tratamiento de lodos durante

el periodo de la Fase 1. Por lo tanto la posible situación del proyecto desarrollada durante

la Fase 1 será el escenario de referencia para la Fase 2 en la PTAR Canoas.

4.8.4. Periodo de Gracia o de Crédito

Recomendaciones para seleccionar Periodos de gracia o crédito para cálculo: Las CER

(certificaciones de reducción de emisiones) solo serán expedidas para un Periodo de

gracia o de crédito posterior a la fecha del registro de la actividad del proyecto MDL. Los

Descarga al río

PTAR Salitre

PTAR Canoas

Deshidratacion

de lodos

Sitio de disposicion

final Corzo

Deshidratacion

de lodos

Lodos

transportados

Lodos

transportados

Tratamiento primario

químicamente

asistido

Lodos

Con quema de biogas y recuperación de calor en el sistema de digestión

1er tratamiento

convencional

Lodos

digeridos

Mediante digestión anaerobia



202

Participantes del Proyecto seleccionan un Periodo de gracia para una actividad de un

proyecto propuesto de una de las siguientes alternativas abordadas:

Periodo máximo de 7 años, el cual puede ser renovado por dos Periodos más: Para

cada renovación, una Entidad Operacional Designada (EOD) determina e informa a la

Junta Ejecutiva (JE) que la base del proyecto original es todavía válida o ha sido

actualizada teniendo en cuenta datos nuevos donde ello pueda ser aplicado. En lo

concerniente a los procedimientos y a la documentación que deberá usarse para la

renovación de un Periodo de gracia, la Junta Ejecutiva (JE) llegó a un acuerdo que

dicta que al inicio del segundo y tercer Periodo de gracia para una actividad de

proyecto, se deberá asesorar la validez y continuidad de la línea base y su respectiva

actualización deberá ser llevada a cabo.22.

Periodo de máximo de 10 años sin opción de renovación

Para este estudio, los Periodos de gracia para cada proyecto MDL propuesto se

seleccionaron por 10 años para efectos de simplificar.

El Periodo de gracia de una actividad de proyecto no puede comenzar antes de la fecha

de registro. La fecha en un PPD--Documento de Diseño de Proyecto es una fecha

tentativa de inicio y deberá ser actualizada por el secretario con la fecha de registro si la

fecha de la lista es anterior a la del registro. Esta actualización no afectará el lapso

especificado del Periodo de gracia ni genera impacto en los derechos de los PP para

subsecuentemente pedir un cambio en la fecha de inicio del Periodo de gracia.23

4.8.5. Metodologías aprobadas para los proyectos previstos

Se investigaron las ―Tecnologías de MDL aprobadas‖ aplicables para los proyectos

propuestos a partir de las opciones técnicas.

22

EB20 Anx7, para1 23

EB41 Anx12, p18



203

4.8.5.1. Enfoque general

Una metodología MDL (CDM en inglés) es un procedimiento para la identificación del

escenario de base, la determinación de la factibilidad de adicionarlo, cálculo de reducción

de emisiones y control de parámetros relevantes.

Los participantes en el proyecto dispuestos a validar y registrar una actividad de proyecto

MDL deberán utilizar una metodología previamente aprobada por la Dirección Ejecutiva o

proponer una nueva metodología a la Dirección Ejecutiva para su examen y aprobación,

si procede.

Las metodologías ya aprobadas por la Dirección Ejecutiva, llamada "metodología

aprobada‖, fueron investigadas para evaluar diferentes alternativas.

Un proyecto que reúna los requisitos para ser considerado como una actividad a pequeña

escala de proyectos MDL se puede beneficiar de modalidades y procedimientos

simplificados24, y por lo tanto las metodologías aprobadas para actividades de pequeña

escala de proyectos MDL son también más simplificadas para la determinación de la línea

base y planes de monitoreo que los de actividades de proyectos MDL a gran escala.

Los proyectos MDL considerados de pequeña escala deben cumplir con las siguientes

condiciones:25

(i) Actividades de proyectos de energía renovable con una capacidad de producción

máxima de hasta 15 MW (o un equivalente apropiado);

(ii) Las actividades de proyectos de mejora eficiencia energética que reduzcan el

consumo de energía, en el suministro y / o la demanda, por hasta el equivalente de 60

GWh al año;

24

Decisión 4/CMP.1, Anexo II 25

CPM/2005/8/Ad1, p 43-45



204

(iii) Otras actividades de proyectos que reduzcan las emisiones antropogénicas por

fuentes y emitan directamente menos de 60 kilotoneladas de dióxido de carbono

equivalente por año;

Cuando algunos proyectos no se clasifican como actividades de proyectos MDL en

pequeña escala, los participantes en el proyecto deben utilizar metodologías aprobadas

para actividades de proyecto MDL de gran escala.

En principio se deben investigar principalmente, las tecnologías de gran escala porque

las actividades de proyecto revisadas evaluadas en este trabajo no coinciden con ninguna

categoría en las que se definen las actividades para proyectos de MDL de escala

pequeña.

Si una actividad de proyecto MDL propuesto está dividida en varias "sub-actividades" que

requieren metodologías diferentes, los Participantes del Proyecto podrán remitir la

propuesta mediante un DP-MDL (CDM-PDD en inglés), pero deberán completar las

secciones de metodologías para cada "sub-actividad"26.

Las metodologías aprobadas que podrían aplicar al estudio realizado y presentado en el

presente documento se describen en la tabla siguiente.

26

EB08 Anexo1, parágrafo 6



205

Tabla 71: Metodologías aprobadas

Clasificación

por escala

Metodología

Numero Título de la Metodología

Gran escala

AM80 Mitigación de emisiones de efecto invernadero mediante el

tratamiento de aguas residuales en plantas de tratamiento de

aguas residuales aeróbicas (ver. 1))

AM25 Evitar emisiones de aguas orgánicas por medio de procesos

de tratamiento de aguas alternativos (ver. 11)

Pequeña

Escala

AMS-III.I Evitar producción de metano en tratamiento de aguas

residuales por reemplazo de sistemas anaeróbicos por

aeróbicos (ver. 8)

AMS-III.H Recuperación de metano en tratamiento de aguas residuales

(ver. 14)

AMS-III.G Recuperación de metano de rellenos (ver. 6)

4.8.5.2. Metodología AM80

Aplicabilidad definida en metodología.

De acuerdo con AM80, esta metodología es aplicable a las actividades del proyecto que

implementan una nueva planta de tratamiento de aguas residuales aeróbicas para el

tratamiento de aguas residuales domésticas y / o industriales. Los lodos producidos en la

planta de tratamiento de aguas residuales aeróbica en la actividad de proyecto deberán

ser:

Tratados de la misma forma en que se hubieran tratado los lodos si se hubieran producido

en el sistema anaeróbico de lagunas abiertas en el escenario de referencia (línea base).

Esto incluye una de dos opciones: (i) los lodos son vaciados o se dejan descomponer, o

(ii) el lodo se seca bajo condiciones controladas y aeróbicas, y luego se dispone en un

vertedero con recuperación de metano o es utilizado en aplicaciones en suelos; o

Tratados en un nuevo digestor anaeróbico, y el biogás extraído del digestor anaeróbico

quemado y / o utilizado para generar electricidad o calor. Los residuos del digestor

anaeróbico se deshidratan, mezclan con cal y almacenan antes de su disposición final en



206

un vertedero controlado. Para determinar la línea base se deben determinar escenarios

alternativos factibles para el tratamiento de aguas residuales (W), los cuales deberán

cumplir las legislaciones aplicables. Estos pueden incluir, pero no se limitan a, los

siguientes:

W1: liberación directa de aguas residuales a un cuerpo de agua cercano;

W2: instalaciones de tratamiento de aguas residuales aeróbicos (por ejemplo, tratamiento

de lodos activados o del tipo de cama de filtro);

W3: sistemas de lagunas abiertas anaeróbicas existentes sin recuperación y quema de

metano;

W4: sistemas de lagunas abiertas anaeróbicas existentes con recuperación y quema de

metano;

W5: sistemas de lagunas abiertas anaeróbicas existentes con recuperación de metano y

utilización para la generación de energía;

W6: sistemas de lagunas abiertas anaeróbicas a ser construidas sin recuperación y

quema de metano;

W7: sistemas de lagunas abiertas anaeróbicas a ser construidas con recuperación y

quema de metano;

W8: sistemas de lagunas abiertas anaeróbicas existentes con recuperación de metano y

utilización para la generación de energía;

W9: digestor anaeróbico sin recuperación y quema de metano;

W10: digestor anaerobio con recuperación y quema de metano;

W11: digestor anaeróbico con recuperación de metano y utilización para electricidad o

generación de calor.

Se deben determinar también escenarios recomendables alternativos para el tratamiento

de los lodos (S)27. Estos pueden incluir, pero no se limitan a, los siguientes:

27

Note que el lodo al que nos referimos no es el lodo (tipo y cantidad) producido en la actividad del proyecto

sino el que se hubiera producido en el escenario de referencia dependiendo de las tecnologías de tratamiento

de aguas residuales consideradas como escenarios recomendados.



207

S1: Lodo que ha sido dispuesto o dejado para descomposición;

S2: Lodo que ha sido secado en condiciones controladas y aeróbicas, con disposición en

un vertedero con recuperación de metano o con uso en aplicación de suelos;

S3: Disposición de los lodos en pozos de lodo en condiciones claramente anaeróbicas;

S4: aplicación de los lodos a las tierras;

S5: El compostaje;

S6: La mineralización;

S7: disposición de los lodos en un vertedero sin captura del gas;

S8: disposición de los lodos en un vertedero con captura y quema del gas;

S9: disposición de los lodos en un vertedero con captura del gas y utilización para la

generación de energía;

S10: La digestión anaeróbica sin recuperación de metano;

S11: La digestión anaeróbica con recuperación de metano y quema;

S12: La digestión anaeróbica con recuperación de metano y utilización para la generación

de energía.

Si la actividad de proyecto incluye la generación de electricidad con el biogás producido

en un digestor anaeróbico nuevo que trata los lodos de la planta de tratamiento de aguas

residuales aeróbica, se deben recomendar escenarios alternativos para la generación de

energía eléctrica. Estos pueden incluir, pero no se limitan a, los siguientes:

E1: Generación de energía que utiliza combustibles fósiles en una planta eléctrica;

E2: La generación de electricidad en la red;

E3: La generación de electricidad que utilice fuentes renovables de energía.

Si la actividad de proyecto incluye la generación de calor con el biogás producido en un

digestor anaeróbico nuevo que trata los lodos de la planta de tratamiento de aguas

residuales aerobios, se deben determinar escenarios recomendables alternativos para la

generación de calor. Estos pueden incluir, pero no se limitan a, los siguientes:

H1: Generación de calor que utiliza combustibles fósiles en una planta de cogeneración

en cautividad;

H2: Generación de calor que utiliza combustibles fósiles en una caldera;



208

H3: La generación de calor que utilice fuentes renovables de energía.

Aplicación de Escenario Base Scenario

- Para Fase 1

El DQO (COD en inglés) de aguas residuales se elimina mediante tratamiento primario

con clarificadores en la actualidad en la Planta de Tratamiento de Aguas del Salitre. Por lo

tanto cualquier recomendable hipótesis alternativa para el tratamiento de aguas

residuales (W) de AM80 no son substitutos de los proyectos previstos en la planta de

tratamiento del Salitre. Teniendo en cuenta la situación general del tratamiento de aguas

residuales en la ciudad de Bogotá, el escenario base para las aguas residuales en la

Planta de Tratamiento de aguas residuales Canoas se podría decir que es el W1

Los escenarios de referencia se compararon con los escenarios alternativos

recomendables descritos en AM80, y se resumen en la tabla siguiente.

Tabla 72: Aplicabilidad de AM80 para cada actividad de tratamiento en la fase 1

Sitio

Escenarios alternativos para cada actividad de tratamiento planificado en

Fase 1

Agua residual(w) Lodo (s) Electricidad (E) Calor (H)

Planta de

Tratamiento

No incluido en

AM80 actual

S1

E1

No necesario-no

produce calor

Planta de

Tratamiento de

Aguas Canoas

No actualmente(1º

clarificador)

S1

E1

No necesario (no

produce calor)

W1

No necesario

en la condición

que W1 se

insista

No necesario en

la condición que

W1 se insista

No necesario (no

produce calor)

De acuerdo con AM80 los participantes en el proyecto podrán proponer otras alternativas

recomendables y / o eliminar las opciones no factibles técnicamente de la lista anterior,



209

con base en pruebas documentales. Por lo tanto, el escenario alternativo de tratamiento

de aguas residuales debe ser revisado para incluir situación convencional de tratamiento

primario, o aclarar esto por lo menos.

- Para la Fase 2

Los escenarios de referencia a los proyectos se llevarán a cabo en el sitio Canoas para la

fase 2; el clarificador convencional o precipitación química será la base en el tratamiento

de aguas residuales en la Planta de Canoas para la fase 2. Por lo tanto, las actividades

de referencia para el tratamiento de aguas residuales no serían las apropiadas para

afirmar que sería el escenario de referencia recomendable.

Tabla 73: Aplicabilidad para AM80 para cada actividad de tratamiento en Fase 2.

Sitio

Escenarios alternativos para cada actividad de tratamiento planificado en

Fase 2

Agua residual(w) Lodo (s) Electricidad (E) Calor (H)

Canoas Planta

No actualmente

(1º clarificador)

S12

E1

No necesario (no

produce calor)

No actualmente

(precipitación

química)

Aplicación al Proyecto Escenario

Es sólo por una nueva planta de tratamiento de aguas residuales aeróbica que reemplace

una tratamiento existente o por construir de lagunas abiertas anaerobias, que la actividad

del proyecto para el tratamiento de aguas residuales fue definida en la metodología

AM80. Las actividades del proyecto en Canoas para la fase 2 están planificadas a fin de

incluir el "método de lodos activados", un método de tratamiento de aguas residuales

aeróbico. Sin embargo, todas las otras actividades del proyecto para el tratamiento de

aguas residuales en la fase 1 no son aplicables a AM80.



210

Por lo tanto, los proyectos previstos mejor hacen énfasis en la actividad de tratamiento de

los lodos, incluida la generación de energía con biogás a partir de un digestor anaeróbico

y deshidratado, tratado con cal y almacenado antes de su disposición final en un

vertedero controlado, con el fin de poder ser registrados fácilmente como proyectos MDL.

Las actividades de los proyectos de incineración y carbonización no son cubiertas por

AM80.

4.8.5.3. AM25

Aplicabilidad definida en la metodología

Esta metodología aborda las actividades del proyecto donde los residuos frescos (es

decir, la materia orgánica presente en residuos sólidos domésticos, comerciales o

municipales), originalmente destinados a los vertederos, se tratan por medio de uno o una

combinación de los siguientes procesos: compostaje, gasificación, digestión anaeróbica,

el tratamiento de proceso/térmico RDF / sin incineración y con incineración. La actividad

de proyecto evita las emisiones de metano mediante la desviación de los residuos

orgánicos procedentes de la disposición en un vertedero, donde las emisiones de metano

son causadas por procesos anaeróbicos, y el desplazamiento de la energía eléctrica y la

energía térmica a través de la utilización de biogás, gas de síntesis capturado, RDF /

biomasa estabilizada producidos a partir de los residuos, el calor producido por la

combustión en el proceso de incineración. Con el tratamiento de los residuos frescos a

través de opciones alternativas de tratamiento, estas emisiones de metano se evitan

desde el vertedero. Los gases de efecto invernadero que participan en la línea de base y

la actividad del proyecto son el CO2, CH4 y N2O.

Las alternativas para la eliminación y tratamiento de los residuos frescos en ausencia de

la actividad de proyecto, es decir, el escenario relevante para la estimación de las

emisiones de metano de referencia, para ser analizada debe incluir, entre otras cosas:



211

M1: La actividad de proyecto (es decir, el compostaje, gasificación, digestión anaerobia, el

procesamiento RDF / tratamiento térmico sin incineración de residuos orgánicos o la

incineración de residuos) no implementada como un proyecto de MDL;

M2: Eliminación de los residuos a un vertedero, donde se quema el gas de vertedero

capturado;

M3: La eliminación de los desechos en un vertedero sin captura de gases de vertedero.

Si la energía se exporta a la malla o la industria cercana o usada en actividades realistas

o creibles dentro del predio; también se debe reportar separadamente para:

• Generación de energía en ausencia de la actividad de proyecto;

• Generación de calor en ausencia de la actividad de proyecto.

