Universidad de La Salle Universidad de La Salle

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Ingeniería Ambiental y Sanitaria Facultad de Ingeniería

1-1-2001

Diseño del sistema de tratamiento de las aguas residuales del Diseño del sistema de tratamiento de las aguas residuales del

matadero municipal de San José del Fragua departamento del matadero municipal de San José del Fragua departamento del

Caquetá Caquetá

Yon Fredy Narvaez Losada Universidad de La Salle, Bogotá

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DISEÑO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALESDEL MATADERO MUNICIPAL DE SAN JOSE DEL FRAGUA

DEPARTAMENTO DEL CAQUETA

YON FREDY NARVAEZ LOSADA

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL Y SANITARIA

BOGOTA D.C

2001

DISEÑO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALESDEL MATADERO MUNICIPAL DE SAN JOSE DEL FRAGUA

DEPARTAMENTO DEL CAQUETA.

YON FREDY NARVAEZ LOSADA

Monografía para optar el título de Ingeniero Ambiental y Sanitario

DIRECTORHUMBERTO DIAZ CUBILLOS

ING. AMBIENTAL Y SANITARIO

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL Y SANITARIA

BOGOTA D.C

2001

Nota de aceptación

—————————————-

————————————-—

—————————————

——————————————

DECANO

——————————————

JURADO

——————————————

JURADO

————————————

DIRECTOR

Bogotá, D.C., Junio de 2001

DEDICATORIA

A mis padres que vieron en mi un sentido de responsabilidad y sacrificio al brindarme la

oportunidad de realizar mis sueños y alcanzar mis metas, gracias por ofrecerme la

posibilidad de ser alguien en la vida, y gracias Dios mío por permitirnos vivir y disfrutar

este momento.

A mis hermanos que siempre me apoyaron, y me dieron alientos en aquellos momentos

que sentía desfallecer.

A mis dos hijas Karol Tatiana y Gissell Fernanda a quienes ofrezco este logro obtenido y

que tanto estuvieron esperando.

A MIS DEMAS FAMILIARES QUE SIEMPRE ME APOYARON MORAL Y

ANIMICAMENTE.

A MI TIO JORGE ENRIQUE LOSADA QUE DESDE EL CIELO LO ESTA

DISFRUTANDO.

A MIS AMIGOS.

“ El hombre por naturaleza no es nadie cuando ve frustradas sus ilusiones al no alcanzar

las metas propuestas y al no ver realizados sus sueños”

Yon Fredy Narváez Losada.

AGRADECIMIENTOS

El autor expresa su agradecimiento a :

JOSE ALEJANDRO MURAD. ING. AMBIENTAL Y SANITARIO

HUMBERTO DIAZ CUBILLOS. ING. AMBIENTAL Y SANITARIOAsesor de Tesis

JORGE ENRIQUE LOSADA G. Topógrafo Q.E.P.D

Artículo 97.- "Ni la Universidad, ni el asesor, ni el jurado calificador son responsables de

las ideas expuestas por el graduado".

CONTENIDO

Pág.INTRODUCCION 1

1. CARACTERISTICAS DE LA LOCALIDAD 3

1.1 FUNDACIÓN 3

1.2 ASPECTOS JURÍDICOS 4

1.3 DIVISIÓN POLÍTICA-ADMINISTRATIVA 4

1.3.1 Límites Generales 4

1.4 GENERALIDADES GEOGRÁFICAS 5

1.4.1 Ubicación geográfica 5

1.4.2 Posición Astronómica 5

1.4.3 Superficie 5

1.4.4 Orografía 5

1.4.5 Suelos 7

1.4.6 Hidrografía 7

1.4.7 Comportamiento Climatológico 7

1.4.8 Sistemas de Comunicación 8

1.4.8.1 Redes Viales 8

1.4.8.2 Teléfono 9

1.4.8.3 Radio, Prensa y Televisión 10

1.4.9 Aspectos Urbanísticos 10

1.4.10 Tendencias al Desarrollo 10

1.4.11 Áreas Comprendidas 11

1.5 SERVICIOS PÚBLICOS 12

1.5.1 Acueducto 12

1.5.2 Alcantarillado 13

1.5.3 Aseo 13

1.5.4 Electrificación 13

1.5.5 Mercado Público 13

1.5.6 Matadero Municipal 14

1.6 EDUCACIÓN 14

1.6.1 Establecimientos Educativos 15

1.7 ASPECTOS DE SALUD 16

1.8 ASPECTOS DE RECREACIÓN Y DEPORTE 17

1.9 ACTIVIDAD ECONÓMICA 17

1.9.1 Actividad Agrícola 17

1.9.2 Actividad Pecuaria 18

1.9.3 Actividad Comercial 19

1.9.4 Medio Ambiente 19

2. GENERALIDADES DEL PROYECTO 20

2.1 MARCO LEGAL 20

2.2 CARACTERÍSTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES DE UN

MATADERO

22

2.3 MANEJO DE LOS RESIDUOS LÍQUIDOS 24

2.3.1 Caracterización 24

2.4 ESTUDIOS DE ALTERNATIVAS 24

2.4.1 Periodo de diseño 25

2.4.2 Proyección de caudales y cargas a tratar 25

2.4.3 Objetivos de calidad 25

2.4.4 Tecnologías disponibles 26

2.4.5 Criterios y parámetros utilizados en el prediseño 27

2.4.6 Descripción de las alternativas de localización 28

2.4.6.1 Alternativa 1: Zanja de Oxidación 28

2.4.6.2 Alternativa 2: Biodisco 31

2.4.6.3 Alternativa 3 : Planta Compacta de Lodos Activados (aireación

extendida y mezcla completa )

34

2.5 PREDIMENSIONAMIENTO DE LAS UNIDADES DE

TRATAMIENTO

38

2.5.1 Parámetros de diseño 38

2.5.2 Esquema de las Alternativas 43

2.5.3 Criterios de Evaluación 46

2.5.3.1 Análisis Económico 47

2.5.3.2 Análisis Funcional 48

3. INFORMACIÓN GENERAL DEL PROYECTO 50

3.1 PARÁMETROS DE DISEÑO 50

3.1.1 Caudales 50

3.1.2 Cargas 50

3.2 DESCRIPCIÓN DE LA ALTERNATIVA SELECCIONADA 51

3.2.1 Tecnologías y Procesos 51

3.3 DIMENSIONAMIENTO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO 54

3.3.1 Tratamiento Preliminar 54

3.3.1.1 Rejilla 54

3.3.1.2 Desarenador 55

3.3.1.3 Vertedero Sutro 56

3.3.1.4 Trampa de Grasas 56

3.3.2 Tratamiento Secundario 58

3.3.2.1 Biorotor 58

3.3.2.2 Selección del modelo de Biorotor 60

3.3.3 Clarificador 60

3.3.4 Postratamiento – Cloración 61

3.3.5 Tratamiento de Lodos - Lechos de Secado 63

3.3.5.1 Producción de Lodos 63

3.3.6 Conducción alcantarillado - Estructura de llegada 63

3.3.6.1 Reja de Cribado Grueso 63

3.3.6.2 Diámetro de la Tubería de Conexión 65

3.3.7 Comparación de remoción de los parámetros físico-químicos 66

4. MANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO 69

4.1 DEFINICIÓN DE ACTIVIDADES 70

4.1.1 Actividades de Operación 70

4.1.2 Actividades de Mantenimiento Rutinario 71

4.1.3 Actividades de Mantenimiento Preventivo 71

4.1.4 Monitoreo y Seguimiento del Proceso 72

4.1.5 Soluciones a los problemas mas frecuentes 72

4.1.6 Actividades de Emergencia 72

4.2 DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA PLANTA Y SU

FUNCIONAMIENTO

73

4.2.1 Componentes de la planta 73

4.2.2 Función 74

4.2.3 Funcionamiento 74

4.3 ARRANQUE Y PUESTA EN MARCHA DEL SISTEMA 78

4.3.1 Consideraciones Preliminares 78

4.3.2 Puesta en Marcha 79

4.4 OPERACIÓN DE LA PLANTA 79

4.4.1 Control de Flujo de Agua a las Instalaciones 80

4.4.2 Limpieza de las Rejas de Cribado 80

4.4.3 Vaciado y limpieza de los Canales Desarenadores 81

4.4.4 Operación del Biorotor 81

4.4.5 Extracción y disposición de los Lodos de Exceso 82

4.4.6 Limpieza de las Canaletas Recolectoras del Efluente 83

4.4.7 Limpieza de los Lechos de Secado 84

4.4.8 Desinfección 84

4.4.9 Monitoreo y Seguimiento del Proceso 85

5. PRESUPUESTO DE OBRA 87

6. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES 89

CONCLUSIONES 90

BIBLIOGRAFIA 92

ANEXOS

LISTA DE TABLA

Pág

Tabla 1 Principales Cultivos 18

Tabla 2 Parámetros Físico - Químicos de vertimientos. Decreto

1597/84 Minsalud

22

Tabla 3 Análisis Fisico-Quimicos de Laboratorio 23

Tabla 4 Alternativas de Tratamiento. Zanja de Oxidación 39

Tabla 5 Alternativas de Tratamiento. Biodiscos 40

Tabla 6 Alternativas de Tratamiento. Plantas compactas de lodos

activados

41

Tabla 7 Comparación de los costos de las tres alternativas 47

Tabla 8 Matriz general para el análisis funcional de alternativas 49

Tabla 9 Dimensiones de la plantilla para el vertedero sutro 57

Tabla 10 Características y dimensiones de biorotor 60

Tabla 11 Comparación de remoción de los parámetros físico-químicos 66

LISTA DE FIGURAS

Pág.

Figura 1 Ubicación geográfica 6

Figura 2 Esquema Tipo Zanja de Oxidación 44

Figura 3 Esquema Planta Compacta Tipo Biorotor 45

Figura 4 Esquema Básico Planta Compacta de Lodos Activados 46

Figura 5 Diagrama de flujo alternativa propuesta 68

LISTA DE ANEXOS

Anexo A Copia catálogos Rejilla Fina Meva

Anexo B Copia catálogos Rotor Disk

Anexo C Planos del Diseño del Sistema de Tratamiento

GLOSARIO

DBO: Demanda biológica de oxígeno: Ensayo químico para ver la degradación de lamateria orgánica ejercida por microorganismos presentes en el agua. Período de incubación5 días a 20°C.

DQO: Demanda química de oxígeno: Consumo de oxígeno por la presencia de sustanciasquímicas reductoras convenientemente elegidas a nivel de laboratorio. Se expresa en mg/L

EUTROFIZACION: Proceso evolutivo por el que un cuerpo de agua experimenta unprogresivo aumento de nutrientes dando lugar a un enriquecimiento cada vez mayor enorganismos vivos y materia orgánica.

FOSFORO: Nutriente limitante de la eutrofización.

NITROGENO: Nutriente. Componente básico de las proteínas y en el agua lo usan losproductores primarios en la producción de las células. Las formas claves del nitrógeno son:nitratos, nitritos y amoniaco.

OXIGENO DISUELTO: Es la cantidad real de oxígeno necesario para la respiración de losmicroorganismos, es bastante soluble en agua. Se expresa en mg/L

SOLIDOS TOTALES: S.T. Es todo el residuo que queda después de la evaporación a 105°C.

OBJETIVOS

1. OBJETIVO GENERAL

Diseñar el sistema de tratamiento de las aguas residuales del matadero municipal de San

José del Fragua, Departamento del Caquetá, para minimizar el impacto ambiental causado

por vertimientos.

2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Realizar la caracterización físico-química y bacteriológica de las aguas residuales del

matadero.

• Comparar y seleccionar la alternativa de tratamiento mas eficiente para las aguas

residuales del matadero municipal de San José de Fragua.

• Diseñar la alternativa de tratamiento elegida.

• Minimizar las concentraciones del efluente a tratar con el fin de no alterar las

características físicoquímicas del cuerpo receptor.

INTRODUCCION

Actualmente en todos los municipios de nuestro país, existe una problemática en cuanto al

manejo de los residuos líquidos en los mataderos municipales, ya que su gran mayoría no

cuenta con licencias de funcionamiento, y mucho menos con unidades mínimas de

tratamiento de sus aguas residuales.

Las autoridades ambientales y sanitarias están verificando la puesta en marcha de la

normatividad vigente para reducir los impactos que se están ocasionando al medio ambiente

por estos vertimientos a cuerpos de agua receptores ya que en este momento no se hace

ningún control ni tratamiento.

En el caso del Matadero Municipal de San José del Fragua, no cuenta actualmente con la

infraestructura física adecuada para el sacrificio del ganado, ni con los mas mínimos

dispositivos de tratamiento para las aguas residuales que se generan. Es por ello que se ha

optado por su readecuación de las instalaciones de manera tal que cuente con el espacio

disponible, implementando un sistema de tratamiento para sus aguas residuales con el fin de

dar cumplimiento a las exigencias del Ministerio de Salud y de la Corporación Autónoma

Regional para la Amazonia CORPOAMAZONIA, disminuyendo los impactos ambientales

que se le están ocasionando al cuerpo de agua receptor (Río Fragua Chorros).

Importancia y Justificación

En la actualidad la situación de los mataderos municipales es muy precaria debido a lo poco

tecnificados, tanto en su estructura interna como en su operación y mantenimiento es decir

que no cumplen con los requerimientos de operación y manejo de carnes exigidos por las

normatividades del Ministerio de Salud.

Otro factor importante que actualmente influye es el manejo de sus aguas y desechos de

sangría, para lo cual es de vital importancia plantear alternativas sobre el manejo y

tratamiento de las aguas residuales y demás desechos que quedan como resultado de las

diferentes etapas del sacrificio hasta llegar a obtener el producto final, por tal razón es de

suma importancia plantear la implementación de dispositivos de tratamiento integral de los

desechos típicos de un matadero.

Además de dar cumplimiento a las normas requeridas por el Ministerio del Medio Ambiente

en cuanto al vertimiento de dichas aguas se refiere, logrando entregar un producto de buena

calidad, disminuyendo la carga orgánica y evitando al máximo la contaminación de la fuente

receptora (Río Fragua Chorros).

3

1. CARACTERISTICAS DE LA LOCALIDAD

1.1 FUNDACION

Sus primitivos fueron los pertenecientes a la tribu indígena de los Inganos. De ellos se

encuentran en la región muchos Mestizos, descendientes directos y reducido número de

representantes puros, los cuales se han establecido en el Fragua Grande y Yurayaco.

La historia de los primeros pobladores de este sector del Departamento se remonta a la

misma que generó el poblamiento general del Caquetá, la primera ola migratoria la

constituyó la búsqueda de caucho y quina emprendida hacia finales del siglo XIX por

colonos huidos de los sinsabores de la guerra de los mil días. El segundo flujo migratorio lo

provoco el conflicto con el Perú a partir del año de 1.932, el cual lanzo sobre nuestra región

un gran número de colonos que se esparcieron por todo el piedemonte correspondiente a

nuestra zona. Finalmente la región se vió influenciada por inmigración masiva,

cualitativamente distinta a las anteriores, construida por el torrente de hombres llegados a

mediados del presente siglo huyendo de la violencia.

Con los anteriores parámetros, colonos venidos principalmente del Tolima, Huila y el Viejo

Caldas se establecieron en nuestra región dando origen a una raza polifacetica,

emprendedora y entusiasta.

Su fundación data del 8 de Octubre de 1.959, por el Sacerdote JOSE FUSAROLLY en

compañía de los ciudadanos Mariano Muñoz, Luis Parra, Angel Chávez, Carlos Valderrama,

4

Alonso López, Jesús Collazos y otros. La población tomó el nombre en honor a su

fundador.

1.2 ASPECTOS JURÍDICOS

En 1.961 San José es creado como Inspección de Policía Intendencial, en jurisdicción del

municipio de Belén de los Andaquies, mediante Decreto número 113 del nueve de agosto.

Finalmente el 12 de noviembre de 1.985 es elevado a la categoría de Municipio, con el

nombre de San José del Fragua, lo cual consta en el árticulo primero de la Ordenanza

número 03 del mismo año.

