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Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
PRODUCTO 2
PLAN DE ACCIÓN INMEDIATO Y ALTERNATIVAS FUTURAS PARA EL MANEJO DE LOS
BIOSÓLIDOS GENERADOS EN EL TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES DE LA CIUDAD DE
BOGOTÁ
N° 2-02-26100-1040-2009
Noviembre 29, 2010
Version 3.0
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
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TABLA DE CONTENIDO
DESCRIPCIÓN DEL CONTRATO: ......................................................................................................17
OBJETIVO GENERAL DE LA CONSULTORÍA ......................................................................................18
OBJETIVOS ESPECÍFICOS DE LA CONSULTORÍA................................................................................18
1. REVISIÓN DEL PROGRAMA DE SANEAMIENTO DEL RÍO BOGOTÁ
(ACUEDUCTO, 2009)) ..................................................................................................................22
1.1. ESTADO ACTUAL DE LA PTAR SALITRE...............................................................................24
1.2. PLAN DE EXPANSIÓN DE PTAR SALITRE .............................................................................24
1.3. PTAR CANOAS) ...............................................................................................................25
2. GENERACIÓN DE LODO Y SUS CARACTERÍSTICAS........................................................26
2.1. GENERACIÓN ACTUAL DE LODO Y SUS CARACTERÍSTICAS) .....................................................26
2.2. EXPECTATIVA FUTURA DE GENERACIÓN DE LODO CON LA AMPLIACIÓN DE SALITRE Y CANOAS ...29
3. PLAN DE ACCIÓN INMEDIATO PARA LA GENERACIÓN ACTUAL DE LODOS ................35
3.1. VIDA ÚTIL DEL PREDIO ......................................................................................................35
EL CORZO ..................................................................................................................................35
3.1.1. Costos relacionados con el manejo del lodo ...........................................................38
3.1.2. Localización del Predio El Corzo ............................................................................38
3.1.3. Proceso de disposición final del lodo ......................................................................38
3.1.4. Estado de operación actual del Predio El Corzo .....................................................39
3.1.5. Cálculo de la capacidad (1) ....................................................................................40
3.1.6. Cálculo de la capacidad (2) ....................................................................................42
3.2. APLICACIÓN AL VERTEDERO DE ..........................................................................................45
LA MAGDALENA ...........................................................................................................................45
3.2.1. Localización del vertedero del Magdalena ..............................................................45
3.2.2. Actividades implementadas en el sitio La Magdalena .............................................45
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3.2.3. Cálculo de la demanda de lodo ..............................................................................47
3.3. APLICACIÓN EN EL RELLENO SANITARIO DOÑA JUANA (RSDJ)..............................................48
3.3.1. Localización del relleno sanitario de .......................................................................48
3.3.2. Estado actual de Operación del relleno Sanitario de Doña Juana ...........................49
3.3.3. Cálculo de la demanda del lodo .............................................................................50
3.4. RESTAURACIÓN DE TIERRAS ..............................................................................................53
3.4.1. Áreas potenciales para la utilización de lodo) ..........................................................53
3.4.2. Cálculo de la demanda de lodo ..............................................................................56
3.5. RÉGIMEN ACTUAL DE AUTORIZACIONES Y CONSIDERACIONES SOBRE EL PLAN DE ACCIÓN
INMEDIATO ..................................................................................................................................57
3.5.1. Marco normativo de las autorizaciones ambientales que pueden resultar exigibles a
la generación de lodos en sistemas de tratamiento de aguas.................................................57
3.5.2. Situación actual de las autorizaciones ambientales para el manejo y disposición de
lodos generados en el saneamiento del Río Bogotá ..............................................................60
3.6. CONCLUSIÓN ...................................................................................................................66
3.6.1. Evaluación y sugerencia del plan de acción inmediato............................................66
3.6.2. Recomendación legal y de políticas relacionadas con el plan de acción inmediato .70
3.6.3. Georreferenciación de alternativas a corto plazo ....................................................74
4. ALTERNATIVAS FUTURAS PARA EL TRATAMIENTO Y MANEJO DE LOS LODOS ........74
4.1. ESTRUCTURA BÁSICA DE ALTERNATIVAS FUTURAS ...............................................................74
4.1.1. Tecnología para el tratamiento de lodo y selección de alternativas .........................74
4.1.2. Producción de lodo y escenario para aplicación de tecnologías ..............................78
4.1.3. Ubicación y transporte para el tratamiento de lodos................................................81
4.1.4. Producción de biogás y valor calorífico ...................................................................81
4.2. SECADO ..........................................................................................................................83
4.2.1. Contexto técnico de secado)...................................................................................83
4.2.2. Tecnología de secado de lodo ................................................................................87
4.3. INCINERACIÓN .................................................................................................................94
4.3.1. Descripción general de la tecnología ......................................................................94
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4.3.2. Plan conceptual de incineración .............................................................................96
4.3.3. Cálculo de CAPEX y OPEX ..................................................................................103
4.4. CARBONIZACIÓN DE LODOS .............................................................................................113
4.4.1. Descripción general de la tecnología ....................................................................113
4.4.2. Plan conceptual para la carbonización .................................................................116
4.4.3. Cálculo de gastos operacionales (OPEX) y de capital (CAPEX) ...........................124
4.5. SOLIDIFICACIÓN .............................................................................................................134
4.5.1. Antecedentes técnicos de la tecnología de solidificación ......................................134
4.5.2. Tecnología de Solidificación de Lodo ...................................................................135
4.5.3. Planeación conceptual de las alternativas de secado y solidificación ....................139
4.6. APLICACIÓN DE SECADO Y MONO-RELLENO ......................................................................150
4.6.1. Tipos de Mono-Relleno ........................................................................................150
4.6.2. Consideraciones de Diseño para el Mono-Relleno................................................152
4.6.3. Diseño Conceptual para el Mono-Relleno .............................................................158
4.6.4. Cálculo CAPEX & OPEX ......................................................................................164
4.7. MARCO JURÍDICO Y DE POLÍTICA RELACIONADO CON LAS FUTURAS ALTERNATIVAS DE MANEJO Y
DISPOSICIÓN DE LOS LODOS DEL SANEAMIENTO DEL RÍO BOGOTÁ ...................................................178
4.7.1. Incineración: ........................................................................................................179
4.7.2. Carbonización: .....................................................................................................185
4.7.3. Secado y solidificación: ........................................................................................186
4.7.4. Monorrelleno: .......................................................................................................186
4.7.5. Algunas consideraciones sobre los requisitos y procedimientos para la obtención de
nuevas autorizaciones requeridas en relación con el manejo y disposición de los lodos .......189
4.7.6. La necesidad de establecer un marco regulatorio para el manejo y disposición de
lodos provenientes de sistemas de tratamiento de aguas ....................................................192
4.8. MDL (PROYECTOS DE MECANISMOS DE DESARROLLO LIMPIO) POSIBILIDADES DE APLICACIÓN
196
4.8.1. Introducción .........................................................................................................196
4.8.2. Escenarios Plausibles para los Proyectos ............................................................197
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4.8.3. Estableciendo escenarios base ............................................................................200
4.8.4. Periodo de Gracia o de Crédito ............................................................................201
4.8.5. Metodologías aprobadas para los proyectos previstos ..........................................202
4.8.6. Principios de Cálculo para la Fase I de Reducción de Emisiones (2015~2024) .....222
4.8.7. Principio de cálculo de reducción de emisiones para la Fase II (2025 ~ 2034) ......249
4.8.8. Resultados de los cálculos de reducción de emisiones para los posibles proyectos
250
4.8.9. Conclusión ...........................................................................................................267
4.9. EVALUACIÓN PARA FUTURAS ALTERNATIVAS TÉCNICAS .......................................................267
4.9.1. Evaluación de eficiencia económica .....................................................................268
4.9.2. Evaluación de factibilidad técnica .........................................................................287
4.9.3. Evaluación del efecto medioambiental ..................................................................291
4.9.4. Evaluación general ...............................................................................................292
5. SUGERENCIA PARA ALTERNATIVAS TÉCNICAS ...........................................................296
5.1. APOYO GUBERNAMENTAL ...............................................................................................298
5.2. PROYECTO UNIFICADO MDL ............................................................................................298
5.3. PROYECTO DE INVERSIÓN PRIVADA .................................................................................298
5.4. RECUPERACIÓN DE LA TIERRA .........................................................................................299
5.5. INCENTIVOS TRIBUTARIOS ...............................................................................................299
5.6. UTILIZACIÓN DE BIOGAS PARA EL PROYECTO DE IODO ........................................................299
5.7. PROVEEDOR DE EQUIPOS COMPETITIVOS .........................................................................300
5.8. COMPLEMENTACIÓN DEL MARCO Y POLÍTICA LEGAL ..........................................................300
5.9. INCREMENTO GRADUAL EN LA TARIFA DE AGUAS RESIDUALES ..............................................300
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LISTADO DE TABLAS
TABLA 1: CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL LODO ACTUAL DEL SALITRE ............................................26
TABLA 2: CARACTERÍSTICAS DEL BIOGAS DE LA PTAR SALITRE............................................................27
TABLA 3: EXPECTATIVA DE GENERACIÓN DE IODO PARA CADA FASE Y PTAR..........................................33
TABLA 4: DIMENSIONES DE LAS CELDAS DEL PREDIO LA MAGDALENA ....................................................46
TABLA 5: PROYECCIÓN DE DISPOSICIÓN DEL MATERIAL DE EXCAVACIÓN EN EL PREDIO LAMAGDALENA .....47
TABLA 6: INFORMACIÓN GENERAL DE LAS ÁREAS DEL VERTEDERO DOÑA JUANA .....................................50
TABLA 7: EL ÁREA CUBIERTA Y CUBIERTA CON VEGETACIÓN CON LA MEZCLA DE TIERRA Y LODO EN EL
VERTEDERO DOÑA JUANA.........................................................................................................52
TABLA 8: AREAS POTENCIALES PARA LA RECEPCIÓN DE TIERRA CORREGIDA ..........................................55
TABLA 9: LUGARES ALTERNATIVOS Y CAPACIDAD PARA LA ELIMINACIÓN DEL LODO GENERADO ACTUALMENTE
.............................................................................................................................................68
TABLA 10: CATEGORIZACIÓN DE TECNOLOGÍAS PARA TRATAMIENTO DE LODO ........................................75
TABLA 11: REGISTRO DE APLICACIÓN DE LAS PRINCIPALES ALTERNATIVAS .............................................77
TABLA 12: CASOS DE PRODUCCIÓN DE LODO......................................................................................78
TABLA 13: PRODUCCIÓN DE BIOGÁS (CH4) Y VALOR CALORÍFICO POR CASO ..........................................82
TABLA 14: CLASIFICACIÓN DE TECNOLOGÍAS DE SECADO .....................................................................87
TABLA 15: LÍMITE DEL CONTENIDO DE AGUA SECADA CONECTADO CON EL POSTERIOR MÉTODO DE
TRATAMIENTO DE LODOS ..........................................................................................................88
TABLA 16: EVALUACIÓN DEL MÉTODO DE SECADO POR EL MÉTODO DE TRANSMISIÓN DE CALOR ...............89
TABLA 17: COMPOSICIÓN DEL LODO Y VALOR CALORÍFICO....................................................................97
TABLA 18: COMPOSICIÓN DEL LODO Y VALOR CALÓRICO ....................................................................102
TABLA 19: CAPEX DE LA PLANTA DE INCINERACIÓN ..........................................................................105
TABLA 20: APLICACIÓN DE BIO-GAS PARA INCINERACIÓN EN ESCENARIO 1 FASE 1, 900 TONS/DÍA .........106
TABLA 21: BIO-GAS APLICACIÓN PARA INCINERACIÓN EN ESCENARIO 2 - FASE 1, 1,200 TONS/DÍA.........106
TABLA 22: BIO-GAS APLICACIÓN PARA INCINERACIÓN EN FASE 2, 1,800 TONS/DÍA ...............................107
TABLA 23: PLANTA DE INCINERACIÓN OPEX, 900 TONS/DÍA (ESCENARIO 1 FASE 1, 2015~2034) ..........108
TABLA 24: PLANTA DE INCINERACIÓN OPEX, EXPANDED 900 TONS/DÍA, .............................................109
TABLA 25: PLANTA DE INCINERACIÓN OPEX, 1,200 TONS/DÍA (ESCENARIO 2 FASE 1, 2015~2034) .......110
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TABLA 26: PLANTA DE INCINERACIÓN OPEX, EXPANDED 600 TONS/DÍA ..............................................111
TABLA 27: RESUMEN DE INCINERACIÓN CAPEX & OPEX .................................................................112
TABLA 28: VALORES CALORÍFICOS Y DE COMPOSICIÓN DEL LODO PRIMARIO .........................................118
TABLA 29: VALORES CALORÍFICOS Y DE COMPOSICIÓN DEL LODO .......................................................123
TABLA 30: CAPEX PARA LA PLANTA DE CARBONIZACIÓN ...................................................................125
TABLA 31: APLICACIÓN BIO-GAS PARA CARBONIZACIÓN EN ESCENARIO 1 - FASE 1, 1,100 TONS/DÍA .....126
TABLA 32: APLICACIÓN DE BIO-GAS PARA CARBONIZACIÓN EN ESCENARIO 2 - FASE 1, 1,400 TONS/DÍA .127
TABLA 33: BIO-GAS APLICACIÓN PARA CARBONIZACIÓN EN FASE 2, 2.200 TONS/DÍA............................127
TABLA 34: PLANTAS TERMOELECTRICAS PARA UTILIZACIÓN DE MATERIAL CARBONIZADO ......................128
TABLA 35: OPEX PARA PLANTA DE CARBONIZACIÓN, 1,100 TONS/DÍA (ESCENARIO 1 - FASE 1,
2015~2034) .........................................................................................................................129
TABLA 36: OPEX PARA PLANTA DE CARBONIZACIÓN, AMPLIADA EN 1,100 TONS/DÍA (ESCENARIO 1 - FASE
2, 2025~2044) .....................................................................................................................130
TABLA 37: OPEX PARA PLANTA DE CARBONIZACIÓN, 1,400 TONS/DÍA (ESCENARIO 2 - FASE 1,
2015~2034) .........................................................................................................................131
TABLA 38: OPEX PARA PLANTA DE CARBONIZACIÓN, AMPLIADA EN 800 TONS/DÍA ................................132
TABLA 39: RESUMEN DE CAPEX & OPEX PARA ALTERNATIVA DE CARBONIZACIÓN .............................134
TABLA 40: CARACTERÍSTICAS GENERALES DE UN SISTEMA DE SOLIDIFICACIÓN ...................................135
TABLA 41: CAPEX PARA EL SISTEMA DE SECADO Y SOLIDIFICACIÓN POR CASO Y SCENARIO ..................142
TABLA 42: APLICACIÓN DE BIO-GAS PARA SOLIDIFICACIÓN EN ESCENARIO 1 - FASE 1, 900 TONS/DÍA ....143
TABLA 43: APLICACIÓN DE BIO-GAS PARA SOLIDIFICACIÓN EN ESCENARIO 2 - FASE 1, 1,200 TONS/DÍA .144
TABLA 44: APLICACIÓN DE BIO-GAS PARA SOLIDIFICACIÓN IN FASE 2, 1,800 TONS/DÍA ........................144
TABLA 45: OPEX PARA EL SISTEMA DE SECADO Y SOLIDIFICACIÓN, ESCENARIO 1, FASE 1, 900 TON/DÍA 145
TABLA 46: OPEX PARA EL SISTEMA DE SECADO Y SOLIDIFICACIÓN, ESCENARIO 1, FASE 2, 900 TON/DÍA 146
TABLA 47: OPEX DEL SISTEMA DE SECADO Y SOLIDIFICACIÓN, ESCENARIO 2, FASE 1, 1,200 TON/DÍA ....147
TABLA 48: OPEX DEL SISTEMA DE SECADO Y SOLIDIFICACIÓN, ESCENARIO 2, FASE 2, 600 TON/DÍA .......148
TABLA 49: RESUMEN DE CAPEX & OPEX PARA EL SISTEMA DE SECADO Y SOLIDIFICACIÓN ..................149
TABLA 50: ORDEN DEL RELLENO DE CADA ÁREA ) ..............................................................................160
TABLA 51: CAMPO DE SECADO REQUERIDO PARA EL MONO-RELLENO EN LA FASE 1 ............................160
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TABLA 52: CAMPO DE SECADO REQUERIDO PARA EL MONO-RELLENO EN LA FASE 2 ............................161
TABLA 53: CÁLCULO DEL CICLO DE VIDA PARA LA OPCIÓN DE CAMPO DE SECADO DE MONO-RELLENO ..162
TABLA 54: CÁLCULO DEL CICLO DE VIDA PARA OPCIÓN DE SECADO DE CAMPO DE MONO-RELLENO .......163
TABLA 55: CAPEX PARA SECADO DE CAMPO DE MONO-RELLENO......................................................165
TABLA 56: OPEX PARA MONO-RELLENO DE SECADO DE CAMPO, ESCENARIO 1, FASE 1, 900 TON/DÍA ..166
TABLA 57: OPEX PARA SECADO CAMPO MONO-RELLENO, ESCENARIO 1, FASE 2, 900 TON/DÍA ...........167
TABLA 58: OPEX PARA SECADO DE CAMPO MONO-RELLENO, ESCENARIO 2, FASE 1, 1,200 TON/DÍA ....168
TABLA 59: OPEX PARA SECADO DE CAMPO DE MONO-RELLENO, ESCENARIO 2, FASE 2, 600 TON/DÍA..169
TABLA 60: CAPEX PARA SECADO CON EQUIPO DE MONO-RELLENO ...................................................171
TABLA 61: OPEX PARA SECADO CON EQUIPO MONO-RELLENO, ESCENARIO 1, FASE 1, 900 TON/DÍA ....172
TABLA 62: OPEX PARA EQUIPO DE SECADO DE MONO-RELLENO, ESCENARIO 1, FASE 2, 900 TON/DÍA ..173
TABLA 63: OPEX PARA EQUIPO DE SECADO DE MONO-RELLENO, ESCENARIO 2, FASE 1, 1200 TON/DÍA 174
TABLA 64: OPEX PARA EQUIPO DE SECADO DE MONO-RELLENO, ESCENARIO 2, FASE 2, 600 TON/DÍA ..175
TABLA 65: CAPEX & OPEX RESUMEN PARA MONO-RELLENO ..........................................................177
TABLA 66:ESTÁNDARES DE EMISIÓN ADMISIBLES DE CONTAMINANTES .................................................180
TABLA 67:SISTEMAS DE TRATAMIENTO TÉRMICO DE RESIDUOS Y/O DESECHOS PELIGROSOS ..................181
TABLA 68:INSTALACIONES DE INCINERACIÓN DE RESIDUOS NO PELIGROSOS ........................................182
TABLA 69: POSIBLES PROYECTOS DE LA FASE I ................................................................................199
TABLA 70: ACTIVIDADES QUE SE DISTINGUEN DE POSIBLES PROYECTOS DE LA FASE II. .........................200
TABLA 71: METODOLOGÍAS APROBADAS ..........................................................................................205
TABLA 72: APLICABILIDAD DE AM80 PARA CADA ACTIVIDAD DE TRATAMIENTO EN LA FASE 1...................208
TABLA 73: APLICABILIDAD PARA AM80 PARA CADA ACTIVIDAD DE TRATAMIENTO EN FASE 2. ..................209
TABLA 74: COMBINACIONES DE OPCIONES Y ESCENARIOS DE REFERENCIA APLICABLE A ESTA
METODOLOGÍA. ......................................................................................................................213
TABLA 75: VALORES POR DEFECTO IPCC PARA EL FACTOR DE CORRECCIÓN DE METANO (MCF) ...........228
TABLA 76: FACTORES DE CONSERVATIVIDAD ...................................................................................242
TABLA 77: FACTOR DE EMISIÓN DE N2O POR INCINERACIÓN DE LODO Y RESIDUOS INDUSTRIALS ............244
TABLA 78: EMISIÓN DE LINEA BASE (BEY) POR PROYECTO 1-C-I PROJECT ..........................................251
TABLA 79: EMSION DE PROYECTO (PEY) POR PROYECTO 1-C-I ..........................................................252
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TABLA 80: REDUCCIÓN DE EMISIÓN (ERY) POR PROYECTO 1-C-I ........................................................252
TABLA 81: EMISIONES BASE (BEY) POR PROYECTO 1-C-D .................................................................253
TABLA 82: EMISIÓN POR PROYECTO (PEY) POR PROYECTO1-C-D .......................................................254
TABLA 83: REDUCCIÓN DE EMISIÓN (ERY) POR PROYECTO 1-C-D .......................................................254
TABLA 84: EMISIÓN DE LINEA BASE (BEY) POR PROYECTO 1-C-C .......................................................255
TABLA 85: EMISIÓN POR PROYECTO (PEY) POR PROYECTO 1-C-C ......................................................256
TABLA 86: REDUCCIÓN DE EMSIÓN (ERY) POR PROYECTO 1-C-C........................................................256
TABLA 87: EMSIÓN DE BASE (BEY) PR PROYECTO 1-P-I ....................................................................257
TABLA 88: EMISIÓN POR PROYECTO (PEY) POR PROYECTO 1-P-I........................................................258
TABLA 89: REDUCCIÓN DE EMISIÓN (ERY) POR PROYECTO 1-P-I ........................................................258
TABLA 90: EMISIÓN DE LINEA BASE (BEY) POR PROYECTO 1-P-D .......................................................259
TABLA 91: EMISIÓN POR PROYECTO (PEY) POR PROYECTO 1-P-D ......................................................260
TABLA 92: REDUCCIÓN DE EMISIÓN (ERY) POR PROYECTO 1-P-D .......................................................260
TABLA 93: EMISIÓN DE LINEA BASE (BEY) POR PROYECTO 1-P-C .......................................................261
TABLA 94: EMISIÓN POR PROYECTO (PEY) POR PROYECTO 1-P-C ......................................................262
TABLA 95: REDUCCIÓN DE EMISIÓN (ERY) POR PROYECTO 1-P-C .......................................................262
TABLA 96: EMISIÓN DE LINEA BASE (BEY) POR PROYECTO 2-C-I ........................................................263
TABLA 97: EMISIÓN POR PROYECTO (PEY) POR PROYECTO 2-C-I .......................................................263
TABLA 98: REDUCCIÓN DE EMISIÓN (ERY) POR PROYECTO 2-C-I PROJECT..........................................263
TABLA 99: (BEY) POR PROYECTO 2-C-D ...........................................................................................264
TABLA 100: EMISIÓN POR PROYECTO (PEY) POR PROYECTO 2-C-D ....................................................264
TABLA 101: REDUCCIÓN DE EMISIÓN (ERY) POR PROYECTO 2-C-D PROJECT .......................................264
TABLA 102: EMISIÓN DE LINEA BASE (BEY) POR PROYECTO 2-C-C .....................................................265
TABLA 103: EMISIÓN POR PROYECTO (PEY) POR PROYECTO 2-C-C PROJECT ......................................265
TABLA 104: REDUCCIÓN DE EMISIÓN (ERY) POR PROYECTO 2-C-C .....................................................265
TABLA 105: RESULTADO DEL CÁLCULO ESPERADO DE LA REDUCCIÓN DE EMISIÓN QUE OCURRIÓ PARA CADA
PROYECTO PLANEADO ............................................................................................................266
TABLA 106: CAPEX DATOS PARA ESCENARIO 1 ..............................................................................270
TABLA 107: INFORMACIÓN DE CAPEX PARA ESCENARIO 2 ................................................................271
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TABLA 108: INFORMACIÓN DE CAPEX UNITARIO ..............................................................................273
TABLA 109: UNIT. OPEX COMPARISON IN ESCENARIO 1 ...................................................................277
TABLA 110: COMPARACIÓN DE OPEX UNITARIO EN EL ESCENARIO 2 .................................................279
TABLA 111: COMPARACIÓN DE TARIFA UNITARIA POR ㎥ EART ........................................................286
TABLA 112: COMPARACIÓN DE ESPACIO OCUPADO PARA CADA ALTERNATIVA EN LA ETAPA FINAL ............287
TABLA 113: REDUCCIÓN ÍNDICE DE LODO PARA CADA ALTERNATIVA, FASEⅠ, ESCENARIO 1 ..................288
TABLA 114: ÍNDICE DE REUTILIZACIÓN DEL MATERIAL FINAL PARA CADA ALTERNATIVA, FASE 1, ESCENARIO 1
...........................................................................................................................................289
TABLA 115: DEMANDA DEL MERCADO POR EL MATERIAL FINAL ............................................................290
TABLA 116: APLICACIÓN DE LA CAPACIDAD MÁXIMA EXISTENTE PARA EL TRATAMIENTO DE LODOS ..........290
TABLA 117: EVALUACIÓN DEL IMPACTO MEDIO AMBIENTAL .................................................................291
TABLA 118: EVALUACIÓN DE LA POSIBILIDAD DE DEMANDA CIVIL .........................................................292
TABLA 119: EVALUACIÓN GENERAL PARA CADA ALTERNATIVA.............................................................295
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LISTADO DE FIGURAS QUE SE ENCUENTRAN EN EL DOCUMENTO
Figura 2: Programa de Saneamiento del Río Bogotá
Figura 8: Localización del sitio Corzo
Figura 9: Proceso Final de Disposición de Iodo
Figura 16: Localización del Vertedero El Corzo
Figura 17: Área del Predio El Corzo
Figura 19: Cálculo de la capacidad para la cubierta final
Figura 21: Cálculo de capacidad para cobertura final (2)
Figura 22: Localización del Vertedero Doña Juana
Figura 25: Predios alternativos para el manejo actual de lodos
Figura 27: Etapa de secado del lodo
Figura 28: Contenido de agua distribuido en una molécula
Figura 29: Curva de secado típica
Figura 30: Periodos en el proceso de secado
Figura 31: Forma del secador de disco y método de operación
Figura 32: Secador de paletas
Figura 33: Secador de película delgada
Figura 34: Proceso de tratamiento del incinerador
Figura 35: Clases de incineración: de lecho fluidizado (a) y de almacenamiento (b)
Figura 43: Lodo carbonizado (gránulos de 3-10mm de diámetro)
Figura 44: Tipo de carbonización: tipo horno rotatorio y tipo lecho fluidizado
Figura 45: Proceso para el tratamiento de carbonización
Figura 46: Instalaciones de carbonización
Figura 74: Excavación de la Zanja de Mono-Relleno
Figura 75: Sistema de Colección de gas Pasivo
Figura 76: Sistema de recolección de gas activo
Figura 79: Diagrama Conceptual de posibles escenarios de proyecto de acuerdo al Plan para el tratamiento
de residuales y lodos de la Fase I (año 2015 a 2025)
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Figura 80: Diagrama Conceptual de posibles Escenarios de proyecto
Figura 81: Diagrama Conceptual de escenario Base de acuerdo al Plan de la Fase I
Figura 82: Diagrama conceptual del escenario base de acuerdo a un plan de tratamiento para residuales y
lodos en Fase I
Figura 83: Emisiones de proyecto en el proceso planeado de la Fase I
Figura 84: Comparación de CAPEX para el escenario 1
Figura 85: Comparación de CAPEX para el escenario 2
Figura 86: Comparación de unidades de CAPEX para el escenario 1
Figura 87: Comparación de unidades de CAPEX para el escenario 2
Figura 88: Comparación de OPEX para el escenario 1 incluyendo el efecto de la reutilización de biogás
Figura 89: Comparación de OPEX para el escenario 2 incluyendo el efecto de la reutilización de biogas
Figura 90: Comparación de unidades de OPEX incluyendo el efecto de la reutilización del biogás para el
escenario 1
Figura 91: Comparación de unidades de OPEX incluyendo el efecto de la reutilización del biogas para el
escenario 2
Figura 92: Efecto del MDL en las unidades de OPEX en el escenario 1
Figura 93: Efecto del MDL en las unidades de OPEX en el escenario 2
Figura 94: Evaluación de tarifas con utilización de biogas en el escenario 1
Figura 95: Evaluación de tarifas con utilización de biogas en el escenario 2
Figura 96: Estrategia tecnológica para alternativas futuras de tratamiento de Iodo
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
13
LISTADO DE ANEXOS
ANEXO 1
LISTADO DE FIGURAS QUE SE ENCUENTRAN EN EL ANEXO
Figura 1: Mapa de Tratamiento de aguas residuales en el área de la ciudad de Bogotá.
Figura 3: Diagrama de flujo del proceso actual de la PTAR Salitre
Figura 4: Plano de planta actual de la PTAR Salitre
Figura 5: Futuro diseño de Salitre PTAR con digestión anaeróbica
Figura 6: Plan de Construcción para la fase 1 de la PTAR CANOAS
Figura 7: Plano para la construcción de la fase 2 de la PTAR CANOAS con tratamiento biológico
Figura 10: Salitre Diagrama de Flujo de Proceso, Fase 1, Caso de digestion completa
Figura 11: Diagrama de Flujo de Proceso de Salitre, Fase 1, digestión primaria
Figura 12: Diagrama de Flujo de Proceso, Fase 1, Caso de Tratamiento Primario químicamente aistido
Figura 13: Diagrama de Flujo de Proceso, Fase 1 con tratamiento convencional
Figura 14: Diagrama de Flujo de Proceso, Fase 2, Caso de digestión completa
Figura 15: Diagrama de procesos, Fase 2, digestión primaria
Figura 18: Diagrama topográfico y estado actual del predio de Corzo
Figura 20: Diagrama topográfico y estado actual del predio La magdalena
Figura 23: Estado operativo actual del vertedero Doña Juana
Figura 24: Area potencial para disposición de lodos
Figura 26: Ruta de transporte de lodos y la distancia de Salitre a Canoas
Figura 36: Diagrama de flujo del proceso de una planta de incineración 900 toneladas / día (Escenario
digestión completa – Caso 1)
Figura 37: Diagrama de flujo del proceso de una planta de incineración 1200 toneladas / día (escenario
digestión completa – Caso 2) Fase 1
Figura 38: Diagrama de flujo del proceso de una planta de incineración 1800 toneladas / día (escenario
digestión completa – Caso 3)) Fase 2
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
14
Figura 39: Plano de un complejo de incineración
Figura 40: Diseño del complejo de incineración en Canoas, 900 toneladas / día
Figura 41: Diseño del complejo de incineración en Canoas, 1200 toneladas / día
Figura 42: Diseño del complejo de incineración en Canoas, 1800 toneladas / día
Figura 47: Diagrama de flujo del proceso de la planta de carbonización, 1,100 ton/día
Figura 48: Diagrama de flujo del proceso de la planta de carbonización, 2,200 ton/día
Figura 49: Planos de las instalaciones de carbonización
Figura 50: Diseño de las instalaciones de carbonización en la PTAR de Canoas, 1,100 tons/día
Figura 51: Diseño de las instalaciones de carbonización en la PTAR de Canoas, 2,200 tons/día
Figura 52: Diagrama de flujo del proceso de la planta de carbonización, 1,400ton/día
Figura 53: Diseño de las instalaciones de carbonización en la PTAR de Canoas, 1,400 tons/día
Figura 54: Diagrama de flujo para el sistema de secado y solidificación (900 tons/día)
Figura 55: Diagrama de flujo para el sistema de secado y solidificación 1,800 tons/día
Figura 56: Plano seccional para el sistema de secado y solidificación de lodo
Figura 57: Planos para el sistema de secado y solidificación de lodo Fase I (900 tons/día, planta baja)
Figura 58: Planos para el sistema de secado y solidificación de lodo Fase I (900 tons/día, 2 Piso)
Figura 59: Planos para el sistema de secado y solidificación de lodo Fase I (900 tons/día, 3 Piso)
Figura 60:Planos para el sistema de secado y solidificación de lodo Fase I (900 tons/día, 4 Piso)
Figura 61:Diseño para el sistema de secado y solidificación de lodos, Fase II 1,800 tons/día (900 + 900 planta
baja)
Figura 62: Diseño para el sistema de secado y solidificación de lodos, Fase II 1,800 tons/día (900 + 900 2Piso)
Figura 63: Diseño para el sistema de secado y solidificación de lodos, Fase II 1,800 tons/día (900 + 900 3
Piso)
Figura 64: Diseño para el sistema de secado y solidificación de lodos, Fase II 1,800 tons/día (900 + 900 4
Piso)
Figura 65: Diagrama de flujo del sistema de secado y solidificación Fase I 1,200 tons/día
Figura 66: Planos del sistema de secado y solidificación (1,200 tons/día planta baja)
Figura 67: Planos del sistema de secado y solidificación Fase II (1,200 tons/día 2 Piso)
Figura 68: Planos del sistema de secado y solidificación Fase II (1,200 tons/día 3 Piso)
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
15
Figura 69: Planos del sistema de secado y solidificación Fase II (1,200 tons/día 4 Piso)
Figura 70: Planos del sistema de secado y solidificación (1,800 tons/día, 1,200 + 600 tons/día, planta baja)
Figura 71: Planos del sistema de secado y solidificación Fase II (1,800 tons/día, 1,200 + 600 tons/día, 2 Piso)
Figura 72: Planos del sistema de secado y solidificación Fase II (1,800 tons/día, 1,200 + 600 tons/día, 3 Piso)
Figura 73: Planos del sistema de secado y solidificación Fase II (1,800 tons/día, 1,200 + 600 tons/día, 4 Piso)
Figura 77: Sección típica del río Bogotá y de la PTAR Canoas
Figura 78: Área posible para monorrelleno con lodo en la PTAR Canoas
ANEXO 2
Información en medio magnético del documento
Carpeta 1: Documento escrito del producto
Carpeta 2: Cálculos y análisis financieros de cada proyecto
Carpeta 3: Figuras en formato CAD
ANEXO 3
Sistema de información geográfica de alternativas a corto plazo.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
16
I. RESUMEN DEL PRODUCTO 2
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
17
I. Resumen general del Producto 2
Descripción del contrato:
Antecedentes de la Consultoría
Teniendo en cuenta el incremento de la producción del material sólido generado,
consecuencia de parte de las obras que permitirán sanear el Río Bogotá (ampliación en
capacidad y nivel de tratamiento de la actual PTAR Salitre y futura construcción de la
segunda y última planta de tratamiento de Bogotá -PTAR Canoas-), la EAAB requiere
construir una hoja de ruta a corto, mediano y largo plazo que le indique, con base en su
experiencia, estudios realizados, situación regional y local, las acciones a seguir respecto
a la gestión y manejo del biosólido generado actualmente y que se generará a futuro.
Los biosólidos que actualmente se producen en la PTAR Salitre (150 Toneladas por día)
son utilizados como material de cobertura en un predio propiedad de la EAAB,
denominado El Corzo; el cual está próximo a clausurarse. Adicionalmente, y como
consecuencia directa de las obras que permitirán sanear el Río Bogotá (ampliación en
capacidad y nivel de tratamiento de la actual PTAR Salitre y futura construcción de la
segunda y última planta de tratamiento de Bogotá -PTAR Canoas-), se incrementará de
forma significativa la producción de dicho material a partir del año 2015.
Por las razones anteriormente expuestas, la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de
Bogotá requiere mediante el presente contrato: a) establecer el Plan de Acción Inmediato
para el manejo de los biosólidos generados actualmente en la PTAR Salitre y b)
determinar de forma preliminar una lista corta de alternativas para el manejo futuro del
biosólido que se generará en la ciudad de Bogotá.
El trabajo realizado mediante el presente contrato servirá de base para el establecimiento
del Plan Maestro para el Manejo de los Biosólidos que se generarán en la ciudad de
Bogotá.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
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Objetivo General de la Consultoría
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos
sólidos del tratamiento de las aguas residuales y definir de forma preliminar las
alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
Objetivos específicos de la Consultoría
Realizar un estudio enfocado hacia el establecimiento de un plan de gestión
optimizada a corto plazo para los residuos sólidos del tratamiento de la PTAR
Salitre existente.
Determinar una lista corta de alternativas para la gestión última (disposición y/o
reuso) de los residuos de la operación futura de las PTAR Salitre y Canoas. Esta
definición de alternativas de gestión última, a su vez, deberá establecer las
posibles tecnologías de tratamiento para estos residuos.
Servir de base para el establecimiento de un Plan Integral de Gestión de Residuos
del Tratamiento de las Aguas Residuales de Bogotá, el cual será desarrollado en
una etapa posterior.
Detalles del Contrato
Contrato No: 2-02-26100-1040-2009
Pedido N°: 4600005815
Fecha de inicio: 15 de enero 2010
Fecha de terminación: 22 de noviembre de 2010
Contratista: GS ENGINEERING & CONSTRUCTION CORP, COLOMBIA
Interventor: PATRICIA ISABEL DÁVILA LENIS
Productos del contrato:
① Producto 1: Reporte del Primer Taller Técnico sobre Tratamiento y Manejo de
Biosólidos
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
19
Dentro del Primer Taller los temas a cubrir son los siguientes:
Presentación y análisis de cuatro experiencias de gestión de lodos (incluyendo sus
respectivos marcos normativos). Por lo menos una de estas experiencias deberá
ser en vía de desarrollo.
Presentación y análisis de experiencias de proyectos en los que se hayan
implementado procesos de tratamiento térmico para lodos, teniendo en cuenta su
combinación con otro tipo de residuos (por ejemplo: Residuos Sólidos
Municipales).
Presentación de la evolución, estado actual y expectativas futuras de los marcos
normativos que regulan la gestión, manejo, aprovechamiento y disposición de
lodos y/o biosólidos.
Análisis de la posible incorporación de proyectos de Mecanismo de Desarrollo
Limpio (MDL) en el marco de la gestión de los residuos sólidos analizados.
② Producto 2: Plan de acción inmediato y alternativas futuras para el manejo de los
biosólidos generados en el tratamiento de las aguas residuales de la ciudad de Bogotá.
Dentro de los aspectos a cubrir en el producto 2 se encuentran los siguientes:
Definición, evaluación y análisis de la ―lista corta‖ de alternativas de gestión para
los residuos sólidos generados en el tratamiento de las aguas residuales de la
ciudad de Bogotá.
Plan de acción inmediato para los residuos sólidos actualmente generados por la
PTAR Salitre.
③ Producto 3: Reporte del Segundo Taller Técnico sobre Tratamiento y Manejo de
Biosólidos
Dentro del Segundo Taller los temas a cubrir son los siguientes:
Presentación de la primera versión del Producto 2.
Realización de mesas técnicas de trabajo para discutir los resultados presentados.
Habrá una mesa técnica en la que se discuta y analice lo relacionado con la
situación del marco normativo Colombiano para el aprovechamiento y disposición
de lodos.
④ Producto 4: Lineamiento del plan maestro
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
20
Dentro de los aspectos a cubrir en el producto 4 se encuentran los siguientes:
- Informe del tercer y último taller técnico realizado, dentro del cual se presentaran
los resultados de la consultoría y se realizarán mesas técnicas de trabajo.
- Acciones y programas a desarrollar en un eventual Plan Maestro de Biosólidos
para la ciudad de Bogotá, en el marco de la lista corta definida y el análisis
preliminar de sus opciones de financiamiento.
- Desarrollo de los lineamientos y guías para la elaboración de los Términos de
Referencia del Plan Maestro de Biosólidos para la ciudad de Bogotá.
Resumen del Producto 2
Periodo y fecha de entrega del Informe
-Periodo del informe: 01 de marzo 2010 ~ 19 de mayo 2010
- Fecha de entrega del informe: 22 de noviembre 2010, segunda entrega
Objetivos Específicos del Producto 2
Los objetivos específicos son los siguientes:
- Analizar la situación actual y futura gestión de los lodos en la ciudad de Bogotá.
- Establecer el plan de acción inmediata para el manejo actual de los biosólidos
generados en la PTAR Salitre.
- Definir una lista corta de alternativas para el manejo y gestión de los lodos que se
generarán a futuro en la ciudad de Bogotá.
- Analizar la posibilidad de aplicación del MDL.
- Evaluar la lista corta definida y sugerir la alternativa óptima de tratamiento y manejo de
lodos.
- Revisar el marco regulador de la gestión de los lodos actuales y futuros y realizar
recomendaciones y sugerencias.
Contenido del Producto 2 - Revisión del Programa de Saneamiento del Río Bogotá
- Proyección de la generación de lodos en la ciudad de Bogotá y sus características
- Plan de acción inmediato para el manejo actual de los biosólidos generados en la PTAR
Salitre
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
21
- Análisis de las alternativas para el manejo futuro de los lodos que se generarán en la
ciudad de Bogotá:
: Incineración, carbonización, Secado y solidificación, Monofill
: Diseños Conceptuales
: CAPEX y OPEX de cálculo
- Marco legal y aspectos normativos de las alternativas técnicas de manejo futuro.
- Posibilidad de aplicación del MDL para las alternativas técnicas de manejo futuro.
- Evaluación y sugerencias para la implementación las alternativas técnicas de manejo
futuro
Dedicación del Grupo de Apoyo de mínima y auxiliar de personal
A continuación se presenta el personal que trabajó en la ejecución del Producto 2 de la
Consultoría.
POSICIÓN PERFIL REQUERIDO NOMBRE
Grupo de soporte mínimo
Especialista en tratamiento de aguas residuales PE. Jongbum Kim
Especialista en tratamiento de lodo residual Dr. Chang-Hwan Jung
Especialista en política y ley medioambiental Mr. Mauricio Rueda Gomez
Personal de apoyo
Experto en MDL Dr. Soyoung Myung
Profesional ingeniero Civil Sr. Seong-Ho Cho
Analista financiero Sr. Sun-Chul Jung
Experto en SIG (GIS) Sr. Doeing Roh
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
22
1. Revisión del Programa de Saneamiento del Río Bogotá
(Acueducto, 2009)1)
El río Bogotá es el principal río de la Sabana de Bogotá y recibe la carga contaminante
doméstica de los habitantes de Santafé de Bogotá y de La Sabana. Aproximadamente el
30% de la polución generada por los Bogotanos proviene de las cuencas Salitre, Jaboque
y Torca, ubicadas al norte de la ciudad, y la porción restante se genera en las cuencas
Fucha y Tunjuelo, localizadas al sur de la ciudad. Ver en anexo la Figura 1: mapa de
Tratamiento de aguas residuales en el área de la ciudad de Bogotá.
La descarga de aguas residuales de las actividades domésticas e industriales se ha ido
incrementando a través de los años debido al aumento de la población en la ciudad.
Actualmente, la calidad del agua del río Bogotá es el problema medioambiental más serio
de la ciudad. Basándose en esta situación actual, fue desarrollado el ―Programa de
Saneamiento del Río Bogotá‖, el cual incluye las siguientes obras y actividades 1)
Expansión de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales del Salitre (PTAR Salitre), 2)
Construcción del Interceptor Engativá – Cortijo, 3) Construcción del Interceptor Fucha –
Tunjuelo, 4) Construcción del Interceptor Tunjuelo – Canoas, 5) Construcción de la
estación de bombeo Canoas y 6) Construcción de la PTAR Canoas en 2 fases: la primera
hasta tratamiento primario convencional o primario químicamente asistido químicamente
(año 2015) y la segunda hasta tratamiento secundario (año 2025).
1)
―CARACTERIZACIÓN, PROYECCIONES DE GENERACIÓN DE LODO Y BIOGAS Y CONSUMO ESTIMADO DE ENERGIA EN LAS
PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA CIUDAD DE BOGOTA‖ (Acueducto, 2009)
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
23
Figura 2: Programa de Saneamiento del Río Bogotá
Fuente: Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá (2010).
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
24
1.1. Estado actual de la PTAR Salitre
Actualmente la PTAR Salitre tiene capacidad de 4 ㎥/s de flujo promedio y cuenta con un
sistema de Tratamiento Primario Químicamente Asistido sin tratamiento biológico. El
proceso de tratamiento de aguas residuales se compone de 1) Remoción de Arena 2)
Remoción de grasa y aceite 3) Tratamiento Primario Químicamente Asistido y es
descargado al Rio Bogotá, El tratamiento de lodos se compone de 4) Espesador por
gravedad 5) Digestor anaeróbico 6) Filtro deshidratador de banda.
La eficiencia del tratamiento de DBO es 40% y SS de 60% y la calidad del agua residual
tratada es cercana DBO y SS 50 mg/L. En el anexo en la Figura 3: Diagrama de flujo del
proceso actual de la PTAR Salitre y en la Figura 4: Plano de planta actual de la PTAR
Salitre, se puede ver el desarrollo del proceso con base en el estado de operación actual,
así como también el número exacto calculado y su estándar.
El volumen total de bio-sólido generado en la PTAR Salitre es aproximadamente 150
toneladas / día, con un 69% de contenido de agua. Este material es utilizado como
material de cobertura final en las zonas internas del Predio El Corzo, el cual, previamente
fue utilizado como lugar de disposición de sobrantes de excavación de obras de
alcantarillado de la EAAB.
1.2. Plan de expansión de PTAR Salitre
La PTAR Salitre será expandida a 8 ㎥/s con Tratamiento Biológico Secundario hasta
finales del 2014. El sistema actual no es suficiente para alcanzar el estándar de
descargue DBO y SS 30mg/L, por esta razón se requiere mejorar el sistema de
tratamiento primario actual a Tratamiento Biológico Secundario conjuntamente con la
expansión de la capacidad. Para esta mejora y expansión, el diagrama de la planta será
modificado como se muestra en el anexo en la Figura 5: Futuro diseño de Salitre PTAR
con digestión anaeróbica. Sin embargo, se requiere considerar el control de Fosforo y
Nitrógeno para prevenir la neutralización de la cuenca del rio. Para prevenirla, el
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
25
tratamiento secundario por lodo activado debe ser mejorado a un sistema de tratamiento
avanzado como A2O en el futuro.
1.3. PTAR Canoas2)
La PTAR Canoas será la segunda Planta de Tratamiento en la ciudad de Bogotá y tendrá
una capacidad total de 14 ㎥/s, estará ubicada en el costado derecho del rio Bogotá
cercano a la Cuenca de Soacha. El lugar tiene área suficiente para albergar la PTAR
Canoas y un futuro sistema de tratamiento de lodos.
La PTAR Canoas estará separada en 2 fases. La fase 1 será tratamiento primario
únicamente y la fase 2 será mejorada a tratamiento secundario con un proceso de lodos
activados. En la Etapa final será mejorada a tratamiento avanzado para remover
Nitrogeno y Fosforo utilizando proceso de remoción de nutrientes como A2O.
Existe un trabajo de pre dimensión de Canoas que fue elaborado por una firma de
consultoría local en Colombia. Según este Trabajo, la Fase 1 de la PTAR Canoas será
Tratamiento Primario Químicamente Asistido hasta el año 2015. Posterior a la
construcción de la Fase 1, el diseño de la planta será como se presenta en el anexo en la
Figura 6: Plan de Construcción para la fase 1 de la PTAR CANOAS.
La Fase 2 de la PTAR Canoas será mejorada con tratamiento biológico convencional
hasta el año 2025. Este proyecto será instalado como se presenta en el anexo en la
Figura 7: Plano para la construcción de la fase 2 de la PTAR CANOAS con tratamiento
biológico.
2 ) ―PREDIMENSIONAMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES CANOAS‖ (HMV, 2009)
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
26
2. Generación de lodo y sus características
2.1. Generación actual de lodo y sus características3)
Actualmente, 149 toneladas/día de lodo de la PTAR Salitre son generadas. El Balance de
Masa para la PTAR Salitre se muestra en la Figura 3 del anexo. Este lodo tiene las
características que se pueden ver en la siguiente Tabla 1. Esta tabla muestra los valores
promedio de los parámetros monitoreados en los bio-solidos de la PTAR Salitre, que
fueron basados en la información operacional reportada desde Julio de 2004 – fecha en
que la EAAB empezó la operación, mantenimiento y administración de la PTAR en
acuerdo con el decreto 043 del 2004 de la Alcaldia de Bogotá- y septiembre de 2009.
Tabla 1: Características Generales del Lodo Actual del Salitre
CARACTERISTICA UNIDAD VALOR PROMEDIO
Generación de lodo Toneladas/día 149
Humedad (%) % 69
Sólido Total (mg/kg) mg/kg 312,752
Sólido Volátil (mg/kg) mg/kg 153,779
VS/TS % 50
Fuente: Engineering and Construction
Los sólidos removidos en el tratamiento primario se concentran en el fondo de los
tanques de clarificación, y se llaman lodo primario. Para reducir el volumen de agua en el
lodo, aumentando así su concentración, el lodo generado en la PTAR Salitre se espesa.
Posteriormente, se estabiliza mediante un tratamiento biológico controlado, el cual se
3)
―CARACTERIZACIÓN, PROYECCIONES DE GENERACIÓN DE LODO Y BIOGAS Y CONSUMO ESTIMADO EN
PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE LA CIUDAD DE BOGOTÁ‖ (Acueducto, 2009) El título debe
corresponder exactamente con el título del documento. Debe incluirse versión y fecha y debe decirse que es de la Gerencia
de tecnología de la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
27
realiza en la ausencia de oxígeno en unos reactores llamados digestores anaeróbicos de
lodo. La estabilización del lodo es una de las etapas más importantes de su tratamiento.
En esta etapa, un gran porcentaje de materia orgánica es transformada mediante
bacterias en un gas llamado biogas, compuesto principalmente por metano y dióxido de
carbono. El valor promedio de biogás generado (calculado con datos recogidos entre
Julio de 2004 y Marzo de 2009) equivale a 4.0 millones m3/año. La Tabla 2 muestra la
composición del biogas. El lodo estabilizado producido por los digestores anaeróbicos es
denominado biosólido.
Tabla 2: Características del biogas de la PTAR Salitre
Fuente: EAAB.
El lodo estabilizado o biosólido presenta un alto contenido de humedad, lo cual dificulta su
manejo y transporte. En consecuencia, en la PTAR se implementó un proceso de
deshidratación, el cual reduce el contenido de agua de los biosólidos a un 70% en
promedio. Este contenido de humedad, aunque podría parecer alto, permite un manejo y
transporte seguro. Actualmente se transporta al Predio El Corzo, en el que se utiliza como
material de cobertura final de sus zonas internas. En estas zonas se dispuso material
sobrante de excavación de ciertas obras de alcantarillado.
Parámetro Metano
(%)
Dióxido de
Carbono (%)
Sulfuro de
hidrógeno (ppm)
Valor promedio 69.97 29.95 10.69
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
28
Figura 8: Localización del sitio Corzo
Figura 9: Proceso Final de Disposición de Iodo
BOSA
Transporte de lodo al Predio
El Corzo
(Contenido de agua=70%)
Secado atmosférico en 28 días
(CA=aprox 60%)
Mezcla con residuos de
excavación
para final cobertura de relleno
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
29
2.2. Expectativa futura de generación de lodo con la ampliación de Salitre y
Canoas
Con base en el plan de ampliación de la PTAR Salitre y de construcción de la PTAR
Canoas, el volumen diario de lodo se aumentará dramáticamente. Por lo tanto, es
importante determinar la cantidad exacta de lodo que se espera generar a futuro.
El año objetivo para el cálculo de la proyección de generación de lodo se separará en 2
fases:
- Fase 1 (al año 2015): Se proyecta que al año 2015 se encuentren en operación las
siguientes obras del Programa de Saneamiento del Río Bogotá:
o Ampliación de la capacidad y el nivel de tratamiento de la PTAR Salitre,
pasando de tratar 4m3/s mediante un tratamiento primario químicamente
asistido, a tratar 8m3/s hasta tratamiento secundario biológico.
o Construcción de la primera etapa de la PTAR Canoas, en la que se tratará,
en promedio, un caudal de 14m3/s hasta tratamiento primario. Deberá
decidirse si este tratamiento primario será convencional o químicamente
asistido.
- Fase 2 (al año 2025): Se proyecta que en el año 2025 se inicie la operación de la
segunda etapa de la PTAR Canoas. En esta etapa se incorporará el tratamiento
secundario biológico.
Con la expansión y mejora de la PTAR Salitre y la construcción de la PTAR Canoas, el
volumen de tratamiento será incrementado 5 veces la capacidad actual. Esto significa que
el volumen de Bio-sólidos se aumentará dramáticamente. Actualmente, las 150
toneladas/día de Bio-sólido se utilizan como enmienda en el predio el Corzo. Sin embargo
se ha demostrado que el predio el Corzo no podrá ser la alternativa de manejo para la
generación futura de Bio-Sólidos después del año 2015. El ciclo de vida de El Corzo y de
otros predios alternativos es mostrado en el capítulo 3 de este reporte.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
30
Con este cálculo, para el manejo futuro de Bio-sólidos se debe considerar una alternativa
de manejo de gran volumen. Los cálculos presentados en las figuras 10 a 15 del anexo
muestran que el volumen futuro de Biosólidos será entre 900 ~ 2,200 toneladas/día.
Aunque es posible utilizarlo como fertilizante a partir del compostaje, no será fácil
conseguir un consumidor grande para vender el alto volumen generado en el futuro. En el
capítulo 4, se evaluaron todos los métodos de tratamiento de lodos, y para los grandes
volúmenes de tratamiento de lodos, tratamientos térmicos, tales como Secado Térmico,
Incineración, Carbonización deben indiscutiblemente considerarse. Por esta razón para el
tratamiento futuro de Bio-sólidos, es importante analizar la posibilidad de utilizar este tipo
de tratamientos, por lo que también se debe considerar la opción de suspender el proceso
de digestión del tratamiento secundario biológico de lodos para logar más SV en el lodo
final y mejorar la eficiencia de los digestores. Por lo mismo, en éste estudio, cada fase
considerará ambos casos.
1) Digestión para lodo primario y secundario. Se denominará digestión completa.
2) Digestión completa para ellodo primario. Sin digestión del lodo secundario. Se
denominará digestión primaria.
En el anexo en la Figura 10: Salitre Diagrama de Flujo de Proceso, Fase 1, Caso de
digestión completa, se muestra el caso de la ―Fase Ⅰde la PTAR Salitre con Digestión
Completa‖ En este caso, ① representa el flujo de ingreso de 691,200 ㎥/día que será
mezclado con ⑭ (totalidad del agua de retorno proveniente del espesador ⑪, del
digestor ⑫ y del deshidratador ⑬). ② será tratado mediante clarificación primaria sin
adición de químicos. Después del tratamiento primario, ③ será tratado mediante un
proceso de tratamiento biológico de lodos activados. Luego del tratamiento biológico, el
Efluente Residual Tratado (④) es generado por el clarificador secundario. El bio-solido
total (⑦) será generado por los clarificadores primarios (⑤) y secundarios (⑥) y será
tratado mediante espesamiento, digestión y deshidratación. El volumen final de bio-
sólidos será 424 ㎥/día con contenido de agua del 78% y SV 54.4%. Las características
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
31
de los bio-sólidos se describen en esta figura, así como también la base de cálculo y
eficiencia de cada tratamiento.