Para la generación de energía, las alternativas realistas y creíbles pueden incluir, entre

otras:

P1: La energía generada a partir de subproductos de una de las opciones de tratamiento

de residuos que figuran en el M1 más arriba, no tomada como actividad de proyecto MDL;

P2: La existencia o construcción de una nueva in situ o ex situ planta de cogeneración de

combustibles fósiles;

P3: La existencia o la construcción de una nueva in situ o ex situ planta de cogeneración

basada en renovables;

P4: La existencia o la construcción de una nueva in situ o ex situ planta de generación de

combustible fósiles cautiva;

P5: La existencia o la construcción de una nueva in situ o ex situ planta cautiva basada en

renovables;

P6: La existencia y/o de nuevas centrales eléctricas conectadas a nueva red.

Para la generación de calor, la alternativa realista y creíble (s) puede incluir, entre otras

cosas:

H1: Calor generado a partir de subproductos de una de las opciones de tratamiento de

residuos que figuran en el M1 más arriba, no tomada como actividad de proyecto MDL;



212

H2: La existencia o la construcción de una nueva in situ o ex situ planta de cogeneración

con combustibles fósiles28;

H3: existente o la construcción de una nueva in situ o ex situ planta de cogeneración a

partir renovables29;

H4: existentes o nueva construcción en sitio o fuera de calderas basadas en combustibles

fósiles;

H5: existentes o nueva construcción en sitio o fuera, de calderas basadas en energía

renovable;

H6: Cualquier otra fuente, como calor producido por el distrito;

H7: Otras tecnologías de generación de calor (por ejemplo, bombas de calor o energía

solar).

La metodología es aplicable únicamente si:

(a) El escenario de referencia más recomendable para el componente de tratamiento

de residuos se identifica ya sea con la disposición de los residuos en un

vertedero sin captura de gases de vertedero (M3) o la disposición de los residuos

en un vertedero donde parte del gas es capturado y posteriormente quemado

(M2)

(b) El Escenario de referencia más plausible para el componente de energía de el

escenario base es uno de los siguientes descritos en la Tabla 74.

28

Escenarios P2 y H2 están relacionados con la misma planta de cogeneración con combustibles fósiles. 29

Escenarios P2 y H2 están relacionados con la misma planta de cogeneración basada en energía renovable.



213

Tabla 74: Combinaciones de opciones y escenarios de referencia aplicable a esta

metodología.

Escenario Referencia

Descripción de situación Residuo Electricidad Calor

1

M2/M3

P4 o P6

H4

Disposición de los residuos en un

vertedero sin captura de gases o la

disposición de los residuos en un

vertedero en el que se captura

parcialmente el gas y es quemado

posteriormente.

La electricidadse obtiene de una

planta de energía cautiva de

combustible fósil nueva/existente o de

la red y el calor de una caldera a base

de combustible fósil nueva/existente.

2

M2/M3

P2

H2

La disposición de residuos en un

relleno sin capturar el gas de relleno o

la disposición de residuos en un

relleno donde el gas es parcialmente

capturado y posteriormente quemado.

La electricidad y/o calor se obtienen

de una planta de cogeneración de

combustible fósil existente o nueva.

4.8.5.4. Aplicabilidad a Escenario de Referencia

- Para la fase 1

En la actualidad, los lodos de la PTAR Salitre se disponen en el sitio de disposición de

lodos (Corzo) sin captura de gases, por lo tanto M3 es aplicable a las actividades de

proyecto MDL para la fase 1.



214

P6 es más recomendable para los proyectos de la fase 1 entre las alternativas de

generación de energía, porque en ausencia de proyectos planeados, la cantidad de

electricidad que será generada por estos proyectos se conseguirá desde las plantas

existentes conectadas a la red. En el caso de referencia al proyecto incluyendo la

carbonización de los lodos, P4 es también aplicable.

No hay actividad de generación a parte de la combustión de biogás para calentar la

digestión de lodos, y la actividad se desarrolla en la situación de referencia y proyecto.

Por esta razón ambos H4 y H2 no aplican.

En resumen, el escenario de referencia más recomendable consistente en M2 y P6/P4 es

válido para los proyectos de la fase 1.

- Para la fase 2

Puesto que todas las actividades del proyecto para el tratamiento de lodos estarían

trabajando después de la fase 1, la combinación de M1 y P1 son escenario de referencia

más recomendable a los proyectos de la fase 2. Así, AM25 no es aplicable a los proyectos

que pertenecen a esta fase.

Aplicabilidad al Escenario del proyecto

Las actividades por la incineración de lodo final y por el desplazamiento de la electricidad

mediante la utilización de biogas son aplicables a AM25.

Debido a que el lodo secado y solidificado es uno de biomasa estabilizada, AM25 debe

ser aplicable a los proyectos, incluyendo el tratamiento de secado y solidificado del lodo

final.

Si el lodo carbonizado puede llamarse biomasa estabilizada, el proceso de carbonización

parece ser un proceso de tratamiento térmico para producir biomasa estabilizada. En esta

condición, AM25 también es aplicable a este proyecto. Sin embargo, según la



215

metodología AM25, el proceso de tratamiento térmico debe realizarse bajo condiciones

controladas (hasta 300 grados Celsius), y el proceso debe generar una biomasa

estabilizada que se usaría como combustible o materia prima en otro proceso industrial.

Teniendo en cuenta que en el proceso de carbonización considerado, la temperatura de

funcionamiento es superior a 300 grados Celsius y sólo una parte de los lodos

carbonizados se utilizaría como combustible en otras plantas de energía, AM25 no es

aplicable a las actividades del proyecto de carbonización, en principio. Por tanto, si el

participante en el proyecto quiere usar AM25 para proyectos de carbonización, AM25

también podría ser revisada.

4.8.5.5. AMS-III.I

Esta metodología consta de las tecnologías y medidas que eviten la producción de

metano a partir de la materia orgánica biogénica presente en las aguas residuales que

son tratadas en los sistemas anaerobios. Debido a la actividad del proyecto, el sistema

anaeróbico (sin recuperación de metano) es sustituido por un sistema biológico aeróbico.

En la actividad del proyecto no se recupera o quema el metano en las instalaciones de

tratamiento de aguas residuales (a diferencia de AMS-III.H). Las medidas se limitan a

aquellas que resultan en reducciones de emisiones inferiores o igual a 60 kt de CO2

equivalente al año.

El ámbito del proyecto es el sitio físico y geográfico, donde:

(i)El tratamiento del agua residual se desarrolle y donde ocurra la emission de metano

en la ausencia del proyecto;

(ii)El tratamiento del agua residual se desarrolla en la actividad del proyecto;

(iii)El lodo es tratado y dispuesto en el escenario de referencia y en la situación del

proyecto.

El escenario de referencia es la situación donde, en la ausencia de la actividad del

proyecto, la materia orgánica degradable del agua residual se trata en sistemas

anaeróbicos y el metano es emitido a la atmósfera. Las emisiones de referencia son:



216

(i) Metano producido en el(los) sistema(s) de tratamiento de agua residual del

escenario de referencia que se remplaza con el sistema biológico aérobico.

(ii) Emisiones de Metano por cuenta de ineficiencias en el sistema de tratamiento de

aguas residuales de referencia y presencia de carbón organico biodegradable en

las aguas descargadas al rio/lago/mar, etc.;

(iii) Metano producido en el sistema de tratamiento de lodo de la línea base;

(iv) Emisiones de Metano por decaimiento anaerobico del lodo final producido en el

escenario de referencia. Si el Lodo es quemado controladamente, dispuesto en un

relleno, con recuperación de biogás, o utilizado para aplicación en tierra en el

escenario de referencia, estos términos deben ser omitidos.

La metodología AMS-III.I se refiere a la actividad para evitar la emisión de metano en los

sistemas anaerobios de tratamiento de las aguas residuales mediante la aplicación de

sistemas biológicos aeróbicos. La metodología AM80 permite calcular la reducción de

emisiones que se obtienen cuando una nueva planta de tratamiento aeróbico de aguas

residuales reemplaza un tratamiento de aguas residuales realizado mediante lagunas

abiertas anaerobias, con la inclusión de la actividad de recuperación de energía. Por esto

la actividad para evitar la emisión de CH4 mediante el tratamiento aerobico de aguas

residuales sustituyendo el sistema anaeróbico, no sólo se incluye en la metodología

AM80, sino también en la metodología AMS-III.I, con la diferencia de que la primera se

aplica a proyectos de gran escala y la segunda a proyectos de pequeña escala. Con la

intención de hacer simplemente un cálculo en este informe, se aplicó en su mayoría la

metodología AMS-III.I, debido a que las modalidades y procedimientos para proyectos

MDL de pequeña escala son más simples que para los proyectos MDL a gran escala (A

través de la Tercera Reunión de la Junta Ejecutiva de MDL, las "Modalidades y

Procedimientos para actividades de proyectos a pequeña escala bajo el Mecanismo de

Desarrollo Limpio" fue promulgada).



217

4.8.5.6. AMS-III. H

1. Esta metodología consta de las medidas para recuperar biogás a partir de la

materia orgánica presente en las aguas residuales por medio de una, o una

combinación de las siguientes opciones30:

(I) La sustitución de sistemas de aguas residuales o sistemas de tratamiento de

lodos aerobios existentes por los sistemas anaeróbicos con recuperación y

combustión de biogás;

(II) Introducción de un sistema anaeróbico de tratamiento de lodos con

recuperación de biogás y combustión en una planta de tratamiento de aguas

residuales sin tratamiento de lodos;

(Iii) Introducción de la recuperación de biogás y combustión de un sistema de

tratamiento de lodos existente;

IV) Introducción de la recuperación de biogás y combustión en un sistema de

tratamiento anaeróbico de aguas residuales con reactor anaerobio, laguna, tanque

séptico o una planta industrial en el sitio;

(V) La introducción del tratamiento anaerobio de aguas residuales con la

recuperación de biogás y combustión, con o sin tratamiento anaeróbico de lodos, a

una corriente de aguas residuales sin tratar;

(VI) Introducción de una etapa secuencial de tratamiento de aguas residuales con

la recuperación de biogás y combustión, con o sin tratamiento de lodos, a un

sistema de tratamiento anaeróbico de aguas residuales sin recuperación de biogás

(por ejemplo, la introducción del tratamiento en un reactor anaeróbico con

recuperación de biogás como tratamiento secuencial para las aguas residuales

que actualmente están siendo tratadas en una laguna anaeróbica sin recuperación

de metano).

30Bajo esta metodología se consideran lagunas anaeróbicas los estanques con más de 2 metros de

profundidad, sin ventilación, temperatura ambiente superior a 15 ° C, por lo menos durante una parte del

Año, en la base del promedio mensual, y con tasa de carga volumetrica de demanda química de oxígeno por

encima de 0,1 kg COD.m-3.día-1. El intervalo mínimo entre dos eventos consecutivos remoción de lodos

será de 30 Días



218

2. El biogás recuperado por los medios anteriores también se pueden usar para las

siguientes aplicaciones diferentes a combustión/llama.

(a) Generación directa de energía termal o eléctrica; o

(b) Generación de energía termal o eléctrica luego de llevar a un cilindro y mejorar el

Biogás; o

(c) Generación de energía termal o eléctrica luego de mejorar y distribuir el Biogás

(i) Mejorar e inyectar el biogás a una red de distribución de gas natural sin

problemas de transmisión significativos; o

(ii) Mejorar y transportar el biogás por medio de una tubería exclusiva a un

grupo de usuarios finales; o

(d) Producción de Hifrogeno.

3. Si el biogás recuperado se utiliza para las actividades del proyecto cubierto por el

numeral 2 anterior, literal (a), ese componente de la actividad de proyecto puede

utilizar una metodología correspondiente al Tipo I.

4. Si el biogás recuperado se utiliza para la producción de hidrógeno (actividades de

los proyectos incluidos en el numeral 2 anterior, literal (d)), ese componente de la

actividad de proyecto podrá usar la categoría AMS-III.O.

5. En el caso de las actividades del proyecto cubiertas por el numeral 2 anterior,

literal (b) si los cilindros de biogás mejorado se venden fuera del ámbito del

proyecto el uso final del biogás se deberá garantizarse a través de un contrato

entre el vendedor de los cilindros de biogás y el usuario final. No se puede

reclamar reducción de emisiones por el desplazamiento de Combustibles por el

uso final de los cilindros de biogás en tales situaciones. Sin embargo, si el uso

final del biogás está incluido en el ámbito del proyecto y se controla durante el

Periodo de acreditación de emisiones de CO2 evitadas por el desplazamiento de

los combustibles, es elegible en virtud de la correspondiente metodología de tipo I,

por ejemplo, el AMS-IC.



219

6. En el caso de las actividades de proyectos incluidos en el numeral 2 anterior,

literal (c i), la reducción de emisiones a partir del desplazamiento del uso del gas

natural es elegible bajo esta metodología, siempre que la extensión geográfica de

la red de distribución de gas natural está dentro de los límites del país anfitrión.


literal (c ii), la reducción de las emisiones por el desplazamiento de la utilización de

combustibles puede ser reclamada siguiendo lo dispuesto en la correspondiente

metodología de tipo I, por ejemplo, el AMS-IC.


literalsz (b) y (c), esta metodología es aplicable si la mejora se hace por una de las

siguientes tecnologías31 de manera que el contenido de metano del biogás

mejorado esté de acuerdo con las reglamentaciones nacionales (cuando existen)

o, en ausencia de normas nacionales, un mínimo de 96% (por volumen). Estas

condiciones son necesarias para garantizar que el biogás recuperado es

completamente destruido por combustión en cualquier uso final:

• Absorción de presión oscilante;

• Absorción con/o sin agua circulante;

• Absorción con agua, con o sin recirculación (con o sin recuperación de emisiones

de metano por descarga).

9. Las nuevas instalaciones (proyectos de nueva construcción) y actividades de

proyectos que impliquen un cambio de equipos, resultante de ampliar la capacidad

de tratamiento de las aguas residuales o de un sistema de tratamiento de lodos en

comparación con la capacidad de diseño del sistema de tratamiento de referencia,

31

Por favor, consulte el anexo 1 de la metodología aprobada AM0053 / Versión 01.1 con respecto a la

descripción de esta tecnología.



220

sólo son elegibles para aplicar esta metodología si cumplen con los requisitos de

la Guia General para metodologías SSC32 en relación a estos temas. Además se

deben seguir los requisitos para demostrar la vida util restante del equipo

remplazado como se describe en la guía general.

10. Para las actividades de los proyectos incluidos en el numeral 2 anterior, literales

(b) y (c), la orientación adicional proporcionada en el anexo 1 referenciado en la

metodología AMS III.H se seguirá para los cálculos, además de los procedimientos

descritos en las secciones correspondientes de dicha metodología.

11. La ubicación de la planta de tratamiento de aguas residuales, así como la fuente

generadora de las aguas residuales deberán definirse de manera inequívoca, y

deberán incluirse en el PDD.

12. Las medidas se limitan a las que se traducen en reducciones de las emisiones

agregadas de igual o inferior valor al equivalente de 60 kt de CO2 anuales de

todos los componentes de tipo III de la actividad de proyecto.

13. El ámbito del proyecto es el lugar físico, geográfico donde el tratamiento de aguas

residuales y lodos se lleva a cabo en la línea de base y la situación del proyecto.

Cubre todas las instalaciones afectadas por la actividad del proyecto, incluyendo

los sitios donde ocurre el procesamiento, transporte y aplicación o disposición de

productos residuales, así como la generación de biogás.

14. La implementación de la actividad de proyecto en uno de los sistemas de

tratamiento de aguas residuales y / o de lodos podrá afectar sólo a determinadas

secciones de los sistemas de tratamiento, mientras que otras podrán no verse

afectadas. Los sistemas de tratamiento que no se vean afectadas por la actividad

de proyecto, por ejemplo, las secciones que operan en el Escenario del proyecto

27

Refieren a: Guia General a la línea base indicativa y monitorización simplificadas párrafo metodologías

seleccionadas en pequeña escala del MDL categorías actividad de proyecto.



221

en iguales condiciones de funcionamiento que en el escenario de referencia

(como, la entrada de aguas residuales y el contenido de DQO, temperatura,

tiempo de retención, etc) deben describirse en el PDD, y las emisiones de esas

secciones no deberán tenerse en cuenta para el cálculo de emisiones de

referencia del proyecto (ya que las mismas emisiones se producirán en ambos

escenarios; el de referencia y el de proyecto). La evaluación e identificación de los

sistemas afectados por la actividad del proyecto se llevará a cabo ex ante, y en el

PDD se deberá justificar la exclusión de las partes o componentes del sistema que

no se vean afectados por la actividad de proyecto. Los sistemas de tratamiento

(lagunas, reactores, digestivos, etc) que serán cubiertos y / o equipados con

recuperación de biogás por la actividad del proyecto, pero continúan operando con

el mismo caudal, volumen (tiempo de retención), y temperatura (calefacción) como

en el escenario de referencia, se pueden considerar como no afectados, ya que su

potencial de generación de metano33 permanecerá inalterado.

