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INFORME FINAL DE PASANTÍA. APOYO AL DISEÑO DE UN PLAN DE MEJORAMIENTO A LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL DOMESTICA COMPACTA DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA FRANCISCO WIESNER. JONATHAN ANDRÈS GÓMEZ RODRÍGUEZ. Cód.: 20122085102. DIRECTORES. Álvaro Fernando Castillo Pinilla. Ingeniero Civil. Carlos Alberto Rincón Peña. Ingeniero Químico. Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Facultad del Medio Ambiente y Recursos Naturales. Tecnología en Saneamiento Ambiental. Marzo, 2016.
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INFORME FINAL DE PASANTÍA.
APOYO AL DISEÑO DE UN PLAN DE MEJORAMIENTO A LA PLANTA DE
TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL DOMESTICA COMPACTA DE LA PLANTA
DE TRATAMIENTO DE AGUA FRANCISCO WIESNER.
JONATHAN ANDRÈS GÓMEZ RODRÍGUEZ.
Cód.: 20122085102.
DIRECTORES.
Álvaro Fernando Castillo Pinilla.
Ingeniero Civil.
Carlos Alberto Rincón Peña.
Ingeniero Químico.
Universidad Distrital Francisco José de Caldas.
Facultad del Medio Ambiente y Recursos Naturales.
Tecnología en Saneamiento Ambiental.
Marzo, 2016.
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APOYO AL DISEÑO DE UN PLAN DE MEJORAMIENTO A LA PLANTA DE
TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL DOMESTICA COMPACTA DE LA PLANTA
DE TRATAMIENTO DE AGUA FRANCISCO WIESNER.
JONATHAN ANDRÉS GÓMEZ RODRÍGUEZ.
Cód.: 20122085102.
Universidad Distrital Francisco José de Caldas.
Facultad del Medio Ambiente y Recursos Naturales.
Tecnología en Saneamiento Ambiental.
Marzo, 2016.
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Abstract.
Título: Apoyo al diseño de un plan de mejoramiento a la Planta de Tratamiento de Agua
Residual Domestica Compacta de la Planta de Tratamiento de Agua Francisco Wiesner.
Resumen.
El informe que se desarrolla a continuación fue el resultado de la colaboración entre la
Universidad Distrital Francisco José de Caldas y la Empresa de Acueducto, Alcantarillado y Aseo de
Bogotá – ESP, ambas entidades públicas del distrito. Como parte del convenio existente entre ambas
instituciones, se me permitió realizar la pasantía como modalidad de grado en dicha empresa; fue
posible desarrollar un proyecto buscando como bien se especifica en el título, apoyar activamente el
diseño en un plan de mejoramiento para la PTAR que en las instalaciones de la Planta de Tratamiento
de Agua Francisco Wiesner existe, y que desde hace siete (7) años está sin operar y en estado total de
abandono.
Aunque la Autoridad Ambiental no ha hecho ningún requerimiento hacia la EAB-ESP respecto al
tema a tratar; la iniciativa para desarrollar este proyecto procede como requerimiento del Jefe de
Tratamiento de la PTAP y por iniciativa como pasante, esto por el interés de cumplir con los sistemas
de gestión ambiental que maneja la empresa y la norma vigente relacionada.
Palabras clave: Planta de tratamiento de agua residual, plan de mejoramiento, restauración, sistemas
de gestión ambiental.
Title: Support for the design of an improvement plan to the Wastewater Treatment Plant
Compact from the Water Treatment Plant Francisco Wiesner.
Abstract.
The report is developed then was the result of collaboration between the University Francisco
José de Caldas and the EAB-ESP, both public entities in the district. As part of the existing
agreement between the two institutions, it was possible to develop a project looking as well specified
in the title, actively support the development of an improvement plan for the Wastewater Treatment
Plant in the premises of the Water Treatment Plant Francisco Wiesner exists, and that for seven (7)
years it is not working and it is in total state of abandonment.
Although the Environmental Authority has not made any request to the EAB -ESP on the
subject to be treated; the initiative to develop this project partly as a requirement of the Chief of
Treatment and initiative as an intern, this for interest to comply with environmental management
systems that manages the company and the current standard related.
Keywords: Wastewater treatment plant, improvement plan, restoration, environmental management
systems.