En el anexo en la Figura 11: Diagrama de Flujo de Proceso de Salitre, Fase 1, digestión
primaria, se muestra el caso ―Fase Ⅰ de la PTAR Salitre con digestión primaria‖ En este
caso, el proceso de tratamiento de agua (① ~ ④) es idéntico al de la Figura 10. Sin
embargo, en este caso, el lodo primario (⑤) será tratado mediante espesamiento por
gravedad y digestión y el lodo secundario (⑥) será tratado únicamente mediante
espesamiento y deshidratación mecánica, sin el proceso de digestión. La razón para
remover el proceso de digestión del lodo secundario es la de elevar el contenido de SV en
el lodo final e incrementar la asequibilidad de un sistema de tratamiento térmico para el
bio-solido final. El volumen final de bio-sólido será 555 ㎥/día con contenido de agua del
74% y SV de 68%. Aunque la porción de SV se incrementa en el bio-solido, el volumen
final de lodo también se incrementa. Por esto, se debe evaluar cual de la anteriores es la
estrategia de tratamiento óptima, económicamente hablando, para el manejo del bio-
solido final. Las características del bio-sólido se presentan en esta figura junto con la base
de cálculo y la eficiencia de cada tratamiento.
En el anexo en la Figura 12: Diagrama de Flujo de Proceso, Fase 1, Caso de Tratamiento
Primario asistido con químico, se muestra el caso de la ―Fase Ⅰ de la PTAR Canoas con
tratamiento Primario Químicamente Asistido‖. En este periodo, la PTAR Canoas será
construida únicamente para Tratamiento Primario Químicamente Asistido, y no habrá
lodos secundarios en esta Fase. En el proceso de tratamiento de Lodo no hay opción
para el caso de Digestión Primaria de Lodos, ya que no se cuenta con lodos secundarios
en esta Fase. ① es flujo de ingreso de 1,209,600 ㎥/día y será mezclado con ⑪ (la
totalidad del agua de retorno proveniente del espesador ⑧, digestor ⑨ y deshidratador
⑩). ② será tratado con adición de químicos en el clarificador primario. Luego del
tratamiento primario, el efluente será descargado después de un proceso de desinfección.
El lodo primario (④) será tratado mediante espesamiento por gravedad y digestión. La
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residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
32
producción final después de la deshidratación será de 768 ㎥/día con contenido de
humedad de 72% y SV de 34.5%. Las características del bio-sólido se presentan en esta
figura, así como también la base de cálculo y la eficiencia de cada tratamiento.
En el anexo en la Figura 13: Diagrama de Flujo de Proceso, Fase 1 con tratamiento
primario convencional,se muestra el caso ―Fase Ⅰ de la PTAR Canoas con tratamiento
convencional‖. En este caso, el proceso de tratamiento de agua (① ~ ③) es idéntico al de
la Figura 12 del anexo. Sin embargo, durante el tratamiento primario el lodo será
decantado sin adición química alguna y generará un volumen relativamente bajo de lodo
en la etapa primaria. En ese caso el lodo primario (④) será tratado mediante
espesamiento por gravedad y digestión. El proceso de tratamiento de lodos será el mismo
al presentado en la Figura 12 del anexo. El volumen final de Bio-sólido será de 472 ㎥/día
con contenido de agua de 72% y SV de 38.7%. Las características del bio-sólido se
describen en esta figura, así como la base de cálculo y la eficiencia de cada tratamiento.
En el anexo en la Figura 14: Diagrama de Flujo de Proceso, Fase 2, Caso de digestión
completa, se muestra el caso de la ―Fase Ⅱ de la PTAR Canoas con digestión completa‖.
En éste caso, el proceso de tratamiento de agua (① ~ ④) y el proceso de tratamiento de
lodo (⑤ ~ ⑩) será el mismo que el caso de Salitre en la Figura 10 del anexo. El Volumen
final de bio-solido será de 1,309 ㎥/día con contenido de agua del 78% y SV de 47.9%.
Las características del bio-sólido se escriben en esta figura y la base de cálculo, así como
la eficiencia de cada tratamiento.
En la Figura 15: Diagrama de procesos, Fase 2, digestión primaria del anexo, se muestra
el caso de la ―Fase Ⅱ de la PTAR Canoas con digestión primaria‖. En éste periodo caso,
el proceso de tratamiento de agua (① ~ ④) y el proceso de tratamiento de lodo (⑤ ~ ⑩)
será el mismo que el caso de Salitre en la Figura 11. El Volumen final de bio-solido sera
de 1,627 ㎥/día con contenido de agua del 78% y SV de 54%. Las características del bio-
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residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
33
sólido se escriben en esta figura y la base de cálculo, así como la eficiencia de cada
tratamiento.
Con base en las proyecciones presentadas anteriormente, habría un total de 6 casos
posibles en total, tal como se ve en la Tabla 3.
Tabla 3: Expectativa de generación de Iodo para cada fase y PTAR
PTAR Actual Fase Ⅰ (2015) Fase Ⅱ (2025)
Salitre
Actual 146 ton/día - -
Digestión
Completa - 424 ton/día 424 ton/ día
Digestión Primaria - 555 ton/día 555 ton/ día
Canoas
Digestión
Completa -
768 ton/día (CAPT)
472 ton/día (Convencional) 1,319 ton/ día
Digestión Primaria - - 1,627 ton/ día
Total
Digestión
Completa -
① 896 ton/día (con PTAR Canoas
Convencional)
② 1,192 ton/día (con PTAR
Canoas TPQA)
③ 1,743 ton/
día
Digestión Primaria -
④ 1,027 ton/ día (Con PTAR
Canoas Convencional)
⑤ 1,323 ton/día (Con
PTAR Canoas con
TPQA)
⑥ 2,182 ton/ día
Fuente: Engineering and Construction
En conclusión, durante la Fase 1 (2015 ~ 2025), se encontró que la generación de lodo
podría variar entre 896 ton/día (caso en el tanto los lodos primarios como los secundarios
de la PTAR Salitre son digeridos y se implemente un tratamiento primario convencional en
la PTAR Canoas) y 1,323 ton/día (caso en el que sólo se digieran los lodos primarios en
la PTAR Salitre y en la PTAR Canoas se implemente un TPQA). A continuación se
explican los casos que podrían presentarse:
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residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
34
1) Caso 1: 896 tons/día (Salitre digestión completa Figura 10 del anexo + Canoas
tratamiento primario convencional Figura 13 del anexo)
2) Caso 2: 1,192 tons/día (Salitre digestión completa Figura 10 del anexo + Canoas
tratamiento primario químicamente asistido Figura 12 del anexo)
3) Caso 3: 1,743 tons/día (Salitre digestión completa Figura 10 del anexo + Canoas
digestión completa Figura 14 del anexo)
4) Caso 4: 1,027 tons/día (Salitre digestión primaria Figura 11 del anexo + Canoas
tratamiento primario convencional Figura 13 del anexo)
5) Caso 5: 1,323 tons/día (Salitre digestión primaria Figura 11 del anexo + Canoas
tratamiento primario químicamente asistido Figura 12 del anexo)
6) Caso 6: 2,182 tons/día (Salitre digestión primaria Figura 11 del anexo + Canoas
digestión primaria Figura 15 del anexo)
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residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
35
3. Plan de acción inmediato para la generación actual de lodos
Actualmente los biosólidos generados en la PTAR Salitre están siendo dispuestos en el
predio El Corzo y se utilizan como material de cobertura final para acelerar y mejorar la
cobertura vegetal. Sin embargo, el permiso de utilización del biosólido en el predio El
Corzo está sujeto a una vigencia que va hasta agosto de 2010.
Por consiguiente, es fundamental buscar de forma inmediata sitios alternativos para
disponer los lodos generados en la actualidad. En este capítulo se identificaron sitios
alternativos y se estimó su capacidad. De igual manera, se hicieron las recomendaciones
legales y de legislación relacionadas con este plan de acción inmediato:
- Predio El Corzo
- Predio La Magdalena
- Relleno Sanitario de Doña Juana
- Predio de restauración de tierras
3.1. Vida útil del predio
EL Corzo4
Desde el punto de vista de la agronomía, el biosólido tiene nutrientes esenciales para las
plantas. La materia orgánica presente en este material ha sido considerada como un
fertilizante importante para la tierra. Por esta razón se ha utilizado para estimular la
vegetación en el predio El Corzo, el cual ha sido rellenado con suelo sobrante de
excavación de las obras de construcción de alcantarillado. El lodo se mezcla con los
sobrantes de excavación y se utiliza como capa de cobertura final para promover la
vegetación del lugar. En esta sección se estudiará la demanda de lodo para finalizar la
cobertura del predio El Corzo y se calculará su capacidad potencial como lugar de
disposición final del lodo.
4)
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EL SALITRE-FASE 1
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residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
36
Figura 16: Localización del Vertedero El Corzo
Para la utilización del lodo como cubierta final, se deben considerar y analizar los
siguientes factores:
Problemas de olor e insectos
Los olores y la atracción de vectores son los principales problemas en la gestión de
lodos. La molestia de olor y la atracción de vectores pueden ser minimizadas a través de
secado inmediato con un espesamiento adecuado de los lodos y la fumigación del sitio de
secado.
BOSA
77.6 Ha
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residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
37
Seguridad del área de secado
La ubicación de la zona de secado de lodos debe ser seleccionada de manera
estratégica. En el predio de Corzo, el lado noroeste del mismo es el más alejado de la
zona residencial.
Manejo y tratamiento de lixiviados del lodo durante la lluvia
Para reducir al mínimo la generación de lixiviados de la zona de secado, los lodos se
deben secar inmediatamente. Los lixiviados deberán ser tratados de manera que cumplan
con los límites de calidad del agua que se especifican que les permite entrar al medio
ambiente (río Bogotá).
Contenido de agua apropiado para la actividad de cubierta final
El contenido de agua de los lodos debe ser controlado entre 40-50% para soportar el
tránsito de vehículos y la compresión de los lodos por las excavadoras. El lodo con alto
contenido de agua puede adherirse a la pista de las placas, reduciendo su capacidad de
compactación.
Contenido peligroso del material (ej. metales pesados)
Los metales en los lodos pueden ser tóxicos para la biota del suelo. Puesto que el
contenido de estos elementos en los lodos es generalmente más alto que en los suelos,
los límites son muy bajos y el seguimiento constante de las cantidades de estos
elementos aplicadas conjuntamente con el lodo es requerida. Los principales elementos
de preocupación son el arsénico (As), cadmio (Cd), cobre (Cu), cromo (Cr), mercurio (Hg),
níquel (Ni), molibdeno (Mo), plomo (Pb), selenio (Se) y zinc (Zn).
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residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
38
3.1.1. Costos relacionados con el manejo del lodo
Los costos son un tema fundamental y pueden ser divididos en el costo de transporte de
lodos y disposición final de los mismos, incluyendo el coste del proceso de secado.
3.1.2. Localización del Predio El Corzo
El predio El Corzo está localizado al suroeste de la ciudad de Bogotá y tiene un área total
de 77.6 hectáreas Figura 16. Este lugar se utilizó por la EAAB como lugar de disposición
de material sobrante de excavación de ciertas obras de alcantarillado. En la actualidad
esta actividad ya fue concluida y actualmente solo se adelanta la actividad de cobertura
final con biosólido.
3.1.3. Proceso de disposición final del lodo
Como se explicó en el capítulo previo (2.0 Generación de lodos y sus características),
cerca de 150 toneladas / día de lodo se generan en la Planta de Tratamiento de Aguas
Residuales Salitre. El lodo se transporta al predio El Corzo y se utiliza como material de
cobertura final. La Figura 9 muestra el proceso de manejo final del lodo. El lodo
deshidratado que se lleva de la PTAR Salitre al Predio El Corzo presenta un contenido de
humedad de 70% aproximadamente. Inmediatamente llega al Corzo, el material es
extendido, y durante 28 días, con un volteo en el día 14, se somete a secado atmosférico
hasta tener cerca de un 60% de contenido de agua. Luego, el lodo seco se mezcla con el
material sobrante de excavación dispuesto en el predio (índice de mezcla, lodo: material
de excavación = 50:50) y se utiliza como cobertura final. La altura máxima permitida en el
predio para la disposición del material sobrante de excavación (incluyendo cobertura final)
es igual a 2546 msnm; sin embargo, en el documento ―Aprovechamiento del biosólido en
mezcla con suelo para la cobertura del predio El Corzo‖ se indica que, con base en las
cotas alcanzadas por el material de excavación dispuesto (2545), la cota que se
alcanzará con la cobertura final será la 2545.5 msnm.
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residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
39
3.1.4. Estado de operación actual del Predio El Corzo
El Corzo está dividido en 8 zonas Figura 17 y el área superficial de cada sector es:
- Sector 1: 8.81 ha (88,100 m2)
- Sector 2: 9.84 ha (98,400 m2)
- Sector 3: 6.23 ha (62,300 m2)
- Sector 4: 4.38 ha (43,800 m2)
- Sector 5: 6.00 ha (60,000 m2)
- Sector 6: 1.87 ha (18,700 m2)
- Sector 7: 5.82 ha (58,000 m2)
- Sector 8: 2.24 ha (22,400 m2)
En el anexo Figura 18: Diagrama topográfico y estado actual del predio de Corzo, se
ilustra el estado de operación actual del predio el Corzo, en el cual la línea de color
representa la altitud. El sector 1 se ha dedicado para la realización del proceso de
secado atmosférico, por lo cual, en esta zona, no se realiza la actividad de cobertura final.
En el sector 2, la cobertura final con la mezcla de lodo y material de excavación ya fue
finalizada, pero la altitud no fue controlada. La altitud en algunas áreas llegó a 2545
metros y en algunas áreas no. Los sectores 4 y 6 también fueron cubiertos con la mezcla
suelo - biosólido. Los sectores 3 y 8 no han recibido aún la cubierta final; sin embargo, la
altitud en algunas áreas es mayor a 2545 metros (altura del material sobrante de
excavación dispuesto), de modo que el volumen que está sobre esta cota debe ser
redistribuido en otras zonas para lograr la cota de cubrimiento final. Los materiales extra
de excavación podrían ser útiles para ser mezclados con el lodo. Actualmente, la cubierta
final se está llevando a cabo en el sector 7.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
40
Figura 17: Área del Predio El Corzo
El sector 1 es para la recepción y secado de lodos, en los cuales la cubierta final no se ha
llevado a cabo. En la Figura 18 del anexo se pueden apreciar mejor los sectores de
operación actual del predio El Corzo.
3.1.5. Cálculo de la capacidad (1)
La Figura 18 del anexo muestra el área que ya alcanzó una elevación de 2545 m y
aquella que aún no la ha alcanzado. En la figura, el área azul representa el área que se
encuentra sobre la cota 2545 m, el área roja muestra aquella parte que está bajo los 2545
m. Esto significa que la mezcla suelo: biosólido podría utilizarse como cubierta final en el
área roja. Pero tal y como se explicó en la sección previa, el sector 1 es para secado del
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residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
41
lodo y los sectores 2, 4 y 6 ya han sido cubiertos con la mezcla delodo y material de
excavación. Por ende, el área de los sectores 3, 5, 7 y 8 está disponible para la cobertura
final. La suma del área de la superficie de los sectores 3, 5, 7 y 8 es de 202,700 m2. Si la
proporción de mezcla de lodo y material de excavación es de 50: 50, la densidad de la
mezcla es de 1.0 ton/m3, y la profundidad de la cubierta final es de 0.5 m, entonces se
requieren aproximadamente 50,675 toneladas de lodo para la cobertura final.
Considerando que la producción de lodo es de 150 toneladas/ día en la PTAR Salitre con
un contenido de agua del 70%, (Cantidad de lodos de 112,5 ton / día después de secarse
al contenido de agua del 60%), el lodo se puede utilizar como cubierta final durante
aproximadamente 13 meses.
3.1.5.1. Cálculos de la cantidad de lodo y plazo para la cubierta final:
(1) Parámetros de cálculo
- Área de superficie de los sectores 3, 5, 7, 8 = 202,700 m2
- Proporción de mezcla de lodo y material de excavación = 50:50
- Profundidad de la cubierta final: 0.5 m
- Densidad de la mezcla: 1 ton/m3
- Cantidad de lodo generado por el PTAR Salitre: 150 toneladas / día (Contenido de agua:
70%)
- Cantidad de lodo después de secar hasta obtener un contenido de agua del 60%: 112.5
toneladas / día. Obtenido de la siguiente forma:
150 t/d*(1 - 0.7) = X t/d*(1-0.6)
X= 112.5 t/d
(2) Lodo requerido para la cubierta final
= [202,700m2 *0.5m*1ton/m3]/2 = 50,675 toneladas de lodo
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
42
(3) Plazo para la cubierta final
= [50,675 toneladas] / [112.5 toneladas / día] = 450 días = 15 meses
Figura 19: Cálculo de la capacidad para la cubierta final
3.1.6. Cálculo de la capacidad (2)
En la Figura 18 del anexo se proporciona el volumen sobre la elevación de 2.545 m y el
volumen para llegar a la cota 2.545 m. En la figura 21, el área azul representa el área
sobre 2.545 m de altitud y las demás áreas se encuentran por debajo de 2.545 m. La
suma del volumen sobre los 2.545 m, sin incluir el sector 1, es igual a 39.888 m3. Estos
materiales podrían ser utilizados como suelo para la mezcla con lodos. Así, cuando los
lodos se mezclen con estos materiales sobre los 2.545 m y se disponga en las zonas que
(1) Parámetros de cálculo
- Área de superficie de los sectores 3,
5, 7, 8 = 202,700 m2
- Proporción de mezcla de lodo y
material de excavación = 50:50
- Profundidad de la cubierta final: 0.5 m
- Densidad de la mezcla: 1 ton/m3
- Cantidad de lodo generado por la
PTAR Salitre: 150 toneladas / día
(Contenido de agua: 70%)
- Cantidad de lodo después de secar
hasta obtener un contenido de agua del
60%: 112.5 toneladas / día
(2) Lodo requerido para la cubierta final
= 50,675 toneladas de lodo
(3) Plazo para la cubierta final
= 15 meses
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
43
no han alcanzado dicha cota, la capacidad (periodo de tiempo) se incrementaría en 12
meses. El cálculo se presenta a continuación y en la figura 21.
(1) Parámetros de cálculo
- Suma de volumen sobre la cota 2.545m: 39,888 m3
- Proporción de mezcla de lodo y material de excavación = 50:50
- Densidad de la mezcla: 1 ton/m3
- Cantidad de lodo generado por el PTAR Salitre: 150 toneladas / día (Contenido de agua:
70%)
- Cantidad de lodo después de secar hasta obtener un contenido de agua del 60%: 112.5
toneladas / día
(2) Plazo para la cubierta final
= [39,888 m3]/112.5 = 355 días = 12 meses
Como se muestra en el anexo en la Figura 18: Diagrama topográfico y estado actual del
predio de Corzo el volumen para llegar a la elevación de 2545m en el sector 2, 3, 4, 5, 6,
7,8 es de 999.000 m3. Así pues, si este volumen se utiliza para la disposición final de
lodos, la capacidad remanente (período) del predio el Corzo podría extenderse alrededor
de 12 años. Pero, en este caso, sería necesario obtener los permisos necesarios porque
el predio El Corzo podría convertirse en un monorelleno.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
44
Figura 21: Cálculo de capacidad para cobertura final (2)
Capacidad (periodo) = 39,888/112.5= 355días = 12 meses
2,545m
Suma de volumen: 39,888 m3
Utilizada como suelo
para la mezcla con lodos
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residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
45
3.2. Aplicación al vertedero de
La Magdalena5)
3.2.1. Localización del vertedero del Magdalena
El predio La Magdalena es similar al Corzo, puesto que este también es un predio en el
que los sobrantes de excavación de la construcción de obras de alcantarillado son
dispuestos. La Magdalena se encuentra aproximadamente a 3 Km al norte del Corzo,
entre el Canal Cundinamarca y el Río Bogotá. El área es de aproximadamente 29 ha
(290,000 m2) y actualmente corresponde a la franja de adaptación ambiental del
RíoBogotá, de modo que el uso será de conservación y protección ver Figura 20:
Diagrama topográfico y estado actual del predio La magdalena del anexo. El lugar está
compuesto por 17 celdas, no está rodeado de área urbana y la carretera de acceso para
el transporte del material hacia el área está en buenas condiciones.
3.2.2. Actividades implementadas en el sitio La Magdalena
Tomando en consideración el tamaño y la localización de las celdas, se estableció que las
celdas 1, 2, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 14, 16 y 17 recibirán de forma prioritaria los
materiales de excavación, mientras que las celdas 15, 10, 8 y 4 se utilizarían como celdas
de contingencia. La Tabla 4 muestra el área efectiva de cada celda. La disposición del
material de excavación comenzó en las celdas 1, 2, 5 y 6.
5)
INTERVENTORIA DURANTE LA CONSTRUCCION DE LAS OBRAS DE CANALIZACION DEL RIO FUCHA, INTERCEPTOR DEL FUCHA, PODAJE
Y OBRAS ANEXAS, CONTRACT No. 1-15-25500-722-2006, CONSORTIUM CONCOL-ETSA
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
46
Tabla 4: Dimensiones de las celdas del predio La Magdalena
Número de celda Nivel inicial Área efectiva (m2)*
1 2,539.80 7,191.93
2 2,539.69 19,424.75
4 2,539.46 13,054.96
5 2,539.37 19,781.46
6 2,539.49 18,627.37
7 2,539.77 19,585.26
8 2,539.83 4,747.61
9 2,539.40 13,069.78
10 2,539.47 7,326.04
11 2,539.66 18,805.27
12 2,540.54 12,274.47
13 2,540.21 20,714.58
14 2,539.78 17,248.63
15 2,539.81 10,171.89
16 2,539.92 25,133.67
17 2,539.78 13,322.36
* Área efectiva teniendo en cuenta los 60 m desde el borde occidental del Río Bogotá
de acuerdo con las provisiones del Artículo 4 de la Resolución No. 731 CAR 2008
Fuente: EAAB 2010
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
47
Tabla 5: Proyección de disposición del material de excavación en el Predio LaMagdalena
3.2.3. Cálculo de la demanda de lodo
El biosólido puede ser utilizado como cobertura final en el predio La Magdalena una vez
se haya culminado el relleno de las diferentes celdas con los materiales sobrantes de
excavación. Como se explicó en la sección 3.1, el biosólido, después de mezclarse con el
material sobrante de excavación dispuesto en el predio, se utilizaría como cubierta final
de las celdas. El área total de las celdas 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 y
17 es de 240,480 m2. Si la proporción de mezcla de biosólido y material de excavación es
de 50:50, la densidad de la mezcla es de 1.0 toneladas / m3 y la profundidad de la
cubierta final es de 0.5 m, se requerirían aproximadamente 60,120 toneladas de biosólido
para la cobertura final. El cálculo de la demanda de lodo se puede ver a continuación:
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
48
Cálculo de la cantidad de lodo y plazo para la cubierta final:
(1) Parámetros de cálculo
- Suma del área total de las celdas 1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, 11 y 12: 240,480 m2
- Proporción de mezcla del lodo y el material de excavación = 50:50
- Profundidad de la cubierta final: 0.5 m
- Densidad de la mezcla: 1 ton/m3
- Cantidad de lodo generado por el PTAR Salitre: 150 ton/día (contenido de agua: 70%)
- Cantidad de lodo después de secar el contenido de agua al 60%: 112.5 ton/día
(2) Lodo requerido para la cubierta final
= [240,480m2 *0.5m*1ton/m3]/2 = 60,120 toneladas de lodo
(3) Plazo para la cubierta final
= [60,120 ton] / [112.5 ton/día] = 534días ≒17.8 meses
3.3. Aplicación en el Relleno Sanitario Doña Juana (RSDJ)
3.3.1. Localización del relleno sanitario de
Doña Juana6)
El relleno sanitario Doña Juana está localizado en el barrio Ciudad Bolívar, al sur de la
ciudad de Bogotá y su área es de aproximadamente 451 ha. Todos los desperdicios
sólidos municipales (RSM) generados en la ciudad de Bogotá (aproximadamente 6,000
toneladas / día) se eliminan en este sitio desde noviembre de 1988.
6)
ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL RELLENO SANITARIO DONA JUANA ZONA Ⅷ
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
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Figura 22: Localización del Vertedero Doña Juana
3.3.2. Estado actual de Operación del relleno Sanitario de Doña Juana
El Relleno Sanitario Doña Juana está dividido en 8 zonas, ver Figura 23: Estado operativo
actual del vertedero Doña Juana en anexo. La vida útil y el área de cada una se
presentan en la Tabla 6. Actualmente, la zona 8 está en operación.
En el relleno no se realiza una cobertura diaria con tierra, sino que se utiliza una manta
plástica para minimizar la remoción de la basura, puesto que, según el operador del
relleno, esta actividad no se requiere y sí reduce la capacidad del vertedero. Entre el 2001
y el 2007, la mezcla biosólido-suelo fue utilizada como capa de cobertura final en
diferentes áreas del relleno. La zona 1 del relleno fue utilizada como área de recepción y
secado del biosólido deshidratado.
Relleno Sanitario Doña Juana
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La Tabla 7 muestra las áreas cubiertas y revegetadas con la mezcla de tierra y biosólido.
Aproximadamente 54 hectáreas han sido cubiertas y la mayoría de las áreas fueron
revegetadas con pasto Kikuyo.
Tabla 6: Información general de las áreas del vertedero Doña Juana
ZONA VIDA UTIL (Años) AREA OCUPADA (Has)
Zona Antigua 5.0 52.0
Zona I 1.5 13.0
Zona La Mansión 0.8 10.0
Zona II 2.0 25.0
Zona II- Área I 25.0
Zona II- Área II 6.1
Zona IV 2.2 21.0
Zona VI 8.0 6.0
Zona VII 2.0 32
Celda Hospitalarios 7.0 4.0
Zona VIII 4.5 53.0
Fuente: Engineering and Construction
3.3.3. Cálculo de la demanda del lodo
El biosólido se puede utilizar como capa de cobertura final en las zonas del Relleno
Sanitario Doña Juana. Actualmente, la zona VIII está en operación y su cobertura final se
realizará durante el segundo semestre del año 2010. El área efectiva a cubrir es de
aproximadamente 15 ha (150,000 m2), y según la información proporcionada por el
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operador actual, aproximadamente en dos años se requeriría el cubrimiento de 20 ha. Por
tanto, la cantidad de lodo requerida para la cubierta final podría calcularse de la siguiente
manera:
(1) Parámetros de cálculo
- Área de cubrimiento 2010: 15 ha (150,000 m2)
- Área de cubrimiento final después de dos años 20 ha (200,000 m2)
- Profundidad de la cubierta final: 0.6 m
- Proporción de tierra y lodo = 2:1
- Densidad del lodo: 1 ton/m3
- Cantidad de lodo generado en el PTAR Salitre: 150 ton/día (contenido de agua 70%)
- Cantidad de lodo después de secar el agua hasta obtener un contenido de agua del
60%: 112.5 ton/ día
(2) Cantidad de lodo para la cubierta final en el 2010
= [150,000m2 *0.6m*1ton/m3] * [1/3]= 30,000 toneladas de lodo
(3) Plazo para la cubierta final
= [30,000 ton] / [112.5 ton/día] = 267 días = 8.9 meses
(4) Cantidad de lodo y plazo para la cubierta final después de 2 años
- Cantidad de lodo requerido para la cubierta final: 40,000 toneladas de lodo
- Plazo para la cubierta final: 12 meses
En conclusión, 70,000 toneladas de lodo (30.000 toneladas de lodos: entre mayo y
diciembre de 2010, 40.000: después de dos años) generadas en el PTAR Salitre pueden
ser utilizadas como material de cobertura en el Relleno Sanitario Doña Juana durante
este año.
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Tabla 7: El área cubierta y cubierta con vegetación con la mezcla de tierra y lodo en el
vertedero Doña Juana
Zona de relleno
Área cubierta con
la mezcla de tierra;
lodo
(m2)
Área revegetada
con pasto
Kikuyo (m2)
Zona IV 83,342 83,342
Zona VII 227,064 227,064
Carretera cercana al área del campamento 7,708 7,708
Talud de contención de celdas 6,700 6,700
Cantera Eterna 3,000 3,000
Zona VIII
Creek Puente Tierra Talus 12,622 10,728
Costado oriental 134,142 94,535
Dique medioambiental del
sur 23,551 18,841
Dique medioambiental del
occidente 2,397 2,037
Costado noroccidental 21,717 20,631
Subtotal Zona VIII 194,429 146,773
Celda de desperdicio hospitalario 13,527 8,793
Area de acopio 1 4,984 1,994
Total 540,754 485,373
Nota: Tabla realizada con datos de Junio de 2007
Fuente: EAAB
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3.4. Restauración de tierras
La materia orgánica presente en los biosólidos puede considerarse como un importante
acondicionador y/o enmienda orgánica para la tierra. Desde el punto de vista de la
agronomía, el biosólido tiene nutrientes esenciales para las plantas y su presencia en el
lodo depende de la calidad de las aguas residuales afluentes y de su proceso de
tratamiento. Antes de utilizar el biosólido, su calidad (metales pesados tales como Cd, Pb,
Cr y Zn, nutrientes tales como N, P, K, Ca, Mg) debe ser investigada cuidadosamente
para saber si los impactos medio ambientales son positivos o negativos. El impacto
negativo debe ser minimizado a través de unos adecuados procedimientos preliminares a
la operación y durante su aplicación y aprovechamiento
En esta sección se identifican las áreas potenciales para la utilización de lodos y se
calcula la demanda de lodos.
3.4.1. Áreas potenciales para la utilización de lodo7)
El POMCA (Plan de Ordenamiento y Manejo de la Cuenca del río Bogota) del río Bogotá
estableció una clasificación para las zonas medio ambientales. Entre ellas, tres tipos de
zonas fueron identificadas y pueden ser evaluadas como potenciales receptores de
correcciones de suelos para los procesos de recuperación de funciones ecológicas y
bienes y servicios medio ambientales. A continuación encontrará la descripción de estas
tres zonas:
3.4.1.1. Áreas de recuperación
Áreas de preservación, conservación o protección que alguna vez fueron reducidas o
sometidas por el hombre a procesos intensivos e inadecuados de apropiación y utilización
o que por procesos naturales presentan fenómenos tales como erosión, sedimentación,
inestabilidad, contaminación, entre otros y que han perdido su potencial natural real y a
7)
Corporacion Autonoma Regional de Cundinamarca, 7 de abril de 2010
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las que deben aplicarse técnicas y prácticas adecuadas para lograr dentro de un largo y
mediano plazo su equilibrio natural para generar nuevamente bienes y servicios medio
ambientales.
3.4.1.2. Áreas de restauración
Áreas de preservación o conservación, modificadas o transformadas no tan
significativamente. Se le debe dar prioridad a la recuperación de sus atributos
estructurales y funcionales que se han deteriorado por razones naturales o humanas. En
estas se llevará a cabo el reestablecimiento de la estructura y la función del ecosistema.
3.4.1.3. Áreas de recuperación para actividades de bosque y agrobosque
Áreas que no son utilizadas bajo condiciones de manejo y vocación actual de las tierras y
que más adelante deben ser recuperadas para las actividades forestales y
agroforestales ,con especies adecuadas de acuerdo al clima y otros elementos asociados
a la producción tales como el suelo y las tecnologías de producción.
De acuerdo con los mapas disponibles en el POMCA del río Bogotá, en la cuenca hay
aproximadamente 9,500 áreas clasificadas bajo una de las áreas presentadas
anteriormente y representan aproximadamente 37,000 Ha (370,000,000 m2). En la Tabla
8, las áreas disponibles están enumeradas en cada una de las sub-cuencas que
componen la cuenca del río Bogotá.
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Tabla 8: Areas potenciales para la recepción de tierra corregida
Subcuenca Area (m2)
Reserva del Muña 4,456,001.08
Reserva del Sisga 5,030,427.24
Reserva del Tominé 29,269,079.18
Río Bogotá Alto 10,493,711.4
Río Apulo 55,053,731.15
Río Bogotá Bajo 34,563,691.35
Río Balsillas 46,706,324.28
Río Bogotá (Sector Sisga – Tibitoc) 10,184,313.29
Río Bogotá (Sector Tibitoc - Soacha) 28,014,612
Río Calandaima 15,298,651.8
Río Chicú 1,844,555.7
Río Frio 6,229,350.39
Río Bogotá Medio (Sector Salto - Apulo) 20,667,123.5
Río Negro 149,150.76
Río Neusa 27,780,428.79
Río Soacha 405,161
Río Teusaca 33,633,496.38
Río Tunjuelito 30,984,781.76
Sector Soacha – Salto 2,402,384.32
Total general 363,166,975.4
Fuente: CAR
En el anexo Figura 24: Area potencial para disposición de lodos se presenta un mapa del
Área potencial para la utilización de lodo y la zonificación ambiental del POMCA.
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3.4.2. Cálculo de la demanda de lodo
El lodo proveniente de la planta de tratamiento podría ser utilizado como enmienda
orgánica en el área de recuperación y restauración (Figura 24 del Anexo). Como se puede
ver en la Tabla 8, la superficie del área de recuperación y de restauración en el río
Bogotá es de aproximadamente 37,000 ha (370, 000,000 m2). Así, la demanda de lodo
para la reclamación de suelos puede ser calculada de la siguiente manera:
- Parámetros de cálculo
- Área de superficie para la recuperación y restauración: 37,000 ha (370, 000,000 m2)
- Profundidad de la reclamación de tierras: 0.5 m
- Proporción de tierra y lodo = 2:1
- Densidad del lodo: 1 ton/m3
- Cantidad de lodo generado en el PTAR Salitre: 150 ton/día (contenido de agua: 70%)
- Cantidad de lodo después de secar el contenido de agua a un 60%: 112.5 ton/ día
- Demanda de lodo para la reclamación de suelos
= [370, 000,000m2 *0.5m*1ton/m3] * [1/3] = 62, 000,000 toneladas de lodo
- Plazo para la cubierta final
= [62, 000,000 ton] / [112.5 ton/ día] = 548,148 días ≒ 1,501 años
La cantidad de lodo generado en el PTAR Salitre es de 150 toneladas / día. Por
consiguiente, basándose en el cálculo anterior, el área para la reclamación de tierra es
suficiente para recibir el lodo.
Sin embargo, el impacto medioambiental de la aplicación del biosólido debe ser
considerado previamente a su aplicación como mejorador de suelos8):
8)
Cleverson Vitorio Andreoli, Marcos von Sperling, Fernando Fernandes, Sludge Treatment and Disposal,
2007, IWA Publishing
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- Contaminación del suelo y el subsuelo
- Contaminación del agua superficial o subterránea
- Transporte
- Olores
- Vector de atracción
- Molestia para la población afectada
3.5. Régimen actual de autorizaciones y consideraciones sobre el plan de acción
inmediato
3.5.1. Marco normativo de las autorizaciones ambientales que pueden resultar
exigibles a la generación de lodos en sistemas de tratamiento de aguas
Las autorizaciones que las normas nacionales establecen para el manejo y control del
medio ambiente y los recursos naturales renovables, pueden ser objeto de clasificación a
través de dos categorías diferentes: (a) las licencias ambientales y (b) los permisos por
uso y aprovechamiento de los recursos naturales renovables.
El manejo y la disposición de lodos provenientes de sistemas de tratamiento de aguas
son actividades que no han sido objeto de regulación en la legislación colombiana y a los
que, independientemente consideradas, no les resulta exigible ni la licencia ambiental ni
los permisos. No obstante y como se procederá a analizar, es a través de estos
instrumentos que en la actualidad puede llegar a ejercerse control y seguimiento sobre el
desarrollo de este tipo de actividades y sus efectos sobre el ambiente.
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3.5.1.1. Permisos por uso y aprovechamiento de los recursos naturales
renovables:
Estos permisos encuentran su principal fundamento legal en el Decreto Ley 2811 de 1974
(Código de los Recursos Naturales Renovables) y sus decretos reglamentarios. Se
requerirá permiso para desarrollar cualquiera de las siguientes actividades:
- Uso del Agua proveniente de una fuente de uso público, de conformidad con lo
dispuesto en el Decreto 1541 de 1978.
- Generación de Vertimientos, con sujeción a las disposiciones del Decreto 1594 de
1984.
- Generación de Emisiones Atmosféricas, de acuerdo con el Decreto 948 de 1995.
- Aprovechamiento de la Flora y la Fauna Silvestre, reglamentados por el Decreto 1791
de 1996 y 1608 de 1978, respectivamente.
Estos permisos resultarán exigibles para el manejo y disposición de lodos siempre que
estas actividades conlleven un uso y aprovechamiento de los recursos naturales antes
descritos.
3.5.1.2. Licencias Ambientales:
La Licencia Ambiental encuentra su principal fundamento legal en la Ley 99 de 1993 y es
exigible previo al desarrollo de cualquier proyecto, obra o actividad que la ley o los
reglamentos consagren que puede producir deterioro grave a los recursos naturales
renovables o al medio ambiente o introducir modificaciones considerables o notorias al
paisaje. Estas licencias comprenden la identificación de los efectos ambientales de la
obra o actividad autorizada y las medidas para la prevención, mitigación, corrección,
compensación y manejo de los mismos.
Algunos de los proyectos sobre los que la Ley 99 de 1993 y su reglamentación contenida
en el Decreto 1220 de 2005 exige licencia ambiental, que pueden tener algún tipo de
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relación con la generación, el manejo y la disposición de los lodos provenientes de los
sistemas de tratamiento de aguas, son los siguientes:
- Construcción y operación de sistemas de tratamiento de aguas residuales que sirvan
a poblaciones iguales o superiores a 200.000 habitantes, de acuerdo con el numeral
11 del Artículo 9º del Decreto 1220 de 2005.
Los lodos que se generan como resultado de la operación de este tipo de sistemas y
el manejo de los efectos ambientales asociados a los mismos, son un aspecto que
deberá quedar contemplado dentro de la licencia ambiental respectiva.
- Construcción y operación de instalaciones para el almacenamiento, tratamiento,
aprovechamiento, recuperación y/o disposición final de residuos o desechos
peligrosos, de acuerdo con el numeral 9 del Artículo 9º del Decreto 1220 de 2005.
Esta licencia habría de resultar exigible en el evento en que se identifique algún tipo
de peligrosidad en los lodos a manejar o disponer.
- Construcción y operación de rellenos sanitarios, de acuerdo con el numeral 10 del
Artículo 9º del Decreto 1220 de 2005.
Las licencias que se otorguen por este concepto deberán ser consideradas siempre
que se pretenda disponer los lodos a través de un relleno sanitario licenciado.
- El desarrollo de proyectos mineros, de acuerdo con el numeral 2 del Artículo 8º y el
numeral 1º del Artículo 9.
Las licencias ambientales que se otorguen para este tipo de proyectos podrán resultar
relevantes siempre que se plantee la posibilidad de utilizar los lodos como alternativa
para la restauración de frentes ya explotados.
Cuando en desarrollo de cualquiera de estos proyectos se requiera hacer uso o
aprovechamiento de los recursos naturales, no será necesario obtener un permiso
independiente, en consideración a que tales permisos deberán quedar incorporados en la
licencia.
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La reglamentación contenida en el Decreto 1220 de 2005 y su modificación de través del
Decreto 500 de 2006, prevén un régimen de transición para los proyectos iniciados antes
de la expedición de la Ley 99 de 1993, el cual consiste en la presentación de un plan de
manejo ambiental al cual debe sujetarse el desarrollo de la actividad para poder continuar
con su desarrollo.
Cabe también mencionar, en relación con el desarrollo de las actividades mineras, los
Planes de Manejo, Recuperación y Restauración Ambiental (PMRRA) a que se refiere la
Resolución 1197 de 2004, en desarrollo del artículo 61 de la Ley 99 de 1993 y que se
presentan como alternativa para la recuperación de antiguos frentes de explotación
minera ubicados en áreas de la Sabana de Bogotá que hayan sido declarados como
incompatibles con la minería.
3.5.2. Situación actual de las autorizaciones ambientales para el manejo y
disposición de lodos generados en el saneamiento del Río Bogotá
El proyecto que desarrolla la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá para el
saneamiento del Río Bogotá, se encuentra sujeto a licencia ambiental, exigida con
fundamento en lo dispuesto en el numeral 11 del Artículo 9 de la Ley 99 de 1993. Esta
licencia fue otorgada por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial9 a
través de la Resolución 817 del 24 de julio de 1996 y desde entonces ha tenido varias
modificaciones.
En consideración a que del proyecto de saneamiento del Río Bogotá necesariamente se
generan lodos, los efectos ambientales asociados a los mismos y las medidas para la
prevención, mitigación, corrección, compensación y manejo de tales efectos, son un
aspecto que necesariamente debe ser considerado en la respectiva licencia. En
9 Aunque la competencia correspondía en principio a la Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca
CAR, la licencia ambiental fue otorgada por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial en
consideración a que la CAR se encontraba vinculado al proyecto
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residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
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consecuencia, aunque las normas nacionales no contemplan la exigencia de una licencia
o permiso específico para el manejo y disposición de los lodos que se generan en
desarrollo del proyecto de saneamiento del Río Bogotá o cualquier otro proyecto de esta
misma naturaleza, la prevención, mitigación, corrección, compensación y manejo de los
efectos ambientales asociados a tales lodos deben ser objeto de control como parte de la
licencia ambiental exigible, por tratarse de un proyecto de tratamiento de aguas residuales
que sirvan a poblaciones iguales o superiores a 200.000 habitantes.
En el cuadro que se incorpora como anexo a este documento, se analiza la licencia
ambiental otorgada por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial y sus
modificaciones, incluyendo un análisis de las principales obligaciones que se derivan de la
misma, en todo cuanto se relaciona con el manejo y disposición de los lodos que se
generan como consecuencia del proyecto licenciado.
En adición a lo establecido sobre el particular en la licencia ambiental que ampara el
desarrollo del proyecto para el saneamiento del Río Bogotá, las iniciativas para el manejo
y disposición de los lodos resultantes de este sistema, han sido objeto de regulación a
través de las siguientes autorizaciones de contenido ambiental:
3.5.2.1. Relleno sanitario de Doña Juana:
La Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca CAR expidió la Resolución 2133
del 29 de diciembre de 2000 "Por la cual se otorga una Licencia Ambiental única para la
zona VIII del Relleno Sanitario Doña Juana". El objeto de esta licencia es dar viabilidad
ambiental al diseño, construcción, operación y mantenimiento de la Zona VIII, que hace
parte del relleno sanitario de Doña Juana, localizado en la vereda El Mochuelo de la
localidad Ciudad Bolívar de Bogotá. En esta resolución se contempló la posibilidad de que
el relleno sanitario licenciado fuera empleado como receptor de los biosólidos, pero
condicionado a la indicación del sitio definitivo para su disposición.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
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Con la expedición de la Resolución 666 de 2005, la CAR autorizó en forma expresa el
aprovechamiento y disposición de los biosólidos provenientes de la PTAR El Salitre en la
capa de cobertura final de la Zona VIII del relleno sanitario de Doña Juana, sujeto a la
metodología establecida para el efecto, aplicándolos en mezcla suelo – biosólido, relación
2:1, aun cuando dicha mezcla se venía aplicando sobre el relleno desde el año 2001.
Esta autorización estaba en concordancia con la resolución 362 de 2000, proferida por el
Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial dentro del trámite de
licenciamiento del proyecto de descontaminación del Río Bogotá, donde se autorizó la
disposición con carácter investigativo de los biosólidos generados como elemento de
cobertura vegetal en el relleno Doña Juana.
La autorización para disponer en el relleno sanitario de Doña Juana los lodos resultantes
del tratamiento del Río Bogotá, se sujetó a las siguientes condiciones:
- El volumen de lodos a disponer se limitó a las necesidades del relleno, como
cobertura final de la Zona VIII. No podría disponerse un volumen de lodos mayor al
necesario para atender ese propósito.
- Como consecuencia de lo anterior, la alternativa de Doña Juana como sitio de
disposición de los lodos fue concebida como una solución temporal y con fines
investigativos, limitada en el tiempo por las necesidades de dar cobertura final a la
Zona VIII.
- La disposición de los lodos se sujetó al cumplimiento de una serie de condiciones
establecidas tanto por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial
como por la CAR, en sus respectivas licencias ambientales.
En consecuencia, el relleno sanitario de Doña Juana como alternativa futura y
permanente para la disposición de los lodos provenientes del sistema de saneamiento del
Río Bogotá, sólo será posible previa determinación sobre la capacidad del relleno
sanitario y la consecuente viabilidad de modificar las licencias ambientales existentes,
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residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
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tanto la del sistema de saneamiento como la del relleno, en la medida en qué así lo
determinen las autoridades competentes, sobre la base que las actividades previamente
licenciadas tuvieron un claro propósito. En cualquier caso, para viabilizar la disposición de
biosólidos en áreas diferentes a la zona VIII del relleno sanitario, esta actividad deberá
quedar prevista en las autorizaciones ambientales correspondientes al área respectiva.
En principio, se estima que resultaría procedente ambiental y jurídicamente una
modificación de las licencias ambientales con el fin de habilitar nuevos proyectos de
disposición de lodos en el Relleno Sanitario de Doña Juana. No obstante, se requerirá de
voluntad política y del consenso por parte de las entidades distritales: EAAB, UAESP,
CAR y MAVDT, ajustando el relleno para que se haga efectivamente necesaria la
disposición de los lodos, como alternativa para la cobertura de los residuos.
3.5.2.2. Restablecimiento de cobertura vegetal a través del uso de
biosólidos
Desde el punto de vista de las autorizaciones ambientales, esta alternativa para la
disposición de los lodos podrá encontrar fundamento jurídico enmarcado en un proyecto
minero en desarrollo o previamente desarrollado, como mecanismo para la recuperación
de los frentes de explotación. La extracción de materiales de construcción genera la
existencia de frentes de explotación que deben ser objeto de una recuperación
paisajística y geomorfológica. Los lodos pueden estar llamados a convertirse en el insumo
necesario para adelantar estas labores de recuperación.
Para hacer viable esta alternativa de disposición de los lodos frente a cada caso concreto,
es necesario que la misma se encuentre prevista dentro de la autorización que ampara el
respectivo proyecto minero: licencia ambiental, para los proyectos iniciados con
posterioridad a la Ley 99 de 1993, y Plan de Manejo Ambiental, para los proyectos
amparados por el régimen de transición. En el caso de la Sabana de Bogotá, los lodos
pueden plantearse también como alternativa para adelantar las labores de manejo,
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residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
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recuperación y restauración ambiental que resultan exigibles para la recuperación de
frentes previamente explotados en terrenos incompatibles con la actividad minera.
En consecuencia, los lodos podrán ser empleados como material para la recuperación de
frentes de explotación minera en la medida en que la licencia ambiental del sistema de
tratamiento de aguas así lo contemple y autorice, al tiempo que exista un proyecto
amparado por licencia ambiental, plan de manejo ambiental o plan de manejo,
recuperación y restauración ambiental (PMRRA) que esté en disposición de recibirlos.
La disposición de los lodos en el terreno denominado El Corzo, autorizada por la CAR a
través de la Resolución 3292 de 2006, fue planteado como alternativa para el manejo y
recuperación de la escombrera del mismo nombre. Hacía el futuro, podrán acondicionarse
nuevos frentes de explotación bajo el mismo esquema.
Como es lógico, el volumen de lodos que cada proyecto estará en capacidad de recibir,
estará en cada caso determinado por las necesidades efectivas para efectos de la
recuperación del respectivo frente de explotación minera.
3.5.2.3. Predio La Magdalena:
En estricto sentido, no existe una autorización expresamente referida a la disposición de
los lodos en el predio de La Magdalena. La Resolución 731 de 2008 proferida por la
Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca CAR corresponde a una autorización
para la ―construcción de obras hidráulicas para la protección y ocupación de cauce, un
aprovechamiento forestal de árboles aislados y se toman otras determinaciones”.
Las labores de recuperación de cauce que se autorizan consisten en la ocupación del
cauce del Río Fucha, entre la Avenida Ciudad de Cali y la entrega al Río Bogotá, para la
construcción de un canal de concreto. En el marco de esta autorización y únicamente con
el fin de atender las necesidades del proyecto autorizado, que se autoriza la disposición
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
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de lodos, sujetándose al cumplimiento de los requisitos que se definen en el artículo
cuarto de la misma resolución 731 de 2008.
La resolución no permite concluir que entre los lodos a disponer podrán incluirse los
provenientes del sistema de saneamiento del Río Bogotá y no se especifican los
volúmenes a disponer. No obstante, en la misma autorización se prevé la necesidad de
dar cobertura a las celdas resultantes con una capa orgánica de 20 cm. En la medida en
que se determine que el uso de los biosólidos es una alternativa técnicamente viable para
el cumplimiento de esta obligación, será necesario someter esta información técnica a la
CAR para que expida un acto administrativo complementario a la Resolución 731 de
2008, en el que quede expresamente consignada esta alternativa propuesta.
La ausencia de un marco regulatorio específicamente aplicable a un trámite como el que
resultará necesario surtir, genera que el antecedente del predio El Corzo se constituya en
el principal referente para la determinación de los procedimientos y requisitos que
deberán ser tenidos en cuenta para que la CAR se pronuncie. Se recomienda entonces la
conformación de un documento técnico de soporte, como base para elevar a esa
corporación la solicitud correspondiente.
3.5.2.4. Otras alternativas:
Como ya se advirtió, la alternativa de destinar los lodos a la restauración de tierras
degradadas podrá encontrar algún sustento normativo y la posibilidad de desarrollarse
bajo el amparo de una autorización de carácter ambiental, en la medida en que tales
tierras correspondan a un proyecto minero previamente desarrollado.
Las normas nacionales no establecen ningún tipo de regulación que pueda servir de base
para establecer si resulta técnica y jurídicamente viable la disposición de lodos en un
terreno que no corresponda a un relleno sanitario o a un frente de explotación minera que
pretenda ser recuperado. Podría llegar a interpretarse que la ausencia de una prohibición
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
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expresa equivale a hacer viable esta opción, siempre y cuando se verifique que la
actividad está conforme con lo dispuesto en las normas urbanísticas expedidas por el
respectivo distrito o municipio10, pero la falta de regulación y criterios técnicos unificados,
podría hacer ambiental y jurídicamente riesgosa esta interpretación.
En principio, se considera que para garantizar la viabilidad técnica y jurídica de
alternativas de disposición de lodos tales como: adecuación de tierras (por fuera de
proyectos mineros) o compostaje, es necesario que previamente el gobierno nacional
expida una norma que defina, cuando menos, las condiciones y obligaciones generales a
las que se sujetarán tales usos, en todo lo relacionado con las características de los lodos
y las condiciones que deberá presentar el área a disponer. En todo caso, para viabilizar
estos usos deberá tenerse en cuenta lo dispuesto en las normas distritales o municipales
sobre usos del suelo, de manera que la disposición de los lodos no genere problemas de
incompatibilidad con los usos del suelo autorizados en el respectivo territorio.
3.6. Conclusión
3.6.1. Evaluación y sugerencia del plan de acción inmediato
El lodo proveniente de la planta de tratamiento de aguas residuales tiene nutrientes
esenciales para las plantas, y por ende, puede ser considerado como un importante
fertilizante. Bajo este punto de vista, el lodo de la PTAR Salitre ha sido utilizado como
material orgánico para la conformación de la capa de cobertura final de las celdas del
Relleno Sanitario Doña Juana y del predio El Corzo. Sin embargo, actualmente la
utilización del biosólido como cobertura final en el predio El Corzo está permitida
solamente hasta agosto de 2010.
10
A través del respectivo plan de ordenamiento territorial distrital o municipal, podrá establecerse si la
actividad
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
67
Por consiguiente, para la disposición del lodo generado actualmente, se deben buscar de
inmediato lugares alternativos o la opción de optimizar el existente. En este capítulo, se
presentan las conclusiones respecto a la identificación de los sitios alternativos y se
estima su capacidad. Se puede ver el resumen de los resultados en la Tabla 9.
Como primera medida, la capacidad potencial del relleno del Corzo fue calculada a pesar
de que se planea cerrar este vertedero en agosto de 2010. De la misma manera, la
opción de utilizar los biosólidos como material de cobertura final también fue estudiada
para el predio La Magdalena, que es similar al Corzo, y para el Relleno Sanitario Doña
Juana (relleno sanitario para los Residuos Sólidos Municipales que se generan en la
ciudad de Bogotá). La demanda de lodo calculada para la cobertura final del predio El
Corzo, La Magdalena y Doña Juana es de 90,563 toneladas, 60,120 y 70,000 toneladas
respectivamente. Basándose en la cantidad de lodo generado por el PTAR Salitre de (150
toneladas / día (contenido de agua de 70%), 112,5 ton / días después de secado al aire
con contenido de agua del 60%) y en la demanda calculada de lodo, se encontró que los
vertederos tienen la capacidad para recibir y eliminar (utilizar) el lodo como cubierta final
durante aproximadamente 65 meses (5.3 años). Entonces, si el permiso de utilizar el lodo
como cobertura final en el predio El Corzo se extiende,se aprueba su utilización en el
Predio La Magdalena y se reactiva su recibimiento en el Relleno Sanitario Doña Juana, el
biosólido generado actualmente en la PTAR Salitre puede ser dispuesto en estos lugares
en el corto plazo; hasta que se establezca una nueva instalación para el tratamiento de
lodos. Sin embargo, para la utilización del lodo como cubierta final, se deben resolver
problemas tales como olores y moscas, seguridad en las áreas de secado, manejo y
tratamiento de lixiviados del lodo durante la lluvia, manejo adecuado del agua en la
actividad de la cubierta final, contenidos peligrosos en el material (e.g.: metales pesados)
y los costos relacionados con el manejo del lodo.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
68
Tabla 9: Lugares alternativos y capacidad para la eliminación del lodo generado actualmente
Alternativa Demanda de lodo* (ton) Capacidad (meses)
Vertedero del Corzo 90,563 27 (15+12)
Vertedero Magdalena 60,120 17.8
Vertedero Doña Juana 70,000 21 (8.9+12)
Cuenca del Río Bogotá
(Tierra restaurada) 62,000,000 -
*El lodo o biosólido es utilizado como cobertura final y/o mejorador de terrenos degradados
Fuente: Engineering and Construction
Adicionalmente, en el POMCA (Plan de Ordenamiento y Manejo de la Cuenca del río
Bogota) del río Bogotá se identifican áreas a recuperar y/o restaurar, las cuales podrían
definirse como áreas potenciales para la utilización del biosólido como mejorador de
suelos. Se calcula que la demanda total de lodo podría llegar a ser de 62, 000,000
toneladas, como se muestra en laTabla 9. Esta cifra permite concluir que esta opción de
aprovechamiento podría estudiar como una opción de aprovechamiento complementario a
largo plazo. Sin embargo, el impacto medioambiental del lodo en el suelo debe ser tenido
en cuenta antes de aplicar el lodo como mejorador de suelos. Especialmente, se debe
investigar cuidadosamente la calidad del lodo para saber si el impacto medioambiental es
positivo o negativo. Impactos negativos tales como contaminación del suelo,
contaminación de aguas subterráneas, olores y atracción de vectores se deben minimizar
a través de procedimientos adecuados preliminares y durante a la operación.
