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TRATAMIENTO DEL AGUA
ALFREDO COVALEDA VÉLEZ
Ingeniero Agrónomo
Candidato a Magíster Scientiae en Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente
Docente
NELSON RODRIGUEZ VALENCIA
MANEJO INTEGRADO DEL AGUA
Aporte Individual para el trabajo Colaborativo de Tratamiento del Agua
UNIVERSIDAD DE MANIZALES
FACULTAD DE CIENCIAS CONTABLES, ECONÓMICAS Y ADMINISTRATIVAS
MAESTRÍA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE
MAYO 20 DE 2015
1
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE LA CUENCA DEL RIO SALITRE EN BOGOTÁ
Alfredo Covaleda Vélez
INTRODUCCIÓN
Según RG Systems, los parámetros biológicos son indicativos de contaminación orgánica y biológica.
Este tipo de contaminación de puede dar naturalmente o por acción antrópica. La ciudad de Bogotá
cuenta con cuatro cuencas que son receptoras de las aguas residuales de la ciudad. Estas cuencas
son el Río Fucha, el río Tunjuelito, el Río Salitre y el Río Torca, que a su vez hacen parte de la cuenca
del río Bogotá en donde las aguas de estos tributarios desembocan al oriente de la ciudad de Bogotá.
La cuenca del río Salitre se encuentra al norte de las cuencas de los ríos la que se encuentra más al
norte de las tres. Las aguas residuales de la cuenca del río Torca también son tratadas en la PTAR
Salitre. Esta inició operaciones en el año 2000 y hasta el 2004 lo hizo operado por la empresa
Bogotana de Aguas Y Saneamiento (BAS). Desde de año la Alcaldía de Bogotá entregó la operación a la
Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá.
Imagen 1. Visón parcial de la cuenca del río Bogotá en Bogotá centrado especialmente en el río Salitre.
OBJETIVOS
1. Conocer aspectos del procedimiento empleado para la descontaminación de las aguas
residuales, particularmente residenciales, de la cuenca del río Salitre en Bogotá.
2. Conocer la eficiencia de la PTAR Salitre.
2
Tabla 1, Agua Residual Tratada ART
Fecha (Millones de m³ / mes)
2004-07 9,52 DECONTAMINACIÓN DE AGUAS RESIDUALES EN LA PTAR SALITRE
El presente trabajo es realizado a partir de información secundaria
particularmente obtenida en línea y especialmente producida por la
Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá.
Beneficios de la PTAR del Salitre
Bogotá tiene cerca de 8 millones de habitantes de los cuales cerca de
dos millones doscientos habitan en la cuenca del río Salitre. No
obstante la magnitud de la carga de materia orgánica que desde la
ciudad se aporta el río sumadas todas las cuencas, no es poca cosa
que la PTAR del río salitre atienda las aguas residuales de esos más de
dos millones de bogotanos mediante lo cual se evita que las aguas
desemboquen al río Bogotá completamente contaminadas y cuando
menos reciben un tratamiento que de algún modo mitiga el daño por
cuanto evita que 80 toneladas de materia orgánica sean vertidas en
al río Bogotá. Otro beneficio de la PTAR del Salitre es evitar que
lleguen al río Bogotá alrededor de 600 toneladas de basura en un año.
En la imagen 3 se observa el volumen de aguas tratadas en metros
cúbicos durante un año sobre la referencia de 2012. Se observa que
en el mes de abril se trataron 18,64 millones de metros cúbicos,
volumen que descendió a 9,92 en el mes de enero. Dado que abril es
el mes lluvioso del año y que enero es el más seco, parece que el
volumen de agua tratada en 2012 dependió en cierta medida de las
aguas de lluvia. Sin embargo, salvo por los meses de abril y mayo, los
volúmenes del líquido tratado están en torno a los 10 millones de
metros cúbicos mensuales. En marzo de 2015 se trataron En la tabla
se observan los volúmenes de agua tratada desde julo del 2004 hasta
2004-08 9,33
2004-09 9,27
2004-10 11,75
2004-11 10,98
2004-12 10,52
2005-01 9,20
2005-02 9,65
2005-03 9,57
2005-04 10,35
2005-05 10,95
2005-06 10,27
2005-07 10,45
2005-08 10,51
2005-09 10,29
2005-10 11,01
2005-11 10,55
2005-12 10,75
2006-01 10,68
2006-02 9,39
2006-03 10,77
2006-04 13,30
2006-05 18,38
2006-06 12,24
2006-07 10,44
2006-08 10,42
3
Fecha (Millones de m³ / mes)
2006-09 10,37 10,67 x 106 m3/mes. Dentro de esa serie de tiempo se observa que
mayo de 2011 fue hasta la fecha el mes en el que más agua habría
sido fue tratada. Eso coincide con los grandes niveles ocurridos en la
sabana de Bogotá en 2011 y que generaron desbordamientos.