1.3 DIVISIÓN POLÍTICA ADMINISTRATIVA

1.3.1 Límites Generales

El municipio de San José del Fragua lindera en los puntos cardinales de la siguiente manera :

NORTE : Con el Departamento del Huila y el Municipio de Belén de los

Andaquies

SUR : Con el Departamento del Cauca

OCCIDENTE : Con el Departamento del Cauca

ORIENTE : Con los Municipios de Curillo y Albania

5

1.4 GENERALIDADES GEOGRAFICAS

1.4.1 Ubicación Geográfica

El municipio se encuentra ubicado al occidente del departamento y al suroccidente en

relación con Florencia. Su territorio está conformado por ramales de la cordillera oriental y

el resto del municipio es parte del piedemonte, comenzando por su cabecera (ver Figura 1).

1.4.2 Posición Astronómica

Su cabecera municipal, San José del Fragua, esta ubicada a 1º21’ de latitud Norte y 76º00’

de longitud oeste del meridiano de Greenwich.

1.4.3 Superficie

La extensión del municipio es de 1.226.13 Km2. La altura sobre el nivel del mar es de 540

metros aproximadamente y su temperatura media es de 27º centígrados.

1.4.4 Orografía

Su ubicación en las estribaciones de la Cordillera Oriental le dan primacía de contar con

alturas importantes como los picos del Fragua (3.000 m), Cerro Valdivia (2.800 m), Cerro

Azul, Cerro Mirador y las pintorescas mesas de Bellavista, Buenos Aires, Portales y Alto

Fragua, que aportan a la región sitios propicios para el asentamiento de nuevas elites

económicas para el municipio.

6

FIGURA 1 UBICACION GEOGRAFICA

7

1.4.5 Suelos

Según el IGAC, Atlas Regional, Orinoquía -Amazonía, San José del Fragua tiene dos tipos

de suelos distribuidos en toda la región y son :

- Suelos de los abanicos de piedemonte de clima muy húmedo y pluvial, en relieve plano a

ondulado, bien y pobremente drenados.

- Suelos de las altillanuras de clima húmedo y muy húmedo, en relieve fuertemente

ondulado, quebrado y arcilloso.

1.4.6 Hidrografía

Este municipio cuenta con las aguas más cristalinas del Caquetá, entre sus principales ríos

están el San Pedro; el Valdivia que fluye al Fragua chorroso; el Luna que fluye al Yurayaco

y los ríos Fraguita y Zabaleta que fluyen al Fragua grande.

Entre las quebradas de mayor caudal están la Tigra, La Yumal y las Iglesias; La Belisario,

La Danta, la Temblona y la Esmeralda fluyen al río Yurayaco; Las Doradas, La Gallineta y

la Sardina fluyen al río Luna; La Boruga y La Platanillo fluyen al río Fragua y las Palmeras

que fluyen al río Valdivia.

1.4.7 Comportamiento Climatológico

Su precipitación pluviométrica es de 3.500 mm anuales. Los meses de mayor insolación se

demarcan durante el periodo de noviembre a febrero y los de mayor pluviosidad de marzo a

agosto.

8

El municipio de San José del Fragua se comunica con la ciudad de Florencia y el resto del

País por la Carretera Nacional La Marginal de la Selva y además la que conduce al interior

del País, cuya distancia es de 650 Km a la capital de Colombia, Bogotá.

1.4.8 Sistemas de Comunicación

1.4.8.1 Redes Viales

La zona rural del municipio de San José del Fragua se encuentra interconectada entre si y

con la cabecera municipal por una red de carreteras y carreteables, así :

n Vía San José - Yurayaco

Esta vía la conforma la carretera Nacional la Marginal de la Selva, se encuentra afirmada y

su recorrido cubre 35 Km.

n Vía Yurayaco - Fraguita

Es un carreteable de 12 Km aproximadamente, se encuentra en regular estado y carece de

pavimento.

n Vía Fraguita - Zabaleta

De aproximadamente 16 Km. Se encuentra en regular estado. No se encuentra

pavimentada.

n Vía San José - Belén - Morelia - Florencia

Esta vía conformada por la carretera Nacional, se encuentra asfaltada y su recorrido cubre

61 Km.

9

n Transporte Intermunicipal e Interdepartamental y Local

Existen en la localidad agencias de empresas como, Cootrans Caqueta, Cootrans Florencia,

Coomotor Florencia y Cootransmayo, que comunican al municipio de San José del Fragua

con los otros municipios del Caqueta y el interior del País.

Con relación al transporte rural, los corregimientos e inspecciones del municipio se beneficia

del transporte de la carretera Nacional. Para las demás veredas no existen rutas formalmente

establecidas.

Existe un miniterminal de transportes que no corresponde a los requerimientos de la

población por razones de ubicación y espacio interno.

Para la movilización de personas dentro del perímetro urbano del municipio no existe

servicio de taxis, ya que su perímetro urbano no lo amerita.

1.4.8.2 Teléfono

El servicio telefónico del municipio de San José del Fragua, es prestado por Telecom,

mediante una oficina SAI (Servicio de Atención Indirecta), ubicada en el centro del

municipio.

Existen 386 abonados, lo cual arroja una cobertura muy baja del servicio (26%). Del total

de líneas instaladas 273 pertenecen al sector residencial y el resto a los sectores oficial y

comercial.

10

1.4.8.3 Radio, Prensa y Televisión

El municipio de San José del Fragua cuenta con tres emisoras de frecuencia modulada:

Colombiana F.M. Stereo, Corazón Stereo y Olímpica Stereo.

Adicionalmente los radio escuchas se favorecen de las estaciones tanto de F.M. como A.M.

de Florencia.

La información escrita es suministrada por los diarios capitalinos El Espectador y El

Tiempo, así como El Diario Amazónico de Florencia y La Nación de Neiva.

En cuanto a televisión se recibe la señal de los canales regionales T.V Sur y T.V Caqueta,

las tres cadenas nacionales de Invasión y los dos canales privados de RCN y Caracol.

1.4.9 Aspectos Urbanísticos

San José del Fragua esta ubicado al suroeste del departamento comunicada con Florencia a

través de la Marginal de la Selva en una distancia de 61 Km, eje principal que comunica al

sur con Albania y al noreste con Morelia; el relieve de la región, plano en su mayoría, con

clima tropical de selva.

Su estructura urbana se consolida en 55 manzanas de forma irregular y tamaño tradicional

que conforman una retícula homogénea.

11

1.4.10 Tendencias al Desarrollo

El desarrollo urbano presenta una consolidación de tendencias iniciales de ubicación,

proyectándose en forma lineal sobre la margen izquierda, aguas abajo del río Fragua

Chorros, que se ha implantado como límite natural y pauta de desarrollo.

La proyección del tramado reticular vial urbano, que obedeció inicialmente a su continuidad

como punto de paso al río, se caracteriza por la convergencia de las vías en remate, visuales

sobre la margen del río y sus tramos cortos de desplazamiento vehicular interno.

La pauta de crecimiento ha sido determinado por el desarrollo de sus sistemas de

infraestructura, motivación que ha permitido su desplazamiento fuera de las orillas del río y

su consolidación noroeste. El municipio con 828 predios para 573 viviendas y 107 lotes sin

construir.

Además de haber eliminado el obstáculo físico sobre las aguas del río, presenta nuevos

asentamientos en terrenos como polos de desarrollo y clasificación por usos,

caracterizándose como punto de partida.

1.4.11 Áreas Comprendidas

Presenta una multiplicidad de usos en los asentamientos iniciales caracterizándose por la

consolidación de las manzanas existentes.

Esta multiplicidad ha continuado; su desarrollo en forma longitudinal está desplazándose

paralelamente al curso del río.

12

La vía vehicular de flujo intermunicipal continuo que manifiesta su desarrollo tangencial

conforme al eje de actividad múltiple. Permite además la continuidad sobre el nuevo centro

administrativo-comercial, conformándose la zona central entre la casa Municipal-Galeria-

Parque-Iglesia y manzanas de actividad múltiple.

La zona residencial ha consolidado su desarrollo en nuevos asentamientos hacia el costado

norte del casco urbano sobre nuevos terrenos propicios para futuros desarrollos.

La actividad pecuaria se ha desplazado sobre nuevos terrenos ubicados contiguos a la vía

que conduce a Yurayaco, convirtiéndose esta en una nueva zona para desarrollos.

1.5 SERVICIOS PÚBLICOS

1.5.1 Acueducto

El acueducto municipal de San José del Fragua es administrado por la Empresa de Servicios

Públicos Municipales, el cual suministra el servicio de agua además de la cabecera, el cual

esta localizado en la vereda La Platanillo ubicada a una distancia de 4 kilómetros del

municipio.

El acueducto cuenta con 573 suscriptores, de los cuales en su gran mayoría cuentan con la

instalación del medidor de velocidad lo cual ocasiona consumos exagerados por la diaria

interrupción del servicio, el cual se presta de forma continua.

13

1.5.2 Alcantarillado

El sistema de alcantarillado sanitario fue diseñado en 1.995 por el Departamento Técnico

de la Gobernación del Caquetá. De ese diseño se ha construido la primera etapa con

recursos de crédito Findeter. Este servicio alcanza una cobertura del 100%, faltando por

construir la segunda etapa, que son las lagunas de oxidación, para así poder dar tratamiento

final a las aguas residuales.

1.5.3 Aseo

La cabecera municipal de San José del Fragua tiene un escaso servicio de aseo, de manera

ocasional se atiende esta necesidad por parte de la Secretaria de Servicios Públicos,

atendiendo los lugares mas afectados por el volumen de basura, al no existir un relleno

sanitario con todas las técnicas necesarias, estas son enterradas o dispuestas en botaderos o

predios deshabitados, contaminando el Medio Ambiente.

1.5.4 Electrificación

El municipio de San José del Fragua esta interconectado al sistema de la Electrificadora del

Caquetá, mediante la línea de interconexión Betania-Altamira-Florencia.

1.5.5 Mercado Público

El mercado público tiene una disponibilidad de 30 locales ubicados en pabellones para

carnes, granos, pescados y verduras.

14

El mercado público esta al servicio de la comunidad todos los días de la semana de 5:00 a.m.

a 5:00 p.m., posee el servicio de acueducto en regular estado, alcantarillado, energía

eléctrica, pero el servicio de aseo es insuficiente.

1.5.6 Matadero Municipal

La infraestructura del matadero se encuentra en mal estado carece de instalaciones

sanitarias, por lo tanto no existe disposición de residuos sólidos ni líquidos, lo que ocasiona

olores desagradables que contaminan su entorno.

El servicio de acueducto está conectado a la conducción que abastece de agua al municipio.

Dispone de un tanque de almacenamiento dentro del área del matadero, el cual es muy

reducido, no cuenta con zonas de reserva para el futuro tratamiento de sus aguas residuales,

disponiendo sus aguas de desecho al río Fragua Chorros, ocasionando un alto impacto

contaminante de dicho cuerpo receptor.

El promedio de cabezas de ganado mayor sacrificado es de 5 diarios y el día de mayor

sacrificio es de 20 los fines de semana, los lunes no se desarrolla esta labor.

El matadero no cuenta con licencia de funcionamiento. Actualmente se practica un sistema

de sacrificio de ganado rudimentario, sin maquinaria ni equipos apropiados.

1.6 EDUCACIÓN

La expansión de la educación en esta región ha sido lenta debido a su topografía y cercanía a

la cordillera oriental lo cual dificulta en cierto grado la movilización de la población

estudiantil hacia los centros educativos.

15

El municipio cuenta con 45 establecimientos y 2.374 alumnos y 57 profesores. En el área

urbana esta ubicado el 31% de las concentraciones o escuelas, el 63,2 % de los estudiantes y

el 29,7% de los profesores.

A nivel educativo, existen solamente dos colegios de bachillerato con ciclo básico

secundario y no son suficientes para asegurar la continuación de los estudios secundarios ya

que solo tienen acceso muy pocos estudiantes cuya limitante son los cupos en los

respectivos colegios.

En el sector rural se añade la limitante el hecho que una alta proporción de escuelas no

ofrecen los cinco grados o primaria completa.

En la educación básica secundaria, la enseñanza a menudo se dificulta por la ausencia de

laboratorios y de prácticas y por la escasa investigación pedagógica. Los contenidos de la

enseñanza en esta etapa decisiva para la formación intelectual y moral son rutinarios y

descentralizados.

1.6.1 Establecimientos Educativos

El casco urbano de San José del Fragua cuenta con un Hogar Infantil de jornada alterna,

donde se presta atención a la población infantil preescolar; tres concentraciones urbanas de

primaria, que son Caro y Cuervo, Don quijote y María Auxiliadora; y dos Colegios de

bachillerato con educación básica, que son el Parroquial San José del Fragua y el Colegio las

Lajas en la Inspección de Yurayaco. Ambos tienen jornada de la mañana, pertenecen al

sector oficial y dependen de la secretaria departamental .

16

En cuanto a la educación primaria, en el área urbana existen tres centros de enseñanza que

son: Caro y Cuervo, Don Quijote y María Auxiliadora; todos tienen jornada en la mañana,

pertenecen al sector oficial y todos están adscritos a la secretaria de educación

departamental.

En lo rural cuenta con 34 escuelas las cuales pertenecen al sector oficial

1.7 ASPECTOS DE SALUD

La salud es la parte vital de todo ser humano; es el eje central de cualquier actividad por

desarrollar por que esta íntimamente relacionada con el menor movimiento ejecutado. A

pesar de disminuido la mortalidad en las últimas décadas debido a los adelantos científicos

en la medicina, el problema de salud es crítico. Y en razón a los limitados recursos

regionales y bajo desarrollo socioeconómico de la región, los centros de prevención para la

salud no son suficientes para atender a toda la población que necesite de estos servicios.

Por carecer de disponibilidad de recursos económicos, la gestión a cargo del servicio de

salud pública no es suficiente en este municipio. Sin embargo, la población cuenta con tres

puestos de salud: uno en la cabecera municipal de San José del Fragua y dos en las

cabeceras inspeccionales de Yurayaco y Fraguita, aunque este último en la actualidad no

esta funcionando por estar en lamentable estado físico.

Estos puestos de salud dependen del Hospital local de San Roque, localizado en el vecino

Municipio de Belén de los Andaquies.

17

1.8 ASPECTO DE RECREACIÓN Y DEPORTE

La zona urbana no cuenta con los suficientes escenarios deportivos y recreativos ya que los

existentes aunque están en buenas condiciones no cubren la demanda del municipio.

Todas las canchas carecen de iluminación adecuada. Existen además escenarios

improvisados en terrenos privados.

1.9 ACTIVIDAD ECONÓMICA

La economía de la región se basa fundamentalmente en actividades Agrícolas, Ganaderas,

Comerciales y Piscícolas.

1.9.1 Actividad Agrícola

Se caracteriza la actividad agrícola del municipio por la existencia de una agricultura

comercial que satisface fundamentalmente la agricultura regional y la de un sector tradicional

de la economía campesina, que atiende principalmente el mercado local.

Dentro de la agricultura comercial se destacan el plátano, el maíz, el café, la yuca, la caña

panelera, el cacao y los pastos.

La Tabla 1 resume la producción agrícola con los cultivos mas sobresalientes en el sitio, el

área ocupada y la producción de los mismos.

18

TABLA 1 PRINCIPALES CULTIVOS

CULTIVO AREA SEMBRADA (Ha) PRODUCCION(TON)

Platano 909 6.817,5

Maiz 540 216

Café 320 144

Yuca 660 2.180

Caña Panelera 164 615

Cacao 50 15

Pastos 15.453 ----

FUENTE : Plan de Desarrollo Municipal Junio de 1999.

1.9.2 Actividad Pecuaria

Es uno de los sectores de mayor peso económico en la región, siendo la ganadería bovina de

menor aceptabilidad y producción debido a las aptas condiciones del suelo. Se calcula la

población bovina en 52.910 cabezas con alta predominio del ganado de carne.

Desde hace varios años se vienen incorporando tierras ociosas o subexplotadas a este

renglón de la economía, con el propósito de fomentar el empleo rural, la capacidad

productiva y exigirle al gobierno departamental y local la construcción de obras de

infraestructura, servicios y adecuación predial, debido a que producen explotaciones

extensivas que facilitan el mercado interno y externo, y el desarrollo de proyectos regionales

y departamentales.

La población bovina esta formada por el cruce de las razas cebú y mestizo. La orientación

de las explotaciones ganaderas ha sido principalmente la cría, el levante, la ceba y la lechera

incrementando en esta forma la oferta ganadera.