En conclusión, los predios El Corzo y la Magdalena y el relleno sanitario Doña Juana
fueron escogidos como alternativa para el manejo actual del lodo y se encontró que su
capacidad es suficiente para 5 años. Las áreas degradadas de la cuenca del río Bogotá
se identificaron como áreas potenciales para la utilización de los biosólidos como
enmienda orgánica. La prioridad de los sitios alternativos se fijó con base en la posibilidad
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
69
de aplicación, la capacidad potencial, facilidad de acceso (transporte), molestias a la
población afectada, el coste de gestión, la contaminación ambiental:
Predio El Corzo
PredioLa Magdalena
Relleno Sanitario Doña Juana
Áreas a restaurar y a recuperar pertenecientes a la cuenca del río Bogotá
Figura 25: Predios alternativos para el manejo actual de lodos
2. Magdalena
1. Corzo
3. Doña Juana
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
70
3.6.2. Recomendación legal y de políticas relacionadas con el plan de acción
inmediato
En la actualidad, la viabilidad de las alternativas previstas para atender cualquier plan de
acción inmediato que se proponga depende totalmente de la voluntad de las autoridades
ambientales para acceder a la modificación de las licencias ambientales, particularmente
la contenida en la Resolución 817 de 1996 y sus modificaciones, por las que se viabiliza
ambientalmente el programa de saneamiento del Río Bogotá. Ante la ausencia de una
regulación general sobre el uso de los lodos, es a través de la modificación de que se
determina si es técnica y jurídicamente viable cada una de las alternativas propuestas.
Con el objeto de reducir la discrecionalidad de las autoridades y asegurar una estabilidad
jurídica y unos criterios unificados y técnicamente soportados sobre las materias, se hace
evidente la necesidad de que se adopte una reglamentación que defina, cuando menos,
las características físicas y químicas que deben presentar los lodos para cada alternativa
de manejo y/o disposición y las condiciones generales a las que tales alternativas
deberán sujetarse.
Ahora bien, analizando cada una de las alternativas identificadas para la ejecución de un
plan de acción inmediato, se formulan las siguientes recomendaciones:
3.6.2.1. Relleno de Doña Juana:
El Relleno Sanitario de Doña Juana como alternativa para la disposición de los lodos
provenientes del saneamiento del Río Bogotá, es viable desde el punto de vista técnico y
jurídico. La licencia ambiental que ampara este relleno sanitario se constituye en un
instrumento idóneo para asegurar que la disposición de los lodos se realice de una forma
que garantice un adecuado manejo ambiental.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
71
En consecuencia, las limitantes que se presentan para dar viabilidad a esta alternativa
son de carácter político. Habilitar el relleno sanitario para la futura disposición de los lodos
es una decisión que depende, casi que en su totalidad, de la CAR, de la Administración
Distrital y del consenso que se logre entre sus entidades: Empresa de Acueducto y
Alcantarillado EAAB, Unidad Administrativa Especial de Servicios Públicos UAESP y. Es a
partir de lo anterior que podrá optarse por alternativas que incrementen la demanda de los
lodos por parte del relleno, previendo, por ejemplo, sistemas de cobertura diaria de los
residuos.
En este sentido, es importante llamar la atención sobre el hecho de que el numeral cuarto
del artículo 87 del Decreto 1713 de 2002 y Decreto 838 de 2005, prevén la cobertura
diaria de los residuos dispuestos como un requisito que obligatoriamente se debe cumplir
por parte de todo relleno sanitario. La utilización de los lodos provenientes del sistema de
tratamiento del Río Bogotá podría contribuir a asegurar el cumplimiento de este requisito.
En la medida en que se logre el consenso por parte de las entidades del Distrito, no
deberá presentarse inconveniente para que la CAR autorice la disposición de los lodos en
el relleno sanitario de Doña Juana, a través de una nueva modificación a la licencia
ambiental que ampara dicho relleno o a través del otorgamiento de una nueva licencia.
3.6.2.2. Restablecimiento de cobertura vegetal a través del uso de
biosólidos:
En principio, esta alternativa resulta viable hacía el futuro en la misma forma en que ha
resultado viable la disposición de terrenos en la cantera de El Corzo. Podrán identificarse
nuevos frentes de explotación minera que demanden los lodos para su recuperación y, a
partir de lo anterior, proceder a la modificación de las licencias ambientales, planes de
manejo ambiental o planes de manejo, recuperación y restauración, en todo cuanto
resulte pertinente.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
72
Sin embargo, una reglamentación por parte del Gobierno Nacional en relación con estas
materias, brindaría mayor claridad sobre las condiciones a las cuales debe sujetarse la
recuperación de frentes de explotación minera mediante el uso de los lodos provenientes
de sistemas de tratamiento de aguas residuales.
Esta misma reglamentación permitiría incentivar el desarrollo de este tipo de actividades a
partir del beneficio mutuo que tendría esta alternativa, tanto para el generador de los
lodos como para el receptor de los mismos. Podría imponerse a la autoridad ambiental
competente la obligación de llevar un registro de predios con frentes de explotación
minera que requieran lodos para adelantar las labores de explotación y plantear las
condiciones económicas del negocio con los titulares de frentes de explotación minera.
3.6.2.3. Terreno la Magdalena:
La posibilidad de disponer lodos en este predio se deriva de una autorización otorgada
por la CAR a la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá, para adelantar unas
obras de canalización del Río Fucha. Claramente corresponde a una solución de carácter
temporal y limitada por las necesidades de material para efectos de adelantar las obras
que se autorizan.
Aunque esta autorización, contenida en la Resolución CAR 731 de 2008, contempla la
disposición de lodos, es claro que los mismos corresponden a los que se generan como
resultado de las mismas obras que se están autorizando. No obstante, con el debido
soporte técnico y previo pronunciamiento expreso de esa Corporación, será viable el uso
de los biosólidos para cumplir el compromiso que la misma resolución establece en el
sentido de dar a las celdas una cobertura orgánica de 20 cm.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
73
3.6.2.4. Otras alternativas:
Aunque la ausencia de reglamentación para alternativas de uso de los lodos tales como la
restauración de suelos para uso agrícola y el compostaje podría llevar a concluir que las
mismas son jurídicamente viables, en la medida en que no existe una norma que las
prohíba, es recomendable que no se opte por estas alternativas mientras no exista una
norma que regule, cuando menos, aspectos mínimos tales como las características que
deberán tener los lodos y las condiciones a la que deberá sujetarse la disposición.
Con fundamento en lo anterior, se advierte sobre la necesidad de que se expida una
reglamentación de forma que se asegure la viabilidad técnica y jurídica de este tipo de
alternativas.
A manera de conclusión, existe una incertidumbre técnica y jurídica derivada de la
inexistencia de una reglamentación que defina de manera general los usos y formas de
disposición que se pueden dar a los lodos, así como los requisitos, prohibiciones y demás
condiciones a los que esas formas de uso y disposición deben sujetarse. Sólo en la
medida en que esta reglamentación se expida, podrá existir la claridad requerida para
identificar las mejores alternativas y planificar la gestión sobre los lodos en función de las
mismas.
Mientras no exista la reglamentación aludida, cuya expedición compete al Gobierno
Nacional a través del Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, se
recomienda optar por aquellas alternativas que pueden ser objeto de control dentro del
marco regulatorio aplicable a otros sectores o actividades, como es el caso del relleno
sanitario o la recuperación de frentes de explotación minera. Una vez expedida la
reglamentación, será a partir de la misma que podrá definirse la alternativa que mejor se
ajusta a lo dispuesto en ese marco jurídico.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
74
3.6.3. Georreferenciación de alternativas a corto plazo
En el Anexo 3, se incluye la georreferenciación y base de datos preliminar para las
alternativas de disposición de biosólidos a corto plazo, que contiene guía de manejo.
4. Alternativas futuras para el tratamiento y manejo de los lodos
4.1. Estructura básica de alternativas futuras
4.1.1. Tecnología para el tratamiento de lodo y selección de alternativas
Existen diferentes alternativas para el manejo de los biosólidos generados en una planta
de tratamiento de aguas residuales. Dentro de estas se encuentran: 1) aplicación en
terrenos agrícolas y no agrícolas como fertilizante o enmienda orgánica, 2)
aprovechamiento térmico, 3) aprovechamiento en la industria de la construcción y 4)
disposición final. Estas alternativas se categorizan en la tabla 10.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
75
Tabla 10: Categorización de tecnologías para tratamiento de lodo
Categoría Producto/Objetivo Tecnologías Características
Aplicación en terrenos agrícolas y no agrícolas
como fertilizante o enmienda orgánica
Fertilizante Orgánico / enmienda orgánica
1. Secado incompleto -Problemas de olor
-medio mecánico→ curado→ "Material
seco" -Problemas en circulación del producto 2. Compostaje
Fermentación → “Prducto compostaje”
3. Aplicación directa
-Severos problemas de olor.
- Rechazo del producto
Granulado de fertilizantes 1. Secado total Circulación del fertilizante
Regenerador de suelos / Material de cobertura
final
1. Secado → Mezcla con tierra
-Transporte
-Circulación
-Area restringida
-Problemas de olor
Aprovechamiento energético
Fermentación anaeróbica Espesamiento →
Fermentación anaeróbica
Generación de biogás (metano)
Disposición y/o aprovechamiento de lodo digerido
Material carbonizado 2. Secado →
Carbonización Circulación de material carbonizado
Combustión Secado →
Incineración Manejo de cenizas
Material de Construcción Pirólisis & agregados
1. Pirólisis
Circulación del producto 2.Secado → Solidificación
Disposición -
1. Secado → vertedero (Rellenos
sanitarios o Monorrellenos)
Areas insuficientes
2. Solidificación
Fuente: Engineering and Construction
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
76
Según las categorías enunciadas anteriormente, la aplicación de fertilizantes agrícolas
podría ser una de las alternativas para la ciudad de Bogotá, teniendo en cuenta la gran
vocación agrícola que tiene la Sabana de Bogotá y en general el país.. Sin embargo, esta
opción no podría ser una solución única para el manejo del biosólido debido a la gran
cantidad de material que se generará a futuro. .
La aplicación de biosólidos como material de cobertura o como mejorador de suelos
degradados también debe tenerse como prioridad en la estrategia de gestión, ya que
esta es la manera más económica de manejar los lodos. Sin embargo, este método de
aprovechamiento tampoco puede contemplarse como el único ni el más usado, porque es
casi imposible lograr la distribución de 900 ~ 1400 toneladas / día en la faseⅠ (2015 ~
2025) y de 1.800 ~ 2.200 toneladas / día en la fase Ⅱ (2025 ~). Si el biosólido se aplicara
directamente a la tierra como material de cobertura, la zona de secado atmosférico
requeríria 4.2 ~ 6.5 hectáreas para la fase Ⅰ y 8.4 ~ 10.3 ha para la faseⅡ, en caso de
utilizar capas de secado de 0,3 m de profundidad y 2 semanas de período de secado.
Por otra parte, si este lodo seco se aplica a la tierra con la profundidad de 0,3 m como
material de cubierta final mezclado con el suelo, los terrenos totales necesarios serían de
87 ~ 136 ha / año en la faseⅠ (con un supuesto de contenido de agua de 80% a 60%) y
175 ~ 214 ha / año en la fase Ⅱ. Por lo tanto, la aplicación en tierras no agrícolas para
recuperación de suelos no podría ser la mejor alternativa, pero si una de las opciones
complementarias a considerar para el manejo futuro.
Por otro lado, el lodo también podría ser utilizado comomaterial de construcción, pero su
distribución y/ circulación también podría verse afectada por los grandes volúmenes de
lodo que se manejaran a futuro.
Teniendo en cuenta lo presentado anteriormente, se ha decidido estudiar las opciones
que puedan manejar grandes volúmenes de material y que garanticen el manejo continuo
del mismo sin dependencia de factores externos. Estas fueron las opciones de
aprovechamiento energético (incineración, carbonización) y disposición final
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
77
(monorrelleno y solidificación). Es importante indicar que la fermentación anaeróbica,
aunque se encuentre dentro de las alternativas de aprovechamiento energético, no puede
ser considerada como un método definitivo de tratamiento de lodos, ya que todavía debe
gestionarse el uso y/o disposición de los lodos digeridos.
Teniendo en cuenta el gran volumen de lodos que se tratará mediante las alternativas
anteriormente mencionadas, es necesario verificar la existencia de experiencias
similares. En la siguiente tabla se presentan las características de instalaciones para
tratamiento de grandes volumenes de biosólido para las 4 opciones tecnológicas a
analizar. Una explicación detallada de cada alternativa se describe en el siguiente
capítulo.
Tabla 11: Registro de aplicación de las principales alternativas
Tecnologías Lugar de aplicación Año de
Operación Capacidad máxima
Incineración
PTAR de Nanbu, Tokio, Japón etc.
(Varias aplicaciones en Asia
oriental)
1983 1,800 toneladas/ día
Carbonización PTAR de Tobu, Tokio, Japón etc. 2007 300 ton/ día
Solidificación
PTAR del Condado de Middlesex,
New Jersey, EE.UU.
Vertedero Sudokwan, Seúl, Corea
1991
2008
1,300 ton / día
1,000 ton / día
Monorelleno
Condados de Las Vegas,
Henderson y Clark , Nevada,
EE.UU.
1994 600 ton / día
Fuente: Engineering and Construction
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
78
4.1.2. Producción de lodo y escenario para aplicación de tecnologías
En el capítulo 2 se proyectó la producción futura de lodo de acuerdo con la construcción y
expansión de la PTAR Canoas y la PTAR Salitre. El volumen final de lodo a futuro
alcanzaría las 1,800 a 2,200 toneladas diarias.
4.1.2.1. Aplicación tecnológica
La producción de lodo podría variar según la aplicación o no de la digestión anaerobia en
el lodo secundario y las condiciones operacionales de cada PTAR. Para todos los casos
de producción, estos podrían separarse de acuerdo con la siguiente tabla.
Tabla 12: Casos de producción de lodo
Nota: Para efectos de cálculo se utilizó una humendad del 78% para todos los casos como valor conservador
ya que el rango de humedades de una PTAR en condiciones normales de operación es de 78% - 81 %.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
79
Para las alternativas de incineración, solidificación y monorelleno, mantener un valor alto
de VS en los lodos deshidratados no es obligatorio porque el material final, después del
tratamiento puede ser utilizado sin ningún valor energético específico. Sin embargo, al ser
la "carbonización" una manera de producir combustible alternativo a partir de los lodos, es
importante mantener en estos un alto valor de VS antes y durante el proceso de
tratamiento.
Por lo tanto, "la digestión completa" se podría aplicar a las siguientes alternativas:
- Incineración
- Secado y solidificación
- Secado y monorelleno
Mientras que la ―Digestión Primaria‖ puede aplicarse a la alternativa de:
- Secado y Carbonización
De acuerdo con la condición de tratamiento primario en la PTAR Canoas, cada alternativa
cuenta con sus propios escenarios para la construcción y operación de las instalaciones.
4.1.2.2. Escenario de digestión completa para las alternativas de incineración,
solidificación y monorelleno
Escenario 1 (Canoas: Tratamiento primario convencional; ①→③)
El primer escenario evalua los casos para la situación en que se implemente un
tratamiento primario convencional en la primera etapa de la PTAR Canoas.
① Primera fase (2015 ~ 2034): 900 tons/día (Fase Ⅰ, 2015 ~ 2034)
③ Segunda fase (2025 ~ 2044): Ampliación de 900 tons/día a un total de 1,800 tons/día
(Fase Ⅱ, 2025~2044)
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
80
Se utilizan estos límites tomando en cuenta que la vida útil de una planta de tratamiento
es de 10 años y se asumen 10 años más de operación en buenas condiciones de
funcionamiento y mantenimiento. Esto tanto para la fase 1 como para la fase 2.
Escenario 2 (Canoas CAPT; ②→③)
El segundo escenario evalua los casos para la situación en que se implemente un TPQA
en la primera etapa de la PTARCanoas.
① Primera fase (2015 ~ 2034): 1,200 tons/día (Fase Ⅰ, 2015 ~ 2034)
② Segunda fase (2025 ~ 2044): ampliación de 600 tons/día, para un total de 1,800
tons/día (Fase Ⅱ, 2025~2044)
4.1.2.3. Escenario de digestión primaria para alternativa de carbonización
Escenario 1 (Canoas: Tratamiento convencional; ④→⑥)
El primer escenario evalua los casos para la situación en que se implemente un
tratamiento primario convencional en la primera etapa de la PTAR Canoas.
① Primera Fase (2015 ~ 2034): 1,100 tons/día (Fase Ⅰ, 2015 ~ 2034)
② Segunda Fase (2025 ~ 2044): ampliación de 1,100 tons/día a un total de 2,200 tons/día
(Fase Ⅱ, 2025~2044)
Escenario 2 (Canoas CAPT; ⑤→⑥)
El segundo escenario evalua los casos para la situación en que se implemente un TPQA
en la primera etapa de la PTARCanoas.
① Primera fase (2015 ~ 2034): 1,400 tons/día (Fase Ⅰ, 2015 ~ 2034)
② Segunda fase (2025 ~ 2044): ampliación de 800 tons/día, para un total de 2,200
tons/día (Fase Ⅱ, 2025~2044)
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
81
Para todos los casos en cada escenario, el diseño conceptual, CAPEX (capital de
inversión inicial) y OPEX (costo de operación) se calculan en los siguientes capítulos.
4.1.3. Ubicación y transporte para el tratamiento de lodos
En casos en los que el volumen de lodo aumenta, es más económico ubicar las
instalaciones de tratamiento de lodos en el mismo lugar de la PTAR, ya que así se
aumenta la capacidad y se disminuyen los gastos de operación y de capital. Al evaluar las
instalaciones de las PTAR se determinó que Salitre no tiene espacio suficiente para
acomodar una planta de tratamiento de lodos, y que Canoas potencialmente sí lo tiene.
Se ha planeado ubicar todas las alternativas en las instalaciones de Canoas. En este
caso, el lodo generado en Salitre deberá ser transportado a Canoas. La ruta de transporte
y la distancia pueden verificarse en el anexo en la Figura 26: Ruta de transporte de lodos
y la distancia de Salitre a Canoas. El volumen de lodo de Salitre y el costo de trasporte se
ha incluido en el OPEX de todas las alternativas.
4.1.4. Producción de biogás y valor calorífico
Teniendo en cuenta la existencia del proceso de digestión, es importante contemplar la
utilización del biogás producido por el digestor en los procesos de tratamiento de lodo, ya
que estos alcanzan altos consumos de energía. En particular, el proceso de secado, que
se incluye como primer paso en los tratamientos de solidificación, incineración y
carbonización, tiene una alta tasa de consumo de energía térmica. Si se pudiera utilizar el
gas metano para la generación de energía la reducción de costos operacionales sería
significativa. Por lo tanto, en este capítulo se consideran el valor de la energía del biogás
y su aplicación a cada alternativa.
Los procesos de digestión anaeróbica producen biogás, el cual básicamente es una
mezcla de metano (CH4), dióxido de carbono (CO2), pequeñas concentraciones de
nitrógeno, oxígeno y acido sulfhídrico (H2S). La producción de biogás está directamente
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
82
asociada a la alimentación de lodo crudo. La producción de CH4 en el biogás puede
calcularse utilizando la siguiente ecuación.
∴
La tasa de producción de CH4 se estima como 0.28 m3/k VS (sólidos volátiles)
destruidos. En la Tabla 13 puede observarse la cantidad producida y la capacidad térmica
del CH4 en cada caso.
Tabla 13: Producción de biogás (CH4) y valor calorífico por caso
Caso PTAR Salitre PTAR Canoas
m3-CH4/día Mcal/día m
3-CH4/día Mcal/día
① 35,912 308,843 49,560 426,216
② 35,912 308,843 77,627 667,592
③ 35,912 308,843 98,606 848,011
④ 15,232 130,995 49,560 426,216
⑤ 15,232 130,995 77,627 667,592
⑥ 15,232 130,995 58,227 500,752
*1m3 CH4 = 8,600 kcal
Fuente: Engineering and Construction
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
83
4.2. Secado
El método de secado puede ser una de las alternativas para el tratamiento final de
Biosólido como también puede ser un pre tratamiento que disminuye el contenido de
humedad del material y lo acondiciona para tratamientos tales como Incineración,
carbonización, Solidificación, etc. Existen varias tecnologías de secado que utilizan
energias térmicas o mecánicas. Estas se pueden dividir entre las de Secado Completo
que producen un material final con un contenido de agua de menos del 10% y las de
Secado Incompleto que producen un material final con un contenido de agua superior al
10%.
Aunque en este capítulo se hará una evaluación de tecnologías de secado, el diseño y la
evaluación económica de este proceso se harán de forma combinada con los tratamientos
finales determinados (incineración, carbonización, solidificación), teniendo en cuenta que
para estos se contemplaron métodos de secado incompleto como pre-tratamiento. El
método de Secado Completo no tiene mayor diferencia, respecto a la evaluación
económica, con otros tratamientos térmicos tales como la incineración o la carbonización.
Por esta razón no se evaluará el método de Secado Completo en este capítulo.
4.2.1. Contexto técnico de secado11)
Generalmente, el proceso de secado tiene 3 etapas.
11
) ―Basic Design of Dea-Gu Sludge Treatment Project‖ (GS E&C, 2006)
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
84
Figura 27: Etapa de secado del lodo
Por los general los sólidos húmedos tienen características de secado obtenidas conforme
a la velocidad de secado (R o Rw) y contenido de agua (W) como muestra el diagrama
superior. En el aire, con temperatura y velocidad fija, el proceso de secado se separa en 3
etapas:
-Fase I: Periodo de Retraso
En este Periodo no hay suficiente cambio en el contenido de agua en el lodo.
-Fase Ⅱ: Periodo de Secado Constante
Desde este Periodo, el contenido de agua (W) empezará a decrecer con una temperatura
estable.
-Fase Ⅲ: Periodo de Secado con Pérdida de Constancia
Luego del Periodo de secado constante, la velocidad de secado disminuirá dW/dt, por lo
que la tasa se secado será inferior a la de la Fase Ⅱ.
Límite de Cont. Agua
Equilibrio
Contenido
de Agua
R o
Rw
Contenido de Agua
(W)
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El contenido de agua del lodo deshidratado de una PTAR se encuentra entre 70 –y 80%.
La distribución del contenido de agua en el lodo puede asemejarse a lo presentado en la
Figura 28, en donde se observa agua libre, agua intersticial, agua superficial y agua
combinada químicamente.
El agua libre ocupa la mayor porción de contenido de agua dentro del lodo y puede ser
removida en la fase II del proceso, a una velocidad constante. El agua superficial está
localizada en la superficie de la molécula y también puede ser eliminada en la fase II del
proceso. El agua combinada está conectada químicamente con la molécula y no se puede
eliminar en el proceso de secado.
Figura 28: Contenido de agua distribuido en una molécula
Para entender el secado del lodo, las curvas de secado que se presentan en la Figura 29
deben ser mencionadas. Hay 2 tipos de curvas de secado: en una se grafica el tiempo de
secado (T) contra el contenido de agua (M) y en la otra se grafica el tiempo contra la
velocidad de secado (dM/dt). En estas imágenes se puede entender los diferentes
periodos: Periodo A~B como Fase Ⅰ, Periodo B~C como Fase Ⅱ y Periodo C~D como
Fase Ⅲ.
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Figura 29: Curva de secado típica
El período de secado se puede separar en 4 etapas que son: un período de arranque (A-
B), un período de velocidad constante (B-C) y un período de velocidad decreciente (C-D)
(Figura 30).
Figura 30: Periodos en el proceso de secado
Durante el período de retraso, el lodo puede ser calentado y los contenidos de agua en la
superficie se pueden remover durante el período de velocidad constante. Por último, el
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contenido de agua dentro del lodo puede ser transportado a la superficie y secado
durante el período de velocidad decreciente.
4.2.2. Tecnología de secado de lodo
El secado del lodo es un proceso muy importante que se conecta en muchos casos con
un método de tratamiento adicional como la incineración, la pirólisis, la carbonización o la
solidificación. Si en los procesos de tratamiento térmico como incineración, pirolisis,
carbonización, etc. la temperatura del calor residual es superior a 800ºC, este calor podría
usarse directamente para el secado a través de una caldera de calor residual.
La tecnología de secado se puede clasificar bajo varios estándares. La siguiente tabla
muestra varias clasificaciones tecnológicas.
Tabla 14: Clasificación de tecnologías de secado
Estándar Clasificación
Objeto de secado Tecnología de secado completo
Tecnología de secado incompleto
Modo de secado Secado directo
Secado indirecto
Método de secado
Tecnología de secado de atomización (flash)
Tecnología de secado aerosol
Secado de vapor giratorio
Secado con calefacción indirecta
Secado por evaporación de descompresión
Tipo de equipo para secado
Secado de tipo lecho fluidizado
Secado de tambor
Secado de disco
Secado de paletas
Fuente: Engineering and Construction
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88
Basados en las tecnologías subsiguientes al proceso de secado, el contenido de agua
después de éste puede variar, como se muestra en la Tabla 15.
Tabla 15: Límite del contenido de agua secada conectado con el posterior método de
tratamiento de lodos
Proceso de tratamiento
de lodos posterior Contenido de agua
Forma después del
tratamiento
Incineración 30 ~ 70 % Nódulo
Compostaje 50 ~ 60 % Nódulo
Solidificación 40 ~ 60 % Nódulo
Carbonización 30 ~ 35 % Nódulo
La tecnología de secado de lodos se puede clasificar de acuerdo con el método de
transmisión de calor. Uno es el método directo, que utiliza calefacción por convección y el
otro es el método de secado indirecto que utiliza transmisión de calefacción. Las
características generales de ambos métodos y la selección del más adecuado como pre-
tratamiento para los tratamientos de incineración, carbonización y solidificación se
presentan a continuación:
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89
Tabla 16: Evaluación del método de secado por el método de transmisión de calor
Conceptos
Método de secado directo
[Calefacción por
convección]
Método de secado indirecto
[Transmisión de
calefacción]
Estructura y teoría
El lodo se seca utilizando
gas a altas temperaturas y
contacto directo con el lodo
en el secador, así como gas
a convección.
El medio de la calefacción (ej.
vapor) creado por el
intercambio de calor producido
por la alta temperatura del
gas, pasa por la tubería en el
secador y esta temperatura
seca el lodo
Características
del lodo seco
Contenido de
agua WC < 10% 20 % < WC < 60 %
Estado Partícula Partícula
Gravedad
específica SG < 0.7 0.7 < SG < 1.1
Valor calórico Aproximadamente 2,000
Kcal/kg
Aproximadamente 1,500
Kcal/kg
Estabilidad Estable química y
físicamente
Inestable química y
físicamente
Almacenamiento Posible
Dificultad
(El contenido de agua es alto y
dificil de almacenar y
manipular)
Aplicable al método de
tratamiento de lodos posterior
Es bueno aplicarlo en
incineración y carbonización
Es bueno aplicarlo en la
solidificación y en el
compostaje. Sin embargo, se
podría aplicar para la
incineración y la carbonización
utilizando calor residual.
Eficiencia de transmisión del calor Alta Baja
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90
Conceptos
Método de secado directo
[Calefacción por
convección]
Método de secado indirecto
[Transmisión de
calefacción]
Eficiencia de recuperación del
calor Baja Alta
Capacidad de secado Grande Pequeño
Espacio ocupado Pequeño Grande
CAPEX Barato Caro
Configuración del equipo Simple Complicado
Volumen de gas secado Grande Pequeño
Velocidad de secado Rápido Lento
Mantenimiento Fácil Difícil
Seguridad Peligroso Seguro
Tipo de secado
Horno giratorio, lecho
fluidizado, corriente de aire
y tipo aerosol.
Tipo disco, paletas y película
delgada
Selección ⊙
Fuente: Engineering and Construction
Como se mencionó anteriormente en esta sección, el método de pre-tratamiento más
apropiado para la incineración, la carbonización y la solidificación es el secado indirecto.
A continuación se presentan varios tipos de secadores para el método indirecto.
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91
4.2.2.1. Secador de disco
Es el tipo de secador que está bien desarrollado y se ha aplicado a diversos proyectos en
el mundo. El secador de disco se compone de varios discos y chaquetas donde el vapor
de agua pasa usando el calor del vapor. La Figura 31 muestra la estructura del secador,
que incluye parte del disco que está circulando y moviendo parte del cuerpo donde la
chaqueta de vapor se adhiere. El disco se calienta con el vapor y rota los lodos. Por
último el contenido de agua en los lodos se envía al ala transmisión al final del disco. Lo
más importante del secador de disco es mantener el estado óptimo de los lodos durante
el lngreso y la descarga. El contenido final de agua de los lodos puede ser controlado por
la velocidad de rotación del disco y la cantidad de vapor.
Figura 31: Forma del secador de disco y método de operación
Lodo Humedo
[75%]
Gas Seco
Lodo Seco [10 ~ 60%] Vapor
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4.2.2.2. Secador de paleta
El secador de paleta es muy similar al secador de disco. La Chaqueta y Paleta se calienta
con vapor de agua y la paleta caliente circula en contacto con el lodo. En vez del disco,
tiene 2 o 4 ejes que se instalan con paleta. El lodo es bombeado o transportado en el
recipiente. La acción centrífuga de la paleta giratoria arroja lodo a la pared interior
formando una capa delgada. Como el lodo se aplica en espiral a lo largo de la pared de la
chaqueta, el calor es transferido por conducción y la humedad se evapora en el espacio
anular. Un flujo en contracorriente de aire de barrido o gas inerte se utiliza para
transportar el material evaporado fuera del secador por el extremo de alimentación. El
lodo seco se descarga tangencialmente como una cortina dispersa de flujo de sólidos
libre. La naturaleza dispersa de la capa de sólidos finos formada dentro del secador
termina en contacto íntimo con el gas de barrido, lo que aumenta la masa de evaporación.
Sin embargo, crea demasiado polvo, por lo que se hace necesario instalar un sistema de
acumulación de polvo. El Rendimiento térmico es relativamente bajo.
Figura 32: Secador de paletas
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4.2.2.3. Secador de película delgada
Si se compara con el secador de disco, el secador de película delgada suministra el vapor
sólo a la camisa. Dentro de la camisa, se encuentra un eje de un diámetro grande que se
encuentra soldado a numerosas películas rectangulares delgadas que llevan el lodo al
sitio de descarga. La eficiencia del secado es similar a la del secador de disco. Sin
embargo, el área de la superficie para el secado es mucho más grande y hace que el
equipo sea bastante más grande que el del tipo disco.
Generalmente controla con facilidad el olor y tiene un bajo tiempo de secado debido al
tamaño de la superficie de secado. Por consiguiente, se podría aplicar a un lodo con un
alto contenido de agua. Sin embargo, no varía de acuerdo con la fluctuación de presión o
temperatura y es difícil de mantener porque es complejo en su interior (Ver Figura 33)
Figura 33: Secador de película delgada
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4.3. Incineración
4.3.1. Descripción general de la tecnología
La incineración es un proceso por medio del cual los residuos son quemados en un
ambiente controlado, produciendo gases de combustión y ceniza residual no combustible.
La incineración reduce masa y volumen de los residuos en aproximadamente 70% a 90%
respectivamente. El objetivo principal de incinerar el bio-sólido de las aguas residuales, es
reducir el volumen a disponer en las zonas de relleno. La Figura 34 ilustra el proceso de
tratamiento de incineración. Las altas temperaturas (aprox. 850℃) en el horno del
incinerador destruyen completamente materiales orgánicos, incluyendo patógenos, razón
por la cual los incineradores son muchas veces usados en la destrucción de residuos. El
calor residual generado durante la combustión del bio-sólido se recupera por medio de
una caldera y es utilizado para la operación del incinerador y el secado del bio-sólido. Un
control apropiado de contaminación de aire se instala para controlar la emisión de gases
tóxicos como NOx, SOx, dioxinas y metales pesados.
Figura 34: Proceso de tratamiento del incinerador
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Los incineradores de lodo se clasifican principalmente en dos tipos: incinerador de lecho
fluidizado e incinerador de almacenamiento
4.3.1.1. Incinerador de lecho fluidizado
El incinerador de lecho fluidizado quema el lodo en un material fluidizado y calentado,
como la arena. El incinerador consiste de un cilindro vertical de acero (Figura 35)
usualmente con un revestimiento refractario, con un lecho de arena en una rejilla que lo
soporta y con boquillas de inyección de aire. Cuando el aire es forzado a subir por el
lecho, el lecho se fluidiza y expande aproximadamente al doble de su volumen en reposo.
Cuando el lecho fluidizado hierve se genera turbulencia y mezclado. El incinerador ofrece
una alta relación de Gas-a-Solido, alta eficiencia de transferencia de calor, y alta
turbulencia tanto en la fase gaseosa como en la fase solida. Los materiales
incombustibles se extraen del fondo del incinerador conjuntamente con la arena
fluidizada. La arena se devuelve al incinerador. El lecho fluidizado del incinerador es una
estructura simple sin partes internas móviles. Por consiguiente, no ocasiona problemas y
es fácil de mantener.
a). b).
Figura 35: Clases de incineración: de lecho fluidizado (a) y de almacenamiento (b)
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96
(1) Incinerador de almacenamiento
4.3.1.2. Incinerador de almacenamiento
El incinerador de almacenamiento consta de un alimentador de lodo, una rejilla de
secado, una rejilla de combustión y una rejilla de quema. El lodo es tratado en estas
rejillas. El lodo en las rejillas se mueve hacia abajo de manera secuencial dentro del
horno.
4.3.2. Plan conceptual de incineración
4.3.2.1. Selección del tipo de incineración
El incinerador de lecho fluidizado produce una alta eficiencia en la combustión de lodo.
Además, el incinerador tiene una estructura simple que no tiene partes móviles. Por
consiguiente, no ocasiona problemas y es fácil de mantener. Los beneficios económicos
en la construcción y operación del incinerador de tipo de lecho fluidizado son mejores que
los obtenidos con el incinerador de almacenamiento. La tendencia actual está inclinada
hacia el incinerador de lecho fluidizado, prevalenciendo sobre el incinerador de
almacenamiento. En la actualidad, en Japón y Corea, un incinerador de lecho fluidizado
se aplica sobre todo para el tratamiento de lodos. Por lo tanto, en este trabajo, el
incinerador de tipo lecho fluidizado se elige como alternativa para la incineración.
4.3.2.2. Diseño conceptual del escenario 1
Este escenario tiene 3 fases
Fase 1 (2012~2014): Construcción de un complejo de incineración de lodo de
900 toneladas / día en Canoas.
Fase 2 (2015~2024): Operación del complejo de 900 toneladas / día
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
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97
(2022~2024): Expansión del complejo a 900 toneladas / día adicionales en
Canoas (Capacidad total: 1,800 toneladas / día)
Fase 3 (2024~2044): Operación del complejo de 1,800 toneladas / día
1) Capacidad del incinerador
- 900 toneladas / día = 450 toneladas / día * 2 grupos
- 1800 toneladas / día = 450 toneladas / día * 4 grupos
2) Composición del lodo
En la Fase 1, el bio-sólido de la PTAR Salitre, tiene digestión completa y el de la PTAR
Canoas, en donde sólo se producirá primario convencional, también es digerido. Por otro
lado, en la Fase 2, el bio-sólido de la PTAR Salitre y PTAR Canoas tiene digestion
Completa. La información sobre la composición fue asumida, partiendo de los datos de
las PTAR de Seúl y de su contenido de SV (Sólidos Volátiles). Sin embargo, para el
correcto diseño se necesitan datos mas detallados.
Tabla 17: Composición del lodo y valor calorífico
900 toneladas / día
C H O N S Cl H2O Ceniza
Valor
calórico
(kcal/kg)
Seco (%) 28.6 3.5 10.9 4.2 1.0 0.1 - 51.6 3,107
Mojado (%) 6.29 0.78 2.39 0.93 0.23 0.02 78 11.35 169
1,800 toneladas / día
C H O N S Cl H2O Ceniza
Valor
calórico
(kcal/kg)
Seco (%) 31.5 3.9 12.0 4.7 1.1 0.1 - 46.8 3,396
Mojado (%) 6.92 0.86 2.63 1.02 0.25 0.03 78 10.29 233
Fuente: Engineering and Construction
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3) Descripción del proceso del sistema de incineración
La planta consiste generalmente del siguiente sistema:
Sistema de recISC (EPC)ión y alimentación de lodo
El lodo deshidratado se almacena en un tanque de almacenamiento. El tanque de
almacenamiento de lodo está equipado con un sistema de ventilación que es
operado bajo una presión de succión negativa para prevenir que se despidan olores.
El tanque de almacenamiento del lodo deshidratado tiene una capacidad suficiente
para mantener el lodo producido por el tratamiento de las aguas residuales durante
al menos 2 días.
Instalación de secado
Los lodos deshidratados se secan mediante el calor recuperado de los residuos de la
caldera de incineración. El contenido de agua en el proceso de Secado se reduce de
78% a 64%. Se asume 78% de humedad en el cálculo ya que el contenido de agua
de los lodos deshidratados generalmente oscila entre 78% a 81% en términos reales
de operación de una PTAR.
Incinerador de lecho fluidizado
Antes de alimentar el lodo seco al horno de lecho fluidizado, la temperatura del lecho
fluidizado debe alcanzar aproximadamente 650ºC por un sistema de arranque que
incluye un quemador de arranque y un quemador auxiliar. Cuando la temperatura
del lecho llega a los 650ºC, se alimenta el lodo al horno fluidizado para su
incineración. La temperatura interna del area libre se mantiene al ajustar la
velocidad del aire circulante secundario. El aire primario viene del distribuidor de aire
en el fondo del horno.
Recuperación del calor residual y sistema suplementario de calentamiento.
El gas de combustión con una temperatura aproximada de 850 - 970ºC es guiada
del horno al sistema de recuperación de calor, donde se enfría al transferir el calor a
la superficie de la caldera y al calentador de aire a gas.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
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99
Después de pasar por el calentador de aire a gas, el aire del ambiente se calienta a
500 - 600ºC y se alimenta al incinerador.
El vapor saturado generado en el tambor de la caldera se utiliza para el secado del
lodo.
Complejo para el tratamiento del gas de combustión
Generalmente un incinerador de residuos genera, gases de combustión, incluidos los
gases ácidos (HCl), NOx (NO, NO2), SOx (SO2, SO3), dioxinas y polvo. Estos gases
deben ser tratados para prevenir contaminación del aireen las zonas aledañas. El
sistema de tratamiento se compone de líneas de tratamiento de gas de combustión
separadas para cada incinerador de lecho fluidizado:
- Ciclón
: El Ciclón es un sistema inicial de remoción de polvo. El Ciclón is ideal para
remover partículas de gran tamaño y para pre-filtrar antes del filtro de bolsa.
- Reactor Seco
: El proceso de neutralización seca se compone de un reactor seco de inyección
de reactivos, seguido de un filtro de bolsa para filtrar los productos reactivos y
partículas. El Reactivo (Ca(OH)2) se injecta como reactivo en la corriente de
gases de combustión para remover los componentes ácidos como (SOx, HCl).
El Carbón activado también se inyecta como reactive para remover mercurio y
dioxinas.
- El Reactivo (CO(NH2)2) se inyecta al Horno durante la combustión de
desperdicios para controlar y remover NOx.
4) Flujo de proceso y balance de masa y calor
El diagrama de flujo del proceso y el balance de Masa y Calor para una unidad de planta
incineradora se ilustra en el anexo en la Figura 36: Diagrama de flujo del proceso de una
planta de incineración 900 toneladas / día (Escenario digestión completa – Caso 1) y
Figura 38: Diagrama de flujo del proceso de una planta de incineración 1800 toneladas /
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
100
día (escenario digestión completa – Caso 3)) Fase 2. La Unidad de Planta Incineradora
consta de 3 secadores (150 Ton/día*3 juegos) y un incinerador (300 ton/día*1 juego). El
cálculo del balance de Masa y Calor se realizó con base en la composición y valor
calorífico presentado en la Tabla 17. El calor específico y presión constante se tomó de la
referencia12). El diagrama en planta de la planta incineradora también se desarrolló (ver
en anexo Figura 39, Figura 40 y Figura 42) para verificar que hay espacio suficiente para
construir un incinerador en el predio de la PTAR Canoas.
- Balance de Masa y Calor
El diagrama presentado en el anexo en la Figura 36, ilustra el balance de Masa y Calor
en una unidad de incinerador con capacidad para (450 ton/día) en la Fase 1.
Aproximadamente 450 tons/día (18,667 kg/hr) de lodo con contenido de agua del 78%
se alimenta a los secadores y es llevado a un contenido de agua del 64%. Luego del
secado, resultan 300
por lo tanto, 300
/24 *1000 = 12,500 kg/hr. Estos lodos se
tratan en el horno incinerador, y 32
de cenizas volátiles se generan de la siguiente
manera: 32,323Nm3/hr (Gases de combustión en la entrada de la bolsa del filtro) ×
41,508mg/Nm3 (Cantidad de particulas en los gases de combustión – Cantidad extraída
de particulas en la bolsa del filtro) × 24hr/día÷1,000,000.000 = 32
. Durante la
incineración de lodos, se generan 291 Gcal / día (12.139.268 kcal / h), de los cuales
aproximadamente 81 Gcal / día (3.367.121 kcal / h) se utiliza para calentar el aire de
combustión (21 ℃ a 500 ℃) y el resto se almacena en la caldera de calor recuperado.
Aproximadamente 263 tons/día de vapor (129 Gcal/día) se producen en la caldera y se
utilizan para secar el bio-sólido. Como solo se requieren 125 Gcal/día para secar el bio-
sólido del 78% al 64% de contenido de agua, no es necesario usar ningún combustible
adicional para la operación del secador de lodos. Según la guia de operación de
incineración de desperdicios, la temperatura del horno se debe controlar por encima de
850 ℃ para evitar la generación de dioxinas. Como se menciono anteriormente, se
12)
Waste incinerator, Donghwae Publication, 2003
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
101
generan 12,139.268 kcal/hr durante el proceso de incineración y el horno puede alcanzar
temperaturas de hasta 915 ℃. Por lo cual no se require combustible de asistencia para la
incineración de bio-sólidos.
El diagrama presentado en el anexo en la Figura 38: Diagrama de flujo del proceso de
una planta de incineración 1800 toneladas / día (escenario digestión completa – Caso 3))
Fase 2, muestra el balance de Masa y Calor en un incinerador con capacidad de 450
tons/día en la Fase 2. Luego de secarse (Contenido de agua: 78% a 64%) el bio-solido y
de incinerarse, 29tons/día de cenizas volátiles
(=34,554Nm3/hr×35,301mg/Nm3×24hr/día÷1,000,000.000) se generan.
Durante la incineración, aproximadamente 334 Gcal/día (13,912,908 kcal/hr) de calor
sobrante se generan, lo cual es suficiente para controlar la temperatura del horno por
encima de 850℃. Del calor sobrante, 89 Gcal/día (3,703,833 kcal/hr) se usan para
calentar el aire de combustión y el resto se transfiere a la caldera. El vapor que se obtiene
de la caldera 317 tons/día (155 Gcal/día) también se usa para secar el bio-sólido.
El area requerida para un incinerador de una unidad (450 tons/día) es 144m*39m como
se muestra en el anexo en la Figura 39: Plano de un complejo de incineración. Hay 2
juegos de incineradores en la Fase 1 y los otros 2 juegos se construyen en la Fase 2. La
implantación de la planta se incineración en el predio Canoas se desarrolla para
demostrar que existe espacio suficiente para la Planta de Incineración, Ver en anexo,
Figura 40: Diseño del complejo de incineración en Canoas, 900 toneladas / día y Figura
42: Diseño del complejo de incineración en Canoas, 1800 toneladas / día.
4.3.2.3. Diseño conceptual del escenario 2
Este escenario consta de 3 fases
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
102
Fase 1 (2012~2014): Construcción de un complejo de incineración de lodo de
1,200 toneladas / día en Canoas
Fase 2 (2015~2024): Operación del complejo de 1,200 toneladas / día
(2022~2024): Expansión de 600 toneladas / día en el complejo de Canoas
(Capacidad total: 1,800 toneladas / día)
Fase 3 (2024~2044): Operación del complejo de 1,800 toneladas / día
1) Capacidad del incinerador
- 1,200 toneladas / día = 450 toneladas / día * 3 grupos
- 1,800 toneladas / día = 450 toneladas / día * 4 grupos
2) Composición del lodo
Se asume la información sobre la composición del lodo de los datos de operación de la
PTAR Seúl y los contenidos de VS (Tabla 18). Para el diseño correcto se necesitan
datos más detallados.
Tabla 18: Composición del lodo y valor calórico
1,200 toneladas / día
C H O N S Cl H2O Ceniza Valor calórico
(kcal/kg)
Seco (%) 25.7 3.2 9.8 3.8 0.9 0.1 - 56.4 2,778
Mojado
(%) 5.66 0.70 2.15 0.84 0.21 0.02 78 12.42 105
1,800 toneladas / día
C H O N S Cl H2O Ceniza Valor calórico
(kcal/kg)
Seco (%) 31.5 3.9 12.0 4.7 1.1 0.1 - 46.8 3,396
Mojado
(%) 6.92 0.86 2.63 1.02 0.25 0.03 78 10.29 233
Fuente: Engineering and Construction
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
103
3) Flujo de proceso y balance de masa y calor
El flujo de proceso y balance de masa y calor realizado para este escenario siguió la
misma metodología empleada para el cálculo de lo correspondiente al escenario 1 fase I y
II. En la Figura 37: Diagrama de flujo del proceso de una planta de incineración 1200
toneladas / día (escenario digestión completa – Caso 2) Fase 1 y Figura 38: Diagrama de
flujo del proceso de una planta de incineración 1800 toneladas / día (escenario digestión
completa – Caso 3)) Fase 2, se presenta el diagrama de flujo del proceso y el balance de
Masa y Calor para una unidad de planta incineradora para el escenario 2. Adicionalmente
en la Figura 41: Diseño del complejo de incineración en Canoas, 1200 toneladas / día y
Figura 42: Diseño del complejo de incineración en Canoas, 1800 toneladas / día, se
muestra que hay espacio suficiente para construir un incinerador en el predio de la PTAR
Canoas.
4.3.3. Cálculo de CAPEX y OPEX
4.3.3.1. CAPEX
El Capex (Gastos de Capital) está basado en 2 escenarios conceptuales de diseño.
Primero se calculó el Capex de una unidad de incineración (3 secadores: 150 tons/día + 1
incinerador 300 tons/ día). Luego se calculó el Capex de una planta de incineración con
capacidad para: 900 Tons/día (Unidad de Incineración *2), 1,200 tons/día (Unidad de
Incineración *3), y 1,800 tons/día (Unidad de Incineración *4), usando como base el
Capex de una unidad de incineración El Capex del incinerador y los secadores se calculó
tomando como referencia los datos disponibles en Corea del Sur y fue cambiado al Capex
Colombiano multiplicando por el factor de conversión de países. El costo de los equipos
mecánicos no fue convertido ya que se asumió que se utilizarían los mismos equipos
mecánicos de secado e incineración de Corea. La Tabla 19 muestra el resultado. El costo
de los equipos ocupa el 70% el Capex total. El costo unitario varía entre 149,003
USD/ton a 155,896 USD/ton.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
104
4.3.3.2. OPEX
Habría 4 casos de OPEX (costo de operación):
En el escenario 1, hay 2 casos.
- Caso 1 (900 toneladas / día) : fase 1, 2015~2034
- Caso 2 (Ampliado 900 toneladas / día) : fase 2, 2025~2044
En el escenario 2, también hay 2 casos.
- Caso 1 (1,200 toneladas / día) : fase 1, 2015~2024
- Caso 2 (Ampliado 600 toneladas / día) : fase 2, 2025~2044
Para cada caso se calculó el costo de operación y el resultado se puede apreciar en las
Tabla 23, Tabla 24, Tabla 25, Tabla 26. El costo Unit. de operación (USD / tonelada) está
en un rango de 37.0 USD/ ton a 43.4 USD/ ton. La electricidad para la operación y el
manejo del complejo de incineración ocupa cerca del 27% del costo operativo total.
Aplicación de Bio Gas
En el caso de la incineración, en el proceso de secado se utiliza el calor residual del horno
de incineración. Adicionalmente no es necesario utilizar combustible para la operación por
que se puede operar con el valor calorífico del bio sólido. Por consiguiente, el biogás
generado en la digestión anaerobia se utilizó como fuente de electricidad para la planta
de incineración. Teniendo en cuenta que esta planta se ubicaría en el predio de la PTAR
Canoas, slo se tiene en cuenta el Bio-Gas generado allí. La electricidad posiblemente
generada para cada caso (1 a 3) se presenta en las siguientes tablas. Al usar el biogas, el
costo unitario de operación podrá disminuirse en aproximadamente 30.1 USD/ton.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
105
Tabla 19: CAPEX de la planta de incineración
Escenario 1 Escenario 2
Fase 1
(2015)
Fase 2
(2025)
Fase 1
(2015)
Fase 2
(2025)
900 t/d 1800 t/d
(900 + 900) 1,200 t/d
1,800 t/d
(1,200 + 600)
CAS
(Civil/Arquitectura/Estructural) 10,505,137 10,505,137 14,827,887 5,828,090
Mecánic
o y
tub
ería
Total 98,885,195 98,885,195 146,698,298 50,451,191
Eq
uip
os
Sub-Total 80,475,073 80,475,073 120,712,610 40,237,537
Almacenamiento y
alimentación de
residuos
2,818,419 2,818,419 4,227,628 1,409,209
Secado 9,898,708 9,898,708 14,848,062 4,949,354
Incineración 23,337,561 23,337,561 35,006,341 11,668,780
Recuperación de
calor residual 16,899,976 16,899,976 25,349,964 8,449,988
Tratamiento de gas
de combustión 11,426,449 11,426,449 17,139,673 5,713,224
Manejo de cenizas 4,909,843 4,909,843 7,364,765 2,454,922
Ventilación 2,897,440 2,897,440 4,346,160 1,448,720
Suministro de agua 885,036 885,036 1,327,554 442,518
Tubería 5,310,217 5,310,217 7,965,325 2,655,108
Otros 2,091,425 2,091,425 3,137,137 1,045,712
Construcción 18,410,121 18,410,121 25,985,688 10,213,654
Electricidad (obtención) 7,517,539 7,517,539 11,276,309 3,758,770
Electricidad (construcción) 989,756 989,756 1,397,030 549,102
Instrumento y control (obtención) 16,815,687 16,815,687 25,223,530 8,407,843
Instrumento y Control
(construcción) 2,087,308 2,087,308 2,946,213 1,158,007
Cantidad total 136,800,622 136,800,622 202,369,268 70,153,002
Precio Unit. (USD/Ton) 152,001 152,001 149,903 155,896
Fuente: Engineering and Construction
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
106
Escenario 1 - Fase 1: 900 tons/día
Tabla 20: Aplicación de Bio-Gas para Incineración en Escenario 1 Fase 1, 900 tons/día
Item Tipo de
Energía Gas or Electricidad Valor Calorífico
Bio Gas Suministro de Energía Gas Metano 49,560 ㎥-CH4/Día 108,898 Gcal/Año
Demanda de Energía
Total - 31,644 Gcal/Año
Electricidad 36,792 Mwh/Año 31,641 Gcal/Año
Diesel 285 ㎥/Año 2.9 Gcal/Año
Sobrante o Escases
Valor Calorifico (+) 77,254 Gcal/Año
Electricidad Valor (+) 26,949 MWh/año
Fuente: Engineering and Construction
Nota) El Valor Calorífico del Gas Metano se calcula con la reducción del 30% que se utiliza para calentar los
digestores.
Escenario 2 - Fase 1: 1,200 tons/día
Tabla 21: Bio-Gas Aplicación para Incineración en Escenario 2 - Fase 1, 1,200 tons/día
Item Tipo de Energía Gas o Electricidad Valor Calorífico
Suministro de Bio
Gas Gas Metano 77,620 ㎥-CH4/día 170,570 Gcal/Año
Demanda de Energía
Total - 47,466 Gcal/Año
Electricidad 55,188 Mwh/Año 47,462 Gcal/Año
Diesel Combustible 427 ㎥/Año 4.3 Gcal/Año
Excedente o Faltante Valor Calorífico (+) 123,104 Gcal/Año
Electricidad Valor (+) 42,943 MWh/Año
Fuente: Engineering and Construction
Nota) El Valor Calorífico del Gas Metano se calcula con la reducción del 30% que se utiliza para calentar los
digestores
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
107
Escenario 1 y 2 - Fase 2: 1,800 tons/día
Tabla 22: Bio-Gas Aplicación para Incineración en Fase 2, 1,800 tons/día
Item Tipo de Energía Gas o Electricidad Valor Calorífico
Suministro de Bio Gas Gas Metano 98,606 ㎥-CH4/día 216,667 Gcal/Año
Demanda de Energía
Total - 63,288 Gcal/Año
Electricidad 73,584 Mwh/Año 63,282 Gcal/Año
Diesel Combustible 570 ㎥/Año 5.7 Gcal/Año
Excedente o Faltante
Valor Calorífico (+) 153,379 Gcal/Año
Electricidad Valor (+) 53,504 MWh/Año
Uso de cenizas volatiles
En general las cenizas volátiles generadas por la incineración de Biosolido se pueden
utilizar como materia prima para fabricar cemento. Sin embargo, no hay plantas de
cemento cerca a Bogotá, por lo que se asume que las cenizas se dispondrán en la zona
del relleno.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
108
Tabla 23: Planta de incineración OPEX, 900 tons/día (Escenario 1 Fase 1, 2015~2034)
Item Precio Unit..