iv
Tabla de Contenido
1. Introducción. ........................................................................................................................... 1 2. Planteamiento del problema y justificación. ........................................................................... 3 3. Objetivos. ................................................................................................................................ 5
3.1. General. ........................................................................................................................... 5 3.2. Específicos. ..................................................................................................................... 5
4. Metodología. ........................................................................................................................... 6 5. Resultados y análisis de resultados. ........................................................................................ 9
5.1. Fase preliminar.............................................................................................................. 11
5.1.1. Recomendaciones de Hidroservicios LTDA para el desarrollo de la propuesta. ....... 12
5.1.2. Problemática de vertimientos de agua residual al embalse San Rafael. ..................... 12
5.2. Fase planificación. ........................................................................................................ 14 5.2.1. Diagnostico general. ................................................................................................... 14
5.2.2. Diagnostico específico. ............................................................................................... 18 5.2.3. Propuesta de mejoramiento. ........................................................................................ 21
5.3. Fase ejecución. .............................................................................................................. 24 6. Indicadores ............................................................................................................................ 29 7. Evaluación y cumplimiento de los objetivos de la pasantía. ................................................ 30
8. Conclusiones y recomendaciones. ........................................................................................ 31 9. Bibliografía ........................................................................................................................... 33
v
Lista de tablas
Tabla 1. Metodología de trabajo. .................................................................................................... 6 Tabla 2. Análisis físico químico y microbiológico de distintas muestras de agua. ...................... 14 Tabla 3. Propuesta de mejoramiento general. ............................................................................... 21
Tabla 4. Propuesta de mejoramiento especifico. .......................................................................... 23
vi
Lista de figuras
Figura 1. Diagrama de flujo PTAR. ................................................................................................ 9 Figura 2. Vista frontal PTAR ........................................................................................................ 10 Figura 3. Vista trasera PTAR ........................................................................................................ 10
Figura 4. Tanque bicameral PTAR ............................................................................................... 11 Figura 5. Tanque bicameral afectado por la maleza ..................................................................... 15 Figura 6. Tubería del afluente a la PTAR con abolladura ............................................................ 16 Figura 7. Bomba y tubería de extracción de lodos retirados ......................................................... 16 Figura 8. Tubería de retornó desde el filtro de mangas en mal estado ......................................... 17
Figura 9. Tubería del efluente a la PTAR con abolladura ............................................................ 17
Figura 10. Drenaje con tornillería oxidada ................................................................................... 18
Figura 11. Bombas centrifugas de inyección de aire .................................................................... 18 Figura 12. Capa de pintura de la planta internamente desgastada ................................................ 19
Figura 13. Soporte de plástico inerte en malas condiciones ......................................................... 19 Figura 14. Lodo sedimentado en el sistema de filtración ............................................................. 19
Figura 15. Transformador eléctrico de la PTAR .......................................................................... 20 Figura 16 y Figura 17. Sistema electrónico y PLC ....................................................................... 20 Figura 18. Tanque bicameral ........................................................................................................ 24
Figura 19. Cámara No. 1 tanque bicameral. ................................................................................. 24 Figura 20. Cámara No. 2 tanque bicameral .................................................................................. 24
Figura 21. Limpieza alrededores de la planta ............................................................................... 25 Figura 22 y Figura 23. Sistema de bombeo Arboretto .................................................................. 25
Figura 24 y Figura 25. Conexión fuente de agua para lavado de la planta ................................... 25 Figura 26 y Figura 27. Fuente de agua para lavado de la planta .................................................. 26
Figura 28 y Figura 29. Lavado de la planta .................................................................................. 26 Figura 30 y Figura 31. Lavado de la planta .................................................................................. 26 Figura 32 y Figura 33. Reparación tubería afluente a la planta .................................................... 27
Figura 34 y Figura 35. Reparación tubería afluente a la planta .................................................... 27 Figura 36 y Figura 37. Reparación tubería afluente a la planta .................................................... 27 Figura 38 y Figura 39. Reparación tubería efluente de la planta .................................................. 28
Figura 40 y Figura 41. Reparación tubería efluente de la planta .................................................. 28 Figura 42 y Figura 43. Reparación tubería efluente de la planta .................................................. 28
1
1. Introducción.
La Empresa de Acueducto, Alcantarillado y Aseo de Bogotá - ESP con siglas “EAB-
ESP”, es una empresa industrial y comercial del Distrito Capital, de carácter oficial prestador de
servicios públicos domiciliarios, dotada de personería jurídica, autonomía administrativa y
patrimonio independiente. Corresponde a la EAB-ESP la prestación de los servicios públicos
esenciales domiciliarios de acueducto, alcantarillado y aseo en la jurisdicción del Distrito
Capital. La empresa puede prestar esos mismos servicios en cualquier lugar del ámbito nacional
e internacional. Actualmente la EAB-ESP presta de manera exclusiva los servicios acueducto y
alcantarillado sanitario y pluvial en la ciudad de Bogotá, presta el servicio de aseo a través de su
filial Aguas de Bogotá (operador) en 12 localidades de la ciudad; presta el servicio de acueducto
y alcantarillado conjuntamente con la administración municipal en 11 municipios cercanos a la
ciudad de Bogotá.
La EAB-ESP funciona desde hace 129 años; tiene coberturas del 100 % en la prestación
de los tres servicios. Su marco estatutario está definido por el Acuerdo 11 de Septiembre 13 de
2010, "Por el cual se adopta un nuevo marco estatutario para la Empresa de Acueducto y
Alcantarillado de Bogotá – ESP" de la Junta Directiva de la Empresa de Acueducto y
Alcantarillado de Bogotá – ESP; y el Acuerdo 11 de Julio 25 de 2013 “Por el cual se modifica la
estructura organizacional de la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá -ESP, y se
determinan las responsabilidades de sus dependencias” de la Junta Directiva de la Empresa de
Acueducto y Alcantarillado de Bogotá – ESP.
La pasantía se desarrollara en la División Sistema Norte de Abastecimiento comúnmente
llamada Planta de Tratamiento de Agua Francisco Wiesner (PTAP), que hace parte de la
Dirección de Abastecimiento, y esta a su vez de la Gerencia Corporativa Sistema Maestro de la
EAB-ESP. La PTAP se encuentra localizada en jurisdicción del municipio de La Calera
(Cundinamarca) en el kilómetro 14 de la vía Bogotá-La Calera a orillas del embalse de San
Rafael, el mismo que represa las aguas del río Teusacá y la rebosada por la PTAP; esta planta se
2
ubica sobre la cuenca hidrográfica del Magdalena, más específicamente sobre el valle en la
margen izquierda del Río Teusacá.
La PTAP purifica el 70% del agua que se consume en la ciudad de Bogotá captándola de
los embalses Chuza y San Rafael, esta planta es del tipo filtración directa; en la actualidad la
planta tiene una capacidad de producción de agua potable de 14 m3/s. Del agua tratada una parte
es almacenada en el Tanque de Agua para Servicio (TAS) que tiene una capacidad de 4.000 m3
distribuidos en dos cámaras con una altura de 5 m cada una, suministra el agua para el consumo
interno en la planta y la disolución de productos químicos.