19

1.9.3 Actividad Comercial

La actividad comercial del municipio se realiza a lo largo de la vía que lo cruza, el comercio

esta constituido por almacenes de electrodomésticos, almacenes de ropa, graneros,

droguerías, restaurantes, hoteles, cantinas, residencias, estaciones de servicio, billares,

talleres de ornamentación, talleres de mecánica. Así como existe un comercio ambulante y

estacionario ubicado en la zona peatonal en todo el cruce de la vía, el cual ocasiona

congestión vehicular y peatonal, perjudicando el comercio legalmente constituido en esa

zona.

1.9.4 Medio Ambiente

En San José del Fragua al igual que los otros municipios del departamento, se evidencia un

progresivo deterioro de los recursos naturales físicos, debido principalmente a la acción

depredadora del hombre.

Las áreas agrícolas y ganaderas han sido intervenidas afectando el caudal y calidad de los

ríos y arroyos que nacen en la región.

Se ha generado en el municipio un proceso acelerado de reforestación, no solo en el área

rural sino también urbana. La tala indiscriminada de bosques ha ocasionado la pérdida de

muchas especies de flora silvestre, presentando un alto índice de degradación ambiental,

pérdida de recursos hídricos y sequías que se intensifican aun mas en época de verano.

Contribuye a elevar niveles de contaminación ambiental la carencia de un sistema de

tratamiento para las aguas residuales tanto del municipio como del matadero ya que estas

aguas son vertidas a las aguas de río Fragua Chorros ocasionando un alto impacto ambiental

en dicha fuente hídrica.

20

2. GENERALIDADES DEL PROYECTO

2.1 MARCO LEGAL

Los lineamientos legales tenidos en cuenta para el proyecto se enuncian a continuación:

• Constitución Política de Colombia (1991)

Capítulo II. Derechos colectivos y del ambiente.

Artículo 49. “La atención de la salud, del saneamiento ambiental son servicios públicos a

cargo del Estado. Se garantizará a todas las personas el acceso a los servicios públicos de

promoción, protección y recuperación”.

Artículo 79. “Toda persona tiene derecho a gozar de un ambiente sano en donde se

garantizará la participación comunitaria en la toma de decisiones cuando se esté afectando.

Además el Estado tiene el deber de proteger la diversidad e integridad del ambiente,

conservar áreas de importancia ecológica y fomentar la educación a fin de conseguir estos

propósitos”.

Artículo 366. “El bienestar general y el mejoramiento de la calidad de vida de la población

son finalidades sociales del Estado. Será objetivo fundamental de su actividad la solución de

las necesidades insatisfechas de salud, educación, saneamiento ambiental y agua potable”

• Código Nacional de Recursos Naturales Renovables y No Renovables (Decreto 2811 de

1974)

El ambiente es patrimonio común, el Estado y los particulares deben participar en su

preservación y manejo, que son de utilidad pública y deber social. Este tiene por objeto

21

prevenir y controlar la contaminación y restauración de los recursos naturales renovables y

no renovables para defender la salud y bienestar de todos los habitantes del territorio

nacional.

• Código Sanitario Nacional (Ley 09 de 1979)

Establece la protección del medio ambiente, las normas generales que sirvan de base a las

disposiciones y reglamentaciones necesarias para preservar, restaurar y mejorar las

condiciones sanitarias en lo relacionado con la salud humana; también dicta los

procedimientos y medidas que se deben adoptar para la regulación, legalización y control de

descargas de residuos y materiales que afectan o puedan afectar las condiciones sanitarias

del ambiente.

• Sistema Nacional Ambiental (SINA, Ley 99 de 1993)

“Por la cual se crea el Ministerio del Medio Ambiente, se reordena el sector público

encargado de la gestión y conservación del medio ambiente y los recursos naturales

renovable, se organiza el Sistema Nacional Ambiental”.

Artículo 1. Paragrafo 7. "El Estado fomentará la incorporación de los costos ambientales y

el uso de instrumentos económicos para la prevención, corrección y restauración del

deterioro ambiental y para la conservacion de los recursos naturales renovables."

• Uso del agua y residuos líquidos (Decreto 1594 de 1984 Minsalud)

Artículo 72. Todo vertimiento a un cuerpo de agua deberá cumplir, por lo menos con las

normas descritas en la Tabla 2:

Artículo 90. “En ningún caso se permitirán vertimientos de residuos líquidos que alteren las

características existentes en un cuerpo de agua que sea aptos para todos sus usos”.

22

Tabla 2 Parámetros fisicoquímicos de vertimientos. Decreto 1594 de 1984 Minsalud

Referencia Usuario Existente Usuario NuevoPH 5 - 9 unidades 5 - 9 unidadesTemperatura < 40ºC < 40ºCMaterial flotante Ausente AusenteGrasas y aceites Remoción > 80% en carga Remoción > 80% en cargaSólidos Suspendidos Remoción > 50% en carga Remoción >50% en cargaDBO para desechos domésticos Remoción > 30% en carga Remoción > 80% en cargaDBO para desechos industriales Remoción > 20% en carga Remoción > 80% en carga

En la actualidad la corporación regional para la Amazonia CORPOAMAZONIA ha

manifestado que los vertimientos realizados por el matadero municipal de San José del

Fragua al río Fragua Chorroso se realizan sin cumplir con ningún tratamiento de separación

de componentes líquidos y sólido, desatendiendo la normatividad indicada por el Ministerio

de Salud. Actualmente el matadero está operando con un sacrificio máximo de 20 reses en

los fines de semana, no contando con la infraestructura física, ni con estercoleros, ni con

trampa de grasas necesarias para cumplir lo exigido con la corporación.

Por tal razón, la administración municipal pretende readecuar las instalaciones existentes

logrando que el matadero sea funcional y a su vez garantizar el tratamiento de las aguas

residuales producto del sacrificio de estas, ya que las aguas provenientes de este proceso

contienen gran cantidad de materia orgánica, grasas y aceites, sólidos totales, suspendidos

sedimentables y son ligeramente alcalinas.

2.2 CARACTERÍSTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES DE UN MATADERO

Las sustancias y productos generados en el proceso de sacrificio tales como sangre, grasas,

estiércol, le dan a las aguas de desecho las siguientes características :

23

• Alto contenido de materia orgánica (DBO-DQO) en todos los subproductos y agua de

lavado.

• Alto contenido de grasas.

• Alto contenido de nitrógeno.

• Presencia de sólidos (pelos) generados por aguas de lavado, estiércol, visceras, cuero,

entre otros.

Las aguas residuales del Matadero Municipal de San José del Fragua presenta las siguientes

características :

Tabla 3 Análisis Físico-químicos de Laboratorio

PARAMETROS FISICOQUIMICOS UNIDAD VALOR

Temperatura Grados centígrados 20

DQO mg/L 22.400

DBO mg/L 19.600

SST mg/L 7.900

Fósforo Total mg/L 110,2

Nitrógeno Amoniacal mg/L 150

Nitrógeno Total mg/L 2.450

Grasas y Aceites mg/L 2.350

Análisis hechos en los laboratorios de Ingeniería Ambiental de la Universidad Nacional, dichos parámetros

son representativos de la actividad industrial.

Los resultados anteriores se tomaron como referencia para los parámetros de diseño del

sistema de tratamiento. Para el presente estudio no se cuenta con el tiempo suficiente para

ejecutar este trabajo debido a la premura manifiesta por la Alcaldía Municipal de San José

del Fragua y a la necesidad de disminuir el impacto que esta ocasionando el vertimiento de

las aguas residuales directamente al cuerpo receptor y sin ningún tipo de tratamiento.

24

2.3 MANEJO DE LOS RESIDUOS LIQUIDOS

2.3.1 Caracterización

Sitios de Muestreo

El programa de aforo y muestreo en el matadero del municipio de San José de la Fragua se

desarrolló de la siguiente forma:

Se tomaron muestras compuestas en el canal que conduce las aguas residuales del matadero

antes de su vertimiento al cuerpo receptor, por un periodo de 4 horas, tomando alicuotas

cada media hora, en recipientes de vidrio con una capacidad de 1.000 cm3, las muestras

fueron posteriormente refrigeradas hasta que llegaron al sitio en donde se realizaron los

correspondientes análisis físico-químicos (Departamento de Ingenieria Ambiental y Sanitaria

de la Universidad Nacional). El muestreo fue realizado por el proponente del proyecto el 14

de noviembre de 1.998.

2.4 ESTUDIO DE ALTERNATIVAS

Considerando las diversas posibilidades que existen desde el punto de vista tecnológico y

ambiental para atender los requerimientos solicitados, se estimó necesario establecer algunos

criterios básicos que permitan seleccionar la(s) alternativa(s) óptima(s) para el manejo de las

aguas residuales del matadero del Municipio de San José del Fragua. Por esa razón, se

consideraron como elementos básicos para la formulación y el dimensionamiento de posibles

soluciones los siguientes aspectos :

• Periodo de diseño

• Características del residuo : Caudales y cargas a tratar (ver Tabla 3)

25

• Objetivo de calidad del afluente final

• Tecnologías aplicables

• Áreas disponibles

• Recursos técnicos y humanos requeridos

• Recursos económicos y costo del proyecto

• Impacto ambiental

2.4.1 Periodo de Diseño

El periodo de diseño del proyecto será de 20 años, debido a que las estructuras y eficiencia

son funcionales dentro de este periodo de tiempo; una vez cumplido el periodo de diseño se

hace necesario una optimizacion del sistema.

2.4.2 Proyección de caudales y cargas a tratar

Una vez obtenidos los resultados del estudio de caracterización de los vertimientos del

matadero se procedió a calcular el aporte unitario y la proyección para el periodo de diseño.

Estos se contemplan en el capitulo 3.

2.4.3 Objetivos de Calidad

Mediante estudios realizados por la Corporacion Autonoma Regional de la Amazonia

CORPOAMAZONIA, determinó que el efluente final del sistema de tratamiento que se

implemente debe cumplir con lo establecido en el Decreto 1594 de 1984 emanado por el

Ministerio de Salud y de acuerdo a los lineamientos del Sistema Nacional Ambiental (Ley 99

de 1.993 Art. 1 Paragrafo 7).

26

2.4.4 Tecnologías Disponibles

Se realizó una revisión cuidadosa de los principios y fundamentos del tratamiento de las

aguas residuales la que permitió seleccionar preliminarmente algunas operaciones y procesos

aplicables en el sector industrial, ya que resultan indispensables para el cumplimiento de los

objetivos de calidad establecidos. Tales procesos son :

• TRATAMIENTO PRELIMINAR : Cribado y desarenación

• TRATAMIENTO PRIMARIO : Inicialmente no se requiere

• TRATAMIENTO SECUNDARIO : Proceso aeróbico

• TRATAMIENTO DE LODOS : Lechos de secado

• DESINFECCION : Cloración del afluente final

Con base en los procesos anteriores se seleccionaron tres tecnologías aeróbias que

garantizan el cumplimiento del objetivo de calidad establecido. Estas tecnologías, basadas

en el concepto de plantas compactas son: zanjas de oxidación, biodiscos y lodos activados.

Los criterios básicos para el predimensionamiento de tales unidades se describen a

continuación. En todos los casos se contempla la necesidad de un mismo pretratamiento:

cribado y desarenación, lo mismo que un postratamiento mediante cloración.

27

2.4.5 Criterios y parámetros utilizados en el prediseño

Para el análisis y evaluación de las alternativas de solución que se plantean en el presente

estudio se establecieron una serie de elementos que permiten su comparación en igualdades

condiciones. Entre los criterios considerados fundamentales para dicho propósito cabe

destacar los siguientes :

• El esquema de tratamiento para todas las soluciones será el siguiente: pretratamiento

físico, tratamiento biológico, secado de lodos y desinfección.

• La eficiencia esperada en todos los casos será la misma: 85 % como mínimo en remoción

de DBO (calidad esperada en el efluente de 20 a 30 mg / L de DBO).

• La tecnología a seleccionar debe ser físicamente localizable por lo menos en alguna de las

áreas disponibles para tratamiento.

• La solución que se proponga debe garantizar un mínimo impacto ambiental sobre el

cuerpo receptor y sobre los sectores aledaños a las instalaciones.

• La comparación de alternativas se realiza desde dos puntos de vista: costos y

funcionalidad.

• Los costos de tratamiento preliminar, tratamiento de lodos y desinfección del efluente

final será el mismo en todos los casos ya que independientemente de la tecnología dichos

componentes tienen un valor similar. Por esa razón, en el análisis preliminar de costos no

se tuvieron en cuenta todas esas unidades porque son sensiblemente iguales para

cualquiera de las alternativas que se contemplan y en cualquiera de los casos debe ser

incoporados en el diseño definitivo.

28

• En los casos donde se requieren la construcción de estaciones de bombeo el costo de

dicha infraestructura afecta por igual a las diferentes alternativas de tratamiento.

• El orden de elegibilidad se establece en función del menor costo y a mayor funcionalidad.

2.4.6 Descripción de las alternativas de localización

A continuación se hace una descripción de cada una de las tecnologías finalmente

consideradas, incluyendo sus requerimientos, ventajas y desventajas.

2.4.6.1 Alternativa 1: Zanjas de oxidación

Generalidades : Se contempla hacer el tratamiento de la totalidad de las aguas residuales en

el sitio seleccionado mediante un sistema biológico sencillo denominado zanjas de oxidación.

Las zanjas de oxidación son consideradas en la práctica como plantas de lodos activados

modificados, en las cuales la materia orgánica contaminante es oxidada mediante el proceso

conocido como "aireación extendida con flujo a pistón" sin que se requiera la sedimentación

primaria del desecho. La eficiencia de este proceso se basa en mantener una alta

concentración de sólido en la zona de aireación. De esta manera se absorbe fácilmente los

picos de carga que se presenta regularmente en la descarga del alcantarillado.

Las zanjas tendrían un ancho máximo de 6 m, con sección de forma trapezoidal de 2,5, de

3,0 m de profundidad y una zona de sedimentación incorporada dentro de la misma longitud

de desarrollo de la zanja para eliminar la necesidad de bombeo en la recirculación de los

lodos. El número de zanjones y las dimensiones de los mismos depende de la carga

contaminante del vertimiento. Cada zanjón estaría previsto de un número específico de

29

aireadores tipo cañón dispuestos a lo largo del canal para inducir aireación y circulación del

agua. Estos aireadores han reemplazado a los antiguos tipo cepillo que caracterizaron esta

tecnología durante mucho tiempo.

La eficiencia que se logra en una zanja de oxidación varia del 85-95% en remoción de DBO

y el 90-98% en remoción de coliformes. También es posible alcanzar un importante grado

de remoción de fósforo y nitrógeno. La edad de los lados es por lo regular muy alta y varia

entre 10 y 15 días. El tiempo de retención hidráulica oscila alrededor de un día (18 a 36

horas).

Implica: Revestimiento de los taludes internos de los canales con placa de concreto para

contrarrestar el efecto erosivo de los chorros de aire. Igualmente, para su aplicación es

necesario contemplar una profundidad mínima efectiva de 2,5 m, para optimizar el

suministro de oxígeno.

Requerimientos: La implementación de esta solución tecnológica exige una disponibilidad

de espacio suficiente para el adecuado desarrollo de los canales. También es indispensable

contar con suministro permanente de energía. Así mismo se requiere efectuar tratamiento

preliminar del residuo crudo (Cribado y desarenación). Como complemento al sistema se

debe contemplar la construcción de lechos de secado para la disposición de los lodos de

exceso y un sistema para la desinfección del efluente final.

Ventajas:

• La excavación a realizar es menor comparada con otras soluciones como lagunas de

estabilización o plantas de lodos activados.

• Por la profundidad e inclinación de los taludes se requiere un revestimiento menor que en

tanques convencionales y por consiguiente una menor cantidad de refuerzo.

30

• La circulación del agua en el canal es inducida por los mismos aireadores.

• El tanque de sedimentación secundaria podría estar integrado a la estructura del canal y

por eso no se requeriría de sedimentación primaria.

• La capacidad de los aireadores puede ser regulada variando la profundidad de inmersión

con lo cual se puede eliminar la necesidad de motoreductores.

• La alta eficiencia en remoción de DBO y sólidos suspendidos se mantiene aun bajo

condiciones adversas de temperaturas (rigurosamente bajas).

