PLAN DE SANEAMIENTO Y MANEJO DE VERTIMIENTOS DEL …

PLAN DE SANEAMIENTO Y MANEJO DE VERTIMIENTOS DEL BARRIO LISBOA

(BOGOTA)

ÁNGELA MILENA CUELLO OLIVEROS

MIGUEL ÁNGEL SEPÚLVEDA ARCOS

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS

FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES

TECNOLOGIA EN GESTION AMBIENTAL Y SERVICIOS PUBLICOS

BOGOTA

2016

PLAN DE SANEAMIENTO Y MANEJO DE VERTIMIENTOS DEL BARRIO LISBOA –

(BOGOTA)

ÁNGELA MILENA CUELLO OLIVEROS

MIGUEL ÁNGEL SEPÚLVEDA ARCOS

TRABAJO DE GRADO PARA OPTAR POR EL TÍTULO DE TECNÓLOGO EN

GESTIÓN AMBIENTAL Y SERVICIOS PÚBLICOS

N° RADICADO 631

DIRECTOR: GUSTAVO CHACON MEJÍA

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS

FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES

TECNOLOGIA EN GESTION AMBIENTAL Y SERVICIOS PUBLICOS

BOGOTA

2016

CONTENIDO

RESUMEN .................................................................................................................................. 6

SUMMARY .................................................................................................................................. 7

INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 8

1. OBJETIVOS ....................................................................................................................... 10

1.1 Objetivo general.............................................................................................................. 10

1.2 Objetivos específicos ....................................................... ¡Error! Marcador no definido.0

2. JUSTIFICACIÓN ................................................................................................................ 11

3. MARCO REFERENCIAL CONCEPTUAL ........................................................................... 12

3.1 Marco teórico .................................................................................................................. 12

3.2 Marco normativo ............................................................................................................. 27

4. GENERALIDADES ............................................................................................................. 30

4.1 Descripción del área de estudio ...................................................................................... 30

4.2 Problemática ambiental .................................................................................................. 31

4.3 Población expuesta al riesgo .......................................................................................... 34

4.4 Salud pública .................................................................................................................. 36

4.5 Áreas de composición..................................................................................................... 37

4.6 Condiciones socio – culturales de la población ............................................................... 38

5. METODOLOGÍA ................................................................................................................ 38

6. ESTUDIOS Y ANÁLISIS TÉCNICOS ................................................................................. 40

6.1 Número y localización de vertimientos ............................................................................ 40

6.2 Balance de producción de residuos líquidos ................................................................... 41

6.2.1 Producción per cápita .................................................................................................. 41

6.2.2 Producción de la población según nivel de complejidad y/o categoría ........................ 41

6.2.3 Total producción día .................................................................................................... 41

6.3 Sistemas de manejo de residuos líquidos ....................................................................... 42

6.3.1 Transporte de las aguas residuales ............................................................................. 42

6.3.2 Origen de los residuos líquidos ................................................................................... 42

6.3.3 Manipulación ............................................................................................................... 42

7. TECNOLOGÍA APLICADA PARA EL TRATAMIENTO ....................................................... 45

7.1 Concepto y nivel de tratamiento ...................................................................................... 45

7.2 Composición y funcionamiento ....................................................................................... 48

7.3 Condiciones operativas ................................................................................................... 50

7.4 Condiciones de diseño.................................................................................................... 52

7.5 Localización del sistema de tratamiento ......................................................................... 52

7.6 Factores y necesidades del tratamiento .......................................................................... 52

7.7 Consideraciones de diseño sanitarios y constructivos .................................................... 54

7.8 Disposición final de los residuos líquidos y lodos – residualidad de la tecnología ........... 57

7.9 Aspectos administrativos, operativos y de mantenimiento .............................................. 58

7.10 Componentes técnicos ................................................................................................... 60

7.10.1 Consideraciones de costos ......................................................................................... 60

7.10.2 Manual de operación de la alternativa ......................................................................... 62

7.10.3 Estrategias de ejecución del proyecto ......................................................................... 64

7.10.4 Licencias y permisos ambientales ............................................................................... 64

8. RESULTADOS ................................................................................................................... 65

8.1 Necesidades químicas .................................................................................................... 68

8.2 Necesidades energéticas ................................................................................................ 69

9. ANÁLISIS DE RESULTADOS ............................................................................................ 70

10. CONCLUSIONES ........................................................................................................... 75

11. RECOMENDACIONES ................................................................................................... 76

BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................................................... 77

ANEXOS ................................................................................................................................... 80

Tabla 1. Valores permisibles de residuos líquidos en cuerpos de agua. Res 631 de 2015. ........ 19

Tabla 2. Características de los componentes presentes en el agua................................................ 21

Tabla 3. Aspectos de diseño - lagunas de maduración. .................................................................... 24

Tabla 4. Niveles de complejidad según población y capacidad económica. Fuente: RAS 2000 40

Tabla 5. Dotación neta mínima y máxima según nivel de complejidad. Fuente: Res 2320 de

2009 RAS ................................................................................................................................................... 40

Tabla 6. Características de funcionamiento - laguna anaerobia. ...................................................... 51

Tabla 7. Relación temperatura, TRH y remoción DBO. ..................................................................... 54

Tabla 8. Periodos de retención - lagunas anaerobias. ....................................................................... 54

Tabla 9. Costos establecidos para la fase de construcción. .............................................................. 60

Tabla 10. Parámetros de las aguas residuales provenientes del barrio Lisboa. ............................ 65

Tabla 11. Tecnologías para el tratamiento de aguas residuales. Aspectos a favor y en contra de

acuerdo a las características establecidas. .......................................................................................... 68

Tabla 12. Impactos ambientales generados por la construcción. ..................................................... 72

Tabla 13. Factores para la determinación de la tecnología de tratamiento. ................................... 83

Tabla 14. Matriz para selección de tecnología de tratamiento. ............ ¡Error! Marcador no definido.

Ilustración 1. Estructura general del trabajo. .......................................................................................... 9

Ilustración 2. Barrio Lisboa - Localidad Suba - Bogotá. ..................................................................... 30

Ilustración 3. Límite entre el barrio Lisboa y el humedal Juan amarillo. .......................................... 32

Ilustración 4. Límite del barrio Lisboa (Suba) con el humedal Juan Amarillo. ................................ 33

Ilustración 5. Presencia de residuos sólidos y escombros en el límite con el humedal. ............... 35

Ilustración 6. Presencia de residuos en el barrio................................................................................. 36

Ilustración 7. Limites localidad de Suba ................................................... ¡Error! Marcador no definido.

Ilustración 8. Proceso de formulación del plan de saneamiento y manejo de vertimientos. ........ 39

Ilustración 9. Pozos de inspección barrio Lisboa. ............................................................................... 43

Ilustración 10. Sumideros o alcantarillas en el barrio Lisboa. ........................................................... 43

Ilustración 11. Esquema. Lagunas de estabilización anaerobias. .................................................... 47

Ilustración 12. Funcionamiento lagunas anaerobias. .......................................................................... 48

Ilustración 13. Impermeabilización del terreno. ................................................................................... 55

Ilustración 14. Ejemplos de lagunas anaerobias. ................................................................................ 56

Ilustración 15. Lagunas anaerobias. ...................................................................................................... 56

Ilustración 16. Disposición final de los residuos. ................................................................................. 57

Ilustración 17. Vertimientos - PTAR Salitre. ......................................................................................... 57

Ilustración 18. . Lagunas de estabilización – mantenimiento. ........................................................... 59

Ilustración 19. Funcionamiento - Laguna anaerobia - manual. ......................................................... 62

Ilustración 20. Generación de residuos en zonas cercanas al humedal. ........................................ 80

Ilustración 21. Contaminación debido a las aguas residuales sin tratamiento. .............................. 81

Ilustración 22. Contaminación generada por el barrio Lisboa. .......................................................... 82

RESUMEN

El humedal Juan Amarillo tiene una extensión de aproximadamente 220 hectáreas

convirtiéndolo así en el humedal más grande de Bogotá, este alberga gran cantidad de

fauna y flora favoreciendo la biodiversidad en el ecosistema; una de las principales

problemáticas que presenta este humedal son las aguas residuales que recibe por parte

del barrio Lisboa ubicado en la localidad de Suba.

El barrio Lisboa debe bombear parte de sus aguas negras hacia el humedal, a pesar

de que cuentan con la planta de tratamiento El Salitre, ya que queda por debajo del

nivel de las aguas, además presenta conexiones erradas en su sistema de

alcantarillado, esto causa deterioro en el ecosistema y afecta varias especies que se

encuentran en él, genera un impacto visual y paisajístico incrementando el desgaste y

mal aspecto del humedal, además de provocar enfermedades respiratorias en los

habitantes del barrio.

Debido a los problemas de contaminación que se generan en el humedal y a los

impactos que presenta el barrio, se busca proponer el plan de saneamiento y manejo

de vertimientos del barrio Lisboa con el fin de formular una propuesta para el

saneamiento y tratamiento de las aguas residuales generadas por el barrio lo cual

incluye la recolección, transporte, tratamiento y disposición final al sistema de

alcantarillado “Art 1 de la resolución 1433 de 2004”

Se analiza la situación actual y los actores involucrados en la problemática que se

evidencia, describiendo el área de estudio y la población expuesta al riesgo. Se

identifican parámetros de calidad determinados por la normatividad establecida y se

comparan con los que señala la parte del humedal que se ve afectada, el plan de

saneamiento y manejo de vertimientos se debe formular teniendo en cuenta lo

establecido en el plan de ordenamiento territorial identificando los puntos de

vertimientos de aguas residuales para llegar al manejo sostenible de los recursos

naturales brindados por este ecosistema, encontrando un sistema de tratamiento que

sea viable y sostenible para mejorar la calidad de los vertimientos, la situación de la

población y las características y propiedades del humedal.

SUMMARY

Juan Amarillo wetland covers an area of approximately 220 hectares and making the

largest wetland in Bogota, this hosts a wealth of fauna and flora favoring biodiversity in

the ecosystem; one of the main problems presented by this wetland sewage are

received by the Lisbon neighborhood in the town of Suba.

The Lisbon neighborhood must pump some of their sewage into the wetland,

although they have the treatment plant El Salitre, since it is below the water level, also

has mistaken in their sewer connections, this causes deterioration in the ecosystem and

affects several species found in it, generating visual and landscape impact by increasing

the wear and poor appearance of the wetland as well as causing respiratory diseases

among the inhabitants of the neighborhood.

Because pollution problems generated in the wetland and impact presented by the

district seeks to propose the reorganization plan and management of discharges of

Lisbon neighborhood in order to formulate a proposal for sanitation and treatment of

wastewater generated by the neighborhood which includes collection, transportation,

treatment and disposal discharged into the sewer system "Article 1 of resolution 1433 of

2004"

The current situation and the actors involved in the problem that evidence, describing

the study area and the population at risk is analyzed. Quality parameters determined by

the established regulations are identified and compared with pointing part of the wetland

is affected, the recovery plan and handling spills should be formulated taking into

account the provisions of the land use plan identifying the points wastewater discharges

to reach the sustainable management of natural resources provided by this ecosystem,

finding a treatment system that is viable and sustainable to improve the quality of

dumping, the situation of the population and the wetland.

INTRODUCCIÓN

El barrio Lisboa ubicado en la localidad de suba presenta conexiones erradas en su

sistema de alcantarillado lo cual provoca que parte de sus aguas residuales se dirijan al

humedal Juan Amarillo generando contaminación, daño al paisaje alteración en la flora

y fauna, además la población se ve afectada por malos olores y enfermedades

respiratorias.

Mediante este proyecto se busca plantear el plan de saneamiento y manejo de

vertimientos del barrio Lisboa ubicado en la localidad de Suba en la ciudad de Bogotá,

en el cual mediante programas y diferentes actividades se podrá proponer un

tratamiento adecuado de los vertimientos incluyendo así la recolección, tratamiento y

disposición final de las aguas residuales descargadas al sistema de alcantarillado “Art 1

de la resolución 1433 de 2004”.

Este plan podrá definir a futuro las acciones para un manejo adecuado y

saneamiento de las aguas residuales, las cuales deben ir con los objetivos y los índices

de calidad que defina la respectiva autoridad ambiental permitiendo que los habitantes

puedan tener una mejor calidad de vida.

El PSMV deberá formularse teniendo en cuenta la información presente sobre la

calidad y el uso de los cuerpos receptores de agua, definiendo así los principales

puntos de vertimiento existentes en el barrio, además de lo establecido en el Plan de

Ordenamiento Territorial (POT) y las características generadas por las entidades

prestadoras del servicio de alcantarillado.

El Plan de saneamiento y manejo de vertimientos está reglamentado por la

Resolución 1433 del 13 de Diciembre de 2004 del Ministerio de Ambiente, en el cual se

determina que el Estado debe proteger la diversidad del medio ambiente previniendo y

controlando los factores que provocan su deterioro así como también es deber de los

ciudadanos proteger los recursos naturales velando por la conservación del medio

ambiente.

Antes se debe realizar un diagnóstico del sistema de alcantarillado donde se

identifiquen las principales necesidades y obras para su realización, se debe incluir una

descripción de la infraestructura, la cobertura del servicio de alcantarillado, colectores,

vertimientos o cuerpos de agua receptores en el caso del problema a estudiar.

Las proyecciones de la carga contaminante generada, recolectada y tratada por los

vertimientos generados al cuerpo de agua receptor se deben realizar a corto, mediano y

largo plazo, con el fin de demostrar la viabilidad del sistema de tratamiento escogido

para esta problemática.

Ilustración 1. Estructura general del trabajo.

Primera parte

• Marco teorico.

• Marco normativo.

• Generalidades.

Segunda parte

• Situacion estructural.

• Estudios y analisis tecnico, formulacion de la alternativa de tratamiento y definicion de la tecnologia.

Tercera parte

• Cumplimiento de los objetivos.

• Conclusiones.

• Recomendaciones.

1. OBJETIVOS

1.1 Objetivo general

Proponer una alternativa en el manejo y tratamiento de las aguas residuales del

barrio Lisboa ubicado en la localidad de Suba en la ciudad de Bogotá cumpliendo con la

normatividad establecida por las correspondientes autoridades ambientales, buscando

reducir la carga contaminante que llega a las principales fuentes receptoras,

provenientes del área urbana de la comunidad.

1.2. Objetivos específicos

o Realizar un estudio del barrio Lisboa ubicado en la localidad de Suba teniendo

en cuenta las características de la población con el fin de establecer una

metodología para la realización de la propuesta.

o Analizar tratamientos convencionales y diferentes tecnologías con el propósito de

minimizar las cargas sin tratamiento previo.

o Plantear por medio de varias investigaciones, una solución para el manejo y

tratamiento de las aguas residuales provenientes del barrio Lisboa con el fin de

disminuir la contaminación causada.

2. JUSTIFICACIÓN

Con el fin de obtener el título de Tecnólogo en gestión ambiental y servicios

públicos y solucionar una problemática presente en un sector de la ciudad de

Bogotá se realiza este proyecto en donde se analiza las características de la

población ubicada en el barrio Lisboa y los impactos que genera en el medio

ambiente la falta de tratamiento de las aguas residuales como impacto visual y

paisajístico, contaminación, alteración de ecosistemas como el humedal Juan

Amarillo, presencia de vectores en algunos casos y deterioro de la calidad de vida

de los habitantes de la comunidad.