(USD) QT Calculation
Cost
(USD/año)
Total 12,818,288
(9,614,835)*
Pre
cio
Fijo
Total 1,419,154
Mano
de
Obra
Total 523,925
Ingeniero(Grado 1) 3129.6 1 3219.6×1×12 Month 37,555
Ingeniero(Grado 2) 2453.8 2 2453.8×2×12 Month 58,891
Ingeniero(Grado 3) 1484.3 6 1484.3×6×12 Month 106,870
Técnico(Grado 3) 1484.3 18 1484.3×18×12 Month 320,609
Otros
Total 895,229
Bienestar 30% del costo de
mano de obra 157,177
Manejo de Seguridad 30% del costo de
mano de obra 157,177
Entrenamiento 0.3% del costo de
mano de obra 1,572
Business trip 1.5% del costo de
mano de obra 7,859
Reunión 0.6% del costo de
mano de obra 3,144
tele-communication 1500 12 18,000
Relaciones Públicas 2% of Precio Fijo 37,346
Conmutar 200 27 64,800
Otros 48% of Precio Fijo 448,154
Pre
cio
Varia
ble
Total 11,399,134
(8,195,681)*
Mantenimiento de Equipos 4.0% of ISC (EPC) 5,472,025
Electricidad 0.09
USD/Kwh 2,100Kwh/hr (300t/d)
3,140,640
( - )*
Combustible (Disel oil) 35.6m3/time 4 times/Año 256,320
Químicos
Total 663,148
NaOH 0.96 USD/kg 89.7kg/hr (300t/d) 311,688
Ca(OH)2 0.3 USD/kg 55.55kg/hr (300t/d) 270,234
Activated carbon 1.5 USD/kg 3.03kg/hr (300t/d) 63,172
CO(NH2)2 0.26 USD/kg 4.33kg/hr (300t/d) 18,055
Analysis 6,000
Transporte 655
COP/ton-km 424ton, 32.5km 1,502,812
Ash Disposición(Relleno) 17 USD/t 1,367.7kg/hr (300t/d) 380,197
Otros 228,423
Precio Unit.. (USD/ton) 43.6(32.9)*
*( ): La Electricidad del Biogas remplaza la electricidad para la operación de la planta de incineración.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
109
Tabla 24: Planta de incineración OPEX, Expanded 900 tons/día,
(Escenario 1 Fase 2, 2025~2044)
Item Precio Unit..
QT Calculation Cost
(UDS) (USD/año)
Total
10,863,307
(7,659,854)*
Pre
cio
Fijo
Total
941,877
Mano de Obra
Total
343,877
Ingeniero(Grado 1) 3129.6
Ingeniero(Grado 2) 2453.8 2 2453.8×2×12 mes 58,891
Ingeniero(Grado 3) 1484.3 4 1484.3×4×12 mes 71,246
Técnico(Grado 3) 1484.3 12 1484.3×12×12 mes 213,739
Otros
Total
598,000
Bienestar
30% del costo de mano de obra
103,163
Manejo de Seguridad
30% del costo de mano de obra
103,163
Entrenamiento
0.3% del costo de mano de obra
1,032
Business trip
1.5% del costo de mano de obra
5,158
Reunión
0.6% del costo de mano de obra
2,063
tele-communication 1500 12
18,000
Relaciones Públicas
2% of Precio Fijo 24,786
Conmutar 200 18
43,200
Otros
48% of Precio Fijo 297,435
Pre
cio
Varia
ble
Total
9,921,430
(6,717,977)*
Mantenimiento de Equipos
4.0% of ISC (EPC) 5,472,025
Electricidad 0.09
USD/Kwh 2,100Kwh/hr (300t/d)
3,140,640
( - )*
Combustible (Disel oil) 35.6m3/time
4times/Año 256,320
Químicos
Total
729,419
NaOH 0.96 USD/kg
98.6kg/hr (300t/d) 342,614
Ca(OH)2 0.3 USD/kg
61.11kg/hr (300t/d) 297,282
Activated carbon
1.5 USD/kg
3.34kg/hr (300t/d) 69,635
CO(NH2)2 0.26 USD/kg
4.77kg/hr (300t/d) 19,890
Analysis
6,000
Transporte 655 COP/ton-
km 0 ton, 32.5km
Ash Disposición(Relleno) 17 USD/t
1,248.3kg/hr (300t/d) 347,006
Otros
199,028
Precio Unit.. (USD/ton)
37.0(26.3)*
*( ): La Electricidad del Biogas remplaza la electricidad para la operación de la planta de
incineración.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
110
Tabla 25: Planta de incineración OPEX, 1,200 tons/día (Escenario 2 Fase 1, 2015~2034)
Item Precio Unit..
(UDS) QT Calculation
Cost
(USD/año)
Total 17,353,398
(12,548,218)*
Pre
cio
Fijo
Total 1,847,694
Mano
de
Obra
Total 684,229
Ingeniero(Grado 1) 3129.6 1 3219.6×1×12 Month 37,555
Ingeniero(Grado 2) 2453.8 2 2453.8×2×12 Month 58,891
Ingeniero(Grado 3) 1484.3 8 1484.3×8×12 Month 142,493
Técnico(Grado 3) 1484.3 25 1484.3×25×12 Month 445,290
Otros
Total 1,163,465
Bienestar 30% del costo de mano
de obra 205,269
Manejo de Seguridad 30% del costo de mano
de obra 5,269
Entrenamiento 0.3% del costo de mano
de obra 2,053
Business trip 1.5% del costo de mano
de obra 10263
Reunión 0.6% del costo de mano
de obra 4105
tele-communication 1500 12 18,000
Relaciones Públicas 2% of Precio Fijo 48,624
Conmutar 200 36 86,400
Otros 48% of Precio Fijo 583,482
Pre
cio
Varia
ble
Total 15,505,704
(10,700,524)*
Mantenimiento de Equipos 4.0% of ISC (EPC) 8094771
Electricidad 0.09 USD/Kwh 2,100Kwh/hr (300t/d) 4,710,960( - )*
Combustible (Disel oil) 35.6m3/time 4times/Año 384,480
Químicos
Total 895,243
NaOH 0.96 USD/kg 80.7kg/hr (300t/d) 420,622
Ca(OH)2 0.3 USD/kg 50.00kg/hr (300t/d) 364,852
Activated
carbon 1.5 USD/kg 2.73kg/hr (300t/d) 85,375
CO(NH2)2 0.26 USD/kg 3.90kg/hr (300t/d) 24,393
Analysis 8,000
Transporte 655 COP/ton-
km 424 ton, 32.5km 1,502,812
Ash Disposición(Relleno) 17 USD/t 1,487.2kg/hr (300t/d) 620,124
Otros 324,328
Precio Unit.. (USD/ton) 46.0(34.0)*
*( ): La Electricidad del Biogas remplaza la electricidad para la operación de la planta de incineración.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
111
Tabla 26: Planta de incineración OPEX, Expanded 600 tons/día
(Escenario 2 Fase 2, 2025~2044)
Item Precio Unit..
(UDS) QT Calculation
Cost
(USD/año)
Total 5,546,582
(3,944,855)*
Pre
cio
Fijo
Total 513,337
Mano
de
Obra
Total 183,572
Ingeniero(Grado 1) 3129.6
Ingeniero(Grado 2) 2453.8 2 2453.8×2×12 Month 58,891
Ingeniero(Grado 3) 1484.3 2 1484.3×2×12 Month 35,623
Técnico(Grado 3) 1484.3 5 1484.3×5×12 Month 89,058
Otros
Total 329,764
Bienestar 30% del costo de mano
de obra 55,072
Manejo de Seguridad 30% del costo de mano
de obra 55,072
Entrenamiento 0.3% del costo de
mano de obra 551
Business trip 1.5% del costo de
mano de obra 2,754
Reunión 0.6% del costo de
mano de obra 1,101
tele-communication 1500 12 18,000
Relaciones Públicas 2% of Precio Fijo 13,509
Conmutar 200 9 21,600
Otros 48% of Precio Fijo 162,106
Pre
cio
Varia
ble
Total 5,033,245
(3,431,518)*
Mantenimiento de Equipos 4.0% of ISC (EPC) 2,806,120
Electricidad 0.09
USD/Kwh 2,100Kwh/hr (300t/d)
1,570,320
( - )*
Combustible (Disel oil) 35.6m3/time 4times/Año 120,160
Químicos
Total 364,710
NaOH 0.96 USD/kg 98.6kg/hr (300t/d) 171,307
Ca(OH)2 0.3 USD/kg 61.11kg/hr (300t/d) 148,641
Activated carbon 1.5 USD/kg 3.34kg/hr (300t/d) 34,817
CO(NH2)2 0.26 USD/kg 4.77kg/hr (300t/d) 9,945
Analysis 4,000
Transporte 655 COP/ton-
km 0 ton, 32.5km
Ash Disposición(Relleno) 17 USD/t 1,248.3kg/hr (300t/d) 173,503
Otros 100,936
Precio Unit.. (USD/ton) 37.8 (27.1)*
*( ): La Electricidad del Bio gas remplaza la electricidad para la operación de la planta de incineración.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
112
En conclusión, el CAPEX y OPEX para las alternativas de incineración se resumen en la
siguiente tabla. Se asume una vida útil de los incineradores igual a 20 años.
En el Escenario 1, el OPEX puede ser 13.1 Millones de USD/año entre 2015 y 2034, y de
24.2 Millones USD/año (13.1 + 11.1 Millones USD/Año) entre 2025 y 2044, teniendo en
cuenta que en este segundo periodo se construirá el segundo incinerador de 900
tons/día. Se estima que el OPEX después del año 2044 sería igual a 11.1 Milllones de
USD/año, debido a que el incinerador instalado en la Fase 1 estaría cerrado y sería
necesario un nuevo incinerador.
En el escenario 2, el OPEX puede ser de 18.4 Millones del USD/año entre 2015 y 2034, y
de 24.1 Millones USD/Año (18.4 + 5.7 Mil USD/año) entre 2025 y 2044. Luego del año
2044, este valor sería de 5.7 Millones de USD/año. La instalación de un nuevo incinerador
después del año 2044 es necesaria para tratar el bio solido.
Tabla 27: Resumen de incineración CAPEX & OPEX
Escenario Caso Periodo
[Año]
CAPEX OPEX
Total
[Mil USD]
Unit.
CAPEX
[ USD/ton]
Año Total
[Mil USD/Año]
Unit. OPEX
[USD/ton]
Escenario
1
Caso 1
900 t/d
2012~2014 136.8 152,001 - -
2015~2034 - - 13.1 (9.9) 43.6 (32.9)
Caso 2
900 t/d
(Expansion)
2022~2024 136.8 152,001 - -
2025~2044 - - 11.1 (7.9) 37.0 (26.3)
Escenario
2
Caso 1
1,200 t/d
2012~2014 202.4 149,903 - -
2015~2034 - - 18.4 (13.6) 46.0 (34.0)
Caso 2
600 t/d
(Expansion)
2022~2024 70.2 155,896 - -
2025~2044 - - 5.7 (4.1) 38.2 (27.1)
*( ): La Electricidad del Bio gas remplaza la electricidad para la operación de la planta de incineración.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
113
4.4. Carbonización de lodos
4.4.1. Descripción general de la tecnología
La carbonización es el proceso mediante el cual una sustancia orgánica se convierte en
carbón, o carbón con residuos, a través de pirolisis, la cual se lleva a cabo en ausencia de
oxígeno. En general, el proceso de carbonización de lodos se aplica por las siguientes
razones:
(1) Uso eficiente del lodo carbonizado
El material carbonizado contiene más de 2000 kcal/kg de valor calorífico, lo cual equivale
aproximadamente a la mitad del valor del carbón Figura 43. Esto significa que puede ser
utilizado junto con el carbón en una planta de generación de energía térmica.
Adicionalmente, el proceso de carbonización aumenta la superficie específica de los
productos (carbonizar). Al compararlo con el carbón vegetal normal, el radio promedio del
poro del producto carbonizado es similar al del carbón vegetal normal. Adicionalmente, el
área de superficie específica es casi igual al del carbón vegetal normal. Debido a esto y
tomando en cuenta que las propiedades de los productos carbonizados son bastante
similares al del carbón vegetal, al aplicar
acondicionador y desodorante de tierra, al lodo
carbonizado puede dársele un uso efectivo.
(2) Bajas cantidades de producción de N2O
Dado que el proceso de carbonización sucede en
ausencia de oxígeno, es muy poco el N2O que se
produce. Adicionalmente, el lodo carbonizado es un
biocombustible de los llamados combustibles de
carbón neutro. Esto ayuda a reducir las emisiones de
CO2 en las plantas de generación de energía que
utilicen el lodo carbonizado.
Figura 43: Lodo carbonizado
(Gránulos de 3-10mm de diámetro)
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
114
(3) Fácil manejo
A través de la carbonización, el lodo deshidratado reduce su volumen a un 1/10 y su olor
ofensivo se elimina, por lo cual se facilita el manejo del producto.
De acuerdo con el sistema de calefacción, la estructura del horno de carbonización y el
tratamiento de las temperaturas, el tipo de carbonización se clasifica de la siguiente
manera:
- Metodología de calentamiento: tipo de calentamiento directo, tipo de calentamiento
indirecto
- Horno de carbonización: tipo horno rotatorio, tipo tornillo, tipo caldera de lecho
fluidizado
- Tratamiento de temperatura: carbonización a alta temperatura, carbonización a baja
temperatura
En las plantas a gran escala predominan los hornos de tipo rotatorio. La Figura 44
muestra las dos clases de hornos de carbonización: rotatorio y de lecho fluidizado. En el
de tipo horno rotatorio el lodo es carbonizado en condiciones de oxigenación baja,
mientras viaja dentro del horno en dirección axial mediante un movimiento rotatorio y una
leve inclinación. La temperatura interna del horno es controlada entre 400 y 500 grados
Celsius. En los hornos de tipo lecho fluidizado, el lodo es carbonizado en un Periodo de
tiempo corto mediante el uso de arena sílice. La temperatura es controlada entre los 500 y
los 1000 grados Celsius.
(a) Tipo horno rotatorio (b) Tipo lecho fluidizado
Figura 44: Tipo de carbonización: tipo horno rotatorio y tipo lecho fluidizado
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115
El proceso de tratamiento de carbonización se presenta en la Figura 45. El lodo
deshidratado es secado en el secador de lodo para reducir el contenido de agua. Luego,
el lodo desecado es introducido al horno y sometido a calentamiento a altas temperaturas,
en ausencia de oxigeno. Esto produce el material carbonizado. En comparación con la
carbonización directa del lodo deshidratado, el agregar el proceso de secado de lodo al
horno de carbonización, ofrece un sistema eficiente y un producto compacto.
Figura 45: Proceso para el tratamiento de carbonización
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residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
116
Figura 46: Instalaciones de carbonización.
4.4.2. Plan conceptual para la carbonización
4.4.2.1. Selección de tipo de carbonización
Las instalaciones de carbonización de lodo en Tokio, Japón, son las primeras de su tipo.
El lodo es convertido en material carbonizado y comercializado como combustible para
plantas de energía térmica. Dentro de las instalaciones se adoptó el tipo de
calentamiento indirecto producido por un reactor tipo horno rotatorio para el proceso de
carbonización. En este caso se seleccionó el tipo de horno rotatorio como alternativa
para el proceso de carbonización.
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117
4.4.2.2. Diseño conceptual del escenario 1
Este escenario cuenta con 3 fases
Fase 1 (2012~2014): Construcción de las instalaciones de carbonización en Canoas
con capacidad para producir 1,100 tons/día
Fase 2 (2015~2024): Operación de las instalaciones con capacidad para 1,100
tons/día (2022~2024): Ampliación de las instalaciones de Canoas en 1100 tons/día
(Capacidad total: 2,200 tons/día)
Fase 3 (2024~2044): Operación de las instalaciones con capacidad para 2,200
tons/día
1) Capacidad de la planta de carbonización
La unidad de capacidad de la planta de carbonización es de 300 toneladas / día. Así,
en la fase 1, las cuatro primeras plantas de carbonización se construirían (300
toneladas / día * 4). Luego, se construirían las siguientes cuatro plantas en la fase 2.
De esta manera, en el escenario 1, la capacidad máxima total sería de 2.400
toneladas / día. Sin embargo, la tasa de operación se supone alrededor del 90%, por
lo tanto, la capacidad en la fase 1 y fase 2 del scenario1 sería la siguiente:
- Fase 1: 1.100 toneladas / día (300 toneladas / día * 4 grupos, la tasa de operación:
90%)
- Fase 2: 2.200 toneladas / día (300 toneladas / día * 8 grupos, la tasa de operación:
90%)
2) Composición del lodo
La composición del lodo se asumió de la información de operaciones de la PTAR de Seúl
y el contenido de sólidos volátiles. Para completar un diseño más adecuado es necesaria
una información más detallada.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
118
En el caso de la carbonización, es de mayor provecho retener el valor de calefacción del
lodo como material carbonizado para su uso como combustible. El lodo primario digerido
y el lodo secundario crudo es alimentado a la planta de carbonización y los valores de
composición y calentamiento pueden observarse en la Tabla 28.
3) Descripción del proceso del sistema de carbonización
La planta consiste tipicamente de los siguientes sistemas:
Sistema de recepción y alimentación e Lodos
Tanque de almacenamiento de Lodos con capacidad suficiente para almacenar
los lodos de al menos 3 días de producción de la PTAR. El tanque de lodos esta
equipado con un equipo de cargue, que mide la carga de lodo almacenadad y
Tabla 28: Valores caloríficos y de composición del lodo primario
(a) 1,100 tons/día
C H O N S Cl H2O Ceniza
Valor
calorífico
(kcal/kg)
Seco (%) 34.1 4.61 17.5 4.4 0.8 0.1 - 38.5 3,610
Mojado
(%) 7.5 1.0 3.9 1.0 0.2 0.02 78 8.46 271
(b) 2,200 tons/día
C H O N S Cl H2O Ceniza
Valor
calorífico
(kcal/kg)
Seco (%) 37.8 5.3 22.0 4.5 0.7 0.05 - 29.67 3,960
Mojado
(%) 8.31 1.2 4.8 1.0 0.15 0.01 78 6.53 340
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residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
119
que se descargará en la trasportadora de lodos. El lodo se entrega al secador a
una velocidad constante.
Instalación de Secado
A pesar de que el contenido de agua estimado de lodos deshidratados es de
75,2%, se asume de un 78% para este cálculo ya que el contenido de agua de los
lodos deshidratados generalmente oscila entre 78% a 81% en términos reales de
funcionamiento de PTARs. El lodo es secado al 10% de contenido de agua a
aproximadamente 170℃.
Reactor Carbonizante
En el Horno Rotativo el Lodo seco es carbonizado mientras viaja por el interior
del horno en un movimiento axial por rotación y con una ligera inclinación. La
temperatura de tratamiento dentro del horno se controla a 500-700 ℃.
Gas de Combustion del Horno
El gas de Combustión del horno de Carbonización se vuelve a quemar y el calor
se utiliza como fuente de calor para el secado y la carbonización.
Caldera de recuperación de Calor Sobrante
El calor recuperado de la caldera se usa en el secador y en el horno rotativo, lo
que mejora la eficiencia energética del sistema.
Instalación de tratamiento de gas de Combustión
Cal y carbón activado se inyectan dentro del flujo de gas de combustión para
remover gases ácidos y polvo.
4) Flujo de proceso y balance de masa y calor
Con base en el escenario, el diagrama de flujo de procesos y el Balance de masa y calor
se presenta en la Figura 47: Diagrama de flujo del proceso de la planta de carbonización,
1,100 ton/día y Figura 48: Diagrama de flujo del proceso de la planta de carbonización,
2,200 ton/día del anexo. La unidad de la planta de carbonización consta de 3 secadores
(100 tons/Día*3juegos) y una planta de carbonización (100 tons/Día*1 juego). El cálculo
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
120
de balance de masa y calor se calcula con base en la composición del lodo y el valor
calorífico presentado en la Tabla 28. La figura de planta y diagrama de la planta de
carbonización en el predio Canoas también se desarrolla (Ver en anexo la Figura 49,
Figura 50 y Figura 51) para verificar si hay suficiente área para la construcción de una
planta de carbonización en el predio Canoas.
- Balance de Masa y Calor
La Figura 47 en el anexo, muestra el balance de masa y Calor en la unidad de planta de
carbonización con capacidad de (300 tons/Día) en la Fase 1. En el sistema propuesto de
carbonización, el contenido de agua de los lodos como materia prima para hornos de
carbonización es controlada en un 25% como se explica en el balance de calor y masa.
- Para cumplir con este contenido de agua del 25%, : Primero, el lodo con contenido de agua del 10% se mezcla con lodos primarios con
contenido de agua del 78%
: Luego, se seca a un 25% del contenido de agua, utilizando el calor residual y del GNL. - Si el contenido de agua de la materia prima para hornos de carbonización se cambia,
el tamaño de la caldera y el combustible requerido (GNL), también varía.Por lo tanto, en el
balance de masa y calor se muestra que 300 toneladas de Lodo con contenido de agua
del 78% y 1,060 toneladas de Lodo con contenido de agua del 10% se mezclan y se
secan. Luego del secado cerca de 75 toneladas de lodo se alimentan al horno de
carbonización donde aproximadamente 52 toneladas de material carbonizado se
producen. Cerca de 525 Nm3/hr de GNL se llevan al horno para calentarlo.
Aproximadamente 206 Mcal / día (8.600 kcal / h) son necesarias para el secado de lodos.
Sin embargo, el calor residual generado durante el proceso de carbonización no es
suficiente para este secado, por lo que este calor se utiliza para realizar recombustión con
GNL y con esto completar el secado de los lodos, como se muestra en la Figura 47.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
121
La Figura 48 en el anexo, muestra el balance se masa y calor en la unidad de la planta de
carbonizacion en la Fase 2. Aproximadamente 50 Toneladas de Material carbonizado se
producen, el cual es más bajo comparado con el material carbonizado en fase 1 (52
Ton/día). Esto se debe a que el lodo de la PTAR es digerido en la fase 2 del proceso y el
contenido de cenizas es menor que el que se presenta en la fase 1 (Ver Tabla 28),
además cerca de 493 Nm3/hr de GNL se usan para calentar el horno. El GNL requerido
es menor que el utilizado en la fase 1 ya que el valor calórico del lodo en la fase 2 es más
alto que el de la fase 1 (Ver Tabla 28).
- Planta de carbonización
El área requerida para una unidad de planta de carbonización (300 tons/Día) es
144m*39m como muestra la Figura 49 presentada en el anexo. Hay 4 juegos de cada
unidad de planta de carbonización en la Fase 1 y otros 4 juegos en la Fase 2. La
disposición de las plantas de carbonización en Canoas se muestra en las Figura 50 y
Figura 51 del anexo, demostrando que hay suficiente área para la construcción de la
planta de carbonización en dicho predio.
4.4.2.3. Diseño conceptual del Escenario 2
Este escenario cuenta con 3 fases
Fase 1 (2012~2014): Construcción de las instalaciones de carbonización de lodo
en Canoas con capacidad para producir 1,400 tons/día
Fase 2 (2015~2024): Operación de las instalaciones con capacidad para producir
1,400 tons/día
(2022~2024): Ampliación de las instalaciones de Canoas en 800 tons/día
(Capacidad total: 2,200 ton/día)
Fase 3 (2024~2044): Operación de las instalaciones con capacidad para producir
2,200 tons/día.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
122
1) Capacidad de la planta de carbonización
La Capacidad de cada unidad de Planta de carbonización es de 300ton/día. Por lo que en
la Fase 1, se construirán cinco unidades (300 ton/día*5). Luego otras dos plantas serán
construidas en la Fase 2. Por lo que en el Escenario 2, la capacidad máxima total es de
2,200 tons/Día. La capacidad para la Fase 1 y Fase 2 en el Escenario 2 es la siguiente:
- Fase 1: 1,400 tons/Día (300 ton/Día * 5 juegos, relación de operación: 90%)
- Fase 2: 2,200 tons/Día (300 ton/Día * 8 juegos, relación de operación: 90%)
2) Composición del lodo
La composición del lodo se asumió de la información de operaciones de la PTAR de Seúl
y el contenido de sólidos volátiles. Para completar un diseño más adecuado es necesaria
una información más detallada.
En el caso de la carbonización, es de mayor provecho retener el valor de calefacción del
lodo como material carbonizado para su uso como combustible. El lodo de digestión
primaria es alimentado a la planta de carbonización y los valores de composición y
calentamiento pueden observarse en la Tabla 29. En la planta con capacidad para 1,400
toneladas diarias, el lodo con el cual se alimenta el horno de carbonización se produce
mediante el proceso de tratamiento TPQA. Por lo que se genera un lodo con contenido
más alto de ceniza y un valor calorífico más bajo en comparación con otros.
3) Flujo de proceso y balance de masa y calor
Con base en el escenario, el diagrama de flujo de procesos, y el balance de Masa y Calor
se calcula como se muestran en la Figura 52 del anexo. El DFP (Diagrama de Flujo de
Procesos) de la planta de 2,200 ton/día (escenario 2 – fase 2) será el mismo del
escenario 1 - fase 2 (Ver Figura 48). La vista en planta y distribución de la planta de
carbonización, se presentan en las Figura 49, Figura 51, Figura 53 del anexo, donde se
puede ver que existe suficiente área en el predio de Canoas.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
123
- Balance de Masa y Calor
La Figura 52 presentada en el anexo, ilustra el balance de masa y calor en la unidad con
capacidad de (300 tons/Día) de la planta de carbonización del escenario 2 - fase 1. En el
cálculo, el contenido de agua de los lodos deshidratados se supone que en 78% a pesar
de que el contenido de agua estimado es de 74,5%. La razón es que el contenido de
agua de los lodos deshidratados generalmente oscila entre 78% a 81% en términos
normales de funcionamiento de una PTAR, 300 toneladas de lodo con contenido de agua
de 78% y 1,060 toneladas de lodo con contenido de agua del 10% se mezclan y secan.
Luego de la carbonización, se producen aproximadamente 56 toneladas de material
carbonizado, cerca de 650 Nm3/hr de GNL se alimentan al horno para calentarlo.
Aproximadamente 206 Mcal / día (8.600 kcal / h) son necesarios para el secado de lodos.
Sin embargo, el calor residual generado durante el proceso de carbonización no es
suficiente para este secado, por lo que este calor se utiliza para realizar recombustión con
GNL y con esto completar el secado de los lodos como se muestra en la Figura 52.
El balance de Masa y Calor en la Fase 2 del escenario 2 es el mismo del Escenario, que
se explica en la sección anterior.
- Vista de planta y distribución de la planta de Carbonización.
Como muestran las Figura 53 y Figura 51 presentadas en el anexo, hay suficiente
espacio para una planta de carbonización en los predios de la PTAR Canoas.
Tabla 29: Valores caloríficos y de composición del lodo
1,400 tons/día
C H O N S Cl H2O Ceniza Valor calorífico
(kcal/kg)
Seco (%) 25.1 3.2 12.0 3.0 0.7 0.05 - 55.91 2,616
Mojado (%) 5.5 0.7 2.7 0.7 0.2 0.01 78 12.3 70
2,200 tons/día
C H O N S Cl H2O Ceniza Valor calorífico
(kcal/kg)
Seco (%) 37.8 5.3 22.0 4.5 0.7 0.05 - 29.67 3,960
Mojado (%) 8.31 1.2 4.8 1.0 0.15 0.01 78 6.53 340
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
124
4.4.3. Cálculo de gastos operacionales (OPEX) y de capital (CAPEX)
4.4.3.1. CAPEX
El CAPEX se calcula con Base en los 2 escenarios de diseño conceptual. Primero se
calculó el CAPEX de una unidad de planta de carbonización (3 Secadores: 100 tons/día*3
+ 1 carbonización: 100 tons/día). Luego el CAPEX de 1100 tons/día, 1400 tons/día y 2200
tons/día, se calculó utilizando el costo de una unidad de planta de carbonización. En la
estimación del CAPEX, se tuvo en cuenta como referencia el CAPEX de los secadores y
carbonizadores en Corea y se cambio al CAPEX Colombiano multiplicándolo por el factor
de conversión del país. El costo de los equipos mecánicos no fue convertido, pues se
asumió que se usarían los mismos equipos que en Corea. La Tabla 30 explica el
resultado. El costo de los equipos ocupa aproximadamente el 50% del CAPEX total. Y el
costo Unit. está entre 120,513 USD/ton y 130,995 USD/ton.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
125
Tabla 30: CAPEX para la planta de carbonización
Escenario 1 Escenario 2
1 (2015) Fase 2 Fase 1
(2015)
Fase 2
-2025 -2025
1,100 t/d 2,200 t/d
1,400 t/d 2,100 t/d
(1,100 + 1100) (1,400 + 800)
CAS (Civil / Arquitectura / Estructura) 42,781,211 42,781,211 51,716,198 33,500,798
Mecanic
o y
tubería
Total 76,347,841 57,489,775 95,150,026 57,489,775
Equip
o
Sub-Total 69,426,908 52,070,181 86,783,635 52,070,181
Almacenamiento de desperdicio y alimentación
5,253,111 3,939,833 6,566,389 3,939,833
Secado 11,070,979 8,303,234 13,838,724 8,303,234
Carbonización 21,015,919 15,761,940 26,269,899 15,761,940
Tratamiento de gases combustibles
9,194,248 6,895,686 11,492,809 6,895,686
Sistema de suministro y drenaje
2,252,078 1,689,059 2,815,098 1,689,059
Otros 20,640,573 15,480,430 25,800,716 15,480,430
Construcción 6,920,933 5,419,593 8,366,391 5,419,593
Electricidad (obtención) 16,870,687 16,870,687 21,088,358 12,653,015
Electricidad (construcción) 2,001,847 2,001,847 2,419,939 2,686,660
Instrumentos & Control 7,504,303 7,504,303 9,380,379 5,628,227
(obtención)
Instrumentos & Control 839,514 839,514 1,014,849 1,126,703
(construcción)
Total Amount 146,345,403 146,345,403 180,769,748 113,085,178
Precio Unit.. (USD/Ton) 121,955 121,955 120,513 125,650
( ): Biogas (CH4) de digestión de Biosóilido sustituto de GNL para la operación de la planta de carbonización
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
126
4.4.3.2. OPEX
Existirían cuatro casos de OPEX:
Habrían dos casos para el escenario 1
- 1,100 tons/día : Fase 1, 2015~2024
- Ampliación de 1100 tons/día : Fase 2, 2025~2044
Para el escenario dos también habrían dos casos.
- 1,400 tons/día : Fase 1, 2015~2024
- Ampliación de 800 tons/día : Fase 2, 2025~2044
Para cada caso el OPEX se calculó y el resultado se muestra en las Tabla 35, Tabla 36,
Tabla 37 y Tabla 38. El costo de operación Unit. (USB/Ton) va de 43 USD/ton a 57
USD/ton. El GNL para operar la instalación de carbonización ocipa el 34% del costo Total
de operación.
Aplicación de Biogas
Como se menciona anteriormente un sistema de carbonización consume una gran
cantidad de GNL. Por lo tanto, si se utiliza bio-gas para el proceso, un cantidad
considerable de GNL, puede ser remplazada por el valor calórico del Bio Gas. El valor
calórico para cada caso se evalua en las siguientes Tablas.En ese caso el costo Unit. De
operación bajaría a aproximadamente 32~42 USD/ton.
Escenario 1 Fase 1: 1,100 tons/día
Tabla 31: Aplicación Bio-Gas para Carbonización en Escenario 1 - Fase 1, 1,100 tons/día
Item Tipo de Energía Gas o Electricidad Valor Calorífico
Suministro de Bio Gas Gas Metano 49,560 ㎥-CH4/día 108,898 Gcal/Año
Demanda de Energía GNL para
Carbonización 18,396,000 ㎥/Año 193,158 Gcal/Año
Excedente o Faltante Valor Calorífico (-) 84,699 Gcal/Año
Nota) El Valor Calorífico del Gas Metano se calcula con la reducción del 30% que se utiliza para calentar los
digestores. El valor calorífico antes de la reducción es de 2371 Kcal/kg y después es de 2965 Kcal/kg.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
127
Escenario 2 Fase 1: 1,400 tons/día
Tabla 32: Aplicación de Bio-Gas para Carbonización en escenario 2 - Fase 1, 1,400 tons/día
Item Tipo de Energía Gas o Electricidad Valor Calorífico
Suministro de Bio Gas Gas Metano 77,627 ㎥-CH4/día 170,570 Gcal/Año
Demanda de Energía GNL para
Carbonización 28,470,000 ㎥/Año 298,935 Gcal/Año
Excedente o Faltante Valor Calorífico (-) 128,915 Gcal/Año
Nota) El Valor Calorífico del Gas Metano se calcula con la reducción del 30% que se utiliza para calentar los
digestores.
Escenario 2 Fase 2: 2,200 tons/día
Tabla 33: Bio-Gas Aplicación para Carbonización en Fase 2, 2.200 tons/día
Item Tipo de Energía Gas o Electricidad Valor Calorífico
Suministro de Bio Gas Gas Metano 58,227 ㎥-CH4/día 127,942 Gcal/Año
Demanda de Energía GNL para
Carbonización 29,924,160 ㎥/Año 314,204 Gcal/Año
Excedente o Faltante Valor Calorífico (-) 186,879 Gcal/Año
Nota) El Valor Calorífico del Gas Metano se calcula con la reducción del 30% que se utiliza para calentar los
digestores. El valor calorífico antes de la reducción es de 2604 Kcal/kg y después es de 3245 Kcal/kg.
Uso de materiales carbonizados
Los materiales Carbonizados fabricados por el horno Carbonizante tienen más de 2000
kcal/kg que es aproximadamente la mitad del Valor Calorífico del carbón. Por ésta razón
este material puede quemarse junto con el carbón en una Termoeléctrica. En Japón, la
operación del las plantas carbonizantes de lodos empezó a mediados del 2007, y el
material carbonizado se utiliza en las termoeléctricas como combustible. La planta de
lodos vende el material carbonizado a un precio aproximado de 8.7 USD/ton. En la
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
128
termoeléctrica la razón de mezcla de material carbonizado a Carbón es de
aproximadamente 1%-3% por causa del cloro (Cl) y el contenido de cenizas en el material
carbonizado.
Como muestra la
Tabla 34: Plantas Termoelectricas para utilización de material Carbonizado
Nombre Ubicación Distancia de Bogotá Capacidad Carbon
(ton)
TermoZipa Cundinamarca 40 - 60 Km 120 Mw 174,713*
TermoPaipa Boyaca 180 - 200 Km 321 Mw 273,502**
*Información de 2006, **Información de 2004
, se encontraron dos plantas termoeléctricas donde se puede utilizar el material
carbonizado. La capacidad de las plantas de TermoZipa y Termopaipa es de 120 MW y
321 MW respectivamente. El ingreso de venta de esta material carbonizado sería
aproximadamente igual al 0.3% del costo total de operación cuando se utiliza el material
carbonizado (en proporción de material carbonizado a carbón: 1%) en las termoeléctricas.
El costo del material carbonizado se asume en aproximadamente 10 USD/1ton.
Tabla 34: Plantas Termoelectricas para utilización de material Carbonizado
Nombre Ubicación Distancia de Bogotá Capacidad Carbon
(ton)
TermoZipa Cundinamarca 40 - 60 Km 120 Mw 174,713*
TermoPaipa Boyaca 180 - 200 Km 321 Mw 273,502**
*Información de 2006, **Información de 2004
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
129
Tabla 35: OPEX para Planta de Carbonización, 1,100 tons/día (Escenario 1 - Fase 1, 2015~2034)
Item Precio Unit..
(USD) QT Cálculo
Costo
(USD/año)
Total 18,137,158
(14,507,218)*
Pre
cio
s F
ijos
Total 1,847,694
Mano de
Obra
Total 684,229
Ingeniero(Grado 1) 3129.6 1 3219.6×1×12 Mes 37,555
Ingeniero(Grado 2) 2453.8 2 2453.8×2×12 Mes 58,891
Ingeniero(Grado 3) 1484.3 8 1484.3×8×12 Mes 142,493
Técnico(Grado 3) 1484.3 25 1484.3×25×12 Mes 445,290
Otros
Total 1,163,465
Bienestar 30% del Costo de
Mano de Obra 205,269
Manejo Seguro 30% del Costo de
Mano de Obra 205,269
Entrenamiento 0.3% del Costo de
Mano de Obra 2053
Viaje de Negocios 1.5% del Costo de
Mano de Obra 10263
Reunión 0.6% del Costo de
Mano de Obra 4,105
tele-communicacion 1500 12 18,000
Relaciones Publicas 2% de Precios Fijos 48,624
Conmutar 200 36 86,400
Otros 48% de Precios Fijos 583,482
Pre
cio
s V
aria
ble
s
Total 16,289,464
(12,659,524)*
Mantenimiento de Equipos 4.0% de ISC (EPC) 5,853,816
Electricidad 0.09 USD/Kwh 350 Kwh/d (300t/d) 1,046,880
Combustible (GNL) 0.35 USD/m3 12,600m3/d (300t/d) 5,874,120
(2,244,180)*
Quimicos
Total 485,427
Ca(OH)2 0.3USD/kg 5.75kg/hr (300t/d) 55,944
CO(NH2)2 0.26USD/kg 51.5kg/hr (300t/d) 429,483
Analisis 250 24 6,000
Material carbonizado
(Combustible) 8.7USD/t
TermoZipa 4.79 t/d,
TermoPaipa 12.28 t/d -49,429
Transporte 655 COP/ton-
km 555ton, 32.5km 1,967,125
Disposición (relleno) 17 USD/t 881,637
Otros 372,174
Precio Unit. (USD/ton) 45.8(36.7)*
*( ): Biogas (CH4) de digestión de Biosóilido sustituto de GNL para la operación de la planta de carbonización
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
130
Tabla 36: OPEX para planta de Carbonización, ampliada en 1,100 tons/día (Escenario 1 - Fase
2, 2025~2044)
Item Precio Unit..
(USD) QT Calculation
Cost
(USD/año)
Total 13,041,950
(12,719,366)*
Pre
cio
Fijo
Total 941,877
Mano
de
Obra
Total 343,877
Ingeniero(Grado 1) 3129.6 0
Ingeniero(Grado 2) 2453.8 2 2453.8×2×12 Meses 58,891
Ingeniero(Grado 3) 1484.3 4 1484.3×4×12 Meses 71,246
Técnico(Grado 3) 1484.3 12 1484.3×12×12 Meses 213,739
Otros
Total 598,000
Bienestar 30% del costo de mano
de obra 103,163
Manejo de Seguridad 30% del costo de mano
de obra 103,163
Entrenamiento 0.3% del costo de
mano de obra 1,032
Business trip 1.5% del costo de
mano de obra 5,158
Reunión 0.6% del costo de
mano de obra 2,063
tele-communication 1500 12 18,000
Relaciones Públicas 2% of Precio Fijo 24,786
Conmutar 200 18 43,200
Otros 48% of Precio Fijo 297,435
Pre
cio
Varia
ble
Total
Mantenimiento de Equipos 4% of ISC (EPC) 4.0% of ISC
(EPC)
Electricidad 0.09
USD/Kwh 350 Kwh/d (300t/d) 785,160
Combustible (GNL) 0.35 USD/m3 11,712 m3/d (300t/d) 4,095,101
(3,772,516)*
Químicos
Total
Ca(OH)2 0.3USD/kg 5.71kg/hr (300t/d) 41,958
CO(NH2)2 0.26USD/kg 51.4kg/hr (300t/d) 322,112
Analysis 250 24 6,000
Carbonized material
(Combustible) 8.7USD/t
TermoZipa 4.79 t/d,
TermoPaipa 12.28 t/d -49,429
Transporte 655 COP/ton-
km 555ton, 32.5km 1,967,125
Disposición(Relleno) 17 USD/t 622,379
Otros 472,174
Precio Unit.. (USD/ton) 43.5(32.5)*
*( ): Biogas (CH4) de digestión de Biosóilido sustituto de GNL para la operación de la planta de carbonización
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
131
Tabla 37: OPEX para planta de Carbonización, 1,400 tons/día (Escenario 2 - Fase 1, 2015~2034)
Item Precio Unit..
(USD) QT Calculation
Cost
(USD/año)
Total 22,678,802
(16,993,142)*
Pre
cio
Fijo
Total 2,321,834
Mano
de
Obra
Total 844,534
Ingeniero(Grado 1) 3129.6 1 3219.6×1×12 Month 37,555
Ingeniero(Grado 2) 2453.8 2 2453.8×2×12 Month 58,891
Ingeniero(Grado 3) 1484.3 10 1484.3×10×12 Month 178,116
Técnico(Grado 3) 1484.3 32 1484.3×32×12 Month 569,971
Otros
Total 1,477,301
Bienestar 30% del costo de mano
de obra 253,360
Manejo de Seguridad 30% del costo de mano
de obra 253,360
Entrenamiento 0.3% del costo de mano
de obra 2,534
Business trip 1.5% del costo de mano
de obra 12,668
Reunión 0.6% del costo de mano
de obra 5,067
tele-communication 1500 32 48,000
Relaciones Públicas 2% of Precio Fijo 61,101
Conmutar 200 45 108,000
Otros 48% of Precio Fijo 733,211
Pre
cio
Varia
ble
Total
Mantenimiento de Equipos 4% of ISC (EPC) 4.0% of ISC
(EPC)
Electricidad 0.09
USD/Kwh 350 Kwh/d (300t/d) 1,308,600
Combustible (GNL) 0.35 USD/m3 15,600m3/d (300t/d) 9,090,900
(3,405,240)*
Químicos
Total 606,784
Ca(OH)2 0.3USD/kg 5.6kg/hr (300t/d) 69,930
CO(NH2)2 0.26USD/kg 51.4kg/hr (300t/d) 536,854
Analysis 250 24 6,000
Carbonized material
(Combustible) 8.7USD/t
TermoZipa 4.79 t/d,
TermoPaipa 12.28 t/d -49,429
Transporte 655 COP/ton-
km 555ton, 32.5km 1,967,125
Disposición(Relleno) 17 USD/t 1,233,827
Otros 393,913
Precio Unit.. (USD/ton) 57.2(43.0)*
*( ): Biogas (CH4) de digestión de Biosóilido sustituto de GNL para la operación de la planta de carbonización
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
132
Tabla 38: OPEX para planta de Carbonización, ampliada en 800 tons/día
(Escenario 2 - Fase 2, 2025~2044)
Item Precio Unit..
(USD) QT Calculation
Cost
(USD/año)
Total 9,401,042
(9,401,042)*
Pre
cio
Fijo
Total 522,457
Mano
de Obra
Total 183,572
Ingeniero(Grado 1) 3129.6 0
Ingeniero(Grado 2) 2453.8 2 2453.8×2×12 Month 58,891
Ingeniero(Grado 3) 1484.3 2 1484.3×2×12 Month 35,623
Técnico(Grado 3) 1484.3 5 1484.3×5×12 Month 89,058
Otros
Total 338,884
Bienestar 30% del costo de mano
de obra 55,072
Manejo de Seguridad 30% del costo de mano
de obra 55,072
Entrenamiento 0.3% del costo de
mano de obra 551
Business trip 1.5% del costo de
mano de obra 2,754
Reunión 0.6% del costo de mano
de obra 1,101
tele-communication 1500 16 24,000
Relaciones Públicas 2% of Precio Fijo 13,749
Conmutar 200 9 21,600
Otros 48% of Precio Fijo 164,986
Pre
cio
Varia
ble
Total
Mantenimiento de Equipos 4.0% of ISC (EPC) 4.0% of ISC
(EPC)
Electricidad 0.09 USD/Kwh 350 Kwh/d (300t/d) 523,440
Combustible (GNL) 0.35 USD/m3 11,712m3/d (300t/d) 2,730,067
(1,618,384)*
Químicos
Total 242,714
Ca(OH)2 0.3USD/kg 5.71kg/hr (300t/d) 27,972
CO(NH2)2 0.26USD/kg 51.4kg/hr (300t/d) 214,742
Analysis 250 24 6,000
Carbonized material
(Combustible) 8.7USD/t
TermoZipa 4.79 t/d,
TermoPaipa 12.28 t/d -49,429
Transporte 655 COP/ton-km 555ton, 32.5km 1,967,125
Disposición(Relleno) 17 USD/t 414,919
Otros 314,783
Precio Unit.. (USD/ton) 47.1( 47.1)*
*( ): Biogas (CH4) de digestión de Biosóilido sustituto de GNL para la operación de la planta de carbonización
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
133
En conclusión el CAPEX y OPEX para la alternativa de carbonización es como lo muestra
la Tabla siguiente. La vida útil de la planta de carbonización se asume igual a 20 años. En
el Escenario 1, el OPEX sería de 18.1 Mill. USD/Año entre 2015 y 2024. Y sería de
31.3Mill. USD/Año (18.1 + 13.1Mill. USD/Año) entre 2025 y 2044 considerando que la otra
planta de carbonización para tratar 1,100 tons/día adicionales sería construida. Por lo
tanto despues del año 2044, año en que se cerraría la Planta carbonización instalada en
la Fase 1, el costo operativo sería igual a 13.1 Mill. USD/Año. Sin embargo, después de
este año se haría necesario construir una nueva Planta de carbonización para tratar el
lodo. Si el biogás substituye el GNL como combustible, aproximadamente el 22% del
OPEX podría reducirse.
En el Escenario 2, el OPEX sería de 22.7 Mill. USD/Año entre 2015 y 2024. Y, sería de
32.1 Mill. USD/Año (22.7 + 9.4 Mill. USD/Año) entre 2025 y 2034, debido a que la otra
planta de carbonización para tratar las 800 tons/día adicionales sería construida. Despues
del año 2034, año en que se cerraría la Planta de carbonización instalada en la Fase 1,
el costo operativo sería igual a 9.4 Mill. USD/Año. Sin embargo, después de este año se
haría necesario construir una nueva planta de carbonización para tratar el lodo. En la
Fase 1, aproximadamente 25% del OPEX se reduciría, si se substituye el GNL por biogas
como combustible. Pero no existe este beneficio en la Fase 2 debido a que en esta fase
se continuará produciendo la misma cantidad de biogás de la Fase 1, puesto que para
este tipo de tecnología (carbonización) se contempló que el lodo secundario no sería
digerido.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
134
4.5. Solidificación
4.5.1. Antecedentes técnicos de la tecnología de solidificación
El proceso de Solidificación se ha utilizado para el tratamiento de material radioactivo con
el propósito de permitir el transporte fácil y el almacenamiento de largo plazo. Por este
proceso se puede reducir la posibilidad de exposición contaminante y fenómeno de
desmantelamiento a un relativo bajo costo de tratamiento. El significado de solidificar
lodos el de mejorar sus características químicas y físicas, estabilizar componentes de
metales pesados, y y hacer que el material peligroso se convierta en un material inocuo
gracias a la adición del solidificador.
Tabla 39: Resumen de CAPEX & OPEX para alternativa de Carbonización
Escenario Caso Periodo
[Año]
CAPEX OPEX
Total
[Mill. USD]
Unit. CAPEX
[ USD/ton]
Año Total
[Mill. USD/Año]
Unit. OPEX
[USD/ton]
Escenario 1
Caso 1
1,100 t/d
2012~2014 146.3 121,955 - -
2015~2034 - - 18.1 (14.6) 45.8 (36.7)
Caso 2
1,100 t/d
(Expansion)
2022~2024 146.3 121,955 - -
2025~2044 - - 13.1 (12.7) 43.5 (32.5)
Escenario 2
Caso 3
1,400 t/d
2012~2014 180.8 120,513 - -
2015~2034 - - 22.7 (17.0) 57.2 (43.0)
Caso 4
800 t/d
(Expansion)
2022~2024 113.1 125,650 - -
2025~2044 - - 9.4 (9.4) 47.1 ( 47.1 )
*( ): Biogas (CH4) de digestión de Biosólido sustituto de GNL para la operación de la planta de carbonización
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
135
Por lo general un sistema de solidificación tiene las siguientes características (Tabla 40)
Tabla 40: Características Generales de un Sistema de Solidificación
Puntos Fuertes Puntos Debiles
- Aplicable el lodos de diferentes
características.
- Creación de situacion no-disoluble para
evitar la solvencia en el medio ambiente.
- Aplicable a material de Construcción o
como cobertura de relleno.
- Bajo efecto ambiental.
- Bajo costo de construcción
- Baja reducción en el volumen de lodos
debido a que se agrega solidificador.
(aumento de peso)
- Reutilización potencial reducida si no hay
demanda para el producto final.
- Nunca se ha revisado la seguridad ambiental
para materiales solidificados.
- Costo de disposición elevado en el caso de
no existir suficiente demanda para el material
solidificado.
4.5.2. Tecnología de Solidificación de Lodo
La Solidicación de lodos generalmente utiliza procesos inorganicos como los basados en
cemento o cal. Los objetivos de la solidificación son:
- Hacer el lodo fácil de manipular
- Minimizar el área que podría inducir a la pérdida o transmisión de lodo: Luego de
la solidificación el area de superficie del lodo decrece debido a la agregación.
- Reducir la solubilidad del lodo.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
136
- Reducir la toxicidad del lodo.
- Existen 5 tecnologías principales para la solidificación:
- Proceso basado en Cementos
- Proceso basado en Cal
- Proceso Termoplástico
- Tecnología de auto-cementación
- Vitrificación
4.5.2.1. Proceso basado en cemento
Hace varios años se utilizaba para el tratamiento de residuos radioactivos. Actualmente
se utiliza para los lodos que tiene una alta concentración de metales pesados y materiales
orgánicos tóxicos. Este proceso mezcla el lodo con cemento Portland, piedra caliza,
arcilla y material de sílice y produce un material monolítico final. El cemento normal tipo
Portland no logra intensidad en corto plazo, por consiguiente el cemento de aluminio
puede considerarse para lograr intensidad de corto plazo y mejorar la desodorización y
absorción de materiales peligrosos.
El cemento con un pH alto puede crear un hidrato insoluble. El solidificadori se podría
adicionar para prevenir que los metales pesados se disolvieran y para incrementar la
intensidad. Para prevenir la disolución de metales pesados, se podrían utilizar arseniato,
borato, fosfato y sulfuro y para incrementar la intensidad se podrían usar asbestos, latex,
rellenos de metal, sulfato de aluminio y sulfato de sílice. Recientemente, el monómero
podría ser penetrado en el material de secado para crear una reacción presurizada.
Generalmente, el proceso basado en cemento tiene las siguientes características:
i Sólidificador: es un agente utilizado con el fin de aumentar la precipitación y cambio de estado de líquido a
sólido. Hay varios productos químicos endurecedores como el carbonato de calcio, sulfito ácido de calcio,
citratos de calcio, fosfatos de calcio, sulfato de calcio, cloruro de calcio, cloruro de magnesio, sulfato de
magnesio, gluconato de calcio, gluconato de magnesio, etc.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
137
- Es fácil de suministrar y es barato
- No tiene una tecnología específica y es fácil de operar
- Es lo suficientemente fuerte como para sostener una variación química del lodo.
- Es posible controlar la intensidad del lodo al controlar el contenido del cemento.
: Por medio del proceso de solidificación el contenido de agua del lodo es rebajado
debido a la reacción química, por lo que se incrementa la intensidad del lodo y lo hace
fácil de transportar y utilizar.
- El cemento y los otros aditivos incrementan el peso y el volumen del lodo.
- Es posible disolver materiales peligrosos en una condición de un bajo pH.
4.5.2.2. Proceso basado en cal
En este proceso, la cal se debe mezclar con el lodo y con material puzolánico como por
ejemplo ceniza volante, escoria y polvo de horno de cemento, entre otros.
Lodo + Cal + Material puzolánico → Material solidificado
En el proceso de mezcla se puede generar una reacción exotermal inducida por la
evaporación del calor de la reacción del hidratoi con la cal. Adicionalmente este proceso
puede remplazar ions de Na+, K+ and Mg2+ que se pegan a la superficie del lodo con
Ca2+ de la cal (CaO, Ca (OH)2). El Ca2+ remplazado puede incrementar la integridad de
cada particular. Además la silica colloidal y la alumina colloidal en el lodo puede
reaccionar con el Ca2+ para formar otros compuestos químicos por medio de reacción
Puzolana. También puede aumentar la integridad e intensidad del material solidificador.
De todas formas la integridad del material solidificaror no es suficiente para solidificar con
solo Cal.
i Reacción de hidratación: la reacción de hidratación es una reacción quimica en la que un grupo hidróxido
(OH)- y un catiódrógeno (un patrón ácido) se añade a los dos átomos de carbono unidos entre sí en el enlace
carbono- carbono doble que genera un grupo funcional alqueno.La reacción generalmente se ejecuta en una
fuerte solución ácida y acuosa. La hidratación es diferente de la hidrólisis, ya que esta rompe el componente
no-agua en dos. De la hidratación sale el componente no-agua intacto.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
138
Generalmente, el proceso basado en cal tiene las siguientes características:
- Es fácil de suministrar y es barato
- No tiene una tecnología específica y es fácil de operar
- No tiene suficiente integridad como material solidificado cuando solamente se usa cal
como solidificador único
- La cal y los otros aditivos incrementan el peso y el volumen del lodo
- Es posible disolver el material peligroso en una condición de pH bajo
4.5.2.3. Proceso basado en escoria
En este proceso, la escoria proveniente del proceso de fabricación de hierro o acero se se
puede mezclar con una pequeña cantidad de cal viva porque la escoria ya contiene un
alto porcentaje de cal viva.
Lodo + Escoria + Cal viva (mezclada) → (Reacción exotermal) Curado → Material
solidificado
Generalmente, el proceso basado en escoria tiene las siguientes características:
- La escoria es residuo del proceso de manufactura del hierro o del acero y es
benéfico si se utiliza como solidificador.
- Se reduciría el costo de la solidificación al utilizar residuos.
- Podría reducir las bacterias patógenas y la materia orgánica que podría provocar
olores.
- Es muy difícil encontrar y transportar conversor de escoria.
- La calidad de la escoria es impredecible
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
139
4.5.2.4. Otros procesos
Existen varios procesos de solidificación tales como:
- Tecnología termoplástica
- Tecnología de polímeros orgánicos
- Tecnología de encapsulación de superficie
- Tecnología de auto-cementación
- Tecnología de envidriamiento
Sin embargo, el costo de la solidificación mediante estos procesos es relativamente alto
comparado con los procesos basados en cemento, cal y escoria. Por lo tanto, puede ser
razonable incluir estos 3 tipos principales de procesos de solidificación en el estudio.