• No genera olores desagradables con lo cual se minimiza el impacto ambiental sobre los

sectores aledaños.

• La producción de los lodos de exceso es mínima y se puede disponer directamente en los

lechos de secado dado su alto grado de estabilización

Desventajas:

• Como todo los procesos aeróbicos representa un importante consumo de energía aunque

en menor proporción que otros procesos equivalentes. El consumo de energía puede

variar entre 0,7 y 1,4 Kw - h por Kg de DBO removido.

• Aunque no demanda mucha mano de obra si requiere un mantenimiento regular mas o

menos especializados de los equipos.

• Es importante contar con un adecuado programa de monitoreo para el ajuste de los

parámetros de operación (aireación y concentración de sólidos).

31

• Dada la poca profundidad del canal y la configuración del sistema se requiere una gran

longitud de desarrollo y por consiguiente una mayor extensión de terreno en

comparación con otras tecnologías como lodos activados, lo cual puede implicar mayores

costo de inversión por ese concepto.

2.4.6.2 Alternativa 2: Biodiscos

Generalidades: Los biodiscos son un sistema de tratamiento de aguas residuales que

combinan las ventajas de los filtros percoladores y de los sistemas de lodos activados. Están

basados en reactores de crecimiento adherido o de película fija. Las lamas o películas

biológicas crecen sobre disco o tambores rellenos que rotan a una velocidad de 1 a 2

revoluciones por minuto con un 40 % de sumergencia en promedio. Dichos elementos van

montados en paquetes alrededor de un eje horizontal. Estos reactores se consideran de una

sola etapa y la reacción bioquímica entre el desecho y los microorganismos se produce de

manera uniforme en toda el área superficial del material de relleno. Cinéticamente se

asemeja a un reactor de mezcla completa.

La eficencia de remoción de materia orgánica es función de la carga hidráulica y de la carga

orgánica aplicada. Normalmente no se usa recirculación porque la experiencia ha

demostrado que dicha práctica no contribuye a incrementar significativamente la eficiencia

del proceso. El exceso de biomasa es desprendido continuamente de la superficie de los

discos o del relleno como resultado del esfuerzo cortante originado por la rotación del

biodisco dentro del agua residual y por la descomposición celular.

Se contempla la construcción de un sistema modular de biodisco conformados por una o

varias etapas de tambores circulares llenos de materiales sintéticos (plásticos o P.V.C),

relativamente liviano y con una superficie especifica muy grande. El tamaño y número de

32

módulos requeridos para cada instalación depende de la carga orgánica del vertimiento a

tratar.

La eficiencia en remoción de DBO puede variar entre 80 y 95 % dependiendo de las

condiciones de operación. La remoción de coliformes puede estar en ese mismo orden de

magnitud aunque el tiempo de retención normalmente esta alrededor de una hora.

Implica: La construcción de tanques o de depósitos con tenedores en concreto o metálicos,

de una o varias etapas para alojar los disco o tambores que pueden llegar a tener hasta

cuatro metros de diámetro o mas. Igualmente es necesario construir tanque de

sedimentación secundarios y lechos de secado para la disposición de los lodos de excesos.

Requerimientos: Adecuado suministro de energía para el funcionamiento de los

motoreductores. Es necesario efectuar tratamientos preliminares al residuo crudo aunque

no se requiera necesariamente sedimentación primaria. No obstante dada la limitada

capacidad volumétrica de los reactores resultaría favorable disponer de un tanque de

Homogeneización para absorber las cargas pico que se puedan presentar en el vertimiento.

Algunas aplicaciones este tanque ha sido reemplazado por un eficiente sistema de cribado

que remueve la materia orgánica suspendida .

Ventajas:

• Dada la gran superficie de los rellenos modulares sintéticos el requerimiento de terreno es

mínimo.

• El sistema permite desarrollar una alta concentración de biomasa por m3 de sistema lo

cual confiere una menor susceptibilidad a las variaciones de carga hidráulica y orgánica.

33

• Considerando la baja velocidad de rotación el consumo de energía es relativamente

mínimo comparado con otros procesos equivalentes; este consumo se estima en 0.6

w/m2.

• Debido a su concepción modular puede ser fácilmente ensamblado en el sitio en poco

tiempo.

• Se puede desarrollar por etapas de acuerdo con las necesidades y recursos de la localidad

• Se le puede incorporar una cubierta a bajo costo, para minimizar eventuales molestias en

zonas aledañas.

• Las características del lodo que se desprende de la superficie de los discos facilita la

sedimentación de los mismos en clarificadores mas pequeños porque es mas pesado que

en otros procesos biológicos convencionales.

• No requiere recirculación de lodos.

• No genera olores desagradables por lo cual no es necesario contemplar extensas áreas de

aislamiento.

Desventajas:

• Es una solución desarrollada especialmente para pequeñas poblaciones y caudales. Para

ciudades mayores los costos se incrementan considerablemente y dejan de ser

competitivos frente a otras tecnologías porque se requiere incrementar el número de

módulos.

• El consumo de energía, aunque es menor que en otros procesos aeróbicos, constituyen el

principal costo de operación y mantenimiento.

34

• Aunque no requiere una supervisión especializada del proceso el mantenimiento de los

equipos debe ser estricto y riguroso para evitar el deterioro de los equipos.

• La sedimentación primaria debe ser reemplazada por una estructura de cribado muy fina y

de accionamiento automático, lo cual representa un elemento macánico adicional (pero

sustituye eficientemente a la sedimentación primaria).

2.4.6.3 Alternativa 3: Plantas Compactas de Lodos Activados (Aireación extendida y

mezcla completa)

Generalidades: Las plantas compactas de lodos activados son sistema biológicos en los

cuales la degradación de la materia orgánica se desarrolla en un tanque de aireación bajo la

modalidad de "aireación extendida y mezcla completa". El oxígeno necesario para el

proceso es suministrado bien sea por compresores a través de sistemas de difusión o por

aireadores mecánicos superficiales o sumergibles.

El proceso de los lodos activados constituye un método de tratamiento biológico aeróbico

donde se aprovecha las reacciones metabólicas de los microorganismo para la producción de

un efluente de buena calidad gracias a la remoción de las sustancias que demanda oxígeno.

En términos generales el proceso comprende dos fases claramente definidas: aireación y

separación de lodos. Previamente se acostumbra efectuar una sedimentación primaria de

residuo a tratar.

En la primera fase el residuo líquido se envía al tanque de aireación que contiene una

población microbiana aeróbica. El oxígeno, como ya se dijo, es suministrado artificialmente

por difusores o mecánicamente. La aireación tiene un doble propósito: suministrar el

oxígeno necesario para la respiración de los microorganismos aeróbicos en el reactor y

35

oxígeno necesario para la respiración de los microorganismos aeróbicos en el reactor y

mantener el flóculo microbiano en estado continuo de suspensión asegurando así un óptimo

contacto entre la superficies del flóculo y el agua residual. El proceso de aireación extendida

en el reactor aeróbico tiene una duración entre 18 y 36 horas.

En la segunda fase la biomasa floculada debe ser separada de la efluente final mediante

clarificación para garantizar una descarga virtualmente libre de sólidos. Posteriormente este

efluente final puede ser descargado de manera directa al cuerpo receptor con o sin

desinfección previa. El propósito de la desinfección es reducir la población microbiana en el

agua tratada.

Al igual que los sistemas convencionales de lodos activados, las plantas compactas de tipo

modular se basa en los principios clásicos de aireación y sedimentacion (Clarificación). Cada

planta compacta, dependiendo de la tecnología, posee sus propias normas de diseño lo que

genera algunas variaciones en la configuración y manejo de los subproductos.

Los principios básicos que se manejan en este tipo de plantas se pueden resumir en las

siguientes consideraciones:

• Diseño modular para facilitar el acoplamiento con otras unidades o proceso de

tratamiento ( preliminar, primario, remoción de nutrientes, tratamiento de lodos, etc).

• Diseño compacto para minimizar el requerimiento de espacios. Generalmente el tanque

de aireación y el tanque de sedimentación van acoplados en una sola unidad o en unidades

adyacentes.

• Centralización de todos los equipos de control en un tablero de fuerza y control que

puede llegar a ser totalmente automatizado ( PLC ).

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Implica: Construcción de tanques modulares rectangulares para la aireación y

sedimentación posterior del agua residual (en concreto o metálicos), en lo posible con el

mayor número de paredes comunes para minimizar costos, tanto en materiales como en

tuberías y accesorios. Igualmente se requiere la construcción de lechos de secado para la

disposición de los lodos de exceso y la implementación de un tratamiento preliminar con

cribado y desarenación. No es necesario incorporar la sedimentación primaria pero

conviene agregar un sistema para la desinfección del efluente.

Requerimiento: De la misma manera que un proceso convencional de lodos activados,

requiere la instalación de equipos de aireación los cuales desde luego exigen una

disponibilidad de energía permanente. Así mismo, aunque el sistema compacto simplifica las

operaciones y procesos de tratamiento es conveniente contar con personal calificado para las

actividades de seguimiento y control.

Para garantizar un mejor funcionamiento del sistema es indispensable prever un tratamiento

preliminar mínimo mediante cribado y desarenación. Igualmente se debe contemplar

espacios adicionales para la construcción de lechos de secado y un dispositivo para la

desinfección.

Ventajas: El sistema de plantas compactas de lodos activados presentan númerosas ventajas

con respecto al proceso convencional de los lodos activados y con respecto a otras

modalidades equivalentes. Tales ventajas se resumen en los siguientes puntos :

• Reducción de los costos de inversión inicial por el tamaño de las estructuras y por el

mínimo espacio requerido, así como por el aprovechamiento de paredes comunes.

• Los prolongados tiempos de retención en el tanque de aireación permiten amortiguar las

variaciones normales de flujo y de carga en el agua residual.

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• Menor longitud en conexiones de tubería, canales, canaletes y cableados.

• Sedimentado acoplado al tanque de aireación semejando una sola unidad por lo cual se

elimina la necesidad de sistemas de recirculación mecánica de lodos.

• Tampoco requiere sistemas de barrelodos en los tanques de clarificación cuando las

plantas son realmente pequeñas.

• Los lodos de exceso que se producen son mínimos y tienen un alto grado de

estabilización gracias a que se trabaja sobre la fase de crecimiento endógena de los

microorganismos.

• La eficiencia del proceso ha sido plenamente comprobada en miles de instalaciones

existentes alrededor del mundo. Por ello los conceptos teóricos de la cinética del proceso

han sido totalmente estudiados y validados.

• Aunque el consumo de energía en el tanque de aireación es mas elevado, este se

compensa en parte con ausencia de equipos de bombeo para la recirculación de lodos.

• Como la mayoría de los procesos aerobicos, no generan olores desagradables, por ello

pueden ser implementadas en zonas con poca área de aislamiento o con restricciones de

espacio.

Desventajas:

• Es una solución desarrollada especialmente para pequeñas poblaciones. Para ciudades

mayores los costos se incrementan considerablemente y dejan de ser competitivos frente a

otras tecnologías.

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• El elevado consumo de energía en el tanque de aireación constituye el principal costo de

operación y mantenimiento.

• Aunque mínima, se requiere una supervisión mas o menos especializada del proceso para

optimizar el funcionamiento del sistema (Control de la aireación).

• El mantenimiento de los equipos debe ser estricto y riguroso lo que también exige un

cierto grado de especialización.

• Cuando las condiciones de variabilidad del desecho (Flujo y composición) son muy

grandes se puede requerir la construcción de sistemas de homogenización.

En las Tablas 4, 5 y 6 se resumen las características de las alternativas seleccionadas.

2.5 PREDIMENSIONAMIENTO DE LAS UNIDADES DE TRATAMIENTO

2.5.1 Parámetros de diseño

Alternativa 1: Zanjas de Oxidación (aireación extendida y flujo a pistón)

Dato básico a determinar: Volumen de la zanja

Este parámetro puede ser determinado en función de los siguientes elementos :

a) Periodo de aireación

b) Tasa de aplicación (Carga orgánica)

c) Máximo tenor de lodo (Indice de MOHLMANN)

Para esta aplicación específica se adopta un periodo de aireación de 24 horas.

39

Tabla 4 Alternativas de Tratamiento. Zanjas de Oxidación

ALTERNATIVA DESCRIPCIÓN REQUERIMIENTOS VENTAJAS DESVENTAJASZanjas de Oxidación *Sistema bioógico

*Ancho 6 m*Profuncidad 3 m*Eficiencia DBO 85-95%*Coliformes 90-98 %

*Espacio adecuado*Suministro permanente deenergía*Tratamiento preliminar deresiduo crudo*Construcción de lechos desecado*Desinfección del efluentefinal

*Excavación menor*Tanques de sedimentaciónsecundaria integrado alcanal*Eficiencia en remociónDBO y SS se mantiene aunen condiciones adversas detemperatura

*Gran consumo de energía*Mantenimiento permanente*Area muy grande*Costos de inversión elevada

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Tabla 5 Alternativas de Tratamiento. Biodiscos

ALTERNATIVA DESCRIPCIÓN REQUERIMIENTOS VENTAJAS DESVENTAJASBiodiscos *Combinación de

filtros percoladores ylodos activados*Eficiencia deremoción de DBO ycoliformes es de 95%dependiendo de lascondiciones deoperación

*Requerimiento del terrenoes mínimo*Consumo de energía esmínimo por la bajavelocidad de rotación*Facilidad de instalación*Facilidad de sedimentaciónde lodos en clarificadorespequeños*No requiere recirculaciónde lodos*No genera olores*Solución para pequeñaspoblaciones y caudales*El cribado fino sutituye lasedimentación primaria

*Suministro de energía*Tratamiento preliminar

*Mantenimiento estricto yriguroso para evitar deteriorode los equipos

41

Tabla 6 Alternativas de Tratamiento. Plantas compactas de lodos activados

ALTERNATIVA DESCRIPCIÓN REQUERIMIENTOS VENTAJAS DESVENTAJASPlantas compactas delodos activados

*Tratamientobiológico aeróbico endos fases: aireaciónextendida y mezclacompleta

*Instalación de equiposdeaireación*Consumo de energíapermanente*Personal calificado paralas actividades deseguimiento y control*Tratamiento preliminarmínimo mediante cribado ydesarenador*Espacios adicionales deconstrucción de lechos desecado y dispositivos parala desinfección

*Reducción de costos deinversión inicial por tamañode estructuras mínimoespacio requerido*No genera oloresdesagradables

*Elevado consumo de energíaen tanque de aireación*Se reequiere una supervisiónespecializada de los procesospara optimizar elfuncionamiento del sistema*Mantenimiento de losequipos estricto y rigurosopor personal especializado*Construcción de sistemas dehomogenización

42

Sección transversal

Se adopta un ancho máximo de canal de 6 m, con una profundidad efectiva de 2,5 a 3,0 m.

Predominará la geometría de tipo trapezoidal con taludes 1V : 2H.

d) Largo de la zanja

L = V / A = Volumen / Sección Transversal

Nota: medido a lo largo del eje de la zanja.

• Sedimentado

Para el efecto se adopta una carga superficial de 20 -30- m3/m2/d.

Alternativa 2: Biodiscos:

Para propósito de diseño se adoptaron los siguientes criterios :

a) Carga hidráulica : 0,02 - 0,10 m3/m2/d.

b) Carga orgánica : 10-20g DBO Soluble /m3/d ; 30-40 g

DBO total /m3/d

c) Superficie específica del relleno a utilizar : 175m2/m3

d) Sedimentador : Carga superficial : 25-30 m3/m2/d

Alternativa 3: Planta Compacta de Lodos Activados (aireación extendida y mezcla

completa)

a) Componentes de la planta

• Tanques de aireación

• Sedimentado secundario

• Lecho de secado

43

b) Dimensionamiento del tanque de aireación

• Tiempo de Retención Hidráulica: TRH : 18 horas

• Profundidad : 3,0 - 3,5 m (efectivos)

c) Dimensionamiento del Sedimentado Secundario

• Carga superficial : 20 m3/ m2/día

• Profundidad : 2,5 - 3,0 m

d) Lechos de Secado

Producción de lodos : 0,05 - 0,15 Kg / Kg DBO removida, o también

Producción de lodos : 0,5 L / hab/día

Profundidad de la capa: 0,25 m

e) Requerimientos de Oxígeno

Con base en los criterios anteriores y en las cargas a tratar se procedió a establecer los

requerimientos de oxígeno tanto para las zanjas de oxidación como para las plantas

compactas de lodos activados.