A partir de estas características y con el fin de disminuir las aguas residuales que

llegan al humedal Juan Amarillo se evalúan diferentes alternativas de manejo y

tratamiento de aguas residuales proponiendo así la alternativa que mejor resuelva el

problema que se evidencia en el barrio Lisboa, mejorando las condiciones del

humedal Juan Amarillo y beneficiar a la población cercana atendiendo la

normatividad ambiental relacionada.

3. MARCO REFERENCIAL CONCEPTUAL

3.1 Marco teórico

Para la realización de este proyecto se tienen en cuenta los siguientes elementos

teóricos y contextuales que soportan la acción metodológica:

Agua residual: Son las aguas que provienen del sector doméstico es decir viviendas,

instituciones y sectores comerciales y asentamientos poblacionales en general,

recogidas y transportadas por un sistema de alcantarillado. Pueden ser aguas

provenientes de inodoros, duchas, lavadoras las cuales aportan solidos suspendidos o

aguas negras provenientes de industrias.

Residuos líquidos: Es la combinación que se tiene entre agua y residuos que

provienen de centros poblacionales, sectores comerciales, colegios, entre otros.

Saneamiento hídrico: Actividades o procesos de limpieza que impiden la obstrucción

en los cuerpos de agua y recolectar los elementos de agua de un cuerpo hídrico.

Planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR): En esta instalación, ubicada

estratégicamente se remueven contaminantes presentes en las aguas residuales, a

través de métodos biológicos y fisicoquímicos, con el fin de que el agua en tratamiento

no presente riesgos para la salud humana y el medio ambiente al disponerla en un

receptor natural.

Control de contaminación hídrica: Principios encargados del manejo adecuado de la

calidad del agua, basados en la identificación, clasificación y prioridad de los problemas

relacionados con la calidad y el control de la contaminación, evaluando el impacto y

generando estrategias para su debido control.

Fuente: Comisión económica para América Latina y El Caribe. Instrumentos

económicos para el control de la contaminación del agua: condiciones y casos de

aplicación. (En línea). Disponible en: http://www.cepal.org.

Carga contaminante: Es la concentración presente en un caudal de agua de una

sustancia contaminante durante un tiempo determinado.

Materia orgánica: Compuesta por moléculas fabricadas por los seres vivos a base de

carbono.

Materia inorgánica: Son fabricadas por la naturaleza en reacciones químicas, no están

hechas a base de carbono y son sales, minerales, entre otros.

Estaciones depuradoras de aguas residuales (E.D.A.R): Son instalaciones que

tienen como función el tratamiento de aguas negras con el fin de mejorar sus

características.

Sistema de tratamiento de aguas residuales: Tiene como función crear un entorno

saludable y cómodo para los habitantes proporcionando bienestar, protegiendo el medio

ambiente ya que permite el proceso de tratamiento de aguas residuales.

Aguas contaminadas: Son aquellas aguas a las cuales se les ha modificado sus

características químicas, físicas o biológicas.

Químicas: pH, oxígeno disuelto, materia orgánica, metales pesados.

Físicas: Temperatura, calor, olor, sabor, turbiedad.

Biológicas: patógenos, plancton, organismos vivos vegetales.

Características físico químicas de las aguas residuales

Materia orgánica: Este parámetro es el causante de la escasez de oxígeno en

los cuerpos de agua, es el elemento más relevante de los elementos

contaminantes de las aguas residuales, está constituido principalmente por

Carbono, hidrogeno, oxigeno, nitrógeno y azufre, que corresponde a los restos

de origen animal y vegetal, aceites, grasas y detergentes.

Oxígeno disuelto: Este es el principal parámetro presente en los ecosistemas

acuáticos, la cual a un nivel adecuado asegura la sobrevivencia de la mayor

parte de organismos, se usa para averiguar el nivel de contaminación de los

cuerpos hídricos.

Demanda bioquímica de oxigeno (DBO): Determina la cantidad de materia

orgánica contenida en una muestra de agua, determinada por el consumo de

oxígeno que hacen los microorganismos para degradar los compuestos

biodegradables.

Demanda química de oxigeno (DQO): Es una medida que también determina la

cantidad de materia orgánica contenida, los resultados sobre esta prueba se

obtienen más rápidamente que al realizar pruebas de DBO ya que esta se

obtiene aproximadamente en 3 horas.

Solidos: En la mayoría de veces la materia orgánica se presenta en forma de

sólidos, estos pueden ser: suspendidos, volátiles, fijos y/o sedimentables.

Potencial de hidrogeno (pH): Permite el control de los procesos en el

tratamiento de las aguas residuales, el pH optimo es de 6.5 – 8.5 unidades.

Nitrógeno: Es el componente principal de las proteínas y es un nutriente

esencial para las algas y bacterias que intervienen en la depuración de agua

residual.

Fosforo: Es un nutriente esencial para el crecimiento de los microorganismos.

Características microbiológicas de las aguas residuales

Bacterias: Son los principales responsables de la degradación y estabilización

de la materia orgánica presente en las aguas residuales y se encarga de la

mayor parte de la descomposición.

Hongos: Estos son predominantes en las aguas residuales de tipo industrial

debido a los valores bajos de pH y la escasez de nutrientes.

Protozoos: Se alimentan de bacterias y materia orgánica lo cual mejora la

calidad microbiológica de los efluentes de las plantas de tratamiento de aguas

residuales.

Actinomicetos: Estas bacterias causan problemas en los reactores de lodos

activados, generando espuma y perdida de sedimentalidad del lodo haciendo

que estos se incrementen en el efluente.

MUESTREO Y ANALISIS DE AGUAS RESIDUALES

Para realizar las actividades de análisis y muestreo de aguas residuales el personal

debe estar capacitado y avalado por el laboratorio de calidad ambiental en cuanto a la

toma de muestras de agua, además de la operación de sensores de campo y debe

tener conocimientos químicos.

Se requiere de unos materiales y equipos específicos para realizar las actividades

de análisis y muestreo de las aguas residuales. El personal que realiza estas

actividades debe contar con los elementos de protección personal.

El procedimiento que se realiza para realizar el muestreo es el siguiente:

o Organizar las botellas rotuladas así como también los insumos y reactivos.

o Identificarse en el punto de muestreo y solicitar la colaboración que se necesite.

Además diligenciar el formato TF0188 de captura de datos, a menos que la

empresa que realice el muestreo sea diferente al IDEAM.

o Escribir el nombre del responsable del muestreo.

o Calibrar el pHmetro y conductímetro.

o Medir el caudal del efluente por medio del método volumétrico puntual, es decir

empleando un cronometro y baldes aforados.

o Colocar el balde bajo la descarga de tal manera que reciba el flujo, se empieza a

cronometrar y se debe tomar entre 1 y 10L, midiendo la velocidad de llenado

durante la recolección. Repetir el procedimiento las veces que sea necesario.

o Para cada alícuota medir los sólidos sedimentables. Para medirlo se debe tomar

un cono Imhoff con un litro de muestra mezclada, dejar sedimentar por 45

minutos, agitar y dejar reposar por 15 minutos y registrar el volumen obtenido.

o Medir los parámetros de campo a través de los electrodos del pHmetro y el

conductímetro.

o Lavar los electrodos con bastante agua.

o Componer una muestra desde 1 a 24 horas según lo establecido para el plan de

muestreo.

o Obtener la muestra mezclando en un balde con llave los volúmenes de cada

porción y realizar las fórmulas adecuadas.

o Después de mezclar los volúmenes, se debe homogenizar el contenido del balde

por agitación y se realiza el llenado de los recipientes.

o Registrar las observaciones obtenidas durante el muestreo.

o Etiquetar o rotular las botellas antes del llenado.

o Purgar las botellas con muestra una vez se ejecute el muestreo y pasar a

llenarlas, la muestra se debe extraer del balde a través de la llave y no de las

botellas.

o Tomar las muestras para el análisis de coliformes, aceites y grasas, para esto se

debe ubicar directamente la botella bajo el efluente hasta completar el volumen

necesario sin dejarla rebosar.

o Tomar la muestra para análisis de sulfuros adicionando a la botella purgada el

preservante (acetato de zinc) y después adicionar NaOH a un pH mayor a 13.

o Preservar las muestras dependiendo del parámetro que se va a analizar.

o Tapar cada botella y agitar.

o Colocar las botellas dentro de la nevera.

o Enjuagar con agua destilada los baldes y los elementos utilizados.

o Colocar las botellas en un mismo sitio de muestreo.

o Llenar el formato por completo.

MEDICION DE CAUDALES

o Método volumétrico mediante baldes o caneca

Se realiza para tubería o canal abierto, se requiere de un cronometro y un balde

aforado con graduaciones de 1L. El recipiente se purga dos o tres veces con porciones

de 1L del efluente que se desecha posteriormente, después se coloca el recipiente bajo

la descarga para que pueda recibir el flujo y al tiempo se activa el cronometro y se

detiene cuando se retira el recipiente.

Se toma el volumen de muestra de acuerdo a la velocidad de llenado y se mide el

tiempo transcurrido.

Se debe evitar la pérdida de muestra durante el proceso de aforo y evita la

acumulación de sólidos y grasas. Este proceso se repite las veces que sea necesario

para obtener una muestra confiable, cada muestra se almacena en su recipiente hasta

completas las necesarias.

o Método del vertedero

Este método se aplica en plantas de tratamiento e industrias, consiste en la

obstrucción hecha en el líquido del canal para que fluya sobre ella. Se mide la altura de

la superficie liquida para determinar el flujo. Se realizan unos cálculos de acuerdo al tipo

de vertedero.

Este método no es muy aplicable ya que la mayoría de descargas se realizan por medio

de tuberías.

Se recomienda utilizar vertederos triangulares para descargas pequeñas.

o Canales abiertos

Se aplica para canales, quebradas, ríos, entre otras. Por medio de este método se

podrá observar la presencia de instalaciones que permitan la salida del vertimiento lo

que permite que su medición sea mucho más fácil.

Se debe determinar la velocidad de salida, la cual se puede obtener mediante el uso

de un elemento a flote a lo largo del canal, la velocidad superficial se obtiene mediante

la utilización de un molinete para hallar la velocidad media de la corriente.

o Molinete

Se utiliza un molinete, con hélice para el intervalo de caudales que se van a aforar,

debe calibrarse de forma regular y verificar el nivel de aceite, cinta métrica que resista

las condiciones de trabajo, cronometro, varillas para su instalación en la sección del

canal a aforar. (García Luis 2012, medición de caudales)

No deben existir obstáculos sobre la corriente que pueda alterar el paso del agua,

evitar secciones donde se presente turbulencia y seleccionar una sección en las orillas

que sea paralela.

Se coloca una cuerda que debe permanecer amarrada firmemente a las orillas del

canal, la cuerda puede estar marcada cada metro para facilitar la medición.

Se toma como referencia la cuerda para medir con la cinta métrica el ancho del

canal. Se selecciona el molinete de acuerdo al intervalo del caudal que se va a aforar.

Se inserta el molinete en dirección aguas arriba de la corriente, a una altura de 20% y

80% de la profundidad del canal, verificando el libre movimiento de la hélice, se inicia el

conteo del cronometro y el tacómetro del molinete.

Se determina la cantidad de revoluciones de la hélice y se repite el proceso para

verificar la precisión de los datos, se determina la profundidad del nivel de agua y se

repiten los pasos para verificar la velocidad de la corriente.

o Flotadores

Se debe obtener el área transversal por medio del ancho del efluente, dividir en

secciones y medir la profundidad de cada una para obtener esta área, marcar una

distancia conocida a lo largo del canal, colocar sobre la superficie del agua un elemento

flotante y activar el cronometro.

Medir el tiempo transcurrido hasta que el objeto termine de recorrer la distancia

asignada, repetir este procedimiento varias veces y sacar un promedio. El objeto no

debe ser lanzado por la corriente ya que se atribuye una velocidad que afecta la

medición. (UNAD – Medición de caudales 2009).

PRINCIPALES PARAMETROS PARA MEDIR CARACTERISTICAS DE LAS AGUAS

RESIDUALES (Según resolución 1433 de 2004)

DBO5.

DQO.

SST

Coliformes fecales.

Oxígeno disuelto.

pH.

PLAN DE SANEAMIENTO Y MANEJO DE VERTIMIENTOS PSMV

Según la resolución 1433 de 2004 el PSMV es el conjunto de actividades y

proyectos necesarias para avanzar en el saneamiento y tratamiento de los vertimientos,

estos programas incluyen el transporte, recolección, tratamiento y disposición final de

las aguas residuales descargadas al sistema de alcantarillado o al cuerpo de agua que

recoge estas aguas. Este plan debe estar sujeto a las metas y objetivos de calidad y

uso que defina la autoridad ambiental competente.

Se identifica los principales involucrados en la gestión de saneamiento ambiental

y manejo de vertimientos líquidos a los cuerpos de agua.

Se realiza un análisis de la situación actual del cuerpo de agua receptor.

Se realiza un diagnóstico del sistema de alcantarillado y una descripción de las

infraestructuras existentes, numero de vertimientos, tramos y cuerpos de agua

receptores.

Identificación de la totalidad de vertimientos puntuales de aguas residuales.

Caracterización de las descargas de aguas residuales y de las corrientes y su

estado.

Determinar las proyecciones de la carga contaminante generada, recolectada,

transportada y tratada por vertimiento o tramo del cuerpo de agua receptor.

Determinar objetivos de reducción del número de vertimientos.

Realizar una descripción de los programas, proyectos y actividades que se van a

desarrollar, con los cronogramas y las fases a cortos, mediano y largo plazo.

Formular los indicadores de seguimiento que reflejen el avance de las

actividades y los objetivos propuestos de acuerdo con la normatividad vigente.

Cuando se desarrollen las actividades y objetivos propuestos en el PSMV, se debe

realizar un control y seguimiento de estos, este seguimiento se realizar cada seis

meses por parte de la autoridad ambiental competente para determinar el avance de las

actividades programadas y para verificar la reducción de la carga contaminante en el

cuerpo de agua receptor.

Se realizan programas de monitoreo de los tramos del cuerpo de agua receptor en

los cuales se haya ejecutado el PSMV, en función de los objetivos y metas de calidad

establecidas según la normatividad.

Tabla 1. Valores en los vertimientos de aguas residuales domésticas. Res 631 de 2015. Fuente: Ministerio de ambiente y desarrollo sostenible.

Tipos de vertimientos líquidos

o Aguas negras o fecales. o Agua de lavado domestico o Agua de limpieza de calles (aguas blancas) o Agua de lluvia y lixiviados. o Aguas residuales de origen doméstico y comercial.

Composición de residuos líquidos

Los residuos líquidos están compuestos por carga orgánica proveniente de

actividades familiares en las viviendas del barrio Lisboa y de la actividad comercial

generada.

Presentan compuestos sintéticos, carga inorgánica como detergentes y grasas, agentes

tenso activos.

Presencia de hidrocarburos, fenoles que provocan los problemas de olor.

Componente Parámetro de calidad Características

Cloro residual Cloro libre y cloro combinado

Una concentración excesiva de cloro puede dañar las plantas presentes del lugar en el que se realice la disposición del agua residual, además la presencia de cloro puede provocar contaminación de las aguas subterráneas.