4.5.3. Planeación conceptual de las alternativas de secado y solidificación
4.5.3.1. Selección de procesos
Existen dos procesos separados para llevar a cabo este proceso: el secado y la
solidificación de lodos. Para el proceso de secado se seleccionó el método de secado
indirecto, como se indicó anteriormente, y para este trabajo conceptual se eligió el
secador tipo disco, teniendo en cuenta su gran confiabilidad.
En el caso del proceso de solidificación, el proceso basado en escoria ofrecería la mejor
competitividad ya que reduce los gastos operacionales (OPEX). Sin embargo, en la
ciudad de Bogotá, no es sencilla la consecución de escoria. Adicionalmente, la
solidificación de cal no es suficientemente intensa. Por lo tanto, dentro de este trabajo
conceptual se aplicó el solidificante de cal viva y ceniza volante, los cuales inducen una
reacción exotérmica y puzolánica durante el proceso de curado.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
140
4.5.3.2. Diseño conceptual del escenario 1
Este escenario cuenta con 3 fases:
Fase 1 (2012~2014): Construcción de un sistema de secado y solidificación en la PTAR
de Canoas con capacidad para 900 tons/día.
Fase 2 (2015~2024): Operación de las instalaciones con capacidad para 900 tons/día
(2022~2024): Ampliación de las instalaciones de Canoas en 900 tons/día
(Capacidad total: 1,800 tons/día)
Fase 3 (2025~2044): Operación de las instalaciones con capacidad para 1,800 tons/día
De acuerdo con este escenario, el diagrama de flujo y el balance de masa se calcula y se
presenta en el digrama presentado en el anexo bajo el nombre de Figura 54: Diagrama de
flujo para el sistema de secado y solidificación (900 tons/día) y en la Figura 55: Diagrama
de flujo para el sistema de secado y solidificación 1,800 tons/día para la fase 1 y 2 del
escenario 1, respectivamente. En estas figuras se presenta lo siguiente:
Los lodos secos (①) vienen de la planta de tratamiento de aguas residuales los
cuales se vierten en el tanque de retención, a través de la
bomba son enviados a lasecadora de lodos. Durante el proceso de
secado, el agua generada (⑦) es enviada a la planta de tratamiento de aguas para
su tratamiento, el lodo seco (②) se envía al mezclador para ser mezclado con
cemento (③) y solidificado (④). Luego, la mezcla (⑤) se cura en el tanque de curado
(⑨) y después de la curación, el material solidificado (⑥) se lleva al tanque de
almacenamiento (⑨) antes de que sea enviado al vertedero municipal.
El olor de generado por el tanque de almacenamiento (⑩) y el tanque de retención
de lodos (⑪ y ⑫) se tratan con sistemas de desodorización.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
141
En los diagramas presentados en el anexo bajo los nombres de Figura 56, 57, 58, 59 y
60 se presenta la distribución por plantas del sistema de secado para la fase 1, y en las
Figuras 61, 62, 63 y 64 se presenta lo correspondiente para la fase 2.
4.5.3.3. Diseño conceptual para el escenario 2
Este escenario cuenta con 3 fases
Fase 1 (2012~2014): Construcción de un sistema de secado y solidificación en la PTAR
de Canoas con capacidad para 1,200 tons/día.
Fase 2 (2015~2024): Operación de las instalaciones con capacidad para 1,200 tons/día
(2022~2024): Ampliación de las instalaciones de Canoas en 600 tons/día
(Capacidad total: 1,800 tons/día)
Fase 3 (2025~2044): Operación de las instalaciones con capacidad para 1,800 tons/día
De acuerdo con este escenario, el diagrama de flujo y el balance de masa para la fase 1
se calculan y presenta en el anexo bajo el nombre de Figura 65. En los diagramas
presentados en el anexo bajo los nombres de Figura 66, 67, 68 y 69 se presenta la
distribución por plantas del sistema de secado para la fase 1, y en las Figuras 70, 71, 72 y
73 se presenta lo correspondiente para la fase 2. Sin embargo, el DFP y el diagrama
seccional del caso de 1,800 tons/días serían igual al del escenario 1.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
142
4.5.3.4. CAPEX
El CAPEX se calcula de acuerdo al diseño conceptual de los 2 escenarios
Tabla 41: CAPEX para el sistema de secado y solidificación por caso y scenario
Concepto CAPEX (USD)
Escenario Escenario 1 Escenario 2
Fase Fase Ⅰ (2015) Fase Ⅱ
(2025) Fase Ⅰ (2015) Fase Ⅱ (2025)
Capacidad 900 tons/día 1,800 tons/día
[900+900] 1200 tons/día
1800 tons/día
[1,200+600]
CAS [Civil / Arquitectura / Estructura] 8,910,013 8,910,013 11,378,271 6,312,491
Mecánicoy
de tubería
Total 31,142,612 31,142,612 41,433,878 20,828,261
Equipos
Sub-Total 29,551,413 29,551,413 39,401,884 19,700,942
Secado 17,230,513 17,230,513 22,974,017 11,487,009
Curado 9,118,775 9,118,775 12,158,367 6,079,184
Otros 3,202,124 3,202,124 4,269,499 2,134,750
Instalación 1,591,199 1,591,199 2,031,995 1,127,320
Elec.
Total 6,655,643 6,655,643 8,816,234 5,291,407
Equipos 5,626,440 5,626,440 7,501,921 3,750,960
Instalación 1,029,203 1,029,203 1,314,314 1,540,446
Inst. &
Control
Total 3,551,783 3,551,783 4,717,523 2,510,067
Equipos 3,228,810 3,228,810 4,305,080 2,152,540
Instalación 322,973 322,973 412,443 357,527
Costos indirectos 12,565,013 12,565,013 16,586,477 8,735,557
Monto total 62,825,065 62,825,065 82,932,384 43,677,783
Precio Unit.(USD/Ton) 69,806 69,806 69,110 72,796
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
143
4.5.3.5. OPEX
Con base en los 2 escenarios, hay Casos de capacidad de operación total. Con base en
cada capacidad operacional se calcula el OPEX total para los cuatro casos.
En el Escenario 1, hay 2 casos que incluyen
1) 900 tons/día (Fase 1, 2015 ~ 2024)
2) Expansión 900 tons/día (Fase 2, 2025~2044)
En el Escenario 2, también hay 2 Casos que incluyen:
3) 1,200 tons/día (Fase 1, 2015 ~ 2024)
4) Expansión 600 tons/día (Fase 2, 2025~2044)
En el sistema de secado y solidificación, el equipo de secado consume altas tasas de
energía o energía termal. Por lo tanto si el Bio-gas se usa para este fin, una suma
considerable o la totalidad de la energía necesaria para el sacado se puede remplazar por
el valor Calorífico del Bio-gas. El Valor Calorífico para cada caso se evalua en las
siguientes Tablas.
Escenario 1 - Fase 1 (900 tons/día)
Tabla 42: Aplicación de Bio-Gas para Solidificación en Escenario 1 - Fase 1, 900 tons/día
Item Tipo de Energía Gas o Electricidad Valor Calorífico
Suministro de Bio Gas Gas Metano 49,560 ㎥-CH4/día 108,898 Gcal/Año
Demanda de Energía Electricidad para
Secado 121,687 Mwh/Año 104,651 Gcal/Año
Excedente o Faltante Valor Calorífico (+) 4,248 Gcal/Año
Nota) El Valor Calorífico del Gas Metano se calcula con la reducción del 30% que se utiliza para calentar los
digestores.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
144
Escenario 2 – Fase 1 (1,200 tons/día)
Tabla 43: Aplicación de Bio-Gas para Solidificación en Escenario 2 - Fase 1, 1,200 tons/día
Item Tipo de Energía Gas o Electricidad Valor Calorífico
Suministro de Bio Gas Gas Metano 77,627 ㎥-CH4/día 170,570 Gcal/Año
Demanda de Energía Electricidad para
Secado 162,250 Mwh/Año 139,535 Gcal/Año
Excedente o Faltante Valor Calorífico (+) 31,035 Gcal/Año
Nota) El Valor Calorífico del Gas Metano se calcula con la reducción del 30% que se utiliza para calentar los
digestores
Escenario 1 y 2 – Fase 2 (1,800 tons/día)
Tabla 44: Aplicación de Bio-Gas para Solidificación in Fase 2, 1,800 tons/día
Item Tipo de Energía Gas o Electricidad Valor Calorífico
Suministro de Bio Gas Gas Metano 97,620 ㎥-CH4/día 214,500 Gcal/Año
Demanda de Energía Electricidad para
Secado 243,374 Mwh/Año 209,302 Gcal/Año
Excedente o Faltante Valor Calorífico (+) 5,199 Gcal/Año
Nota) El Valor Calorífico del Gas Metano se calcula con la reducción del 30% que se utiliza para calentar los
digestores
Por consiguiente, en un sistema de secado y solidificación, es posible remplazar el
consumo de energía eléctrica del secado con el valor calorífico del Bio Gas en cualquiera
de los casos de los escenarios y se pueden reducir los costos de O&M considerablemente
para la alternativa de Secado y solidificación.
Para cada escenario y fase, se calculó el OPEX como se muestra en las siguientes tablas
incluido el uso conjunto de Bio-gas.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
145
En la siguiente tabla se muestran los resultados de este escenario en la fase 1.
900 tons/día (Escenario 1, Fase 1, 2015 ~ 2024)
Tabla 45: OPEX para el sistema de secado y solidificación, Escenario 1, Fase 1, 900 ton/día
Concepto Precio Unit.
[USD] Cantidad Cálculo
O&M Costo
[USD/año]
Total 11,834,277
(8,209,179)*
Precio
fijo
Total 1,992,600
Mano de
obra
Total 559,544
Ingeniero
(Grado 1) 3129.6 1 3219.6×1×12 M 37,555
Ingeniero
(Grado 2) 2453.8 2 2453.8×2×12 M 58,892
Ingeniero
(Grado 3) 1484.3 6 1484.3×6×12 M 106,869
Técnico
(Grado 3) 1484.3 20 1484.3×20×12 M 356,228
Otros
Total 1,433,056
Bienestar 30 % de costo
Mano de Obra 167,863
Seguridad 30 % de costo
Mano de Obra 167,863
Entrenamiento 0.3 % de costo
Mano de Obra 1,679
Viajes de negocio 1.5 % de costo
Mano de Obra 8,393
Reuniones 0.6 % de costo
Mano de Obra 3,357
Telecomunicaciones 1500 12 18,000
Relaciones públicas Precio fijo 2% 39,852
Desplazamiento 200 29 69,600
Otros Precio fijo x 48% 956,448
Precio
variable
Total 9,841,677
(6,216,579)*
Mantenimiento de equipos ISC (EPC) x 4.0% 2,513,003
Electricidad 0.09
USD/Kwh 148173 KWH / día
4,440,745
(888.149)*
Combustible - 0
Agua 1.8 USD/㎥ 7,373
Químicos
Total 1,174,911
NaOH 9990 L / año 2,172
Solidificante 67.5 Ton/día 1,172,739
Transporte 655
COP/ton-km 424ton 1,502,812
Pruebas
Total 6,000
Análisis de lodo 250 12 3,000
Otros análisis 250 12 3,000
Otros Precio variable 2% 196,834
(124,332)
* ( ): El biogas obtenido del digestor sustituye la energía necesaria para el calentamiento de las instalaciones de secado
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
146
Ampliación de 900 tons/día (Escenario 1 - Fase 2, 2025~2044)
Tabla 46: OPEX para el sistema de secado y solidificación, Escenario 1, Fase 2, 900 ton/día
Concepto Precio Unit.
[USD] Cantidad Cálculo
O&M
Costo
[USD/año]
Total 10,048,713
(6,423,615)
Precio
fijo
Total 1,740,518
Mano
de
obra
Total 486,366
Ingeniero
(Grado 1) 3129.6 0 - 0
Ingeniero
(Grado 2) 2453.8 2 2453.8×2×12 Mes 58,892
Ingeniero
(Grado 3) 1484.3 4 1484.3×4×12 Mes 71,246
Técnico (Grado 3) 1484.3 20 1484.3×20×12 Mes 356,228
Otros
Total 1,254,152
Bienestar Costo Mano de Obra x
30% 145,910
Seguridad Costo Mano de Obra x
30% 145,910
Entrenamiento Costo Mano de Obra x
0.3% 1,459
Viajes de negocio Costo Mano de Obra x
1.5% 7,295
Reuniones Costo Mano de Obra x
0.6% 2,918
Telecomunicaciones 1500 12 18,000
Relaciones públicas Precio fijo x 2% 34,810
Desplazamiento 200 26 62,400
Otros Precio fijo x 48% 835,449
Precio
variable
Total 8,308,195
(4,683,097)
Mantenimiento de equipos ISC (EPC) x 4.0% 2,513,003
Electricidad 0.09 USD /
Kwh 148173 KWH / Día
4,440,745
(888,149)
Combustible - 0
Agua 1.8 USD / ㎥ 7,373
Químicos
Total 1,174,911
NaOH 9990 L / año 2,172
Solidificante 67.5 Ton/día 1,172,739
Transporte 655 COP/ton-
km 0ton -
Pruebas
Total 6,000
Análisis de lodo 250 12 3,000
Otros análisis 250 12 3,000
Otros Precio variable 2% 166,164
(93,662)
* ( ): El biogas obtenido del digestor sustituye la energía eléctrica necesaria para el calentamiento de las instalaciones de
secado
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
147
1,200 tons/día (Escenario 2 - Fase 1, 2015 ~ 2024)
Tabla 47: OPEX del sistema de secado y solidificación, Escenario 2, Fase 1, 1,200 ton/día
Concepto Precio Unit.
[USD] Cantidad Cálculo
O&M Costo
[USD/año]
Total 15,481,968
(10,648,504)
Precio
fijo
Total 2,431,160
Mano de
obra
Total 684,224
Ingeniero
(Grado 1) 3129.6 1 3219.6×1×12 M 37,555
Ingeniero
(Grado 2) 2453.8 2 2453.8×2×12 M 58,892
Ingeniero
(Grado 3) 1484.3 8 1484.3×8×12 M 142,491
Técnico (Grado 3) 1484.3 25 1484.3×25×12 M 445,286
Otros
Total 1,746,936
Bienestar Costo Mano de
Obra x 30% 205,267
Seguridad Costo Mano de
Obra x 30% 205,267
Entrenamiento Costo Mano de
Obra x 0.3% 2,053
Viajes de negocio Costo Mano de
Obra x 1.5% 10,263
Reuniones Costo Mano de
Obra x 0.6% 4,105
Telecomunicaciones 1500 12 18,000
Relaciones públicas Precio fijo x 2% 48,623
Transporte 200 36 86,400
Otros Precio fijo x 48% 1,166,957
Precio
variable
Total 13,050,807
(8,217,343)
Mantenimiento de equipos ISC (EPC) x
4.0% 3,317,295
Electricidad 0.09 USD/Kwh 197564 KWH /
Día
5,920,993
(1,184,199)
Combustible - 0
Agua 1.8 USD/㎥ 9,830
Químicos
Total 1,566,548
NaOH 9990 L / Año 2,896
Solidificante 67.5 Ton/día 1,563,652
Transporte 655 COP/ton-
km
555ton,
32.5 KM 1,967,125
Pruebas
Total 8,000
Análisis de lodo 250 16 4,000
Análisis de material
solidificado 250 16 4,000
Otros Precio variable
2%
261,016
(164,347)
* ( ) : El biogas obtenido del digestor sustituye la energía eléctricanecesaria para el calentamiento de las instalaciones de
secado
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
148
Expansión de 600 tons/día (Escenario 2 - Fase 2, 2025~2044)
Tabla 48: OPEX del sistema de secado y solidificación, Escenario 2, Fase 2, 600 ton/día
Concepto Precio Unit.
[USD] Cantidad Cálculo
O&M Costo
[USD/año]
Total 6,606,546
(4,189,814)
Precio
fijo
Total 992,467
Mano de
obra
Total 266,400
Ingeniero
(Grado 1) 133.3 0 177.4×1×333día 0
Ingeniero
(Grado 2) 133.3 2 150.8×1×333día 88,800
Ingeniero
(Grado 3) 66.7 2 127.0×6×333día 44,400
Técnico (Grado 3) 26.7 15 87.3×18×333día 133,200
Otros
Total 726,067
Bienestar Costo Mano de
Obra x 30% 79,920
Seguridad Costo Mano de
Obra x 30% 79,920
Entrenamiento Costo Mano de
Obra x 0.3% 799
Viajes de negocio Costo Mano de
Obra x 1.5% 3,996
Reuniones Costo Mano de
Obra x 0.6% 1,598
Telecomunicaciones 1500 12 18,000
Relaciones públicas Precio fijo x 2% 19,849
Transporte 200 19 45,600
Otros Precio fijo x 48% 476,384
Precio
variable
Total 5,614,078
(3,197,347)
Mantenimiento de equipos ISC (EPC) x 4.0% 1,747,111
Electricidad 0.09 USD /
Kwh 98782 KWH / Día
2,960,497
(592,099)
Combustible - 0
Agua 1.8 USD / ㎥ 4,915
Químicos
Total 783,274
NaOH 9990 L / año 1,448
Solidificante 67.5 Ton/día 781,826
Transporte 655 COP/ton-
km 0ton
Pruebas
Total 6,000
Análisis de lodo 250 12 3,000
Análisis de material
solidificado 250 12 3,000
Otros Precio variable 2% 112,282
(63,947)
* ( ): El biogas obtenido del digestor sustituye la energía eléctrica necesaria para el calentamiento de las instalaciones
de secado
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
149
Para el caso 1, el costo total de O&M por 1 ton de lodo sería de 39.5 USD/ton en
el caso normal y 27.4 USD/ton en el caso en el que se aplica bio-gas.
Para el caso 2 el costo total de O&M por 1 ton de lodo será de 33.5 USD/ton en el
caso normal y 21.4 USD/ton en el caso donde aplica bio gas.
Para el caso 3 el costo total de O&M por 1 ton de lodo será de 38.7 USD/ton en
el caso normal y 26.6 USD/ton en el caso donde se aplica bio - gas.
Para el caso 4 el costo de O&M de una tonelada de lodo sería de 33.1 USD/ton
en un caso normal, y en el caso de utilizar el biogas el costo sería de 21.0
USD/ton.
4.5.3.6. Resumen de CAPEX & OPEX
En conclusión, los OPEX y CAPEX para la alternativa de secado y solidificación se
encuentran en la siguiente tabla.
Tabla 49: Resumen de CAPEX & OPEX para el sistema de secado y solidificación
Escenario Caso Período
[Año]
CAPEX OPEX
Total
[Mill. USD]
Unidad
CAPEX
[ USD/ton]
Total anual
[Mill.
USD/año]
Unidad
OPEX
[USD/ton]
Escenario 1
Caso 1
900 ton/día
2012 ~ 2014 62.8 69,806 - -
2015 ~ 2024 - - 11.8
(8.2)
39.5
(27.4)
Caso 2
900 ton/día
(Expansión)
2022 ~ 2024 62.8 69,806 - -
2025 ~ 2044 - - 10.0
(6.4)
33.5
(21.4)
Escenario 2
Caso 3
1,200
ton/día
2012 ~ 2014 82.9 69,110 - -
2015 ~ 2024 - - 15.5
(10.6)
38.7
(26.6)
Caso 4
600 ton/día
(Expansión)
2022 ~ 2024 43.7 72,796 - -
2025 ~ 2044 - - 6.6
(4.2)
33.1
(21.0)
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
150
4.6. Aplicación de Secado y Mono-Relleno
No se debe confundir la disposición de lodos en vertederos con el uso de biosólidos como
material de cobertura final. Esta práctica es una forma de aplicación a la tierra que
permite mejorar las condiciones de crecimiento de la vegetación.
El mono-relleno de biosólidos debe tener en cuenta la preparación del sitio, la
transferencia de los biosólidos al sitio, y el cubrimiento de los biosólidos con una capa de
material. Dependiendo de la concentración de los contaminantes en los biosólidos, la
preparación del sitio puede incluir instalar un revestimiento para impedir que los
contaminantes migren o se inflitren en el suelo del sitio. Los tres métodos más comunes
de mono-relleno son: los métodos de zanja, área y rampa.
4.6.1. Tipos de Mono-Relleno
4.6.1.1. Mono-Relleno de Zanja
El mono-relleno de zanja involucra excavar una zanja (ver Figura 74), colocar los
biosólidos en la zanja y luego rellenar la zanja para regresar el suelo a su contorno
original. Las zanjas de mono-relleno pueden ser angostas o anchas dependiendo de las
concentraciones de sólidos de los biosólidos a ser llenados. Las zanjas angostas,
(típicamente de menos de 3 m [aproximadamente 10 ft] de ancho) se usan generalmente
para la disposición de biosólidos con bajo contenido de sólidos. Las zanjas anchas
(típicamente mayores a 3 m [aproximadamente 10 ft] de ancho) se utilizan para
disposición de biosólidos con un contenido de sólidos de 40 por ciento o más. Las zanjas
grandes (3~5m de ancho) permiten el acceso de camiones a las acequias para descargar
el lodo. Ellas requieren concentraciones de sólidos mayores al 40% para soportar el
tráfico de vehículosi).
i )
―Cobertura final de celulas de lodo com solo – Um ensaio realizado – Ⅲ Simposio sobre barragens de
rejeitos e disposicao de residuos‖ – REGEO’95, Ouro Preto, MG, Nogueira, R., Santos, H.F. 1995
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
151
Figura 74: Excavación de la Zanja de Mono-Rellenoi)
Las zanjas angostas pueden acomodar entre 450~2,100 toneladas de bloques de lodo
(Base Seca) por hectárea, incluyendo áreas entre zanjas. Po otro lado, Las zanjas
anchas, pueden ser rellenadas con lodo entre 1,200 ~ 5,500 toneladas por hectárea.ii)
El método de zanjas suministra el uso eficiente del espacio de terreno disponible. Sin
embargo, este método no se usa generalmente en sitios que requieren un revestimiento
debido al daño potencial del revestimiento durante la excavación de la zanja.
4.6.1.2. Mono-Relleno de Área
En el método de área, el lodo se coloca en una depresión natural o excavada, o se
mezcla con suelo y se coloca sobra la capa existente de suelo. Los lodos a ser rellenados
de esta manera son generalmente estabilizados antes del relleno debido a que en estos
sitios no siempre se aplica cubierta diaria. El método de área es particularmente
i ) ―Use of Rellenoing para Bio Solid Management in Biosolid Technology Fact Sheet‖, USEPA, 2000
ii
) ―Sludge Treatment and Disposal‖ in Ⅱ Seminario de Transferencia de Tecnologia, ABES, Rio de Janeiro,
Malina, J.F., 1993
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
152
apropiado en áreas donde el lecho de roca o agua subterránea son poco profundos, y la
excavación (como se requiere en el método de zanja) es difícil. Sin embargo, este método
requiere cantidades sustanciales de suelo para el relleno y produce cambios en la
topografía local.
4.6.1.3. Mono-Relleno de Rampa
El metodo de Rampa es una variación del método de área. En este acercamiento el
biosolido es esparcido y compactado en pendiente. Este método tiene la venataja de
obtener los materiales de cobertura directamente desde la excavación en la Rampa y de
tener una pendiente natural que facilita el drenaje. Los metodos de rampa se pueden usar
para la disposición de lodos con alto contenido de sólidos (> 50%), de tal forma que no se
genere un problema de estabilidad por pendiente.
4.6.2. Consideraciones de Diseño para el Mono-Relleno
4.6.2.1. Desarrollo del Sitio
Una vez se ha determinado el sitio del relleno, puede comenzarse el desarrollo inicial del
sitio. Durante el desarrollo inicial se deben proveer los servicios públicos tales como agua,
alcantarillado y electricidad para las operaciones diarias. Adicionalmente se debe proveer
un garaje para equipos, edificio de oficinas, y se puede necesitar la construcción de
estaciones de bombeo de lixiviados.
El diseño del relleno también debe tener en cuenta criterios específicos del sitio para
cumplir con los requerimientos ambientales. Estos requerimientos incluyen la mitigación
del impacto ambiental de escorrentía, infiltración de agua a través del relleno y en el suelo
subyacente y la generación de gas y olores.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
153
4.6.2.2. Mitigación de la Escorrentía
La escorrentía del agua de superficie de un relleno activo se puede recoger y disponer. El
sistema de recolección de la escorrentía debe ser diseñado para que contenga una
tormenta de 25 años, 24 horas mediante el Estándar US NPDES.i)
4.6.2.3. Infiltración (Colección de Lixiviados)
A medida que el agua se filtra a través de un relleno, puede contaminarse, ya que se
disuelven diversos componentes solubles de los lodos. El lixiviado resultante debe ser
contenido y tratado para eliminar la posible contaminación de las aguas subterráneas y / o
problemas de salud pública. Los métodos de control de lixiviados incluyen la aplicación de
un drenaje adecuado, la instalación de una membrana protectora, y permitir al lixiviado
atenuarse naturalmente o recogerlos y tratarlos. Un sistema de recolección de lixiviados
puede consistir en una capa de drenaje (generalmente arena o geo-malla), la tubería de
recolección de lixiviados, un pozo o una serie de sumideros y pozos de inspección.
4.6.2.4. Generación de Gas
La descomposición anaeróbica de los lodos en un monorelleno contribuye a la generación
de Gas "natural" compuesto principalmente de metano (45 a 55 por ciento) y dióxido de
carbono. El metano es explosivo en la atmósfera en concentraciones de 5 a 15 por ciento.
Cualquiera de los sistemas de gas pasivos o activos de recogida puede ser eficaz en la
prevención de la acumulación y la posible migración de gas monorelleno.
Los sistemas pasivos de recolección de gas en la Figura 75 utilizan variaciones existentes
en la presión de monorelleno y las concentraciones de gases para ventilar el gas de
monorelleno a la atmósfera o a un sistema de control. Los sistemas pasivos de
recolección se pueden instalar durante el funcionamiento activo de un monorelleno o
i
) ―Manual of Practice No. 8, Design of Municipal Wastewater Treatment Plants - 4th Ed. WEF Water
Environment Federation‖, WEF, 1998
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
154
después de su clausura. Los sistemas pasivos utilizan pozos de captación, también
conocidos como los pozos de extracción, para recoger el gas del monorelleno. Los pozos
de recolección son generalmente hechos de plásticos especiales y se instalan
verticalmente en todo el monorelleno a profundidades que oscilan entre el 50% y el 90%
del espesor de los residuos. Si las aguas subterráneas se encuentran dentro de los
desechos, los pozos deben terminar al nivel de las aguas subterráneas. Los pozos
verticales se instalan normalmente después de la clausura del monorelleno, o de una
porción del mismo. Un sistema de recolección pasivo también puede incluir pozos
horizontales situados por debajo de la superficie de la tierra para servir como conductos
de gas para el movimiento de gas dentro del monorelleno. Los pozos horizontales pueden
ser apropiados en monorellenos que necesitan recuperar el gas lo antes posible (por
ejemplo, monorellenos con problemas de migración de gas del subsuelo), en
monorellenos profundos o en monorellenos activos. Algunas veces, los pozos de
recolección se ventilan directamente a la atmósfera. A menudo, los pozos de recolección
conducen el gas a los sistemas de tratamiento o de control (por ejemplo, quemador).
La eficiencia de un sistema de recolección pasivo en parte depende de cómo el gas está
contenido en el monorelleno. La contención de gas puede ser controlada y modificada por
el diseño del sistema de recolección de monorelleno. El gas puede ser contenido
mediante el uso de capas en la parte superior, lados y parte inferior del monorelleno. Una
capa impermeable (por ejemplo, arcilla o membranas geosintéticas) atrapa el gas de
monorelleno y se puede utilizar para crear vías ideales de migración de gas. Por ejemplo,
la instalación de una barrera impermeable en la parte superior de un monorelleno limitará
la emisión descontrolada de gas a la atmósfera, obligando que el gas se ventile a través
de los pozos de captación en lugar de la cubierta.
La eficiencia de un sistema de recolección pasivo también depende de las condiciones
ambientales, que pueden o no pueden ser controladas por el diseño del sistema. Cuando
la presión en el monorelleno no es suficiente para empujar el gas al dispositivo de
descarga o de control, los sistemas pasivos no son eficaces para quitar el gas de
monorelleno. La alta presión barométrica, a resulta en entrada del aire exterior al
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
155
monorelleno través de las chimeneas que no enrutan el gas hacia los dispositivos de
control. Por estas razones, los sistemas pasivos de recolección no se considera un uso
suficientemente confiable para las zonas con alto riesgo de migración de gas,
especialmente donde el metano puede llegar a niveles explosivos en los edificios y
espacios confinados.
Figura 75: Sistema de Colección de gas Pasivo
Los sistemas de recolección activo de gas Figura 76 se consideran el medio más eficaz
de recolección de gas monorelleno (EPA 1991)). Los sistemas de recolección activo de
gas incluyen pozos verticales y horizontales de recolección similar a los sistemas de
recolección pasiva. A diferencia de los pozos de recolección de gas en un sistema pasivo,
los pozos en el sistema de activos deben tener válvulas para regular el flujo de gas y para
servir como puesto de muestreo. El muestreo le permite al operador del sistema medir la
generación de gas, la composición, y la presión.
Los sistemas de recolección activo de gas incluyen aspiradores o bombas para mover el
gas fuera del monorelleno y la tubería que conecta los pozos a los aspiradores. Los
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
156
aspiradores o bombas halan el gas del monorelleno mediante la creación de baja presión
en los pozos de recolección de gas. La baja presión en los pozos crea una vía de
migración preferida para el gas de monorelleno. El tamaño, tipo y número de vacíos
necesarios en un sistema activo para sacar el gas del monorelleno dependerá de la
cantidad de gas que se produce. Con información sobre la generación de gas aproximada
del monorelleno, la composición, y la presión, un operador de monorelleno pueden
evaluar los cambios de producción y distribución de gas y modificar el sistema de
bombeo, recolección y válvulas para ejecutar más eficientemente un sistema de
recolección de gases activos. El diseño del sistema debe tener en cuenta el las
necesidades futuras de gestión de gas, relacionados con la expansión del monorelleno.
La siguiente figura presenta los componentes de un sistema eficaz de recolección activo
de gas.
Figura 76: Sistema de recolección de gas activo
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
157
4.6.2.5. Recubrimiento del Mono-Relleno
Otra consideración crítica de diseño es el recubrimiento de la instalación. Se utilizan
típicamente tres clases de materiales para los sistemas de recubrimiento de relleno. Ellos
incluyen suelo de baja permeabilidad (arcilla), revestimiento de arcilla geosintética (GCL),
y recubrimiento de geomembrana. El componente superior del revestimiento debe
consistir de un revestimiento de membrana flexible de un mínimo de 30-mil, mientras el
componente de la parte inferior debe consistir de al menos una capa de 60 cm (2 ft) de
espesor de suelo compactado con una conductividad hidráulica de 1x10-7 cm/s (2x10-7
ft/min). El componente de membrana flexible se debe instalar en contacto directo y
uniforme con el suelo compactado. Tanto los revestimientos naturales como los sintéticos
tienen ventajas y desventajas. Mientras los revestimientos sintéticos son virtualmente
impermeables a los líquidos, ellos no tienen las características auto curativas de los
revestimientos naturales. Los revestimientos naturales tienen permeabilidad ligeramente
más alta que los revestimientos sintéticos, pero son menos susceptibles a posibles
cambios de la sub-base.
4.6.2.6. Cubierta Periódica
Los materiales de cubierta se usan en los rellenos para manejar vectores, controlar
olores, incrementar la compactación disminuir asentamientos, y minimizar la erosión del
viento. Si el sitio del relleno no tiene suficiente suelo disponible, el material de cubierta se
debe obtener fuera del sitio y se debe transportar a la instalación. Al final de cada día de
trabajo, 15 cm (6 in) de cubierta se extiende sobre el desecho compactado. Una cubierta
intermedia de 30 cm (1 ft) se espesor se aplica cuando el material de cubierta estará
expuesto durante más de un mes pero menos que seis meses. Si el material de cubierta
va a estar expuesto durante más de seis meses se requiere una cubierta final con un
espesor mínimo de 60 cm (2 ft).
4.6.2.7. Cierre de la Celda
Los rellenos se desarrollan típicamente en fases para minimizar el área expuesta a lluvias
y la tasa de producción de lixiviados. Basados en la topografía del sitio y la cantidad
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
158
calculada de lodo a ser rellenado un área con una esperanza de vida de dos a cinco años
se desarrolla para cada fase. A medida que una celda activa se acerca a su capacidad se
construye una nueva celda.
4.6.2.8. Monitoreo del Sitio
La mayor parte de los países requieren el monitoreo del agua subterránea en los sitios de
relleno. USEPA (Environmental Protection Agency) también ha establecido
requerimientos de monitoreo para el gas metano debido al peligro explosivo. Se requiere
el monitoreo durante la vida activa del relleno y durante tres años después del cierre del
relleno.
4.6.3. Diseño Conceptual para el Mono-Relleno
4.6.3.1. Planeación de Mono-Relleno para el Sitio de Canoas i)
En la consultoría de ―Pre-Dimensionamiento de la PTAR Canoas‖, se planeó el Mono-
Relleno como la opción para la disposición final del lodo. En esta alternativa, el plan
conceptual del mono-relleno sigue los resultados previos de esta consultoría.
Desde el punto de vista de niveles, el planteamiento realizado consistió en llenar el área
que tenía los niveles más bajos (debajo de los niveles de inundación del río) llegando
hasta el nivel general del terreno de la PTAR (niveles 2.545 a 2.546 metros), así que en la
situación final no se observaría diferencia alguna en la altitud de toda el área. Se plantea
que las áreas disponibles que están por encima de este nivel también podrían rellenadas
con mayores espesores, controlando y asegurando la estabilidad geotécnica a largo
plazo.
En el anexo en la Figura 77: Sección típica del río Bogotá y de la PTAR Canoas, se
muestra una sección en lo que podría ser el área de almacenamiento del lodo, en la cual
i ) ―Predimensionamiento Planta De Tratamiento De Aguas Residuales CANOAS‖, HMV, 2006
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residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
159
que se observa que puede tenerse una profundidad de llenado de aproximadamente
6.19m para curvas de nivel por debajo de los 2.545 m.
Se estableció que la disposición de lodo debe ser realizada mediante un proceso continuo
de remoción de la parte superior del suelo, colocación del lodo, compactación con
bulldozer y cubrimiento con la misma capa del suelo superior extraída. Este proceso
llevado a cabo en una línea de cerca de 15 m de ancho aseguraría que ningún material
permanezca más de medio día sin ser cubierto, lo cual asegurará reducir la atracción de
vectores y la emisión de olores. Se debe tener en cuenta que los lodos a disponer ya han
pasado por una estabilización biológica mediante una digestión anaerobia.
Se determinó en el estudio de predimensionamiento que el mono-relleno debería
comenzar en el respaldo del dique y el proceso de llenado podría realizarse en carriles de
forma paralela a los jarillones siguiendo la secuencia que se muestra en la Tabla 52 y en
la Figura 78: Área posible para monorrelleno con lodo en la PTAR Canoas, presentada en
el anexo. Las áreas marcadas como Area 8 y Area 7 en la Figura 78 del anexo son
consideradas como áreas de expansión de la PTAR, por lo que en principio no podrían
ser consideradas como adecuadas para la disposición de lodos pero se podrían usar para
suministrar material limpio de excavación
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
160
Tabla 50: Orden del relleno de cada área i)
Área Orden del Relleno
1 1 3 6 10 15 …………
2 2 5 9 14 20 …………
3 4 8 13 19 …………
4 7 12 18 …………
5 11 17 …………
6 16 …………
7 …………
8
9
10
15 28
10 14 19
6 9 13 18
3 5 8 12 17
1 2 4 7 11 16
4.6.3.2. Opciones de Secado de Lodos
Para la seguridad de la ejecución del Mono-Relleno es importante reducir los contenidos
de agua de lodos bajo el 60%. Existen dos opciones para el secado del lodo. Una es el
secado de campo y la otra es el equipo de secado. Para el equipo de secado podría ser
posible el uso del mismo secador utilizado en el sistema de secado y solidificación.
Tabla 51: Campo de Secado Requerido para el Mono-Relleno en la Fase 1
Fase 1 Volumen diario
de lodo Duración
Volumen total de
lodo Profundidad
Área
Requerida
Escenario 1 898 ㎥/día 28 días 25144 ㎥/28días 0.5 m 50,288㎡
Escenario 2 1192 ㎥/día 28 días 33376 ㎥/28días 0.5 m 66,752㎡
i ) ―Predimensionamiento Planta De Tratamiento De Aguas Residuales CANOAS‖, HMV, 2006
JARILLÓN
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residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
161
Tabla 52: Campo de Secado Requerido para el Mono-Relleno en la Fase 2
Fase 2 Volumen
diario de lodo Duración
Volumen total de
lodo Profundidad
Área
Requerida
Escenario
1&2 1743 ㎥/día 28 días 48,804 ㎥/28días 0.5 m 97,608㎡
Por lo tanto para el secado de lodo se deberían requerir aproximadamente 50,000
~100,000 ㎡.
Cálculo de Capacidad
Area1 = 430,000 ㎡ x 6.19m = 2, 661,000 ㎥
Area2 = 142,100 ㎡ x 6.19m = 879.599 ㎥
Area3 = 92,600 ㎡ x 3.19m = 295.394 ㎥
Area4 = 386,980 ㎡ x 6.19m = 2,395,406 ㎥
Area5 = 214,540 ㎡ x 3.19m = 684.383 ㎥
En el caso de aplicar el método de secado de campo, el área 3 del predio Canoas podría
destinarse para esta actividad, por lo cual el volumen disponible de monorrelleno (sin
incluir el área 3) sería igual a 6,621,000 ㎥. Por otro lado, si se utiliza un equipo de
secado para disminuir la humedad del material, en vez del método de secado de campo,
el volumen total posible de Mono-Relleno sería igual a la suma del volumen disponible en
todas las áreas, es decir 6,916,482 ㎥.
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residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
162
4.6.3.3. Métodos de secado y evaluación de su ciclo de vida
Campo de secado
En la opción de Secado de Campo los posibles objetivos de contenido de agua se
asumen como 60% en 28 días.
Tabla 53: Cálculo del Ciclo de Vida para la Opción de Campo de Secado de Mono-Relleno
Fase Escenario
Volumen
Posible en
Mono-
Relleno
[㎥]
Volumen de Lodo Rellenado
Ciclo
Vida
Mono-
Relleno
Volumen
Lodo
[㎥/día]
Volumen
Lodo
Secado
[㎥/día]
Volumen
Cubierta
Diaria de
Suelo
[㎥/día]
Volumen
Total
[㎥/día]
Fase
I
Escenario 1 6,621,088 898 789 316 1,104 10
años
Escenario 2 6,621,088 1,192 1,070 432 1,510 10
años
Fase
II
Escenario 1 2,589,298 1,743 1,342 537 1,879 3.8 años
Escenario 2 1,107,398 1,743 1,342 537 1,879 1.6 años
* El ciclo de vida para la fase I en el escenario 1 y 2 permite cubrir los 10 años de duración de esta fase. Tomado como
base el volumen remanente se determina la vida útil para la fase 2 en los escenarios 1 y 2.
Con base en la profundidad de 0,5 m de lodo, se calcula el área requerida. La cobertura
diaria del suelo se asume con una profundidad de cubierta de 0.2m. Con base
en este consumo el volumen necesario para cubrir el suelo es calculado.
Basado en este cálculo, el monorrelleno permite disponer el 100% del material generado
en la Fase 1 escenarios 1 y 2. El ciclo de vida para este Mono-Relleno podría ser de 11.6
~ 13.8 años. Por lo tanto, si se quiere optimizar esta vida útil, es mucho mejor considerar
la reducción de los contenidos de agua.
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residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
163
Secado con Equipos
Con el objetivo de optimizar la vida útil del predio, se evaluará la opción de disminuir la
humedad del material mediante un secado con equipo hasta el 40%.
Tabla 54: Cálculo del Ciclo de Vida para opción de Secado de Campo de Mono-Relleno
Fase Escenario
Posible
Volumen
en Mono-
Relleno
[㎥]
Volumen Lodo Rellenado
Expectativ
a Ciclo de
vida Mono-
Relleno
Volumen
de Lodo
[㎥/Día]
Volumen
de Lodo
Seco[㎥/Dí
a]
Volumen
diario de
cubierta de
suelo
[㎥/Día]
Volumen
Total
[㎥/Día]
Fase
I
Escenario 1 6,916,482 898 526 210 736 10
Años
Escenario 2 6,916,482 1,192 719 288 1,007 10
Años
Fase
II
Escenario 1 4,228,622 1,743 895 358 1,256 9.2
Años
Escenario 2 3,240,688 1,743 895 358 1,256 7.1
Años
* El ciclo de vida para la fase I en el escenario 1 y 2 permite cubrir los 10 años de duración de esta fase. Tomado como
base el volumen remanente se determina la vida útil para la fase 2 en los escenarios 1 y 2.
Basado en este cálculo, el ciclo de vida para este Mono-Relleno se podría extender a 17.1
~ 19.2 Años. Por lo tanto, si lo que se busca es mantener esta opción por más tiempo, es
mucho mejor reducir los contenidos de agua a 40%.
4.6.3.4. Plan Final de Mono-Relleno
El Mono-Relleno podría ser utilizado desde 11.6 Años hasta 19.2 Años. Por lo tanto, para
cubrir todo el volumen de lodo, en cualquier tipo de secado de lodos, por 30 Años desde
2015 ~ 2044 se debería extender la altura máxima desde 2,545m a 2,548m.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
164
4.6.4. Cálculo CAPEX & OPEX
Existen 2 bases de cálculo para las opciones de secado. Con el campo de secado y el
equipo de secado, ambas opciones se calculan para CAPEX y OPEX.
4.6.4.1. Opción campo de Secado
En la opción de campo de secado hay dos Escenarios los cuales son iguales a los
presentados para las otras alternativas técnicas.
Diseño Conceptual del Escenario 1
Este Escenario tiene 3 Fases
Fase 1 (2012~2014): Construcción del sitio de Mono-Relleno en Canoas
Fase 2 (2015~2024): Operación de 900 tons/Día de lodo Mono-Relleno
Fase 3 (2025~2044): Operación de 1,800 tons/Día lodo Mono-Relleno
Basado en este escenario se calculan, CAPEX y OPEX.
Diseño Conceptual del Escenario 2
Este Escenario tiene 3 Fases
Fase 1 (2012~2014): Construcción del sitio de Mono-Relleno en Canoas
Fase 2 (2015~2024): Operación de instalación de 1,200 tons/Día
Fase 3 (2025~2044): Operación de instalación de 1,800 tons/Día
Basado en este escenario se calculan el CAPEX y OPEX. Teniendo en cuenta que en las
otras alternativas se ha considerado la utilización de la energía aportada por el bio-gas en
el cálculo OPEX, en la opción de campo de secado de Mono-Relleno, también se evalúa
el bio gas para generar electricidad y suministrarla a la planta de tratamiento de aguas.
Por lo tanto, el ahorro del costo de energía eléctrica también se incluye en este cálculo.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
165
CAPEX de la Opción de Secado de Campo
Tabla 55: CAPEX para secado de Campo de Mono-Relleno
Escenario Escenario 1 Escenario 2
Fase Fase Ⅰ
(2015): 900t/d)
Fase Ⅱ (2025):
900t/d
Expansión
Fase Ⅰ
(2015)
: 1,200t/d
Fase Ⅱ (2025)
: 600 t/d
Expansión
Capacidad Total 900 1800 1200 1800
CAS
Sub total 11,982,214 11,982,214
Campo de Secado y
construcción del Mono-
Relleno
7,230,647 7,230,647
Construcción ruta y
acceso 2,892,259 2,892,259
Construcción Edificio 1,859,309 1,859,309
Equipo 12,600,000 12,600,000 16,800,000 8,400,000
Servicios 2,436,000 2,436,000 3,248,000 1,624,000
Otros 413,180 413,180 550,906 275,453
Total Costos Directos 27,431,394 15,449,180 32,581,121 10,299,453
Costos Indirectos 6,857,849 3,862,295 8,145,280 2,574,863
Suma Total 34,289,243 19,311,475 40,726,401 12,874,317
Precio Unit.
(USD/Ton) 38,099 21,457 33,939 21,457
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
166
OPEX de la Opción de Secado en Campo
* Escenario 1 – Fase 1, 900tons/día
Tabla 56: OPEX para Mono-Relleno de Secado de campo, Escenario 1, Fase 1, 900 ton/Día
Ítem Precio Unit. Cantidad Cálculo O&M Costo
por año
Total 2,452,355
(966,541)
Precio
Fijo Mano de Obra 15% 269,730
Precio
Variable
Total 2,182,625
(1,236,271)
Mantenimiento Equipo 25% 449,550
Combustibles 25% 449,550
Materiales 15% 269,730
Monitoreo 5% 89,910
Transporte 387 COP/ton-km 424ton, 32.5
KM 887,921
Electricidad
(Utilización Bio-Gas) 0.09 USD / KWh 38 GWh/año (3,418,897)
Otros Precio
Variable 2% 35,964
* Nota. El número en ( ) es el costo de energía que se reduciría en la planta de tratamiento por utilización
del biogas
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
167
En este caso, el costo Unitario por 1 ton de lodo de Mono-Relleno sería 8.2 USD/ton.
Cuando se considera que el Bio Gas ahorra la electricidad de PTAR Canoas, el costo
Unit. de O&M sería igual a -3.2 USD/ton.
* Escenario 1 – Fase 2, 900tons/día de adición a Mono-Relleno
Tabla 57: OPEX para Secado Campo Mono-Relleno, Escenario 1, Fase 2, 900 ton/Día
Ítem Precio Unit. Cantidad Cálculo O&M Costo
por año
Total 1,564,434
(1,819,004)
Precio
Fijo Mano de obra 15% 269,730
Precio
Variable
Total 1,294,704
(2,088,734)
Mantenimiento Equipos 25% 449,550
Combustibles 25% 449,550
Materiales 15% 269,730
Monitoreo 5% 89,910
Transporte 387 COP/ton-km 0 ton -
Electricidad
(Utilización Bio-Gas) 0.09 USD / KWh 37.6 GWh/año (3,383,483)
Otros Precio
Variable 2% 35,964
* Nota. El número en ( ) es el costo de energía que se reduciría en la planta de tratamiento por utilización
del biogas
En este caso el costo Unitario por 1 ton de lodo Mono-Relleno sería de 5.2 USD/ton.
Cuando se considera el Bio Gas como ahorro de electricidad de la PTAR Canoas , el
costo O&M podría ser -6.1 USD/ton.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
168
* Escenario 2 – Fase 1, 1,200tons/día
Tabla 58: OPEX para secado de campo Mono-Relleno, Escenario 2, Fase 1, 1,200 ton/Día
Ítem Precio Unit. Cantidad Cálculo O&M Costo
por año
Total 2,973,833
(2,381,265)
Precio
Fijo Mano de obra 15% 359,640
Precio
Variable
Total 2,614,193
(2,740905)
Mantenimiento Equipos 25% 599,400
Combustibles 25% 599,400
Material 15% 359,640
Monitoreo 5% 119,800
Transporte 387 COP/ton-km 424ton, 32.5
KM 887,921
Electricidad
(Utilización de Bio-Gas) 0.09 USD / KWh 59.5 GWh/año (5,355,099)
Otros Precio
Variable 2% 47,952
* Nota. El número en ( ) es el costo de energía que se reduciría en la planta de tratamiento por utilización
del biogas
En este caso el costo Unitario por 1 Ton de lodo Mono-Relleno podría ser 7.4 USD/ton.
Cuando se considera el Bio Gas como ahorro de electricidad de la PTAR Canoas, el costo
Unit. O&M podría ser -6.0 USD/ton.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
169
* Escenario 2 – Fase 2, 600tons/Día de adición al Mono-Relleno
Tabla 59: OPEX para Secado de Campo de Mono-Relleno, Escenario 2, Fase 2, 600 ton/Día
Ítem Precio Unit. Cantidad Cálculo O&M Costo
por año
Total 1,042,956
(404,280)
Precio
Fijo Mano de obra 15% 179,820
Precio
Variable
Total 863,136
(584,100)
Mantenimiento Equipos 25% 299,700
Combustibles 25% 299,700
Material 15% 179,820
Monitoreo 5% 59,940
Transporte 387 COP/ton-km 0 ton
Electricidad
(Utilización de Bio-Gas) 0.09 USD / KWh 16.1 GWh/año (1,447,236)
Otros Precio
Variable 2% 23,976
* Nota. El número en ( ) es el costo de energía que se reduciría en la planta de tratamiento por utilización
del biogas
En este caso el costo Unitario por 1 Ton de lodo Mono-Relleno podría ser 7.4 USD/ton.
Cuando se considera el Bio Gas como ahorro de electricidad de Canoas STP, el costo
Unit. O&M podría ser -2.0 USD/ton.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
170
4.6.4.2. Opción de Secado con Equipo
En la Opción de Secado con Equipo existen 2 escenarios idénticos a los presentados en
las otras alternativas técnicas.
Diseño Conceptual de Escenario 1
Este Escenario tiene 3 Fases
Fase 1 (2012~2014): Construcción de Equipo de Secado 900tons/Día y sitio de Mono-
Relleno en Canoas
Fase 2 (2015~2024): Operación de instalación de Equipo de Secado de Lodo 900
tons/Día y Mono-Relleno Construcción de Equipo de Secado Adicional 900tons/Día
Fase 3 (2025~2044): Operación de instalación de secado de lodo de 1,800 tons/Día y
Mono-Relleno
Basado en este Escenario se calculan, CAPEX y OPEX.
Diseño Conceptual de Escenario 2
Este Escenario tiene 3 Fases
Fase 1 (2012~2014): Construcción equipo de secado 1,200 tons/Día y sitio de Mono-
Relleno en Canoas
Fase 2 (2015~2024): Operación de instalación de 1,200 tons/Día: Construcción de equipo
adicional de secado 600 tons/Día
Fase 3 (2025~2044): Operación de instalación de 1,800 tons/Día
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
171
Basados en estos escenarios se calculan el CAPEX y OPEX. Para el cálculo del OPEX, el
costo de la energía térmica para el secado podría ser sustituido con energía de bio-gas.
Por lo tanto, en la opción de secado con equipo y Mono-Relleno, también se evaluó el
suministro de energía de biogás para la etapa de secado, incluyendoel ahorro de energía
eléctrica en este cálculo.
CAPEX para la Opción de Secado de Campo
Tabla 60: CAPEX para secado con equipo de Mono-Relleno
Escenario Escenario 1 Escenario 2
Fase Fase Ⅰ (2015)
: 900t/d
Fase Ⅱ (2025)
: 900t/d
Fase Ⅰ (2015)
: 1,200t/d
Fase Ⅱ (2025)
: 600 t/d
Capacidad Total (Ton/Día) 900 1800 1200 1800
C
A
S
Sub total 11,982,214 11,982,214
Construcción Mono-Relleno 7,230,647 7,230,647
Construcción Ruta y Acceso 2,892,259 2,892,259
Construcción Edificio 1,859,309 1,859,309
Equipo Pesado 12,600,000 12,600,000 16,800,000 8,400,000
Secado Equipo 19,792,212 19,792,212 26,389,616 13,194,808
Instalación 1,591,199 1,591,199 2,031,994 1,127,319
Servicios 2,436,000 2,436,000 5,600,000 2,800,000
Otros 413,180 413,180 909,723 504,700
Total Costo Directo 48,814,805 36,832,591 63,713,547 26,026,828
Costo Indirecto 12,203,701 9,208,148 15,928,387 6,506,707
Suma Total 61,018,507 46,040,739 79,641,934 32,533,534
Precio Unit. (USD/Ton) 67,798 51,156 66,368 54,223
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
172
OPEX para la Opción de equipo de secado
* Escenario 1 – Fase 1, 900tons/día
Tabla 61: OPEX para secado con equipo Mono-Relleno, Escenario 1, Fase 1, 900 ton/Día
Ítem Precio Unit. Cantidad Cálculo O&M Costo
por año
Total 8,744,826
(4,304,082)
Precio
Fijo Mano de obra 15% 1,266,120
Precio
Variable
Total 7,478,706
(3,037,962)
Mantenimiento Equipos 25% 1,304,886
Combustibles 25% 449,550
Material 15% 269,730
Monitoreo 5% 89,910
Transporte 387 COP/ton-km 424ton, 32.5 KM 887,921
Electricidad 0.09 USD/KWh 148173
KWh/Día
4,440,745
(0)
Otros Precio
Variable 2% 35,964
* ( ): El biogas obtenido del digestor sustituye la energía eléctrica necesaria para el calentamiento de las
instalaciones de secado.
En este caso, el costo Unitario por 1 ton de lodo Mono-Relleno sería de 29.2 USD/ton.
Cuando se considera que el bio gas ahorra la electricidad del equipo de secado, el costo
Unitario de O&M sería igual a 4.4 USD/ton.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
173
* Escenario 1 – Fase 2, 900tons/día adición al Mono-Relleno
Tabla 62: OPEX para equipo de secado de Mono-Relleno, Escenario 1, Fase 2, 900 ton/Día
Ítem Precio Unit. Cantidad Cálculo O&M Costo
por año
Total 7,730,774
(3,290,029)
Precio
Fijo Mano de obra 15% 1,139,989
Precio
Variable
Total 6,590,785
(2,150,040)
Mantenimiento Equipos 25% 1,304,886
Combustibles 25% 449,550
Material 15% 269,730
Monitoreo 5% 89,910
Transporte 387 COP/ton-km 0 ton -
Electricidad 0.09 USD/KWh 148173 KWh/Día 4,440,745
(0)
Otros Precio
Variable 2% 35,964
* ( ): El biogas obtenido del digestor sustituye la energía eléctrica necesaria para el calentamiento de las
instalaciones de secado.
En este caso, el costo Unitario por 1 ton de lodo Mono-Relleno sería igual a 25.8
USD/ton. Cuando se considera que el Bio Gas ahorra la electricidad del equipo de
secado, el costo Unitario de O&M se reduce a 11.0 USD/ton.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
174
* Escenario 2 – Fase 1, 1,200tons/Día
Tabla 63: OPEX para equipo de secado de Mono-Relleno, Escenario 2, Fase 1, 1200 ton/Día
Ítem Precio Unit. Cantidad Cálculo O&M Costo
por año
Total 11,247,271
(5,326,278)
Precio
Fijo Mano de obra 15% 1,575,220
Precio
Variable
Total 9,672,051
(3,751,058)
Mantenimiento Equipos 25% 1,736,264
Combustibles 25% 599,400
Material 15% 359,640
Monitoreo 5% 119,800
Transporte 387 COP/ton-
km 424ton, 32.5 KM 887,921
Electricidad 0.09 USD/KWh 197564
KWh/Día
5,920,993
(0)
Otros Precio
Variable 2% 47,952
* ( ): El biogas obtenido del digestor sustituye la energía eléctrica necesaria para el calentamiento de las
instalaciones de secado.