Desde 1982, año en que la planta entra en funcionamiento y hasta el año 2005, la planta
vertía sus aguas residuales e industriales directamente al embalse de San Rafael; para el mismo
año se realizó la compra de una Planta de Tratamiento de Agua Residual Domestica Compacta
(PTAR) como una necesidad para reducir el impacto ambiental negativo generado por los
vertimientos de tipo residual al embalse y cumplir así con la legislación vigente. La empresa
Hidroservicios LTDA y el Instituto de Higiene Ambiental LTDA, llevaron a cabo la
conceptualización, diseño, construcción y puesta en marcha de la PTAR, la operación y
mantenimiento estuvo a cargo de los operarios de la EAB-ESP. La PTAR funciono regularmente
hasta el año 2008 donde se dejó de operar por falta de personal y mantenimiento; actualmente no
se encuentra en funcionamiento. El objetivo del proyecto será diseñar un Plan de Mejoramiento a
la PTAR.
3
2. Planteamiento del problema y justificación.
Con el fin de consolidar una propuesta que académicamente se ajuste a lo relacionado
con la carrera de Tecnología en Saneamiento Ambiental y que genere un impacto positivo sobre
las problemáticas que existen en la EAB-ESP, se enfatizó la relacionada con la inadecuada
disposición de las aguas residuales en la PTAP. La propuesta responde a un plan de
mejoramiento de la PTAR, que desde hace siete (7) años aproximadamente se encuentra en
estado total de abandono. Esta propuesta se justifica debido a que su ejecución integra los
conocimientos que durante la carrera se han adquirido, en especial la temática relacionada con
residuos líquidos. El desarrollo de la propuesta requiere de un trabajo interdisciplinario debido a
que el mismo relaciona el componente sanitario, con la electrónica y la mecánica, además
trabajos de fontanería.
Debido a que la PTAR actualmente no se encuentra en funcionamiento, las aguas
servidas de aproximadamente 70 empleados que allí trabajan no se están tratando y en
consecuencia dichos residuos están contaminando el embalse de San Rafael. Cuando se realizó la
construcción y puesta en marcha de la PTAR, no se tuvo en cuenta que el caudal de tratamiento
no sería constante durante el tiempo de funcionamiento de la misma (24h/día), la planta
consumía energía e insumos innecesariamente en las horas de la tarde-noche, por tal razón dos
años después fue necesario construir dos obras anexas para complementar el funcionamiento del
sistema, primero un tanque con vertedero rectangular que garantiza el caudal de entrada y
segundo un lecho filtrante compuesto de arena y grava que aporta en el tratamiento del efluente,
este lecho se construyó a orillas del embalse San Rafael; adicional se retiró el tamiz.
Actualmente y desde la parada de la PTAR, el lecho filtrante se encuentra colmatado y
sin mantenimiento, no se tiene acceso por representar un riesgo para la persona que trate de
acceder a este, no se tiene establecido un protocolo o mecanismo para su manutención, no
existen planos de construcción ni registros que faciliten un plan de trabajo para corregir esta
situación.
4
En consecuencia dichos residuos sin tratamiento y sin filtración circulan hacia el embalse
de San Rafael. El efecto negativo que estos residuos líquidos producen se relaciona directamente
con la contaminación que estos generan al embalse; dicha contaminación depende del tamaño y
calidad del vertimiento así como del tamaño de la fuente y su capacidad de asimilación.
Estos factores serán analizados a lo largo del proyecto y su resultado corresponderá con
las medidas que la EAB-ESP pueda tomar para solucionar esta problemática, además teniendo en
cuenta la legislación vigente correspondiente y los sistemas de gestión ambiental de la empresa.
La Autoridad Ambiental no ha hecho ningún requerimiento hacia la EAB-ESP respecto al tema a
tratar; la iniciativa para desarrollar este proyecto parte como requerimiento del Jefe de
Tratamiento de la PTAP y por iniciativa como pasante, esto por el interés de cumplir con los
sistemas de gestión ambiental que maneja la empresa y la norma vigente relacionada.
5
3. Objetivos.
3.1. General.
Apoyar el diseño de un Plan de Mejoramiento a la Planta de Tratamiento de Agua Residual
Domestica Compacta de la Planta de Tratamiento de Agua Francisco Wiesner.
3.2. Específicos.
Identificar las problemáticas generadas sobre las condiciones de salubridad
ambiental y sus consecuencias por la falta de funcionamiento de la PTAR.
Realizar un diagnóstico sobre el funcionamiento de la PTAR, identificando y
especificando las posibles fallas, deficiencias, imperfecciones y sus causas.
Estructurar la propuesta para el mejoramiento de la PTAR, integrando las
disciplinas relacionadas con la misma y ejecutarla según el tiempo, recursos
físicos y recurso humano disponibles.
.
6
4. Metodología.
Tabla 1. Metodología de trabajo.
En la Planta Fráncico Wiesner no se cuenta con la descripción técnica
de la PTAR, por tanto la fase preliminar constituirá en recurrir al
contratista que instalo la planta y obtener del mismo la información
correspondiente y que pueda ser útil para adelantar el proyecto. Para
lograr esto se propone contactar a la empresa contratista y programar
una reunión para que su representante contraste las condiciones
actuales de la PTAR a como se encontraba inicialmente y se
convenga la entrega de la información requerida. Se solicitara al
contratista que analice los aspectos técnicos generales en que puede
estar fallando la planta a simple vista, identificando las posibles
medidas que se puedan tomar desde la EAB-ESP y posteriormente
acordando una posible orden de trabajo para aquellos aspectos que
estén pendientes después de adelantar las posibles medidas que se
vayan a tomar. Dentro de la información que se quiere solicitar se
encuentra la siguiente:
La descripción técnica de la PTAR.
Los aspectos de funcionamiento y mantenimiento de la PTAR.
Manual de funcionamiento de la PTAR.
Copia del contrato convenido entre el empresa y la EAB-ESP.