2.5.2 Esquema de las Alternativas

Con base en los parámetros de diseño anteriormente mencionados se elaboraron los

prediseños de las diferentes unidades de tratamiento para cada una de las tecnologías

consideradas.

En las siguientes figuras se presentan esquemas típicos de los sistemas de tratamiento a

evaluar : Zanjas de Oxidación, Biodiscos (Biorotor) y Plantas Compactas (mezclas

completa y aireación extendida).

45

Figura 2 Esquema Planta Tipo Zanja de Oxidación

AIREADORES

AFLUENTE SEDIMENTACION

INTRACANAL

VISTA EN PLANTA AIREADORES

45

Figura 3 Esquema Planta Compacta Tipo Biorotor

AFLUENTE

SEDIMENTADOR

ROTOR 1 ROTOR 2 ROTOR 3

EFLUENTE

VISTA EN PLANTA

EJE DE ROTOR

CORTE LONGITUDINAL

45

Figura 4 Esquema Planta Compacta de Lodos Activados

TANQUE DE TANQUE DE TANQUE DE AIREACION AIREACION AIREACION

TANQUE DE AIREACION SEDIMENTADOR

2.5.3 Criterios de Evaluación

Para la evaluación de las diferentes tecnologías propuestas en la zona del estudio se

considera razonable efectuar una comparación cualitatitva y cuantitativa de cada una de las

opciones. Dentro de este contexto, se realizó un análisis económico y un análisis funcional

de las alternativas.

46

2.5.3.1 Análisis Económico

Comprende una comparación de los costos de inversión inicial y los costos anuales de

operación y mantenimiento en términos de valor presente para establecer un orden de

elegilibilidad.

La evaluación económica de las tres alternativas se hizo comparando entre si su costo anual

equivalente.

El costo anual equivalente (CAE) se calculó a partir de un valor presente total (PT), dados

una tasa de interés anual del 20% (i) y un horizonte de aplicación de 20 años (n).

El valor presente total corresponde a la suma de la inversión iniciada y el valor presente de

los costos varios (operación y mantenimiento, entre otros).

Los costos para las diferentes alternativas se presentan en la Tabla 7. El índice económico

se estableció con base en la alternativa de menor costo que en este caso corresponde a los

Biodiscos (para todas las localidades).

Tabla 7 Comparación de los costos de las tres alternativas

COSTO DE LA ALTERNATIVA

ITEM ZANJAS BIODISCOS LODOS ACTIVADOS

COSTO TOTAL 366'282.000 334'890.266 356'316.000

47

2.5.3.2 Análisis Funcional

Contempla una evaluación de las alternativas desde varios puntos de vista relacionados con

la funcionalidad y aplicabilidad de las soluciones propuestas. Esto incluye, desde luego,

aspectos técnicos de ingeniería, operatividad del sistema, impacto ambiental y aceptación

por parte de la comunidad.

La matriz que se muestra en la Tabla 8 es aplicable para el estudio en mención. En este caso

el índice de funcionalidad se determinó con base en la tecnología que presenta la mínima

calificación dentro de los aspectos evaluados. La escala de variación va de 0 a 3 teniendo en

cuenta que el mayor número corresponde a la mayor afectación, impacto, dependencia

tecnológica y riesgo.

La evaluación de alternativas muestra que los biodiscos constituyen la alternativa de

tratamiento más favorable para la localidad en estudio.

Debido a los dos análisis tomados para la tecnología de tratamiento, se escoge la alternativa

2, debido a su bajo costo y alta funcionalidad.

48

Tabla 8 Matriz General para el Análisis Funcional de Alternativas

ÍNDICES LAGUNA BIODISCOS LODOS ACTI.

1. ASPECTO TECNICO

Dependencia Técnica 1 3 2Construcción por etapas 3 2 2

Posibilidad de ampliación 3 2 1

2. ASPECTO SANITARIORiesgo de Cont. Aguas Subterráneas 3 3 2

Riesgo de deterioro del proceso 2 3 3Riesgo para los operarios 2 3 2

3. ASPECTO AMBIENTALAfectación usos del suelo 3 1 2

Generación de olores 2 1 2Deterioro del paisaje 2 2 2

4. ASPECTO OPERATIVORequerimiento personal calificado 2 2 2

Facilidad de manejo 1 2 2Puntos de control y mantenimiento 1 2 1

5. ASPECTO PRACTICODisponibilidad de repuestos 1 3 2

Personal especializado 2 2 2Facilidad de acceso 1 1 2

6. ASPECTO SOCIALAceptación de la comunidad 1 1 1

Manejo tarifario 1 1 2

TOTAL 31 34 33Indice de funcionabilidad 1.0 1.1 1.06

49

3. INFORMACION GENERAL DEL PROYECTO

3.1 PARÁMETROS DE DISEÑO

3.1.1 Caudales

- Caudal Medio: 15,2 L/s

- Caudal Máximo: 25,3 L/s

- Caudal Mínimo: 7 L/s

3.1.2 Cargas

Concentración DBO5 = 19.600 mg/L

La trampa de grasas remueve el 70% de la DBO5

Concentración de DBO5 a la entrada al sistema de tratamiento = 5.880 mg/L

Carga = Q x C x 0,0864 (Según Decreto 1594 de 1984 de Minsalud)

Donde: Q: Caudal (L/s)

C: Concentración (mg/L)

0,0864: Cte - muestreo de 24 horas

El tiempo de muestreo fue de 4 horas

Carga = 15,2 x 5.880 x 0.0144

Carga = 1.284,01 Kg/día

Eficiencia Mínima de Remoción: 80% de la DBO.

50

3.2 DESCRIPCIÓN DE LA ALTERNATIVA SELECCIONADA

3.2.1 Tecnología y Procesos

La alternativa seleccionada para el tratamiento de las aguas residuales del Matadero

Municipal de San José del Fragua de acuerdo a costos y funcionalidad (ver Tablas 7 y 8),

comprende la construcción de una planta conformada por las siguientes unidades:

• TRATAMIENTO PRIMARIO : Cribado, desarenadores y trampa de

grasas.

• TRATAMIENTO SECUNDARIO: Biodiscos (Biorotor)

• POSTRATAMIENTO : Cloración

• TRATAMIENTO DE LODOS: Lechos de secado

El tratamiento primario comprende el conjunto de rejas de cribado gruesa y fina para la

remoción de basuras y otros residuos sólidos normalmente presentes en las aguas residuales

industriales. Dichas estructuras están complementadas por las canaletas desarenadoras para

la remoción de arenas.

También se construirá una trampa de grasas que tiene por objetivo interceptar las grasas

presentes y de sedimentar algunos sólidos provenientes de las aguas de proceso.

El funcionamiento de la trampa de grasas se basa en el principio de que el líquido residual

que va entrando es más caliente que el que contiene el tanque y se enfría al llegar a éste, lo

cual hace que la grasa se solidifique y flote sobre la superficie.

Se instalará en la parte superior un orificio, para que por medio de una vara se supervise la

altura de los lodos que se vayan depositando en el bafle de entrada, en el momento de que

51

esta altura sea mayor al 60% de la altura de la lámina de agua se deberá realizar

mantenimiento a este componente. Las grasas deberán ser retiras por lo menos una vez cada

semana para evitar que pasen al siguiente componente del sistema y su eficiencia se pueda

ver reducida. Estas podrán almacenarse para que sean recolectadas por la empresa de aseo

de la ciudad, y posteriormente transportadas al sitio de disposicion final de los residuos

solidos de dicha localidad.

Los lodos que se saquen cuando se realice la limpieza podrán extraerse con un recipiente

provisto de un mango largo. La nata y el lodo extraído podrá contener alguna porción sin

digerir que será nociva y podrán representar un peligro para la salud. Los desechos sacados

serán depositados en canecas de 55 galones para ser desecados y luego ser llevados por la

entidad prestadora del servicio de recolección de basura de la ciudad.

El tratamiento secundario se basa en la utilización de biodiscos tipo Biorotor. Los biodiscos

son un sistema de tratamiento de aguas residuales que combinan las ventajas de los filtros

percoladores con las bondades de los sistemas de lodos activados.

Se basan fundamentalmente en reactores biológicos de biomasa adherida o de película fija.

Las lamas o películas biológicas crecen sobre discos o sobre tambores rellenos que rotan a

una velocidad de 1 a 2 revoluciones por minuto con un 40% de sumergencia en promedio.

Dichos elementos van montados en paquetes alrededor de un eje horizontal.

Estos reactores pueden ser de una o de varias etapas y la reacción bioquímica entre el

desecho y los microorganismos se produce de manera uniforme en toda el área superficial

del material de relleno. Cinéticamente se asemeja a un reactor de mezcla completa.

La eficiencia de remoción de materia orgánica es función de la carga orgánica aplicada.

Normalmente no se usa recirculación porque la experiencia ha demostrado que dicha

práctica no contribuye a incrementar significativamente la eficiencia del proceso.

52

El exceso de biomasa adherida al Biorotor se desprende de manera continua de la superficie

de los discos o del relleno como resultado del esfuerzo cortante originado por la rotación del

biodisco dentro del agua residual y por la descomposición celular.

Para este caso particular se contempla la construcción de un sistema modular de biodiscos,

conformados por una o varias etapas de tambores circulares rellenos de material sintético

(plástico o P.V.C) relativamente liviano y con una superficie específica muy grande. El

tamaño y número de módulos requerido para esta instalación será determinados más

adelante de acuerdo con las características del vertimiento y de la disponibilidad de equipos

en el mercado.

La eficiencia en remoción de DBO puede variar entre 80 y 95% dependiendo de las

condiciones de operación.

Básicamente, los módulos de biorotores implican la construcción de tanques o depósitos

contenedores en concreto o metálicos, de una o varias etapas para alojar los discos o

tambores que pueden llegar a tener hasta cuatro metros de diámetro o más. Igualmente,

como complemento, es necesario construir tanques de sedimentación secundaria y lechos de

secado para la recolección y la adecuada disposición de los lodos que se producen en

exceso.

Por las características del sistema de tratamiento seleccionado y la naturaleza de los equipos

que se requieren en la planta es perfectamente factible proporcionar a las instalaciones un

grado de automatización que minimice los requerimientos de personal para las labores de

operación y mantenimiento. Así, por ejemplo, mediante un tablero de control se regulará el

funcionamiento de los siguientes equipos: la rejilla de cribado, el Biorotor, las bombas

sumergibles y la dosificación de cloro.

53

De esta manera se considera suficiente que un operario (ó Fontanero) inspeccione varias

veces en el día el funcionamiento de las diferentes unidades, haga los ajustes requeridos en el

proceso, evacué los residuos generados y prepare la solución de hipoclorito para la

desinfección.

Estas labores pueden ser programadas de tal manera que no se requiera su presencia

permanente dentro de las instalaciones.

La planta contará con una cerca perimetral (encerramiento), para restringir el acceso de

personas y animales que puedan ocasionar daños a las instalaciones o al proceso que allí se

desarrolla.

3.3 DIMENSIONAMIENTO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO

En el presente item se presenta el dimensionamiento de las unidades de proceso en cada una

de las etapas definidas para el tratamiento.

3.3.1 Tratamiento preliminar

3.3.1.1 Rejilla

Se ha considerado conveniente la instalación de un sistema de rejilla fina tipo

ROTOSCREEN de 3 mm de tamizaje y limpieza automática.

Para esta aplicación específica se recomienda una rejilla MARCA MEVA ó equivalente

Modelo RS8 con las siguientes características de acuerdo con la información suministrada

por el fabricante y/o su representante:

54

- Ancho efectivo: 200 mm

- Ancho Total: 300 mm

- Ancho del Canal: 350 mm

- Altura de las paredes del canal: 750 mm

- Altura Máxima del agua antes de la rejilla: 600 mm

- Altura Máxima del agua después de la rejilla: 300 mm

NOTA: Como medida de protección del equipo se recomienda colocar antes una reja gruesa

con una separación entre barras de 1” como mínimo.

3.3.1.2 Desarenador

Criterios

Para el dimensionamiento del desarenador se adoptaron los siguientes criterios (LOTHAR

HESS - ACEVEDO):

- Carga Superficial: 30 m3/m2/h. (Recomendado 25 - 50 m3/m2/h)

- Dispositivo de Salida y Control: Vertedero Sutro

- Número de Unidades en paralelo: 2

Dimensionamiento del Canal

- Área requerida: 3,77 m2

- Relación Largo/Ancho: 4 / 1

- Dimensiones:

- Largo: 4,00 m

- Ancho: 1,00 m

- Profundidad: 0,125 m

55

3.3.1.3 Vertedero Sutro

El diseño de la plantilla correspondiente se desarrolla con base en la siguiente expresión y las

dimensiones particulares se presenta en la Tabla 9.

FÓRMULAS:

−=

3**74,2

aHbaQ

x

b

y

a= −1

2

πarctg (ACEVEDO - ALVAREZ)

Donde: Q = Caudal, m3/s

a = altura mínima, m

b = ancho de la base, m

H = altura del agua, m

x = ancho del vertedero (m), según altura y (m).

3.3.1.4 Trampa de grasas

Las dimensiones de la trampa de grasas son:

Ancho: 75cm

Largo: 75 cm

Profundidad: 105

56

Tabla 9 Dimensiones de la Plantilla para el Vertedero Sutro

VERTEDERO SUTRO CAUDALa (m) b (m) y(m) x/2 (m) (l/s)

0.030 0.68 0.36 0.060 114.540.030 0.68 0.35 0.061 111.310.030 0.68 0.34 0.062 108.090.030 0.68 0.33 0.063 104.860.030 0.68 0.32 0.064 101.630.030 0.68 0.31 0.065 98.400.030 0.68 0.30 0.066 95.180.030 0.68 0.29 0.067 91.950.030 0.68 0.28 0.068 88.720.030 0.68 0.27 0.069 85.500.030 0.68 0.26 0.070 82.270.030 0.68 0.25 0.072 79.040.030 0.68 0.24 0.073 75.810.030 0.68 0.23 0.074 72.590.030 0.68 0.22 0.076 69.360.030 0.68 0.21 0.077 66.130.030 0.68 0.20 0.079 62.910.030 0.68 0.19 0.081 59.680.030 0.68 0.18 0.083 56.450.030 0.68 0.17 0.085 53.220.030 0.68 0.16 0.087 50.000.030 0.68 0.15 0.090 46.770.030 0.68 0.14 0.092 43.540.030 0.68 0.13 0.095 40.320.030 0.68 0.12 0.099 37.090.030 0.68 0.11 0.102 33.860.030 0.68 0.10 0.106 30.630.030 0.68 0.09 0.111 27.410.030 0.68 0.08 0.116 24.180.030 0.68 0.07 0.122 20.950.030 0.68 0.06 0.129 17.730.030 0.68 0.05 0.138 14.500.030 0.68 0.04 0.148 11.270.030 0.68 0.03 0.162 8.040.030 0.68 0.02 0.180 4.820.030 0.68 0.01 0.207 1.590.030 0.68 0.00 0.257 0.00

57

3.3.2 Tratamiento secundario

3.3.2.1 Biorotor

Criterios de Diseño

- Carga Orgánica Aplicada: 20 g DBO/m2/d. (Rango 10 - 30 g DBO/m2/d según

Tchobanoglous)

- Superficie específica del Relleno: 175 m2/m3

- Sumergencia: 40%

- Velocidad de Rotación: 1 - 2 R.P.M.