En este caso, el costo Unitario por 1 ton de lodo Mono-Relleno sería igual a 28.1
USD/ton. Cuando se considera que el Bio Gas ahorra la electricidad del equipo de
secado, el costo Unitario de. O&M disminuiría a 13.3 USD/ton.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
175
* Escenario 2 – Fase 2, 600tons/Día adición al Mono-Relleno
Tabla 64: OPEX para equipo de secado de Mono-Relleno, Escenario 2, Fase 2, 600 ton/Día
Ítem Precio Unit. Cantidad Cálculo O&M Costo
por año
Total 5,072,571
(2,112,075)
Precio
Fijo Mano de obra 15% 676,054
Precio
Variable
Total 4,396,518
(1,436,021)
Mantenimiento Equipos 25% 872,585
Combustibles 25% 299,700
Material 15% 179,820
Monitoreo 5% 59,940
Transporte 387 COP/ton-km 0 ton
Electricidad 0.09 USD/KWh 98,782 KWh/Día 2,960,497
(0)
Otros Precio
Variable 2% 23,976
* ( ): El biogas obtenido del digestor sustituye la energía eléctrica necesaria para el calentamiento de las
instalaciones de secado.
En este caso, el costo Unitario por 1 ton de lodo Mono-Relleno podría ser 25.4 USD/ton.
Cuando se considera que el Bio Gas ahorra la electricidad del equipo de secado, el costo
Unitario de O&M disminuiría a 10.6 USD/ton.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
176
CAPEX & OPEX Resumen
En conclusión, el CAPEX & OPEX para las alternativas de secado y para Mono-Relleno
se presenta en la siguiente Tabla.
En conclusión el CAPEX y OPEX para las alternativas de secado y Mono-Relleno es
como lo muestra la siguiente Tabla. En el Escenario 1, Fase I el OPEX sería de 2.5 Mill.
USD/Año con secado en campo y sería de 8.7 Mill. USD/Año utilizado el secado con
equipo. En la Fase II, el OPEX sería de 1.6 Mill. USD/Año con secado en campo y sería
de 7.7 Mill. USD/Año utilizado el secado con equipo.
En el Escenario 2, Fase I el OPEX sería de 3.0 Mill. USD/Año con secado en campo y
sería de 11.2 Mill. USD/Año utilizado el secado con equipo. En la Fase II, el OPEX sería
de 1.0 Mill. USD/Año con secado en campo y sería de 5.1 Mill. USD/Año utilizado el
secado con equipo. Tanto para el Escenario 1 como para el Escenario 2, si el biogás
substituye la energía eléctrica para el funcionamiento de las plantas de secado,
aproximadamente el 50% del OPEX podría reducirse.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
177
Tabla 65: CAPEX & OPEX Resumen para Mono-Relleno
Escenario Caso Periodo
[año]
CAPEX OPEX
Total
[Mill.
USD]
Unit. CAPEX
[ USD/ton]
Total anual
[Mill.
USD/año]
Unit.
[USD/ton]
Escenario 1
Fase I
900 ton/Día
Secado
Campo 34.3 38,099
2.5
(-1.0)
8.2
(-3.2)
Secado
Equipo 61.0 67,798
8.7
(4.3)
29.2
(14.4)
Fase II
900 ton/Día
(Expansión)
Secado
Campo 19.3 21,457
1.6
(-1.8)
5.2
(-6.1)
Secado
Equipo 46.0 51,156
7.7
(3.3)
25.8
(11.0)
Escenario 2
Caso 3
1,200 ton/Día
Secado
Campo 40.7 33,939
3.0
(-2.4)
7.4
(-6,0)
Secado
Equipo 79.6 66,368
11.2
(5.3)
28.1
(13.3)
Caso 4
600 ton/Día
(Expansión)
Secado
Campo 12.9 21,457
1.0
(-0.4)
5.2
(-2.0)
Secado
Equipo 32.5 54,223
5.1
(2.1)
25.4
(10.6)
* ( ): El biogas obtenido del digestor sustituye la energía eléctrica necesaria para el calentamiento de las
instalaciones de secado.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
178
4.7. Marco Jurídico y de política relacionado con las futuras alternativas de
manejo y disposición de los lodos del saneamiento del Río Bogotá
Como alternativa actual para el manejo de los lodos, la licencia ambiental que ampara el
proyecto de saneamiento del Río Bogotá contempla actualmente su disposición a través
de la escombrera El Corzo, ubicada en jurisdicción de la CAR y cuyo uso para estos fines
fue autorizada por esa corporación a través de la Resolución 3292 de 2006. A través del
artículo segundo se consagra que ―se deberá tener en cuenta que el área a recuperar
corresponde a 40.2 hectáreas, se espera que el restablecimiento de la cobertura vegetal
se logre en tiempo de 29 meses‖. Ello evidencia que los volúmenes a disponer están en
todo caso determinados por las necesidades efectivas de recuperación la escombrera,
por lo que esta alternativa en ningún caso puede ser considerada como definitiva o
ilimitada en el tiempo. Una vez concluido el proceso de adecuación y restauración de los
suelos en esta cantera, en los términos autorizados, habrá de entenderse que este
terreno no está en capacidad de recibir más material, haciendo necesario buscar nuevas
alternativas de manejo y disposición, entendiendo que de ello dependerá la sostenibilidad
del proyecto de saneamiento del Río Bogotá. Ahora bien, si vencido el plazo a que hace
referencia la resolución no han culminado las labores de recuperación, habrá de
entenderse que es viable la extensión de este plazo en los términos que para el efecto
determine la CAR, como autoridad ambiental competente.
Una alternativa consistirá en identificar nuevos frentes de explotación minera que
requieran adelantar procesos de adecuación y restauración morfológica, demandando los
lodos provenientes del sistema de tratamiento. Ello resultará jurídica y ambientalmente
viable en la medida en que así lo prevea la licencia ambiental que ampara el proyecto de
saneamiento del Río Bogotá y lo viabilice la autoridad ambiental con jurisdicción en el
terreno donde se prevé la disposición, a través de una licencia ambiental, un plan de
manejo ambiental o un plan de manejo, recuperación y restauración ambiental. La
existencia del antecedente de la cantera El Corzo, que hizo viable esta forma de manejo y
disposición de los lodos provenientes del sistema de tratamiento, favorece el desarrollo de
este tipo de alternativas. En cualquier caso, cada terreno que se pretenda habilitar con
este propósito, requerirá de un análisis y una autorización independiente.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
179
En cualquier caso, la adecuación y restauración de frentes de explotación minera
difícilmente puede entenderse como alternativa definitiva para el manejo y la disposición
de los lodos, ya que está condicionada a la efectiva existencia de áreas susceptibles de
ser adecuadas o restauradas y limitada en cuanto al volumen que efectivamente se
requiera para atender este propósito. Sobre esta base, es necesario analizar desde la
perspectiva jurídica y política alternativas diferentes.
4.7.1. Incineración:
La incineración de los lodos puede presentarse como un componente del proyecto de
saneamiento del Río Bogotá o como un proyecto independiente. En el primer caso, la
viabilidad ambiental requerida para el desarrollo de las actividades de incineración podrá
obtenerse a través de una modificación de la licencia ambiental contenida en la
Resolución 817 de 1996, otorgada por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo
Territorial, y sus modificaciones.
De presentarse como un proceso separado, las autorizaciones ambientales deberán
obtenerse de manera independiente, para lo cual el proyecto de incineración de lodos
podrá resultar asimilable a cualquier otra forma de incineración de residuos,
correspondiendo a un proyecto que está debidamente previsto y regulado por parte de la
legislación nacional.
Las normas nacionales no prevén la exigibilidad de licencia ambiental para el desarrollo
de proyectos de incineración, salvo que se trate de incineración de residuos peligrosos.
En consecuencia, en la medida en que se logre acreditar la no peligrosidad de los
materiales que serán objeto de incineración, el proyecto podrá adelantarse sin necesidad
de obtener licencia ambiental previa. Resultará sí exigible un permiso de emisiones
atmosféricas de conformidad con lo dispuesto en el literal d del artículo 73 del Decreto
948 de 1995, que consagra la exigibilidad de este permiso para la incineración de
residuos sólidos, líquidos y gaseosos. Para que resulte procedente la modificación de la
licencia ambiental o el otorgamiento del permiso, será en todo caso necesario que el
incinerador garantice el cumplimiento de los parámetros de emisión establecidos en la
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
180
Resolución 909 de 2008, emitida por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo
Territorial. En consecuencia, el proceso de incineración que se desarrolle deberá, como
mínimo, asegurar el cumplimiento de los siguientes parámetros establecidos en la
mencionada resolución:
El artículo 4º establece los estándares de emisión admisibles de contaminantes al aire a
condiciones de referencia (25 ºC y 760 mm Hg) con oxígeno de referencia del 11%, lo
siguiente:
Tabla 66:Estándares de emisión admisibles de contaminantes
Contaminante Flujo del
contaminante (kg/h)
Estándares de emisión
admisibles de contaminantes
(mg/m3)
Actividades industriales nuevas
Material Particulado (MP) ≤ 0,5 150
> 0,5 50
Dióxido de Azufre (SO2) TODOS 500
Oxidos de Nitrógeno (NOx) TODOS 500
Compuestos de Fluor Inorgánico (HF) TODOS 8
Compuestos de Cloro Inorgánico (HCl) TODOS 40
Hidrocarburos Totales (HCT) TODOS 50
Dioxinas y Furanos TODOS 0,5*
Neblina Acida o Trióxido de Azufre expresados
como H2SO4 TODOS 150
Plomo (Pb) TODOS 1
Cadmio (Cd) y sus compuestos TODOS 1
Cobre (Cu) y sus compuestos TODOS 8
* Las Dioxinas y Furanos se expresan en las siguientes unidades: (ng-EQT / m3), EQT: Equivalencia de
Toxicidad.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
181
Por su parte, el artículo 52 de la Resolución 909 de 2008 establece a través de la tabla
32, los estándares de emisión admisibles en ng-TEQ/m3 de dioxinas y furanos para
instalaciones de incineración y hornos cementeros, a condiciones de referencia (25 ºC,
760 mm Hg) con oxígeno de referencia del 11%:
Tabla 67:Sistemas de tratamiento térmico de residuos y/o desechos peligrosos
Sistemas de tratamiento térmico de residuos y/o desechos peligrosos (ng-TEQ/m3)
Instalaciones de incineración con capacidad igual o superior a 500 kg/hora 0,1
Instalaciones de incineración con capacidad inferior a 500 kg/hora 0,1
Hornos de incineración de hospitales y municipios categoría 5 y 6 con capacidad
igual o superior a 600 kg/mes
1,0
Hornos cementeros que realicen coprocesamiento 0,1
En el capítulo XIII de la Resolución 909 de 2008, se establecen los estándares de emisión
admisibles de contaminantes al aire para instalaciones donde se realice tratamiento
térmico a residuos no peligrosos. Las principales disposiciones que deberán ser tenidas
en cuenta, son las siguientes:
El artículo 54 consagra que la temperatura de la cámara de combustión debe ser
superior a 800 °C y la temperatura de la cámara de poscombustión debe ser superior
a 1200 °C.
El artículo 55 establece que el tiempo de retención en la cámara de poscombustión
debe ser igual o superior a dos (2) segundos.
El artículo 56 define, a través de la Tabla 33, los estándares de emisión admisibles de
contaminantes para instalaciones de incineración, a condiciones de referencia con
oxígeno de referencia del 11%.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
182
Tabla 68:Instalaciones de incineración de residuos no peligrosos
Instalaciones de
incineración de
residuos no
peligrosos
Promedio Estándares de emisión admisibles (mg/m3)
MP SO2 NOx CO HCl HF Hg HCT
Instalaciones de
incineración con
capacidad igual o
mayor a 500 kg/hora
Promedio
diario
10 50 200 50 10 1 0,03 10
Promedio
horario
20 200 400 100 40 4 0,05 20
Instalaciones de
incineración con
capacidad menor a
500 kg/hora
Promedio
diario
15 50 200 50 15 1 0,05 10
Promedio
horario
30 200 400 100 60 4 0,1 20
El estándar de emisión admisible para dioxinas y furanos es de 0,5 (ng-TEQ/m3 ) a
condiciones de referencia (25 ºC, 760 mm Hg) con oxígeno de referencia del 11%.
El Artículo 57 establece los estándares de emisión admisibles de metales pesados,
equivalente al 0,05 mg/m3 para la sumatoria de Cadmio (Cd), Talio (Tl) y sus
compuestos de y 0,5 mg/m3 para la sumatoria de metales, a condiciones de
referencia (25 ºC, 760 mm Hg).
Para la determinación de metales, se debe contemplar la sumatoria de los
siguientes metales y sus compuestos: Arsénico (As), Plomo (Pb), Cromo (Cr),
Cobalto (Co), Níquel (Ni), Vanadio (V), Cobre (Cu), Manganeso (Mn), Antimonio
(Sb), Estaño (Sn).
El artículo 58 consagra que todas las instalaciones de incineración de residuos no
peligrosos deben contar con un sistema que registre de forma automática la
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
183
temperatura de los gases de salida en la cámara de poscombustión y que esta
temperatura debe ser inferior a 250 °C.
Si el registro de dicha temperatura está por encima de este valor se debe instalar un
sistema de enfriamiento que reduzca la temperatura como máximo hasta 250 ºC.
El artículo 59 está referido a los estándares de emisión admisibles para instalaciones
que incineren residuos no peligrosos con deficiencia de oxígeno (pirólisis o termólisis),
advirtiendo que deben realizar la corrección de oxígeno posterior a la medición al 3%
de oxigeno y deben cumplir con los estándares de emisión admisibles establecidos en
la Tabla 33.
La alternativa de incineración de los lodos deberá resultar técnica y jurídicamente viable
siembre obtenga permiso de emisiones atmosféricas y garantice el cumplimiento de los
anteriores parámetros. Los requisitos exigibles para el manejo y disposición de las
cenizas que resulten del proceso de incineración, dependerán de una caracterización de
las mismas y las recomendaciones que en su momento formule la autoridad ambiental.
La principal limitante que podrá presentarse en relación con el proceso de incineración,
está relacionada con los costos derivados de la construcción de incinerador que garantice
el cumplimiento de los parámetros expresados, razón por la cual se hace necesario
explorar normas que pudieran llegar a contribuir a la financiación de un proyecto de esta
naturaleza.
El manejo y disposición final claramente corresponde a una actividad complementaria del
tratamiento de las aguas residuales de Bogotá, D.C., que a su vez se constituye en un
componente del servicio público de alcantarillado. Sobre esta base, el análisis sobre las
posibles fuentes de financiación de un proyecto de esta naturaleza debe partir de
establecer la viabilidad de un incremento de la tarifa del servicio público domiciliario. No
obstante, además de las implicaciones socioeconómicas de una decisión en este sentido,
es importante señalar que la tarifa del servicio público se encuentra en todo caso
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
184
condicionado por lo que sobre el particular establezca la ley y la Comisión Reguladora de
Agua Potable y Saneamiento Básico.
Como alternativa futura de financiación de este proyecto, podrá explorarse la posibilidad
de emplear los recursos que la Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca CAR
está obligada a invertir en el Distrito Capital con fundamento en lo dispuesto en el
parágrafo segundo del artículo 45 de la Ley 99 de 199321 y que corresponden al 50% de
lo que el Distrito Capital transfiere a esa corporación por concepto de porcentaje
ambiental del impuesto a la propiedad inmueble y que en la actualidad han servido de
fuente de financiación del proyecto de saneamiento del Río Bogotá.
Cabe en todo caso advertir que la construcción del incinerador, en la medida en que se
logre acreditar su beneficio ambiental, podrá acceder a los siguientes incentivos
establecidos en las normas tributarias. Es así como el Estatuto Tributario contempla los
siguientes beneficios que podrían resultar relevantes para el desarrollo del proyecto:
El artículo 158 – 2 consagra que las personas jurídicas que realicen directamente
inversiones en control y mejoramiento del medio ambiente, tendrán derecho a deducir
anualmente de su renta el valor de dichas inversiones que hayan realizado en el
respectivo año gravable, previa acreditación que efectúe la autoridad ambiental
respectiva, en la cual deberán tenerse en cuenta los beneficios ambientales directos
asociados a dichas inversiones.
El artículo 424 – 5 consagra que se encuentran excluidos del impuesto sobre las
ventas los equipos y elementos nacionales o importados que se destinen a la
construcción, instalación, montaje y operación de sistemas de control y monitoreo,
necesarios para el cumplimiento de las disposiciones, regulaciones y estándares
21
El Artículo 44 de la Ley 99 de 1993 consagra en su parágrafo 2º, que el 50% del producto correspondiente
al recaudo del porcentaje o de la sobretasa del impuesto predial y de otros gravámenes sobre la propiedad
inmueble, se destinará por parte de la corporación autónoma regional a la gestión ambiental dentro del
perímetro urbano del municipio, distrito, o área metropolitana donde haya sido recaudado el impuesto, cuando
la población municipal, distrital o metropolitana, dentro del área urbana, fuere superior a 1.000.000 habitantes.
Estos recursos se destinarán exclusivamente a inversión.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
185
ambientales vigentes, para lo cual deberá acreditarse tal condición ante el Ministerio
del Medio Ambiente.
El artículo 428 consagra que no causan impuesto sobre las ventas las importaciones
de maquinaria o equipo que no se produzcan en el país, destinados a reciclar y
procesar basuras o desperdicios y los destinados a la depuración o tratamiento de
aguas residuales, emisiones atmosféricas o residuos sólidos, siempre y cuando hagan
parte de un programa que se apruebe por el Ministerio del Medio Ambiente.
4.7.2. Carbonización:
La carbonización de los lodos corresponde al procesamiento de los mismos con el
propósito de habilitarlos para su uso como material de combustión, alternativa que no
cuenta en Colombia con ningún precedente o caso al que pudiera ser asimilado, como
referente para establecer las autorizaciones que pueden llegar a resultar exigibles con
este propósito.
El proceso de carbonización podría presentarse como parte del proyecto previamente
licenciado para el saneamiento del Río Bogotá, caso en el cual su viabilidad ambiental
podría darse a través de una modificación a la licencia ambiental contenida en la
Resolución 817 de 1996, otorgada por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo
Territorial, y sus modificaciones.
En caso de que la carbonización se presente como un proyecto independiente al del
saneamiento del Río Bogotá, la misma falta de antecedentes a que se hizo refrencia hace
difícil establecer con precisión las autorizaciones que podrían llegar a resultar exigibles.
Será a las autoridades ambientales a las que corresponda determinar si el proceso de
carbonización encuadra en el concepto ―exploración y uso de fuentes de energía
alternativa virtualmente contaminantes‖, caso en el cual resultaría exigible una licencia
ambiental otorgada por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, en
atención al literal (b) del numeral 4º del artículo octavo del Decreto 1220 de 2005.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
186
En cualquier caso, el proceso de carbonización se realiza a partir del contenido calórico
de los lodos, lo que hará necesario que la digestión de los lodos se reduzca a una
digestión primaria. Este es un aspecto relevante que habrá de hacer necesaria la
modificación de la licencia ambiental que ampara el programa de saneamiento del Río
Bogotá. Para que esta modificación resulte viable, el complemento del estudio ambiental,
que para el efecto se presente, deberá justificar técnica y ambientalmente esta decisión y
prever las medidas de manejo que en cada caso corresponda.
4.7.3. Secado y solidificación:
El secado y la solidificación de los lodos corresponden a actividades de carácter industrial
cuyo desarrollo no requiere licencia ambiental. Podrán resultar exigibles permisos
ambientales en la medida en que en desarrollo de esta actividad se deba hacer uso de los
recursos naturales renovables, tales como el derivado de la generación de vertimientos o
emisiones atmosféricas.
La principal dificultad que se presenta para el desarrollo de esta alternativa se relaciona
con la ausencia de una reglamentación que brinde claridad en cuanto a las condiciones
que deben reunir los lodos una vez secados y solidificados y los usos permitidos para el
material resultante y las condiciones a las que tales usos deberán sujetarse. De igual
forma, la sostenibilidad económica para el desarrollo de estas labores podrá determinarse
a partir de la determinación de la existencia de unas condiciones de mercado propicias
para el uso del material resultante.
4.7.4. Monorrelleno:
Tampoco existe soporte normativo alguno para el desarrollo de esta alternativa, que
consistiría en disponer los lodos en un área dispuesta con este único propósito y sin
mezclarse con cualquier otro tipo de residuo. Podría interpretarse que esta alternativa
resulta asimilable al relleno sanitario y que, por consiguiente, requiere de una licencia
ambiental para su desarrollo.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
187
De no resultar asimilable la alternativa del relleno sanitario a la del monorrelleno, podría
surgir un impedimento jurídico para optar por esta alternativa si se tiene en cuenta que el
artículo 84 del Decreto 1713 de 2002 consagra que: ―La disposición final de los residuos
sólidos ordinarios en el suelo, provenientes del servicio público de aseo, que no sean
objeto de aprovechamiento, debe hacerse mediante la técnica de relleno sanitario, la cual
puede ser de tipo mecanizado o manual dependiendo de la cantidad de residuos a
disponer‖. En otros términos, el relleno sanitario se constituye en la única forma admitida
en las normas nacionales para disponer residuos sin fines de aprovechamiento.
Al asimilarse el monorrelleno a un relleno sanitario, será importante advertir que el mismo
estará sujeto a los requisitos establecidos en los artículos 87 a 103 del mismo Decreto
1713 de 2002, de cuyas disposiciones conviene resaltar las siguientes:
El artículo 87 consagra que los sitios para realizar la disposición final, deben tener las
siguientes características básicas:
1. Estar considerado en el correspondiente Plan de Ordenamiento Territorial, POT,
Plan Básico o Esquema de Ordenamiento Territorial, debidamente concertado con la
autoridad ambiental correspondiente.
2. Permitir la ejecución de la disposición final en forma técnica, económica y
ambientalmente segura.
3. La vida útil del sitio debe ser compatible con la cantidad de residuos a disponer, los
costos de adecuación y las obras de infraestructura.
4. Garantizar la accesibilidad al sitio.
5. Disponer de material de cobertura.
6. Permitir la minimización de los riesgos al medio ambiente y a la salud humana.
El artículo 88 establece como restricciones generales para la ubicación y operación de
los rellenos sanitarios las siguientes:
1. La distancia mínima horizontal con respecto al límite de cualquier área urbana o
suburbana, incluyendo zonas de expansión y crecimiento urbanístico será 1.000 m,
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
188
distancia que puede ser modificada según los resultados de los estudios ambientales
específicos.
2. La distancia mínima del sitio de disposición final a los pozos de agua para consumo
humano, tanto en operación como en abandono, a los manantiales y a cualquier
fuente superficial de agua, debe ser de 500 m, distancia que puede ser modificada
según los resultados de los estudios ambientales específicos.
3. El sitio de disposición final no deberá ubicarse en zonas de pantanos, humedales,
rondas de los ríos y/o áreas protegidas ambientalmente.
4. No deben construirse sitios de disposición final en áreas propensas a zonas de
fallas geológicas.
5. No deberá ubicarse en sitios que puedan generar asentamientos o deslizamientos
que desestabilicen la integridad del relleno.
6. En aeropuertos donde maniobren aviones de motor a turbina y aviones de motor a
pistón, las distancias mínimas serán 3.000 m y 1.500 m, horizontales
respectivamente.
El artículo 89 consagra que para la selección del sitio de disposición final de los
residuos sólidos el interesado deberá realizar un estudio de alternativas y cumplirá las
demás exigencias determinadas en la Ley.
El artículo 90 establece los parámetros que deben considerarse para el diseño de los
rellenos sanitarios.
El artículo 91 define las obras complementarias exigidas para los rellenos sanitarios
tipo mecanizados.
El artículo 92 define las obras complementarias exigibles para Rellenos Sanitarios
Los artículos 93 y 94 imponen obligaciones en materia de manejo de gases y
lixiviados.
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residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
189
Los artículos 95 y 96 consagran que el relleno deberá contar con el sistema de
monitoreo de la calidad de los cuerpos de agua, desde el inicio de las operaciones,
durante toda la vida útil del relleno y la fase de posclausura del mismo y definen los
aspectos básicos que deberán ser considerados.
El artículo 97 establece, entre otros, los siguientes criterios operacionales:
1. Prohibición del ingreso de residuos peligrosos.
2. Prohibición del ingreso de residuos líquidos y lodos contaminados.
3. Prohibición del ingreso de cenizas prendidas.
4. Disponibilidad de material de cobertura para el cubrimiento diario de los residuos.
5. Control de vectores y roedores.
6. Control de gases y las concentraciones que los hacen explosivos.
7. Control del acceso al público y prevención del tráfico vehicular no autorizado y de la
descarga ilegal de residuos.
8. Prohibición de la realización de reciclaje en los frentes de trabajo del relleno.
9. Prohibición del vertimiento o descarga de lixiviados y contaminantes en los cuerpos
de agua, tanto subterráneos como superficiales, incluyendo las zonas de humedales.
10. Mantenimiento del registro actualizado de las operaciones realizadas.
4.7.5. Algunas consideraciones sobre los requisitos y procedimientos para la
obtención de nuevas autorizaciones requeridas en relación con el manejo y
disposición de los lodos
Teniendo en cuenta que las alternativas propuestas conllevan, en su mayoría, la
obtención de nuevas licencias ambientales o la modificación de las existentes, conviene
hacer un breve recuento de las normas que para el efecto resultan aplicables.
El procedimiento para el otorgamiento de una licencia ambiental o para la modificación de
una licencia previamente otorgada, actualmente es objeto de regulación en el Decreto
1220 de 2005. En ambos casos, el trámite parte de la elaboración de un estudio de
impacto ambiental o un complemento al estudio de impacto ambiental previamente
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
190
elaborado. Este estudio contendrá toda la información y documentos que se relacionan en
el artículo 20 del Decreto 1220 de 2005 y entre los cuales se incluye:
La descripción del proyecto y sus áreas de influencia.
La información sobre los recursos naturales renovables que se pretenden usar,
aprovechar o afectar para el desarrollo del proyecto, obra o actividad.
La descripción, caracterización y análisis del medio biótico, abiótico, socioeconómico
en el cual se pretende desarrollar el proyecto, obra o actividad.
La identificación y evaluación de los impactos ambientales que puedan ocasionar el
proyecto, obra o actividad, indicando cuáles pueden prevenirse, mitigarse, corregirse
o compensarse.
La propuesta de Plan de Manejo Ambiental del proyecto, obra o actividad que deberá
contener lo siguiente:
a) Las medidas de prevención, mitigación, corrección y compensación de los
impactos ambientales negativos que pueda ocasionar el proyecto, obra o actividad
en el medio ambiente y/o a las comunidades durante las fases de construcción,
operación, mantenimiento, desmantelamiento, abandono y/o terminación del
proyecto obra o actividad;
b) El programa de monitoreo del proyecto, obra o actividad con el fin de verificar el
cumplimiento de los compromisos y obligaciones ambientales durante la
implementación del Plan de Manejo Ambiental, y verificar el cumplimiento de los
estándares de calidad ambiental establecidos en las normas vigentes. Asimismo,
evaluar mediante indicadores el desempeño ambiental previsto del proyecto, obra
o actividad, la eficiencia y eficacia de las medidas de manejo ambiental adoptadas
y la pertinencia de las medidas correctivas necesarias y aplicables a cada caso en
particular;
c) El plan de contingencia el cual contendrá las medidas de prevención y atención
de las emergencias que se puedan ocasionar durante la vida del proyecto, obra o
actividad;
d) Los costos proyectados del Plan de Manejo en relación con el costo total del
proyecto obra o actividad y cronograma de ejecución del Plan de Manejo
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
191
La autoridad ambiental evalúa el estudio que se somete a su consideración, requiere
información adicional en caso de considerarlo necesario y, a partir de lo anterior, define la
viabilidad de proceder o no al otorgamiento de la licencia ambiental o modificación de la
licencia ambiental que le ha sido solicitada.
No es clara la exigibilidad de una licencia ambiental independiente para el desarrollo de
cualquiera de las alternativas de manejo y disposición de los lodos que se han planteado.
La licencia podría llegar a exigirse para el desarrollo del proyecto de carbonización
independiente al sistema de tratamiento de aguas, en caso que el Ministerio de Ambiente,
Vivienda y Desarrollo Territorial determinara que esta carbonización encuadra en el
concepto de de exploración y uso de fuentes de energía alternativa virtualmente
contaminantes, según se analizó con anterioridad. Lo que sí habrá de resultar exigible es
la modificación de la licencia ambiental previamente otorgada por el Ministerio de
Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial para el desarrollo del proyecto de saneamiento
del Río Bogotá, a través de la Resolución 817 del 24 de julio de 1996 y sus múltiples
modificaciones. Este trámite deberá sujetarse a lo dispuesto en el Artículo 27 del Decreto
1220 de 2005.
Será necesario obtener pronunciamiento favorable del Ministerio de Ambiente, Vivienda y
Desarrollo Territorial, como autoridad competente en el otorgamiento de la licencia para el
saneamiento del Río Bogotá, en cualquiera de los siguientes casos:
Habilitar nuevas áreas del relleno sanitario de Doña Juana para la disposición de los
lodos, caso en el cual también se requerirá del pronunciamiento de la Corporación
Autónoma Regional de Cundinamarca CAR dentro de la licencia que viabiliza
ambientalmente el relleno.
Optar por disponer lodos en nuevos frentes de explotación minera, para su
recuperación morfológica.
Involucrar actividades de carbonización o incineración como parte del proyecto
amparado por la licencia previamente otorgada.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
192
Para que resulte viable el uso de nuevos frentes de explotación minera, los mismos
deberán estar amparados por una licencia ambiental, plan de manejo o plan de manejo,
restauración y recuperación en el que expresamente se contemple la posibilidad de hacer
uso de los lodos provenientes del sistema de tratamiento de aguas.
Para el desarrollo de un proyecto de incineración independiente al sistema de
saneamiento del Río Bogotá, el incinerador deberá estar previamente amparado por el
permiso de emisiones atmosféricas que se otorga en los términos del Decreto 948 de
1995 y garantizar el cumplimiento de los parámetros de emisión que la misma norma y la
Resolución 909 de 2008 establecen.
4.7.6. La necesidad de establecer un marco regulatorio para el manejo y
disposición de lodos provenientes de sistemas de tratamiento de aguas
El análisis realizado pone en evidencia la necesidad de establecer un marco regulatorio
específicamente referido a los lodos resultantes de los sistemas de tratamiento de aguas,
a través del cual se definan las alternativas de manejo que resultan viables y las
condiciones generales a las que cada una de ellas debe sujetarse.
Este marco regulatorio permitirá la unificación de criterios en torno al tema y brindará las
herramientas necesarias para asegurar que las alternativas de manejo y disposición de
los lodos por las que se opte se encuentren en armonía con la necesidad de proteger el
medio ambiente y los recursos naturales renovables.
Pero esta regulación se constituirá también en una garantía para las empresas de
servicios públicos domiciliarios. El vacío normativo genera una gran incertidumbre jurídica
que limita las posibilidades de optar por determinada alternativa de manejo de los lodos
que se generan como resultado del tratamiento de las aguas, en especial si se tiene en
cuenta que cualquier decisión definitiva por la que se opte conlleva cuantiosas inversiones
que difícilmente podrían resultar viables sin la existencia de una norma que las soporte.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
193
La ausencia de esta reglamentación puede llevar a interpretar que existe libertad absoluta
en cuanto se refiere al uso, manejo y disposición de los lodos, no existiendo fundamento
jurídico suficiente para argumentar que determinada alternativa efectivamente resulta
contraria a la ley. La reglamentación, por su parte, brindaría reglas de juego claras,
unificadas y técnicamente soportadas, a partir de las cuales las autoridades ambientales,
las empresas de servicios públicos y demás partes involucradas, podrían determinar
cuáles usos y formas de disposición son compatibles con las propiedades de los lodos.
En la actualidad, se ha buscado suplir la ausencia de reglamentación con el
establecimiento de criterios y obligaciones específicas dentro de las respectivas licencias
y autorizaciones ambientales relacionadas con los proyectos de tratamiento de aguas
residuales y demás autorizaciones ambientales dadas a proyectos relacionados con el
manejo y disposición de los lodos. Ello sin embargo conlleva una falta de uniformidad de
criterios y una falta de certidumbre sobre el mejor uso que se debe dar a los mismos, la
cual resulta necesaria para orientar las inversiones para el manejo y disposición de los
mismos.
La expedición de un reglamento resulta entonces necesaria para efectos de unificar
criterios en relación con lo siguiente:
a) Características físicas y químicas que deberán reunir los lodos.
b) Aptitudes de uso y disposición final de los lodos.
c) Restricciones sobre el uso y disposición final de los lodos.
d) Parámetros y condiciones que deben cumplirse en relación con cada una de las
alternativas de uso y disposición final.
e) Consideraciones sobre usos de suelos que han sido objeto de un proyecto de
disposición de lodos.
f) Obligaciones adicionales y sistemas de monitoreo y control en relación con la
generación, manejo y disposición final de los lodos y autorizaciones en el evento que
haya lugar a ellas.
g) Monitoreo y recolección de información sobre volúmenes generados y formas de uso
y disposición.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
194
A estos fines atiende la propuesta de reglamentación debatida hace ya varios meses en el
ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial y que no ha llegado a ser
expedida. No se evidencia un propósito de expedirla antes de que finalice el actual
gobierno, lo que postergará aún más su expedición.
La norma que se ha pretendido expedir, se plantea como una resolución que desarrolla
los Artículos 70, 71, 72 y 78 del Decreto 1713 de 2002 sobre el aprovechamiento de
residuos sólidos, y el Artículo 70 del Decreto 1594 de 1984 sobre lodos estabilizados
generados en plantas de tratamiento de aguas residuales municipales, para su
incorporación al ciclo económico productivo. El esquema regulatorio que en tal sentido se
propone, está conformado por las siguientes disposiciones:
• Se definen algunos conceptos que resultan relevantes para la aplicación de la
resolución.
• Se establece una categorización de los lodos, como base para determinar su uso
potencial.
• Se definen los parámetros de cumplimiento para cada una de las categorías
previamente establecidas:
– Parámetros físicoquímicos.
– Presencia de metales pesados.
– Parámetros microbiológicos.
• Se establecen restricciones para el uso del suelo, posterior a la aplicación de los
Biosólidos.
• Se establecen prohibiciones para la aplicación de los Biosólidos (Áreas excluidas).
• Se imponen obligaciones del generador, comercializador y usuario de los Biosólidos,
incluyendo la de registrarse ante la autoridad competente.
• Se define el sistema de monitoreo y control.
Las alternativas que se han analizado para el manejo y disposición de los lodos, de
alguna forma se encuentran previstas en la propuesta de reglamentación:
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
195
Por una parte, el proyecto de norma contempla, como un uso o manejo compatible con
todas las categorías de lodos, las alternativas del relleno sanitario y del monorrelleno:
a. En la operación de rellenos sanitarios como cobertura diaria, final de cierre y clausura
de plataformas, así como en actividades de revegetalización y paisajismo en estos.
b. En la disposición conjunta con residuos sólidos municipales en rellenos sanitarios y
por si solos en monorrellenos.
Con lo anterior, se estaría viabilizando de manera expresa las alternativas de relleno y
monorrelleno y solidificación, lo que no implica que se estaría eximiendo de la necesidad
de que la actividad se encuentre amparada por una licencia ambiental, según se expresó.
Así mismo, en materia de recuperación de terrenos, el proyecto de norma contempla los
siguientes usos de los lodos:
a. En la estabilización de taludes de proyectos de la red vial nacional, secundaria y/o
terciaria.
b. En la recuperación, restauración y/o mejoramiento de suelos degradados.
Por otra parte, el proyecto prevé como uso admisible respecto de los lodos de la
Categoría A, su uso en agricultura y en áreas destinadas al ornato y la recreación,
jardines, parques y zonas verdes y otros usos urbanos con contacto directo al público y
sin restricciones de acceso.
Para el lodo categoría c se permite su uso en procesos de valorización energética, lo que
resulta compatible con la incineración y la carbonización, aunque convendría hacer más
específica la autorización, de forma que no se preste para equívocos.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
196
4.8. MDL (Proyectos de Mecanismos de Desarrollo Limpio) Posibilidades de
Aplicación
4.8.1. Introducción
4.8.1.1. Objetivo
Este documento servirá de soporte para el desarrollo del ―Plan Maestro Preliminar‖ para el
tratamiento de aguas residuales y para el tratamiento de lodos de la ciudad de Bogotá en
Colombia, a través de la recomendación de las actividades mas favorables para llevar a
cabo un proyecto de mecanismo de desarrollo limpio dentro de los posibles proyectos
construidos de acuerdo con las alternativas de las listas técnicas para el tratamiento de
lodos y aguas residuales.
Se recomiendan y se hacen asesorías mediante comparaciones en las reducciones de las
cantidades de emisión para varios proyectos posiblemente construidos mediante técnicas
alternativas, así como de los modelos de aplicación de metodologías aprobadas y
existentes para proyectos MDL en dichos proyectos.
4.8.1.2. Alcance de los Trabajos
1) ConcIusión de escenarios plausibles de los proyectos
Varios escenarios de proyecto fueron construidos con cada alternativa antes de que las
reducciones de las emisiones en dichas suposiciones de proyecto se compararan.
2) Establaciendo escenarios base
El escenario base para una actividad de un proyecto MDL es aquel que razonablemente
represente las emisiones GEI (gas efecto invernadero) que ocurrirían en ausencia de la
actividad del proyecto propuesto.
3) Recomendaciones para seleccionar los Periodos de gracia o crédito para realizar
cálculos. El Periodo de crédito o de gracia se refiere al tiempo que toma el proyecto de
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
197
reducción de emisiones en generar créditos de carbono (tonelada métrica de CO2e
equivalente evitado) válidos.
4) Búsqueda de Metodologías aprobadas para Proyectos esperados
Los participantes de los proyectos que deseen validar y registrar una actividad de
proyecto RDL deberán usar metodologías previamente aprobadas por la Junta ejecutiva.
Para lo que concierne este reporte las metodologías previamente aprobadas por la junta
Ejecutiva, referidas como ―metodologías aprobadas‖ fueron investigadas y aprobadas
para aplicarse en la evaluación de alternativas para el tratamiento de lodos y aguas
residuales.
5) Calculo de reducciones de emisiones para cada proyecto plausible
Basados en diseños base y escenarios de proyecto mencionados anteriormente, se
calcularon las reducciones de las emisiones mediante la aplicación apropiada de
metodologías aprobadas existentes.
4.8.2. Escenarios Plausibles para los Proyectos
Los proyectos se asumieron bajo la situación posterior al año 2015. En el presente la
planta de Tratamiento de Agua residual (PTAR) del Salitre, única planta de tratamiento
actual de Bogotá, tiene una capacidad de 345000 m3/día. Sin embargo en el 2015 la
capacidad de la PTAR del Salitre será expandida a 691000 m3/día y otra PTAR será
construida en Canoas para manejar 1209600 m3/día de residuales que se generan en
Bogotá.
Durante el Periodo que comprende 2015 al 2024 y denominado Fase I existen dos
opciones técnicas para el tratamiento primario de aguas residuales para la PTAR de
canoas. Una se rige por el método de clarificación convencional que es similar al existente
en la PTAR Salitre y la otra es mediante precipitación química (CAPT). Después del 2025
en la denominada fase II el ―proceso de Lodos Activados‖ se le adicionará al sistema de
tratamiento primario para la PTAR Canoas.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
198
Las alternativas que se estudian como parte de las actividades del proyecto MDL tienen el
objeto de tratar los lodos digeridos y generados en de ambas PTAR en una sola,
ubicando los equipos e instalaciones para incinerar, carbonizado, secado y solidificado en
los predios en donde se ubicará la PTAR Canoas.
Tomando en consideración los planes futuros y las opciones técnicas, los escenarios de
proyectos plausibles que se derivan de estos se describen en las siguientes figuras
(Figura 79, Figura 80) y las tablas (Tabla 69, Tabla 70).
Entre el año 2015 y el 2025 en la PTAR Canoas
Transporte a sede
Canoas
Descarga al río
Tratamiento
Primario
convencional
Lodos digeridos
Deshidratación
de lodos
Salitre PTAR
Canoas PTAR
Tratamiento
primario del
agua residual
Lodos
digeridos
Deshidratación
de lodos
Tratamiento
de lodos
Incineración
Carbonización
Secado y
Solidificación
Lodos
carbonizados
Sitio de
disposición
final
Lodos
solidificados
o
Generación de Energía
de BioGas
Generación de energia
de Biogas
Planta de
poder
Cenizas
Figura 79: Diagrama Conceptual de posibles
escenarios de proyecto de acuerdo al Plan para el
tratamiento de residuales y lodos de la Fase I (año 2015
a 2025)
Procesos de
lodos
activados para
tratamniento
de agua
residual
Lodos
carbonizados
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
199
La siguiente tabla presenta los posibles proyectos que podrían llevarse a cabo dentro de
los límites físicos de la PTAR CANOAS.
Tabla 69: Posibles proyectos de la Fase I
Periodo 1
o opción de tratamiento
para Canoas
Tratamiento para los lodos
digeridos Proyecto No.
Fase I
(2015~2024)
Convencional
Incineración 1-C-i
Secado y Solidificación 1-C-d
Carbonización 1-C-c
Precipitación química CAPT
Incineración 1-P-i
Secado y Solidificación 1-P-d
Carbonización 1-P-c
|
Descarga al río
Tratamiento
Primario
convencional
Salitre
PTAR
Canoas
PTAR
Tratamiento
primario del
agua residual
Incineración
Carbonización
Secado y
Solidificación
Sitio de
disposición
final
Generación de
Energía de BioGas
Generación de
energia de Biogas
Planta de
poder
Lodos
carbonizados
Procesos de
lodos
activados para
tratamiento de
agua residual
Lodos
digeridos
Deshidratación
de lodos
Lodos
digeridos
Deshidratación
de lodos
Tratamiento
de lodos
Lodos
solidificados
Cenizas
o
Figura 80: Diagrama Conceptual de posibles
Escenarios de proyecto de acuerdo al Plan
para el tratamiento de aguas residuales y
lodos de la Fase II (año 2025 en adelante).
Procesos de
lodos
activados para
tratamiento de
agua residual
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
200
NOTA: Según plan de tratamiento para Aguas Residuales y Lodos en la Fase 2, si el Lodo
se carboniza, el proceso de digestión no se aplicará para el lodo secundario en la PTAR
Canoas ni en la PTAR Salitre.
Tabla 70: Actividades que se distinguen de posibles proyectos de la Fase II.
Periodo Tratamiento
primario de la PTAR Canoas
Tratamiento secundario de la PTAR Canoas
Tratamiento de Lodos Digeridos
Proyecto No.
Fase II (2025~2034)
Convencional Proceso de
lodos Activados para Residuales
Incineración 2-C-i
Secado y solidificación
2-C-d
Carbonización 2-C-c
4.8.3. Estableciendo escenarios base
Los escenario base y emisiones base para una actividad de un proyecto MDL es tal
escenario que dentro de un rango racional representa la emisiones de Gas por efecto
Invernadero que ocurrirían en ausencia de la actividad del proyecto propuesto.
4.8.3.1. Escenario Base para fase I (2015~2024)
El proceso actual en la PTAR Salitre y el método de tratamiento de lodos actual son el
Escenario de referencia más adecuado para los proyectos MDL en la Fase 1. En el
Escenario de referencia para la Fase 1, las opciones técnicas para el tratamiento de
aguas residuales y lodos de aguas residuales, puede ser las mismas de la actual PTAR
Salitre, y el manejo de los lodos finales se asume igual al realizado actualmente
(Disposición en el Predio El Corzo o similares).
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
201
Figura 81: Diagrama Conceptual de escenario Base de acuerdo al Plan de la Fase I
(2) Escenario base de la Fase II (2025~2034)
Si no hay un plan adicional para la PTAR Canoas después del 2024, la PTAR Canoas
mantendrá el mismo proceso realizado para el proyecto de tratamiento de lodos durante
el periodo de la Fase 1. Por lo tanto la posible situación del proyecto desarrollada durante
la Fase 1 será el escenario de referencia para la Fase 2 en la PTAR Canoas.
4.8.4. Periodo de Gracia o de Crédito
Recomendaciones para seleccionar Periodos de gracia o crédito para cálculo: Las CER
(certificaciones de reducción de emisiones) solo serán expedidas para un Periodo de
gracia o de crédito posterior a la fecha del registro de la actividad del proyecto MDL. Los
Descarga al río
PTAR Salitre
PTAR Canoas
Deshidratacion
de lodos
Sitio de disposicion
final Corzo
Deshidratacion
de lodos
Lodos
transportados
Lodos
transportados
Tratamiento primario
químicamente
asistido
Lodos
Con quema de biogas y recuperación de calor en el sistema de digestión
1er tratamiento
convencional
Lodos
digeridos
Mediante digestión anaerobia
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
202
Participantes del Proyecto seleccionan un Periodo de gracia para una actividad de un
proyecto propuesto de una de las siguientes alternativas abordadas:
Periodo máximo de 7 años, el cual puede ser renovado por dos Periodos más: Para
cada renovación, una Entidad Operacional Designada (EOD) determina e informa a la
Junta Ejecutiva (JE) que la base del proyecto original es todavía válida o ha sido
actualizada teniendo en cuenta datos nuevos donde ello pueda ser aplicado. En lo
concerniente a los procedimientos y a la documentación que deberá usarse para la
renovación de un Periodo de gracia, la Junta Ejecutiva (JE) llegó a un acuerdo que
dicta que al inicio del segundo y tercer Periodo de gracia para una actividad de
proyecto, se deberá asesorar la validez y continuidad de la línea base y su respectiva
actualización deberá ser llevada a cabo.22.
Periodo de máximo de 10 años sin opción de renovación
Para este estudio, los Periodos de gracia para cada proyecto MDL propuesto se
seleccionaron por 10 años para efectos de simplificar.
El Periodo de gracia de una actividad de proyecto no puede comenzar antes de la fecha
de registro. La fecha en un PPD--Documento de Diseño de Proyecto es una fecha
tentativa de inicio y deberá ser actualizada por el secretario con la fecha de registro si la
fecha de la lista es anterior a la del registro. Esta actualización no afectará el lapso
especificado del Periodo de gracia ni genera impacto en los derechos de los PP para
subsecuentemente pedir un cambio en la fecha de inicio del Periodo de gracia.23
4.8.5. Metodologías aprobadas para los proyectos previstos
Se investigaron las ―Tecnologías de MDL aprobadas‖ aplicables para los proyectos
propuestos a partir de las opciones técnicas.
22
EB20 Anx7, para1 23
EB41 Anx12, p18
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
203
4.8.5.1. Enfoque general
Una metodología MDL (CDM en inglés) es un procedimiento para la identificación del
escenario de base, la determinación de la factibilidad de adicionarlo, cálculo de reducción
de emisiones y control de parámetros relevantes.
Los participantes en el proyecto dispuestos a validar y registrar una actividad de proyecto
MDL deberán utilizar una metodología previamente aprobada por la Dirección Ejecutiva o
proponer una nueva metodología a la Dirección Ejecutiva para su examen y aprobación,
si procede.
Las metodologías ya aprobadas por la Dirección Ejecutiva, llamada "metodología
aprobada‖, fueron investigadas para evaluar diferentes alternativas.
Un proyecto que reúna los requisitos para ser considerado como una actividad a pequeña
escala de proyectos MDL se puede beneficiar de modalidades y procedimientos
simplificados24, y por lo tanto las metodologías aprobadas para actividades de pequeña
escala de proyectos MDL son también más simplificadas para la determinación de la línea
base y planes de monitoreo que los de actividades de proyectos MDL a gran escala.
Los proyectos MDL considerados de pequeña escala deben cumplir con las siguientes
condiciones:25
(i) Actividades de proyectos de energía renovable con una capacidad de producción
máxima de hasta 15 MW (o un equivalente apropiado);
(ii) Las actividades de proyectos de mejora eficiencia energética que reduzcan el
consumo de energía, en el suministro y / o la demanda, por hasta el equivalente de 60
GWh al año;
24
Decisión 4/CMP.1, Anexo II 25
CPM/2005/8/Ad1, p 43-45
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
204
(iii) Otras actividades de proyectos que reduzcan las emisiones antropogénicas por
fuentes y emitan directamente menos de 60 kilotoneladas de dióxido de carbono
equivalente por año;
Cuando algunos proyectos no se clasifican como actividades de proyectos MDL en
pequeña escala, los participantes en el proyecto deben utilizar metodologías aprobadas
para actividades de proyecto MDL de gran escala.
En principio se deben investigar principalmente, las tecnologías de gran escala porque
las actividades de proyecto revisadas evaluadas en este trabajo no coinciden con ninguna
categoría en las que se definen las actividades para proyectos de MDL de escala
pequeña.
Si una actividad de proyecto MDL propuesto está dividida en varias "sub-actividades" que
requieren metodologías diferentes, los Participantes del Proyecto podrán remitir la
propuesta mediante un DP-MDL (CDM-PDD en inglés), pero deberán completar las
secciones de metodologías para cada "sub-actividad"26.
Las metodologías aprobadas que podrían aplicar al estudio realizado y presentado en el
presente documento se describen en la tabla siguiente.
26
EB08 Anexo1, parágrafo 6
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
205
Tabla 71: Metodologías aprobadas
Clasificación
por escala
Metodología
Numero Título de la Metodología
Gran escala
AM80 Mitigación de emisiones de efecto invernadero mediante el
tratamiento de aguas residuales en plantas de tratamiento de
aguas residuales aeróbicas (ver. 1))
AM25 Evitar emisiones de aguas orgánicas por medio de procesos
de tratamiento de aguas alternativos (ver. 11)
Pequeña
Escala
AMS-III.I Evitar producción de metano en tratamiento de aguas
residuales por reemplazo de sistemas anaeróbicos por
aeróbicos (ver. 8)
AMS-III.H Recuperación de metano en tratamiento de aguas residuales
(ver. 14)
AMS-III.G Recuperación de metano de rellenos (ver. 6)
4.8.5.2. Metodología AM80
Aplicabilidad definida en metodología.
De acuerdo con AM80, esta metodología es aplicable a las actividades del proyecto que
implementan una nueva planta de tratamiento de aguas residuales aeróbicas para el
tratamiento de aguas residuales domésticas y / o industriales. Los lodos producidos en la
planta de tratamiento de aguas residuales aeróbica en la actividad de proyecto deberán
ser:
Tratados de la misma forma en que se hubieran tratado los lodos si se hubieran producido
en el sistema anaeróbico de lagunas abiertas en el escenario de referencia (línea base).
Esto incluye una de dos opciones: (i) los lodos son vaciados o se dejan descomponer, o
(ii) el lodo se seca bajo condiciones controladas y aeróbicas, y luego se dispone en un
vertedero con recuperación de metano o es utilizado en aplicaciones en suelos; o
Tratados en un nuevo digestor anaeróbico, y el biogás extraído del digestor anaeróbico
quemado y / o utilizado para generar electricidad o calor. Los residuos del digestor
anaeróbico se deshidratan, mezclan con cal y almacenan antes de su disposición final en
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
206
un vertedero controlado. Para determinar la línea base se deben determinar escenarios
alternativos factibles para el tratamiento de aguas residuales (W), los cuales deberán
cumplir las legislaciones aplicables. Estos pueden incluir, pero no se limitan a, los
siguientes:
W1: liberación directa de aguas residuales a un cuerpo de agua cercano;
W2: instalaciones de tratamiento de aguas residuales aeróbicos (por ejemplo, tratamiento
de lodos activados o del tipo de cama de filtro);
W3: sistemas de lagunas abiertas anaeróbicas existentes sin recuperación y quema de
metano;
W4: sistemas de lagunas abiertas anaeróbicas existentes con recuperación y quema de
metano;
W5: sistemas de lagunas abiertas anaeróbicas existentes con recuperación de metano y
utilización para la generación de energía;
W6: sistemas de lagunas abiertas anaeróbicas a ser construidas sin recuperación y
quema de metano;
W7: sistemas de lagunas abiertas anaeróbicas a ser construidas con recuperación y
quema de metano;
W8: sistemas de lagunas abiertas anaeróbicas existentes con recuperación de metano y
utilización para la generación de energía;
W9: digestor anaeróbico sin recuperación y quema de metano;
W10: digestor anaerobio con recuperación y quema de metano;
W11: digestor anaeróbico con recuperación de metano y utilización para electricidad o
generación de calor.
Se deben determinar también escenarios recomendables alternativos para el tratamiento
de los lodos (S)27. Estos pueden incluir, pero no se limitan a, los siguientes:
27
Note que el lodo al que nos referimos no es el lodo (tipo y cantidad) producido en la actividad del proyecto
sino el que se hubiera producido en el escenario de referencia dependiendo de las tecnologías de tratamiento
de aguas residuales consideradas como escenarios recomendados.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
207
S1: Lodo que ha sido dispuesto o dejado para descomposición;
S2: Lodo que ha sido secado en condiciones controladas y aeróbicas, con disposición en
un vertedero con recuperación de metano o con uso en aplicación de suelos;
S3: Disposición de los lodos en pozos de lodo en condiciones claramente anaeróbicas;
S4: aplicación de los lodos a las tierras;
S5: El compostaje;
S6: La mineralización;
S7: disposición de los lodos en un vertedero sin captura del gas;
S8: disposición de los lodos en un vertedero con captura y quema del gas;
S9: disposición de los lodos en un vertedero con captura del gas y utilización para la
generación de energía;
S10: La digestión anaeróbica sin recuperación de metano;
S11: La digestión anaeróbica con recuperación de metano y quema;
S12: La digestión anaeróbica con recuperación de metano y utilización para la generación
de energía.
Si la actividad de proyecto incluye la generación de electricidad con el biogás producido
en un digestor anaeróbico nuevo que trata los lodos de la planta de tratamiento de aguas
residuales aeróbica, se deben recomendar escenarios alternativos para la generación de
energía eléctrica. Estos pueden incluir, pero no se limitan a, los siguientes:
E1: Generación de energía que utiliza combustibles fósiles en una planta eléctrica;
E2: La generación de electricidad en la red;
E3: La generación de electricidad que utilice fuentes renovables de energía.