Sustancias inorgánicas disueltas

Materia disuelta (elementos como Na, Ca, Mg, Cl y B

Estos elementos en una gran concentración pueden causar daños en las plantas y en cultivos cercanos.

Metales pesados Cadmio, Zinc, Níquel y Mercurio

La acumulación de elementos pesados en el ambiente o en el agua es tóxica para los animales y las plantas, causa un riesgo en el agua.

Actividad del ion hidronio

pH El pH afecta la solubilidad de los metales y la alcalinidad del suelo. El pH normal del agua residual debe ir de 6.5 a 8.5.

Substancias orgánicas estables o refractarias al proceso de tratamiento.

Compuestos como fenoles, pesticidas e hidrocarburos clorados.

Estas sustancias generan resistencia a los métodos convencionales de tratamiento de agua residual.

Elementos nutritivos Nitrógeno, fosforo y potasio

Puede generar presencia de formas de vida acuática indeseable. La presencia de cantidades excesivas de estos elementos puede contaminar las aguas subterráneas.

Patógenos Organismos indicadores, coliformes totales y coliformes fecales

La presencia de organismos patógenos en el agua residual puede

producir enfermedades. Materia orgánica biodegradable

DBO, DQO Una vez vertidas en el medio ambiente, su

descomposición biológica puede dar lugar al agotamiento del oxígeno disuelto en las aguas receptoras y a la

aparición de condiciones anaerobias.

Materia en suspensión Materia en suspensión La materia en suspensión puede desarrollar

depósitos de fango y de condiciones anaerobias cuando se vierte agua residual sin tratamiento a

un medio acuático. Además puede obstruir el sistema de riego.

Tabla 2. Características de los componentes presentes en el agua. Tomada y adaptada de (Metcalf & Eddy, 1991) (Mujeriego, 1990).

TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

REACTORES ANAEROBICOS

TECNOLOGIA REACTOR ANAEROBICO DE FLUJO ASCENDENTE CON MANTO

DE LODOS – RAFA (UASB)

Concepto, origen y nivel de tratamiento

Es una tecnología de tratamiento biológico de aguas residuales de tipo primario, en

el que la materia orgánica es degradada en un 70% por microorganismos, obteniendo

agua residual tratada, biogás y material biológico estabilizado (lodo).

Funcionamiento

El afluente ingresa al reactor por la parte inferior por medio del sistema de

alimentación y fluye a través del manto de lodo, donde se lleva a cabo la digestión

anaerobia de la materia orgánica. El biogás que se genera como producto se eleva

hacia la parte superior del reactor donde es recogido por la cámara de recolección de

gas. Finalmente el agua tratada sale del reactor por la parte superior a través de

canaletas de recolección del efluente. (Ing. Edison Uribe. 2005)

http://mie.esab.upc.es/arr/B7E%20metcalf.htm

Aspectos de diseño

Temperatura: Puede ser construido en climas con 10°C hasta los 30°C, sin

embargo para que sea óptimo es preferible rangos de temperatura de 20 a 30°C.

Población: Poblaciones con 10 habitantes hasta 100.000 habitantes, con

eficiencias de remoción de DQO mayor al 80% y de DBO al 85%.

Carga orgánica contaminante: Tiene la capacidad de tratar de 1 a 2 Kg

DQO/m³.dia hasta 50 Kg DQO/m³.dia.

Tiempo de retención hidráulica: Esta entre 4 y 12 horas, para temperaturas

menores a 22°C el tiempo puede ser de 17 a 24 horas.

TECNOLOGIA REACTOR ANAEROBIO DE FLUJO A PISTON (RAP)


El RAP es un sistema de tratamiento de aguas residuales de tipo biológico primario,

en el que la materia orgánica es convertida en biogás y materia sólida.

Funcionamiento

El RAP posee bafles en su interior que obligan al agua residual a subir y bajar varias

veces a través del reactor, lo que se conoce como flujo de pistón, este tipo de flujo hace

que la variación de los sólidos suspendidos volátiles, la DBO y la DQO sea paulatina, ya

que a medida que va pasando el agua residual por los bafles, el sustrato se estabiliza

gradualmente. (Ing. Edison Uribe. 2005)

Aspectos de diseño

DBO (mg/l) de 290 a 570.

DQO (mg/l) de 315 a 790.

Tiempo de retención hidráulica de 8 a 12 horas.

Población de 5.900 a 18.000 habitantes.

Caudal (m³/día) de 1281.3 a 3888.

Temperatura de 13 a 17°C.

TECNOLOGIA LAGUNAS DE ESTABILIZACION (Secundario o terciario)

LAGUNA ANAERÓBICA


Son una de las tecnologías más simples para tratar aguas residuales domésticas, ya

que retienen sólidos en suspensión y eliminan las concentraciones de compuestos

tóxicos presentes en las aguas residuales. Son estanques construidos en tierra, de

profundidad reducida que tiene como propósito conseguir que las aguas allí represadas

lleguen a cumplir una serie de parámetros que no generen daños a la salud pública y

que las aguas tratadas no generen daños a cuerpos de agua receptores.

Funcionamiento

Empleo de alta carga orgánica, son pequeñas, de profundidad media a alta y

tiempos de retención hidráulica cortos. Coloración gris a negro.

Preferentemente para el tratamiento de ARD con aporte industrial.

Eficiencia en función del tiempo de retención 1, 2.5, 5 días

Reducción de DBO 50%, 60% y 70% (Ing. Edison Uribe. 2005)

Especificaciones de diseño (Tomado de tratamiento de aguas residuales

domesticas e industriales, 2005)

Carga volumétrica: 100g DBO/ m³/día

Profundidad: Entre 3-6 m

Área requerida: 0.1 – 1 hectáreas

Concentración de O: Menor a 0.16

SS en efluente: 80 – 200 mg/l

Nivel de tratamiento: Secundario

LAGUNA FACULTATIVA

Concepto

Tienen una capa aerobia superficial, una zona facultativa intermedia y una capa

anaerobia en el fondo que pueden tratar aguas residuales crudas o decantadas

Funcionamiento

La finalidad es la estabilización de la materia orgánica en un medio oxigenado, que

es proporcionado por las algas presentes y la reducción en el contenido de nutrientes y

bacterias coliformes. El aporte de oxigeno se logra por fotosíntesis. Tiene una eficacia

de 80 al 90% en reducción de DBO. (Tomado de tratamiento de aguas residuales

domesticas e industriales, 2005)

Especificaciones de diseño

El contenido de oxigeno varía de acuerdo a la profundidad y hora del día.

pH: entre 7.5 – 9.5

Área requerida: 1 – 4 hectáreas

Profundidad requerida: 1 – 2.5 m

SS en efluente: 30 – 100 mg/l.

Nivel de tratamiento: Secundario o terciario

LAGUNA DE MADURACIÓN

Concepto

El objetivo es la eliminación de bacterias patógenas, también realizan eliminación de

algunos nutrientes, clarificación del efluente.

Funcionamiento

Presentan alto grado de estabilización de la materia orgánica. Es la fotosíntesis y la

aireación superficial las responsables de obtener el ambiente aerobio. Tiene una

eficiencia en reducción de DBO del 60 a 80%.

Especificaciones de diseño: Las especificaciones de diseño son muy similares a las

de lagunas facultativas

Nivel de tratamiento: Secundario o terciario

Aspectos de diseño

Parámetro Anaerobia Facultativa Maduración Aerobia

Carga orgánica Kg DBO/hab/día

200 – 1000 15 – 80 15 – 80 Depende de la capacidad de transferencia de oxígeno.

TRH (Días) 10 – 50 6 – 30 4 – 12 2 – 10

SS en efluente, mg/l

80 - 200 30 - 100 30 - 100 60 - 200

Tabla 3. Aspectos de diseño - lagunas de maduración. Fuente: Rodríguez, Guillermo. Procesos de depuración.

TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO AEROBIO

TECNOLOGIA LODOS ACTIVADOS


Este tipo de tratamiento se da en un tanque donde se introduce aire y se permite la

agitación del agua con el fin de generar condiciones ambientales adecuadas y asi

generar que los microorganismos se reproduzcan y conviertan la materia soluble en

biomasa la cual será removida posteriormente.

Funcionamiento

Los microorganismos consumen y oxidan la materia orgánica en conjunto la DBO. El

lodo activado se mantiene en el reactor mezclado por aireación. Cuando el lodo del

agua tratada pasan al tanque de sedimentación, los flóculos se eliminan y luego se

recircula al tanque de aireación o de residuos para controlar el tiempo de retención de

sólidos. El efluente tratado (agua clarificada) se descarga a la fuente receptora. (Ing.

Edison Uribe. 2005).

ESPECIFICACIONES DE DISEÑO

o Locales: temperatura, pH, y la alcalinidad. Los cambios de temperatura en el

agua residual pueden afectar las tasas de reacción biológicas.

o El área necesaria es de 0.3 a 0.6 m²/habitante, la topografía se aconseja que

sea plana y para poblaciones de temperaturas cálidas el sistema funciona

con mejor rendimiento, sin embargo se puede implementar en temperaturas

frías y templadas.

o Temperatura de 14°C – 32°C.

o pH de 7.5 a 8.0.

TECNOLOGIA FILTRO PERCOLADOR


Por medio de esta tecnología se busca obtener la imitación de un ambiente acuático

natural junto con los organismos que lo constituyen con el fin de absorber los nutrientes

que trae el agua una vez pasa por este ecosistema.

Funcionamiento

El filtro percolador se encarga de sostener las bacterias, al filtrarse el agua. Estas

bacterias se encargan de consumir la materia orgánica presente en el agua residual,

generando agua tratada con el fin de no afectar otros cuerpos de agua receptores.

Condiciones ambientales requeridas

o Trabaja mejor en temperaturas templadas.

o Se debe analizar la dirección del viento para no afectar a la población con

posibles olores

o Debe realizarse un previo estudio del suelo para ver si resiste el peso del

tanque, el lugar debe ser plano o con pendiente baja.

TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO NO CONVENCIONAL

TECNOLOGIA TANQUE SEPTICO


Un tanque séptico consiste en un recipiente hermético de concreto, ladrillo u otro

material adecuado, el cual se encarga de sedimentar la materia en suspensión del agua

residual para obtener un efluente con características adecuadas de tratamiento,

además retiene solidos flotantes y grasas presentes en el agua residual.

FUNCIONAMIENTO

Las grasas y aceites presentes en el agua residual se acumulan en la superficie del

recipiente formando una capa flotante, mientras que los sólidos sedimentables se

dirigen al fondo del tanque donde se someten a un proceso de descomposición y se

transforman en compuestos estables como carbono, metano y sulfuro de hidrogeno.

Aspectos de diseño

La retención hidráulica es de 1 a 3 días.

Se implementa para poblaciones de 200 a 300 habitantes dependiendo de las

características del agua.

Se debe tener en cuenta su configuración, integridad estructural,

impermeabilización, tamaño, accesorios, programación de inspecciones, limpieza

del tanque.

Área requerida: superficie de 0.4 a 0.6 m2/habitante, se recomienda un tamaño

mínimo de 750 gal. Se debe conservar 1.50 m distantes de construcciones,

límites de terrenos, sumideros y campos de infiltración, 3m distantes de árboles y

cualquier punto de redes públicas de abastecimiento de agua y 15 m distantes

de pozos subterráneos y cuerpos de agua de cualquier naturaleza. (Ing. Edison

Uribe. 2005).

TECNOLOGIA HUMEDALES ARTIFICIALES


Esta tecnología de tratamiento de aguas residuales se basan en humedales

naturales, estos se basan en la depuración de aguas residuales domésticas. Además

de tratar aguas residuales se pueden generar nuevos ecosistemas artificiales.

Funcionamiento: Presenta una función depuradora de aguas domésticas, la cual se

obtiene a través de la gestión de plantas, suelo y los microorganismos presentes.

Aspectos de diseño

El tiempo de retención hidráulica de un humedal artificial varía dependiendo del

tipo de especie a plantar.

Para una población de 1000 habitantes con un caudal a tratar de 170m3/día se

necesitaría aproximadamente un área transversal de 34m2, un área superficial de

2.962m2, obteniendo un largo de 80m y un ancho de 43m.

Se requiere de un área de entre 4 y 5m2 por habitante.

3.2 Marco normativo

o Decreto 1541 de 1978: Normas relacionadas con el recurso del agua.

o Ley 99 de 1993: Crea Ministerio de Medio Ambiente, reordena el sector público

encargado de la gestión ambiental, crea el SINA.

o Decreto 3930 de 2010: Establece parámetros sobre usos de aguas y residuos

líquidos, da a conocer las normas sobre vertimientos para toda descarga de

residuo líquido.

o Constitución Política Nacional: Por medio de esta se establecen las reglas

para la protección de los recursos naturales como derecho y bien público; crea

y reglamenta organismos de control.

o Acuerdo Local JAL 01 de 2005: Mediante este acuerdo local se crea el Sistema

Ambiental Local – Sisloa- en la localidad de Suba, que trabaja bajo la figura de

“Red” para fortalecer la participación en el tratamiento de los problemas

ambientales de esta localidad.

o Ley 142 de 1994: Da a conocer que los vertimientos de residuos líquidos deben

ser dirigidos al sistema de alcantarillado y que las acciones de transporte,

tratamiento y disposición final deben estar a cargo de una empresa de servicios

públicos.

o Ley 23 de 1973: Establece las bases sobre prevención y control de la

contaminación del aire, agua y suelo y promovió facultades al Presidente de la

República para expedir el Código de los Recursos Naturales.

o Decreto 79 de 1986: Da a conocer pautas acerca del cuidado y manejo del

recurso hídrico.

o Ley 09 de 1979: Establece las medidas sanitarias a tomar en cuenta para el

manejo de residuos.

o Ley 373 de 1997: Mediante esta ley se establece el programa para el uso

eficiente y ahorro del agua.

o Decreto 1594 de 1984: Por el cual se reglamente el uso del agua y vertimientos.

o Decreto – ley 2811 de 1974: Por el cual se dicta el código nacional de los

recursos naturales renovables y de protección al medio ambiente.

o Resolución 1433 de 2004: Se adoptan planes de saneamiento y manejo de

vertimientos y sus disposiciones y la resolución 2145 de 2005 que la modifica

parcialmente.

o Resolución 631 de 2015: Por medio de esta resolución se establecen los

parámetros y los valores límites máximos permisibles en los vertimientos

puntuales a los cuerpos de agua superficiales y a los sistemas de alcantarillado

público.

DISPOSICIONES GENERALES

La norma empezó a regir a partir del 1 de enero de 2016 la cual modifica ciertos

decretos, los cuales tienen un tiempo predeterminado para que empiecen a ser

acogidos por las distintas entidades que están ligados a estos.

2 años para generadores con permiso de vertimientos vigente y que estuviesen

cumpliendo el decreto 1594 de 1984.

1,5 años para aquellos con permiso de vertimientos vigente pero que no

estuviesen cumpliendo el decreto 1594 de 1984.

Si la empresa presenta Plan de Reconversión a Tecnologías Limpias tiene 3

años adicionales. Este plan debe ser presentado a la Autoridad Ambiental dentro

del primer año a partir de la fecha de publicación de la norma de vertimientos.

No se permite dilución de vertimientos.

Empresas que generen aguas residuales, pero que no realicen vertimientos, por

tener sistemas de recirculación, deberán formular el Plan de Contingencia y

Plan de Gestión del Riesgo del Vertimiento, a discreción de la autoridad

ambiental competente.