15. Los sistemas de tratamiento de aguas residuales y de lodos equipados con

instalaciones de recuperación de biogás en la situación de partida, se deberán

excluir de los cálculos de emisiones de referencia.

16. Las emisiones de referencia para los sistemas afectados por la actividad de

proyecto pueden consistir en:

(I) Las emisiones a causa de Electricidad o combustible fósil utilizado;

(II) Las emisiones de metano de los sistemas de tratamiento de aguas residuales de

la línea base;

(III) Las emisiones de metano de los sistemas de tratamiento de lodos de la línea

base;

33

Las lagunas de cobertura y la instalación de equipos de recuperación de biogás puede dar lugar a cambios

en las condiciones de operación (tales como la temperatura, DQO, etc) de un sistema de tratamiento

anaeróbico. Estos cambios se consideran pequeñas y por lo tanto no se reconocen bajo esta metodología.



222

(IV) Las emisiones de metano a causa de ineficiencias en los sistemas de tratamiento

de aguas residuales de referencia y la presencia de carbono orgánico degradable

en las aguas tratadas vertidas en río / lago / mar;

(V) Las emisiones de metano provenientes de la descomposición de los lodos

generados por los sistemas de tratamiento en el escenario de referencia.

AMS-III.H fue seleccionada para este trabajo bajo la condición de que no hay ningún caso

aprobado para metodologías de gran escala para los escenarios de proyecto y referencia.

En resumen, esta metodología comprende medidas que recuperan biogás a partir de

materia orgánica biogénica en aguas residuales por medio de una, u otra combinación de

opciones, tales como la sustitución de tratamientos aerobios existentes de aguas

residuales o lodos por sistemas anaerobios con recuperación y combustión de biogás. Y

el biogás recuperado de las medidas anteriores puede ser utilizado para la generación de

energía térmica o eléctrica directamente, en lugar de combustión / quema.

4.8.6. Principios de Cálculo para la Fase I de Reducción de Emisiones

(2015~2024)

Una Reducción en Emisiones se refiere a la diferencia que existe entre las emisiones

base y las emisiones de Gas de Efecto Invernadero después de la implementación de la

actividad del Proyecto MDL (emisiones de proyecto).

Las emisiones base se inducen en referencia al escenario base. La línea base para la

actividad del Proyecto MDL es el escenario tal que represente razonablemente las

emisiones antropogénicas de las fuentes de gases de efecto invernadero que ocurrirían

en la ausencia de la actividad del proyecto propuesto.34

Una fuga se define como el cambio neto de las emisiones de Gases de efecto

invernadero que ocurren por fuera de los límites del proyecto y que son medibles,

34 CMP/2005/8/Ad1, p16 para44



223

cuantificables y atribuibles a la actividad del proyecto MDL35. Reducciones en emisiones

de Gas de Efecto invernadero deberán ser ajustadas por fugas de acuerdo con las

provisiones de monitoreo y verificación.36

Por lo tanto las reducciones en las emisiones para un año cualquiera del Periodo de

gracia se obtienen substrayendo de las emisiones base las fugas sumadas a las

emisiones del proyecto:

yyyy LEPEBEER

Donde:

ERy = Reducción de emisiones de la actividad de proyecto en el año (y) en unidades

de toneladas de dióxido de carbono equivalente por año (tCO2e/año)

BEy = Emisiones base en el año (y) (tCO2e/año)

PEy = Emisiones del proyecto en el año (y) (tCO2e/año)

LEy = Emisiones de fuga en el año (y) (tCO2e/año)

En este trabajo no se consideró fuga alguna.

0yLE

(1) Emisiones Base de la Fase I (2015~2024)

El escenario base y la emisiones base de la actividad del proyecto MDL es el escenario

que razonablemente represente las emisiones de Gas Efecto Invernadero que ocurrirían

en la ausencia de la actividad del proyecto propuesto.

En el escenario base para los proyectos supuestos de la Fase I, las opciones técnicas de

aguas residuales y lodos puede ser iguales a aquellos de la PTAR Salitre en la actualidad,

35

CMP/2005/8/Ad1, p17 para51 36

CMP/2005/8/Ad1, p17 para50



224

y los lodos finales pueden ser manejados de forma similar a como se realiza actualmente

(transportados en volqueta y dispuestos en un predio como el Corzo).

Figura 82: Diagrama conceptual del escenario base de acuerdo a un plan de tratamiento

para residuales y lodos en Fase1

Descarga

al río

PTARSalitre

PTAR Canoas

Deshidratación de

lodos

Sitio de Disposición

(Corzo)

Lodos

deshidratados

Rio

Descarga

al río

Transporte

de lodos

Transporte

de lodos

Lodos digeridos


Lodos digeridos

Con la quema de biogás y el

párrafo de recuperación de

calor de calefacción del

digestor

1er Tratamiento

convencional

Tratamiento primario

químicamente asistido



225

Las emisiones base se estiman de acuerdo con lo siguiente:

yslTRyHG,yEL,ysl,CH4,yww,CH4,y BEBEBEBEBEBE ,,

Donde:

BEy = Emisiones base en el año y (tCO2e/año)

BECH4,ww,y = Emisiones de metano del tratamiento de las aguas residuales en el escenario

base del año y (tCO2e/año)

BECH4,sl,y = Emisiones de metano del tratamiento de lodos en el escenario base del año y

(tCO2e/año)

BEEL,y = Emisiones de CO2 asociadas con la generación de electricidad que es

desplazada por la actividad del proyecto y /o el consumo de electricidad en el

escenario base del año y (tCO2/año)

BEHG,y = Emisiones de CO2 asociadas con la combustión de combustibles derivados del

petróleo para equipos de calentamiento que son desplazados por el proyecto en

el año y (tCO2/año)

BETR,sl,y = Emisiones de CO2 asociadas con el transporte de lodos en el escenario base en

el año y (tCO2/año)

1) Cálculo de emisiones base provenientes del tratamiento de aguas residuales

(BECH4,ww,y)

De acuerdo con la normativa AM80, las emisiones base de metano, provenientes del

tratamiento de aguas residuales en lagos abiertos, se calculan usando el conocido

método del factor de conversión de metano que se describe a continuación:

yww,BL,yww,BL,oCH4yww,CH4, MCFCODBGWPBE



226

Sin embargo los lagos abiertos no presentan sistemas de tratamiento base de aguas

residuales tal y como se consideran en la PTAR existente, actualmente, tal y como la

PTAR Salitre que contiene un clarificador primario y un equipo de digestión de lodos.

Preferiblemente se calculan las emisiones de CH4 que resultan del carbón orgánico

degradable existente en la descarga del agua residual después del clarificador en la etapa

de tratamiento primaria. Por lo tanto la ecuación de cálculo para BECH4, ww,y se modifica y

simplifica basado en la normativa AMS III.I, como sigue:

ydischwwywwtrywwCH BEBEBE arg,,,,4

La norma AMS-III.I se aplica para calcular el ―metano producido en el sistema de

tratamiento base de aguas residuales que esta siendo reemplazado con los sistemas

aeróbicos biológicos (BEww,tr)‖ y ―las emisiones de metano por cuenta de la ineficiencia de

los sistemas de tratamiento base y la presencia de carbón orgánico degradable en la

descarga del agua residual tratada hacia el río (BEww,discharge)

- Metano producido en los sitemas de tratamiento base de aguas residuales (BEww,tr)

mi

CH4BLoianaerobicymiremovedymwwytrww GWPUFBMCFCODQBE,

,,,,,,,, *****

Donde:

Qww,m,y = Volumen de las aguas residuales tratadas durante los meses m, durante

el año y, para los mese con temperatura ambiente promedio por encima

de 15 °C en (m3)

I = Índice para el sistema de tratamiento base de aguas residuales

MCF

anaerobic

= Factor de corrección de Metano para el sistema anaeróbico de

tratamiento base de aguas residuales i reemplazado por la actividad del

proyecto.

CODremoval = Demanda Química de Oxigeno removida [1] por el sistema anaeróbico de

tratamiento de aguas residuales i en la situación de base en el año y para

los meses m con la temperatura ambiente por encima de 15° C en

(toneladas/m3)



227

UFBL = Factor de corrección del modelo para tener en cuenta la incertidumbre

del modelo (0.94)[2]

Bo = Capacidad de producción de metano del agua residual

(valor por defecto del IPCC (Panel Intergubernamental de cambios

climáticos) expuesto en 0.21 kg CH4/kg DQO)

GWPCH4 = Potencial de Calentamiento Global para el CH4 (valor de 21)

- Emisiones de metano por ineficiencias en el tratamiento base de las aguas

residuales (BEww,discharge)

BLdischargewwyBLdischargewwBLoCHywwydischargeww MCFCODUFBGWPQBE ,,,,,4,,, ***

donde:

Qww,,y = Volumen de aguas residuales tratadas que se descargan en el año y

en (m3)

MCF

ww,discharge.BL

= Factor de corrección de metano basado en el curso de descarga

(ejemplos hacia río, mar o lago) de las aguas residuales (fracción)

CODww,discharge = DQO para el agua residual tratada en la descarga hacia el mar, río o

lago en la situación base del año y en (toneladas/㎥)

UFBL = Factor de corrección del modelo para cubrir la incertidumbre del

modelo (0.94)

Bo = Capacidad de producción de metano para el agua residual

(valor por defecto del IPCC de 0.21 kg CH4/kg DQO)

GWPCH4 = Potencial de calentamiento global para CH4 (valor de 21)

En la normativa AMS-III.I, el factor de corrección de metano (MCF) se determinará basado

en la siguiente tabla:



228

Tabla 75: Valores por defecto IPCC para el factor de corrección de metano (MCF)

Tipo de tratamiento de agua residual y sistema o paso de descarga Valor MCF

Descarga de agua residual al mar, río o lago 0.1

Tratamiento aerobico bien administrado 0

Tratamiento aeróbico mal administrado y sobrecargado 0.3

Equipo de Digestión anaeróbica para lodos sin recuperación de metano 0.8

Reactor anaeróbico sin recuperación de metano 0.8

Lago llano anaeróbico (profundidad menor a 2 metros) 0.2

Lago profundo anaeróbico (profundidad mayor a 2 metros) 0.8

Sistema séptico 0.5

2) Calculo de emisiones base de lodos (BECH4,sl,y) con sistema de incineración

de biogás

La base de Una PTAR incluyendo el equipo de digestión de lodos y el equipo incinerador

de biogas puede inferirse del PTAR Salitre. Por lo tanto las emisiones de lodos (BECH4,sl,y)

deberán consistir del metano producido en el equipo de digerir lodos (BE,s,digest,y), del

metano de la combustión incompleta del biogas en el equipo de incineración (BEs,,flare,y) y

las emisiones del tratamiento final de los lodos (BEs, disposal,,y) tal y como se describe a

continuación:

ydisposalsyflaresydigestsyslCH BEBEBEBE ,,,,,,,,4

- Emisiones base relacionadas a fugas físicas de metano del equipo de digestión

(BE,s,digest,y)

CH4FBLs

j

jtreatmentsyBLjydigests GWPFDOCUFDOCMCFSBE 12/16**,,,,,,



229

donde:

BE,s,digest,y = Emisiones de metano del lodo durante la digestión en el escenario base en

el año y (tCO2e/año)

SBL,sl,y = Cantidad de materia seca en el lodo que hubiese sido tratada por un sistema

de tratamiento de lodos j en el escenario base en (toneladas/año)

J = Índice para el sistema de tratamiento base de lodos

MCF,s,treatmen

tl

= Factor de conversión de metano par el sitio en donde los lodos hubiesen

sido dispuestos o dejados para que se degradaran en la base (fracción)

DOCs = Contenido orgánico degradable de los lodos que hubiera sido producido en

el escenario base del año y.

UFBL = Factor de corrección del modelo por incertidumbres en el modelo (0.94)

DOCF = Fracción de contenido orgánico degradable diseminado en biogas. El valor

por defectos del IPCC que deberá usarse es 0.5 (fracción)

F = Fracción de metano en el Gas, Valor por defecto del IPCC que deberá

usarse es 0.5 (fracción)

16/12 = Relación entre la masa molar del metano y la masa molar del carbono

GWPCH4 = Potencial de Calentamiento global del metano valido para el Periodo de

compromiso (tCO2e/tCH4)

- Emisiones Base de combustiones incompletas de biogas en el equipo de

incineración (BEs,flare,y)

BEs,flare,y = BE,s,digest * {1- ηheating +(CFES * ηflare)

donde:

ηheating

= Eficiencia de recuperación del Biogas para el calentador digestor

0.3 fue el índice adoptado dependerá de lo que se charle en la entrevista

con el programador del proyecto



230

CFES = Eficiencia de captura del equipo de recuperación del biogas en el sistema

de tratamiento de lodos. Un valor por defecto de 0.9 deberá usarse basado

en AMS-III.H, pero 0.63 se aplicó en este trabajo. El valor 0.63 se calculó

del valor por defecto multiplicado por la fracción de recuperación con la

excISC (EPC)ión del valor de ηheating

ηflare = La eficiencia del incinerador con un valor por defecto de 0.5 para los

sistemas de llama abierta que dependerá de la Metodología ―Herramientas

para determinar emisiones de proyecto de gases en llamas que contienen

metano‖

- Calculo de Emisiones Base del sitio de disposición final de lodos (BEs, disposal,,y)

CH4FfinalBLsBLsyBLfinalydisposals GWPFDOCMCFUFDOCSBE 12/16* ,,,,,,

donde:

Sdisposal,,BL,y = Cantidad de material seco en el lodo final generado por el tratamiento

base de aguas residuales en el año y (toneladas).

MCFBs,BL,final = Factor de corrección de metano para el sitio de disposición final que

recibe los lodos finales en la situación base y estimados de acuerdo a

los procedimientos descritos en el aparte AMS-III.G

UFBL = Factor de corrección del modelo para tener en cuenta la incertidumbre

del modelo (0.94)

De acuerdo con el aparte AMS-III.G, el valor MCF –factor de corrección de metano se

podrá decidir y es permitido hacerlo mediante la referencia al escrito titulado

―Herramientas usadas para determinar emisiones de metano, que se obvian en el

descargue de residuos sólidos en sus respectivos rellenos sanitarios.‖.

En tal herramienta los valores MCF pueden aplicarse de la siguiente manera



231

• 1.0 para rellenos sanitarios de disposición final de residuos sólidos con administración

anaeróbica. Estos deberán tener colocación controlada de los residuos (residuos dirigidos

a áreas especiitas de disposición, un grado de control en lo concerniente a la aparición de

fuegos y de escarbado y hurgamiento en dichos sitios) también deberá incluir al menos uno

de los siguientes: (i) material que cubre; (ii) compactación mecánica; o (iii) nivelación del

residuo sólido.

• 0.5 para rellenos sanitarios de disposición final de residuos sólidos semi-aeróbicos. Estos

deberán tener colocación controlada del residuo sólido y deberá contar con todas las

siguientes estructuras para introducir aire a las capas de residuos sólidos: (i) material

permeable de recubrimiento; (ii) sistema de drenaje de los lixiviados; (iii) regulación de las

lagunas del pondaje; y (iv) sistema de ventilación de gas.

• 0.8 para rellenos sanitarios de disposición final de residuos sólidos sin administración y

con gran profundidad y/o un nivel freático alto

Esto incluye todos los (Sitios de Disposición final de Residuos Sólidos)—SDRS, que no

cumplen el criterio de los SDRS administrados y que tienen profundidades mayores o

iguales a 5 metros y /o niveles freáticos altos cercanos al nivel de suelo.

La situación mostrada de último corresponde a rellenos aguas interiores ya sean de

lagunas, ríos o humedales con residuos sólidos.

• 0.4 para sitios de disposición final que sean de poca profundidad y no estén

administrados. Esto incluye todos los SDRS que no cumplan con los criterios de los SDRS

administrados y que tengan profundidades menores a 5 metros.

En el escenario base de este trabajo se tomó 0.4, porque los lodos se transportarán en

volquetas y se depositarán en el relleno Corzo que es de poca profundidad y no está

administrado.

3) Calculo de emisiones base debidas al consumo de electricidad (BEEL,y)

Emisiones Base debido a consumos de electricidad asociados con el tratamiento de

aguas residuales y la generación en malla de la electricidad que es generada a partir del

biogas por el nuevo digestor anaeróbico que se encuentra bajo la actividad del proyecto.