Se llevara a cabo un análisis sobre la problemática de vertimientos de
agua residual proveniente de la planta sobre el embalse teniendo en
cuenta el análisis de laboratorio, el estado del arte sobre la temática a
trabajar y la norma vigente relacionada.
Fase
Preliminar.
7
Se realizara un diagnóstico general sobre las condiciones actuales de
la planta, inicialmente determinando los aspectos que afectan su
funcionamiento y que deben llevarse a cabo antes de realizar un
análisis más técnico sobre las problemáticas de la misma, esto en
colaboración con Hidroservicios LTDA.
Se realizara un diagnóstico sobre las condiciones técnicas y
específicas de la planta, colaborando con técnicos y profesionales
mecánicos, eléctricos, electrónicos y en tratamiento de agua, además
trabajo de fontanería.
Se diseñara la propuesta de mejoramiento de la PTAR, analizando
además de lo mencionado, la información que el contratista disponga
respecto a la solicitud, para que se puedan tomar las decisiones
pertinentes a futuro teniendo en cuenta que se deben destinar recursos
físicos y humanos, y estimando los posibles costos según las
condiciones del mercado.
Se procederá a ejecutar la propuesta en torno a las características
generales y técnicas específicas obtenidas en la fase de planificación;
organizando, conceptualizando y gestionando los recursos que se
tengan disponibles para ejecutar las tareas correspondientes que giren
en torno a un cronograma establecido y adelantando la mayor
cantidad de aspectos relacionados mientras la pasantía finalice. Para
adelantar los demás aspectos técnicos que sobre el diagnóstico
específico se tengan y que dentro de las condiciones de la EAB-ESP
no sea posible ejecutar, se pretendería realizar una orden de servicio
con la empresa Hidroservicios LTDA.
Fase de
Planificación.
Fase de
Ejecución.
8
Culminando en la entrega de la propuesta y ejecución o la puesta en
marcha de la misma, se comprobara que los aspectos que durante la
pasantía se pudieran adelantar, funcionen adecuadamente y que
responde a las especificaciones realizadas en la planificación del
proyecto. En esta fase se determinaran las dificultades que se
presentaron en la ejecución del proyecto, aquellas que pueden llegar a
presentarse en la práctica y las recomendaciones que se tengan sobre
la misma a futuro.
Fase de
entrega o
Puesta en
marcha.
9
5. Resultados y análisis de resultados.
Figura 1. Diagrama de flujo PTAR. Fuente: Hidroservicios LTDA.
10
Figura 2. Vista frontal PTAR. Fuente: EAB-ESP.
Figura 3. Vista trasera PTAR. Fuente: autor.
11
Figura 4. Tanque bicameral PTAR. Fuente: autor.
5.1. Fase preliminar.
La información con la descripción técnica de la misma, fue solicitada al contratista que
instalo la PTAR a través de una orden de servicio, la información fue solicitada el día 13 de
octubre del 2015 y fue enviada el 16 de noviembre de 2015, la información enviada fue la
siguiente:
Manual de funcionamiento con sus anexos respectivos:
- Requerimientos de la legislación.
- Vista isométrica.
- Diagrama de flujo.
- Diagrama eléctrico de fuerza.
- Diagrama eléctrico de control.
- Programación del PLC.
- Catálogo de equipos y demás.
12
5.1.1. Recomendaciones de Hidroservicios LTDA para el desarrollo de la propuesta.
La información que nos pudo aportar el Ingeniero Gustavo Norato, persona que realizo la
visita a la PTAP el día 21 de octubre del 2015; sobre el posible plan de trabajo a seguir para
iniciar el plan de mejoramiento y restauración de la PTAR Compacta, confluye en los siguientes
puntos:
Destapar cada unidad de tratamiento y realizar lavado de cada una de ellas.
Posteriormente comparar los aspectos internos de cada unidad con los describidos en el
manual de funcionamiento cuando se tenga disponible y reemplazar aquellos que hagan
falta, estén obsoletos o en mal estado con los recursos aprovechables en la empresa.
Verificar el estado de las bombas de la PTAR, realizando mantenimiento o en dado caso
reemplazándolas si se encuentran en mal estado.
Verificar el estado del sistema eléctrico y el transformador, así como el sistema
electrónico y el Controlador Lógico Programador (PLC) de la PTAR.
Instalar una tubería que envíe el agua tratada de la PTAR directamente al embalse sin que
el efluente escurra por el lecho filtrante.
Instalar un tamiz en el tanque de llegada del agua residual para filtrar aquellos solidos
flotantes y de mayor tamaño para que estos no afecten el funcionamiento de la PTAR.
Ejecutar una orden de trabajo con la empresa Hidroservicios LTDA. para solucionar
aquellos inconvenientes que la EAB-ESP no pueda llegar a ejecutar.
5.1.2. Problemática de vertimientos de agua residual al embalse San Rafael.
Los vertimientos de tipo residual realizados por la PTAP teóricamente podría afectar las
características físicas, químicas y microbiológicas del agua del embalse de San Rafael, afectar a
13
los habitantes aguas abajo a la descarga de fondo, dificultar aún más la recuperación de las
fuentes hídricas (rio Teusacá y embalse San Rafael), aumentar la eutrofización (nutrientes y
actividad microbiológica alta) con sus consecuentes aumentos en la turbiedad y disminución del
oxígeno molecular diatomico disuelto en el agua, generando condiciones anóxicas que
desequilibran el ecosistema acuático y afectan indirectamente la fauna alrededor del embalse;
cuando se vierten desechos industriales las consecuencias para la fuente resultan aun mayor
debido a que ciertas estructuras moleculares resultan más difíciles de degradar por los
microorganismos (Herrera M., 2015). Estos factores aumentan los costos de tratamiento del
recurso hídrico y aumentan los costos de operación y mantenimiento de los sistemas de
tratamiento disminuyendo el periodo de vida útil de estas inversiones (Conpes 3177).