La nueva norma permitirá revisar los vertimientos puntuales que se realizan en

ocho sectores y 73 actividades productivas a partir de 56 parámetros que

consideran las características de actividades industriales, comerciales y de

servicios. Presenta tres características principales:

Esta establece los porcentajes máximos permitidos de vertimientos por actividad

productiva, antes todas las actividades productivas debían cumplir con un 20%

de porcentaje de vertimientos, ahora se establece un límite máximo permitido por

actividad económica.

Hace una diferenciación entre Aguas Residuales Domésticas (ARD) de las

Aguas Residuales no Domesticas (ARND).

Los valores y parámetros propuestos se elaboraron con los representantes de

diversos sectores productivos en donde quedó registro de que son cumplibles

con los recursos técnicos, tecnológicos y económicos que hay disponibles en el

país.

La Nueva norma de Vertimientos se construyó durante cuatro años, a partir de la

revisión de normas internacionales, de información suministrada por las

autoridades ambientales en cada región, y con información reunida a partir de

tres grandes consultas públicas, dos concejos con técnicos asesores y

encuentros participativos con sectores productivos, gremios, asociaciones, la

academia y la comunidad en general.

Código sanitario ley 9 de 1979: ARTICULO 3o. Para el control sanitario de los

usos del agua se tendrán en cuenta las siguientes opciones, sin importar su

orden todas tienen la misma importancia a la hora de su distribución.

Consumo humano

Doméstico

Preservación de la flora y fauna

Agrícola y pecuario

Recreativo

Industrial

Transporte

4. GENERALIDADES

4.1 Descripción del área de estudio

Ilustración 2. Barrio Lisboa - Localidad Suba - Bogotá. Tomado de: http://www.direccionesbogota.com

El barrio Lisboa se encuentra en la localidad de Suba al noroccidente de la ciudad,

este limita al norte con Barrios Verona y San Pedro, al sur con Santa Cecilia sectores I

y II y Villa Cindy, al occidente con Santa Rita y Berlín y al oriente con el Humedal Juan

Amarillo.

Este territorio presenta zonas verdes, al igual que llanuras que se han venido

disminuyendo con la urbanización.

En el ámbito socio – económico, el barrio cuenta con zonas residenciales, parques y

actividades de comercio y servicios. El estrato 2 predomina en el barrio, el sector

comercial se ve evidenciado en negocios ubicados en la vía principal del barrio.

En la zona aledaña del barrio se encuentra el humedal Juan Amarillo que presenta

contaminación generada por residuos sólidos y aguas residuales provenientes de la

actividad doméstica.

Presenta una parroquia, un ciclo vía contigua al rio Juan Amarillo, una biblioteca, un

centro para personas de la tercera edad y el parque donde se celebran eventos para

toda la comunidad el cual cuenta con recreación infantil y juvenil y espacios adecuados

para la realización de eventos deportivos.

http://www.direccionesbogota.com/

Debido a la falta de intervención y el deterioro en las vías del barrio Lisboa se

generan inundaciones en épocas de lluvias.

El barrio presenta una cobertura total de los servicios públicos domiciliarios en sus

viviendas.

El humedal Juan Amarillo tiene una extensión de 222.76 ha aproximadamente según

los datos proporcionados por la empresa de acueducto y alcantarillado de Bogotá EAAB

convirtiéndolo en el humedal más grande de Bogotá. Este humedal es un ecosistema

muy importante conformado por el sistema de humedales ya que su tamaño y posición

geográfica permite la conexión entre los humedales La Conejera, Jáboque y La Florida

a través del rio Bogotá y su cercanía a los cerros presentes en Suba permite la

movilidad de especies entre ecosistemas. (Plan de manejo ambiental Humedal Juan

Amarillo).

El barrio Lisboa cuenta con un sistema vial, de transporte, acueducto, saneamiento

básico y espacios públicos construidos.

4.2 Problemática ambiental

La problemática ambiental que se presenta actualmente en el barrio Lisboa, es la

disposición final de los vertimientos líquidos .Esto se debe a que esta población se

encuentra por debajo del nivel de las aguas, por lo que para dar una rápida eliminación

a estos vertimientos, los residuos líquidos son transportados por medio de la

implementación de bombas las cuales no poseen ningún control para determinar la

cantidad de aguas que son transportadas hasta el cauce del humedal Juan Amarillo. Al

arribar allí su descarga afecta no solo la composición de las aguas, sino que también la

fauna y flora presente en las zonas aledañas al humedal. Con la realización de este

procedimiento la afectación al humedal es de gran magnitud, ya que aumenta la

polución de las aguas haciendo que la carga de contaminantes sea cada vez mayor, lo

cual puede llegar a deteriorar rápidamente nuestros humedales.

Ilustración 3. Límite entre el barrio Lisboa y el humedal Juan amarillo. Fuente: Autores – foto tomada por Miguel Sepúlveda.

Ilustración 4. Límite del barrio Lisboa (Suba) con el humedal Juan Amarillo. Fuente: Autores – Foto tomada por Miguel Sepúlveda.

4.3 Población expuesta al riesgo

La población cercana al humedal Juan Amarillo donde se evidencia la generación de

aguas residuales se ve afectada por varios aspectos:

Contaminación hídrica en el humedal Juan Amarillo.

Porcentajes altos de materia orgánica en los cuerpos de agua cercanos.

Contaminación generada por la descarga de basuras y escombros en días donde

no cuentan con el servicio de recolección de basuras.

Alteraciones en el drenaje y obras de infraestructura no adecuadas para el

humedal.

La población siembra plantas que no están relacionadas con las características

del ecosistema lo cual genera desequilibrio en el medio.

Presencia de animales en la zona del humedal como caballos, ratones, etc.

Fragmentación de la vegetación.

Perturbación de la fauna presente en el humedal.

“Desarticulación entre las localidades de Suba y Engativá frente al manejo

ambiental del humedal y las acciones que las organizaciones locales realizan en

este ecosistema” (Plan de manejo del humedal Juan Amarillo, Alcaldía mayor de

Bogotá D.C.).

Falta de apropiación del humedal Juan Amarillo por parte de los habitantes del

barrio Lisboa.

Malos olores debido a la generación de residuos y presencia de vectores.

La oferta para usos en el humedal Juan Amarillo.

Procesos de reciclaje no planificados alrededor del humedal.

Presencia de inseguridad debido al abandono de esta zona.

Ilustración 5. Presencia de residuos sólidos y escombros en el límite con el humedal. Fuente: Autores – Foto tomada por Ángela Cuello.

4.4 Salud pública

La realización de este procedimiento para el manejo de los vertimientos líquidos no

solo afecta a las aguas del humedal. El transporte de estos residuos producen

continuamente fuertes olores los cuales tienen un impacto directo sobre la población,

sin mencionar que se encuentran algunos lugares donde los residuos pueden quedar

estancados por días, siendo lugares propicios para la cría de mosquitos y desarrollo de

enfermedades que afectan continuamente a las personas que viven en zonas aledañas

al lugar de la realización del vertimiento.

En el barrio Lisboa la basura se recoge los días martes, jueves y sábado.

Ilustración 6. Presencia de residuos en el barrio. Fuente: Autores – foto tomada por: Ángela Cuello.

4.5 Áreas de composición

La localidad de Suba tiene una extensión total de 10.055,98 hectáreas, 6.033,67 ha se

clasifican como suelo urbano, 880 ha como suelo de expansión y 3.141,31 ha

corresponden al suelo rural; dentro de estos tres suelos se localizan 1.754,66 hectáreas

de suelo protegido (Subdirección de Desarrollo Social, Sistema de Información

Geográfica. Bogotá, D.C).

Este territorio cuenta con varios humedales considerados como suelo protegido como el

humedal Juan Amarillo, a pesar de que las áreas de protección tienen restringidas las

posibilidades de urbanización, este territorio se ha visto afectado por varios factores

como la contaminación de la población y construcción de unidades de tipo 1 que son

sectores periféricos no consolidados, con deficiencias en su estructura y espacio

público las cuales generan aguas residuales que desembocan en el humedal afectando

este ecosistema.

Al alterar la cobertura natural vegetal protectora para establecer zonas urbanas, se

generan procesos corrosivos dentro de la zona por acción del viento, corrientes de agua

y lluvias. Esto puede generar zonas de alto riesgo no mitigable perjudicando así a toda

la población ya que tendrían que radicarse en otras urbanizaciones.

El barrio Lisboa cuenta con aproximadamente 2.647 habitantes (Subdirección de

Desarrollo Social. Bogotá, D.C., 2012). La composición por edad de la población

muestra que sus habitantes son, en su mayoría, jóvenes, pues el 27,5% es menor de

15 años y sólo un 4,8% es mayor de 64 años. (DAPD, Subdirección de Desarrollo

Social, Gerencia de Desarrollo Humano y Progreso Social. Bogotá, D.C., 2012).

4.6 Condiciones socio – culturales de la población

El 75% de los habitantes del barrio Lisboa, trabajan como empleados o con negocios

independientes en la vía principal del barrio que es altamente comercial. La gran

mayoría gana el salario mínimo y en su mayoría los habitantes no aportan a la

seguridad social. El estrato que prevalece es el 2.

5. METODOLOGÍA

Según la resolución 1433 de 2004 el plan de saneamiento y manejo de vertimientos

es un conjunto de programas y actividades utilizadas para el saneamiento y tratamiento

de vertimientos, actividades de recolección, transporte, tratamiento y disposición final

de las aguas residuales descargadas al espacio público, en este caso el humedal Juan

Amarillo, teniendo como propósito la reducción de la carga contaminante en este

ecosistema.

Las generaciones de residuos líquidos y los sistemas de tratamiento implementados

deben seguir los parámetros de calidad y uso que defina la autoridad ambiental

competente, así mismo el PSMV será aprobado por esta autoridad. Este se debe

formular teniendo en cuenta la información presente sobre el uso y la calidad de los

cuerpos de agua receptores, en este caso los índices de calidad del humedal Juan

Amarillo, generando criterios de priorización por tratarse de un ecosistema importante

para el desarrollo de flora y fauna. El plan será ejecutado por las empresas prestadoras

del servicio público de alcantarillado.

Las autoridades ambientales encargadas de aprobar el PSMV son las definidas en el

artículo 13 de la ley 768 de 2002. Quien además realizara actividades de control y

seguimiento.

Alcalde de Bogotá.

Dos representantes del sector privado.

Un representante de las actividades sin ánimo de lucro.

El ministro de medio ambiente o su delegado.

El director de la corporación autónoma regional.

El plan de saneamiento y manejo de vertimientos se realizara con una proyección de

10 años de acuerdo al cronograma de actividades planteado.

La empresa a cargo del acueducto, alcantarillado y aseo es la empresa de

acueducto y alcantarillado de Bogotá EAAB.

Por medio de esta propuesta se busca disminuir el aporte de aguas residuales al

humedal Juan Amarillo mediante descontaminación de vertimientos puntuales a través

de la construcción de sistemas de tratamiento en el punto afectado y así proponer

metas a largo plazo de forma realista, planificada y organizada.

o Análisis de involucrados, en el cual se identifican los principales actores

involucrados en la problemática de generación de residuos líquidos, el manejo

que se le da a estos vertimientos y la gestión y compromiso con el medio

ambiente.

o Análisis de la situación actual, en donde se realiza una planeación sistemática

donde se evidencian diferentes factores y su relación con el problema

presentado.

o Plan de acción, en donde se relatan las actividades a desarrollar para el logro de

los objetivos previamente establecidos.

o Evaluación del sistema de tratamiento según las características presentes en el

entorno.

o Sistemas de monitoreo y evaluación, donde se definen parámetros acordados

para medir el cumplimiento de las actividades acordadas en los diferentes

espacios de tiempo.

Ilustración 7. Proceso de formulación del plan de saneamiento y manejo de vertimientos. Tomado de: Guía metodológica para la formulación de los PSMV.

Analisis de involucrados

Analisis de la situacion actual

Prospectiva, analisis estrategico, formulacion de objetivos y actividades.

Según el plan de manejo ambiental del humedal Juan Amarillo la recuperación de

este se debe hacer de acuerdo al contexto del paisaje y no solo considerando la

recuperación local del humedal sino garantizar el mejoramiento de la conectividad con

el fin de mejorar los ecosistemas que se unen a este humedal considerados en el POT

de Bogotá.

6. ESTUDIOS Y ANÁLISIS TÉCNICOS

6.1 Número y localización de vertimientos

Cerca del barrio Lisboa se ve la desembocadura de dos cuerpos de agua que

convergen en el rio Bogotá, los cuales son el rio arzobispo y el canal del salitre.

NIVEL DE COMPLEJIDAD POBLACION EN LA ZONA URBANA (HABITANTES)

CAPACIDAD ECONOMICA DE LOS USUARIOS

Bajo < 2500 Baja

Medio 2501 – 12500 Baja

Medio – alto 12501 – 60000 Media

Alto >60000 Alta Tabla 4. Niveles de complejidad según población y capacidad económica. Fuente: RAS 2000

NIVEL DE COMPLEJIDAD DEL SISTEMA

DOTACION NETA MINIMA (L/hab.dia)

Dotación neta máxima (L/hab.dia)

Bajo 90 100

Medio 115 125

Medio – alto 125 135

Alto 140 150 Tabla 5. Dotación neta mínima y máxima según nivel de complejidad. Fuente: Res 2320 de 2009 RAS

Para hallar la cantidad de agua residual generada por la población se tomara la tasa

de retorno establecido para el nivel de complejidad medio, el cual oscila entre 0.8 y

0.85, de donde se adopta un coeficiente de retorno de aguas domesticas de 0.8.

Para hallar la producción de carga contaminante tomaremos el determinante 50 gr

DBO/hab.dia) al ser un valor central según los determinantes de carga contaminante

establecidos por el RAS.

Caudales de operación

Medio: 4.0 m3/2

Máximo: 9.9 m3/s

6.2 Balance de producción de residuos líquidos

6.2.1 Producción per cápita

115 𝑳

𝑯𝑨𝑩/𝑫𝑰𝑨∗ 𝟎. 𝟖 = 𝟗𝟐

𝑳.𝑨.𝑹

𝑯𝑨𝑩/𝑫𝑰𝑨

Se obtiene una producción per cápita de 92 litros de aguas residuales por

habitante en un día.

Producción de la población según nivel de complejidad y/o categoría

𝟗𝟐 𝑳. 𝑨. 𝑹

𝑯𝑨𝑩/𝑫𝑰𝑨∗ 𝟕𝟎𝟎𝟎 𝑯𝑨𝑩 = 𝟔𝟒𝟒. 𝟎𝟎𝟎

𝑳. 𝑨. 𝑹

𝑫𝑰𝑨

Carga contaminante: 50 𝐠𝐫 𝐃𝐁𝐎

𝐇𝐀𝐁/𝐃𝐈𝐀∗ 𝟕𝟎𝟎𝟎𝑯𝑨𝑩 = 350.000

𝐠𝐫 𝐃𝐁𝐎

𝐃𝐈𝐀

350.000 𝐠𝐫 𝐃𝐁𝐎

𝐃𝐈𝐀 𝟏𝟎𝟎𝟎𝒎𝒈

𝟏𝒈𝒓 = 350.000.000

𝒎𝒈 𝑫𝑩𝑶

𝑫𝑰𝑨

𝟑𝟓𝟎.𝟎𝟎𝟎.𝟎𝟎𝟎 𝐦𝐠 𝐃𝐁𝐎/𝐃𝐈𝐀

𝟔𝟒𝟒.𝟎𝟎𝟎 𝐋 .𝐀.𝐑/𝐃𝐈𝐀= 543.41

𝐦𝐠 𝐃𝐁𝐎

𝐋.𝐀.𝐑

El nivel de complejidad de los habitantes es medio y la producción de aguas

residuales al día por el total de los habitantes es de 644.000 litros.