232

yEL,BL,yPJ,yBL,yEL, EFEGECBE

donde:

BEEL,y = Emisiones de CO2 asociadas con la generación eléctrica que es

desplazada por la actividad del proyecto y/o el consumo de electricidad en

el escenario base en el año y (tCO2/año)

ECBL,y = Cantidad anual de electricidad que sería consumida en el escenario base

para el tratamiento de aguas residuales y lodos (MWh)

EGPJ,y = Cantidad neta de electricidad generada en el año y del biogas con el

digestor anaeróbico nuevo (MWh)

30% del biogas del nuevo digestor se planea usarse para el digestor de

calentamiento, por lo tanto 70% del biogas será usado para producir

electricidad.

EFBL,EL,y = Factor de emisión para la electricidad generada y/o consumida en el

escenario base en el año y (tCO2/MWh)

Y = Año del Periodo de gracia o de crédito

EFBL,EL,y, se refiere a los factores de emisión en mallas que son calculados basados en la

metodología aprobada (ACM0002: Metodología base consolidada para generación de

electricidad en conexiones tipo mallas que provienen de fuentes renovables) y la

herramienta (herramienta para calcular factores de emisión para un sistema eléctrico).

Aquí, EFBL,EL,y, se determinó como el Factor De Emisión Tipo Malla Promedio de Colombia

que es, 0.374, y que se deduce de la información del proyecto registrado en la base de

Datos del proyecto MDL del IGES actualizado el 1ero de Abril de 2010.

4) Calculo de emisiones Base por la generación de calor (BEHG,y)

Si el calor fuese generado usando combustibles fósiles en una caldera, las emisiones

base se calculan de la siguiente manera:



233

heatBL

heatFFCOyPJ

yHG

EFHGBE

,

,,2,

,

Donde:

BEHG,y = Emisiones de CO2 asociadas con la combustión de los combustibles fósiles

para la producción de calor en el escenario base en el año y (tCO2/año)

HGPJ,y = Cantidad de Calor Neta generada en el año y con los lodos carbonizados (TJ)

que se proveen cerca de la Planta de Generación

EFCO2,FF,heat = Factor de emisión de CO2 del combustible fósil (Carbón) usado para la

generación de calor en el escenario base (tCO2/TJ)

ηBL,heat = Eficiencia de la caldera cerca a la planta de generación que se usaría para

generar calor en el escenario base (fracción)

Y = Año del Periodo de gracia o crédito

Si el biogas capturado en el digestor anaeróbico nuevo del escenario de proyecto se usa

para generación de calor, éste cálculo es aplicable. Cuando se da el caso que los lodos

finales salgan de la producción del digestor y se carbonizan y se usan en reemplazo de

los combustibles fósiles para generar calor en el escenario de proyecto este cálculo

también es viable.

De acuerdo al Plan para el tratamiento final de lodos por carbonizado, dicho lodo

carbonizado debe ser alimentado a la planta de generación de la caldera de carbón. Por

lo tanto en este caso EFCO2,FF,heat se aplica con el valor por defecto de Otros Carbones

Bituminosos presentados en el 2006 en las guías del IPCC. La eficiencia de la caldera

(ηBL,heat ) se presume ser 80% de este valor.

5) Calculo de emisiones base por el transporte de lodos (BETR,y)

Las emisiones base resultantes del transporte de lodos que se hubiesen producido en el

escenario base deberán calcularse de la siguiente manera:



234

jBLjBLiBLiBL

i

yiBLyslTR EFNCVFDNBE ,,,,,,,,

Donde::

BETR,sl,y = Emisiones de CO2 asociadas con el transporte de lodos en el escenario

base en el año y (tCO2/año)

NBL,i,y = Número de viajes (tipo de vehículo i con capacidades de carga similares)

para el transporte de lodos que se hubiesen producido en el escenario

base en el año y (No. viajes)

DBL,i = Distancia promedio por viaje que hubiese sido llevado a cabo por el

vehículo transportador tipo i, para transportar el lodo en el escenario base

(km)

FBL,i = Consumo específico de combustible del vehículo transportador tipo i

(masa o unidades de volumen de combustible/km)

NCVBL,j = Valor calorífico neto del combustible usado en el transporte j (TJ/masa o

unidades de volumen)

EFBL,j = Factor de emisión de CO2 para el combustible utilizado en el transporte j

(tCO2/TJ)

I = Tipo de Vehículo

J = Tipo de combustible utilizado en los vehículos

- Determinación del NBL,i,y

El número de viajes del vehículo transportador tipo i se calcula de la siguiente manera:

iBL

yslBL

yiBLq

QN

,

,,

,,

Donde:

NBL,i,y = Número de viajes (tipo de vehículo i con características de carga similares)

para el transporte de los lodos finales generados por el sistema de

tratamiento de aguas residuales en el escenario base para el año y (viajes)

QBL,sl,y = Cantidad de lodos que hubiesen sido producidos y tratados en el escenario

base en el año y (toneladas)



235

qBL,i = Promedio de la capacidad vehicular del vehículo transportador de tipo i

(toneladas/viaje)


- Determinación del DBL,i,y

Las distancias desde ambas PTAR hasta el sitio de disposición de lodos El Corzo deberá

determinarse.

(2) Emisiones de proyecto en Fase I (2015~2024)

Las emisiones del proyecto en el año y son:

yslTRyFC,yEC,yslONysl,CH4,ywwCHy PEPEPEPEPEPEPE ,,,,2,,4

Donde:

PEy = Emisiones del proyecto en el año y (tCO2e/año)

PECH4,ww,y = Emisiones de metano provenientes del tratamiento de aguas residuales de

la actividad del proyecto en el año y (tCO2e/año)

PECH4,sl,y = Emisiones de metano provenientes de tratamiento de lodos en la actividad

de proyecto en el año y (tCO2e/año)

PEN2O,sl,y = Emisiones de N2O provenientes de tratamiento de lodos en la actividad del

proyecto en el año y (tCO2e/año)

PEEC,y = Emisiones del proyecto pro consumo de electricidad en el año y (tCO2e/año)

PEFC,y = Emisiones del Proyecto provenientes de combustibles fósiles consumidos

en el año y (tCO2e/año)

PETR,sl,y = Emisiones de CO2 asociadas con el transporte de lodos en la actividad del

proyecto en el año y (tCO2/año)




236

Figura 83: Emisiones de proyecto en el proceso planeado de la Fase 1

Descarga al río

Tratamiento

primario de

aguas residuales

Deshidratación

de lodos

Transport

ee

Digestor de

lodos



Canoas PTAR

Tratamiento

primario de

aguas residuales

Deshidratación

de lodos

Tratamiento de

lodos

Sitio de

disposición final

Ceniza-lodos

carbonizados-lodos

solidificados

Digestor de

lodos

Planta

generación

PTAR Salitre



237

6) Emisiones de Metano provenientes de tratamiento de aguas residuales

(PECH4,ww,y)

Emisiones de proyecto debidas a tratamiento de aguas residuales involucran a dos

componentes, emisiones desde la planta de tratamiento debido a operación no adecuada

y/o sobrecarga, así como emisiones debido a la presencia de carbón orgánico degradable

en las aguas tratadas que abandonan la planta aeróbica de tratamiento de residuales:

yefflCHywwtpCHywwCH PEPEPE ,,4,,4,,4

donde:

PECH4,ww,y = Emisiones de metano provenientes del tratamiento aguas residuales en la

actividad del proyecto en el año y (tCO2e/año)

PECH4,wwtp,y = Emisiones de metano de las plantas de tratamiento aeróbicas de aguas

residuales en el año y debido a operación inadecuada y/o (tCO2e/año)

PECH4,effl,y = Emisiones de metano debido a la presencia de carbón orgánico degradable en

el efluente de la planta de tratamiento aeróbica de aguas residuales en el año

y (tCO2e/año)

PECH4,wwtp,y en el aparte AM80 se reemplaza por PEww,treatment,y según AMS-III.I.

k

CH4PJokaerobicykremovedykwwytreatmentwwywwtpCH GWPUFBMCFCODQPEPE ***** ,,,,,,,,,4

donde:

Qww,k,y = Volumen de aguas residuales tratadas por el sistema aeróbico k durante el

año y (m3)

K = Índice para el sistema de tratamiento de aguas residuales del proyecto

CODremoved,k,

y

= DQO removida por el sistema aeróbico k en el año y (toneladas/ m3)



238

MCFaerobic,k = Factor de corrección de metano para el sistema de tratamiento aeróbico de

aguas residuales k (valores MCF para sistemas biológicos aeróbicos bien

administrados, o para sistemas mal administrados o sobrecargados como se

expone en tabla III.I.1 deberán tomarse)

UFPJ = Factor de corrección del modelo para compensar por incertidumbre del

modelo (1.06)

PEww,discharge,y en el aparte AMS-III.I. puede ser sustituido por PECH4,effl,y según AM80

dischargewwydischargewwPJoCH4ywwydischargewwyeffCH MCFCODUFBGWPQPEPE ,,,,,,,,4 ***

donde:

Qww,,y = Volumen de aguas residuales tratadas en el año y (m3)

CODremoved,k,y = DQO de las aguas residuales tratadas y descargadas al río en el año y

(toneladas/m3))

MCFww,discharg

e

= Factor de corrección de metano basado en el tipo de paso de descarga de

las aguas residuales (fracción) (valores de MCF en la tabla III.I.1 para pasos

de descarga al mar, río y lagos)

UFPJ = Factor de corrección del modelo compensado por incertidumbre del modelo

(1.06)

7) Emisiones de Metano de lodos en el nuevo digestor anaeróbico

(PECH4,s,digest,y)

Si el lodo es tratado en el nuevo digestor anaeróbico, las correspondientes emisiones de

proyecto deberán tener en cuenta las emisiones que se fugan de metano del digestor y

también las emisiones de metano debido a combustiones incompletas del biogas en el

equipo de incendiado por llamarada. Emisiones provenientes de combustión incompleta

de biogas en equipos de producción eléctrica o de calor si es que existen se considerarán

nulos. Además debido a que los residuos del digestor anaeróbico después del tratamiento

son deshidratados, adicionados de cal y colocados en reposo antes de la disposición final



239

en un relleno sanitario controlado se asume que las emisiones de metano son mínimos y

no se deberán sumar. Por lo tanto el siguiente resultado de emisiones:

yflareCHydigestCHydigestsCH PEPEPE ,,4,,4,,,4

donde:

PECH4,s, digest,y = Emisiones de metano provenientes del tratamiento de lodos en la

actividad del proyecto en el año y (tCO2e/año)

PECH4,digest,y = Emisiones de proyecto por fugas físicas de metano del digestor

anaeróbico (tCO2e/año)

PECH4,flare,y = Emisiones de metano debidas a combustión incompleta de biogas en el

equipo de incineración por llamarada (tCO2e/año)

- Emisiones de Proyecto relacionadas a fugas físicas de metano del digestor

(PECH4,s,digest,y)

Esto paso se aplica si la actividad del proyecto incluye la construcción de un digestor

anaeróbico nuevo. Las emisiones directamente asociadas con la operación de los

digestores involucra las fugas físicas de metano del sistema del digestor. Las emisiones

de metano del nuevo digestor se calculan de la siguiente manera:

CH4FPJs

l

ltreatmentsyPJlydigestCH GWPFDOCUFDOCMCFSPE 12/16**,,,,,,4

donde:

PECH4,digest,y = Emisiones del proyecto por fugas físicas de metano del digestor

anaeróbico (tCO2e/año)

S,PJ = Cantidad de material seco en el lodo tratado por el sistema de tratamiento

de lodos l en el año y (toneladas)

MCF,s,treatmentl = Factor de conversión de metano para el sitio donde el lodo hubiese sido

depositado o dejado par que se descompusiera en la línea base (fracción)



240

DOCs = Contenido degradable orgánico de los lodos que hubiese sido producido

en el escenario base en el año y.

UFBL = Factor de corrección del modelo por compensación por incertidumbre del

modelo (0.94)

DOCF = Fracción del contenido degradable diseminado a biogas. El valor por

defecto de IPCC de 0.5 deberá usarse (fracción)

F = Fracción de metano en el gas. Valores por defecto del IPCC de 0.5

deberán usarse (fracción)

GWPCH4 = Potencial de Calentamiento Global del metano valido para el Periodo en

desarrollo (tCO2e/tCH4)

8) Emisiones de proyecto de combustión incompleta de biogas en el equipo de

incinerado (PECH4,flare,y)

Este paso se aplica si bajo la actividad del proyecto el biogas se genera en un digestor

anaeróbico nuevo y si parte o todo el biogas se incinera. Metano puede resultar por la

incompleta combustión en la llamarada. Para calcular las emisiones de proyecto de las

llamaradas del biogas (PECH4,flare,y), aplique la ultima actualizada versión de la ―

Herramienta para determinar emisiones de proyecto de gases incinerados con contenido

de metano.‖

PECH4, flare,y = PECH4s,,digest,y (1- CFES * ηflare)

donde:

CFEs = Eficiencia de captura del equipo de recuperación de biogas en el sistema

de tratamiento de lodos (el valor por defecto de 0.9 deberá usarse según

AMS-III.H)

ηflare = Eficiencia de la llamarada depende de la metodología ―Herramienta para

determinar emisiones de proyecto de gases incinerados que contienen

metano.‖



241

En el caso de estos escenarios de proyecto, el biogas recolectado sería eficientemente

puesto en combustión para generar energía eléctrica. Por lo tanto la eficiencia de la

llamarada (ηflare ) se supone en 90%.

9) Emisiones de Metano provenientes del tratamiento final de lodos (PECH4, final

sl,y)

Los siguientes párrafos son para explicar las ecuaciones para el cálculo de las emisiones

de proyecto por cada opción de tratamiento planificado para lodos que provienen del

proceso de deshidratación de los lodos digeridos.

- Cálculo de PECH4, final sl,y si el lodo es incinerado

Bajo los supuestos de AM25, PECH4, final sl,y producto de la incineración se calcula de la

siguiente manera:

3

44,,,,,4 10 CHCHyslfinalyslfinalCH GWPEFQPE

donde:

Qfinal sl,y = Se refiere a la cantidad de lodos finales incinerados en el año y

(toneladas/año)

EFCH4 = Se refiere al factor de emisiones de CH4 para la combustión de lodos

(kgCH4/toneladas de lodos)

El valor por defecto del factor de emisiones CH4 en el capítulo 5, volumen 5 de las guías

IPCC 2006 deberá ser usado para estimar EFCH4. Si el factor IPCC de emisiones se utiliza

un factor de conservación depende del rango de incertidumbre de tal estimado para el

valor por defecto del factor IPCC de emisiones de CH4. Los participantes en el proyecto

deberán escoger el factor de conservación de la Tabla 76 abajo expuesta y deberán

multiplicar el estimado del factor de emisiones de CH4 por el factor de conservación.



242

Tabla 76: Factores de Conservatividad

Rango de incertidumbre estimada (%)

Banda de

incertidumbre

asignada(%)

Factor de conservatividad donde

valores más altos son mas

conservadores

Menor o igual a 10 7 1.02

Mayor que 10 y menor o igual a 30 20 1.06

Mayor que 30 o menor o igual a 50 40 1.12

Mayor que 50 o menor o igual a 100 75 1.21

Mayor que 100 150 1.37

El valor por defecto del factor de emisión de CH4 de los lodos en Japón se especifica

como 9,7 g CH4 / t peso húmedo en las directrices del IPCC de 2006. Por lo tanto

0.01329kg CH4/ton debe aplicarse como un factor de emisión de CH4 que se estima por

la multiplicación por 1,37 como coeficiente de ajuste prudente para el factor de emisión

por defecto CH4 de Japón. Sin embargo, no está definido aún el valor del factor de

emisión de CH4 de lodo seco. Por lo tanto, 0.01329kg CH4/ton se aplicó a los lodos

secos también en este trabajo, aunque el factor de emisión de CH4 para los lodos secos

se podía esperar poco más alto que el de los lodos húmedos.

- Cálculo de PECH4, sl final, y si el lodo es carbonizado

En sentido estricto, PECH4, sl final, y no es posible de calcular, porque no hay metodología

aprobada MDL sobre la carbonización de lodos llevada a cabo a mayor temperatura de

300 ℃. Por lo tanto, PECH4, sl final, y, por carbonización de lodos se calcula con regla para

incineración.

- Cálculo de PECH4, sl final, y, si el lodo es seco y solidificado

De conparamidad con AM80, si el lodo se seca bajo condiciones controladas y aeróbicas,

y luego colocados en un vertedero con recuperación de metano o su uso en aplicaciones

al suelo, las emisiones correspondientes del proyecto se consideran insignificantes y no

deben tenerse en cuenta. Por lo tanto:

PECH4, sl final, y = 0



243

Proporcionalmente al plan del proyecto, el lodo se seca y se solidifica bajo condiciones

controladas y aeróbica antes de eliminarse. Por lo tanto, PECH4, sl, y es cero.