- Carga Hidráulica: < 0,1 m3/m2/d . (Rango 0,02 - 0,10 Según Steel, Wilson)

- Tiempo de retención ideal: 50 - 70 minutos. Según Tchobanoglous

Cálculo y Dimensionamiento

- Área de Contacto: 25,200.6420

000.1*01,284.1argarg

mAplicadaaC

trataraaCA ==

−−−

=

-Volumen del Biorotor: 386,366175

200.64

175m

AV ===

- Longitud del Biorotor

V=L x A donde: V = Volumen del Biorotor

A = Área de la sección transversal = π *D2

4=12,57 m

58

L = Longitud del Biorotor

D = Diámetro del Biorotor (Adoptado) =4,0 m

mA

VL 28,29

57,12

86,366===

Si L > 7,5 m entonces se recomienda subdividirlos en módulos, en este caso L > 7,5 m. Por

lo tanto: Nº Módulos: n = 2

Largo de cada módulo : mn

Ll 59,14

2

18,29===

- Dimensiones del Módulo

* Ancho del Módulo: D + 0,5 m = 4,5 m

* Profundidad útil: Ancho x % Sumergencia = 4,5 x 40/100 = 1,8 m

* Volumen útil: LargoxAnchox rofundidad útil = 4,5 x 1,8 x 4,07 = 32,96 m3

- Chequeos

• Tiempo de Retención Hidráulica

0125,0

2/28,313.1

/96,323

3

=

unidaddiam

unidadmdías = 18 min

• Carga Hidráulica

02,05,200.64

/28,313.12

3

=m

dm m3m2/d

59

3.3.2.2 Selección del Modelo de Biorotor

Se recomienda utilizar para cada módulo un biorotor con las siguientes características y

dimensiones descritas en la Tabla 10:

Tabla 10 Características y dimensiones del Biorotor

MODELO DIÁMETRO

(m)

LONGITUD

(m)

Primer

Compartimiento (m)

Segundo

Compartimiento (m)

Tercer

Compartimiento (m)

CANT.

M175,M150,

M75

4 14,80 6,07 5,21 3,51 2

3.3.3 Clarificador

Criterios de Diseño

De acuerdo con las características del lodo que se produce en este tipo de sistemas, se

considera aceptable utilizar cargas superficiales del orden de 33 m3/m2/d.

Por otra parte, es conveniente que el clarificador esté acoplado en el módulo del biorotor

para configurar una unidad más compacta y con menor desarrollo de tuberías.

Con respecto a la forma se considera apropiado utilizar una sección cuadrada, con

alimentación ascendente por el centro del tanque. La recolección del efluente tratado se

realiza mediante una canaleta perimetral.

Los lodos sedimentados se concentrarán en una tolva conformada por las paredes inclinadas

del tanque desde la cual podrá ser evacuado hacia los lechos de secado mediante una bomba

sumergible que opera de manera intermitente.

60

Dimensiones por Módulo

Caudal por módulo: Qm = 656,64 m3/d

Área del Clarificador: 290,1933

64,656

.argm

SuperfaC

QmA ==

−=

Largo = Ancho = mA 46,4=

Profundidad de tolva: Adoptando una inclinación para las paredes de 50º

)º(*3,02

θTANL

H

−= (Hardenberg y Rodie)

)º50(*3,0246,4

TANH

−= = 2,30 m

Altura Total = 2,30 m (sin incluir borde libre)

3.3.4 Postratamiento - Cloracion

Criterios de Diseño

Para la desinfección del efluente final se recomienda la aplicación de cloro en una tanquilla

de cloración con un tiempo de retención de 15 a 30 minutos aproximadamente.

La dosis de cloro a aplicar se estima en 10 p.p.m. pero deberá ser determinada en la práctica

una vez el sistema se encuentre operando en condiciones estables.

El consumo de cloro para la desinfección se calcula de la siguiente manera:

61

- Se trabajará con soluciones al 1 ó 2%, es decir con 1.000 a 2.000 mg/l.

- La dosis a aplicar en todos los casos es de 10 mg/L (10 g/m3).

- La cantidad de cloro por día para el caudal Qmedio = 15,2 L/s = 1.313,28 m3/d es:

1.313,28 m3/d x 10 g/m3 = 13.132,8 g/d = 13,13 Kg/d

Considerando que el HTH tiene un 65% de cloro se necesitarían

2,2065,0

13,13= Kg/d de HTH

NOTA: El HTH se consigue en recipientes de 50 Kg.

Dimensionamiento del Tanque de Contacto

- Q máximo: QM = 2.185,92 m3/día

- Tiempo de contacto: t = 15 minutos

- Volumen del Tanque: V = QM * t = 2.185,92 * 0,0027777 = 6,07 m3

- Dimensiones:

* Profundidad: h = 1,5 m

* Área: AT = V/h = 6,07/1,5 = 4,05 m2

* Relación Largo/Ancho: 4 / 1 (adoptada)

* Longitud: L = 4,00 m

* Ancho: A = 1,00 m

NOTA: El tanque de contacto estará provisto de pantallas deflectoras para inducir una

mejor mezcla.

62

3.3.5 Tratamiento de Lodos - Lechos de Secado

3.3.5.1 Producción de Lodos

Para el sistema propuesto la producción de lodos esperada es de 0,2 Kg/Kg de DBO

aplicada, con una concentración de Sólidos del 2% (Materia Seca) entonces:

- Kg lodo/día = 0,2 x Carga DBO aplic = 0,2 x 1.284,01 = 256,80 Kg/día

- m3 lodo/día = =20

80.25612,84 m3/día

Dimensionamiento

- Período Normal de Secado: 5 días

- Período adicional de Seguridad: 2 días

- Volumen a evacuar en el período: 7 d x 12,84 m3/día = 89,88 m3

- Altura de la capa a disponer: 0,30 m (adoptada)

- Area total requerida: AL= 89,88 / 0,30 = 299,60 m2

- Nº de Lechos: 24 (Adoptado)

- Dimensiones de cada Lecho: Largo = 5,0 m

Ancho = 2,5 m

3.3.6 Conducción alcantarillado - Estructura de llegada

3.3.6.1 Reja de cribado grueso

Para facilitar la labor de limpieza y mantenimiento de la reja se podría construir una caja de

sección rectangular con las siguientes dimensiones aproximadas:

63

- Ancho: 1.20 m

- Largo: 2.00 m

- Profundidad: a determinar según niveles de llegada

Dimensionamiento de la Reja:

- Caudal: 25,3 L/s

- Velocidad de flujo: 0,6 m/s (adoptado)

- Espesor de barras: ½ “ = 1,27 cm

- Profundidad de barras: 1” = 2,54 cm

- Espacio libre entre barras: 3 cm (adoptado)

- Ángulo de Inclinación: 60º

Pérdida de carga en la reja: hw

b

v

g=

β θ4 3 2

2

/

sen (Kirschman)

donde: h = Pérdida de carga en m

β = Coeficiente aplicado a barras = 2,42 (sección rectangular)

w = Ancho o espesor de la barra en m

b = Espaciamiento entre barras

v = velocidad de aproximación en m/s

θ = inclinación de la reja en la horizontal

θseng

vbw

h2

42,223/4

=

60)81,9(2

)6,0(03,0

0127,042,2

23/4

senh

= = 2,42*0,3178*0,0183*0,86 = 0,012 m

64

Área de la reja: AR = área libre

AR = Q/v = 0,0253/0,6 = 0,042 m2

Adoptando un % de obstrucción del 20 % entonces AR = 1,2 *0,042 = 0,051 m2

- Ancho de la reja: Se adopta un ancho total de 0,75 m

Ancho total = ancho varillas + ancho de espacios libres =

= Nº varillas x 1,27 cm + Nº espacios x 3 cm =

Nº varillas = Nº espacios + 1 considerando n = Nº espacios

Ancho total = (n+1)*0,0127 + n*0,003 = 0,75 m

= 0,0157*n + 0,0127 = 0,75 m

n = (0,75 - 0,0127) / 0,0157 =46

Longitud de varillas:

=

−= ridadFactorSegu

senn

libreAreaLv *

º60

1*

03,0*

msen

085,02*º60

1*

03,0*46051,0

=

Nº de varillas = n + 1 = 47

3.3.6.2 Diámetro de la Tubería de Conexión

Para garantizar un adecuado arrastre de los sólidos en las tuberías de conexiones de los

componentes del sistema de tratamiento se adopta una velocidad de 0,6 m/s para el caudal

máximo de flujo, entonces:

65

- Caudal Máximo: 25,6 L/s

- Área de la sección del Conducto: A = Q/v = 0,0256m3/s / 0,6m/s= 0,0427

- Diámetro del Conducto: DA

=4 *

π= 0,23 m Qmax , :

- Se adopta D = 10”

- Caudal medio: 15,2 L/s

- Área de la sección del Conducto: A = Q/v = 0,0152m3/s / 0,6m/s= 0,025 m

- Diámetro del Conducto: DA

=4 *

π= 0,18m Qmed

- Se adopta D = 8"

3.3.7 Comparación de Remoción de los Parámetros Físico-químicos

La eficiencia de remocion de los parametros fisicoquimicos del sistema de tratamiento propuesto

(biodiscos), para el matadero Municipal de San José del fragua cumplen con el Decreto 1594 de

1984 emanado por el Ministerio de Salud en cuanto a los porcentajes de remoción para un

usuario nuevo (ver Tabla 11)

Tabla 11 Comparación de remoción de los parámetros Físico-químicos

Referencia Decreto 1594/84 Minsalud Remoción del sistemapH 5 - 9 unidades 6 UnidadesTemperatura < 40ºC 20°CMaterial flotante Ausente AusenteGrasas y aceites Remoción > 80% en carga 94%Sólidos Suspendidos Remoción >50% en carga 96%DBO para desechos industriales Remoción > 80% en carga 97%

66

Los datos de remoción fueron obtenidos de acuerdo a las eficiencias teóricas de cada uno de los

componentes del sistema tal como se muestra en la Figura 5 en el diagrama de flujo de la

alternativa propuesta (biodiscos).

67

Figura 5 Diagrama de Flujo Alternativa Propuesta

CAJA DERECOLECCION

Q= 15,2 L/sDBO: 5.880 mg/LSST: 7.900 mg/LG y A: 705 mg/L

CANAL DECRIBADO Y

DESARENACION

60% SST: 3.160 mg/L25% DBO: 4.410 mg/L

Tr: 1 minuto

TRAMPADE GRASAS

SISTEMABIOROTOR CLARIFICADOR

TANQUE DECLORACIÓN

EFLUENTEFINAL

70% DBO:1.323 mg/L70% G y A:211,5 mg/L

Tr: 15 minutos

95% DBO:66,15 mg/L50% G y A:105,75 mg/L

95% SST: 158mg/L

Tr: 60 minutos

80% DBO:13,23 mg/L40% G y A:63,45 mg/L

80% SST: 31,6mg/L

Eliminación decoliformes

Tr: 30 minutosDosis: 13,13

Kg/día

80% DBO:13,23 mg/L40% G y A:63,45 mg/L

80% SST: 31,6mg/L

69

4. MANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

El Manual de Operación y Mantenimiento tiene como finalidad establecer una serie de normas y

procedimientos encaminados a garantizar el adecuado funcionamiento de todo el sistema.

Debe tenerse en cuenta, sin embargo, que el manual de operación es solo una guía procedimental

y por lo tanto las acciones allí contempladas, tienen que ser complementadas y actualizadas

periódicamente, a medida que los operarios van adquiriendo mayor conocimiento sobre las

operaciones y procesos unitarios allí incorporados.

Habrá ocasiones en las cuales los procedimientos descritos en el manual no contemplen

situaciones a problemas muy específicos. En esos casos, es función del operador solicitar la ayuda

de los supervisores o de profesionales especializados, antes de proceder a realizar cualquier

acción desconocida que pueda resultar improcedente.

Como primera medida, el funcionario que aspire a realizar las funciones de operario debe estar

completamente entrenado y familiarizado con las operaciones y procesos unitarios de la planta.

Para el efecto, deberá haber estudiado y asimilado completamente la información técnica

correspondiente a cada uno de los procesos de tratamiento incluidos en el sistema. De esa manera

la toma de decisiones ante diferentes problemas operativos y el desarrollo de las actividades

rutinarias de mantenimiento, resultará más expedito y oportuno.

70

Dentro del manual de operación y mantenimiento se destacan varios grupos de actividades, así:

1. Operación del sistema

2. Mantenimiento rutinario

3. Mantenimiento preventivo

4. Monitoreo y seguimiento del proceso

5. Medidas de Seguridad

Se espera que las instrucciones y metodología propuestas en el presente documento contribuyan

a garantizar el normal funcionamiento de la planta y, con ello, el cumplimiento de los objetivos de

calidad establecidos para el vertimiento final.

4.1 DEFINICION DE ACTIVIDADES

4.1.1 Actividades de Operación

Son aquellas actividades sin las cuales la planta de tratamiento prácticamente no funciona. Dentro

de estas actividades podemos mencionar las siguientes:

- Bombeo del agua residual (cuando existe)

- Limpieza de estructuras de cribado y desarenación

- Apertura y/o cierre de compuertas para el flujo del agua

- Encendido y/o apagado de los aparatos y equipos de la planta

- Preparación y aplicación de reactivos (control de pH, nutrientes, desinfección, etc.)

- Extracción y disposición de los lodos de exceso

- Desinfección del efluente

71

4.1.2 Actividades de Mantenimiento Rutinario

Las actividades de mantenimiento rutinario comprenden aquellas acciones encaminadas a

conservar en buen estado las estructuras y los equipos de la planta. Aunque su omisión no afecta

de manera inmediata el funcionamiento de las instalaciones se considera de mucho riesgo no

atender convenientemente su realización. Dentro de las actividades de mantenimiento rutinario

cabría mencionar las siguientes acciones:

- Limpieza de canaletas

- Lubricación de los equipos

- Mantenimiento de vías y zonas verdes

- Aplicación de pintura en las superficies que lo requieren

4.1.3 Actividades de Mantenimiento Preventivo

El mantenimiento preventivo comprende la revisión periodica de los equipos de la planta para

detectar oportunamente el desgaste de los mismos y tomar las medidas que conduzcan a evitar su

deterioro.

El mantenimiento preventivo se diferencia del mantenimiento rutinario en el objetivo que se

persigue y en la frecuencia de ejecución en cada caso. En el mantenimiento preventivo se busca

detectar y corregir el desgaste natural de los equipos de acuerdo con las características de los

mismos y, desde luego, con las recomendaciones del fabricante. El mantenimiento rutinario en

cambio se ejecuta de manera habitual independientemente de dicha condición.

72

4.1.4 Monitoreo y Seguimiento del Proceso

El monitoreo y seguimiento del proceso es una actividad de mucha importancia para la

evaluación y verificación del desempeño de la planta. Igualmente, su implementación permite

obtener un mejor conocimiento del sistema con lo cual es posible adoptar en forma oportuna las

modificaciones o ajustes que se requieran para su optimización.

La actividad de monitoreo involucra también la realización de pruebas o ensayos in situ y en

laboratorio. Los parámetros recomendados para el efecto dependen de la tecnología empleada y

de la disponibilidad de recursos técnicos y humanos para dicho propósito.

4.1.5 Soluciones a los problemas más frecuentes

Cada planta en particular está expuesta a una serie de situaciones que pueden afectar su

desempeño no solo desde el punto de vista de eficiencia o calidad del proceso sino también desde

el punto de continuidad.

Una lista de problemas y sus posibles soluciones permitirá al operario recuperar, en un momento

dado, el funcionamiento normal de la planta luego de haberse presentado una falla o una

deficiencia cualquiera en el sistema.

4.1.6 Actividades de Emergencia

Se consideran aquellas acciones que permiten retornar a la situación normal de la planta después

de haberse atendido una falla o un accidente de carácter grave, generalmente poco frecuente y en

muchas ocasiones impredecible.

73

Como quiera que la seguridad forma parte integral de todas las actividades de operación y

mantenimiento es importante incorporar un mínimo de normas para la prevención de accidentes,

así como también una guía de primeros auxilios.

4.2 DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA PLANTA Y SU FUNCIONAMIENTO

4.2.1 Componentes de la Planta

La planta de tratamiento diseñada para el matadero de San José del Fragua comprende las

siguientes operaciones y procesos unitarios:

- Tratamiento preliminar:

* cribado

* desarenación

* trampa de grasas

- Tratamiento secundario:

* biodiscos tipo Biorotor

* clarificador

- Postratamiento: cloración del efluente final

- Tratamiento de lodos: lechos de secado

74

4.2.2 Función

Esta planta de tratamiento tiene por finalidad reducir la carga orgánica contaminante presente en

las aguas residuales que genera este matadero.

4.2.3 Funcionamiento

En términos generales el funcionamiento de la planta de tratamiento es como sigue:

El agua residual que conduce el emisario final del sistema de alcantarillado, es captada en una

estructura de derivación que puede consistir en una caja provista de compuertas manuales que

permitan desviar total o parcialmente hacia la planta o hacia el cuerpo receptor (By-pass) el

volumen de aguas de dicho emisario, según las circunstancias de operación.