6.2.2Total producción día

𝟔𝟒𝟒. 𝟎𝟎𝟎𝑳.𝑨.𝑹

𝑫𝑰𝑨∗

𝟏 𝑫𝑰𝑨

𝟖𝟔.𝟒𝟎𝟎𝑺𝑬𝑮= 𝟕. 𝟒𝟓

𝑳.𝑨.𝑹

𝑺

𝟔𝟒𝟒. 𝟎𝟎𝟎𝑳.𝑨.𝑹

𝑫𝑰𝑨∗

𝟏𝒎𝟑

𝟏𝟎𝟎𝟎𝑳= 𝟔𝟒𝟒

𝒎𝟑

𝑫𝑰𝑨

𝟔𝟒𝟒 𝒎𝟑

𝑫𝑰𝑨∗

𝟏 𝑫𝑰𝑨

𝟐𝟒 𝑯𝑶𝑹𝑨𝑺=

𝟐𝟔.𝟖𝟑𝒎𝟑

𝑯𝒐𝒓𝒂𝒔

La producción total de la población del barrio Lisboa es de 7.45 litros de aguas

residuales por segundo, la cual una parte de esta cantidad se dispone en el humedal

Juan Amarillo.

6.3 Sistemas de manejo de residuos líquidos

6.3.1 Transporte de las aguas residuales

El transporte de las aguas residuales del barrio Lisboa se realza por tuberías y por

flujo de gravedad

6.3.2 Origen de los residuos líquidos

Los residuos líquidos son de origen domestico determinados por la actividad

generada por las viviendas del barrio Lisboa o de la concentración de residuos causada

por los habitantes como residuos orgánicos, grasas y detergentes, el sistema de

alcantarillado que presenta la comunidad arrastra todo este tipo de sustancias, además

de la contaminación y las aguas residuales generadas por la actividad comercial

presente en el barrio.

Cuando las personas sacan la basura el día de no recolección puede presentarse

contaminación por medio de la producción de lixiviados que son las sustancias

procedentes de la basura descompuesta y que se filtra al suelo por medio del agua.

Las aguas residuales lluvias se generan por el escurrimiento de la superficie de los

diferentes terrenos. Arrastran todo tipo de desechos y basuras que se encuentran en la

superficie.

6.3.3 Manipulación

Las redes de acueducto presentan una cobertura adecuada, el barrio Lisboa

presenta una proyección en las redes de acueducto para construcción, las redes

sanitarias estarían conectadas a la estación de bombeo – planta de Lisboa y

posteriormente a la planta de tratamiento Salitre.

Ilustración 8. Pozos de inspección barrio Lisboa. Fuente: autores, foto tomada por Miguel Sepúlveda.

Ilustración 9. Sumideros o alcantarillas en el barrio Lisboa. Fuente: autores, foto tomada por Ángela Cuello.

MATRIZ BASICA PARA SELECCIÓN DE TECNOLOGIA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

FACTORES

Tecnología Área Costo de inversión

Costo de operación y mantenimiento

Limitación Necesidad de energía

Residuos generados

Flexibilidad y eficiencia

Total

Ambiental Climática

UASB 8 7 6 5 3 8 4 2 43

Flujo a pistón (RAP) 7 7 8 5 4 5 2 3 41

Lagunas de estabilización

Anaerobia 6 7 8 8 9 8 9 8 63

Aerobia 4 8 7 7 7 8 7 6 54

Facultativa 5 6 8 7 7 8 5 7 53

Maduración 6 5 8 6 7 7 6 7 52

Lodos activados 8 4 3 3 4 3 7 7 39

Filtro percolador 6 7 8 7 6 8 5 6 53

Tanque séptico 5 8 8 6 6 7 4 3 47

Humedal artificial 2 6 5 5 5 7 8 6 44

Tabla 6. Matriz para selección de tecnología de tratamiento. Matriz tomada de clase residuos líquidos – Ing. Edison Uribe.

El sistema de calificación, se basa en el grado de importancia que el factor de evaluación ejerce sobre la alternativa (alto,

medio, bajo) y en el efecto producido por este factor en la eficiencia del tratamiento (positivo o negativo)

Tipo de incidencia sobre el factor evaluado:

o Alto: Con valores de 8 a 10 (Alto grado de favorabilidad de la tecnología)

o Medio: Con valores de 5 a 7 (Tecnología favorable con observaciones)

o Bajo: Con valores de 1 a 4 (Tecnología NO favorable)

Los valores fueron dados por los autores teniendo en cuenta características de la población y del terreno y

comparándolas con las características principales de cada tecnología de tratamiento de aguas residuales domésticas,

con el fin de establecer la más viable.

7. TECNOLOGÍA APLICADA PARA EL TRATAMIENTO

De acuerdo a las características que presenta la población y el entorno donde se

evidencia la problemática se decide implementar la tecnología lagunas de estabilización

anaeróbicas.

Esta tecnología de tratamiento se decide teniendo en cuenta los siguientes factores:

o La población es de 7000 personas aproximadamente, lo cual es óptimo para el

funcionamiento de la tecnología.

o La laguna anaerobia tiene la posibilidad de tratar vertidos industriales fácilmente

biodegradables como frutas y lecherías en casi de que la actividad económica

del barrio cambie.

o Parte de sus aguas residuales caen al humedal Juan Amarillo, por esta razón se

escoge este sistema de tratamiento ya que produce un efluente de alta calidad,

ya que reduce de forma considerable los microorganismos que presenta.

o La laguna anaerobia no requiere de amplias extensiones de terreno para su

construcción.

o Los costos de construcción, operación y mantenimiento son bajos en

comparación con otras tecnologías de tratamiento y tomando en cuenta el

número de habitantes.

o De acuerdo a la producción de aguas residuales que produce el barrio Lisboa, se

puede usar este sistema de tratamiento ya que puede funcionar en caso de que

aumenten estas cargas de forma brusca.

7.1 Concepto y nivel de tratamiento

Las lagunas de estabilización son una tecnología para tratamiento biológico de

aguas residuales, se caracterizan porque son muy simples de mantener y operar. Este

sistema de tratamiento consiste en la construcción de estanques en tierra de poca

profundidad con el propósito de degradar la materia orgánica contenida en el agua

mediante procesos de autodepuración o estabilización natural al ser descargadas a las

lagunas de estabilización, con el fin de que dichas aguas alcancen a cumplir

parámetros de calidad que no representen un riesgo para la salud pública y que

generen un efluente que no genere problemas de contaminación ni alteraciones a otros

cuerpos de agua.

El nivel de tratamiento de las lagunas de estabilización es secundario, es decir que

remueve gran cantidad de materia orgánica suspendida mediante procesos biológicos

como DBO y sólidos suspendidos. Este tipo de tratamiento intenta reproducir

fenómenos de estabilización naturales de la materia orgánica en el cuerpo receptor, en

estos estanques el procedimiento se realiza a una mayor velocidad por lo que la

descomposición de contaminantes se produce en poco tiempo (Min de ambiente. Guía

de gestión para el manejo, tratamiento y disposición final de las aguas residuales

municipales).

Según las características que presenta la generación de residuos y las

características de la población del barrio Lisboa sobre el humedal Juan Amarillo se ha

determinado las lagunas de estabilización anaerobias como tipo de tratamiento para

esta problemática. Estas lagunas trabajan en condiciones donde no hay presencia de

oxígeno, las profundidades de construcción requeridas son cortas y no se necesitan de

áreas muy grandes para poder implementar este sistema.

El objetivo principal de estos estanques es la reducción de sólidos en suspensión,

que pasan a incorporarse a la capa de fangos acumulados en el fondo y la eliminación

de materia orgánica del agua residual formando una capa de lodos que será extraída

cada 5 a 10 años, ya que la temperatura ambiente disminuye su volumen permitiendo

procesos de mineralización. (Guía de formulación aguas residuales 2002).

Este sistema de tratamiento representa varias ventajas en su operación:

o Es posible construir una laguna de estabilización anaerobia de un tamaño pequeño y con tiempos de retención medianamente cortos que no afecten o alteren el paisaje donde va a ser empleado.

o Presenta conservación de calor y los taludes representan una forma de aislamiento para prevenir el enfriamiento del agua.

o Disminución en los criterios de terreno para alcanzar un nivel determinado de depuración.

o Disminución del riesgo de arrastre de sólidos. o La concentración de sólidos en una zona pequeña favorece la compactación de

los fangos produciendo una mineralización en condiciones anaerobias. o Los costos de operación, mantenimiento e inversión son bajos. o Las lagunas anaerobias pequeñas permiten establecer diferentes tipos de

circulación, es necesario realizar operaciones de vaciado y limpieza. o Requieren poco suministro de energía ya que la remoción de materia orgánica se

realiza por procesos naturales. o La operación de este tipo de tratamiento es sencilla por lo que sus operarios

requieren de una capacitación media. o Generan poco barro en exceso y fangos, se genera una remoción de

microorganismos patógenos. o El mantenimiento que se requiere para la laguna es sencillo, se necesita hacer

una evacuación y disposición de los lodos cada 5 a 10 años.

o Tiene posibilidades de tratar residuos industriales. o El efluente generado puede utilizarse para riegos de cultivos si no son de

consumo humano. o Permite una adaptación fácil del caudal y de carga orgánica. o Se debe impermeabilizar adecuadamente para no generar impactos negativos

sobre las fuentes de agua subterráneas.

Ilustración 10. Esquema. Lagunas de estabilización anaerobias. Fuente: Manuel de Oklay. Aguas residuales – sistemas de colección.

7.2 Composición y funcionamiento

Ilustración 11. Funcionamiento lagunas anaerobias. Fuente: Ing. Pedro Ortiz 2014. Tratamiento por lagunas.

Las lagunas son una de las tecnologías más aplicadas y de fácil desarrollo para el

tratamiento de las aguas residuales provenientes de hogares, conocidos como aguas

residuales domésticas. Para el barrio Lisboa teniendo en cuenta las diferentes

especificaciones que se deben prever para el desarrollo de estos tratamientos, como lo

son espacio, temperatura y el riesgo a la salud pública, llegamos a la conclusión de

plantear el método de laguna de estabilización por método anaerobio.

Las lagunas anaerobias son usualmente utilizadas como la primera fase para el

tratamiento de las aguas residuales domésticas. El principal objetivo de este tratamiento

es reducir la mayor cantidad posible de solidos disueltos en el agua residual .Para

lograr esto es necesario la operación continua entre lagunas facultativas y de

maduración. En el barrio Lisboa debido a que el humedal no cuenta con tan alta carga

de sólidos en las aguas domésticas, se establecerá solo la laguna de estabilización

Anaerobia.

FUNCIONAMIENTO LAGUNA ANAEROBIA:

Las lagunas anaerobias se encargan de degradar la materia orgánica presente en

ausencia de oxígeno, teniendo en cuenta esto, el funcionamiento de esta se divide en

tres pasos fundamentales:

HIDROLISIS:

En esta etapa se realiza la conversión de los elementos orgánicos presentes en las

aguas residuales con alta complejidad o insolubles, a otros compuestos de manera

más simple o que sean solubles en agua. Esta etapa se determina como la principal,

debida que en esta se suministran los componentes orgánicos para la estabilización

parcial anaerobia, buscando que estos puedan ser usados por las bacterias que

realizan el trabajo de las siguientes dos etapas.

FORMACION DE ACIDOS:

Una vez que los compuestos de alta complejidad son transformados a compuestos

de más fácil tratamiento, estos se ven utilizados por las bacterias generadoras de

ácidos, lo cual da como resultado el desarrollo de ácidos orgánicos volátiles. Entre los

principales ácidos resultantes se encuentran el ácido acético, butírico y propionico.

Una de las ventajas que contiene el realizar este procedimiento, es que la formación

de bacterias es muy rápida, esto se debe a que gracias al metabolismo de las bacterias

formadoras de ácido les es muy fácil la descomposición de los sólidos disueltos

iniciales. La reducción de estándares como el DBO5 y el DQO son de pequeñas

proporciones en esta etapa del procedimiento.

La conversión de carbohidratos a células bacterianas, se realiza de la siguiente

forma:

5(CH2O)x (CH2O)x + 2CH3COOH + Energía

FORMACION DE METANO:

Una vez que los ácidos orgánicos logran su composición final, un tipo diferente de

bacterias empieza a realizar el procedimiento de convertir los ácidos resultantes en los

componentes finales conocidos como metano y dióxido de carbono. Estos se

establecen como el resultado final de todo el procedimiento de laguna anaerobio, el

metano es un gas inodoro y con posible uso de combustible u el dióxido de carbono que

es un gas bastante estable el cual conforma una pequeña parte en la composición

usual de la atmosfera.

La liberación de estos gases incluye en el proceso el nacimiento de pequeñas

burbujas, las cuales se establecen como un indicador para el conocimiento del buen

desarrollo de la laguna anaerobia .Esta fase es muy importante debido a que los

productos resultantes no contribuyen al aumento de la DQO y el DBO5 en el medio

trabajado.

7.3 Condiciones operativas

Para mantener las condiciones adecuadas para la adecuada digestión anaerobia, es

indispensable que todas las condiciones que se produzcan en la laguna sean óptimas

para que la materia orgánica realice correctamente la conversión al producto final del

dióxido de carbono y metano.

Para ello es necesario establecer los tiempos de retención de los líquidos en la fase

dos y tres (formación de ácidos y formación de metano), en la última etapa el tiempo de

retención debe ser mayor debido a que la conversión a metano y dióxido de carbono es

más lenta. En esta etapa es donde se producen variedad de olores los cuales serán

controlados con una nata desarrollada en la segunda fase que evitara la expulsión

masiva de estos olores. Es necesario el manejo del tiempo y la cantidad de residuos

líquidos a tratar, debido a que si se deja mucho tiempo una baja cantidad de líquidos

empezaran a nacer algas en toda la superficie lo cual provoca la muerte de las

bacterias y el proceso de conversión no se da adecuadamente.

Sin embargo además del desarrollo de las bacterias que degradan los sedimentos,

también se puede dar el nacimiento de otras bacterias, como lo es la bacteria

fotosintética del azufre, que da una coloración rojiza a las aguas retenidas en las

balsas, lo cual puede llevar a que se desarrollen plantas en la superficie del agua

retenida. Aun así si se tiene un control sobre estas es posible utilizarlas para disminuir

la cantidad de olor que es expedida, debido a que oxida los sulfuros del agua haciendo

que la aparición de olores no se vea reflejada

Es importante la revisión de valores químicos como lo son el PH y la temperatura

debido a que un buen o mal manejo de estos pueden influir en el resultado final del

tratamiento. En cuanto al PH las bacterias son muy sensibles a los cambios bruscos de

este por lo tanto si el valor de PH es menor a 6.8 el proceso de conversión se entorpece

por lo cual el tratamiento se ve ralentizado. Si el PH disminuye hay 6.2 se detiene

completamente haciendo que las labores hechas anteriormente sean una pérdida total.