4) Emisiones de N2O procedentes del tratamiento de los lodos en la actividad de

proyecto en el año y (PEN2O, sl, y)

Emisiones de óxido nitroso procedentes del tratamiento de los lodos debe tenerse en

cuenta en función del método de tratamiento.

- Cálculo de PEN2O, sl, y si los lodos son incinerados

En AM25, PEN2O, s, final, y, por incineración se puede calcular de la siguiente manera:

3

22,,,,,2 10 ONONyslfinalyslfinalON GWPEFQPE

Dónde:

Qfinal, sl y = Es la cantidad final de los lodos incinerados en el año y (toneladas / año)

EFN2O = factor de emisión de N2O por combustión de lodos (kgN2O/ton de lodos)

El valor por defecto de factor de emisión de N2O dado en la siguiente Tabla 78,

establacido en el capítulo 5, volumen 5 del IPCC de 2006, se debe utilizar para estimar

EFN2O.



244

Tabla 77: Factor de emisión de N2O por incineración de lodo y residuos industrials

País

Tipo de Residuo

Tipo de Incineración

/Tecnología

Factor de

emisión por

residuo

industrial

Peso

base

Japón

Papel, madera

10

Peso

húmedo

Aceite

9.8

Peso

húmedo

Plásticos

170

Peso

húmedo

Lodo (excepto de aguas

servidas

450

Peso

húmedo

Lodo de aguas servidas

deshidratadas

900

Peso

húmedo

Floculantes de alto peso

molecular

Incinerador de cama

fluidificada a temp.

Normal

1.508

Peso

húmedo


molecular

Incinerador de cama

fluidificada a temp.

Normal

645

Peso

húmedo


molecular

Múltiple corazón

882

Peso

húmedo

Otros floculantes

882

Peso

húmedo

Lodo con cal

294

Peso

húmedo

Alemania Lodo de aguas residuales

990

Peso

seco

Residuo industrial

420

Peso

Húmedo

Si se usa el factor de emisión por defecto del IPCC factor de emisión, un coeficiente de

ajuste prudente debe aplicarse para dar cuenta de la elevada incertidumbre de los valores

por defecto del IPCC. El nivel del coeficiente de ajuste prudente depende de la escala de

incertidumbre de la estimación para el factor de emisión de N2O por defecto del IPCC.



245

Los participantes en el proyecto deben seleccionar el coeficiente de ajuste prudente

adecuado de Tabla 9 y multiplicar la estimación del factor de emisión de N2O con el

coeficiente de ajuste prudente.

El valor por defecto del factor de emisión de N2O de los lodos en Alemania se ha fijado

como 990 gramos de N2O / t de peso seco de los lodos en el IPCC de 2006. Por lo tanto

1.3563kg N2O / t de lodos secos se deben aplicar como un factor de emisión de N2O que

se estima por la multiplicación por 1,37 como coeficiente de ajuste prudente para el factor

de emisión por defecto N2O de Alemania.

- Cálculo de PEN2O, sl, sl, y si el lodo se carboniza

En sentido estricto, PEN2O, sl final, y, no es posible calcularlo, porque no hay

metodología aprobada MDL que se ocupe de la carbonización de lodos a temperatura

mayor de 300 ℃. Así, que sl PEN2O final, y, por carbonización de lodos se calcula con la

regla para incineración.

- Cálculo de PEN2O, sl, sl, y, si el lodo se seca y solidificado antes de eliminarse

Las emisiones de óxido nitroso se supone que son insignificantes y no necesita ser

tomada en cuenta si los lodos son tratados en un digestor anaerobio nuevo y los residuos

de la digestión anaerobia están deshidratados, tratados con cal y se almacenan antes de

su eliminación final en un vertedero controlado.

Por lo tanto, PE N20, sl, y = 0

5) Consumo de electricidad y combustión de combustibles fósiles (PEEC, y y PEFC,, y)

Esta fuente de emisiones incluye las emisiones de CO2 procedentes del consumo de

electricidad o de la combustión de combustibles fósiles para el funcionamiento de la

actividad de proyecto.

- Cálculo del PEEC

Si la electricidad se genera con el biogás en la actividad de proyecto, las emisiones

correspondientes son cero. Sin embargo, al calcular EGPJ, y, que se utiliza para el

cálculo de las emisiones de referencia, el consumo de electricidad para el funcionamiento



246

de la actividad de proyecto se debe restar del total de la generación de electricidad en el

lugar con el biogás (es decir, EGPJ, y, sólo incluye la generación de electricidad neta

resultante de la actividad de proyecto).

Si la electricidad es comprada en la red y / o generada en una planta de energía en el

lugar utilizando combustibles fósiles, la última versión aprobada de la "Herramienta para

calcular el nivel básico, proyecto y / o las emisiones de escape de consumo de

electricidad" se debe aplicar para calcular las emisiones del proyecto por el consumo de

electricidad (PEEC, y).

PEEC, y = EGpj elect., y * EFCO2in red

Dónde:

EGPj, elec = consumo de energía eléctrica comprada para la Planta de tratamiento en el

año y; MWh / año

EFCO2 en la red = factor de emisión de CO2 de la red en el año y; t CO2e/kWh

EFCO2 en la red, significa factores de emisiones de red que se calculan sobre la base de la

metodología aprobada (ACM0002: Metodología consolidada línea de base para la

generación de electricidad conectada a la red a partir de fuentes renovables) y la

herramienta (herramienta para calcular el factor de emisión para un sistema eléctrico).

Aquí, EFBL, EL, y, se determinó como el promedio del factor de emisión de cuadrícula de

Colombia, 0.374, que se deduce de la información del proyecto que aparece en la base

de datos IGES de Proyectos MDL (actualizado el 1 de abril de 2010).

- Cálculo del PEFC

Si los combustibles fósiles se queman con el fin de la actividad de proyecto, las emisiones

de CO2 de la combustión de combustibles fósiles (PEFC, y) se debe calcular utilizando la

última versión aprobada de la "Herramienta para calcular las emisiones del proyecto o

fugas de CO2 de la combustión de combustibles fósiles".

PE, combustible = EGpj, combustible, y * EFCO2 de combustible



247

dónde:

EGPj, combustible = consumo de combustibles fósiles utilizados para la Planta de

Tratamiento en el año y; MWh / año

EFCO2 combustible = factor de emisión de CO2 de combustibles fósiles utilizados para la

Planta de Tratamiento en el año y; t CO2e/kWh

6) Emisiones de Proyecto procedentes del transporte de los lodos (PETR, sl, y)

Las emisiones resultantes de proyectos de transporte de los lodos finales producidos en

la actividad del proyecto se debe calcular como:

yjPJyjPJyiPJyiPJ

i

yiPJyslTR EFNCVFDNPE ,,,,,,,,,,,,

Dónde:

PETR, sl, y = emisiones de CO2 asociadas con el transporte de los lodos en la actividad de

proyecto en el año y (tCO2/año)

NPJ, i, y = Número de viajes (vehículo de tipo i con capacidad de carga similar) para el

transporte de los lodos producidos en la actividad del proyecto en el año y, (viajes)

DPJ, i, y = distancia promedio por viaje de recorrida por el vehículo de transporte del tipo i

para el transporte de los lodos generados por el sistema de tratamiento de aguas

residuales en la actividad de proyecto en el año y (km)

FPJ, i, y = consumo específico de combustible del vehículo de transporte del tipo i en el año

y (unidades de masa o de volumen de combustible / km)

NCVPJ, j, y = Valor calorífico neto del combustible para el transporte j en el año y (TJ masa

o unidades de volumen)

factor EFPJ, j, y = las emisiones de CO2 del combustible para el transporte j en el año y

(tCO2/TJ)

I = Tipo de vehículo

J = Tipo de combustible utilizado en los vehículos

Y = Año del período de acreditación



248

Si las emisiones asociadas con el transporte de los lodos en el escenario de referencia y

en el escenario del proyecto se encuentran comparables (es decir, dentro de un rango

+1%) o las emisiones en el escenario del proyecto son más bajos, entonces los dos se

pueden excluir para el cálculo del nivel básico las emisiones y las emisiones del proyecto

como una simplificación.

- Determinación de NPJ, i, y

El número de viajes del vehículo de transporte del tipo i se calcula como:

iPJ

yslPJ

yiPJq

QN

,

,,

,,

Dónde:

NPJ, i, y = Número de viajes (vehículo de tipo i con capacidad de carga similar) para el

transporte de los lodos producidos en la actividad del proyecto en el año y (viajes)

QPJ, sl, y = Cantidad de lodos producidos en la actividad de proyecto en el año y (t)

qPJ, i = Promedio de la capacidad vehicular del vehículo de transporte del tipo i (toneladas /

viaje)

- Determinación del PDJ, i, y

La medida entre las Plantas de Tratamiento de Salitre y Canoas se debe considerar, ya

que los lodos finales de Salitre se trasladó a Canoas para ser tratado en cualquiera de las

opciones técnicas entre la incineración, carbonización y secado y solidificación.

Si los lodos finales se incineran o se secan y solidifican en Canoas, la ceniza o lodo

estabilizado debe ser transportado al sitio de disposición como el sitio de relleno sanitario

Doña Juana.

Cuando el lodo se carboniza en la PTAR Canoas, una parte de los lodos carbonizados

serán transportados a la planta de energía más cercana que utilice carbón, y el resto de

los lodos carbonizados se llevará a vertederos como el sitio de relleno sanitario Doña

Juana.



249

4.8.7. Principio de cálculo de reducción de emisiones para la Fase II (2025 ~

2034)

En el plan, el proceso de lodos activados se adoptará para el tratamiento de aguas

residuales en la PTAR de Canoas (no Salitre) desde 2025.

(1) Emisiones de referencia de la Fase II (2025 ~ 2034)

En ausencia de actividad de nuevo proyecto, la situación anterior de Canoas se

mantendría. Por lo tanto la forma de cálculo de emisiones de referencia para la actividad

de proyecto nuevo en Canoas debe ser el mismo que el realizado para el proyecto de

emisión, excepto en el caso de que una cantidad mayor de generación de energía resulte

de la actividad del proyecto.

Esta cantidad cada vez mayor de energía por la actividad del proyecto se calculará como

parte de las emisiones de referencia de la siguiente manera:

gridCOyPJEL EFEGBE ,2,

dónde:

BEEL,Y = emisiones de CO2 asociadas con la generación de electricidad que es

desplazada por la actividad de proyecto y / o consumo de electricidad en el escenario de

referencia en el año y (tCO2/año).

EGPJ, y = cantidad Incrementada de la electricidad generada en el año ―y‖ con biogás a

partir de los lodos aumentado en biodigestor anaeróbico, en su caso (MWh)

EFBL, EL, y = Emisiones de la electricidad generada y / o consumidos en el escenario

base y en el año (tCO2/MWh)

Y = Año del período de acreditación



250

(2) Proyecto de emisión de la fase II (2025 ~ 2034)

El principio de cálculo es el mismo que el realizado para las emisiones de la fase I del

proyecto, pero la actividad de proyecto se llevará a cabo sólo en Canoas durante la fase

II.

4.8.8. Resultados de los cálculos de reducción de emisiones para los posibles

proyectos

Las ecuaciones generales para calcular la reducción de emisiones son las siguientes:

yyy PEBEER

TR,sl,yHG,yEL,y,sl,yCH,ww,yCHy BEBEBEBEBEBE 44

yslTRyFC,yEC,yslONysl,CH4,ywwCHy PEPEPEPEPEPEPE ,,,,2,,4

Las ecuaciones y los valores por defecto son de varios ―Metodologías Aprobadas de

MDL‖ descritas en la Tabla 78, para calcular cada ítem que compone estas ecuaciones

generales. Los resultados del cálculo de las ecuaciones generales del MDL y las

correspondientes metodologías aprobadas se resumen a continuación:



251

(1) Previsiones de reducción de emisión por proyecto 1 - Ci

Tabla 78: Emisión de Linea Base (BEy) por proyecto 1-C-i project

Valor(tonCO2/año) Referencia

BEy, 1-C-i

Salitre

BECH4,ww,y 44891 AMS-III.I

BECH4,sl,y 95322 AMS-III.I, AMS-III.H

BEEL,y 15913 AM80/AM25

BEHG,y 0 AM80/AM25

BETR,sl,y 208 AM80/AM25

BEy Salitre 156334 ton CO2/año

Canoas




BEHG,y 0 AM80/AM25


BEy, Canoas 337646 ton CO2/año

BEy, 1-C-i 493980 ton CO2/año



252

Tabla 79: Emsion de Proyecto (PEy) por proyecto 1-C-i


PEy, 1-C-i

Salitre

PECH4,ww,y 5906 AMS-III.I

PECH4,sl,y 37495 AM80/AM25

PEN2O,sl,y 0 AM25

PEEC,y 10379 AM80/AM25

PEFC,y 0 AM80/AM25

PETR,sl,y 457 AM80/AM25

PEy Salitre 54237 ton CO2/año

Canoas



PEN2O,sl,y 34597 AM25


PEFC,y 752 AM80/AM25


PEy Canoas 232835 ton CO2/año

PEy, 1-C-i 287072 ton CO2/año

Tabla 80: Reducción de Emisión (ERy) por proyecto 1-C-i

BEy PEy ERy

item Valor item Valor item Valor

Salitre BEy Salitre 156334 PEy Salitre 54237 ERy Salitre 102097

Canoas BEy, Canoas 337646 PEy Canoas 232835 ERy Canoas 104811

Total BE1-C-I,y, 493980 PE1-C-I,y 287072 ER1-C-I,y 206908



253

1) Reducción de Emisión esperada por Proyecto 1-C-d

Tabla 81: Emisiones Base (BEy) por proyecto 1-C-d


Salitre




BEHG,y 0 AM80/AM25



Canoas




BEHG,y 0 AM80/AM25



BEy, 1-C-d 494042 ton CO2/año



254

Tabla 82: Emisión por Proyecto (PEy) por proyecto1-C-d


Salitre


PECH4,sl,y 37495 AMS-III.I, AMS-III.H

PEN2O,sl,y 0 AM80/AM25


PEFC,y 0 AM80/AM25

PETR,sl,y 0 AMS-III.I


Canoas





PEFC,y 0 AM80/AM25



PEy, 1-C-d 298555 ton CO2/año

Tabla 83: Reducción de Emisión (ERy) por proyecto 1-C-d

BEy PEy ERy




Total BE1-C-d,y, 494042 PE1-C-d,y 298555 ER1-C-d,y 195487



255

2) Reducción de Emsión Esperada por proyecto 1-C-c

Tabla 84: Emisión de Linea Base (BEy) por proyecto 1-C-c


Salitre




BEHG,y 0 AM80



Canoas




BEHG,y 24677 AM80



BEy, 1-C-c,y 511873 ton CO2/año



256

Tabla 85: Emisión por proyecto (PEy) por Proyecto 1-C-c


Salitre



PEN2O,sl,y 0 (AM25)


PEFC,y 0 AM80/AM25



Canoas

PECH4,ww,y 120408 AM80, AMS-III.I

PECH4,sl,y 51744 AM80, AMS-III.I,AMS-III.G

PEN2O,sl,y 34674 (AM25)





PEy, 1-C-c,y 294514 ton CO2/año

Tabla 86: Reducción de Emsión (ERy) por proyecto 1-C-c

BEy PEy ERy




Total BE1-C-c,y, 511873 PE1-C-c,y 294514 ER1-C-c,y 217358



257

3) Redccuón de Emsión esperada por proyecto 1-P-i

Tabla 87: Emsión de Base (BEy) Pr Proyecto 1-P-i


Salitre




BEHG,y 0 AM80/AM25



Canoas




BEHG,y 0 AM80/AM25



BEy, 1-P-c,y 503469 ton CO2/año



258

Tabla 88: Emisión por Proyecto (PEy) por proyecto 1-P-i


Salitre



PEN2O,sl,y 0 AM25


PEFC,y 0 AM80/AM25



Canoas








PEy, 1-P-c,y 319085 ton CO2/año

Tabla 89: Reducción de Emisión (ERy) por proyecto 1-P-i

BEy PEy ERy




Total BE1-P-I,y, 503469 PE1-P-I,y 319085 ER1-P-I,y 184384



259

4) Reducción de Emisión por proyecto 1-P-d

Tabla 90: Emisión de Linea Base (BEy) por proyecto 1-P-d


Salitre




BEHG,y 0 AM80/AM25



Canoas




BEHG,y 0 AM80/AM25



BEy, 1-P-d, 514652 ton CO2/año



260

Tabla 91: Emisión por Proyecto (PEy) por proyecto 1-P-d


Salitre





PEFC,y 0 AM80/AM25



Canoas





PEFC,y 0 AM80/AM25



PE1-P-d,y 332584 ton CO2/año

Tabla 92: Reducción de Emisión (ERy) por proyecto 1-P-d

BEy PEy ERy




Total BE1-P-d,,y, 514652 PE1-P-d,,y 332584 ER1-P-d,,y 182068



261

5) Reducción de Emisión Esperado por proyecto 1-P-c

Tabla 93: Emisión de Linea Base (BEy) por proyecto 1-P-c


Salitre




BEHG,y 0 AM80



Canoas




BEHG,y 30847 AM80/AM25



BE1-P-c,y, 520,483 ton CO2/año



262

Tabla 94: Emisión por Proyecto (PEy) por proyecto 1-P-c


Salitre



PEN2O,sl,y 0 (AM25)