Sin embargo el siguiente analisis podría determinar que la relación existente entre la
contaminación que le aporta el agua residual de los empleados de la PTAP al embalse San Rafael
es mínima, lo anterior debido a que la contaminación que esta aporta según su tamaño (5 m3/d) y
calidad del vertimiento, relacionado con el tamaño del embalse (75.000.000 m3) y su capacidad
de asimilación, es casi nulo. Aún con la contaminación que el rio Teusacá le aporta al embalse en
cantidad (91.821 m3/d) y calidad del agua, este no se ve drásticamente afectado en sus
condiciones físicas y químicas, pero si en sus condiciones microbiológicas.
Comparando las características del agua de distintas muestras en la tabla 2, donde se
compara la calidad del agua del embalse Chuza (“sin contaminación por vertimientos”) con la
del embalse San Rafael (contaminada por el río Teusacá y los vertimientos de la PTAP, cuyas
características también se muestran en la tabla 2); se podría inferir que la contaminación que el
agua residual de los empleados de la Planta Wiesner aportan al embalse San Rafael es mínima.
14
Tabla 2. Análisis físico químico y microbiológico de distintas muestras de agua.
Parámetro
(unidad)
Embalse de
Chuza
Embalse de
San Rafael
Agua residual (PTAP
Francisco Wiesner)
Río Teusacá
Turbiedad
(UNT) 2.40 2.26 24 47.62
Color (UPC) 5 4 108 87
Conductividad
(µS/cm) 28 42 344 189
pH (pH) 6.68 6.62 7.38 6.82
Oxígeno
disuelto ( mg/l
O2)
7.60 7.46 0.20 7.25
Coliformes
totales 630 1800 2.400.000 98.633
Coliformes
fecales 0 0 800.000 29.183
Solidos
suspendidos
totales
- - 168 -
Fuente: Datos PTAP Francisco Wiesner.
5.2. Fase planificación.
5.2.1. Diagnostico general.
Las condiciones actuales de la PTAR son las siguientes:
En condiciones normales de operación, el agua residual debe llegar a un tanque
compuesto por dos cámaras (obra no contemplada en el diagrama por ser obra anexa de
15
la EAB-ESP); a la primera cámara llega el afluente y por rebose en vertedero triangular
pasa a la segunda cámara del tanque, donde por tubería de ø 5” se conduce el flujo hacia
la primera unidad de tratamiento (trampa de grasas) garantizando una tasa constante.
Cuando la planta está suspendida como lo ha estado desde hace siete (7) años, el afluente
llega a la primera cámara donde por tubería de ø 5” se conduce el flujo hacia el campo de
infiltración (obra no contemplada en el diagrama por ser obra anexa de la EAB-ESP); y
de allí al embalse San Rafael. Los alrededores de la planta se encuentran totalmente
invadidos por la maleza, en especial por la planta retamo espinoso (Ulex europaeus), es
así la cuestión que el tanque bicameral no se encuentra a la vista, y el flujo de agua
residual ha rebosado y discurrido por el suelo. El tanque de llegada además de estar
cubierto por maleza y agua residual, está cubierto por hojas, pasto, ramas, piedras y
demás residuos vegetales que el viento y la lluvia arrastran y acumulan en el interior del
tanque bicameral.
El tamiz estacionario descrito en el manual de la planta no se encuentra a la vista, dicho
tamiz fue removido cuando adaptaron el tanque de llegada bicameral, sin dicho tamiz los
sólidos gruesos que llegan al tanque se depositan; esta acumulación podría generar
taponamientos y posterior arrastre de solidos gruesos hacia el campo de infiltración y
luego al embalse de San Rafael.
Figura 5. Tanque bicameral afectado por la maleza. Fuente: autor.
16
La tubería de ø 5” que lleva el agua del tanque bicameral a la planta tiene una abolladura
en su parte inferior, muy seguramente provocada por una guadañadora agrícola mal
usada, generando este rompimiento en la tubería; la PTAR no podría entrar en
funcionamiento con este daño provocado.
Figura 6. Tubería del afluente a la PTAR con abolladura. Fuente: autor.
La bomba que extrae el lodo acumulado en el fondo de las tres primeras unidades de
tratamiento fue removida y su ubicación es desconocida para los empleados de la planta.
El juego de tuberías que conectan la bomba de extracción de lodos y que conduce cada
purga al filtro de mangas, se encuentran desconectadas y en mal estado.
Figura 7. Bomba y tubería de extracción de lodos retirados. Fuente: autor.
17
La tubería que retorna el líquido separado del solido extraído desde el filtro de mangas
hacia la trampa de grasas se encuentra rota, separada y en mal estado.
Figura 8. Tubería de retornó desde el filtro de mangas en mal estado. Fuente: autor.
El tanque con solución desinfectante que se utiliza para la desinfección fue removida y su
ubicación es desconocida para los empleados de la planta.
La tubería de ø 5” que conduce el agua de la planta hacia el campo de infiltración tiene
una abolladura en la parte superior de una de sus uniones.
Figura 9. Tubería del efluente a la PTAR con abolladura. Fuente: autor.
18
5.2.2. Diagnostico específico.
El juego de tornillos y tuercas de cada una de las unidades de tratamiento, tapas
herméticas, drenaje y filtros de mangas, se encuentran oxidados y deteriorados.
Figura 10. Drenaje con tornillería oxidada. Fuente: autor.
Las bombas centrifugas que inyectan aire al reactor aerobio de la planta a través de la
tubería color azul (figura 11), no funcionan con el mando del PLC.
Figura 11. Bombas centrifugas de inyección de aire. Fuente: autor.
19
La pintura interna de la planta se encuentra desgastada y se despega con facilidad.