Como se estableció anteriormente la temperatura es un ámbito principal debido a

que las bacterias metagenigenas se desarrollan mucho mejor si la temperatura en la

balsa es alta, por ello se establece entre 35-40º c, debido a esto las lagunas realizan el

proceso de conversión más rápidamente en épocas en las que la temperatura aumenta

considerablemente.

Por esta razón al momento de proyectar los planos de construcción de la laguna

anaerobia es necesario tener en cuenta la conservación del calor en las balsas, así

como la sedimentación de materia ya que son aspectos que son responsables en el

degrada miento de la materia orgánica.

El punto crítico del proceso de conversión de las aguas se halla en el ajuste correcto

del tiempo de retención de las aguas de modo de que las bacterias logren

eficientemente la degradación, y que las posibilidades de desarrollo de algas sea

mínima. Por ello según estudios se recomienda tiempos de retención de 2 a 5 días

dependiendo de factores como lo son el agua a tratar y el clima de la zona. Si los

rangos establecidos son aplicados al tratamiento dará como resultado la conversión

completa de las aguas con cargas contaminantes y la calidad del efluente se mantendrá

en las mejores condiciones.

Características de funcionamiento Empleo de alta carga orgánica. Son pequeñas, de profundidad media a alta y tiempos de retención hidráulica cortos. Coloración gris a negro. Preferentemente para el tratamiento de ARD con aporte industrial.

Eficiencia en función del tiempo de retención

1, 2.5, 5 días

Reducción de DBO 50%, 60% y 70% Tabla 7. Características de funcionamiento - laguna anaerobia. Fuente: Ministerio de desarrollo económico. RAS 2000

Una vez finalizado el proceso se realiza una fase de recirculación, en la cual se

toma una parte del efluente del cauce ya tratado, y es introducido de nuevo en la

corriente original de este, con esto se busca dar siembra a microorganismos ya

adaptados al tratamiento y así conseguir una grado mayor de limpieza en las aguas que

están por tratarse.

Este sistema de tratamiento podría generar olores que ocasiones daños en el medio

ambiente, para poder controlar este problema, la laguna se ubica de tal manera que los

vientos no generen olores en la población, se adicionan compuestos químicos

neutralizadores y se realiza un proceso de instalación y mantenimiento de un manto de

nata sobrenadante para la disminución de posibles olores generados.

7.4 Condiciones de diseño

Las consideraciones ambientales requeridas para el diseño de una laguna de

estabilización anaerobia son las siguientes:

o La topografía para la construcción de la laguna anaerobia es plana. o La forma de impermeabilización del suelo debe ser caracterizada, así mimo el

tipo de material que se utilice. o Estudiar el balance entre corte y relleno. o La tecnología debe ubicarse a 500m de la población. o El suelo no presenta riesgos de inundaciones. o Se desarrollan programas de protección para evitar la presencia de vectores y

malos olores. o La temperatura óptima para su funcionamiento es de 15 – 40°C. o El pH optimo es de 6.8 – 7.4. o No es necesaria una buena luminosidad para que la carga orgánica se consuma

de manera rápida. o Profundidad requerida de 2 – 5m. o Área requerida: 0.1 – 1 hectáreas. o Intervalo de tasa de acumulación: 0,08 a 0,113 litros / habitante x día.

7.5 Localización del sistema de tratamiento

La laguna de tratamiento anaerobio se ubicara en el punto donde terminan el cauce

de salida de la PTAR el Salitre y el del rio arzobispo, ya en su trayecto hacia el rio

Bogotá ya que mucha de esta agua no lleva ningún tipo de tratamiento. Lo ideal es dar

un manejo previo a cierta cantidad de agua con el fin de minimizar el impacto de los

residuos en el cauce del rio Bogotá.

7.6 Factores y necesidades del tratamiento

Área de construcción

Para la construcción de una laguna de estabilización anaerobia, el barrio Lisboa si

cuenta con el espacio disponible.

Para una población de 7000 habitantes, el área requerida es de 1.0 – 1 hectáreas y

requiere una profundidad de 3 – 6m. El área per cápita requerida se encuentra entre 1 a

6m2.

El terreno disponible para la construcción de este sistema de tratamiento se

encuentra poco cuidado, por lo que se requiere de previas modificaciones con el fin de

no causar un daño al paisaje. Al ser tanques construidos en tierra de poca profundidad,

este sistema de tratamiento no genera un impacto visual que pueda afectar a la

población.

Limitación climática

La temperatura óptima para un buen funcionamiento de la laguna de estabilización

es de 15 – 40°C. La temperatura del barrio Lisboa es de 20°C aproximadamente.

Fuente: Bogotá/El dorado. Tiempo.

Residuos generados en tratamiento

Dependiendo de las características de las aguas residuales generadas por los

habitantes del barrio Lisboa se genera la acumulación de lodos en promedio de 0.03 a

0.04m3/hab.dia.

El efluente generado por las lagunas puede utilizarse para el riego de cultivos

agrícolas si cumplen con los criterios establecidos por la normatividad y no son de

consumo humano directo.

Procesos auxiliares

Por medio de la laguna anaerobia se retiene gran parte de los sólidos en

suspensión, con el fin de eliminar la mayor parte de la carga orgánica y reducir

concentraciones de diferentes compuestos que puedan alterar la calidad en el agua de

la fuente receptora.

El flujo de agua es horizontal y es necesaria la remoción de lodos. Para este

procedimiento no se requieren procesos auxiliares ya que la generación de lodos y

biogás en mínima, lo que garantiza la efectividad del sistema de tratamiento, los

procesos de operación son sencillos y no requieren complementos en el momento de

poner en funcionamiento el sistema.

Necesidad de personal

Para los procesos de operación y mantenimiento de la laguna anaerobia, se

requieren dos operarios distribuidos en dos turnos y se requiere medianamente

capacitación del personal para que puedan ejercer sus funciones debido a la facilidad

del sistema de tratamiento, además no se requiere el uso de energía y los procesos a

ejecutar son sencillos como mantenimiento del pH, limpieza de las estructuras de la

laguna, remoción de vegetación, labores de muestreo y control.

Posibilidad de ampliación

Debido a las características que presenta el barrio Lisboa, no es posible la

posibilidad de ampliación o de implementación de unidades adicionales a futuro.

Para asegurar el funcionamiento del sistema de tratamiento se deben realizar

labores de mantenimiento de las estructuras.

Grado de complejidad

Los procesos no presentan complejidad, se realizan las siguientes funciones:

o Mantener limpias las estructuras de entrada, salida e interconexión.

o Mantener la laguna libre de vegetación.

o Mantener podados los taludes.

o Mantener el pH igual a 7.0 y el manto de nata sobre nadante que minimice la

presencia de olores.

o Evitar descargas turbulentas en el efluente.

o Realizar registros de los caudales de aguas residuales y de sus características.

Compatibilidad con otras unidades existentes

Esta tecnología es compatible con las lagunas de estabilización facultativa y de

maduración, debido a la disposición limitada del terreno, además se puede utilizar para

tratar aguas residuales que no son tratadas por la planta El Salitre.

7.7 Consideraciones de diseño sanitario y constructivo

Temperatura °C TRH días Remoción DBO %

15 – 20 2 – 3 40 – 50 20 – 25 1 – 2 50 – 60 25 – 30 1 – 2 60 – 80 Tabla 8. Relación temperatura, TRH y remoción DBO.

Fuente: Ministerio de desarrollo económico. RAS 2000.

Tiempo de retención (Días) Reducción de DBO%

1 50%

2.5 60%

5 70% Tabla 9. Periodos de retención - lagunas anaerobias. Fuente: Ministerio de desarrollo económico. RAS 2000.

La excavación de tierra debe ser de forma cuadrada o rectangular en donde sus

paredes internas se encuentren de forma inclinada.

Se debe hacer una impermeabilización y recubrimiento de la excavación realizada

anteriormente con el fin de prevenir que las aguas residuales en el tratamiento se filtren

en el suelo y alteren cuerpos de agua subterráneos.

Esta impermeabilización se puede hacer por medio de tres métodos:

Por medio de tratamientos químicos y naturales, se realizan por medio de

colmatación es decir mediante la acumulación de solidos sedimentados o acumulación

biológica debido al crecimiento microbial, este procedimiento tarda en sellarse un año

aproximadamente lo cual requiere de otro método para garantizar que las aguas

residuales no se filtren.

También se puede realizar a través de procesos de compactación de la tierra o

cementación del suelo.

Para este caso se usara el método de recubrimiento de la zona excavada por medio

de geomembranas ya que es más seguro y no requiere de otro método para evitar la

filtración de aguas residuales.

Ilustración 12. Impermeabilización del terreno. Tomado de: www.eg-ingenieria.com.ar

http://www.eg-ingenieria.com.ar/

Ilustración 13. Ejemplos de lagunas anaerobias.

Tomado de: www.eg-ingenieria.com.ar

Es necesario construir taludes o terraplenes y diques para estabilizar y proteger el

perímetro donde se encuentra la laguna de estabilización anaerobia, de factores como

la erosión y presencia de vectores, además con esto se evita que otras personas

interfieran en la estructura, estos taludes son construidos en concreto o piedra y los

diques con material extraído de la excavación.

Ilustración 14. Lagunas anaerobias.

Tomado de: www.eg-ingenieria.com.ar

http://www.eg-ingenieria.com.ar/

7.8 Disposición final de los residuos líquidos y lodos – residualidad de la

tecnología

Ilustración 15. Disposición final de los residuos. Fuente: UNAD

El agua que fluye desde el humedal hasta el rio arzobispo va cargada de altos

residuos, al ser desviada al canal del salitre recibe un tratamiento en la PTAR del

salitre, sin embargo la capacidad de esta no es suficiente para desarrollar el tratamiento

de esta, por lo tanto se establecerá la laguna después de la planta y antes que

desemboque en el rio Bogotá para así obtener un agua tratada y con muy buena

calidad.

Ilustración 16. Vertimientos - PTAR Salitre. Fuente: Empresa de acueducto y alcantarillado de Bogotá.

La cantidad de lodos generados por la laguna anaerobia es mínima, pero sin

embargo se contará con un pequeño lecho de secado al final de tratamiento para la

retención de estos antes de su recirculación al cauce de agua. La tasa de acumulación

de lodo varía de 0,03 a 0,04 m3/hab.año.

La limpieza deberá ser realizada cuando el volumen de lodo corresponda a la mitad

del volumen de la laguna. Esto ocurre cada n años, donde n es calculado por la

ecuación.

Dónde:

n = período de limpieza, años;

A = área del nivel medio, m2

Klodo = tasa de acumulación del lodo, m3/hab/año;

P = población contribuyente, hab.

7.9 Aspectos administrativos, operativos y de mantenimiento

La etapa de inicio de las lagunas de estabilización es demorada ya que se deben

establecer las condiciones ambientales de la zona y con esto el desarrollo de las

bacterias encargadas de la depuración es más lento. Por esto se debe organizar y

planificar la época del año en que se debe construir la laguna de estabilización con el

fin de que los microorganismos puedan crecer y la tapa de iniciación no sea muy

prolongada. Se recomienda realizarse en época de invierno o de menos temperatura

del lugar donde va a estar ubicada.

Al construirse la laguna se debe eliminar la vegetación que pueda quedar en el

fondo y llenarse de agua para evitar la presencia de plantas o maleza que puedan

producir agrietamientos dentro de la estructura y retrasar su funcionamiento.

Una vez construida la laguna y después de ser llenada según los parámetros

establecidos, se debe controlar el pH del agua manteniéndolo en 7.0 para que los

procesos de depuración se den de manera correcta.

Las labores a ejercer por parte de los operarios serán:

o Mantener limpias las estructuras de entrada, salida e interconexión. o Remover vegetación en el interior de la laguna. o Mantener un pH de 7.0. o Realizar mantenimiento y remoción del manto de nata sobrenadante con el fin de

disminuir la presencia de malos olores que puedan afectar a la comunidad. o Mantener podados los taludes para prevenir presencia de vectores. o Medir el volumen de material dispuesto diariamente. o Realizar mantenimiento de las estructuras que conforman la laguna. o Evitar descargas turbulentas en el afluente de la laguna con el fin de evitar la

acumulación de espuma y grasas en exceso que puedan afectar el funcionamiento del sistema y generar malos olores.

Para la producción de la laguna de estabilización anaerobia se requiere de dos

operarios en turnos que se encarguen de las actividades de operación y mantenimiento,

la capacitación requerida es media.

Ilustración 17. . Lagunas de estabilización – mantenimiento. Fuente: UNAD

Se recomienda realizar la limpieza de lodos en época de verano o de mayores

temperaturas. El lodo debe almacenarse en pilas de casi dos metros de altura antes de

ser usado como abono, este se utiliza para programas agrícolas o de reforestación, en

caso de que el lodo no pueda utilizarse se debe disponer en un relleno sanitario.

La limpieza se debe realizar cuando el volumen del lodo alcance entre el 40% y 50%

del total de la laguna de estabilización anaerobia.

7.10 Componentes técnicos

7.10.1 Consideraciones de costos

El tratamiento de aguas residuales por medio de lagunas de estabilización es un

proceso natural de tratamiento biológico. Se han desarrollado con el propósito de

suministrar efluentes adecuados para la mayoría de las aguas receptoras a bajo costo y

utilizando mano de obra no calificada. Por otro lado, después que el diseñador ha

dimensionado el sistema de tratamiento los procesos de estabilización, prácticamente

quedarán a merced de las fuerzas naturales y, por lo tanto, es muy poco lo que se

puede hacer además de mantener la laguna en buenas condiciones.

Los elementos primordiales para la instalación y fabricación de una laguna de

estabilización anaerobia son:

ELEMENTO COSTOS CANTIDAD

Medidores de Caudal 132.000 pesos 2

Alarmas 312.000 pesos 2

Kit de primeros auxilios 56.000 pesos 2

Tuberías de interconexión

2.300pesos mt 150mt

Implementos de protección

145.000pesos 2

Herramientas de mantenimiento

322.000pesos 2 juego

Impermeabilización 110.000 pesos 𝒎𝟑 30𝒎𝟑

Personal de vigilancia 689.454 pesos + prestación de ley

2 mensual

Uso de maquinaria 95.000 pesos alquiler /h

75 horas

Personal construcción 6000 pesos /h 8 trabajadores Tabla 10. Costos establecidos para la fase de construcción. Fuente: Cotización Constructor Sodimac Corona.

Costos de construcción

Los costos que se deben tener en cuenta para la construcción de este tipo de

tratamiento son:

o Excavación de tierra previamente impermeabilizada. o Estructuras de entrada y salida. o Pantallas deflectoras para un tratamiento preliminar. o Difusor para el punto de entrada la cual consiste en una tubería simple con

descarga sobre la superficie de la laguna. o Preparación de la tierra para su impermeabilización y recubrimiento. o Estación de bombeo para lograr el flujo a la laguna del afluente. o Taludes o terraplenes y dique las cuales permiten proteger el perímetro donde se

encuentra la laguna para evitar la presencia de vectores, estos taludes son construidos en piedra o en concreto.