PEFC,y 0 AM80/AM25



Canoas



PEN2O,sl,y 51739 (AM25)





PE1-P-c,y, 352036 ton CO2/año

Tabla 95: Reducción de Emisión (ERy) por proyecto 1-P-c

BEy PEy ERy




Total BE1-P-c,y,, 520483 PE1-P-c,y, 352036 ER1-P-c,y, 168447



263

6) Reducción de Emisión Esperada por Proyecto 2-C-i

Tabla 96: Emisión de Linea Base (BEy) por proyecto 2-C-i


Canoas




BEHG,y 752 AM80/AM25


BEN2O,sl,y 34597 AM25


Tabla 97: Emisión por Proyecto (PEy) por proyecto 2-C-i


Canoas








Tabla 98: Reducción de Emisión (ERy) por proyecto 2-C-i project

BEy PEy ERy


Canoas BE2-C-I,y, 194637 PE2-C-I,y 221613 ER2-C-I,y - 26977



264

7) Reducción de Emisión Esperada por poryecto 2-C-d

Tabla 99: (BEy) por proyecto 2-C-d


Canoas




BEHG,y 0 AM80/AM25


BEN2O,sl,y 0 AM25


Tabla 100: Emisión por Proyecto (PEy) por proyecto 2-C-d


Canoas



PEEL,y 139526 AM25

PEFC,y 0 AM80/AM25




Tabla 101: Reducción de Emisión (ERy) por proyecto 2-C-d project

BEy PEy ERy


Canoas BE2-C-d,y, 170537 PE2-C-d,y 256446 ER2-C-d,y - 85909



265

8) Reducción de Emisión Esperada por proyecto 2-C-c

Tabla 102: Emisión de Linea Base (BEy) por proyecto 2-C-c


Canoas



BEEL,y 14,441 AM80/AM25

BEHG,y 13642 AM80


BEN2O,sl,y 34674 (AM25)


Tabla 103: Emisión por Proyecto (PEy) por proyecto 2-C-c project


Canoas



PEN2O,sl,y 73670 (AM25)





Tabla 104: Reducción de Emisión (ERy) por proyecto 2-C-c

BEy PEy ERy


Canoas BE2-C-c,y, 221648 PE2-C-c,y 236703 ER2-C-I,y - 15055



266

La siguiente Tabla 105 muestra el resultado del cálculo esperado de la reducción de

emisión para cada proyecto planeado.

Si se tiene en cuenta sólo el número de reducción de emisiones, el proyecto 1-C-c tendría

los mayores CER. Según el proyecto 1-C-c, las aguas residuales que ingresen a la PTAR

Canoas serán tratadas convencionalmente, y el lodo final será carbonizado antes de ser

utiliado como combustible y eliminado en el sitio de relleno. Sin embargo, no hay ninguna

metodología vigente aplicable aprobada para la carbonización de lodos en la actualidad.

Por esta razón el proyecto 1-C-c no es recomendable.

Tabla 105: Resultado del cálculo esperado de la reducción de emisión que ocurrió para cada

proyecto planeado

Proyecto Clasificacinn de proyectos Cálculo de resultados (tonCO2/año)

Periodo Project

No. Site BEsite PEsite ERsite ERtotal

Fase 1

(2015~2024)

1-C-i Salitre WWTP 156,333 54,237 102,097

206,908 CanoasWWTP 337,646 232,835 104,811

1-C-d Salitre WWTP 156,396 53,780 102,616

195,487 CanoasWWTP 337,646 244,775 92,871

1-C-c Salitre WWTP 149,549 32,598 116,951

217,358 CanoasWWTP 362,324 261,917 100,407

1-P-i Salitre WWTP 156,333 54,237 102,097

184,384 CanoasWWTP 347,135 264,848 82,287

1-P-d Salitre WWTP 160,385 53,780 106,605

182,068 CanoasWWTP 354,267 278,804 75,463

1-P-c Salitre WWTP 149,549 35,637 113,911

168,447 CanoasWWTP 370,934 316,399 54,536

Fase 2

(2025~2034)

2-C-i CanoasWWTP 194,637 221,613 - 26,977

2-C-d CanoasWWTP 170,537 256,446 - 85,909

2-C-c CanoasWWTP 221,648 236,703 - 15,055



267

4.8.9. Conclusión

Para los proyectos de la Fase 1, los proyectos esperados deben estar diseñados en torno

a las actividades de tratamiento de lodos, con el fin de registrar fácilmente los proyectos

del MDL utilizando metodologías existentes actualmente aprobadas como AM25 y AM80

sin ninguna revisión. Para el proyecto de incineración de lodos, AM25 es apropiado y para

los proyectos de secado y solidificación AM80 podría ser aplicado. Sin embargo para el

proyecto de carbonización no hay ninguna metodología presente que pueda ser aplicable.

El proyecto previsto para la PTAR Canoas Fase 2 se estima no aplicable a ninguna de las

metodologías existentes aprobadas. Si AM80 se revisara, ese proyecto podría ser

promovido como un tratamiento de aguas residuales.

Teniendo en cuenta tanto la aplicabilidad de la metodología aprobada, como la Reducción

de Emisión Esperada, el proyecto 1-C-i (Fase 1 - tratamiento primario convencional -

incineración) es el más recomendable. Sin embargo, para la Fase 2 ningún proyecto es

recomendable.

4.9. Evaluación para futuras alternativas técnicas

En este capítulo se evaluarán todas las alternativas mencionadas en el capítulo anterior,

bajo el siguiente estándar de evaluación.

1) Eficiencia económica: CAPEX (capital de inversión inicial), OPEX (costo de operación),

tarifa y espacio ocupado

2) Factibilidad técnica: Índice de reducción del volumen de lodo, Reutilización del material

final, Demanda del mercado, Aplicabilidad

3) Efecto medioambiental: Efecto medioambiental, Posibilidad de demanda civil etc.



268

Basándose en el anterior estándar se podría sugerir una solución apropiada.

4.9.1. Evaluación de eficiencia económica

Para la evaluación de eficiencia económica, hay 4 categorías dentro de las que se

encuentran CAPEX, OPEX, tarifa y espacio ocupado. Por consiguiente, se evaluarán 4

categorías en este capítulo.

Cada categoría se evaluará para cada escenario y fase.

Para incineración, solidificación y Monorelleno, hay 2 Escenarios con cada Fase. La

explicación detallada de cada escenario y fase se encuentra en el capitulo de alternativas

correspondiente (incineración en el Capitulo 4.3, solidificación en el Capitulo 4.5 y

monorelleno en el Capitulo 4.6):

Escenario 1

Fase Ⅰ: 900 ton/ día y Fase Ⅱ: 900 toneladas / día ampliación (total: 1,800 ton/ día)

Escenario 2

Fase Ⅰ 1,200 ton/ día y Fase Ⅱ: 600 toneladas / día ampliación (total: 1,800 ton/ día)

Para Carbonización, también hay 2 escenarios con cada fase (ver sección 4.4):

Escenario 1

Fase Ⅰ: 1,100 ton/ día y Fase Ⅱ: 1,100 toneladas / día ampliación (total: 2,200 ton/ día)

Escenario 2

Fase Ⅰ: 1,400 ton/ día y Fase Ⅱ: 800 toneladas / día ampliación (total: 2,200 ton/ día)



269

1) Evaluación de CAPEX (capital de inversión inicial)

Escenario 1 Evaluación de CAPEX


Los procesos de incineración y carbonización tienen CAPEX de 100 Millones de dólares.

Esto demuestra que la Incineración y carbonización son procesos que presentan CAPEX

altos en comparación con el OPEX, puesto que el costo operacional para ambas

alternativas, gracias a la utilización del calor residual del horno incinerante o carbonizante,

hace que éste disminuya.

CAPEX Comparison (Scenario 1)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Incineration Carbonization Solidification Monofill

(Field Drying)

Monofill

(Equipment Drying)

Technological Alternatives

CA

PEX

(M

il U

SD)

Phase 1 Phase 2



270

Tabla 106: CAPEX Datos para Escenario 1

Unit.: Mill. USD

Alt. Incineración Carbonización Solidificación

Monorelleno

(Campo de

Secado)

Monorelleno

(Equipo de

Secado)

Fase 1 136.8 146.3 62.8 34.3 61.0

Fase 2 136.8 111.5 62.8 19.3 46.0

Escenario 2 Evaluación de CAPEX


En el escenario 2, la capacidad para cada Fase es diferente a la obtenida para el

escenario 1, lo que genera una diferencia en el CAPEX obtenido. Por ejemplo, para la

incineración, el CAPEX de la fase 1 es cercano a 200 Mill. USD. Este valor es mayor al

CAPEX Comparison (Scenario 2)

0

50

100

150

200

250


(Field Drying)

Monofill

(Equipment Drying)


CA

PEX

(M

il U

SD)

Phase 1 Phase 2



271

encontrado para la fase 1 del escenario 1 ya que la capacidad de esta misma fase para el

escenario 2 es superior. Sin embargo, el CAPEX de la fase 2 del escenario 2 es menor

que el encontrado para esta misma fase en el escenario 1. Esto significa que el Escenario

1 es menos exigente en el capital inicial invertido.

Tabla 107: Información de CAPEX para Escenario 2

Unit.: Mill. USD

Alt. Incineración Carbonización Solidificación

Monorelleno

(Campo de

Secado)

Monorelleno

(Equipo de

Secado)

Fase 1 202.4 180.8 82.9 40.7 79.6

Fase 2 70.2 78.6 43.7 12.9 32.5

Escenario 1 Evaluación de CAPEX por tonelada de lodo a tratar


Unit CAPEX Comparison (Scenario 1)

0

30,000

60,000

90,000

120,000

150,000

180,000

Inci

nera

tion

Carb

oniz

atio

n

Solid

ifica

tion

Mon

ofill

(Fie

ld D

ryin

g)

Mon

ofill

(Equ

ipm

ent D

ryin

g)


Uni

t CA

PEX

(USD

/Ton

)

Phase 1 Phase 2



272

Escenario 2 Evaluación de CAPEX por unidad


Ambos escenarios muestran que el capital de inversión inicial por tonelada tratada se

encuentra en varios rangos, dependiendo del tipo de alternativa. Sin embargo, para cada

una puede establecerse un promedio de CAPEX unitario:

- Incineración: aproximadamente 150.000 USD / tonelada

- Carbonización: aproximadamente 120.000 USD / tonelada

- Solidificación: aproximadamente 70.000 USD / tonelada

- Monorelleno (Campo de Secado): aproximadamente 20.000 ~ 38.000 USD / tonelada

- Monorelleno (Equipo de Secado): aproximadamente 50.000 ~ 67.000 USD / tonelada

Unit CAPEX Comparison (Scenario 2)

0

30,000

60,000

90,000

120,000

150,000

180,000

Inci

ner

atio

n

Car

bo

niz

atio

n

Solid

ific

atio

n

Mo

no

fill

(Fie

ld D

ryin

g)

Mo

no

fill

(Eq

uip

men

t D

ryin

g)


Un

it C

AP

EX (

USD

/To

n)

Phase 1 Phase 2



273

Tabla 108: Información de CAPEX Unitario

Unit.: USD/ton

Alternativas Incineración Carbonización Solidificación

Monorelleno

(Campo de

Secado)

Monorelleno

(Equipo de

Secado)

Escenario 1

Fase 1 152,001 121,955 69,806 38,099 67,798

Fase 2 152,001 123,885 69,806 21,457 51,156

Escenario 2

Fase 1 149,903 120,513 69,110 33,939 66,368

Fase 2 155,896 130,995 72,796 21,457 54,223

2) Evaluación de OPEX (costo de operación)

A continuación se presenta un breve resumen de los datos y situaciones asumidas para el

cálculo y análisis de los costos operativos de cada alternativa.

- Las instalaciones de tratamiento de lodos se localizarán en el predio de Canoas.

- Las cenizas volantes procedentes de la Incineración se pueden utilizar como materia

prima para fabricar cemento. Sin embargo, al no haber plantas de cemento cerca a

Bogotá, se asumió que las cenizas se dispondrán en la zona del relleno.

- Las Cenizas de Incineración se dispondrán en el Relleno Sanitario.

- La planta de incineración puede ser operada con el calor residual del propio horno

incinerador. Por esto, la electricidad generada por el biogás producido en la PTAR

Canoas podría utilizarse como fuente eléctrica adicional y substituir así el suministro

eléctrico que provendría de la red interconectada nacional.

- El material carbonizado generado en la planta de Carbonización puede ser utilizado

como combustible de centrales eléctricas en las proporciones recomendadas. La cantidad

remanente de material carbonizado se debe disponer en el Relleno Sanitario.

- En la planta de carbonización, el biogás puede ser utilizado como fuente térmica para

sustituir parte del GNL necesario para en el proceso.



274

- Para la solidificación, hay una suposición de que el material solidificado podría ser

utilizado como cobertura diaria del Relleno Sanitario. Sin embargo, si esto no es posible

es necesario añadir el costo de eliminación de este producto a los actuales gastos

operativos.

- En la planta de solidificación, el biogás podría substituir la energía eléctrica necesaria

para el equipo de Secado.

- En el monorelleno (Equipo de Secado), el biogás podría substituir la energía eléctrica

necesaria para el equipo de Secado.

- En el monorelleno (Campo de Secado), el biogás de la PTAR Canoas podría producir

electricidad para consumo interno de la PTAR en su operación diaria, ya que esta

alternativa de manejo de lodos no requiere el uso de este insumo.

Escenario 1 Evaluación OPEX

Figura 88: Comparación de OPEX para el escenario 1 incluyendo el efecto de la

reutilización de biogas

OPEX Comparison (Scenario 1)

-5

0

5

10

15

20


(Field Drying)

Monofill

(Equipment Drying)


OP

EX (

Mil

USD

/Yea

r)

Phase 1 without Bio-Gas Phase 1 with Bio-Gas Phase 2 without Bio-Gas Phase 2 with Bio-Gas



275

En la evaluación de los gastos operativos, la utilización de biogás como fuente de energía

en los procesos de tratamiento es una variable importante. Debido a que cuatro de las

alternativas técnicas requieren energía para el secado de los lodos, se consideró la

utilización del biogás como fuente de energía eléctrica para las aternativas de

incineración, solidificación y monorrelleno con equipo de secado; para la opción de

carbonización el biogás fue tomado como sustituto de parte del GNL requerido. Por lo

general, el aprovechamiento del biogás tiene un efecto muy significativo en los gastos

operativos. Sin embargo, teniendo en cuenta la necesidad de mantener alto el valor de los

SV en el proceso de carbonización, para el análisis de esta alternativa no se consideró la

digestión anaerobia del lodo secundario, lo que redujo la cantidad de biogás producido,

por lo que para esta alternativa la reducción del OPEX gracias al uso del biogás no fue

tan significativa como para las otras opciones, en las que los costos operacionales se

disminuyeron de 30 ~ 50%.

Teniendo en cuenta que en todas las alternativas se consideró la utilización de la energía

aportada por el bio-gas en el cálculo OPEX, en la opción de campo de secado de Mono-

Relleno, se evaluó el biogas para generar electricidad y suministrarla a la planta de

tratamiento de aguas. Por lo tanto, el ahorro del costo de energía eléctrica también se

incluyó en este cálculo.

En la carbonización se podría vender el material carbonizado generado a una central

eléctrica y se esperaría tener un OPEX más competitivo. Sin embargo, teniendo en cuenta

que la ciudad de Bogotá obtiene, en su gran mayoría, su electricidad de centrales

hidroeléctricas y no de centrales termoeléctricas, esta posibilidad presenta un alto grado

de dificultad.



276

Escenario 2 Evaluación de OPEX



En el escenario 2, el biogas tiene el mismo efecto en el costo de operación.