Si la actividad de proyecto incluye la generación de calor con el biogás producido en un
digestor anaeróbico nuevo que trata los lodos de la planta de tratamiento de aguas
residuales aerobios, se deben determinar escenarios recomendables alternativos para la
generación de calor. Estos pueden incluir, pero no se limitan a, los siguientes:
H1: Generación de calor que utiliza combustibles fósiles en una planta de cogeneración
en cautividad;
H2: Generación de calor que utiliza combustibles fósiles en una caldera;
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
208
H3: La generación de calor que utilice fuentes renovables de energía.
Aplicación de Escenario Base Scenario
- Para Fase 1
El DQO (COD en inglés) de aguas residuales se elimina mediante tratamiento primario
con clarificadores en la actualidad en la Planta de Tratamiento de Aguas del Salitre. Por lo
tanto cualquier recomendable hipótesis alternativa para el tratamiento de aguas
residuales (W) de AM80 no son substitutos de los proyectos previstos en la planta de
tratamiento del Salitre. Teniendo en cuenta la situación general del tratamiento de aguas
residuales en la ciudad de Bogotá, el escenario base para las aguas residuales en la
Planta de Tratamiento de aguas residuales Canoas se podría decir que es el W1
Los escenarios de referencia se compararon con los escenarios alternativos
recomendables descritos en AM80, y se resumen en la tabla siguiente.
Tabla 72: Aplicabilidad de AM80 para cada actividad de tratamiento en la fase 1
Sitio
Escenarios alternativos para cada actividad de tratamiento planificado en
Fase 1
Agua residual(w) Lodo (s) Electricidad (E) Calor (H)
Planta de
Tratamiento
No incluido en
AM80 actual
S1
E1
No necesario-no
produce calor
Planta de
Tratamiento de
Aguas Canoas
No actualmente(1º
clarificador)
S1
E1
No necesario (no
produce calor)
W1
No necesario
en la condición
que W1 se
insista
No necesario en
la condición que
W1 se insista
No necesario (no
produce calor)
De acuerdo con AM80 los participantes en el proyecto podrán proponer otras alternativas
recomendables y / o eliminar las opciones no factibles técnicamente de la lista anterior,
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
209
con base en pruebas documentales. Por lo tanto, el escenario alternativo de tratamiento
de aguas residuales debe ser revisado para incluir situación convencional de tratamiento
primario, o aclarar esto por lo menos.
- Para la Fase 2
Los escenarios de referencia a los proyectos se llevarán a cabo en el sitio Canoas para la
fase 2; el clarificador convencional o precipitación química será la base en el tratamiento
de aguas residuales en la Planta de Canoas para la fase 2. Por lo tanto, las actividades
de referencia para el tratamiento de aguas residuales no serían las apropiadas para
afirmar que sería el escenario de referencia recomendable.
Tabla 73: Aplicabilidad para AM80 para cada actividad de tratamiento en Fase 2.
Sitio
Escenarios alternativos para cada actividad de tratamiento planificado en
Fase 2
Agua residual(w) Lodo (s) Electricidad (E) Calor (H)
Canoas Planta
No actualmente
(1º clarificador)
S12
E1
No necesario (no
produce calor)
No actualmente
(precipitación
química)
Aplicación al Proyecto Escenario
Es sólo por una nueva planta de tratamiento de aguas residuales aeróbica que reemplace
una tratamiento existente o por construir de lagunas abiertas anaerobias, que la actividad
del proyecto para el tratamiento de aguas residuales fue definida en la metodología
AM80. Las actividades del proyecto en Canoas para la fase 2 están planificadas a fin de
incluir el "método de lodos activados", un método de tratamiento de aguas residuales
aeróbico. Sin embargo, todas las otras actividades del proyecto para el tratamiento de
aguas residuales en la fase 1 no son aplicables a AM80.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
210
Por lo tanto, los proyectos previstos mejor hacen énfasis en la actividad de tratamiento de
los lodos, incluida la generación de energía con biogás a partir de un digestor anaeróbico
y deshidratado, tratado con cal y almacenado antes de su disposición final en un
vertedero controlado, con el fin de poder ser registrados fácilmente como proyectos MDL.
Las actividades de los proyectos de incineración y carbonización no son cubiertas por
AM80.
4.8.5.3. AM25
Aplicabilidad definida en la metodología
Esta metodología aborda las actividades del proyecto donde los residuos frescos (es
decir, la materia orgánica presente en residuos sólidos domésticos, comerciales o
municipales), originalmente destinados a los vertederos, se tratan por medio de uno o una
combinación de los siguientes procesos: compostaje, gasificación, digestión anaeróbica,
el tratamiento de proceso/térmico RDF / sin incineración y con incineración. La actividad
de proyecto evita las emisiones de metano mediante la desviación de los residuos
orgánicos procedentes de la disposición en un vertedero, donde las emisiones de metano
son causadas por procesos anaeróbicos, y el desplazamiento de la energía eléctrica y la
energía térmica a través de la utilización de biogás, gas de síntesis capturado, RDF /
biomasa estabilizada producidos a partir de los residuos, el calor producido por la
combustión en el proceso de incineración. Con el tratamiento de los residuos frescos a
través de opciones alternativas de tratamiento, estas emisiones de metano se evitan
desde el vertedero. Los gases de efecto invernadero que participan en la línea de base y
la actividad del proyecto son el CO2, CH4 y N2O.
Las alternativas para la eliminación y tratamiento de los residuos frescos en ausencia de
la actividad de proyecto, es decir, el escenario relevante para la estimación de las
emisiones de metano de referencia, para ser analizada debe incluir, entre otras cosas:
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
211
M1: La actividad de proyecto (es decir, el compostaje, gasificación, digestión anaerobia, el
procesamiento RDF / tratamiento térmico sin incineración de residuos orgánicos o la
incineración de residuos) no implementada como un proyecto de MDL;
M2: Eliminación de los residuos a un vertedero, donde se quema el gas de vertedero
capturado;
M3: La eliminación de los desechos en un vertedero sin captura de gases de vertedero.
Si la energía se exporta a la malla o la industria cercana o usada en actividades realistas
o creibles dentro del predio; también se debe reportar separadamente para:
• Generación de energía en ausencia de la actividad de proyecto;
• Generación de calor en ausencia de la actividad de proyecto.
Para la generación de energía, las alternativas realistas y creíbles pueden incluir, entre
otras:
P1: La energía generada a partir de subproductos de una de las opciones de tratamiento
de residuos que figuran en el M1 más arriba, no tomada como actividad de proyecto MDL;
P2: La existencia o construcción de una nueva in situ o ex situ planta de cogeneración de
combustibles fósiles;
P3: La existencia o la construcción de una nueva in situ o ex situ planta de cogeneración
basada en renovables;
P4: La existencia o la construcción de una nueva in situ o ex situ planta de generación de
combustible fósiles cautiva;
P5: La existencia o la construcción de una nueva in situ o ex situ planta cautiva basada en
renovables;
P6: La existencia y/o de nuevas centrales eléctricas conectadas a nueva red.
Para la generación de calor, la alternativa realista y creíble (s) puede incluir, entre otras
cosas:
H1: Calor generado a partir de subproductos de una de las opciones de tratamiento de
residuos que figuran en el M1 más arriba, no tomada como actividad de proyecto MDL;
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
212
H2: La existencia o la construcción de una nueva in situ o ex situ planta de cogeneración
con combustibles fósiles28;
H3: existente o la construcción de una nueva in situ o ex situ planta de cogeneración a
partir renovables29;
H4: existentes o nueva construcción en sitio o fuera de calderas basadas en combustibles
fósiles;
H5: existentes o nueva construcción en sitio o fuera, de calderas basadas en energía
renovable;
H6: Cualquier otra fuente, como calor producido por el distrito;
H7: Otras tecnologías de generación de calor (por ejemplo, bombas de calor o energía
solar).
La metodología es aplicable únicamente si:
(a) El escenario de referencia más recomendable para el componente de tratamiento
de residuos se identifica ya sea con la disposición de los residuos en un
vertedero sin captura de gases de vertedero (M3) o la disposición de los residuos
en un vertedero donde parte del gas es capturado y posteriormente quemado
(M2)
(b) El Escenario de referencia más plausible para el componente de energía de el
escenario base es uno de los siguientes descritos en la Tabla 74.
28
Escenarios P2 y H2 están relacionados con la misma planta de cogeneración con combustibles fósiles. 29
Escenarios P2 y H2 están relacionados con la misma planta de cogeneración basada en energía renovable.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
213
Tabla 74: Combinaciones de opciones y escenarios de referencia aplicable a esta
metodología.
Escenario Referencia
Descripción de situación Residuo Electricidad Calor
1
M2/M3
P4 o P6
H4
Disposición de los residuos en un
vertedero sin captura de gases o la
disposición de los residuos en un
vertedero en el que se captura
parcialmente el gas y es quemado
posteriormente.
La electricidadse obtiene de una
planta de energía cautiva de
combustible fósil nueva/existente o de
la red y el calor de una caldera a base
de combustible fósil nueva/existente.
2
M2/M3
P2
H2
La disposición de residuos en un
relleno sin capturar el gas de relleno o
la disposición de residuos en un
relleno donde el gas es parcialmente
capturado y posteriormente quemado.
La electricidad y/o calor se obtienen
de una planta de cogeneración de
combustible fósil existente o nueva.
4.8.5.4. Aplicabilidad a Escenario de Referencia
- Para la fase 1
En la actualidad, los lodos de la PTAR Salitre se disponen en el sitio de disposición de
lodos (Corzo) sin captura de gases, por lo tanto M3 es aplicable a las actividades de
proyecto MDL para la fase 1.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
214
P6 es más recomendable para los proyectos de la fase 1 entre las alternativas de
generación de energía, porque en ausencia de proyectos planeados, la cantidad de
electricidad que será generada por estos proyectos se conseguirá desde las plantas
existentes conectadas a la red. En el caso de referencia al proyecto incluyendo la
carbonización de los lodos, P4 es también aplicable.
No hay actividad de generación a parte de la combustión de biogás para calentar la
digestión de lodos, y la actividad se desarrolla en la situación de referencia y proyecto.
Por esta razón ambos H4 y H2 no aplican.
En resumen, el escenario de referencia más recomendable consistente en M2 y P6/P4 es
válido para los proyectos de la fase 1.
- Para la fase 2
Puesto que todas las actividades del proyecto para el tratamiento de lodos estarían
trabajando después de la fase 1, la combinación de M1 y P1 son escenario de referencia
más recomendable a los proyectos de la fase 2. Así, AM25 no es aplicable a los proyectos
que pertenecen a esta fase.
Aplicabilidad al Escenario del proyecto
Las actividades por la incineración de lodo final y por el desplazamiento de la electricidad
mediante la utilización de biogas son aplicables a AM25.
Debido a que el lodo secado y solidificado es uno de biomasa estabilizada, AM25 debe
ser aplicable a los proyectos, incluyendo el tratamiento de secado y solidificado del lodo
final.
Si el lodo carbonizado puede llamarse biomasa estabilizada, el proceso de carbonización
parece ser un proceso de tratamiento térmico para producir biomasa estabilizada. En esta
condición, AM25 también es aplicable a este proyecto. Sin embargo, según la
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
215
metodología AM25, el proceso de tratamiento térmico debe realizarse bajo condiciones
controladas (hasta 300 grados Celsius), y el proceso debe generar una biomasa
estabilizada que se usaría como combustible o materia prima en otro proceso industrial.
Teniendo en cuenta que en el proceso de carbonización considerado, la temperatura de
funcionamiento es superior a 300 grados Celsius y sólo una parte de los lodos
carbonizados se utilizaría como combustible en otras plantas de energía, AM25 no es
aplicable a las actividades del proyecto de carbonización, en principio. Por tanto, si el
participante en el proyecto quiere usar AM25 para proyectos de carbonización, AM25
también podría ser revisada.
4.8.5.5. AMS-III.I
Esta metodología consta de las tecnologías y medidas que eviten la producción de
metano a partir de la materia orgánica biogénica presente en las aguas residuales que
son tratadas en los sistemas anaerobios. Debido a la actividad del proyecto, el sistema
anaeróbico (sin recuperación de metano) es sustituido por un sistema biológico aeróbico.
En la actividad del proyecto no se recupera o quema el metano en las instalaciones de
tratamiento de aguas residuales (a diferencia de AMS-III.H). Las medidas se limitan a
aquellas que resultan en reducciones de emisiones inferiores o igual a 60 kt de CO2
equivalente al año.
El ámbito del proyecto es el sitio físico y geográfico, donde:
(i)El tratamiento del agua residual se desarrolle y donde ocurra la emission de metano
en la ausencia del proyecto;
(ii)El tratamiento del agua residual se desarrolla en la actividad del proyecto;
(iii)El lodo es tratado y dispuesto en el escenario de referencia y en la situación del
proyecto.
El escenario de referencia es la situación donde, en la ausencia de la actividad del
proyecto, la materia orgánica degradable del agua residual se trata en sistemas
anaeróbicos y el metano es emitido a la atmósfera. Las emisiones de referencia son:
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
216
(i) Metano producido en el(los) sistema(s) de tratamiento de agua residual del
escenario de referencia que se remplaza con el sistema biológico aérobico.
(ii) Emisiones de Metano por cuenta de ineficiencias en el sistema de tratamiento de
aguas residuales de referencia y presencia de carbón organico biodegradable en
las aguas descargadas al rio/lago/mar, etc.;
(iii) Metano producido en el sistema de tratamiento de lodo de la línea base;
(iv) Emisiones de Metano por decaimiento anaerobico del lodo final producido en el
escenario de referencia. Si el Lodo es quemado controladamente, dispuesto en un
relleno, con recuperación de biogás, o utilizado para aplicación en tierra en el
escenario de referencia, estos términos deben ser omitidos.
La metodología AMS-III.I se refiere a la actividad para evitar la emisión de metano en los
sistemas anaerobios de tratamiento de las aguas residuales mediante la aplicación de
sistemas biológicos aeróbicos. La metodología AM80 permite calcular la reducción de
emisiones que se obtienen cuando una nueva planta de tratamiento aeróbico de aguas
residuales reemplaza un tratamiento de aguas residuales realizado mediante lagunas
abiertas anaerobias, con la inclusión de la actividad de recuperación de energía. Por esto
la actividad para evitar la emisión de CH4 mediante el tratamiento aerobico de aguas
residuales sustituyendo el sistema anaeróbico, no sólo se incluye en la metodología
AM80, sino también en la metodología AMS-III.I, con la diferencia de que la primera se
aplica a proyectos de gran escala y la segunda a proyectos de pequeña escala. Con la
intención de hacer simplemente un cálculo en este informe, se aplicó en su mayoría la
metodología AMS-III.I, debido a que las modalidades y procedimientos para proyectos
MDL de pequeña escala son más simples que para los proyectos MDL a gran escala (A
través de la Tercera Reunión de la Junta Ejecutiva de MDL, las "Modalidades y
Procedimientos para actividades de proyectos a pequeña escala bajo el Mecanismo de
Desarrollo Limpio" fue promulgada).
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
217
4.8.5.6. AMS-III. H
1. Esta metodología consta de las medidas para recuperar biogás a partir de la
materia orgánica presente en las aguas residuales por medio de una, o una
combinación de las siguientes opciones30:
(I) La sustitución de sistemas de aguas residuales o sistemas de tratamiento de
lodos aerobios existentes por los sistemas anaeróbicos con recuperación y
combustión de biogás;
(II) Introducción de un sistema anaeróbico de tratamiento de lodos con
recuperación de biogás y combustión en una planta de tratamiento de aguas
residuales sin tratamiento de lodos;
(Iii) Introducción de la recuperación de biogás y combustión de un sistema de
tratamiento de lodos existente;
IV) Introducción de la recuperación de biogás y combustión en un sistema de
tratamiento anaeróbico de aguas residuales con reactor anaerobio, laguna, tanque
séptico o una planta industrial en el sitio;
(V) La introducción del tratamiento anaerobio de aguas residuales con la
recuperación de biogás y combustión, con o sin tratamiento anaeróbico de lodos, a
una corriente de aguas residuales sin tratar;
(VI) Introducción de una etapa secuencial de tratamiento de aguas residuales con
la recuperación de biogás y combustión, con o sin tratamiento de lodos, a un
sistema de tratamiento anaeróbico de aguas residuales sin recuperación de biogás
(por ejemplo, la introducción del tratamiento en un reactor anaeróbico con
recuperación de biogás como tratamiento secuencial para las aguas residuales
que actualmente están siendo tratadas en una laguna anaeróbica sin recuperación
de metano).
30Bajo esta metodología se consideran lagunas anaeróbicas los estanques con más de 2 metros de
profundidad, sin ventilación, temperatura ambiente superior a 15 ° C, por lo menos durante una parte del
Año, en la base del promedio mensual, y con tasa de carga volumetrica de demanda química de oxígeno por
encima de 0,1 kg COD.m-3.día-1. El intervalo mínimo entre dos eventos consecutivos remoción de lodos
será de 30 Días
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
218
2. El biogás recuperado por los medios anteriores también se pueden usar para las
siguientes aplicaciones diferentes a combustión/llama.
(a) Generación directa de energía termal o eléctrica; o
(b) Generación de energía termal o eléctrica luego de llevar a un cilindro y mejorar el
Biogás; o
(c) Generación de energía termal o eléctrica luego de mejorar y distribuir el Biogás
(i) Mejorar e inyectar el biogás a una red de distribución de gas natural sin
problemas de transmisión significativos; o
(ii) Mejorar y transportar el biogás por medio de una tubería exclusiva a un
grupo de usuarios finales; o
(d) Producción de Hifrogeno.
3. Si el biogás recuperado se utiliza para las actividades del proyecto cubierto por el
numeral 2 anterior, literal (a), ese componente de la actividad de proyecto puede
utilizar una metodología correspondiente al Tipo I.
4. Si el biogás recuperado se utiliza para la producción de hidrógeno (actividades de
los proyectos incluidos en el numeral 2 anterior, literal (d)), ese componente de la
actividad de proyecto podrá usar la categoría AMS-III.O.
5. En el caso de las actividades del proyecto cubiertas por el numeral 2 anterior,
literal (b) si los cilindros de biogás mejorado se venden fuera del ámbito del
proyecto el uso final del biogás se deberá garantizarse a través de un contrato
entre el vendedor de los cilindros de biogás y el usuario final. No se puede
reclamar reducción de emisiones por el desplazamiento de Combustibles por el
uso final de los cilindros de biogás en tales situaciones. Sin embargo, si el uso
final del biogás está incluido en el ámbito del proyecto y se controla durante el
Periodo de acreditación de emisiones de CO2 evitadas por el desplazamiento de
los combustibles, es elegible en virtud de la correspondiente metodología de tipo I,
por ejemplo, el AMS-IC.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
219
6. En el caso de las actividades de proyectos incluidos en el numeral 2 anterior,
literal (c i), la reducción de emisiones a partir del desplazamiento del uso del gas
natural es elegible bajo esta metodología, siempre que la extensión geográfica de
la red de distribución de gas natural está dentro de los límites del país anfitrión.
7. En el caso de las actividades de proyectos incluidos en el numeral 2 anterior,
literal (c ii), la reducción de las emisiones por el desplazamiento de la utilización de
combustibles puede ser reclamada siguiendo lo dispuesto en la correspondiente
metodología de tipo I, por ejemplo, el AMS-IC.
8. En el caso de las actividades de proyectos incluidos en el numeral 2 anterior,
literalsz (b) y (c), esta metodología es aplicable si la mejora se hace por una de las
siguientes tecnologías31 de manera que el contenido de metano del biogás
mejorado esté de acuerdo con las reglamentaciones nacionales (cuando existen)
o, en ausencia de normas nacionales, un mínimo de 96% (por volumen). Estas
condiciones son necesarias para garantizar que el biogás recuperado es
completamente destruido por combustión en cualquier uso final:
• Absorción de presión oscilante;
• Absorción con/o sin agua circulante;
• Absorción con agua, con o sin recirculación (con o sin recuperación de emisiones
de metano por descarga).
9. Las nuevas instalaciones (proyectos de nueva construcción) y actividades de
proyectos que impliquen un cambio de equipos, resultante de ampliar la capacidad
de tratamiento de las aguas residuales o de un sistema de tratamiento de lodos en
comparación con la capacidad de diseño del sistema de tratamiento de referencia,
31
Por favor, consulte el anexo 1 de la metodología aprobada AM0053 / Versión 01.1 con respecto a la
descripción de esta tecnología.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
220
sólo son elegibles para aplicar esta metodología si cumplen con los requisitos de
la Guia General para metodologías SSC32 en relación a estos temas. Además se
deben seguir los requisitos para demostrar la vida util restante del equipo
remplazado como se describe en la guía general.
10. Para las actividades de los proyectos incluidos en el numeral 2 anterior, literales
(b) y (c), la orientación adicional proporcionada en el anexo 1 referenciado en la
metodología AMS III.H se seguirá para los cálculos, además de los procedimientos
descritos en las secciones correspondientes de dicha metodología.
11. La ubicación de la planta de tratamiento de aguas residuales, así como la fuente
generadora de las aguas residuales deberán definirse de manera inequívoca, y
deberán incluirse en el PDD.
12. Las medidas se limitan a las que se traducen en reducciones de las emisiones
agregadas de igual o inferior valor al equivalente de 60 kt de CO2 anuales de
todos los componentes de tipo III de la actividad de proyecto.
13. El ámbito del proyecto es el lugar físico, geográfico donde el tratamiento de aguas
residuales y lodos se lleva a cabo en la línea de base y la situación del proyecto.
Cubre todas las instalaciones afectadas por la actividad del proyecto, incluyendo
los sitios donde ocurre el procesamiento, transporte y aplicación o disposición de
productos residuales, así como la generación de biogás.
14. La implementación de la actividad de proyecto en uno de los sistemas de
tratamiento de aguas residuales y / o de lodos podrá afectar sólo a determinadas
secciones de los sistemas de tratamiento, mientras que otras podrán no verse
afectadas. Los sistemas de tratamiento que no se vean afectadas por la actividad
de proyecto, por ejemplo, las secciones que operan en el Escenario del proyecto
27
Refieren a: Guia General a la línea base indicativa y monitorización simplificadas párrafo metodologías
seleccionadas en pequeña escala del MDL categorías actividad de proyecto.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
221
en iguales condiciones de funcionamiento que en el escenario de referencia
(como, la entrada de aguas residuales y el contenido de DQO, temperatura,
tiempo de retención, etc) deben describirse en el PDD, y las emisiones de esas
secciones no deberán tenerse en cuenta para el cálculo de emisiones de
referencia del proyecto (ya que las mismas emisiones se producirán en ambos
escenarios; el de referencia y el de proyecto). La evaluación e identificación de los
sistemas afectados por la actividad del proyecto se llevará a cabo ex ante, y en el
PDD se deberá justificar la exclusión de las partes o componentes del sistema que
no se vean afectados por la actividad de proyecto. Los sistemas de tratamiento
(lagunas, reactores, digestivos, etc) que serán cubiertos y / o equipados con
recuperación de biogás por la actividad del proyecto, pero continúan operando con
el mismo caudal, volumen (tiempo de retención), y temperatura (calefacción) como
en el escenario de referencia, se pueden considerar como no afectados, ya que su
potencial de generación de metano33 permanecerá inalterado.
15. Los sistemas de tratamiento de aguas residuales y de lodos equipados con
instalaciones de recuperación de biogás en la situación de partida, se deberán
excluir de los cálculos de emisiones de referencia.
16. Las emisiones de referencia para los sistemas afectados por la actividad de
proyecto pueden consistir en:
(I) Las emisiones a causa de Electricidad o combustible fósil utilizado;
(II) Las emisiones de metano de los sistemas de tratamiento de aguas residuales de
la línea base;
(III) Las emisiones de metano de los sistemas de tratamiento de lodos de la línea
base;
33
Las lagunas de cobertura y la instalación de equipos de recuperación de biogás puede dar lugar a cambios
en las condiciones de operación (tales como la temperatura, DQO, etc) de un sistema de tratamiento
anaeróbico. Estos cambios se consideran pequeñas y por lo tanto no se reconocen bajo esta metodología.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
222
(IV) Las emisiones de metano a causa de ineficiencias en los sistemas de tratamiento
de aguas residuales de referencia y la presencia de carbono orgánico degradable
en las aguas tratadas vertidas en río / lago / mar;
(V) Las emisiones de metano provenientes de la descomposición de los lodos
generados por los sistemas de tratamiento en el escenario de referencia.
AMS-III.H fue seleccionada para este trabajo bajo la condición de que no hay ningún caso
aprobado para metodologías de gran escala para los escenarios de proyecto y referencia.
En resumen, esta metodología comprende medidas que recuperan biogás a partir de
materia orgánica biogénica en aguas residuales por medio de una, u otra combinación de
opciones, tales como la sustitución de tratamientos aerobios existentes de aguas
residuales o lodos por sistemas anaerobios con recuperación y combustión de biogás. Y
el biogás recuperado de las medidas anteriores puede ser utilizado para la generación de
energía térmica o eléctrica directamente, en lugar de combustión / quema.
4.8.6. Principios de Cálculo para la Fase I de Reducción de Emisiones
(2015~2024)
Una Reducción en Emisiones se refiere a la diferencia que existe entre las emisiones
base y las emisiones de Gas de Efecto Invernadero después de la implementación de la
actividad del Proyecto MDL (emisiones de proyecto).
Las emisiones base se inducen en referencia al escenario base. La línea base para la
actividad del Proyecto MDL es el escenario tal que represente razonablemente las
emisiones antropogénicas de las fuentes de gases de efecto invernadero que ocurrirían
en la ausencia de la actividad del proyecto propuesto.34
Una fuga se define como el cambio neto de las emisiones de Gases de efecto
invernadero que ocurren por fuera de los límites del proyecto y que son medibles,
34 CMP/2005/8/Ad1, p16 para44
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
223
cuantificables y atribuibles a la actividad del proyecto MDL35. Reducciones en emisiones
de Gas de Efecto invernadero deberán ser ajustadas por fugas de acuerdo con las
provisiones de monitoreo y verificación.36
Por lo tanto las reducciones en las emisiones para un año cualquiera del Periodo de
gracia se obtienen substrayendo de las emisiones base las fugas sumadas a las
emisiones del proyecto:
yyyy LEPEBEER
Donde:
ERy = Reducción de emisiones de la actividad de proyecto en el año (y) en unidades
de toneladas de dióxido de carbono equivalente por año (tCO2e/año)
BEy = Emisiones base en el año (y) (tCO2e/año)
PEy = Emisiones del proyecto en el año (y) (tCO2e/año)
LEy = Emisiones de fuga en el año (y) (tCO2e/año)
En este trabajo no se consideró fuga alguna.
0yLE
(1) Emisiones Base de la Fase I (2015~2024)
El escenario base y la emisiones base de la actividad del proyecto MDL es el escenario
que razonablemente represente las emisiones de Gas Efecto Invernadero que ocurrirían
en la ausencia de la actividad del proyecto propuesto.
En el escenario base para los proyectos supuestos de la Fase I, las opciones técnicas de
aguas residuales y lodos puede ser iguales a aquellos de la PTAR Salitre en la actualidad,
35
CMP/2005/8/Ad1, p17 para51 36
CMP/2005/8/Ad1, p17 para50
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
224
y los lodos finales pueden ser manejados de forma similar a como se realiza actualmente
(transportados en volqueta y dispuestos en un predio como el Corzo).
Figura 82: Diagrama conceptual del escenario base de acuerdo a un plan de tratamiento
para residuales y lodos en Fase1
Descarga
al río
PTARSalitre
PTAR Canoas
Deshidratación de
lodos
Sitio de Disposición
(Corzo)
Lodos
deshidratados
Rio
Descarga
al río
Transporte
de lodos
Transporte
de lodos
Lodos digeridos
Con quema de biogas y recuperación de calor en el sistema de digestión
Lodos digeridos
Con la quema de biogás y el
párrafo de recuperación de
calor de calefacción del
digestor
1er Tratamiento
convencional
Tratamiento primario
químicamente asistido
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
225
Las emisiones base se estiman de acuerdo con lo siguiente:
yslTRyHG,yEL,ysl,CH4,yww,CH4,y BEBEBEBEBEBE ,,
Donde:
BEy = Emisiones base en el año y (tCO2e/año)
BECH4,ww,y = Emisiones de metano del tratamiento de las aguas residuales en el escenario
base del año y (tCO2e/año)
BECH4,sl,y = Emisiones de metano del tratamiento de lodos en el escenario base del año y
(tCO2e/año)
BEEL,y = Emisiones de CO2 asociadas con la generación de electricidad que es
desplazada por la actividad del proyecto y /o el consumo de electricidad en el
escenario base del año y (tCO2/año)
BEHG,y = Emisiones de CO2 asociadas con la combustión de combustibles derivados del
petróleo para equipos de calentamiento que son desplazados por el proyecto en
el año y (tCO2/año)
BETR,sl,y = Emisiones de CO2 asociadas con el transporte de lodos en el escenario base en
el año y (tCO2/año)
1) Cálculo de emisiones base provenientes del tratamiento de aguas residuales
(BECH4,ww,y)
De acuerdo con la normativa AM80, las emisiones base de metano, provenientes del
tratamiento de aguas residuales en lagos abiertos, se calculan usando el conocido
método del factor de conversión de metano que se describe a continuación:
yww,BL,yww,BL,oCH4yww,CH4, MCFCODBGWPBE
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
226
Sin embargo los lagos abiertos no presentan sistemas de tratamiento base de aguas
residuales tal y como se consideran en la PTAR existente, actualmente, tal y como la
PTAR Salitre que contiene un clarificador primario y un equipo de digestión de lodos.
Preferiblemente se calculan las emisiones de CH4 que resultan del carbón orgánico
degradable existente en la descarga del agua residual después del clarificador en la etapa
de tratamiento primaria. Por lo tanto la ecuación de cálculo para BECH4, ww,y se modifica y
simplifica basado en la normativa AMS III.I, como sigue:
ydischwwywwtrywwCH BEBEBE arg,,,,4
La norma AMS-III.I se aplica para calcular el ―metano producido en el sistema de
tratamiento base de aguas residuales que esta siendo reemplazado con los sistemas
aeróbicos biológicos (BEww,tr)‖ y ―las emisiones de metano por cuenta de la ineficiencia de
los sistemas de tratamiento base y la presencia de carbón orgánico degradable en la
descarga del agua residual tratada hacia el río (BEww,discharge)
- Metano producido en los sitemas de tratamiento base de aguas residuales (BEww,tr)
mi
CH4BLoianaerobicymiremovedymwwytrww GWPUFBMCFCODQBE,
,,,,,,,, *****
Donde:
Qww,m,y = Volumen de las aguas residuales tratadas durante los meses m, durante
el año y, para los mese con temperatura ambiente promedio por encima
de 15 °C en (m3)
I = Índice para el sistema de tratamiento base de aguas residuales
MCF
anaerobic
= Factor de corrección de Metano para el sistema anaeróbico de
tratamiento base de aguas residuales i reemplazado por la actividad del
proyecto.
CODremoval = Demanda Química de Oxigeno removida [1] por el sistema anaeróbico de
tratamiento de aguas residuales i en la situación de base en el año y para
los meses m con la temperatura ambiente por encima de 15° C en
(toneladas/m3)
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
227
UFBL = Factor de corrección del modelo para tener en cuenta la incertidumbre
del modelo (0.94)[2]
Bo = Capacidad de producción de metano del agua residual
(valor por defecto del IPCC (Panel Intergubernamental de cambios
climáticos) expuesto en 0.21 kg CH4/kg DQO)
GWPCH4 = Potencial de Calentamiento Global para el CH4 (valor de 21)
- Emisiones de metano por ineficiencias en el tratamiento base de las aguas
residuales (BEww,discharge)
BLdischargewwyBLdischargewwBLoCHywwydischargeww MCFCODUFBGWPQBE ,,,,,4,,, ***
donde:
Qww,,y = Volumen de aguas residuales tratadas que se descargan en el año y
en (m3)
MCF
ww,discharge.BL
= Factor de corrección de metano basado en el curso de descarga
(ejemplos hacia río, mar o lago) de las aguas residuales (fracción)
CODww,discharge = DQO para el agua residual tratada en la descarga hacia el mar, río o
lago en la situación base del año y en (toneladas/㎥)
UFBL = Factor de corrección del modelo para cubrir la incertidumbre del
modelo (0.94)
Bo = Capacidad de producción de metano para el agua residual
(valor por defecto del IPCC de 0.21 kg CH4/kg DQO)
GWPCH4 = Potencial de calentamiento global para CH4 (valor de 21)
En la normativa AMS-III.I, el factor de corrección de metano (MCF) se determinará basado
en la siguiente tabla:
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
228
Tabla 75: Valores por defecto IPCC para el factor de corrección de metano (MCF)
Tipo de tratamiento de agua residual y sistema o paso de descarga Valor MCF
Descarga de agua residual al mar, río o lago 0.1
Tratamiento aerobico bien administrado 0
Tratamiento aeróbico mal administrado y sobrecargado 0.3
Equipo de Digestión anaeróbica para lodos sin recuperación de metano 0.8
Reactor anaeróbico sin recuperación de metano 0.8
Lago llano anaeróbico (profundidad menor a 2 metros) 0.2
Lago profundo anaeróbico (profundidad mayor a 2 metros) 0.8
Sistema séptico 0.5
2) Calculo de emisiones base de lodos (BECH4,sl,y) con sistema de incineración
de biogás
La base de Una PTAR incluyendo el equipo de digestión de lodos y el equipo incinerador
de biogas puede inferirse del PTAR Salitre. Por lo tanto las emisiones de lodos (BECH4,sl,y)
deberán consistir del metano producido en el equipo de digerir lodos (BE,s,digest,y), del
metano de la combustión incompleta del biogas en el equipo de incineración (BEs,,flare,y) y
las emisiones del tratamiento final de los lodos (BEs, disposal,,y) tal y como se describe a
continuación:
ydisposalsyflaresydigestsyslCH BEBEBEBE ,,,,,,,,4
- Emisiones base relacionadas a fugas físicas de metano del equipo de digestión
(BE,s,digest,y)
CH4FBLs
j
jtreatmentsyBLjydigests GWPFDOCUFDOCMCFSBE 12/16**,,,,,,
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
229
donde:
BE,s,digest,y = Emisiones de metano del lodo durante la digestión en el escenario base en
el año y (tCO2e/año)
SBL,sl,y = Cantidad de materia seca en el lodo que hubiese sido tratada por un sistema
de tratamiento de lodos j en el escenario base en (toneladas/año)
J = Índice para el sistema de tratamiento base de lodos
MCF,s,treatmen
tl
= Factor de conversión de metano par el sitio en donde los lodos hubiesen
sido dispuestos o dejados para que se degradaran en la base (fracción)
DOCs = Contenido orgánico degradable de los lodos que hubiera sido producido en
el escenario base del año y.
UFBL = Factor de corrección del modelo por incertidumbres en el modelo (0.94)
DOCF = Fracción de contenido orgánico degradable diseminado en biogas. El valor
por defectos del IPCC que deberá usarse es 0.5 (fracción)
F = Fracción de metano en el Gas, Valor por defecto del IPCC que deberá
usarse es 0.5 (fracción)
16/12 = Relación entre la masa molar del metano y la masa molar del carbono
GWPCH4 = Potencial de Calentamiento global del metano valido para el Periodo de
compromiso (tCO2e/tCH4)
- Emisiones Base de combustiones incompletas de biogas en el equipo de
incineración (BEs,flare,y)
BEs,flare,y = BE,s,digest * {1- ηheating +(CFES * ηflare)
donde:
ηheating
= Eficiencia de recuperación del Biogas para el calentador digestor
0.3 fue el índice adoptado dependerá de lo que se charle en la entrevista
con el programador del proyecto
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
230
CFES = Eficiencia de captura del equipo de recuperación del biogas en el sistema
de tratamiento de lodos. Un valor por defecto de 0.9 deberá usarse basado
en AMS-III.H, pero 0.63 se aplicó en este trabajo. El valor 0.63 se calculó
del valor por defecto multiplicado por la fracción de recuperación con la
excISC (EPC)ión del valor de ηheating
ηflare = La eficiencia del incinerador con un valor por defecto de 0.5 para los
sistemas de llama abierta que dependerá de la Metodología ―Herramientas
para determinar emisiones de proyecto de gases en llamas que contienen
metano‖
- Calculo de Emisiones Base del sitio de disposición final de lodos (BEs, disposal,,y)
CH4FfinalBLsBLsyBLfinalydisposals GWPFDOCMCFUFDOCSBE 12/16* ,,,,,,
donde:
Sdisposal,,BL,y = Cantidad de material seco en el lodo final generado por el tratamiento
base de aguas residuales en el año y (toneladas).
MCFBs,BL,final = Factor de corrección de metano para el sitio de disposición final que
recibe los lodos finales en la situación base y estimados de acuerdo a
los procedimientos descritos en el aparte AMS-III.G
UFBL = Factor de corrección del modelo para tener en cuenta la incertidumbre
del modelo (0.94)
De acuerdo con el aparte AMS-III.G, el valor MCF –factor de corrección de metano se
podrá decidir y es permitido hacerlo mediante la referencia al escrito titulado
―Herramientas usadas para determinar emisiones de metano, que se obvian en el
descargue de residuos sólidos en sus respectivos rellenos sanitarios.‖.
En tal herramienta los valores MCF pueden aplicarse de la siguiente manera
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
231
• 1.0 para rellenos sanitarios de disposición final de residuos sólidos con administración
anaeróbica. Estos deberán tener colocación controlada de los residuos (residuos dirigidos
a áreas especiitas de disposición, un grado de control en lo concerniente a la aparición de
fuegos y de escarbado y hurgamiento en dichos sitios) también deberá incluir al menos uno
de los siguientes: (i) material que cubre; (ii) compactación mecánica; o (iii) nivelación del
residuo sólido.
• 0.5 para rellenos sanitarios de disposición final de residuos sólidos semi-aeróbicos. Estos
deberán tener colocación controlada del residuo sólido y deberá contar con todas las
siguientes estructuras para introducir aire a las capas de residuos sólidos: (i) material
permeable de recubrimiento; (ii) sistema de drenaje de los lixiviados; (iii) regulación de las
lagunas del pondaje; y (iv) sistema de ventilación de gas.
• 0.8 para rellenos sanitarios de disposición final de residuos sólidos sin administración y
con gran profundidad y/o un nivel freático alto
Esto incluye todos los (Sitios de Disposición final de Residuos Sólidos)—SDRS, que no
cumplen el criterio de los SDRS administrados y que tienen profundidades mayores o
iguales a 5 metros y /o niveles freáticos altos cercanos al nivel de suelo.
La situación mostrada de último corresponde a rellenos aguas interiores ya sean de
lagunas, ríos o humedales con residuos sólidos.
• 0.4 para sitios de disposición final que sean de poca profundidad y no estén
administrados. Esto incluye todos los SDRS que no cumplan con los criterios de los SDRS
administrados y que tengan profundidades menores a 5 metros.
En el escenario base de este trabajo se tomó 0.4, porque los lodos se transportarán en
volquetas y se depositarán en el relleno Corzo que es de poca profundidad y no está
administrado.
3) Calculo de emisiones base debidas al consumo de electricidad (BEEL,y)
Emisiones Base debido a consumos de electricidad asociados con el tratamiento de
aguas residuales y la generación en malla de la electricidad que es generada a partir del
biogas por el nuevo digestor anaeróbico que se encuentra bajo la actividad del proyecto.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
232
yEL,BL,yPJ,yBL,yEL, EFEGECBE
donde:
BEEL,y = Emisiones de CO2 asociadas con la generación eléctrica que es
desplazada por la actividad del proyecto y/o el consumo de electricidad en
el escenario base en el año y (tCO2/año)
ECBL,y = Cantidad anual de electricidad que sería consumida en el escenario base
para el tratamiento de aguas residuales y lodos (MWh)
EGPJ,y = Cantidad neta de electricidad generada en el año y del biogas con el
digestor anaeróbico nuevo (MWh)
30% del biogas del nuevo digestor se planea usarse para el digestor de
calentamiento, por lo tanto 70% del biogas será usado para producir
electricidad.
EFBL,EL,y = Factor de emisión para la electricidad generada y/o consumida en el
escenario base en el año y (tCO2/MWh)
Y = Año del Periodo de gracia o de crédito
EFBL,EL,y, se refiere a los factores de emisión en mallas que son calculados basados en la
metodología aprobada (ACM0002: Metodología base consolidada para generación de
electricidad en conexiones tipo mallas que provienen de fuentes renovables) y la
herramienta (herramienta para calcular factores de emisión para un sistema eléctrico).
Aquí, EFBL,EL,y, se determinó como el Factor De Emisión Tipo Malla Promedio de Colombia
que es, 0.374, y que se deduce de la información del proyecto registrado en la base de
Datos del proyecto MDL del IGES actualizado el 1ero de Abril de 2010.
4) Calculo de emisiones Base por la generación de calor (BEHG,y)
Si el calor fuese generado usando combustibles fósiles en una caldera, las emisiones
base se calculan de la siguiente manera:
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
233
heatBL
heatFFCOyPJ
yHG
EFHGBE
,
,,2,
,
Donde:
BEHG,y = Emisiones de CO2 asociadas con la combustión de los combustibles fósiles
para la producción de calor en el escenario base en el año y (tCO2/año)
HGPJ,y = Cantidad de Calor Neta generada en el año y con los lodos carbonizados (TJ)
que se proveen cerca de la Planta de Generación
EFCO2,FF,heat = Factor de emisión de CO2 del combustible fósil (Carbón) usado para la
generación de calor en el escenario base (tCO2/TJ)
ηBL,heat = Eficiencia de la caldera cerca a la planta de generación que se usaría para
generar calor en el escenario base (fracción)
Y = Año del Periodo de gracia o crédito
Si el biogas capturado en el digestor anaeróbico nuevo del escenario de proyecto se usa
para generación de calor, éste cálculo es aplicable. Cuando se da el caso que los lodos
finales salgan de la producción del digestor y se carbonizan y se usan en reemplazo de
los combustibles fósiles para generar calor en el escenario de proyecto este cálculo
también es viable.
De acuerdo al Plan para el tratamiento final de lodos por carbonizado, dicho lodo
carbonizado debe ser alimentado a la planta de generación de la caldera de carbón. Por
lo tanto en este caso EFCO2,FF,heat se aplica con el valor por defecto de Otros Carbones
Bituminosos presentados en el 2006 en las guías del IPCC. La eficiencia de la caldera
(ηBL,heat ) se presume ser 80% de este valor.
5) Calculo de emisiones base por el transporte de lodos (BETR,y)
Las emisiones base resultantes del transporte de lodos que se hubiesen producido en el
escenario base deberán calcularse de la siguiente manera:
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
234
jBLjBLiBLiBL
i
yiBLyslTR EFNCVFDNBE ,,,,,,,,
Donde::
BETR,sl,y = Emisiones de CO2 asociadas con el transporte de lodos en el escenario
base en el año y (tCO2/año)
NBL,i,y = Número de viajes (tipo de vehículo i con capacidades de carga similares)
para el transporte de lodos que se hubiesen producido en el escenario
base en el año y (No. viajes)
DBL,i = Distancia promedio por viaje que hubiese sido llevado a cabo por el
vehículo transportador tipo i, para transportar el lodo en el escenario base
(km)
FBL,i = Consumo específico de combustible del vehículo transportador tipo i
(masa o unidades de volumen de combustible/km)
NCVBL,j = Valor calorífico neto del combustible usado en el transporte j (TJ/masa o
unidades de volumen)
EFBL,j = Factor de emisión de CO2 para el combustible utilizado en el transporte j
(tCO2/TJ)
I = Tipo de Vehículo
J = Tipo de combustible utilizado en los vehículos
- Determinación del NBL,i,y
El número de viajes del vehículo transportador tipo i se calcula de la siguiente manera:
iBL
yslBL
yiBLq
QN
,
,,
,,
Donde:
NBL,i,y = Número de viajes (tipo de vehículo i con características de carga similares)
para el transporte de los lodos finales generados por el sistema de
tratamiento de aguas residuales en el escenario base para el año y (viajes)
QBL,sl,y = Cantidad de lodos que hubiesen sido producidos y tratados en el escenario
base en el año y (toneladas)
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
235
qBL,i = Promedio de la capacidad vehicular del vehículo transportador de tipo i
(toneladas/viaje)
Y = Año del Periodo de gracia o de crédito
- Determinación del DBL,i,y
Las distancias desde ambas PTAR hasta el sitio de disposición de lodos El Corzo deberá
determinarse.
(2) Emisiones de proyecto en Fase I (2015~2024)
Las emisiones del proyecto en el año y son:
yslTRyFC,yEC,yslONysl,CH4,ywwCHy PEPEPEPEPEPEPE ,,,,2,,4
Donde:
PEy = Emisiones del proyecto en el año y (tCO2e/año)
PECH4,ww,y = Emisiones de metano provenientes del tratamiento de aguas residuales de
la actividad del proyecto en el año y (tCO2e/año)
PECH4,sl,y = Emisiones de metano provenientes de tratamiento de lodos en la actividad
de proyecto en el año y (tCO2e/año)
PEN2O,sl,y = Emisiones de N2O provenientes de tratamiento de lodos en la actividad del
proyecto en el año y (tCO2e/año)
PEEC,y = Emisiones del proyecto pro consumo de electricidad en el año y (tCO2e/año)
PEFC,y = Emisiones del Proyecto provenientes de combustibles fósiles consumidos
en el año y (tCO2e/año)
PETR,sl,y = Emisiones de CO2 asociadas con el transporte de lodos en la actividad del
proyecto en el año y (tCO2/año)
Y = Año del Periodo de gracia o de crédito
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
236
Figura 83: Emisiones de proyecto en el proceso planeado de la Fase 1
Descarga al río
Tratamiento
primario de
aguas residuales
Deshidratación
de lodos
Transport
ee
Digestor de
lodos
Con quema de biogas y recuperación de calor en el sistema de digestión
Con quema de biogas y recuperación de calor en el sistema de digestión
Canoas PTAR
Tratamiento
primario de
aguas residuales
Deshidratación
de lodos
Tratamiento de
lodos
Sitio de
disposición final
Ceniza-lodos
carbonizados-lodos
solidificados
Digestor de
lodos
Planta
generación
PTAR Salitre
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
237
6) Emisiones de Metano provenientes de tratamiento de aguas residuales
(PECH4,ww,y)
Emisiones de proyecto debidas a tratamiento de aguas residuales involucran a dos
componentes, emisiones desde la planta de tratamiento debido a operación no adecuada
y/o sobrecarga, así como emisiones debido a la presencia de carbón orgánico degradable
en las aguas tratadas que abandonan la planta aeróbica de tratamiento de residuales:
yefflCHywwtpCHywwCH PEPEPE ,,4,,4,,4
donde:
PECH4,ww,y = Emisiones de metano provenientes del tratamiento aguas residuales en la
actividad del proyecto en el año y (tCO2e/año)
PECH4,wwtp,y = Emisiones de metano de las plantas de tratamiento aeróbicas de aguas
residuales en el año y debido a operación inadecuada y/o (tCO2e/año)
PECH4,effl,y = Emisiones de metano debido a la presencia de carbón orgánico degradable en
el efluente de la planta de tratamiento aeróbica de aguas residuales en el año
y (tCO2e/año)
PECH4,wwtp,y en el aparte AM80 se reemplaza por PEww,treatment,y según AMS-III.I.
k
CH4PJokaerobicykremovedykwwytreatmentwwywwtpCH GWPUFBMCFCODQPEPE ***** ,,,,,,,,,4
donde:
Qww,k,y = Volumen de aguas residuales tratadas por el sistema aeróbico k durante el
año y (m3)
K = Índice para el sistema de tratamiento de aguas residuales del proyecto
CODremoved,k,
y
= DQO removida por el sistema aeróbico k en el año y (toneladas/ m3)
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238
MCFaerobic,k = Factor de corrección de metano para el sistema de tratamiento aeróbico de
aguas residuales k (valores MCF para sistemas biológicos aeróbicos bien
administrados, o para sistemas mal administrados o sobrecargados como se
expone en tabla III.I.1 deberán tomarse)
UFPJ = Factor de corrección del modelo para compensar por incertidumbre del
modelo (1.06)
PEww,discharge,y en el aparte AMS-III.I. puede ser sustituido por PECH4,effl,y según AM80
dischargewwydischargewwPJoCH4ywwydischargewwyeffCH MCFCODUFBGWPQPEPE ,,,,,,,,4 ***
donde:
Qww,,y = Volumen de aguas residuales tratadas en el año y (m3)
CODremoved,k,y = DQO de las aguas residuales tratadas y descargadas al río en el año y
(toneladas/m3))
MCFww,discharg
e
= Factor de corrección de metano basado en el tipo de paso de descarga de
las aguas residuales (fracción) (valores de MCF en la tabla III.I.1 para pasos
de descarga al mar, río y lagos)
UFPJ = Factor de corrección del modelo compensado por incertidumbre del modelo
(1.06)
7) Emisiones de Metano de lodos en el nuevo digestor anaeróbico
(PECH4,s,digest,y)
Si el lodo es tratado en el nuevo digestor anaeróbico, las correspondientes emisiones de
proyecto deberán tener en cuenta las emisiones que se fugan de metano del digestor y
también las emisiones de metano debido a combustiones incompletas del biogas en el
equipo de incendiado por llamarada. Emisiones provenientes de combustión incompleta
de biogas en equipos de producción eléctrica o de calor si es que existen se considerarán
nulos. Además debido a que los residuos del digestor anaeróbico después del tratamiento
son deshidratados, adicionados de cal y colocados en reposo antes de la disposición final
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239
en un relleno sanitario controlado se asume que las emisiones de metano son mínimos y
no se deberán sumar. Por lo tanto el siguiente resultado de emisiones:
yflareCHydigestCHydigestsCH PEPEPE ,,4,,4,,,4
donde:
PECH4,s, digest,y = Emisiones de metano provenientes del tratamiento de lodos en la
actividad del proyecto en el año y (tCO2e/año)
PECH4,digest,y = Emisiones de proyecto por fugas físicas de metano del digestor
anaeróbico (tCO2e/año)
PECH4,flare,y = Emisiones de metano debidas a combustión incompleta de biogas en el
equipo de incineración por llamarada (tCO2e/año)
- Emisiones de Proyecto relacionadas a fugas físicas de metano del digestor
(PECH4,s,digest,y)
Esto paso se aplica si la actividad del proyecto incluye la construcción de un digestor
anaeróbico nuevo. Las emisiones directamente asociadas con la operación de los
digestores involucra las fugas físicas de metano del sistema del digestor. Las emisiones
de metano del nuevo digestor se calculan de la siguiente manera:
CH4FPJs
l
ltreatmentsyPJlydigestCH GWPFDOCUFDOCMCFSPE 12/16**,,,,,,4
donde:
PECH4,digest,y = Emisiones del proyecto por fugas físicas de metano del digestor
anaeróbico (tCO2e/año)
S,PJ = Cantidad de material seco en el lodo tratado por el sistema de tratamiento
de lodos l en el año y (toneladas)
MCF,s,treatmentl = Factor de conversión de metano para el sitio donde el lodo hubiese sido
depositado o dejado par que se descompusiera en la línea base (fracción)
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240
DOCs = Contenido degradable orgánico de los lodos que hubiese sido producido
en el escenario base en el año y.
UFBL = Factor de corrección del modelo por compensación por incertidumbre del
modelo (0.94)
DOCF = Fracción del contenido degradable diseminado a biogas. El valor por
defecto de IPCC de 0.5 deberá usarse (fracción)
F = Fracción de metano en el gas. Valores por defecto del IPCC de 0.5
deberán usarse (fracción)
GWPCH4 = Potencial de Calentamiento Global del metano valido para el Periodo en
desarrollo (tCO2e/tCH4)
8) Emisiones de proyecto de combustión incompleta de biogas en el equipo de
incinerado (PECH4,flare,y)
Este paso se aplica si bajo la actividad del proyecto el biogas se genera en un digestor
anaeróbico nuevo y si parte o todo el biogas se incinera. Metano puede resultar por la
incompleta combustión en la llamarada. Para calcular las emisiones de proyecto de las
llamaradas del biogas (PECH4,flare,y), aplique la ultima actualizada versión de la ―
Herramienta para determinar emisiones de proyecto de gases incinerados con contenido
de metano.‖
PECH4, flare,y = PECH4s,,digest,y (1- CFES * ηflare)
donde:
CFEs = Eficiencia de captura del equipo de recuperación de biogas en el sistema
de tratamiento de lodos (el valor por defecto de 0.9 deberá usarse según
AMS-III.H)
ηflare = Eficiencia de la llamarada depende de la metodología ―Herramienta para
determinar emisiones de proyecto de gases incinerados que contienen
metano.‖
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residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
241
En el caso de estos escenarios de proyecto, el biogas recolectado sería eficientemente
puesto en combustión para generar energía eléctrica. Por lo tanto la eficiencia de la
llamarada (ηflare ) se supone en 90%.
9) Emisiones de Metano provenientes del tratamiento final de lodos (PECH4, final
sl,y)
Los siguientes párrafos son para explicar las ecuaciones para el cálculo de las emisiones
de proyecto por cada opción de tratamiento planificado para lodos que provienen del
proceso de deshidratación de los lodos digeridos.
- Cálculo de PECH4, final sl,y si el lodo es incinerado
Bajo los supuestos de AM25, PECH4, final sl,y producto de la incineración se calcula de la
siguiente manera:
3
44,,,,,4 10 CHCHyslfinalyslfinalCH GWPEFQPE
donde:
Qfinal sl,y = Se refiere a la cantidad de lodos finales incinerados en el año y
(toneladas/año)
EFCH4 = Se refiere al factor de emisiones de CH4 para la combustión de lodos
(kgCH4/toneladas de lodos)
El valor por defecto del factor de emisiones CH4 en el capítulo 5, volumen 5 de las guías
IPCC 2006 deberá ser usado para estimar EFCH4. Si el factor IPCC de emisiones se utiliza
un factor de conservación depende del rango de incertidumbre de tal estimado para el
valor por defecto del factor IPCC de emisiones de CH4. Los participantes en el proyecto
deberán escoger el factor de conservación de la Tabla 76 abajo expuesta y deberán
multiplicar el estimado del factor de emisiones de CH4 por el factor de conservación.