Costos de mantenimiento

Se deben considerar los costos de las siguientes actividades:

o Mantener limpias las estructuras de entrada, salida e interconexión. o Mantener un efluente con concentraciones mínimas de solidos suspendidos y

DBO. o El operario debe mantener limpias las estructuras con el fin de evitar problemas

de salud a la población, remover vegetación. o El nivel del pH del agua residual tratada debe mantenerse en 7.0. o Se debe implementar y mantener un manto de nata sobrante la cual disminuye la

presencia de olores que pueda generar el sistema de tratamiento. o Requiere capacitación de personal media.

Costos de operación

Para la operación del sistema de tratamiento, lagunas de estabilización anaerobias

se debe considerar costos de operación como:

o Costos de impermeabilización de la tierra y construcción de pantallas reflectoras. o Estructuras de entrada y salida. o Construcción de taludes.

Para la operación de las lagunas de estabilización anaerobias se requiere de dos

operarios en turno para realizar labores de toma de muestra, operación y

mantenimiento, el personal debe estar medianamente calificado.

7.10.2 Manual de operación de la alternativa

El proceso de laguna de estabilización es uno de los procesos más eficientes para

ejecutar en el tratamiento de aguas residuales ya sea a gran escala o en pequeños

predios domésticos

Para que el desarrollo de esta sea eficiente es necesario establecer puntos de

mantenimiento y funcionamiento de estas para explotar su máximo potencial.

El sistema de tratamiento de aguas residuales que se implementará para tratar las

aguas residuales consiste en:

Ilustración 18. Funcionamiento - Laguna anaerobia - manual.

Descarga

Se conocen diferentes distribuciones de las celdas para obtener dependiendo del

lugar una mayor eliminación de residuos, el que se trabajara para el afluente propuesto

será una distribución mixta. Serie y paralelo.

El objetivo primordial de la laguna es remover la mayor cantidad de solidos disueltos

en el agua por lo tanto es necesario llevar un estricto control para el manejo y

mantenimiento de la laguna anaerobia.

Al comenzar el proceso de la laguna, las pérdidas del líquido por percolación son de

gran cantidad. Esto se debe a que la tierra donde se encuentra la laguna absorbe

bastante agua mientras se satura para dejar un funcionamiento de la laguna óptimo Si

no se toman en cuenta las diferentes especificaciones para el buen manejo de la laguna

se pueden producir varios problemas como el nacimiento de olores y el desarrollo

continuo de plantas sobre el agua a tratar.

Para el funcionamiento óptimo de la laguna son necesarios ciertos parámetros a

seguir para que se complete el proceso de remoción, algunos de estos son:

Llenar la laguna hasta con 1 mt de altura si no se tiene suficiente aguapara así

proceder a la segmentación dividiendo por medio de las celdas las diferentes cajas de

distribución. Es necesario contar con una revisión del Ph cada 24 horas

aproximadamente, el cual debe estar entre los valores de (7.0 a 7.5). Si este no cumple

con los parámetros establecidos es necesario complementar el agua con solución de

Cal(1 libra por cada 20lts de agua.

Para tener un control preciso de la laguna es indispensable el cumplimiento de

normas básicas como:

No permitir la entrada de personas ajenas al tratamiento a menos de 100mts de la

laguna.

Vigilar que la distribución de caudal a las cajas de distribución sea igual a lo

estipulado. Se debe tener la misma altura en ambas salidas de la caja distribución.

Vigilar que se mantengan los niveles de agua y los caudales establecidos para una

operación perfecta de la alguna.

Cada 12 horas hacer que el agua en la laguna tenga pequeñas oscilaciones para así

evitar el crecimiento de insectos en la laguna.

Para poder realizar el proceso de depuración de las aguas residuales es necesario

llevar un control de funcionamiento, para proporcionar un agua con buena calidad.

Algunos de los caracteres a tener en cuenta son:

Realizar el mantenimiento cuando se presenten olores muy fuertes.

Cada seis meses realizar el mantenimiento.

Cuando el color del agua es demasiado turbio en la salida de la laguna.

Para la comprobación de falencias en el sistema se realizan 3 veces a la semana

ciertos análisis:

DBO5 U DQO. PH. ALCALINIDAD. COLIFORMES FECALES. SOLIDOS EN SUSPENSION. SOLIDOS TOTALES.

Estos deben ser ejecutados tanto en la entrada como en la salida de la laguna para la

evaluación de calidad del producto y hallar las posibles falencias en el proceso.

7.10.3 Estrategias de ejecución del proyecto

Los aspectos más importantes que se tomaron en cuenta para el planteamiento de

la construcción de la tecnología de tratamiento son:

o La simplicidad de la tecnología en cuanto a aspectos constructivos y operativos.

o El área que se requiere para su construcción es pequeña, por lo cual no afecta.

o Se retiene la mayor parte de los sólidos en suspensión presentes en las aguas

residuales antes de su descarga al cuerpo de agua final.

o No se requiere realizar un tratamiento preliminar.

o La topografía del terreno permite la construcción de una laguna anaerobia para

el tratamiento de las aguas residuales provenientes del barrio Lisboa.

o No es necesaria una buena luminosidad para que el sistema de tratamiento

funciones correctamente.

o No es necesario esperar tanto tiempo para poner en marcha el sistema de

tratamiento, por la tanto puede iniciar una vez llenada la laguna.

o Las operaciones de mantenimiento no son muy complejas, se requiere mantener

limpias las estructuras que lo conforman, mantener libre de vegetación, mantener

un pH igual a 7.0, conservar el manto de nata sobrenadante para evitar la

presencia de olores entre otros.

o Presenta un bajo costo de construcción, operación y mantenimiento.

o No requiere consumo de energía.

o El personal requiere capacitación medianamente para los procesos de operación

y mantenimiento.

7.10.4 Licencias y permisos ambientales

Para la implementación de la laguna anaerobia y por consiguiente la construcción

del sistema de tratamiento para aguas residuales no se requiere de licencia ambiental

sino un plan de manejo ambiental como lo establece el parágrafo del artículo 1 de la

resolución 1433 de 2004. “Parágrafo. Para la construcción y operación de sistemas de

tratamiento de aguas residuales que sirvan a poblaciones iguales o superiores a

200.000 habitantes, el PSMV, hará parte de la respectiva Licencia Ambiental.”

8. RESULTADOS

Se obtienen los parámetros que presentan las aguas residuales del barrio Lisboa

que son descargadas al humedal Juan Amarillo, en diferentes tramos de la cuenca.

VARIABLE T. BAJO T. MEDIO T. ALTO

pH 7.1 (0.62) 7.3 (0.64) 6.8 (0.48) Alcalinidad Equiv CaCO3/L

3086 (1839) 2966 (2399) 1285 (820)

Turbidez (NTU) 36 (58) 30 (42) 17 (23) Conductividad 392 (214) 311 (130) 177 (54) DT (mg CaCO3/L) 86 (28) 97 (38) 57 (15) DQO (mg/L) 219 (207) 382 (416) 179 (174) DBO (mg/L) 33 (37) 90 (134) 74 (91) SST (mg/L) 1343 (3596) 1349 (3114) 197 (214) ST (mg/L) 1537 (3166) 3730 (9243) 371 (246) SDT (mg/L) 412 (465) 2386 (6136) 174 (95) O2 (mg/L) 2.6 (1.7) 3.0 (1.6) 6.1 (1.9) NO2 (mol/L) 1.00 (1.43) 0.06 (0.11) 0.06 (0.12) NO3 (mol/L) 7.70 (22.7) 2.21 (3.85) 1.39 (2.98) NH3 (mol/L) 847 (853) 703 (982) 133 (174) NTK (mol/L) 2196 (2623) 1350 (1500) 670 (839) COT (mg/L) 30 (40) 33 (25) 25 (15) Tabla 11. Parámetros de las aguas residuales provenientes del barrio Lisboa. Fuente: Plan de manejo ambiental Juan Amarillo (2010) – acueducto de Bogotá.

Se tomó en cuenta las características de la población, características del terreno

dispuesto para la tecnología de tratamiento, cantidad de vertimientos generados por la

población, número de habitantes, área disponible y posteriormente se evaluaron varios

sistemas de tratamiento con el fin de escoger la que remueva mayor cantidad de

contaminantes de las aguas residuales y que no afecte a la población ni al territorio, con

el fin de que el agua resultante del tratamiento no afecte ningún cuerpo de agua y que

los habitantes presentes mejores condiciones en su entorno.

Tecnología de tratamiento

Definición Aspectos a favor según características

Aspectos en contra según características

UASB Tratamiento de aguas residuales primario de tipo biológico, la materia orgánica es degradada en un 70% por microorganismos.

Fácil de construir. El área requerida para su construcción es mínima. No necesita energía. Baja producción de lodos. Bajos costos de inversión. Tolerancia a altas cargas orgánicas. No genera ruidos.

La fase de iniciación dura mucho tiempo retrasando el tratamiento. Se necesita un pos tratamiento. Genera olores incomodos. La remoción de materia orgánica puede ser regular dependiendo de la operación.

Flujo a pistón (RAP)

Es un tipo de tratamiento primario de aguas residuales, en donde la materia orgánica se convierte en materia sólida y biogás, presenta un medio poroso para separar las fases liquida y sólida.

Bajos costos de operación y mantenimiento. No genera ruidos. Operación simple. Poco requerimiento de área. Construcción sencilla.

No remueve patógenos ni nutrientes. La fase inicial es lenta. Produce malos olores. Se necesita un pos tratamiento. El gas generado no se utiliza.

Lagunas de estabilización

Es un tratamiento de aguas residuales secundario simple, los tanques son construidos en tierra de poca profundidad y se encargan de regular parámetros de calidad en el agua que representen un riesgo para la salud pública y que el efluente generado no genere problemas ambientales.

Fácil operación y mantenimiento. Bajos costos de operación. Baja producción de lodos. Nulo consumo de energía. La capacitación requerida es media. Los lodos se disponen después de 5 a 20 años. Posibilidad de tratar vertidos industriales. Bajos costos de producción y mantenimiento. Pueden absorben gran cantidad de cargas orgánicas.

Se da una concentración alta de algas lo que puede ocasionar problemas en las fuentes receptoras. Puede ocasionar impactos en las fuentes de agua subterránea si no se realiza un adecuado recubrimiento. Puede generar malos olores si no se realizan las instalaciones adecuadas.

Lodos activados Dentro de un tanque se generan condiciones adecuadas ambientales y mediante una introducción de aire en el cuerpo de agua lograr la reproducción de bacterias que conviertan la materia orgánica en biomasa.

Está compuesta por microorganismos que reducen la carga orgánica. Sus parámetros pueden ser controlados. Se pueden reducir compuestos orgánicos peligrosos. No requiere sedimentación primaria.

Los costos de operación son altos. Es más sensible a la variación de caudales y tóxicos. La eficiencia del sistema de tratamiento depende del manejo del lodo.

Filtro percolador Se imita un ambiente acuático natural mediante organismo descomponedores de materia orgánica, agua, nutrientes y químicos y se absorben nutrientes presentes en el agua rociando el resultado sobre el caudal.

El área requerida para su construcción es baja. La remoción de DBO es alta. Bajo costo por persona. No se requiere energía eléctrica. El lodo removido puede utilizarse como abono.

La tecnología requiere de un procedimiento preliminar de sedimentación. El diseño del perfil hidráulico debe ser muy cuidadoso. De acuerdo a la operación dada en algunos casos puede no cumplir con los requisitos.

Tanque séptico Es un sistema de tratamiento que consiste en un recipiente hermético encargado de retener solidos flotantes y grasas, además de la sedimentación de la materia orgánica sedimentada en el fondo.

Fácil operación. Los costos de mantenimiento son bajos. No requiere energía eléctrica. No se requiere de un operario. El lodo resultante puede utilizarse como abono. Las fases de construcción y operación son simples. El porcentaje de remoción de materia orgánica es alto.

La capacidad de tratamiento en cuanto a habitantes es muy limitada. Se requiere de un pos tratamiento para que el efluente cumpla con los requisitos establecidos.

Humedal artificial Son sistemas de tratamiento basados en humedales

Sus costos de construcción son bajos.

Adaptada para poblaciones flotantes.

naturales, sirve para depurar aguas residuales con características domésticas. Remueven metales pesados. Remoción del 90%. No genera olores molestos. No produce vectores.

Estos espacios pueden ser utilizados como recreación. Favorece la valorización y conservación del paisaje.

Tratamiento de poblaciones pequeñas. Facilidad de obstrucción en el conducto del agua. Se requiere gran cantidad de área para su construcción.

Tabla 12. Tecnologías para el tratamiento de aguas residuales. Aspectos a favor y en contra de acuerdo a las características establecidas. Fuente: Adaptado de Ing. Edison Uribe – Tratamiento de aguas residuales domésticas e industriales.

Se elige el sistema de tratamiento laguna de estabilización anaerobia, describiendo

las características que requiere, su funcionamiento, ventajas, operación y actividades

de mantenimiento para reducir las aguas residuales vertidas por este barrio y disminuir

o eliminar la carga contaminante que se vierte en el humedal Juan Amarillo.

Este sistema de tratamiento tiene un porcentaje de remoción de DBO5 alto y va en

función del tiempo de retención.

Días Reducción de DBO5

1 50%

2.5 60%

5 70% Tabla 13. Eficiencia del sistema de tratamiento. Fuente: Ing. Uribe Edison.

8.1 Necesidades químicas

Para el funcionamiento de este sistema de tratamiento no se requieren productos

químicos como complemento, ya que los procedimientos a realizar son sencillos, se

usan tratamientos naturales para la descomposición de compuestos orgánicos.

Durante los procesos de tratamiento de aguas residuales se produce la conversión

de tratamientos orgánicos, donde se producen compuestos para generar una

estabilización que permite que las bacterias generadas o compuestos generados

puedan utilizarse en otras etapas.

Estas bacterias son utilizadas por bacterias generadoras de ácidos, después son

utilizadas para convertirlos en metano y dióxido de carbono, con la aparición de estos

gases se deberían evidenciar burbujas en la laguna lo que representa el buen

funcionamiento para la eliminación de la materia orgánica presente en aguas

residuales.

8.2 Necesidades energéticas

Este sistema de tratamiento no requiere el uso de energía, debido a los

procedimientos que utiliza para el tratamiento de aguas residuales, en este caso no

interviene el costo futuro de energía.

9. ANÁLISIS DE RESULTADOS

Este proyecto se formula con el fin de proponer una alternativa para el manejo y

tratamiento de las aguas residuales del barrio Lisboa ubicado en la localidad de Suba

en la ciudad de Bogotá, buscando reducir la carga contaminante que llega al humedal

Juan Amarillo, lo cual implica la contaminación de este ecosistema alterando la flora y

fauna presente en el lugar, además debido a estas descargas de aguas residuales se

genera alteración en el paisaje de forma negativa y presencia de vectores y

enfermedades que afectan a la población.

La alternativa de solución manejada es una laguna de estabilización anaerobia la

cual es de fácil manejo, y no se requiere la disposición de un gran terreno para su

construcción.

El barrio Lisboa cuenta con una población de 7.000 habitantes, lo que permite que el

área requerida para la construcción del sistema de tratamiento sea de 0.1 – 1 hectáreas

y una profundidad de 3 – 6 m. Al necesitar poco espacio para esta construcción, no se

genera un impacto visual que afecte a la población o la estructura que presente el

barrio.