Figura 12. Capa de pintura de la planta internamente desgastada. Fuente: autor.
Los soportes de plásticos inertes para sistema de película fija, se encuentra rotos.
Figura 13. Soporte de plástico inerte en malas condiciones. Fuente: autor.
No hay filtro de carbón activado, en su lugar hay lodo sedimentado.
Figura 14. Lodo sedimentado en el sistema de filtración. Fuente: autor.
20
No se tiene certeza sobre el funcionamiento del transformador y el sistema eléctrico en
general de la PTAR.
Figura 15. Transformador eléctrico de la PTAR. Fuente: autor.
No se tiene certeza sobre el funcionamiento del sistema electrónico en general y el PLC
de la PTAR.
Figura 16 y Figura 17. Sistema electrónico y PLC. Fuente: autor.
21
5.2.3. Propuesta de mejoramiento.
Tabla 3. Propuesta de mejoramiento general.
Diagnostico general
Aspecto Plan de trabajo Recursos y costo
Alr
eded
ore
s.
Realizar trabajos para el control de la maleza en los
alrededores de la planta y en el tanque bicameral
utilizando métodos alternativos adicionales al uso de la
guadaña para cortar pasto y maleza, principalmente
para el control del retamo espinoso (Ulex europaeus).
Para esta planta invasora se puede utilizar alguno de
los métodos descritos por Aguilar (2010) que
menciona las ventajas, desventajas y estudios
relacionados con las siguientes técnicas para el control
de esta planta: 1) Quemas prescritas; 2) Control
químico; 3) Control biológico; 4) Control físico; 5)
Eliminación manual; 6) Eliminación mecánica; 7)
Inundaciones; 8) Pastoreo.
Operarios (2), Guadaña (1),
Equipo de Protección
Personal (EPP) (2), escoba
plástica flexible de 22
dientes (2). Esta operación
no tiene costo. Los demás
recursos y su costo,
necesarios para la
erradicación del retamo
estarán determinados por el
método que se seleccione si
se desea eliminar este.
Lim
pie
za.
Realizar trabajos de limpieza y mantenimiento en la
PTAR destapando cada una de las unidades de
tratamiento y realizando lavado en cada una de ellas; la
PTAR no cuenta con una fuente de agua potable
disponible, por tanto se requerirá recursos adicionales
para poder conducir el agua hacia la planta, dicha
fuente pueden ser el sistema de bombeo Arboretto.
Operarios (3), EPP (3),
manguera (2), extensión (3),
agua, hidrolavadora (1),
herramientas (multiusos).
Esta operación no tiene
costo.
Tan
qu
e
bic
am
eral.
Para evitar que el tanque de llegada se colmate por
maleza, hojas, pasto, ramas, piedras y demás residuos
vegetales que el viento y la lluvia puedan arrastrar, se
propone la adecuación de un techo o lamina superficial
que cubra el tanque en su totalidad y que sea fácil de
retirar cuando sean necesarias labores de
mantenimiento y limpieza del tanque.
Lamina de aluminio en hoja
lisa (5x3) metros cuadrados:
precio aproximado $290.000
o Lamina de aluminio
estriada (5x3) metros
cuadrados: precio
aproximado $625.000.
Tam
iz.
Para evitar arrastre de solidos gruesos y flotantes hacia
el embalse de San Rafael o taponamientos de la
tubería, se propone realizar la instalación de un tamiz
estacionario o rejilla que sea fácil de retirar en la
sección del vertedero triangular, para que se facilite la
medición de caudal cuando sea necesario y limpieza o
mantenimiento de la rejilla.
Rejilla fabricada en hierro
de 40cm x 30cm o Rejilla
fabricada en acero
inoxidable de 40cm x 30cm.
22
Tu
ber
ía
afl
uen
te d
e
la p
lan
ta. La tubería de PVC de ø 5” que conduce el agua del
tanque bicameral a la planta tiene una abolladura en su
parte inferior, realizar reparación de dicha tubería a
través de una unión en PVC para tubería de ø 5” o
reemplazo de toda la tubería de entrada.
Operador (1), EPP (1),
cuchillo (1), unión PVC
tubería de 5’’ (2), tubería 5’’
(4 m) Limpia Max Pavco
(1), Solda Max Pavco. (1).
Bom
ba p
ara
la
extr
acci
ón
de
lod
os.
Adaptar una bomba con las condiciones similares a las
referenciadas en el manual de funcionamiento de la
planta cuya función sea la extracción de lodos
acumulados en el fondo de las tres primeras unidades
de tratamiento con la misma velocidad con que se
forman; esta bomba puede ser nueva o ya usada,
siempre y cuando cumpla con las características
referenciadas en el manual.
Bomba Marca: Blue Pump
CE, modelo: JS 80, impulsor
abierto, caudal: 43 lpm, H.
máx. 45 m, potencia: 1HP,
accionamiento eléctrico: 110
v, 0.75 KW, 60 Hz, 3450
rpm. Costo aproximado:
Entre $240.000 y $350.000.
Tu
ber
ía
extr
acci
ón
de
lod
os.
Adecuación de un juego de tuberías nuevo que conecte
la bomba de extracción de lodos con los filtros de
mangas en su parte superior.
Operador (1), EPP (1),
Tubería de 3’’ (5 m), codos
PVC tubería 3’’ (4), unión
PVC tubería 3’’ (2). Esta
operación no tiene costo.
Tu
ber
ía
filt
ros
de
man
ga
.
Restaurar la tubería que regresa el líquido separado del
solido extraído (lodos) desde los filtros de mangas a la
trampa de grasas.
Operador (1), EPP (1),
Tubería de 3’’ (5 m), codos
PVC tubería 3’’ (3), unión
PVC tubería 3’’ (2). Esta
operación no tiene costo.
Tan
qu
e
solu
ción
des
infe
ctan
te.