Según la empresa de acueducto y alcantarillado la eficiencia de
remoción es del 40% DBO5 y el 50% de los SST. En la siguiente tabla
se resume la producción mensual de la PTAR Salitre (Fuente:
acueducto).
En la siguiente tabla se presenta la producción mensual promedio de
los diferentes subproductos generados por la PTAR Salitre. En
siguientes secciones se amplía con respecto a ellas.
Producción Mensual PTAR Salitre
Biogás M3/mes 350.300
Biosólido Ton/mes 4.500
Lodos primarios M3/mes 164.935
Lodo digerido M3/mes 33.999,41
Residuos sólidos retirados en cribado
grueso y fino Ton/mes 50
Arenas M3/mes 7,5
Grasas M3/mes 50
Tabla 2. Producción mensual en la planta de tratamiento de aguas
residuales del Salitre.
Los parámetros característicos de las aguas residuales como son la
Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5), la Demanda Química de
Oxígeno y los Sólidos Suspendidos Totales (ver tabla), se puede
observar en la siguiente tabla. De acuerdo a estos datos, las aguas de
2006-10 10,80
2006-11 11,12
2006-12 10,38
2007-01 10,31
2007-02 9,51
2007-03 10,51
2007-04 10,48
2007-05 10,81
2007-06 10,40
2007-07 10,40
2007-08 10,73
2007-09 10,21
2007-10 11,72
2007-11 14,00
2007-12 10,89
2008-01 10,56
2008-02 9,65
2008-03 10,65
2008-04 10,36
2008-05 12,53
2008-06 10,40
2008-07 10,55
2008-08 10,71
2008-09 10,32
2008-10 10,44
2008-11 10,44
2008-12 10,16
4
Fecha (Millones de m³ / mes)
2009-01 10,48 la cuenca del río Salitre por tener un valor de 0,47 en la relación
DBO5/DQO podrían no ser tratadas por medio biológicos.
Posiblemente por esa razón antes de la biodegradación bacterial de
la materia orgánica en la planta del Salitre se realiza previamente una
floculación con cloruro férrico y un polímero. Debido a los grandes
volúmenes de materia orgánica que transporta el río, el tratamiento es
insuficiente y por esa razón, pese a la reducción de materia orgánica la
relación entre la DBO5/DQO después de tratada es de 0,52.
El índice inverso al anterior, es decir DQO/ DBO5, es conocido como
el índice de biodegradabilidad y nos dice que tan degradable es la
materia orgánica de las aguas residuales estudiadas y también es un
criterio que ayuda a decidir el tratamiento biológico. Cuando este
índice se encuentra alrededor de 1,5 se considera que las aguas
contienen materia orgánica muy degradable. Cuando este valor está
por el orden de 2 se estima que la materia orgánica es
moderadamente biodegradable. Finalmente, cuando se encuentra
alrededor de 10 se considera que las aguas presentan materia
orgánica poco degradable. Antes de ingresar a la planta de
tratamiento las aguas presentan de DQO/DBO5 cercano a 2,1 lo que
la ubica en el rango de Materia Orgánica moderadamente
degradable. Una vez tratada el agua, esta se ubica cerca del rango de
materia orgánica muy degradable. Esto quizás demuestra que
efectivamente se realizó un trabajo de descontaminación pero que
efectivamente esta es muy parcial como efectivamente ocurre
porque, como se dice en otra sección de este texto, solamente el 40%
de la PTAR alcanza a ser tratada. En la tabla cuatro se transcriben los
valores de una información proveniente de un informe del acueducto
2009-02 9,79
2009-03 10,64
2009-04 10,53
2009-05 10,52
2009-06 10,22
2009-07 10,65
2009-08 10,26
2009-09 9,05
2009-10 10,38
2009-11 10,53
2009-12 9,35
2010-01 10,63
2010-02 9,79
2010-03 10,90
2010-04 10,79
2010-05 11,28
2010-06 10,66
2010-07 11,19
2010-08 10,81
2010-09 10,67
2010-10 11,02
2010-11 15,61
2010-12 16,11
2011-01 10,70
2011-02 9,75
2011-03 11,48
2011-04 18,99
5
Fecha (Millones de m³ / mes)
2011-05 25,48 de Bogotá del año 2007 en donde se presentan los valores de las
aguas crudas a ser tratadas.