Este sistema de tratamiento es simple para tratar aguas residuales provenientes de

las viviendas y negocios del barrio, con el fin de que el agua residual destinada a la

laguna cumpla unos parámetros establecidos para que en caso de llegar al humedal

Juan Amarillo no genere contaminación en este cuerpo de agua o alteración en su

ecosistema, para no generar problemas ambientales en el futuro.

Para esta construcción se realiza una excavación e impermeabilización de la tierra y

establecer las estructuras de entrada y salida para el tratamiento de estas aguas

residuales. La generación de lodos es mínima y cuando el efluente generado por la

tecnología cumple con la normatividad establecida, se puede utilizar para el riego de

cultivos agrícolas si estos productos no son de consumo humano directo. La

residualidad de biogás generada es mínima.

Durante los procesos de mantenimiento se deben tener limpias las estructuras y

mantener el pH y el color de las lagunas, es necesario mantener libre de vegetación las

lagunas y mantener los taludes en buen estado para evitar la presencia de insectos.

El nivel de capacitación del personal que se requiere es media, los procesos de uso

y mantenimiento son simples, no se requiere el uso de energía y sus costos de

construcción, operación y mantenimiento son bajos.

Este sistema de tratamiento se realiza con una proyección a diez años y si se siguen

los parámetros establecidos de operación, mantenimiento y control de la laguna, el

funcionamiento de este no sufriría procesos de estabilización en el tratamiento de

aguas residuales.

Además se realiza una identificación de los impactos ambientales generados por la

ejecución del proyecto.

IMPACTO AMBIENTAL ACCION DE PREVENCION O MITIGACION

Contaminación en el aire por emisiones de polvo en el transporte de materiales durante la construcción y los procesos de excavación de tierra.

Adecuación de un sitio para la disposición final del material sobrante de la construcción. Cubrimiento de materiales durante su transporte y almacenamiento.

Perdida de propiedades de tierra al ser excavada.

Implementar infraestructura de estabilización de suelo. El área usada para la construcción del sistema es pequeña por lo cual no afecta el paisaje.

Generación de malos olores provocando contaminación en el aire.

Aislamiento del sistema de tratamiento. Adición de compuestos químicos neutralizadores. Instalación y mantenimiento de un manto de nata sobrenadante para la disminución de posibles olores generados.

Presencia de vectores. Construcción de taludes o terraplenes y diques para proteger el perímetro donde se encuentra la laguna de estabilización anaerobia.

Contaminación de aguas subterráneas. Impermeabilización y recubrimiento de la zona excavada con el fin de que las aguas residuales a tratar no se filtren y no alteren cuerpos de agua subterráneos.

Erradicación de cobertura vegetal en la construcción de infraestructuras.

Programación de infraestructura de estabilización del suelo y reforestación en las áreas de influencia directa.

Generación de residuos. Mantenimiento de las estructuras de tratamiento.

Contaminación de cuerpos de agua por medio de descargas de vertimientos líquidos antes del funcionamiento de la laguna.

Implementación de una estructura temporal de manejo de aguas residuales si las condiciones del terreno lo permiten.

Contaminación leve de cuerpos de agua por la descarga de aguas residuales tratadas.

Control de los procesos de tratamiento de las aguas. Programas de monitoreo. Evaluación de la eficiencia en el sistema de tratamiento.

Contaminación del suelo y cuerpos de agua cercanos por la inadecuada disposición de los lodos generada en el sistema de tratamiento.

Implementación de actividades de recolección y tratamiento de lodos.

Tabla 14. Impactos ambientales generados por la construcción. Fuente: Ministerio de medio ambiente. Guía para el manejo, tratamiento y disposición final de las aguas

residuales (2002).

Recursos naturales utilizados en el proyecto

o Uso de agua para actividades de llenado de la laguna y limpieza del sistema de tratamiento.

o Uso de agua en la fase de construcción y adecuación del terreno. o Adaptación de la tierra, excavación e impermeabilización y cubrimiento. o Desplazamiento de vegetación existente (pastizales y algunas plantas). o Contaminación del aire por procesos de transporte de material y generación de

posibles olores. o El sistema de tratamiento genera lodos que pueden utilizarse como abono si

cumple con los requisitos establecidos. o El agua tratada puede utilizarse para el riego de cultivos si no son de consumo

humano directo.

Programa de seguimiento y monitoreo

Se realizan obras de protección para evitar la presencia de vectores y el crecimiento

de vegetación.

La nata sobrenadante requiere de tratamiento y remoción para evitar la presencia de

olores molestos para la población.

Los operarios encargados de controlar y mantener el sistema de tratamiento deben

llenar registros donde se evalúa los criterios de calidad del agua residual tratada y de

las características del efluente.

El lodo debe removerse cuando alcance un 40% del total de la laguna, sus procesos

de mantenimiento no son complicados y los materiales a utilizar son de fácil

adquisición.

Además, se establece unas estrategias y planes de acción para la gestión y el manejo

de aguas residuales durante la ejecución de la tecnología seleccionada.

Estrategia 1: Coordinación institucional

Es necesario implementar una estrategia que involucre a las autoridades competentes

para el desarrollo de la tecnología en el manejo de aguas residuales, ya que estos

aportan los recursos técnicos y financieros para el desarrollo de la tecnología. Con esto

se podrán generar acciones encaminadas al cumplimiento de los objetivos

implementados al inicio del proyecto.

En primer lugar, se realiza una definición de alcances y funciones, se realiza un

calendario a corto y mediano plazo en el que se verifique la efectividad del sistema de

tratamiento que se implementó en el barrio Lisboa y así mismo las posibles

consecuencias que pueda llevar la construcción del proyecto.

Se realiza un proceso de información a la comunidad acerca del proyecto y de los

beneficios que trae a la población el tratamiento de las aguas residuales y él porque es

perjudicial para la salud y el entorno la contaminación del humedal Juan Amarillo que es

donde desembocan estas aguas residuales domésticas.

Se implementa un programa de asistencia técnica en la ejecución del sistema de

tratamiento de las aguas residuales.

Estrategia 2: Planificación y establecimiento de programas

Esta estrategia consiste en identificar los centros poblados donde se genera mayor

impacto ambiental al humedal Juan Amarillo y evaluar los alcances y funciones

implementados en la estrategia anterior, con el fin de definir la vida útil del sistema de

tratamiento y si su actividad fue acoplada por la población. Además, se debe orientar de

manera coordinada el sistema de tratamiento y su ejecución en el manejo de las aguas

residuales domesticas producidas por el barrio.

Estrategia 3: Optimización del sistema de tratamiento construido

En esta estrategia se desarrolla las actividades definitivas en cuanto a la ejecución y

mantenimiento del sistema de tratamiento, se definen los horarios de puesta en marcha

del sistema, además se establecen soluciones en caso de que se hayan identificado

problemas con la implementación de este método de tratamiento de aguas residuales

en el barrio.

Estrategia 4: Implementación de información y reglamentación.

Esta estrategia contempla las actividades de actualización de la información, con el fin

de que la población pueda acceder a esta y conocer más acerca del sistema de

tratamiento y los motivos de su construcción, además se implementa la metodología

tarifaria de acueducto y alcantarillado de acuerdo con las tasas ambientales y el servicio

complementario de tratamiento de aguas residuales domésticas.

Además de las estrategias definidas para el plan de seguimiento también se realizan

otras actividades para verificar la eficiencia del sistema de tratamiento:

Monitoreo y estudios de la calidad de la fuente receptora antes y después de

implementar el sistema de tratamiento de agua residual.

Caracterización del agua residual producida por el barrio Lisboa.

Análisis del sitio donde está ubicado el sistema de tratamiento con el fin de

determinar si sus condiciones pueden afectar el funcionamiento de esta.

Realizar una valoración general de las ventajas y desventajas que trae el sistema

de tratamiento.

Además, en cada visita se realizan listas de chequeo para definir y conocer las

características principales de la laguna de estabilización.

Ilustración 19. Ámbitos del sistema de seguimiento y monitoreo.

• Objetivo - efecto

• FinalidadEvaluación

• Actividades -recursos

• ResultadosMonitoreo

10. CONCLUSIONES

o Se establece como método de tratamiento de aguas residuales, una laguna de estabilización anaerobia, la cual logra remover una carga de 85% aproximadamente de demanda biológica, lo que permite que pueda ser vertida en otros cuerpos de agua receptores, como en este caso particular lo es el rio Bogotá, buscando minimizar el agua contaminada que ingresa a los cauces de este y con el objetivo de cumplir con la normatividad establecida, emitiendo una baja residualidad sin afectar la calidad del medio ambiente.

o Debido a la carga contaminante emitida al humedal Juan Amarillo por parte del barrio Lisboa y la alteración que se produce a los cuerpos de agua, afectando la flora y fauna en este ecosistema y la calidad de vida de los habitantes es importante implementar un PSMV que trate la carga contaminante de las aguas residuales garantizando el equilibrio en el ecosistema.

o El espacio que se requiere para la construcción de la laguna anaerobia es mínimo y sus tiempos de retención son cortos, lo cual lleva a que la comunidad no se vea perjudicada por dicha construcción, además los sistemas de funcionamiento y mantenimiento son sencillos.

o Es necesario realizar un tratamiento de las aguas residuales del barrio Lisboa, ya que estas van a parar a un cuerpo receptor, en este caso el humedal Juan Amarillo, con el fin de evitar enfermedades causadas por bacterias que entran en contacto con este cuerpo de agua y así proteger la flora y fauna de este ecosistema.

o Las lagunas anaerobias son un tipo de tratamiento secundario, por lo cual no se requiere un procedimiento previo para tratar las aguas residuales, esto genera una disminución en los costos y el procedimiento de construcción, ejecución y mantenimiento resulta más sencillo.

o Los costos de operación y mantenimiento son bajos, además no se requiere el uso de energía, lo que representa una ventaja para los habitantes de la zona.

o La implementación de una laguna anaerobia no representa grandes alteraciones del paisaje, ya que los espacios que se requieren para su construcción son mínimos y por ende no representa grandes cambios en la estructura o forma de vida de los habitantes del barrio Lisboa.

11. RECOMENDACIONES

Es necesario ejecutar un sistema de tratamiento en el barrio Lisboa que pueda

tratar las aguas residuales domesticas provenientes de la comunidad para

impedir que lleguen sin el debido tratamiento al humedal Juan Amarillo,

alterando este ecosistema que alberga gran cantidad de especies de flora y

fauna y conecta además con otros humedales que podrían verse implicados con

esta contaminación, además este sistema permite que mejoren algunas

condiciones de la comunidad como disminución de vectores, mejora en el

aspecto paisajístico, disminución de olores desagradables, disminución de

enfermedades, entre otros.

Diseñar y proyectar el sistema de tratamiento de modo sostenible, con el fin de

obtener una solución viable económica, ambiental y socialmente sostenible, que

presente una eficiencia adecuada en el tratamiento de aguas residuales y que

cumpla con las condiciones determinadas para su correcto funcionamiento.

El personal encargado de las labores de operación y mantenimiento del sistema

de tratamiento implementado deben ser personas responsables y

comprometidas para poder llevar a cabo de forma correcta la eliminación de

sustancias contaminantes en los cuerpos de agua residuales.

El mantenimiento se debe realizar diariamente para controlar el proceso que

presenta la laguna anaerobia, se deben reparar los daños que se vayan

presentando en el sistema.

Para asegurar que la laguna funciona adecuadamente es necesario limpiar

todas las estructuras que lo conforman, mantener libre de vegetación la

estructura, mantener el terreno podado para evitar la presencia de insectos y

otros factores, además esto previene la erosión, mantener concentraciones

mínimas de DBO y SS, mantener un pH igual a 7.0 y el manto de nata

sobrenadante para minimizar la presencia de olores.

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ANEXOS

Ilustración 20. Generación de residuos en zonas cercanas al humedal. Fuente: Los autores - Foto tomada por: Ángela Cuello.

Ilustración 21. Contaminación debido a las aguas residuales sin tratamiento. Fuente: Los autores – foto tomada por Miguel Sepúlveda

Ilustración 22. Contaminación generada por el barrio Lisboa. Fuente: Los autores - Foto tomada por Ángela Cuello.

FACTOR CARACTERISTICAS AREA DE CONSTRUCCION ¿Existe el espacio suficiente para la implantación de las unidades propuestas?

¿Qué superficie hay de terreno disponible para minimizar el impacto visual de la construcción de las instalaciones?

COSTO DE CONSTRUCCION ¿Cuál es el costo de construcción de esta unidad? ¿De cuánto tiempo se requiere para su montaje? También se hace necesario evaluar si existe algún grado de dificultad en la obtención de los materiales de construcción.

COSTO DE MANTENIMIENTO ¿Qué y cuales necesidades de mantenimiento adicionales se desean cubrir? ¿Cuál será su costo? ¿Qué nivel de preparación de los operarios es necesario? ¿Cuántos empleados se requieren para limpieza y mantenimiento de la unidad?

COSTO DE OPERACIÓN ¿Qué equipos e instalaciones adicionales se necesitan para la puesta en marcha de la unidad de tratamiento y cuál será su costo? ¿Qué nivel de preparación de los operarios es necesario? ¿Cuántos empleados requieren?

LIMITACION AMBIENTAL Factores tales como la presencia de vientos, la proximidad a un núcleo poblacional, pueden implicar restricciones sobre la aplicabilidad de determinados procesos en los cuales se puedan generar olores.

LIMITACION CLIMATICA La temperatura puede afectar la velocidad y eficiencia con que los microorganismos realizan su metabolismo, lo cual influye el funcionamiento de las unidades de tratamiento.

RESIDUOS GENERADOS EN TRATAMIENTO Tipo y cantidad de residuos sólidos, líquidos y gaseosos que se producen en el tratamiento, dificultad en su manejo y disposición.

NECESIDADES QUIMICAS Necesidad productos químicos como complemento para el tratamiento de las aguas residuales. El grado de incidencia que tienen esos productos sobre el tratamiento.

NECESIDADES ENERGETICAS Se debe evaluar la relación costo – efectividad satisfactoria mediante el análisis de conocimiento de las necesidades energéticas, así como el costo futuro de la energía.

PROCESOS AUXILIARES ¿Qué procesos auxiliares son necesarios? ¿Cómo afectan a la calidad del efluente?

NECESIDAD DE PERSONAL ¿Con cuántos empleados y con qué nivel de preparación, es preciso contar para la construcción, operación y mantenimiento de las unidades propuestas? ¿Qué cursos de preparación serían necesarios?

POSIBILIDAD DE AMPLIACION ¿Existe el espacio suficiente para la implantación de unidades futuras?

GRADO DE COMPLEJIDAD Grado de complejidad que presenta la implementación del proceso, tanto en condiciones rutinarias como de emergencia.

COMPATIBILIDAD CON OTRAS UNIDADES EXISTENTES

Pueden emplearse de manera satisfactoria la operación y/o procesos unitarios en conjunción con las demás unidades propuestas.

FLEXIBILIDAD DE OPERACIÓN Y EFICIENCIA ¿Cuál es la fiabilidad a largo plazo de la operación o proceso unitario en cuestión? ¿Puede desestabilizarse el proceso fácilmente? ¿Puede hacer frente a cargas de choque periódicas? Si es así ¿Afectan estas circunstancias a la calidad del efluente? ¿Qué calidad del efluente se obtiene?

Tabla 15. Factores para la determinación de la tecnología de tratamiento. Fuente: Clase de manejo integral de residuos líquidos. Ing. Edison Uribe.

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