OPEX Comparison (Scenario 2)

-5

0

5

10

15

20

25


(Field Drying)

Monofill

(Equipment Drying)


OP

EX (

Mil

USD

/Yea

r)




277

Escenario 1 Evaluación de OPEX por tonelada de lodo tratado

Figura 90: Comparación de unidades de OPEX incluyendo el efecto de la reutilización del

biogás para el escenario 1

Tabla 109: Unit. OPEX Comparison in Escenario 1

Unit.: USD/ton

Item Incineración Carbonización Solidificación Monorelleno

(Campo de

Secado)

Monorelleno

(Equipo de

Secado)

Fase

1

Sin Bio-Gas 43.6 45.8 39.5 8.2 29.2

con Bio-Gas 32.9 36.7 27.4 -3.2 14.4

Fase

2

Sin Bio-Gas 37.0 43.5 33.5 5.2 25.8

con Bio-Gas 26.3 32.5 21.4 -6.1 11.0

Unit OPEX Comparison (Scenario 1)

-10

0

10

20

30

40

50


(Field Drying)

Monofill

(Equipment Drying)


Un

it O

PEX

(U

SD/T

on

)




278

Escenario 2 Evaluación de OPEX por unidad


biogas para el escenario 2

Unit OPEX Comparison (Scenario 2)

-10

0

10

20

30

40

50

60

Incineration Carbonization Solidification Monofill (Field

Drying)

Monofill

(Equipment Drying)


Un

it O

PEX

(U

SD/T

on

)




279

Tabla 110: Comparación de OPEX Unitario en el Escenario 2

Unit.: USD/ton

Item Incineración Carbonización Solidificación

Monorelleno

(Campo de

Secado)

Monorelleno

(Equipo de

Secado)

Fase 1

Sin Bio-Gas 46.0 57.2 38.7 7.4 28.1

con Bio-Gas 34.0 43.0 26.6 -6.0 13.3

Fase 2

Sin Bio-Gas 38.2 47.1 33.1 5.2 25.4

con Bio-Gas 27.1 47.1 21.0 -2.0 10.6

En conclusión,

-La Carbonización puede ser la tecnología con mayor OPEX o Costo de operación,

ya que debe mantener el valor de los SV en el material carbonizado. Este material

carbonizado es un combustible que puede ser utilizado en plantas termoeléctricas, sin

embargo, no tiene suficientes consumidores cercanos a la ciudad de Bogotá, en

donde la energía, en su gran mayoría, proviene de plantas hidroeléctricas. Esto

genera altos costos en el OPEX. Adicionalmente el bajo valor de SV en el proceso de

digestión, restringe la producción de biogás y minimiza la reducción del OPEX.

-La incineración podría ser una alternativa competitiva debido a que la operación de

sus equipos de secado se hace con el calor residual del incinerador y el valor

calorífico adicional aportado por el biogás podría reducir considerablemente los

gastos operativos. Comparándola con la Solidificación o con un sistema de Secado y

Monorelleno, la alternativa Incineración muestra un OPEX unitario similar a estas.

- El monorelleno podría ser la alternativa más barata, tanto en CAPEX como en

OPEX. Sin embargo, su efecto ambiental debe ser considerado. Además, la vida útil

del monorelleno se limitaría a la capacidad del terreno disponible en el predio de la

PTAR Canoas.



280

- Se presentan algunas diferencias en los OPEX de Incineración, Solidificación y

Monorelleno entre los dos escenarios analizados, ya que el OPEX es mucho más

económico en plantas de tratamiento de gran capacidad. Por esto, la capacidad inicial

en la Fase 1 para el Escenario 2 es mayor que en el Escenario 1, e induce a un

OPEX unitario mayor en la Fase 2 debido a que en este caso hay una menor

capacidad instalada. Sin embargo para el proceso de carbonización, el OPEX de la

Fase 1 en el Escenario 2 también es más alto que en el Escenario1 ya que el

volumen de venta del producto final se limita a una planta de energía térmica. Por

esta razón, aunque hay mayor capacidad en la Fase 1, el volumen del producto final

debe ser dispuesto en el Relleno Sanitario lo cual aumenta los gastos operativos en el

Escenario 2.

Efecto del MDL en OPEX en el escenario 1

Debido a que el proyecto de tratamiento de lodo tiene la posibilidad de ser un proyecto

MDL (Mecanismo de Desarrollo Limpio), se calcularon los CER´s (certificación de

reducción de emisiones) que cada uno podría generar y su impacto en cada alternativa.

Sin embargo, para el caso del monorelleno, se considero que esta opción es muy similar

al método actual de manejo de lodo, por lo cual no tendría reducción de emisiones. Por

consiguiente, el monorelleno no se tomó en cuenta para el cálculo de MDL.



281


Si el proyecto de MDL es possible tiene una reducción significativa en el OPEX de las 3

alternativas. El porcentaje de reducción varía entre el 18% y el 36%. Aunque este efecto

no se incluye dentro del Opex porque su periodo de aplicación es de 10 Años comparado

con los 20 años de vida útil de la planta, si se utiliza para el cálculo de la tarifa que se

realiza a continuación.

CDM Effect in Unit OPEX (Scenario 1)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Incineration Carbonization Solidification


Un

it O

PEX

(U

SD/T

on

)

Phase 1 without CDM Phase 1 with CDM Phase 2 without CDM Phase 2 with CDM



282

Efecto del MDL en el OPEX en el escenario 2


En el escenario 2, tiene un efecto similar al del escenario 1. La reducción se encuentra

entre 17 - 53%. La razón para la reducción porcentual mayor es la mayor capacidad

relativa en la Fase 1 del Escenario 2.

3) Evaluación de tarifas

Para la evaluación de tarifas se deben hacer algunas suposiciones para el cálculo. En

este informe, las siguientes suposiciones se tuvieron en cuenta.

* Fecha para el precio de base: abril 1 de 2010

* Período de construcción para la fase Ⅰ: enero 1, 2012 ~ dic. 31, 2014

CDM Effect in Unit OPEX (Scenario 2)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Incineration Carbonization Solidification


Un

it O

PEX

(U

SD/T

on

)

Phase 1 without CDM Phase 1 with CDM Phase 2 without CDM Phase 2 with CDM



283

* Período de construcción para la fase Ⅱ: enero 1, 2022 ~ dic. 31, 2024

* Período de operación para la planta en la fase Ⅰ: enero 1, 2015 ~ dic. 31, 2034

* Período de operación para la planta en la fase Ⅱ: enero 1, 2025 ~ dic. 31, 2044

* Tasa de inflación anual: 4.5%

* IVA: 16%

* Tasa de impuesto para la sociedad: 33%

Se asume que este proyecto se puede ejecutar como un proyecto de inversión privada.

Bajo este supuesto, las siguientes condiciones se le agregan al cálculo.

* Coeficiente de capital propio: 30%

* Financiación de la deuda: 70%

* Tasa de rentabilidad interna: 10%

* Interés para la financiación de la deuda

: 3.5% (Interés de bonos nacionales en EEUU actualmente) + 1% + 1.5% (seguridad) =

6%

* Se le agrega el CER al proyecto MDL para el modelo financiero

Para cada alternativa, se calcula la tarifa con 2 opciones: con o sin utilización de biogas.

Basandose en hipótesis anteriores, se desarrollan modelos financieros para cada

alternativa en hojas Excel (Ver Anexo 2, Carpeta 3 (PDF)). Se incluye tabien un análisis

de flujo de caja y de VPN. En éste capítulo, solo se discutirá la tarifa calculada.



284

Escenario 1 Evaluación de tarifas


Aunque la tarifa se calcula en un modelo de inversión privada, la tarifa no cambiará en

caso de que sea inversión pública. La incineración y la carbonización tienen una tarifa de

aproximadamente 100 USD / tonelada y la solidificación y el monorelleno con equipo para

secado se encuentra en un rango similar con 60 USD / tonelada. El monorelleno muestra

el rango de tarifas más bajo, inferior a 30 USD / tonelada. Además, la utilización del

biogas tiene un efecto de aproximadamente 10% en la reducción total de la tarifa.

Tariff Evaluation with Bio-Gas Utilization in Scenario 1

0

20

40

60

80

100

120


(Field Drying)

Monofill

(Equipment Drying)


Ta

riff

(U

SD

/to

n)

without Bio-Gas with Bio-Gas



285

Escenario 2 Evaluación de tarifas


El escenario 2 tiene una condición de tarifas más altas que el escenario 1 debido a que

tiene una capacidad mayor en la fase 1. Sin embargo, el límite de tarifas y el efecto del

biogas tienen una tendencia similar a la del escenario 1.

La tarifa unitaria es dificil de entender como costo de trtamiento de agua residual, por lo

que se calculó como tarifa unitaria/㎥-EART (Efluente de Agua Residual Tratado) con los

siguientes datos:

- Volumen de EART: 1,900,809 ㎥/día (incluyendo capacidad de Salitre & Canoas )

- Volumen Total de Lodos tratados para Incineración, Solidificación y monorelleno:

1,733 ton/día como volumen final.

- Volumen Total de Lodos tratados para carbonización: 2,182 ton/día

Tariff Evaluation with Bio-Gas Utilization in Scenario 2

0

20

40

60

80

100

120

140

Incineration Carbonization Solidification Monofill (Field

Drying)

Monofill

(Equipment Drying)


Tari

ff (

USD

/to

n)

without Bio-Gas with Bio-Gas



286

El costo unitario se multiplica por el volumen total de lodo generado y si divide por el

volumen, total de EART. Por medio de este proceso se calcula la tarifa unitaria por ㎥ de

agua residual tratada como muestran las tablas siguientes En la Tabla 111, el Escenario

1 tiene menor efecto en la tarifa que el Escenario 2 ya que tiene un CAPEX inicial menor.

Basándose en el Escenario 1, el impacto de la tarifa para el tratamiento de aguas

residuales sería como se muestra abajo.

- Incineración: 0.09~0.10 USD / ㎥

- carbonización: 0.09~0.12 USD / ㎥

- Solidificación: 0.05~0.06 USD / ㎥

- Campo de Secado & Monorelleno: 0.01~0.03 USD / ㎥

- Equipo de Secado & Monorelleno: 0.04 ~ 0.06 USD / ㎥

Tabla 111: Comparación de Tarifa Unitaria por ㎥ EART

Unit.: USD/㎥-EART

Item Incineración Carbonización Solidificación Monorelleno

(Campo de

Secado)

Monorelleno

(Equipo de

Secado)

Escenario 1 Sin Bio-Gas 0.10 0.12 0.06 0.03 0.06

Con

Bio-Gas

0.09 0.09 0.05 0.01 0.04

Escenario 2 Sin Bio-Gas 0.13 0.13 0.08 0.04 0.07

Con

Bio-Gas

0.12 0.11 0.07 0.01 0.05

Con base en la experiencia existente, 0.10 ~ 0.3 USD/㎥-EART sería una tarifa normal

para tratamiento de aguas residuales para tratamiento biológico. Incineración y

carbonización pueden incrementar la tarifa en 30 ~ 100%. Con ésta condición limitante, el

apoyo gubernamental debe considerarse para reducir la diferencia tarifaria.



287

4) Evaluación del espacio ocupado

Ya que cada alternativa requiere un área diferente, es importante evaluar el espacio

ocupado por cada una. En esta evaluación, se utiliza el área final requerida para cada

alternativa.

Tabla 112: Comparación de espacio ocupado para cada alternativa en la etapa final

Asunto Incineración Carbonización Solidificación

Monorelleno

(Secado en

campo)

Monorelleno

(Secado con

equipo)

Espacio

ocupado 26,877 ㎡ 48,119 ㎡ 9,935 ㎡ 1,173,620 ㎡ 1,266,220㎡

En esta comparación la solidificación muestra el espacio ocupado más pequeño en

comparación con la incineración y la carbonización. Sin embargo, para el monorelleno

toda el área que rodea al PTAR Canoas debe ser utilizada como vertedero.

4.9.2. Evaluación de factibilidad técnica

En la evaluación de dependencia tecnica hay 4 items que se evaluan:

- Índice de Reducción del volumen de Lodo:

Se compara el volumen de Lodo Final antes y después del tratamiento y se calcula la

proporción de reducción.

- Índice de reutilización del material final:

Se calcula el posible volumen reutilizable y se saca la proporción final de material

reutilizado contra el Material final total.

Se considera que el material final es reutilizable aunque no exista un Mercado de

demanda debido a la falta de legislación.

- Demanda de Mercado para el Material Final Reutilizable:



288

La demanda del Mercado, que se acabó de mencionar, consiste en la demanda potencial

que podría existir y si esta se considera como fuerte o mediana o débil. Sin embargo, es

importante tener en cuenta que aunque haya una fuerte demanda, estos productos no

podrían ser utilizados por la falta de reglamentación, etc.

- Aplicación (Experiencia):

Aplicación es la mayor capacidad existente, que utiliza cada alternativa.

1) Índice de reducción del volumen de lodo

Tabla 113: Reducción índice de lodo para cada alternativa, faseⅠ, escenario 1


Monorelleno

(Secado en

campo)

Monorelleno

(Secado

con equipo)

Volumen de

entrada de

lodo [㎥/

día]

898 1027 898 898 898

Volumen de

salida de

lodo [㎥/ día]

85 207 543 789 526

Índice de

reducción 90.5% 79.8% 39.5% 12.1% 41 .0%



289

2) Índice de reutilización del material final

Tabla 114: Índice de reutilización del material final para cada alternativa, fase 1, escenario 1


Monorelleno

(Secado en

campo)

Monorelleno

(Secado

con equipo)

Volumen de

material final

[㎥/ día]

85 207 543 789 526

Volumen

reutilizado

[㎥/ día]

5 17 (0) 543 - -

Índice de

reutilización 6.0% 8.2 % (0) o 100% 0 % 0 %

En esta evaluación, el material solidificado se podría utilizar como cobertura diaria del

relleno municipal. Si esta opción es posible, el material se podría reutilizar en un 100%.

Si no, se convertiría en un residuo del proceso. Por otro lado, la carbonización no tiene

suficientes plantas termoeléctricas cerca de la ciudad de Bogotá. Es por eso que el índice

de reutilización está restringido a un 8.2%. Por otro lado, teniendo en cuenta que para la

incineración no se cuentan plantas de cemento dentro de la ciudad de Bogotá, se asume

que sólo 5 m3/d podrían ser reutilizadas y sólo el volumen remanente se tendría que

enviar al relleno.



290

3) Demanda del mercado por el material final

Tabla 115: Demanda del mercado por el material final


Monorelleno

(Secado en

campo)

Monorelleno

(Secado

con equipo)

Demanda

del mercado Alto Medio Medio - -

Teniendo en cuenta que en la región existen suficientes plantas de cemento, se establece

que la demanda de las cenizas volantes procedentes de la incineración podría ser alta.

Sin embargo, para fomentar esta reutilización sería necesario aplicar un incentivo político

como exención de impuestos, etc.

4) Aplicación (Experiencia)

En la Tabla 11 en el capítulo 4.1, se revisa y se sugiere la capacidad de aplicación

existente para cada alternativa.

Tabla 116: Aplicación de la capacidad máxima existente para el tratamiento de lodos


Monorelleno

(Secado en

campo)

Monorelleno

(Secado

con equipo)

Aplicación

de la

capacidad

máxima

existente

1,800 ton/

día

300

ton/ día 1,300 ton/ día

600

ton/ día -



291

4.9.3. Evaluación del efecto medioambiental

Para la evaluación de efectos ambientales, hay dos elementos que aplican en el presente

informe.

- Impacto ambiental como la contaminación de las aguas subterráneas, etc

- Posibilidad de demanda Civil por el olor y el efecto NEMPT, que significa "No En Mi

Patio Trasero". Las personas que residen en el lugar cerca de la planta de tratamiento de

lodos podrían rechazar la ubicación de las instalaciones debido a un cambio en su calidad

de vida a pesar de que la instalación funciona perfectamente sin ningún efecto ambiental.

1) Impacto medioambiental

Tabla 117: Evaluación del impacto medio ambiental


Monorelleno

(Secado en

campo)

Monorelleno

(Secado con

equipo)

Impacto

Medioambiental Bajo Bajo Medio Alto Alto

Dado que el Monorelleno podría contaminar el suelo, la tierra, las aguas subterráneas con

materia orgánica, y por eso tendría el efecto más perjudicial,, ya que podrían tener efectos

secundarios en las condiciones de la vida a través del flujo del viento o aguas

sibterraneas, etc.

El material solidificado se podría disolver en el suelo en una condición de PH bajo y por

este motivo, se puede decir que tiene un efecto medioambiental medio.