Parámetros característicos de las aguas residuales
AGUA CRUDA AGUA TRATADA
DBO DQO SST DBO DQO SST
(mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L)
245 514 217 144 273 83
DBO5/DQO 0,47 DBO5/DQO 0,52
DQO/ DBO5 2.1 DQO/ DBO5 1.89
Tabla 3. Parámetros característicos de las aguas residuales antes y después
del tratamiento en la PTAR Salitre.
Parámetro Unid. Valor
SST mg/L 226
DBO5 mg/L 264
DQO mg/L 564
pH Unid. 7,33
Alcalinidad mg/L CaCO3 208
SSV mg/L 158
ST mg/L 613
SV mg/L 310
Turbiedad NTU 173
Conductividad mS 677
Tabla 4. Caracterización del agua cruda.
2011-06 18,82
2011-07 10,16
2011-08 10,44
2011-09 10,47
2011-10 11,00
2011-11 14,54
2011-12 21,79
2012-01 11,01
2012-02 10,41
2012-03 12,19
2012-04 18,64
2012-05 15,25
2012-06 10,28
2012-07 10,70
2012-08 11,26
2012-09 10,08
2012-10 11,31
2012-11 10,29
2012-12 10,52
2013-01 9,92
2013-02 10,03
2013-03 10,71
2013-04 10,76
2013-05 10,75
2013-06 10,02
2013-07 10,72
2013-08 10,73
6
Fecha (Millones de m³ / mes)
2013-09 10,52
Imagen 2. Aguas Residuales Tratadas por PTAR Salitre en 2012.
2013-10 10,93
2013-11 11,11
2013-12 11,52
2014-01 9,15
2014-02 5,69
2014-03 11,00
2014-04 10,51
2014-05 11,14
2014-06 10,58
2014-07 10,83
2014-08 10,11
2014-09 10,13
2014-10 10,92
2014-11 10,72
2014-12 10,97
2015-01 9,22
2015-02 9,81
2015-03 10,67
Proceso de la PTAR
El proceso del tratamiento de las aguas residuales en la planta del salitre
Involucra cinco etapas. Estas son la captación, el pretratamiento, un tratamiento primario, el tratamiento
de lodos y la producción de biogás.
Captación: la planta de tratamiento del Salitre trata aguas que son captadas por el sistema de
alcantarillado entre la calle 26 y la calle 200 y desde los cerros orientales hasta el río Bogotá. En Bogotá
se han realizado labores para separar las aguas de lluvias de las aguas residuales. Esto se hace tanto para
7
no echar a perder las aguas lluvias como para facilitar el proceso de tratamiento en sí mismo porque
cuanto menos diluida se encuentren los materiales orgánicos residuales, mejor es tratamiento. El ingreso
a tratamiento se logra desviando las aguas del curso mediante unas compuertas que atraviesan el canal
(Acueducto de Bogotá, 2007). Inicialmente el agua ingresa a una cámara tranquilizadora que posee un
foso de remoción de sólidos gruesos pesados que pasaran posteriormente al pretratamiento. Primero
pasa por este de cribado grueso por medio de rejas de espacio de 10 cm entre barrotes que se conoce
como pre desbaste. El agua residual ingresa a la planta mediante cinco unidades de bombeo conocidas
como tornillos de Arquímedes o bombas de tornillo de 3.10 metros de diámetro que permanentemente
ingresan 4m3 de agua por segundo y que se encuentran a una altura de casi 10 metros (ver Imagen 3)
(Acueducto, 2007).