Colocar un tanque de 90 litros para disponer de la
solución desinfectante para que la bomba dosificadora
de desplazamiento positivo tome el producto y lo
dosifique al tratamiento.
Disponer de un tanque de 90
litros de capacidad. Esta
operación no tiene costo.
Tu
ber
ía d
e
eflu
ente
de
la
pla
nta
.
La tubería de PVC de 5 pulgadas que lleva el agua de
la planta al campo de infiltración tiene una abolladura
en una de sus uniones en su parte superior, realizar
reparación de dicha tubería a través de una unión en
PVC para tubería de 5 pulgadas o reemplazo de toda la
tubería de salida.
Operador (1), EPP (1),
Sierra (1), cuchillo (1),
tubería PVC de 5’’ (5 m),
lija gruesa (1), Limpia Max
Pavco (1), Solda Max Pavco
(1). Esta operación no tiene
costo.
23
Tabla 4. Propuesta de mejoramiento especifico.
Diagnostico especifico
Aspecto Plan de trabajo Recursos y costo
Torn
ille
ría
. En general todo la PTAR Compacta requiere reemplazar
tornillos y tuercas de cada una de las unidades de
tratamiento, incluyendo las tapas herméticas y el
drenaje, debido a que se encuentran oxidados o en mal
estado.
Adaptar Tornillo Full-
Bearing o cefálico al
sistema. Costo aproximado
$50.000
Bom
bas
cen
trif
ugas.
Realizar mantenimiento a las dos bombas centrifugas
del reactor aerobio, teniendo en cuenta principalmente el
mantenimiento a los sellos, los elastómeros o empaques
y la lubricación del motor; además verificando que el
sistema eléctrico este alimentando las bombas.
Operador (2), EPP (2),
herramientas, sellos,
empaques, aceite. Esta
operación no tiene costo.
Sis
tem
a
eléc
tric
o. Verificar el funcionamiento del sistema eléctrico de
todo el sistema y verificar el estado del transformador
que abastece la planta, si es posible realizar
mantenimiento preventivo y predictivo al mismo.
Operador (2), EPP (2),
herramientas. Esta
operación no tiene costo.
Sis
tem
a
elec
trón
ico
.
Verificar el estado del sistema electrónico y el PLC de
la planta, verificando los mandos de control y reparando
posibles daños o fallas en el sistema.
Operador (2), EPP (2),
herramientas. Esta
operación no tiene costo.
Sop
ort
e
iner
te. Los soportes de plástico inertes para el sistema de
película fija deben ser reemplazados por unos nuevos o
en su defecto utilizar otra material para simular la
misma función que los anteriores.
Película plástica inerte de
varias capas corrugadas y
superpuestas. Costo
desconocido.
Pin
tura
.
Retirar la pintura que se encuentra desgastada sobre la
superficie de las unidades internas y en las tapas, y
reemplazarla con pintura e impermeabilizante, producto
fácil de limpiar y no removible o pintura alquídica
anticorrosiva y resina de poliéster, reforzada con fibra
de vidrio. Además si es posible pintar la planta
externamente.
Operador (2), EPP (2),
palustres (2), brochas (2),
rodillos (2), pintura con
impermeabilizante (2 gal).
Rango de $150.000 a
$350.000.
Carb
ón
act
ivad
o. Adecuar filtro de carbón activado que cumpla con las
condiciones dispuestas en el manual, siguiendo las
recomendaciones del mismo estableciendo en que
momento su capacidad de absorción se ve agotada para
reemplazarlo, y la forma más adecuada de hacerlo.
Operador (2), EPP (2),
carbón activado granular x
25 kg, costo aproximado
por arroba: $160.000.
24
5.3. Fase ejecución.
Alrededores:
Figura 18. Tanque bicameral. Fuente: autor.
Figura 19. Cámara No. 1 tanque bicameral. Fuente: autor.
Figura 20. Cámara No. 2 tanque bicameral. Fuente: autor.
25
Limpieza:
Figura 21. Limpieza alrededores de la planta. Fuente: autor.
Figura 22 y Figura 23. Sistema de bombeo Arboretto. Fuente: autor.
Figura 24 y Figura 25. Conexión fuente de agua para lavado de la planta. Fuente: autor
26
Figura 26 y Figura 27. Fuente de agua para lavado de la planta. Fuente: autor.
Figura 28 y Figura 29. Lavado de la planta. Fuente: autor.
Figura 30 y Figura 31. Lavado de la planta. Fuente: autor.
27
Tubería afluente a la planta:
Figura 32 y Figura 33. Reparación tubería afluente a la planta. Fuente: autor.
Figura 34 y Figura 35. Reparación tubería afluente a la planta. Fuente: autor.
Figura 36 y Figura 37. Reparación tubería afluente a la planta. Fuente: autor.
28
Tubería de efluente de la planta:
Figura 38 y Figura 39. Reparación tubería efluente de la planta. Fuente: autor.
Figura 40 y Figura 41. Reparación tubería efluente de la planta. Fuente: autor.
Figura 42 y Figura 43. Reparación tubería efluente de la planta. Fuente: autor.
29
6. Indicadores
Se indicaron las etapas a desarrollar al Jefe de Tratamiento y al Analista Químico de la
PTAP y se discutió tanto su ámbito de aplicación como los pasos a seguir.
Se realizó el análisis correspondiente sobre las problemáticas encontradas en la operación
de la Planta de Tratamiento de Agua Residual Domestica Compacta, inventario de
equipos electromecánicos y entrega del manual de funcionamiento de la planta.
Se estimaron los costos de restauración, mantenimiento y operación de la Planta de
Tratamiento de Agua Residual Domestica Compacta.
Se realizaron informes con registro fotográfico sobre los resultados obtenidos en la
ejecución de las diferentes actividades propuestas en la metodología además del análisis
correspondiente a la caracterización de las aguas residuales generadas en la planta.