292

2) Posibilidad de demanda civil

Tabla 118: Evaluación de la posibilidad de demanda civil


Monorelleno

(Secado en

campo)

Monorelleno

(Secado

con equipo)

Posibilidad

de demanda

civil

Bajo Bajo Medio Alto Alto

Debido a que el Monorelleno no puede controlar el olor, esta alternativa podría originar

una protesta civil en contra del tratamiento de lodos. Asimismo, si se utiliza el área

remanente en el predio Canoas como Relleno, no habría posibilidad de utilizar esa zona

como centro recreacional de los ciudadanos, tales como parque o patio de recreo. Sin

embargo, la incineración y el sistema de carbonización podrían controlar perfectamente el

olor. Por esto, el área libre podría ser proyectada como espacio familiar para parques

para niños, lugares de esparcimiento o zonas de juegos.

4.9.4. Evaluación general

Incluyendo la evaluación completa realizada en los contenidos previos, en este capitulo se

hace una evaluación general basándose en los estándares que a continuación se

presentan. Sin embargo, ésta evaluación se hace a criterio subjetivo del consultor y no

tiene un resultado objetivo perfecto o único.

1) Estándar de evaluación

Evaluación de CAPEX

- Utilizando CAPEX de fase 1, escenario 1

- Más de 100 millones: 1 punto



293

- Más de 50 millones: 2 puntos

- Menos de 50 millones: 3 puntos

Evaluación de OPEX

- Utilizando OPEX de fase 1, escenario 1

- Más de 15 millones / año: 1 punto

- Más de 10 millones / año: 2 puntos

- Más de 5 millones / año: 3 puntos

- Menos de 5 millones / año: 4 puntos

Evaluación de tarifas

- Utilizando tarifas de escenario 1 con utilización de biogas

- Más de 80 USD/ ton: 1 punto

- Más de 50 USD/ ton: 2 puntos

- Menos de 50 USD/ ton: 3 puntos

Evaluación de espacio ocupado

- Utilizando espacio ocupado final para cada alternativa

- Más de 50,000 ㎡: 1 punto

- Más de 10,000 ㎡: 2 puntos

- Menos de 10,000 ㎡: 3 puntos

Evaluación del índice de reducción de lodo

- Utilizando índice de reducción del escenario 1, fase 1

- Menos de 30%: 1 punto

- Más de 30%: 2 puntos

- Más de 60% ㎡: 3 puntos

Evaluación del índice de reducción de lodo

- Utilizando índice de reducción del escenario 1, fase 1

- Menos de 30%: 1 punto



Índice de reutilización del material final

- Utilizando el índice de reutilización del escenario 1, fase 1

- Menos 30%: 1 punto



294



Demanda de mercado para el material final

- Bajo: 1 punto

- Medio: 2 puntos

- Alto: 3 puntos

Aplicabilidad (Capacidad máxima de récord de operación existente)

- Menos de 500 toneladas/ día: 1 punto

- Más de 500 toneladas/ día: 2 puntos

- Más de 1,000 toneladas/ día: 3 puntos

Impacto medioambiental

- Perjudicial: 1 punto

- Medio: 2 puntos

- Inocuo: 3 puntos

Posibilidad de demanda civil

- Alto: 1 punto

- Medio: 2 puntos

- Bajo: 3 puntos

2) Evaluación general para cada alternativa.

Basados en los criterios de evaluación, la evaluación general se desarrolla en la siguiente

tabla.

Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas residuales y definir de parama preliminar las alternativas

para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.

295

Tabla 119: Evaluación general para cada alternativa

Asunto Prioridad Incineración Carbonización Solidificación

Monorelleno Monorelleno

(Secado en campo)

(Secado de equipo)

Eficiencia económica

CAPEX 10%

1 1 2 3 2

(Mil USD) -135.8 -146.3 -62.8 -34.3 -61

OPEX 10%

2 1 3 4 3

(Mil USD/ Year) -13.1 -18.3 -11.8 -2.5 -8.7

Tarifa 10%

1 1 2 3 2

(USD/ton) -97 -98 -55 -12 -43

Espacio ocupado final 10%

2 2 3 1 1

(㎡) -26,877 -48,119 -9,935 -1,173,620 -1,266,220

Factibilidad técnica

Indice de reducción de lodo 10% 3 3 2 1 2

-90.50% -79.80% -39.50% -12.10% -41.40%

Reutilización del material final 10% 1 1 3 1 1

0.00% -8.20% (0 or 100%) 0% 0%

Demanda del mercado 10% 3 2 2 1 1

(Alto) (Medio) (Medio) (Baja) (Baja)

Aplicabilidad (Experiencia) 10% 3 1 3 3 1

(Alto) (Baja) (Alto) (Alto) (Baja)

Efecto medioambiental

Efecto medioambiental 10% 3 3 2 1 1

(Baja) (Baja) (Medio) (Alto) (Alto)

Petición civil 10%

3 3 2 1 1

(Odor etc.) (Baja) (Baja) (Medio) (Alto) (Alto)

General Evaluation 100% 2.2 1.8 2.4 1.9 1.5



296

5. Sugerencia para Alternativas Técnicas

En este reporte, se evalúan varias tecnologías para el manejo de la generación futura de lodo en la

ciudad de Bogotá. Para determinar la tecnología más adecuada, se evalúan diversos factores.

Aunque existen varias alternativas para reutilizar el lodo ecológicamente, tales como enmienda

orgánica para agricultura, recuperación de terrenos degradados y cobertura final de vertederos, , tal

y como se indicó anteriormente, para el análisis realizado en este documento, se consideró que

éstas no podrían ser las alternativas principales futuras, para el manejo y tratamiento de lodos,

teniendo en cuenta la gran cantidad que de este material se generará en la ciudad de Bogotá

desde los próximos años. Por esta razón se evaluaron las tecnologías que podrían tratar grandes

volúmenes de lodo.

Resultado de Alternativas

Alto

Bajo

Bajo Alto

De

pe

nd

en

cia

Te

cn

ica

-Se

gu

rida

d

Am

bie

nta

l

Eficiencia Economica

Carbonizació

Secado y

solidificación

Monorelleno

Incineración

Figura 96: Estrategia tecnológica para

alternativas futuras de tratamiento de Iodo



297

La Figura 96 muestra el resultado de la evaluación técnica alternativa, donde se presenta

la relación entre la eficiencia económica y la factibilidad tecnológica. Debido a que hay

gran diferencia en la situación tecnológica de las alternativas técnicas, es importante

indicar que la Incineración y la carbonización son las tecnologías de avanzada que

cuentan con la tecnología más fiable en lugar del monorelleno. Sin embargo, son bastante

más costosas, comparándolas con la alternativa de monorelleno. El gráfico anterior

muestra la diferencia en las tres alternativas. Para la Solidificación, que podría ser una de

las alternativas, se encuentra que presenta un gran potencial como alternativa principal

para la ciudad de Bogotá. Sin embargo, esta alternativa podría podría tener grandes

inconvenientes porque actualmente no hay un plan de cobertura diaria en el Relleno

Sanitario de Doña Juana.

Por lo anterior, se ha determinado que la solidificación no es sólo un asunto técnico, sino

también político, ya que el material solidificado debería utilizarse como la última capa de

cobertura en los vertederos. Si dicha condición no se puede garantizar por regulación,

dado que la cantidad de material solidificado podría requerir la realización de cubrimientos

diarios, la solidificación no debería ser una alternativa futura.

A pesar de la confianza técnica y su efecto medioambiental mínimo, la incineración

representa grandes inversiones iniciales de capital (CAPEX) y altos costos operativos

(OPEX). Por consiguiente, para considerar la tecnología de incineración como alternativa

futura de tratamiento de lodo, es necesario proyectar una solución óptima para reducir su

CAPEX y OPEX. Desde este punto de vista, es de suma importancia considerar la

utilización de biogas como fuente de calefacción para la incineración y aplicación de MDL.

En la evaluación de tarifa, el costo de Incineración es aproximadamente de 100 USD /

tonelada y costos de solidificación son de aproximadamente 50 USD / tonelada. Cuando

esta tarifa se incluye en la tarifa de aguas residuales sin ningún tipo de apoyo

gubernamental, la tarifa podría aumentar 0.09 ~ 0.10 USD / ㎥ para Incineración y 0.05 ~

0.06 USD / ㎥ para solidificación en el Escenario 1. Si hay presunción de que la tarifa



298

actual de aguas residuales es de 0,12 USD / ㎥, la Incineración debería aumentar la tarifa

de aguas residuales en 75 ~ 83% y la solidificación en 42 ~ 50% para cubrir el costo del

proyecto. No será fácil incrementar esta tarifa cuando la inflación se tiene en cuenta la

inflación. Por esto, como recomendación de consultores, se sugieren las siguientes

estrategias para desarrollar un plan optimizado tratamiento de lodos.

5.1. Apoyo Gubernamental

En muchos países, normalmente los proyectos medioambientales exigen el apoyo

gubernamental. Si bien el porcentaje del respaldo varía, es una manera firme de

encontrar una solución razonable. Sin la ayuda del gobierno, el incremento en la tarifa de

aguas residuales es alto.

En Corea hay apoyo del gobierno Central por el 50~70% para proyectos de Incineración

de lodos, especialmente para las ciudades que no tiene como costear proyectos

ambientales.

5.2. Proyecto unificado MDL

Los proyectos de MDL tienen bajo impacto si se manejan separadamente como proyectos

de Aguas residuales y de Lodos. Por eso es mejor perseguir proyectos MDL unificados

incluyendo las PTAR de Salitre y Canoas, y las plantas de tratamiento de Lodos.

5.3. Proyecto de Inversión Privada

Según el programa del proyecto, el mismo debería lanzarse en el año 2012 para preparar

el incremento del volumen de lodo. Si no hay suficiente CAPEX (capital de inversión

inicial) para lanzar este proyecto, se podría organizar una invitación de inversión privada a

un rápido lanzamiento del proyecto de tratamiento de lodo. Ya que la economía

colombiana crece rápido y no es imposible recibir subsidio o un fondo ODA, con la



299

condición de garantía gubernamental, es posible organizar fondos de financiación privada

con una tasa de interés muy competitiva.

5.4. Recuperación de la tierra

Hay un gran potencial para la utilización del biosólido en la recuperación tanto de terrenos

degradados en la cuenca del río Bogotá como en la restauración de terrenos mineros

ubicados en la ciudad de Bogotá y en sus inmediaciones. Aunque esta solución no podría

ser una solución de fondo y principal para el manejo del 100% lodo, ya que depende de

factores externos no controlables por el propio operador de la PTAR,, su implementación

y búsqueda continua de terrenos si permitirá incrementar el volumen de lodo reutilizado,

sirviendo como alternativa suplementaria a la incineración o la carbonización.

5.5. Incentivos tributarios

Como se resume en la evaluación de CAPEX, Colombia le impone muchos impuestos al

proyecto. Para mejorar la calidad de vida de la ciudadanía, se recomienda ampliamente

buscar la consecución de incentivos tributarios al proyecto para el tratamiento de lodo. Si

el costo indirecto puede reducirse mediante incentivos tributarios, la tarifa se reduciría

considerablemente.

5.6. Utilización de biogas para el proyecto de Iodo

Como se resume en la evaluación de OPEX, si se utiliza el biogás para el tratamiento del

lodo, este tendría un enorme beneficio ya que el tratamiento de lodo necesita una fuente

de energía para secarlo. Aunque hay otra manera de reutilizar el biogas para la

generación de energía, etc, se recomienda ampliamente utilizar biogas en el sistema para

el tratamiento del lodo.



300

5.7. Proveedor de Equipos Competitivos

Para reducir el costo del proyecto, es importante averiguar y encontrar proveedores de

equipos competitivos. Hay varios proveedores de equipos en todo el mundo.

5.8. Complementación del Marco y Política Legal

Por ejemplo, para reutilizar el material solidificado, debería haber regulación sobre la

cubierta diaria de rellenos dentro de la regulación sobre vertederos. Adicionalmente, para

reutilizar el polvo de ceniza de incineración, se recomienda darle incentivos a las fábricas

de cemento para mejorar su reutilización. Por ende, para una exitosa implementación de

complejos de tratamiento de lodo, el marco y la política legal deberían complementarse

junto con la implementación del proyecto.

5.9. Incremento gradual en la tarifa de aguas residuales

Sin contar con el respaldo gubernamental, la tarifa es el único recurso de financiamiento

para el proyecto de tratamiento. Por ende, se debe considerar el incremento gradual de la

tarifa de aguas residuales.

Como se mencionó en el capitulo 4.9, la evaluación de alternativas fue subjetiva y

realizada por el consultor. Esta podría ser modificada con base las consideraciones del

cliente. Sobre la base de la sugerencia del consultor en el presente informe, el cliente,

quien entiende exactamente la situación actual de la ciudad de Bogotá, podrá sugerir una

alternativa óptima.



301

Figura 1: Mapa de Tratamiento de aguas residuales en el área de la ciudad de Bogotá.


Figura 3: Diagrama de flujo del proceso actual de la PTAR Salitre

Figura 4: Plano de planta actual de la PTAR Salitre

Figura 5: Futuro diseño de Salitre PTAR con digestión anaeróbica

Figura 6: Plan de Construcción para la fase 1 de la PTAR CANOAS

Figura 7: Plano para la construcción de la fase 2 de la PTAR CANOAS con tratamiento

biológico



Figura 10: Salitre Diagrama de Flujo de Proceso, Fase 1, Caso de digestion completa

Figura 11: Diagrama de Flujo de Proceso de Salitre, Fase 1, digestión primaria

Figura 12: Diagrama de Flujo de Proceso, Fase 1, Caso de Tratamiento Primario

químicamente aistido

Figura 13: Diagrama de Flujo de Proceso, Fase 1 con tratamiento convencional

Figura 14: Diagrama de Flujo de Proceso, Fase 2, Caso de digestión completa

Figura 15: Diagrama de procesos, Fase 2, digestión primaria



Figura 18: Diagrama topográfico y estado actual del predio de Corzo


Figura 20: Diagrama topográfico y estado actual del predio La magdalena



Figura 23: Estado operativo actual del vertedero Doña Juana

Figura 24: Area potencial para disposición de lodos



302


Figura 26: Ruta de transporte de lodos y la distancia de Salitre a Canoas











día (Escenario digestión completa – Caso 1)


día (escenario digestión completa – Caso 2) Fase 1


día (escenario digestión completa – Caso 3)) Fase 2

Figura 39: Plano de un complejo de incineración




Figura 43: Lodo carbonizado (gránulos de 3-10mm de diámetro)



Figura 46: Instalaciones de carbonización




303


Figura 49: Planos de las instalaciones de carbonización

Figura 50: Diseño de las instalaciones de carbonización en la PTAR de Canoas, 1,100

tons/día


tons/día



tons/día

Figura 54: Diagrama de flujo para el sistema de secado y solidificación (900 tons/día)

Figura 55: Diagrama de flujo para el sistema de secado y solidificación 1,800 tons/día

Figura 56: Plano seccional para el sistema de secado y solidificación de lodo

Figura 57: Planos para el sistema de secado y solidificación de lodo Fase I (900 tons/día,

planta baja)


2 Piso)


3 Piso)


4 Piso)

Figura 61: Diseño para el sistema de secado y solidificación de lodos, Fase II 1,800

tons/día (900 + 900 planta baja)


tons/día (900 + 900 2Piso)


tons/día (900 + 900 3 Piso)



304


tons/día (900 + 900 4 Piso)

Figura 65: Diagrama de flujo del sistema de secado y solidificación Fase I 1,200 tons/día

Figura 66: Planos del sistema de secado y solidificación (1,200 tons/día planta baja)




Figura 70: Planos del sistema de secado y solidificación (1,800 tons/día, 1,200 + 600

tons/día, planta baja)

Figura 71: Planos del sistema de secado y solidificación Fase II (1,800 tons/día, 1,200 +

600 tons/día, 2 Piso)





Figura 74: Excavación de la Zanja de Mono-Relleno



Figura 77: Sección típica del río Bogotá y de la PTAR Canoas

Figura 78: Área posible para monorrelleno con lodo en la PTAR Canoas

Figura 79: Diagrama Conceptual de posibles escenarios de proyecto de acuerdo al Plan

para el tratamiento de residuales y lodos de la Fase I (año 2015 a 2025)

Figura 80: Diagrama Conceptual de posibles Escenarios de proyecto


Figura 82: Diagrama conceptual del escenario base de acuerdo a un plan de tratamiento

para residuales y lodos en Fase I



305

Figura 83: Emisiones de proyecto en el proceso planeado de la Fase I






reutilización de biogás




biogás para el escenario 1


biogas para el escenario 2





Figura 96: Estrategia tecnológica para alternativas futuras de tratamiento de Iodo

producto 2 plan de acciÓn inmediato y...

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