Imagen 3. Tornillo de Arquímedes en la PTAR Salitre. Fuente: UNAD
Pre tratamiento: en esta etapa se filtra el líquido para eliminar las basuras de diferente tamaño. Esta
etapa se conoce como desbaste fino con cuatro rejillas de 2.50 centímetros entre barrotes. Durante esta
etapa también se separan las arenas y las grasas. También se elimina vidrio y semillas. En un mes se y un
promedio de 60 m3. Mediante este proceso cerca de 7,5 m3 de arena. Esto se hace entre tres canales
aireados dobles de 30 metros de largo y 8 metros de ancho. La etapa de pretratamiento en la PTAR Salitre
también involucra un proceso de floculación mediante el uso de 32 mg/L de cloruro férrico y 0,50 mg/L
de un polímero aniónico de poliacrilamida seca. Con esto lo que se busca es que algunas partículas, que
debido a su densidad se mantienen flotando, se adhieran entre sí en grumos o flocs. Desde ahí el lugar
el agua se conduce a través de un box-culvert hacia cámaras de reparto.
8
Residuo Unid. Cantidad
Gruesos Ton/mes 31.5
Finos Ton/mes 22,5
Arenas m3/mes 8,8
Grasas m3/mes 77,7
Tratamiento primario: una vez que el agua ha sido floculada se lleva a los denominados tanques
sedimentadores en donde permanece durante tres horas separando los flocs de materia orgánica que se
sedimenta en el fondo y se denomina lodo primario. Al final de esta etapa el agua tratada ya es liberada
al río Bogotá.
Tratamiento de lodos: los lodos de la etapa anterior son llevados al tanque espesador en donde se
elimina el exceso de agua. El lodo espesado se conduce a tanques biodigestores en donde a 35 0C. La
Bacterias anaerobias degradan la materia orgánica. El lodo producido en esta etapa se conoce como lodo
digerido que al ser secado se convierte en un abono orgánico o biosólido. En un mes se producen en
promedio 4.500 toneladas de este biosólido. En este proceso se producen alrededor de 350.300 m3/mes,
30% del cual es utilizado dentro del mismo sistema y el 70% es quemado en la planta.
Ampliación de la Planta del Salitre
Existen los estudios, los diseños y los recursos para aumentar en un 100% la capacidad de tratamiento
de aguas residuales de la PTAR Salitre pasando de una captación de 4m3 a 8m3. Según el tiempo, en la
actualidad únicamente se elimina el 40% de la materia orgánica de las aguas residuales transportadas
por el río. Con la ampliación de la planta se aspira, según el mismo medio, que la eliminación de la
materia orgánica alcance el 80%.
CONCLUSIONES
1. El proceso de tratamiento de la PTAR del Salitre es una operación de importante magnitud pero
que es insuficiente para la descontaminación de las aguas de la cuenca del río Salitre y las aguas
residuales de la cuenca del Torca.
2. El agua cruda. antes de ingresar a la planta de tratamiento, presenta una relación de
DQO/DBO5 cercano a 2,1 lo que la ubica en el rango de Materia Orgánica moderadamente
degradable. Una vez tratada el agua, esta se ubica cerca del rango de materia orgánica muy
degradable.
9
3. Debido a los grandes volúmenes de materia orgánica que transporta el río, el tratamiento es
insuficiente y por esa razón, pese a la reducción de materia orgánica la relación entre la
DBO5/DQO después de tratada es de 0,52.
BIBLIOGRAFÍA
EMPRESA DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE BOGOTÁ. 2007. Descripción de la PTAR salitre y
recopilación de los principales aspectos operativos.
EMPRESA DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE BOGOTÁ. Planta de Tratamiento de Aguas Residuales
PTAR Salitre. Recuperado de
http://www.acueducto.com.co/wpsv61/wps/portal/!ut/p/c4/04_SB8K8xLLM9MSSzPy8xBz
9CP0os3gLw2DfYHMPIwN_cyMXA09HV1cLM2MTJ5MgE_2CbEdFAO5fkgY!/?WCM_PORTLE
T=PC_7_81SMS7H20O72D0IAEE8634B4N0_WCM&WCM_GLOBAL_CONTEXT=/wps/wcm/c
onnect/eaabv6/sacueducto/aambiental/aambsecprincipal/bambientalptarsalitre
EMPRESA DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE BOGOTÁ. PTAR Salitre Fase I. Planta de Tratamiento
de Aguas Residuales. Plegable Técnico.
OBSERVATORIO AMBIENTAL DE BOGOTÁ. Observatorio Ambiental de Bogotá. Recuperado de
http://oab.ambientebogota.gov.co/es/con-la-comunidad/noticias/a-donde-van-a-parar-
los-vertimientos-domiciliarios-en-bogota