El flujo a tratar es conducido hasta una trampa de grasas para luego pasar al canal de cribado y

desarenación provisto de una reja gruesa (espaciamiento entre barras de φ ½"), una rejilla fina

(espaciamiento de 3 mm). Es aquí donde se inicia el procesos de tratamiento.

Al pasar, el agua, a través de la reja de cribado grueso son removidos todos aquellos elementos

sólidos de gran tamaño que podrían ocasionar deterioro en las diferentes estructuras y equipos de

la planta, tales como palos, trapos, huesos, carne y en general un amplio componente de las

basuras que usualmente son depositados en la red sanitaria de los mataderos.

La rejilla fina está destinada a retener y remover aquellos elementos sólidos que por su forma o

tamaño no pudieron ser removidos en la reja de cribado grueso. No obstante el espaciamiento de

la misma (3 mm), muchos de los sólidos finos continuarán todavía su curso con el agua residual y

serán removidos en el tratamiento secundario. El cribado fino permite obtener una reducción

significativa de la carga orgánica inicialmente presente en el agua residual en forma de sólidos

suspendidos.

75

La reja de cribado grueso es de limpieza manual mientras que la reja de cribado fino es de

limpieza mecánica. En el evento en que se produzca una interrupción prolongada del fluido

eléctrico el sistema automático de la reja fina no opera. Por esa razón se ha previsto la

incorporación de un canal de By-pass que permita el flujo directo después de la reja de cribado

grueso hasta la entrada al desarenador.

La estructura de desarenación puede consistir en una o dos canaletas dispuestas en paralelo. La

existencia de dos unidades paralelas garantiza la continuidad del proceso cuando se realizan

labores de limpieza y/o mantenimiento en cualquiera de estas unidades. Para el cierre o apertura

de estos canales se utiliza una compuerta manual en madera.

A la salida del canal desarenador existe un vertedero tipo Sutro que cumple dos funciones

específicas: la primera, procurar velocidad constante en el desarenador, independientemente del

caudal tratado y la segunda, facilitar la medición del flujo que pasa por la planta.

Una vez que el agua residual ha sido desarenada se conduce por tubería hacia el tratamiento

secundario constituido por un conjunto modular biorotor-clarificador.

El principio de funcionamiento del sistema modular propuesto se basa en el concepto de

biodiscos que combina el principio de lodos activados con el de filtros percoladores.

Los biodiscos constituyen un sistema compacto para el tratamiento de aguas residuales que

combina las ventajas de los filtros percoladores con las bondades de los sistemas de lodos

activados.

Se basan fundamentalmente en reactores biológicos de biomasa adherida o de película fija.

Las películas biológicas crecen sobre discos o sobre tambores rellenos que rotan a una

velocidad de 1 a 2 revoluciones por minuto con un 40% de sumergencia en promedio.

Dichos elementos van montados en paquetes alrededor de un eje horizontal. El parámetro de

76

diseño más importante lo constituye el área específica del relleno que para este caso

particular se recomienda de 175 m2/m3. El movimiento de rotación del Biorotor se efectúa

de manera continua mediante un pequeño motoreductor.

Estos reactores pueden ser de una o de varias etapas y la reacción bioquímica entre el

desecho y los microorganismos se produce de manera uniforme en toda el área superficial

del material de relleno. Cinéticamente se asemeja a un reactor de mezcla completa.

La eficiencia de remoción de materia orgánica es función de la carga orgánica aplicada.

Normalmente no se usa recirculación porque la experiencia ha demostrado que dicha

práctica no contribuye a incrementar significativamente la eficiencia del proceso.

El exceso de biomasa adherida al Biorotor se desprende de manera continua de la superficie

de los discos o del relleno como resultado del esfuerzo cortante originado por la rotación del

biodisco dentro del agua residual y por la descomposición celular. De esta manera se

autocontrola el crecimiento de la película biológica, manteniendo los niveles requeridos para

el proceso.

La biomasa que se desprende del Biorotor (lodo de exceso) es arrastrada hasta un tanque

clarificador en forma de tolva, donde se separa del efluente por decantación. El agua

clarificada es recogida en unas canaletas perimetrales y se conduce hasta el tanque de

desinfección. Los lodos de exceso recolectados en el fondo del clarificador son evacuados

de manera automática hacia un pozo de lodos desde el cual se bombean a los lechos de

secado.

La eficiencia en remoción de DBO puede variar entre 80 y 95% dependiendo de las

condiciones de operación.

77

Los módulos de biorotor-clarificar están conformados por tanques o depósitos en concreto,

de una o varias etapas para alojar los discos o tambores de varios metros de diámetro (hasta

4 m en unidades grandes).

Los lodos evacuados del clarificador ingresan por bombeo a los lechos de secado a través de un

canal que comunica con los diferentes compartimientos. Cada compartimiento corresponde a una

unidad de lecho de secado es habilitada para la recepción de los lodos mediante una pequeña

compuerta manual (en madera).

Los lechos de secado consisten en tanques rectangulares de poca profundidad que contienen una

o varias capas de arena sobre las cuales se dispone el lodo a secar. En el fondo de los mismos se

provee una tubería de drenaje que recoge el agua que percola a través de la arena. Permitiendo la

deshidratación de la materia sólida.

El lodo a secar se dispone en capas de 0,25 a 0,30 m y se deja drenar o percolar durante varios

días hasta que pierda suficiente humedad y pueda ser raspado y/o removido con pala. El líquido

percolado se regresa al Biorotor para que se combine con el residuo crudo. De esta manera se

evita su descarga directa al cuerpo receptor.

El tanque de cloración es en realidad una tanquilla de forma alargada, provista de pantallas o

bafles para garantizar una adecuada dispersión del cloro y por consiguiente un buen contacto y

una alta remoción de organismos patógenos.

La aplicación de cloro se realiza por una pequeña tubería conectada directamente en la caja de

entrada a la tanquilla. El producto a utilizar es hipoclorito debido a las dificultades que se pueden

presentar para el suministro y manejo de cloro gaseoso.

78

El tanque de solución de hipoclorito se encuentra dentro de la caseta de operación y su aplicación

conducción hasta el punto de aplicación se realiza mediante pequeñas bombas dosificadoras de

diafragma.

4.3 ARRANQUE Y PUESTA EN MARCHA DEL SISTEMA

4.3.1 Consideraciones Preliminares

Antes de proceder a la puesta en marcha de la planta se recomienda verificar la correcta

instalación y montaje de todos los equipos.

Es obvio que esta actividad forma parte de las pruebas iniciales que deberán efectuarse por el

constructor, para demostrar la funcionalidad de las estructuras y equipos (pruebas y ensayos de

estanqueidad, tensores, encendido y rotación de motores, etc.).

Durante el mismo proceso anterior se debe elaborar un inventario de cada una de las estructuras y

equipos instalados en la planta. En dicho inventario es conveniente relacionar las características

de la obra (dimensiones, materiales y equipos instalados). Así mismo, en el inventario de los

equipos debe relacionarse el número del motor, marca, tipo o modelo, revoluciones, voltaje,

amperaje y potencia. En el caso de las bombas se debe indicar además la marca, el tipo, el caudal

y la cabeza dinámica. Este inventario debe reposar en la oficina de administración de la planta.

Por otra parte, es requisito indispensable que unos meses antes del arranque y puesta en marcha

de la planta, se proceda a la selección, contratación y capacitación del personal de operación.

Sólo de esa manera se puede esperar una puesta en marcha con éxito y un seguimiento y control

lo suficientemente adecuados para dar cumplimiento a los objetivos del proyecto.

79

4.3.2 Puesta en Marcha

Si las pruebas preliminares de las estructuras y equipos de la planta han resultado satisfactorias se

procede entonces a la fase de llenado (en caso tal que las unidades se encuentren vacías). Este

procedimiento se puede realizar alimentando directamente el sistema, con toda la carga o con una

carga equivalente al 25% de la carga de diseño. La alimentación continua del sistema implica que

se debe activar el mecanismo automático de limpieza de la rejilla de cribado.

Una vez cumplido el proceso de llenado se enciende también el motor del Biorotor y se suspende

la alimentación o se baja la carga a niveles bajos (máximo el 25% de la carga de diseño) a fin de

permitir la formación de la capa biológica en el material de relleno. En esta forma se inicia el

proceso de generación del lodo en condiciones favorables.

Al cabo de una o dos semanas de trabajo se verifica la existencia de suficiente biomasa y en caso

necesario, se continúa en esas mismas condiciones hasta lograr dicho propósito, manteniendo

llenos los biorotores. Durante el período que dure el arranque parte del agua residual (cruda) se

desviará por el by-pass existente en la estructura de derivación.

Cuando la concentración de biomasa alcance niveles satisfactorios (biopelícula de 1 o 2 mm de

espesor) se procede a la apertura total de las compuertas de alimentación de agua cruda. De

todas maneras hay que dar el tiempo suficiente para la formación natural del inoculo sobre el

material de relleno.

4.4 OPERACIÓN DE LA PLANTA

La operación normal de la planta comprende la ejecución rutinaria de las actividades que a

continuación se describen:

80

4.4.1 Control del flujo de agua a las instalaciones

Consiste básicamente en abrir y/o cerrar las compuertas ubicadas en la estructura de derivación.

De esta manera es posible desviar el flujo del agua hacia la planta o hacia el cuerpo receptor. Una

vez en el canal de cribado y desarenación el control del flujo se limita a la utilización de la

canaleta desarenadora que corresponda (en el caso de existir más de una).

Nota: Antes de introducir agua a los canales o tanques del sistema se debe verificar la limpieza de

los mismos (que no existan obstáculos: basuras, objetos o animales en dicha estructura).

El corte total de agua a la planta solo puede efectuarse desde el pozo de derivación por cuanto

aguas abajo de las mismas, a nivel de la planta, no existe ninguna estructura para dicho propósito

porque no se considera necesario. La actividad de apertura y control del flujo se verifica con la

lectura de caudal en la reglilla del vertedero sutro.

Para la elaboración de la curva de calibración correspondiente se utiliza la fórmula de diseño de

ese dispositivo. La calibración del vertedero sutro se debe realizar durante la puesta en marcha

utilizando para ello un molinete o micromolinete.

4.4.2 Limpieza de las rejas de cribado

La actividad de limpieza de la reja de cribado grueso debe realizarse en forma manual, utilizando

para ello un rastrillo apropiado, acorde con la separación de las barras. La frecuencia de limpieza

varía de acuerdo con la hora del día y con las características del agua. Durante las "horas pico" es

necesario mantener una frecuencia de limpieza de 2 a 4 horas. Esto se presentará con toda

seguridad en las horas diurnas. En las horas nocturnas se descarta la necesidad de limpieza (salvo

situaciones especiales derivadas de la lluvia).

81

El material removido con el rastrillo debe depositarse en un contenedor, en una carretilla o en

bolsas de aseo especialmente destinadas para el efecto. Cuando el volumen de basura lo

justifique, se transporta este material hasta el depósito transitorio o definitivo de los desechos

sólidos de la planta.

4.4.3 Vaciado y limpieza de los canales desarenadores

Se considera que el volumen de material acumulado en el desarenador será muy bajo dada la

eficiencia que debe tener la reja de cribado fino.

La evacuación de arenas y demás sedimentos depositados en el canal debe efectuarse con la

mayor brevedad posible para evitar la descomposición de los materiales orgánicos y con ello la

generación de olores desagradables. De allí la conveniencia de realizar dicha práctica en las horas

de la noche.

Todos estos materiales deben ser extraídos en forma manual utilizando para ello palas, carretillas

y otras herramientas similares. En consecuencia, las personas que realizan esta labor deben entrar

al canal con los elementos de protección necesarios (mascarillas, botas, guantes, etc.).

Para propósitos prácticos se estima necesaria la limpieza del canal desarenador con una

frecuencia semanal. Esto desde luego dependerá de la época y de las características del agua a

tratar, especialmente después de los períodos de lluvia.

4.4.4 Operación del Biorotor

El Biorotor debe girar de manera continua todo el tiempo independientemente que exista

alimentación o que ésta haya sido suspendida. Esto es fundamental para conservar la humedad de

la biomasa en todo momento y por consiguiente la actividad de la misma.

82

En condiciones normales los biorotores nunca deben ser parados por períodos prolongados,

salvo en aquellos casos en que se requiera efectuar alguna reparación o mantenimiento de los

equipos o la sustitución del material de relleno, actividad que se puede practicar sin necesidad de

desocupar los tanques.

De la misma manera es conveniente mantener en buen estado la cubierta de los módulos para que

las gotas de lluvia o los rayos del sol no produzcan desprendimiento o deterioro de la película

biológica. La sombra constituye un medio adecuado para evitar igualmente el crecimiento de

algas u otros organismos indeseables.

4.4.5 Extracción y disposición de los lodos de exceso

Los lodos que se depositan en el fondo del clarificador deben ser evacuados con una buena

periodicidad para evitar la flotación de los mismos y el consiguiente deterioro del efluente de

la planta. Por esa razón se ha considerado necesario efectuar una purga automática de esos

lodos hacia los lechos de secado. Esta operación se realiza por medio de una bomba

sumergible instalada en el pozo de lodos. El pozo de lodos está conectado con el clarificador

mediante una tubería de 4” de diámetro.

La lógica de operación implica el ajuste y sincronización de los tiempos de encendido y

apagado de la bomba de tal manera que se mantenga un volumen adecuado de lodos en el

fondo de la tolva (por ejemplo, 5 minutos de encendido cada hora).

Con el tiempo, los operarios lograrán establecer en forma precisa los tiempos necesarios

para la correcta extracción de los lodos. Indicios como el aumento de la turbiedad en el

efluente (por arrastre excesivo de sólidos) pueden dar alguna pauta a los operarios

encargados del control del proceso. También la flotación de lodos en el clarificador puede

ser un indicio de la acumulación prolongada de lodos en la tolva.

83

De cualquier manera, el ajuste de los tiempos deberá efectuarse en forma progresiva a

medida que se adquiere mayor conocimiento y experiencia en torno al proceso. Desde luego

que los lodos de exceso solamente se producirán cuando se haya alcanzado el máximo

desarrollo de la película biológica en los biorotores.

Los lodos que se extraen por la bomba son descargados en el canal de alimentación de los

lechos, el cual se encuentra provisto de compuertas manuales que permiten el llenado de un

lecho particular previamente seleccionado. Dicha compuerta deberá permanecer abierta

(varios días si es necesario) hasta que se alcance la altura máxima prevista para los lodos en

ese lecho que es de 0,25 a 0,30 m. Luego se cerrará esta compuerta y se abrirá la del lecho

siguiente para repetir la misma operación de manera sucesiva y recurrente.

El líquido percolado es recogido mediante una tubería perforada localizada en el fondo del

material filtrante de cada lecho y se descarga en un canal recolector que lo devuelve al

sistema de cribado o a la caja de entrada al Biorotor, garantizando de esta manera la

estabilización de esos líquidos.

4.4.6 Limpieza de las canaletas recolectoras del efluente

Como quiera que con el tiempo se pueden acumular sedimentos en el fondo de las canaletas

recolectoras de efluente, es conveniente realizar eventualmente un lavado de las mismas con agua

limpia o de proceso, bombeada desde el efluente final, utilizando para ello una manguera. En

otras ocasiones bastará deslizar un cepillo por las paredes y el fondo de las canaletas. La

nivelación de las mismas se debe chequear periódicamente para un correcto flujo.

84

4.4.7 Limpieza de los lechos de secado

Un tiempo de secado de una a dos semanas se considera suficiente para reducir el grado de

humedad hasta niveles que permitan su fácil manipulación (70% de humedad). Al finalizar

este proceso el espesor de la capa se habrá reducido hasta un 10% de la altura inicial, lo que

facilitará su transporte hasta el sitio de disposición final. La frecuencia de limpieza dependerá

del número de lechos y de la producción real de lodos de exceso. El ajuste de los tiempos de

secado se producirá con el tiempo y con la demanda que pueda tener este subproducto.

El lodo deshidratado debe ser raspado con una herramienta apropiada (pala metálica o de

madera) procurando el mínimo arrastre de arena. Después de retirado el lodo debe

restablecerse el lecho a su condición inicial para poder recibir el lodo de una próxima

descarga.