30
7. Evaluación y cumplimiento de los objetivos de la pasantía.
Los objetivos propuestos para el desarrollo de la pasantía se cumplieron a cabalidad durante
los seis meses dispuestos para desarrollarlos; la propuesta fue generada y coordinada
independientemente, desde la identificación de las problemáticas generadas por la falta de
funcionamiento de la PTAR, hasta la estructuración de la propuesta para el mejoramiento de la
misma teniendo como base el diagnóstico realizado.
Entre los inconvenientes que se tuvieron en el desarrollo de la pasantía y que dificultaron
el cumplimiento de los objetivos inicialmente propuestos, se relaciona por un lado la escasa
información que sobre la PTAR se tenía disponible, no existía información relacionada con la
descripción técnica de la planta, aspectos de funcionamiento y mantenimiento de la planta,
anexos respectivos al manual de funcionamiento o copia de la licitación convenida entre la
empresa contratista Hidroservicios LTDA, Instituto de Higiene Ambiental LTDA y la EAB-ESP.
La segunda dificultad estuvo relacionada con la poca disposición que se dio en la
ejecución de recurso humano e inversión para restaurar la PTAR, aunque ejecutar la propuesta en
los seis meses no estaba dispuesta en los objetivos de la pasantía, se tuvo el interés de hacerlo sin
muchos resultados favorables; lo poco ejecutado durante el desarrollo de la pasantía, tuvo origen
en los técnicos que dispusieron de su tiempo y participación para dichas tarea, y los recursos
disponibles dentro de la PTAP.
31
8. Conclusiones y recomendaciones.
Cumplir a cabalidad con los planteamientos realizados en este proyecto tanto en la
metodología como en el plan de trabajo.
Instalar una manguera con suministro de agua potable permanente para las necesidades
del empleado que opere la planta.
Mejorar las condiciones paisajísticas del entorno por medio de vegetación acorde a las
condiciones medio ambientales del lugar con el fin de mejorar y facilitar el acceso a la
PTAR, de esta misma manera la adecuación de cercas vivas para el control de olores y
vectores.
Implementar mecanismos que complementen y mejoren las condiciones del afluente de
forma tal que disminuyan las cargas contaminantes con que ingresa el agua a la PTAR,
principalmente a través de prácticas sanitarias adecuadas y buena disposición de residuos
industriales.
Realizar un mantenimiento sobre el campo de filtración para garantizar al final de
tratamiento que el vertimiento cumpla con las condiciones que la norma exige. Esto
permitiendo el paso de agua limpia sobre el lecho filtrante o realizando limpieza del
terreno estableciendo protocolos de mantenimiento con las disposiciones de seguridad y
salud ocupacional que merezca.
Colocar un empaque o sello en la puerta del tablero electrónico, puesto que cuando llueve
el agua se infiltra y puede causar daños en el funcionamiento de la planta.
Dotar a los operarios de los EPP necesarios para la operación y mantenimiento de la
PTAR, entre estos están: mascara para gases orgánicos, tapa boca, mono gafas, casco,
vestido de neopreno, guantes de nitrilo, botas de caucho, y los demás que se requieran,
32
según estudio posterior a un panorama de riesgos, realizado por la división de salud
ocupacional de la EAB-ESP.
Dar inducción a los operarios o establecer un manual respecto a la limpieza,
mantenimiento y operación de la PTAR, fácil de entender para consulta de los operadores
encargados de la planta, donde se especifiquen los tiempos de encendido y apagado al
igual que la programación en los tiempos de las bombas de aireación, desinfectante y de
lodos. Incluir un esquema que identifique los posibles problemas que se puedan presentar
en la PTAR y su solución respectiva.
Es necesario recurrir a metodologías y propuestas de trabajo cuando la planta esté en
funcionamiento, esto para establecer tareas, funciones y actividades del empleado que se
vaya a hacer cargo de operar la planta, estableciendo protocolos y realizando mejoras al
manual de funcionamiento de la planta, conociendo el marco legal y el estado del arte,
haciendo un seguimiento continuo de la PTAR y monitoreo que incluya el mantenimiento
de la planta; tener en cuenta las recomendaciones entregadas por el contratista en el
manual y realizar muestreos con análisis fisicoquímico y microbiológico de las muestra
de agua cruda y tratada para saber si el tratamiento que se le da al vertimiento es óptimo.
Aunque el embalse de San Rafael no se ve drásticamente contaminado con los
vertimientos de la PTAP, la EAB-ESP debe procurar cumplir con lo estipulado en sus
Sistemas de Gestión Ambiental y en la legislación vigente (Decreto 3930 de Octubre 25
de 2010 y la Resolución 0631 de Marzo 17 de 2015).
33
9. Bibliografía
Gaceta Oficial Ambiental 426 de Diciembre de 2004; Ministerio de Ambiente, Vivienda
y Desarrollo Territorial; establece “Un Plan de Manejo Ambiental”
Documento Conpes 3177 del 15 de Julio de 2002; Consejo Nacional de Política
Económica y Social; establece “Acciones prioritarias y lineamientos para la formulación del plan
nacional de manejo de aguas residuales”
Aguilar M., (2010), Restauración ecológica de áreas afectadas por Ulex europaeus L.
Serranía el Zuque, Reserva Forestal Bosque Oriental de Bogotá, Localidad 4 San Cristóbal,
Bogotá D.C. Colombia. Madrid, España: Universidad de Alcalá.
Herrera M., (2015), Evaluación del almidón de papa como floculante en el
tratamiento de aguas residuales domésticas. V Seminario Internacional del Medio Ambiente,
Nuevos Desarrollos y Tecnologías Ambientales en Torno al Cambio Climático. Seminario
realizado en la Universidad de Pamplona, Colombia.