Eventualmente podría destinarse una pequeña área de la planta para disponer temporalmente

los lodos secos que han sido retirados de los lechos de secado. Allí podría ser mezclado con

cal para facilitar su manejo y disposición posterior. La evacuación definitiva se puede

programar en forma diaria o una vez por semana, dependiendo de las facilidades que existan

en la instalación.

4.4.8 Desinfección

La aplicación de la solución de cloro se realizará a la entrada de la tanquilla de contacto. El

producto recomendado es el hipoclorito en solución.

En la caseta de control debe permanecer almacenado suficiente hipoclorito para atender una

eventual demora en el suministro. La dosis de cloro debe ajustarse paulatinamente con la

85

estabilización de la planta. Se debe procurar un residual bajo (0,1 - 0,3 p.p.m.) para evitar la

formación de trihalometanos.

4.5 MONITOREO Y SEGUIMIENTO DEL PROCESO

El seguimiento del proceso que se desarrolla en la planta de tratamiento, debe contar con una

supervisión permanente por parte de la entidad encargada del manejo y administración de las

instalaciones.

Durante la fase de arranque y puesta en marcha de la planta se recomienda tomar muestras

mínimo una vez por semana en el agua cruda y en el efluente tratado hasta que la planta se

estabilice. Posteriormente esta frecuencia puede ser ampliada a dos semanas o una vez por mes,

dependiendo de los recursos de la entidad administradora.

Los parámetros a determinar serán:

- Demanda Química de Oxígeno (DQO)

Sólidos Totales

- Sólidos Suspendidos Totales

- Sólidos Sedimentables

- Cloro residual (en el efluente final)

- Coliformes Totales

- Coliformes Fecales

Como parte de la dotación de la planta se recomienda adquirir un equipo mínimo de laboratorio

compuesto por los siguientes elementos: pHmetro, termómetros, conos imhoff, turbidímetro,

medidor de oxígeno disuelto y comparador de cloro.

86

Adicionalmente, para el control de la calidad y concentración del lodo de exceso es necesario

mantener la vigilancia sobre el contenido de sólidos suspendidos totales. Para la determinación de

dicho parámetro basta analizar en una muestra del lodo que se bombea a los lechos de secado.

Como parte de un programa de monitoreo en el cuerpo receptor, periódicamente (mensual) se

recomienda tomar muestras para los mismos parámetros de control en las aguas de dicha

corriente (antes y después de la planta).

87

5. PRESUPUESTO DE OBRA4.1 CANTIDADES DE OBRA Y PRESUPUESTO

CAPITULO Unid. Cant. Valor Costos Costo porUnitario Parciales Capítulo

1 PRELIMINARES1.1 Limpieza, Descapote y Desecado m2 900 1,409 1,268,1001.2 Replanteo m2 900 4,127 3,714,3001.3 Cerca perimetral ml 150 30,000 4,500,0001.4 Suministro y colocación de portones un 1 500,000 500,0001.5 Campamento un 1 300,000 300,000

total capítulo 10,282,4002 EXCAVACIONES

2.1 Excavación mecánicatotal m3 150 16,377 2,456,550

total capítulo 2,456,5503 RELLENOS

3.1 Relleno con recebo m3 20 40,000 800,0003.2 Relleno de arena

Filtros percoladores m3 3 42,000 126,0003.3 Relleno con material granular

Filtros percoladores m3 3 42,000 126,000total capítulo 1,052,000

4 CONCRETOS4.1 Concreto de 3000 psi

Biorotor-clarificador m3 45.6Canal de cribado y desarenación m3 6.7Tanquilla de cloración m3 2Cajas de inspección, cajas de llegada y salida m3 6.2Lechos de secado m3 3.5Caseta de control m3 2

total capítulo 66 250,000 16,500,000 16,500,0005 ACERO DE REFUERZO

Biorotor-clarificador kg 2736Canal de cribado y desarenación kg 402Tanquilla de cloración kg 120Cajas de inspección, cajas de llegada y salida kg 372Lechos de secado kg 210Caseta de control kg 123

total capítulo kg 3963 1,075 4,260,225 4,260,2256 MAMPOSTERIA

6.1 Muro prensado Santafé 0.12Paredes de lecho m2 22.2Caseta de control m2 62.25

total capitulo m2 84.45 17,391 1,468,670 1,468,6707 TUBERIAS Y

ACCESORIOS7.1 Tubería PVC presión

7.1.1 f 1/2" ml 40.5 2,890 117,0457.1.2 f 3" ml 13.6 15,443 210,0257.1.3 f 4" ml 45.6 25,206 1,149,3947.1.4 f 6" ml 0 44,540 07.1.5 f 8" ml 0 106,012 07.1.6 f 10" ml 0 176,374 0

7.2 Tuberías de Gres7.2.1 f 3" ml 12 16,526 198,3127.2.2 f 8" ml 42 17,357 728,9947.2.3 f 10" ml 0 26,986 0

88

7.2.4 f 12" ml 0 34,439 07.3 Tuberías de Acero

7.3.1 f 10" ml 0 62,500 07.3.2 f 12" ml 0 62,500 0

7.4 Accesorios7.4.1 Válvulas un 4 250,000 1,000,0007.4.2 Cheques un 1 286,200 286,2007.4.3 Pasamuros un 72 3,038 218,736

total capítulo 3,908,7058 INSTALACIONES ELECTRICAS

8.1 Tablero de control un 1 9,000,000 9,000,0008.2 Instalación eléctrica gl 1 5,000,000 5,000,0008.3 Planta eléctrica un 1 14,000,000 14,000,0008.4 Sistema de transferencia automática un 1 1,100,000 1,100,000

total capítulo 29,100,0009 EQUIPO MECANICO

9.1 Bombas de aguas cruda un 0 8,857,173 09.2 Rejilla de cribado grueso un 1 250,000 250,0009.3 Rejilla de cribado fino un 1 18,895,000 18,895,0009.4 Biorotor un 1 96,260,550 96,260,5509.5 Bomba de lodos un 1 8,365,000 8,365,0009.6 Sistema de cloración un 1 920,000 920,0009.7 Vertederos

9.7.1 Tipo dentado ml 17 67,708 1,137,4949.7.2 Tipo sutro un 1 230,175 230,175

9.8 Compuertas en madera un 3 84,236 252,708total capítulo 126,310,927

10 CUBIERTA10.1 Teja eternit canaleta 90 m2 17.38 25,000 434,500

total capítulo 434,50011 ORNAMENTACION

11.1 Puertas m2 3.6 58,087 209,11311.2 Ventanas m2 10.8 41209 445,05711.3 Barandas y/o pasamanos ml 83.1 53,657 4,458,897

total capítulo 5,113,06712 PUESTA EN MARCHA GL 1 1,880,553 1,880,553

total capítulo 1,880,553

TOTAL COSTOS DIRECTOS 202,767,598

13 MANO DE OBRA Cantidad13.1 Maestro 1 Mes 6 1,474,038 8,844,22813.2 Oficial 2 Mes 6 716,850 8,602,20013.3 Ayudantes 5 Mes 6 454,140 13,624,20013.4 Residente de Obra 1 Mes 6 2,478,998 14,873,98713.5 Director 1 Mes 6 3,200,000 19,200,000

total capítulo 65,144,615SUBTOTAL OBRA 267,912,213

A.I.U. (25%) 66,978,053TOTAL OBRA 334,890,266

89

6. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

ITEM DESCRIPCION DURACION (MESES)1 2 3 4 5 6

SEMANAS1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

1 ACTIVIDADESPRELIMINARESUBICACION, REPLANTEO

* * * *

2 EXCAVACIONES * * *

3 RELLENOS * *

4 CONCRETOS * * * * * * * * * * * *

5 ACERO DE REFUERZO * * * * * * * * * * * *

6 MAMPOSTERIA * * * * * * * *

7 TUBERIAS Y ACCESORIOS * * * * * *

8 INSTALACIONESELECTRICAS

* * * * * *

9 EQUIPO MECANICO * * * * * * * * * * * * * *

10 CUBIERTA * *

11 ORNAMENTACION * * *

12 PUESTA EN MARCHA * * * *

INVERSION 24.648.386 49.355.243 50.089.578 66.593.930 64.487.087 12.737.989INVERSION ACUMULADA 24.648.386 74.003.628 124.093.206 190.687.136 255.174.224 267.912.213

90

CONCLUSIONES

• La elección de la alternativa se hizo con base en las comparaciones hechas a las

variables de tipo económico, de eficiencia y de área disponible.

• Las alternativas objeto de estudio y comparación fueron: zanjas de oxidación,

biodiscos y plantas compactas de lodos activados, de las cuales se obtuvieron las

siguientes observaciones:

Las zanjas de oxidación: mayor consumo de energía, mayores costos de construcción,

operación y mantenimiento.

Biodiscos: menor área de construcción, menor consumo de energía y menores costos

de operación y mantenimiento.

Plantas compactas de lodos activados: menor área, mayor consumo de energía y

mayores gastos de operación y mantenimiento.

• Las eficiencias teóricas en cuanto a porcentajes de remoción de los parámetros físico-

químicos de las alternativas objeto de estudio son las siguientes:

Zanjas de oxidacion: 85%

Biodiscos: 95%

Plantas compactas de lodos activados: 90%

• La alternativa seleccionada fue de biodiscos ya que tiene una mayor aplicabilidad en la

zona, alcanzando mayores rendimientos en la remoción de los diferentes parámetros

físico-químicos (DBO, DQO, SST, Grasas y Aceites).

91

• Una vez cumplido el periodo de diseño es recomendable optimizar el sistema de

tratamiento con el fin de mejorar las condiciones de eficiencia.

• Si ocurre un incremento considerable en los sacrificios y por ello hay un aumento en los

caudales a manejar, se recomienda la construcción de un tanque de homogenización con

el fin de manejar los caudales picos presentes.

• El sistema debe contar con una operación y mantenimiento periodico una vez por

semana para garantizar la conservación de los porcentajes de eficiencia para dicha planta.

92

BIBLIOGRAFIA

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Compostaje como Alternativa a la Disposición Final de los Residuos Sólidos en Municipios

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DEPARTAMENTAL. “Anuario Estadístico de Santander 1994-1996”. 1996.

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REVISTA IMAGEN POSITIVA. “Así es ... Santander, Tierra agreste y Montañosa, Cuna de

Raza Bravía y Paisajes de Ensueño”. 1996.

UNIVERSIDAD NACIONAL FACULTAD DE INGENIERIA. “Curso sobre Tratamiento

Biológico 1-8 de Agosto de 1968”. 1972.

5. PRESUPUESTO DE OBRA

4.1 CANTIDADES DE OBRA Y PRESUPUESTO

CAPITULO Unid. Cant. Valor Costos Costo porUnitario Parciales Capítulo

1 PRELIMINARES1,1 Limpieza, Descapote y Desecado m2 900 1.409 1.268.1001,2 Replanteo m2 900 4.127 3.714.3001,3 Cerca perimetral ml 150 30.000 4.500.0001,4 Suministro y colocación de portones un 1 500.000 500.0001,5 Campamento un 1 300.000 300.000

total capítulo 10.282.4002 EXCAVACIONES

2,1 Excavación mecánicatotal m3 150 16.377 2.456.550

total capítulo 2.456.5503 RELLENOS

3,1 Relleno con recebo m3 20 40.000 800.0003,2 Relleno de arena

Filtros percoladores m3 3 42.000 126.0003,3 Relleno con material granular

Filtros percoladores m3 3 42.000 126.000total capítulo 1.052.000

4 CONCRETOS4,1 Concreto de 3000 psi

Biorotor-clarificador m3 45,6Canal de cribado y desarenación m3 6,7Tanquilla de cloración m3 2Cajas de inspección, cajas de llegada y salida m3 6,2Lechos de secado m3 3,5Caseta de control m3 2

total capítulo 66 250.000 16.500.000 16.500.0005 ACERO DE REFUERZO

Biorotor-clarificador kg 2736Canal de cribado y desarenación kg 402Tanquilla de cloración kg 120Cajas de inspección, cajas de llegada y salida kg 372Lechos de secado kg 210Caseta de control kg 123

total capítulo kg 3963 1.075 4.260.225 4.260.2256 MAMPOSTERIA

6,1 Muro prensado Santafé 0.12Paredes de lecho m2 22,2Caseta de control m2 62,25

total capitulo m2 84,45 17.391 1.468.670 1.468.6707 TUBERIAS Y ACCESORIOS

7,1 Tubería PVC presión7.1.1 φ 1/2" ml 40,5 2.890 117.0457.1.2 φ 3" ml 13,6 15.443 210.0257.1.3 φ 4" ml 45,6 25.206 1.149.3947.1.4 φ 6" ml 0 44.540 07.1.5 φ 8" ml 0 106.012 07.1.6 φ 10" ml 0 176.374 0

7,2 Tuberías de Gres7.2.1 φ 3" ml 12 16.526 198.3127.2.2 φ 8" ml 42 17.357 728.9947.2.3 φ 10" ml 0 26.986 07.2.4 φ 12" ml 0 34.439 0

7,3 Tuberías de Acero7.3.1 φ 10" ml 0 62.500 07.3.2 φ 12" ml 0 62.500 0

7,4 Accesorios7.4.1 Válvulas un 4 250.000 1.000.0007.4.2 Cheques un 1 286.200 286.2007.4.3 Pasamuros un 72 3.038 218.736

total capítulo 3.908.7058 INSTALACIONES ELECTRICAS

8,1 Tablero de control un 1 9.000.000 9.000.0008,2 Instalación eléctrica gl 1 5.000.000 5.000.0008,3 Planta eléctrica un 1 14.000.000 14.000.0008,4 Sistema de transferencia automática un 1 1.100.000 1.100.000

total capítulo 29.100.0009 EQUIPO MECANICO

9,1 Bombas de aguas cruda un 0 8.857.173 09,2 Rejilla de cribado grueso un 1 250.000 250.0009,3 Rejilla de cribado fino un 1 18.895.000 18.895.0009,4 Biorotor un 1 96.260.550 96.260.5509,5 Bomba de lodos un 1 8.365.000 8.365.0009,6 Sistema de cloración un 1 920.000 920.0009,7 Vertederos

9.7.1 Tipo dentado ml 17 67.708 1.137.4949.7.2 Tipo sutro un 1 230.175 230.175

9,8 Compuertas en madera un 3 84.236 252.708total capítulo 126.310.927

10 CUBIERTA10,1 Teja eternit canaleta 90 m2 17,38 25.000 434.500

total capítulo 434.50011 ORNAMENTACION

11,1 Puertas m2 3,6 58.087 209.11311,2 Ventanas m2 10,8 41209 445.05711,3 Barandas y/o pasamanos ml 83,1 53.657 4.458.897

total capítulo 5.113.06712 PUESTA EN MARCHA GL 1 1.880.553 1.880.553

total capítulo 1.880.553

TOTAL COSTOS DIRECTOS 202.767.598

13 MANO DE OBRA Cantidad13,1 Maestro 1 Mes 6 1.474.038 8.844.22813,2 Oficial 2 Mes 6 716.850 8.602.20013,3 Ayudantes 5 Mes 6 454.140 13.624.20013,4 Residente de Obra 1 Mes 6 2.478.998 14.873.98713,5 Director 1 Mes 6 3.200.000 19.200.000

total capítulo 65.144.615

SUBTOTAL OBRA 267.912.213

A.I.U. (25%) 66.978.053

TOTAL OBRA 334.890.266

DURACION (MESES)1 2 3 4 5 6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

66.593.930 64.487.087 12.737.98924.648.386 49.355.243 50.089.578

255.174.224 267.912.21324.648.386 74.003.628 124.093.206 190.687.136

6. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

ITEM DESCRIPCIONSEMANAS

2 EXCAVACIONES

ACTIVIDADES PRELIMINARES UBICACION, REPLANTEO

3

1

4

5

6

7

8

9

10

11

12

RELLENOS

CONCRETOS

ACERO DE REFUERZO

MAMPOSTERIA

TUBERIAS Y ACCESORIOS

INSTALACIONES ELECTRICAS

EQUIPO MECANICO

CUBIERTA

ORNAMENTACION

PUESTA EN MARCHA

INVERSION

INVERSION ACUMULADA

*

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* * *

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**** ******

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