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residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
242
Tabla 76: Factores de Conservatividad
Rango de incertidumbre estimada (%)
Banda de
incertidumbre
asignada(%)
Factor de conservatividad donde
valores más altos son mas
conservadores
Menor o igual a 10 7 1.02
Mayor que 10 y menor o igual a 30 20 1.06
Mayor que 30 o menor o igual a 50 40 1.12
Mayor que 50 o menor o igual a 100 75 1.21
Mayor que 100 150 1.37
El valor por defecto del factor de emisión de CH4 de los lodos en Japón se especifica
como 9,7 g CH4 / t peso húmedo en las directrices del IPCC de 2006. Por lo tanto
0.01329kg CH4/ton debe aplicarse como un factor de emisión de CH4 que se estima por
la multiplicación por 1,37 como coeficiente de ajuste prudente para el factor de emisión
por defecto CH4 de Japón. Sin embargo, no está definido aún el valor del factor de
emisión de CH4 de lodo seco. Por lo tanto, 0.01329kg CH4/ton se aplicó a los lodos
secos también en este trabajo, aunque el factor de emisión de CH4 para los lodos secos
se podía esperar poco más alto que el de los lodos húmedos.
- Cálculo de PECH4, sl final, y si el lodo es carbonizado
En sentido estricto, PECH4, sl final, y no es posible de calcular, porque no hay metodología
aprobada MDL sobre la carbonización de lodos llevada a cabo a mayor temperatura de
300 ℃. Por lo tanto, PECH4, sl final, y, por carbonización de lodos se calcula con regla para
incineración.
- Cálculo de PECH4, sl final, y, si el lodo es seco y solidificado
De conparamidad con AM80, si el lodo se seca bajo condiciones controladas y aeróbicas,
y luego colocados en un vertedero con recuperación de metano o su uso en aplicaciones
al suelo, las emisiones correspondientes del proyecto se consideran insignificantes y no
deben tenerse en cuenta. Por lo tanto:
PECH4, sl final, y = 0
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residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
243
Proporcionalmente al plan del proyecto, el lodo se seca y se solidifica bajo condiciones
controladas y aeróbica antes de eliminarse. Por lo tanto, PECH4, sl, y es cero.
4) Emisiones de N2O procedentes del tratamiento de los lodos en la actividad de
proyecto en el año y (PEN2O, sl, y)
Emisiones de óxido nitroso procedentes del tratamiento de los lodos debe tenerse en
cuenta en función del método de tratamiento.
- Cálculo de PEN2O, sl, y si los lodos son incinerados
En AM25, PEN2O, s, final, y, por incineración se puede calcular de la siguiente manera:
3
22,,,,,2 10 ONONyslfinalyslfinalON GWPEFQPE
Dónde:
Qfinal, sl y = Es la cantidad final de los lodos incinerados en el año y (toneladas / año)
EFN2O = factor de emisión de N2O por combustión de lodos (kgN2O/ton de lodos)
El valor por defecto de factor de emisión de N2O dado en la siguiente Tabla 78,
establacido en el capítulo 5, volumen 5 del IPCC de 2006, se debe utilizar para estimar
EFN2O.
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residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
244
Tabla 77: Factor de emisión de N2O por incineración de lodo y residuos industrials
País
Tipo de Residuo
Tipo de Incineración
/Tecnología
Factor de
emisión por
residuo
industrial
Peso
base
Japón
Papel, madera
10
Peso
húmedo
Aceite
9.8
Peso
húmedo
Plásticos
170
Peso
húmedo
Lodo (excepto de aguas
servidas
450
Peso
húmedo
Lodo de aguas servidas
deshidratadas
900
Peso
húmedo
Floculantes de alto peso
molecular
Incinerador de cama
fluidificada a temp.
Normal
1.508
Peso
húmedo
Floculantes de alto peso
molecular
Incinerador de cama
fluidificada a temp.
Normal
645
Peso
húmedo
Floculantes de alto peso
molecular
Múltiple corazón
882
Peso
húmedo
Otros floculantes
882
Peso
húmedo
Lodo con cal
294
Peso
húmedo
Alemania Lodo de aguas residuales
990
Peso
seco
Residuo industrial
420
Peso
Húmedo
Si se usa el factor de emisión por defecto del IPCC factor de emisión, un coeficiente de
ajuste prudente debe aplicarse para dar cuenta de la elevada incertidumbre de los valores
por defecto del IPCC. El nivel del coeficiente de ajuste prudente depende de la escala de
incertidumbre de la estimación para el factor de emisión de N2O por defecto del IPCC.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
245
Los participantes en el proyecto deben seleccionar el coeficiente de ajuste prudente
adecuado de Tabla 9 y multiplicar la estimación del factor de emisión de N2O con el
coeficiente de ajuste prudente.
El valor por defecto del factor de emisión de N2O de los lodos en Alemania se ha fijado
como 990 gramos de N2O / t de peso seco de los lodos en el IPCC de 2006. Por lo tanto
1.3563kg N2O / t de lodos secos se deben aplicar como un factor de emisión de N2O que
se estima por la multiplicación por 1,37 como coeficiente de ajuste prudente para el factor
de emisión por defecto N2O de Alemania.
- Cálculo de PEN2O, sl, sl, y si el lodo se carboniza
En sentido estricto, PEN2O, sl final, y, no es posible calcularlo, porque no hay
metodología aprobada MDL que se ocupe de la carbonización de lodos a temperatura
mayor de 300 ℃. Así, que sl PEN2O final, y, por carbonización de lodos se calcula con la
regla para incineración.
- Cálculo de PEN2O, sl, sl, y, si el lodo se seca y solidificado antes de eliminarse
Las emisiones de óxido nitroso se supone que son insignificantes y no necesita ser
tomada en cuenta si los lodos son tratados en un digestor anaerobio nuevo y los residuos
de la digestión anaerobia están deshidratados, tratados con cal y se almacenan antes de
su eliminación final en un vertedero controlado.
Por lo tanto, PE N20, sl, y = 0
5) Consumo de electricidad y combustión de combustibles fósiles (PEEC, y y PEFC,, y)
Esta fuente de emisiones incluye las emisiones de CO2 procedentes del consumo de
electricidad o de la combustión de combustibles fósiles para el funcionamiento de la
actividad de proyecto.
- Cálculo del PEEC
Si la electricidad se genera con el biogás en la actividad de proyecto, las emisiones
correspondientes son cero. Sin embargo, al calcular EGPJ, y, que se utiliza para el
cálculo de las emisiones de referencia, el consumo de electricidad para el funcionamiento
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
246
de la actividad de proyecto se debe restar del total de la generación de electricidad en el
lugar con el biogás (es decir, EGPJ, y, sólo incluye la generación de electricidad neta
resultante de la actividad de proyecto).
Si la electricidad es comprada en la red y / o generada en una planta de energía en el
lugar utilizando combustibles fósiles, la última versión aprobada de la "Herramienta para
calcular el nivel básico, proyecto y / o las emisiones de escape de consumo de
electricidad" se debe aplicar para calcular las emisiones del proyecto por el consumo de
electricidad (PEEC, y).
PEEC, y = EGpj elect., y * EFCO2in red
Dónde:
EGPj, elec = consumo de energía eléctrica comprada para la Planta de tratamiento en el
año y; MWh / año
EFCO2 en la red = factor de emisión de CO2 de la red en el año y; t CO2e/kWh
EFCO2 en la red, significa factores de emisiones de red que se calculan sobre la base de la
metodología aprobada (ACM0002: Metodología consolidada línea de base para la
generación de electricidad conectada a la red a partir de fuentes renovables) y la
herramienta (herramienta para calcular el factor de emisión para un sistema eléctrico).
Aquí, EFBL, EL, y, se determinó como el promedio del factor de emisión de cuadrícula de
Colombia, 0.374, que se deduce de la información del proyecto que aparece en la base
de datos IGES de Proyectos MDL (actualizado el 1 de abril de 2010).
- Cálculo del PEFC
Si los combustibles fósiles se queman con el fin de la actividad de proyecto, las emisiones
de CO2 de la combustión de combustibles fósiles (PEFC, y) se debe calcular utilizando la
última versión aprobada de la "Herramienta para calcular las emisiones del proyecto o
fugas de CO2 de la combustión de combustibles fósiles".
PE, combustible = EGpj, combustible, y * EFCO2 de combustible
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
247
dónde:
EGPj, combustible = consumo de combustibles fósiles utilizados para la Planta de
Tratamiento en el año y; MWh / año
EFCO2 combustible = factor de emisión de CO2 de combustibles fósiles utilizados para la
Planta de Tratamiento en el año y; t CO2e/kWh
6) Emisiones de Proyecto procedentes del transporte de los lodos (PETR, sl, y)
Las emisiones resultantes de proyectos de transporte de los lodos finales producidos en
la actividad del proyecto se debe calcular como:
yjPJyjPJyiPJyiPJ
i
yiPJyslTR EFNCVFDNPE ,,,,,,,,,,,,
Dónde:
PETR, sl, y = emisiones de CO2 asociadas con el transporte de los lodos en la actividad de
proyecto en el año y (tCO2/año)
NPJ, i, y = Número de viajes (vehículo de tipo i con capacidad de carga similar) para el
transporte de los lodos producidos en la actividad del proyecto en el año y, (viajes)
DPJ, i, y = distancia promedio por viaje de recorrida por el vehículo de transporte del tipo i
para el transporte de los lodos generados por el sistema de tratamiento de aguas
residuales en la actividad de proyecto en el año y (km)
FPJ, i, y = consumo específico de combustible del vehículo de transporte del tipo i en el año
y (unidades de masa o de volumen de combustible / km)
NCVPJ, j, y = Valor calorífico neto del combustible para el transporte j en el año y (TJ masa
o unidades de volumen)
factor EFPJ, j, y = las emisiones de CO2 del combustible para el transporte j en el año y
(tCO2/TJ)
I = Tipo de vehículo
J = Tipo de combustible utilizado en los vehículos
Y = Año del período de acreditación
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
248
Si las emisiones asociadas con el transporte de los lodos en el escenario de referencia y
en el escenario del proyecto se encuentran comparables (es decir, dentro de un rango
+1%) o las emisiones en el escenario del proyecto son más bajos, entonces los dos se
pueden excluir para el cálculo del nivel básico las emisiones y las emisiones del proyecto
como una simplificación.
- Determinación de NPJ, i, y
El número de viajes del vehículo de transporte del tipo i se calcula como:
iPJ
yslPJ
yiPJq
QN
,
,,
,,
Dónde:
NPJ, i, y = Número de viajes (vehículo de tipo i con capacidad de carga similar) para el
transporte de los lodos producidos en la actividad del proyecto en el año y (viajes)
QPJ, sl, y = Cantidad de lodos producidos en la actividad de proyecto en el año y (t)
qPJ, i = Promedio de la capacidad vehicular del vehículo de transporte del tipo i (toneladas /
viaje)
- Determinación del PDJ, i, y
La medida entre las Plantas de Tratamiento de Salitre y Canoas se debe considerar, ya
que los lodos finales de Salitre se trasladó a Canoas para ser tratado en cualquiera de las
opciones técnicas entre la incineración, carbonización y secado y solidificación.
Si los lodos finales se incineran o se secan y solidifican en Canoas, la ceniza o lodo
estabilizado debe ser transportado al sitio de disposición como el sitio de relleno sanitario
Doña Juana.
Cuando el lodo se carboniza en la PTAR Canoas, una parte de los lodos carbonizados
serán transportados a la planta de energía más cercana que utilice carbón, y el resto de
los lodos carbonizados se llevará a vertederos como el sitio de relleno sanitario Doña
Juana.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
249
4.8.7. Principio de cálculo de reducción de emisiones para la Fase II (2025 ~
2034)
En el plan, el proceso de lodos activados se adoptará para el tratamiento de aguas
residuales en la PTAR de Canoas (no Salitre) desde 2025.
(1) Emisiones de referencia de la Fase II (2025 ~ 2034)
En ausencia de actividad de nuevo proyecto, la situación anterior de Canoas se
mantendría. Por lo tanto la forma de cálculo de emisiones de referencia para la actividad
de proyecto nuevo en Canoas debe ser el mismo que el realizado para el proyecto de
emisión, excepto en el caso de que una cantidad mayor de generación de energía resulte
de la actividad del proyecto.
Esta cantidad cada vez mayor de energía por la actividad del proyecto se calculará como
parte de las emisiones de referencia de la siguiente manera:
gridCOyPJEL EFEGBE ,2,
dónde:
BEEL,Y = emisiones de CO2 asociadas con la generación de electricidad que es
desplazada por la actividad de proyecto y / o consumo de electricidad en el escenario de
referencia en el año y (tCO2/año).
EGPJ, y = cantidad Incrementada de la electricidad generada en el año ―y‖ con biogás a
partir de los lodos aumentado en biodigestor anaeróbico, en su caso (MWh)
EFBL, EL, y = Emisiones de la electricidad generada y / o consumidos en el escenario
base y en el año (tCO2/MWh)
Y = Año del período de acreditación
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
250
(2) Proyecto de emisión de la fase II (2025 ~ 2034)
El principio de cálculo es el mismo que el realizado para las emisiones de la fase I del
proyecto, pero la actividad de proyecto se llevará a cabo sólo en Canoas durante la fase
II.
4.8.8. Resultados de los cálculos de reducción de emisiones para los posibles
proyectos
Las ecuaciones generales para calcular la reducción de emisiones son las siguientes:
yyy PEBEER
TR,sl,yHG,yEL,y,sl,yCH,ww,yCHy BEBEBEBEBEBE 44
yslTRyFC,yEC,yslONysl,CH4,ywwCHy PEPEPEPEPEPEPE ,,,,2,,4
Las ecuaciones y los valores por defecto son de varios ―Metodologías Aprobadas de
MDL‖ descritas en la Tabla 78, para calcular cada ítem que compone estas ecuaciones
generales. Los resultados del cálculo de las ecuaciones generales del MDL y las
correspondientes metodologías aprobadas se resumen a continuación:
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de forma preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
251
(1) Previsiones de reducción de emisión por proyecto 1 - Ci
Tabla 78: Emisión de Linea Base (BEy) por proyecto 1-C-i project
Valor(tonCO2/año) Referencia
BEy, 1-C-i
Salitre
BECH4,ww,y 44891 AMS-III.I
BECH4,sl,y 95322 AMS-III.I, AMS-III.H
BEEL,y 15913 AM80/AM25
BEHG,y 0 AM80/AM25
BETR,sl,y 208 AM80/AM25
BEy Salitre 156334 ton CO2/año
Canoas
BECH4,ww,y 91523 AMS-III.I
BECH4,sl,y 221579 AMS-III.I, AMS-III.H
BEEL,y 24404 AM80/AM25
BEHG,y 0 AM80/AM25
BETR,sl,y 141 AM80/AM25
BEy, Canoas 337646 ton CO2/año
BEy, 1-C-i 493980 ton CO2/año
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
252
Tabla 79: Emsion de Proyecto (PEy) por proyecto 1-C-i
Valor(tonCO2/año) Referencia
PEy, 1-C-i
Salitre
PECH4,ww,y 5906 AMS-III.I
PECH4,sl,y 37495 AM80/AM25
PEN2O,sl,y 0 AM25
PEEC,y 10379 AM80/AM25
PEFC,y 0 AM80/AM25
PETR,sl,y 457 AM80/AM25
PEy Salitre 54237 ton CO2/año
Canoas
PECH4,ww,y 120408 AMS-III.I
PECH4,sl,y 51744 AM80/AM25
PEN2O,sl,y 34597 AM25
PEEC,y 25319 AM80/AM25
PEFC,y 752 AM80/AM25
PETR,sl,y 15 AM80/AM25
PEy Canoas 232835 ton CO2/año
PEy, 1-C-i 287072 ton CO2/año
Tabla 80: Reducción de Emisión (ERy) por proyecto 1-C-i
BEy PEy ERy
item Valor item Valor item Valor
Salitre BEy Salitre 156334 PEy Salitre 54237 ERy Salitre 102097
Canoas BEy, Canoas 337646 PEy Canoas 232835 ERy Canoas 104811
Total BE1-C-I,y, 493980 PE1-C-I,y 287072 ER1-C-I,y 206908
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
253
1) Reducción de Emisión esperada por Proyecto 1-C-d
Tabla 81: Emisiones Base (BEy) por proyecto 1-C-d
Valor(tonCO2/año) Referencia
Salitre
BECH4,ww,y 44891 AMS-III.I
BECH4,sl,y 95322 AMS-III.I, AMS-III.H
BEEL,y 15913 AM80/AM25
BEHG,y 0 AM80/AM25
BETR,sl,y 271 AM80/AM25
BEy Salitre 156396 ton CO2/año
Canoas
BECH4,ww,y 91523 AMS-III.I
BECH4,sl,y 221579 AMS-III.I, AMS-III.H
BEEL,y 24404 AM80/AM25
BEHG,y 0 AM80/AM25
BETR,sl,y 141 AM80/AM25
BEy, Canoas 337646 ton CO2/año
BEy, 1-C-d 494042 ton CO2/año
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
254
Tabla 82: Emisión por Proyecto (PEy) por proyecto1-C-d
Valor(tonCO2/año) Referencia
Salitre
PECH4,ww,y 5906 AMS-III.I
PECH4,sl,y 37495 AMS-III.I, AMS-III.H
PEN2O,sl,y 0 AM80/AM25
PEEC,y 10379 AM80/AM25
PEFC,y 0 AM80/AM25
PETR,sl,y 0 AMS-III.I
PEy Salitre 53780 ton CO2/año
Canoas
PECH4,ww,y 120408 AMS-III.I
PECH4,sl,y 51744 AMS-III.I, AMS-III.H
PEN2O,sl,y 0 AM80/AM25
PEEC,y 72240 AM80/AM25
PEFC,y 0 AM80/AM25
PETR,sl,y 383 AM80/AM25
PEy Canoas 244775 ton CO2/año
PEy, 1-C-d 298555 ton CO2/año
Tabla 83: Reducción de Emisión (ERy) por proyecto 1-C-d
BEy PEy ERy
item Valor item Valor item Valor
Salitre BEy Salitre 156396 PEy Salitre 53780 ERy Salitre 102616
Canoas BEy, Canoas 337646 PEy Canoas 244775 ERy Canoas 92871
Total BE1-C-d,y, 494042 PE1-C-d,y 298555 ER1-C-d,y 195487
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
255
2) Reducción de Emsión Esperada por proyecto 1-C-c
Tabla 84: Emisión de Linea Base (BEy) por proyecto 1-C-c
Valor(tonCO2/año) Referencia
Salitre
BECH4,ww,y 43466 AMS-III.I
BECH4,sl,y 95322 AMS-III.I, AMS-III.H
BEEL,y 10553 AM80/AM25
BEHG,y 0 AM80
BETR,sl,y 208 AM80/AM25
BEy Salitre 149549 ton CO2/año
Canoas
BECH4,ww,y 91523 AMS-III.I
BECH4,sl,y 221579 AMS-III.I, AMS-III.H
BEEL,y 24404 AM80/AM25
BEHG,y 24677 AM80
BETR,sl,y 141 AM80/AM25
BEy, Canoas 362324 ton CO2/año
BEy, 1-C-c,y 511873 ton CO2/año
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
256
Tabla 85: Emisión por proyecto (PEy) por Proyecto 1-C-c
Valor(tonCO2/año) Referencia
Salitre
PECH4,ww,y 5718 AMS-III.I
PECH4,sl,y 15903 AMS-III.I, AMS-III.H
PEN2O,sl,y 0 (AM25)
PEEC,y 10379 AM80/AM25
PEFC,y 0 AM80/AM25
PETR,sl,y 598 AM80/AM25
PEy Salitre 32598 ton CO2/año
Canoas
PECH4,ww,y 120408 AM80, AMS-III.I
PECH4,sl,y 51744 AM80, AMS-III.I,AMS-III.G
PEN2O,sl,y 34674 (AM25)
PEEC,y 11750 AM80/AM25
PEFC,y 43243 AM80/AM25
PETR,sl,y 98 AM80/AM25
PEy Canoas 261917 ton CO2/año
PEy, 1-C-c,y 294514 ton CO2/año
Tabla 86: Reducción de Emsión (ERy) por proyecto 1-C-c
BEy PEy ERy
item Valor item Valor item Valor
Salitre BEy Salitre 149549 PEy Salitre 32598 ERy Salitre 116951
Canoas BEy, Canoas 362324 PEy Canoas 261917 ERy Canoas 100407
Total BE1-C-c,y, 511873 PE1-C-c,y 294514 ER1-C-c,y 217358
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
257
3) Redccuón de Emsión esperada por proyecto 1-P-i
Tabla 87: Emsión de Base (BEy) Pr Proyecto 1-P-i
Valor(tonCO2/año) Referencia
Salitre
BECH4,ww,y 44891 AMS-III.I
BECH4,sl,y 95322 AMS-III.I, AMS-III.H
BEEL,y 15913 AM80/AM25
BEHG,y 0 AM80/AM25
BETR,sl,y 208 AM80/AM25
BEy Salitre 156334 ton CO2/año
Canoas
BECH4,ww,y 91524 AMS-III.I
BECH4,sl,y 223791 AMS-III.I, AMS-III.H
BEEL,y 31678 AM80/AM25
BEHG,y 0 AM80/AM25
BETR,sl,y 142 AM80/AM25
BEy, Canoas 347135 ton CO2/año
BEy, 1-P-c,y 503469 ton CO2/año
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
258
Tabla 88: Emisión por Proyecto (PEy) por proyecto 1-P-i
Valor(tonCO2/año) Referencia
Salitre
PECH4,ww,y 5906 AMS-III.I
PECH4,sl,y 37495 AM80/AM25
PEN2O,sl,y 0 AM25
PEEC,y 10379 AM80/AM25
PEFC,y 0 AM80/AM25
PETR,sl,y 457 AM80/AM25
PEy Salitre 54237 ton CO2/año
Canoas
PECH4,ww,y 103132 AMS-III.I
PECH4,sl,y 81048 AM80/AM25
PEN2O,sl,y 47316 AM25
PEEC,y 32199 AM80/AM25
PEFC,y 1128 AM80/AM25
PETR,sl,y 25 AM80/AM25
PEy Canoas 264848 ton CO2/año
PEy, 1-P-c,y 319085 ton CO2/año
Tabla 89: Reducción de Emisión (ERy) por proyecto 1-P-i
BEy PEy ERy
item Valor item Valor item Valor
Salitre BEy Salitre 156333 PEy Salitre 54237 ERy Salitre 102097
Canoas BEy, Canoas 347135 PEy Canoas 264848 ERy Canoas 82287
Total BE1-P-I,y, 503469 PE1-P-I,y 319085 ER1-P-I,y 184384
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
259
4) Reducción de Emisión por proyecto 1-P-d
Tabla 90: Emisión de Linea Base (BEy) por proyecto 1-P-d
Valor(tonCO2/año) Referencia
Salitre
BECH4,ww,y 44891 AMS-III.I
BECH4,sl,y 95322 AMS-III.I, AMS-III.H
BEEL,y 19902 AM80/AM25
BEHG,y 0 AM80/AM25
BETR,sl,y 270 AM80/AM25
BEy Salitre 160385 ton CO2/año
Canoas
BECH4,ww,y 92907 AMS-III.I
BECH4,sl,y 223791 AMS-III.I, AMS-III.H
BEEL,y 37427 AM80/AM25
BEHG,y 0 AM80/AM25
BETR,sl,y 142 AM80/AM25
BEy, Canoas 354267 ton CO2/año
BEy, 1-P-d, 514652 ton CO2/año
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
260
Tabla 91: Emisión por Proyecto (PEy) por proyecto 1-P-d
Valor(tonCO2/año) Referencia
Salitre
PECH4,ww,y 5906 AMS-III.I
PECH4,sl,y 37495 AM80/AM25
PEN2O,sl,y 0 AM80/AM25
PEEC,y 10379 AM80/AM25
PEFC,y 0 AM80/AM25
PETR,sl,y 0 AM80/AM25
PEy Salitre 53780 ton CO2/año
Canoas
PECH4,ww,y 104768 AMS-III.I
PECH4,sl,y 81048 AM80/AM25
PEN2O,sl,y 0 AM80/AM25
PEEC,y 92467 AM80/AM25
PEFC,y 0 AM80/AM25
PETR,sl,y 521 AM80/AM25
PEy Canoas 278804 ton CO2/año
PE1-P-d,y 332584 ton CO2/año
Tabla 92: Reducción de Emisión (ERy) por proyecto 1-P-d
BEy PEy ERy
item Valor item Valor item Valor
Salitre BEy Salitre 160385 PEy Salitre 53780 ERy Salitre 106605
Canoas BEy, Canoas 354267 PEy Canoas 278804 ERy Canoas 75463
Total BE1-P-d,,y, 514652 PE1-P-d,,y 332584 ER1-P-d,,y 182068
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
261
5) Reducción de Emisión Esperado por proyecto 1-P-c
Tabla 93: Emisión de Linea Base (BEy) por proyecto 1-P-c
Valor(tonCO2/año) Referencia
Salitre
BECH4,ww,y 43466 AMS-III.I
BECH4,sl,y 95322 AMS-III.I, AMS-III.H
BEEL,y 10553 AM80/AM25
BEHG,y 0 AM80
BETR,sl,y 208 AM80/AM25
BEy Salitre 149549 ton CO2/año
Canoas
BECH4,ww,y 91522 AMS-III.I
BECH4,sl,y 223791 AMS-III.I, AMS-III.H
BEEL,y 24587 AM80/AM25
BEHG,y 30847 AM80/AM25
BETR,sl,y 188 AM80/AM25
BEy, Canoas 370934 ton CO2/año
BE1-P-c,y, 520,483 ton CO2/año
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
262
Tabla 94: Emisión por Proyecto (PEy) por proyecto 1-P-c
Valor(tonCO2/año) Referencia
Salitre
PECH4,ww,y 5718 AMS-III.I
PECH4,sl,y 19084 AM80/AM25
PEN2O,sl,y 0 (AM25)
PEEC,y 10379 AM80/AM25
PEFC,y 0 AM80/AM25
PETR,sl,y 457 AM80/AM25
PEy Salitre 35637 ton CO2/año
Canoas
PECH4,ww,y 104768 AMS-III.I
PECH4,sl,y 81048 AM80/AM25
PEN2O,sl,y 51739 (AM25)
PEEC,y 11797 AM80/AM25
PEFC,y 66923 AM80/AM25
PETR,sl,y 123 AM80/AM25
PEy Canoas 316399 ton CO2/año
PE1-P-c,y, 352036 ton CO2/año
Tabla 95: Reducción de Emisión (ERy) por proyecto 1-P-c
BEy PEy ERy
item Valor item Valor item Valor
Salitre BEy Salitre 149549 PEy Salitre 35637 ERy Salitre 113911
Canoas BEy, Canoas 370934 PEy Canoas 316399 ERy Canoas 54536
Total BE1-P-c,y,, 520483 PE1-P-c,y, 352036 ER1-P-c,y, 168447
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
263
6) Reducción de Emisión Esperada por Proyecto 2-C-i
Tabla 96: Emisión de Linea Base (BEy) por proyecto 2-C-i
Valor(tonCO2/año) Referencia
Canoas
BECH4,ww,y 106777 AMS-III.I
BECH4,sl,y 51744 AMS-III.I, AMS-III.H
BEEL,y 752 AM80/AM25
BEHG,y 752 AM80/AM25
BETR,sl,y 15 AM80/AM25
BEN2O,sl,y 34597 AM25
BEy, Canoas 194637 ton CO2/año
Tabla 97: Emisión por Proyecto (PEy) por proyecto 2-C-i
Valor(tonCO2/año) Referencia
Canoas
PECH4,ww,y 13288 AMS-III.I
PECH4,sl,y 102951 AM80/AM25
PEN2O,sl,y 58848 AM25
PEEC,y 45684 AM80/AM25
PEFC,y 815 AM80/AM25
PETR,sl,y 27 AM80/AM25
PEy Canoas 221613 ton CO2/año
Tabla 98: Reducción de Emisión (ERy) por proyecto 2-C-i project
BEy PEy ERy
item Valor item Valor item Valor
Canoas BE2-C-I,y, 194637 PE2-C-I,y 221613 ER2-C-I,y - 26977
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
264
7) Reducción de Emisión Esperada por poryecto 2-C-d
Tabla 99: (BEy) por proyecto 2-C-d
Valor(tonCO2/año) Referencia
Canoas
BECH4,ww,y 106777 AMS-III.I
BECH4,sl,y 51744 AMS-III.I, AMS-III.H
BEEL,y 11633 AM80/AM25
BEHG,y 0 AM80/AM25
BETR,sl,y 383 AM80/AM25
BEN2O,sl,y 0 AM25
BEy, Canoas 170537 ton CO2/año
Tabla 100: Emisión por Proyecto (PEy) por proyecto 2-C-d
Valor(tonCO2/año) Referencia
Canoas
PECH4,ww,y 13288 AMS-III.I
PECH4,sl,y 102951 AM80/AM25
PEEL,y 139526 AM25
PEFC,y 0 AM80/AM25
PETR,sl,y 680 AM80/AM25
PEN2O,sl,y 0 AM80/AM25
PEy Canoas 256446 ton CO2/año
Tabla 101: Reducción de Emisión (ERy) por proyecto 2-C-d project
BEy PEy ERy
item Valor item Valor item Valor
Canoas BE2-C-d,y, 170537 PE2-C-d,y 256446 ER2-C-d,y - 85909
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
265
8) Reducción de Emisión Esperada por proyecto 2-C-c
Tabla 102: Emisión de Linea Base (BEy) por proyecto 2-C-c
Valor(tonCO2/año) Referencia
Canoas
BECH4,ww,y 106777 AMS-III.I
BECH4,sl,y 51744 AMS-III.I, AMS-III.H
BEEL,y 14,441 AM80/AM25
BEHG,y 13642 AM80
BETR,sl,y 370 AM80/AM25
BEN2O,sl,y 34674 (AM25)
BEy, Canoas 221648 ton CO2/año
Tabla 103: Emisión por Proyecto (PEy) por proyecto 2-C-c project
Valor(tonCO2/año) Referencia
Canoas
PECH4,ww,y 12831 AMS-III.I
PECH4,sl,y 60793 AM80/AM25
PEN2O,sl,y 73670 (AM25)
PEEC,y 18431 AM80/AM25
PEFC,y 70341 AM80/AM25
PETR,sl,y 637 AM80/AM25
PEy Canoas 236703 ton CO2/año
Tabla 104: Reducción de Emisión (ERy) por proyecto 2-C-c
BEy PEy ERy
item Valor item Valor item Valor
Canoas BE2-C-c,y, 221648 PE2-C-c,y 236703 ER2-C-I,y - 15055
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
266
La siguiente Tabla 105 muestra el resultado del cálculo esperado de la reducción de
emisión para cada proyecto planeado.
Si se tiene en cuenta sólo el número de reducción de emisiones, el proyecto 1-C-c tendría
los mayores CER. Según el proyecto 1-C-c, las aguas residuales que ingresen a la PTAR
Canoas serán tratadas convencionalmente, y el lodo final será carbonizado antes de ser
utiliado como combustible y eliminado en el sitio de relleno. Sin embargo, no hay ninguna
metodología vigente aplicable aprobada para la carbonización de lodos en la actualidad.
Por esta razón el proyecto 1-C-c no es recomendable.
Tabla 105: Resultado del cálculo esperado de la reducción de emisión que ocurrió para cada
proyecto planeado
Proyecto Clasificacinn de proyectos Cálculo de resultados (tonCO2/año)
Periodo Project
No. Site BEsite PEsite ERsite ERtotal
Fase 1
(2015~2024)
1-C-i Salitre WWTP 156,333 54,237 102,097
206,908 CanoasWWTP 337,646 232,835 104,811
1-C-d Salitre WWTP 156,396 53,780 102,616
195,487 CanoasWWTP 337,646 244,775 92,871
1-C-c Salitre WWTP 149,549 32,598 116,951
217,358 CanoasWWTP 362,324 261,917 100,407
1-P-i Salitre WWTP 156,333 54,237 102,097
184,384 CanoasWWTP 347,135 264,848 82,287
1-P-d Salitre WWTP 160,385 53,780 106,605
182,068 CanoasWWTP 354,267 278,804 75,463
1-P-c Salitre WWTP 149,549 35,637 113,911
168,447 CanoasWWTP 370,934 316,399 54,536
Fase 2
(2025~2034)
2-C-i CanoasWWTP 194,637 221,613 - 26,977
2-C-d CanoasWWTP 170,537 256,446 - 85,909
2-C-c CanoasWWTP 221,648 236,703 - 15,055
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
267
4.8.9. Conclusión
Para los proyectos de la Fase 1, los proyectos esperados deben estar diseñados en torno
a las actividades de tratamiento de lodos, con el fin de registrar fácilmente los proyectos
del MDL utilizando metodologías existentes actualmente aprobadas como AM25 y AM80
sin ninguna revisión. Para el proyecto de incineración de lodos, AM25 es apropiado y para
los proyectos de secado y solidificación AM80 podría ser aplicado. Sin embargo para el
proyecto de carbonización no hay ninguna metodología presente que pueda ser aplicable.
El proyecto previsto para la PTAR Canoas Fase 2 se estima no aplicable a ninguna de las
metodologías existentes aprobadas. Si AM80 se revisara, ese proyecto podría ser
promovido como un tratamiento de aguas residuales.
Teniendo en cuenta tanto la aplicabilidad de la metodología aprobada, como la Reducción
de Emisión Esperada, el proyecto 1-C-i (Fase 1 - tratamiento primario convencional -
incineración) es el más recomendable. Sin embargo, para la Fase 2 ningún proyecto es
recomendable.
4.9. Evaluación para futuras alternativas técnicas
En este capítulo se evaluarán todas las alternativas mencionadas en el capítulo anterior,
bajo el siguiente estándar de evaluación.
1) Eficiencia económica: CAPEX (capital de inversión inicial), OPEX (costo de operación),
tarifa y espacio ocupado
2) Factibilidad técnica: Índice de reducción del volumen de lodo, Reutilización del material
final, Demanda del mercado, Aplicabilidad
3) Efecto medioambiental: Efecto medioambiental, Posibilidad de demanda civil etc.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
268
Basándose en el anterior estándar se podría sugerir una solución apropiada.
4.9.1. Evaluación de eficiencia económica
Para la evaluación de eficiencia económica, hay 4 categorías dentro de las que se
encuentran CAPEX, OPEX, tarifa y espacio ocupado. Por consiguiente, se evaluarán 4
categorías en este capítulo.
Cada categoría se evaluará para cada escenario y fase.
Para incineración, solidificación y Monorelleno, hay 2 Escenarios con cada Fase. La
explicación detallada de cada escenario y fase se encuentra en el capitulo de alternativas
correspondiente (incineración en el Capitulo 4.3, solidificación en el Capitulo 4.5 y
monorelleno en el Capitulo 4.6):
Escenario 1
Fase Ⅰ: 900 ton/ día y Fase Ⅱ: 900 toneladas / día ampliación (total: 1,800 ton/ día)
Escenario 2
Fase Ⅰ 1,200 ton/ día y Fase Ⅱ: 600 toneladas / día ampliación (total: 1,800 ton/ día)
Para Carbonización, también hay 2 escenarios con cada fase (ver sección 4.4):
Escenario 1
Fase Ⅰ: 1,100 ton/ día y Fase Ⅱ: 1,100 toneladas / día ampliación (total: 2,200 ton/ día)
Escenario 2
Fase Ⅰ: 1,400 ton/ día y Fase Ⅱ: 800 toneladas / día ampliación (total: 2,200 ton/ día)
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
269
1) Evaluación de CAPEX (capital de inversión inicial)
Escenario 1 Evaluación de CAPEX
Figura 84: Comparación de CAPEX para el escenario 1
Los procesos de incineración y carbonización tienen CAPEX de 100 Millones de dólares.
Esto demuestra que la Incineración y carbonización son procesos que presentan CAPEX
altos en comparación con el OPEX, puesto que el costo operacional para ambas
alternativas, gracias a la utilización del calor residual del horno incinerante o carbonizante,
hace que éste disminuya.
CAPEX Comparison (Scenario 1)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Incineration Carbonization Solidification Monofill
(Field Drying)
Monofill
(Equipment Drying)
Technological Alternatives
CA
PEX
(M
il U
SD)
Phase 1 Phase 2
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
270
Tabla 106: CAPEX Datos para Escenario 1
Unit.: Mill. USD
Alt. Incineración Carbonización Solidificación
Monorelleno
(Campo de
Secado)
Monorelleno
(Equipo de
Secado)
Fase 1 136.8 146.3 62.8 34.3 61.0
Fase 2 136.8 111.5 62.8 19.3 46.0
Escenario 2 Evaluación de CAPEX
Figura 85: Comparación de CAPEX para el escenario 2
En el escenario 2, la capacidad para cada Fase es diferente a la obtenida para el
escenario 1, lo que genera una diferencia en el CAPEX obtenido. Por ejemplo, para la
incineración, el CAPEX de la fase 1 es cercano a 200 Mill. USD. Este valor es mayor al
CAPEX Comparison (Scenario 2)
0
50
100
150
200
250
Incineration Carbonization Solidification Monofill
(Field Drying)
Monofill
(Equipment Drying)
Technological Alternatives
CA
PEX
(M
il U
SD)
Phase 1 Phase 2
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
271
encontrado para la fase 1 del escenario 1 ya que la capacidad de esta misma fase para el
escenario 2 es superior. Sin embargo, el CAPEX de la fase 2 del escenario 2 es menor
que el encontrado para esta misma fase en el escenario 1. Esto significa que el Escenario
1 es menos exigente en el capital inicial invertido.
Tabla 107: Información de CAPEX para Escenario 2
Unit.: Mill. USD
Alt. Incineración Carbonización Solidificación
Monorelleno
(Campo de
Secado)
Monorelleno
(Equipo de
Secado)
Fase 1 202.4 180.8 82.9 40.7 79.6
Fase 2 70.2 78.6 43.7 12.9 32.5
Escenario 1 Evaluación de CAPEX por tonelada de lodo a tratar
Figura 86: Comparación de unidades de CAPEX para el escenario 1
Unit CAPEX Comparison (Scenario 1)
0
30,000
60,000
90,000
120,000
150,000
180,000
Inci
nera
tion
Carb
oniz
atio
n
Solid
ifica
tion
Mon
ofill
(Fie
ld D
ryin
g)
Mon
ofill
(Equ
ipm
ent D
ryin
g)
Technological Alternatives
Uni
t CA
PEX
(USD
/Ton
)
Phase 1 Phase 2
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
272
Escenario 2 Evaluación de CAPEX por unidad
Figura 87: Comparación de unidades de CAPEX para el escenario 2
Ambos escenarios muestran que el capital de inversión inicial por tonelada tratada se
encuentra en varios rangos, dependiendo del tipo de alternativa. Sin embargo, para cada
una puede establecerse un promedio de CAPEX unitario:
- Incineración: aproximadamente 150.000 USD / tonelada
- Carbonización: aproximadamente 120.000 USD / tonelada
- Solidificación: aproximadamente 70.000 USD / tonelada
- Monorelleno (Campo de Secado): aproximadamente 20.000 ~ 38.000 USD / tonelada
- Monorelleno (Equipo de Secado): aproximadamente 50.000 ~ 67.000 USD / tonelada
Unit CAPEX Comparison (Scenario 2)
0
30,000
60,000
90,000
120,000
150,000
180,000
Inci
ner
atio
n
Car
bo
niz
atio
n
Solid
ific
atio
n
Mo
no
fill
(Fie
ld D
ryin
g)
Mo
no
fill
(Eq
uip
men
t D
ryin
g)
Technological Alternatives
Un
it C
AP
EX (
USD
/To
n)
Phase 1 Phase 2
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
273
Tabla 108: Información de CAPEX Unitario
Unit.: USD/ton
Alternativas Incineración Carbonización Solidificación
Monorelleno
(Campo de
Secado)
Monorelleno
(Equipo de
Secado)
Escenario 1
Fase 1 152,001 121,955 69,806 38,099 67,798
Fase 2 152,001 123,885 69,806 21,457 51,156
Escenario 2
Fase 1 149,903 120,513 69,110 33,939 66,368
Fase 2 155,896 130,995 72,796 21,457 54,223
2) Evaluación de OPEX (costo de operación)
A continuación se presenta un breve resumen de los datos y situaciones asumidas para el
cálculo y análisis de los costos operativos de cada alternativa.
- Las instalaciones de tratamiento de lodos se localizarán en el predio de Canoas.
- Las cenizas volantes procedentes de la Incineración se pueden utilizar como materia
prima para fabricar cemento. Sin embargo, al no haber plantas de cemento cerca a
Bogotá, se asumió que las cenizas se dispondrán en la zona del relleno.
- Las Cenizas de Incineración se dispondrán en el Relleno Sanitario.
- La planta de incineración puede ser operada con el calor residual del propio horno
incinerador. Por esto, la electricidad generada por el biogás producido en la PTAR
Canoas podría utilizarse como fuente eléctrica adicional y substituir así el suministro
eléctrico que provendría de la red interconectada nacional.
- El material carbonizado generado en la planta de Carbonización puede ser utilizado
como combustible de centrales eléctricas en las proporciones recomendadas. La cantidad
remanente de material carbonizado se debe disponer en el Relleno Sanitario.
- En la planta de carbonización, el biogás puede ser utilizado como fuente térmica para
sustituir parte del GNL necesario para en el proceso.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
274
- Para la solidificación, hay una suposición de que el material solidificado podría ser
utilizado como cobertura diaria del Relleno Sanitario. Sin embargo, si esto no es posible
es necesario añadir el costo de eliminación de este producto a los actuales gastos
operativos.
- En la planta de solidificación, el biogás podría substituir la energía eléctrica necesaria
para el equipo de Secado.
- En el monorelleno (Equipo de Secado), el biogás podría substituir la energía eléctrica
necesaria para el equipo de Secado.
- En el monorelleno (Campo de Secado), el biogás de la PTAR Canoas podría producir
electricidad para consumo interno de la PTAR en su operación diaria, ya que esta
alternativa de manejo de lodos no requiere el uso de este insumo.
Escenario 1 Evaluación OPEX
Figura 88: Comparación de OPEX para el escenario 1 incluyendo el efecto de la
reutilización de biogas
OPEX Comparison (Scenario 1)
-5
0
5
10
15
20
Incineration Carbonization Solidification Monofill
(Field Drying)
Monofill
(Equipment Drying)
Technological Alternatives
OP
EX (
Mil
USD
/Yea
r)
Phase 1 without Bio-Gas Phase 1 with Bio-Gas Phase 2 without Bio-Gas Phase 2 with Bio-Gas
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
275
En la evaluación de los gastos operativos, la utilización de biogás como fuente de energía
en los procesos de tratamiento es una variable importante. Debido a que cuatro de las
alternativas técnicas requieren energía para el secado de los lodos, se consideró la
utilización del biogás como fuente de energía eléctrica para las aternativas de
incineración, solidificación y monorrelleno con equipo de secado; para la opción de
carbonización el biogás fue tomado como sustituto de parte del GNL requerido. Por lo
general, el aprovechamiento del biogás tiene un efecto muy significativo en los gastos
operativos. Sin embargo, teniendo en cuenta la necesidad de mantener alto el valor de los
SV en el proceso de carbonización, para el análisis de esta alternativa no se consideró la
digestión anaerobia del lodo secundario, lo que redujo la cantidad de biogás producido,
por lo que para esta alternativa la reducción del OPEX gracias al uso del biogás no fue
tan significativa como para las otras opciones, en las que los costos operacionales se
disminuyeron de 30 ~ 50%.
Teniendo en cuenta que en todas las alternativas se consideró la utilización de la energía
aportada por el bio-gas en el cálculo OPEX, en la opción de campo de secado de Mono-
Relleno, se evaluó el biogas para generar electricidad y suministrarla a la planta de
tratamiento de aguas. Por lo tanto, el ahorro del costo de energía eléctrica también se
incluyó en este cálculo.
En la carbonización se podría vender el material carbonizado generado a una central
eléctrica y se esperaría tener un OPEX más competitivo. Sin embargo, teniendo en cuenta
que la ciudad de Bogotá obtiene, en su gran mayoría, su electricidad de centrales
hidroeléctricas y no de centrales termoeléctricas, esta posibilidad presenta un alto grado
de dificultad.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
276
Escenario 2 Evaluación de OPEX
Figura 89: Comparación de OPEX para el escenario 2 incluyendo el efecto de la
reutilización de biogas
En el escenario 2, el biogas tiene el mismo efecto en el costo de operación.
OPEX Comparison (Scenario 2)
-5
0
5
10
15
20
25
Incineration Carbonization Solidification Monofill
(Field Drying)
Monofill
(Equipment Drying)
Technological Alternatives
OP
EX (
Mil
USD
/Yea
r)
Phase 1 without Bio-Gas Phase 1 with Bio-Gas Phase 2 without Bio-Gas Phase 2 with Bio-Gas
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
277
Escenario 1 Evaluación de OPEX por tonelada de lodo tratado
Figura 90: Comparación de unidades de OPEX incluyendo el efecto de la reutilización del
biogás para el escenario 1
Tabla 109: Unit. OPEX Comparison in Escenario 1
Unit.: USD/ton
Item Incineración Carbonización Solidificación Monorelleno
(Campo de
Secado)
Monorelleno
(Equipo de
Secado)
Fase
1
Sin Bio-Gas 43.6 45.8 39.5 8.2 29.2
con Bio-Gas 32.9 36.7 27.4 -3.2 14.4
Fase
2
Sin Bio-Gas 37.0 43.5 33.5 5.2 25.8
con Bio-Gas 26.3 32.5 21.4 -6.1 11.0
Unit OPEX Comparison (Scenario 1)
-10
0
10
20
30
40
50
Incineration Carbonization Solidification Monofill
(Field Drying)
Monofill
(Equipment Drying)
Technological Alternatives
Un
it O
PEX
(U
SD/T
on
)
Phase 1 without Bio-Gas Phase 1 with Bio-Gas Phase 2 without Bio-Gas Phase 2 with Bio-Gas
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
278
Escenario 2 Evaluación de OPEX por unidad
Figura 91: Comparación de unidades de OPEX incluyendo el efecto de la reutilización del
biogas para el escenario 2
Unit OPEX Comparison (Scenario 2)
-10
0
10
20
30
40
50
60
Incineration Carbonization Solidification Monofill (Field
Drying)
Monofill
(Equipment Drying)
Technological Alternatives
Un
it O
PEX
(U
SD/T
on
)
Phase 1 without Bio-Gas Phase 1 with Bio-Gas Phase 2 without Bio-Gas Phase 2 with Bio-Gas
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
279
Tabla 110: Comparación de OPEX Unitario en el Escenario 2
Unit.: USD/ton
Item Incineración Carbonización Solidificación
Monorelleno
(Campo de
Secado)
Monorelleno
(Equipo de
Secado)
Fase 1
Sin Bio-Gas 46.0 57.2 38.7 7.4 28.1
con Bio-Gas 34.0 43.0 26.6 -6.0 13.3
Fase 2
Sin Bio-Gas 38.2 47.1 33.1 5.2 25.4
con Bio-Gas 27.1 47.1 21.0 -2.0 10.6
En conclusión,
-La Carbonización puede ser la tecnología con mayor OPEX o Costo de operación,
ya que debe mantener el valor de los SV en el material carbonizado. Este material
carbonizado es un combustible que puede ser utilizado en plantas termoeléctricas, sin
embargo, no tiene suficientes consumidores cercanos a la ciudad de Bogotá, en
donde la energía, en su gran mayoría, proviene de plantas hidroeléctricas. Esto
genera altos costos en el OPEX. Adicionalmente el bajo valor de SV en el proceso de
digestión, restringe la producción de biogás y minimiza la reducción del OPEX.
-La incineración podría ser una alternativa competitiva debido a que la operación de
sus equipos de secado se hace con el calor residual del incinerador y el valor
calorífico adicional aportado por el biogás podría reducir considerablemente los
gastos operativos. Comparándola con la Solidificación o con un sistema de Secado y
Monorelleno, la alternativa Incineración muestra un OPEX unitario similar a estas.
- El monorelleno podría ser la alternativa más barata, tanto en CAPEX como en
OPEX. Sin embargo, su efecto ambiental debe ser considerado. Además, la vida útil
del monorelleno se limitaría a la capacidad del terreno disponible en el predio de la
PTAR Canoas.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
280
- Se presentan algunas diferencias en los OPEX de Incineración, Solidificación y
Monorelleno entre los dos escenarios analizados, ya que el OPEX es mucho más
económico en plantas de tratamiento de gran capacidad. Por esto, la capacidad inicial
en la Fase 1 para el Escenario 2 es mayor que en el Escenario 1, e induce a un
OPEX unitario mayor en la Fase 2 debido a que en este caso hay una menor
capacidad instalada. Sin embargo para el proceso de carbonización, el OPEX de la
Fase 1 en el Escenario 2 también es más alto que en el Escenario1 ya que el
volumen de venta del producto final se limita a una planta de energía térmica. Por
esta razón, aunque hay mayor capacidad en la Fase 1, el volumen del producto final
debe ser dispuesto en el Relleno Sanitario lo cual aumenta los gastos operativos en el
Escenario 2.
Efecto del MDL en OPEX en el escenario 1
Debido a que el proyecto de tratamiento de lodo tiene la posibilidad de ser un proyecto
MDL (Mecanismo de Desarrollo Limpio), se calcularon los CER´s (certificación de
reducción de emisiones) que cada uno podría generar y su impacto en cada alternativa.
Sin embargo, para el caso del monorelleno, se considero que esta opción es muy similar
al método actual de manejo de lodo, por lo cual no tendría reducción de emisiones. Por
consiguiente, el monorelleno no se tomó en cuenta para el cálculo de MDL.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
281
Figura 92: Efecto del MDL en las unidades de OPEX en el escenario 1
Si el proyecto de MDL es possible tiene una reducción significativa en el OPEX de las 3
alternativas. El porcentaje de reducción varía entre el 18% y el 36%. Aunque este efecto
no se incluye dentro del Opex porque su periodo de aplicación es de 10 Años comparado
con los 20 años de vida útil de la planta, si se utiliza para el cálculo de la tarifa que se
realiza a continuación.
CDM Effect in Unit OPEX (Scenario 1)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Incineration Carbonization Solidification
Technological Alternatives
Un
it O
PEX
(U
SD/T
on
)
Phase 1 without CDM Phase 1 with CDM Phase 2 without CDM Phase 2 with CDM
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
282
Efecto del MDL en el OPEX en el escenario 2
Figura 93: Efecto del MDL en las unidades de OPEX en el escenario 2
En el escenario 2, tiene un efecto similar al del escenario 1. La reducción se encuentra
entre 17 - 53%. La razón para la reducción porcentual mayor es la mayor capacidad
relativa en la Fase 1 del Escenario 2.
3) Evaluación de tarifas
Para la evaluación de tarifas se deben hacer algunas suposiciones para el cálculo. En
este informe, las siguientes suposiciones se tuvieron en cuenta.
* Fecha para el precio de base: abril 1 de 2010
* Período de construcción para la fase Ⅰ: enero 1, 2012 ~ dic. 31, 2014
CDM Effect in Unit OPEX (Scenario 2)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Incineration Carbonization Solidification
Technological Alternatives
Un
it O
PEX
(U
SD/T
on
)
Phase 1 without CDM Phase 1 with CDM Phase 2 without CDM Phase 2 with CDM
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
283
* Período de construcción para la fase Ⅱ: enero 1, 2022 ~ dic. 31, 2024
* Período de operación para la planta en la fase Ⅰ: enero 1, 2015 ~ dic. 31, 2034
* Período de operación para la planta en la fase Ⅱ: enero 1, 2025 ~ dic. 31, 2044
* Tasa de inflación anual: 4.5%
* IVA: 16%
* Tasa de impuesto para la sociedad: 33%
Se asume que este proyecto se puede ejecutar como un proyecto de inversión privada.
Bajo este supuesto, las siguientes condiciones se le agregan al cálculo.
* Coeficiente de capital propio: 30%
* Financiación de la deuda: 70%
* Tasa de rentabilidad interna: 10%
* Interés para la financiación de la deuda
: 3.5% (Interés de bonos nacionales en EEUU actualmente) + 1% + 1.5% (seguridad) =
6%
* Se le agrega el CER al proyecto MDL para el modelo financiero
Para cada alternativa, se calcula la tarifa con 2 opciones: con o sin utilización de biogas.
Basandose en hipótesis anteriores, se desarrollan modelos financieros para cada
alternativa en hojas Excel (Ver Anexo 2, Carpeta 3 (PDF)). Se incluye tabien un análisis
de flujo de caja y de VPN. En éste capítulo, solo se discutirá la tarifa calculada.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
284
Escenario 1 Evaluación de tarifas
Figura 94: Evaluación de tarifas con utilización de biogas en el escenario 1
Aunque la tarifa se calcula en un modelo de inversión privada, la tarifa no cambiará en
caso de que sea inversión pública. La incineración y la carbonización tienen una tarifa de
aproximadamente 100 USD / tonelada y la solidificación y el monorelleno con equipo para
secado se encuentra en un rango similar con 60 USD / tonelada. El monorelleno muestra
el rango de tarifas más bajo, inferior a 30 USD / tonelada. Además, la utilización del
biogas tiene un efecto de aproximadamente 10% en la reducción total de la tarifa.
Tariff Evaluation with Bio-Gas Utilization in Scenario 1
0
20
40
60
80
100
120
Incineration Carbonization Solidification Monofill
(Field Drying)
Monofill
(Equipment Drying)
Technological Alternatives
Ta
riff
(U
SD
/to
n)
without Bio-Gas with Bio-Gas
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
285
Escenario 2 Evaluación de tarifas
Figura 95: Evaluación de tarifas con utilización de biogas en el escenario 2
El escenario 2 tiene una condición de tarifas más altas que el escenario 1 debido a que
tiene una capacidad mayor en la fase 1. Sin embargo, el límite de tarifas y el efecto del
biogas tienen una tendencia similar a la del escenario 1.
La tarifa unitaria es dificil de entender como costo de trtamiento de agua residual, por lo
que se calculó como tarifa unitaria/㎥-EART (Efluente de Agua Residual Tratado) con los
siguientes datos:
- Volumen de EART: 1,900,809 ㎥/día (incluyendo capacidad de Salitre & Canoas )
- Volumen Total de Lodos tratados para Incineración, Solidificación y monorelleno:
1,733 ton/día como volumen final.
- Volumen Total de Lodos tratados para carbonización: 2,182 ton/día
Tariff Evaluation with Bio-Gas Utilization in Scenario 2
0
20
40
60
80
100
120
140
Incineration Carbonization Solidification Monofill (Field
Drying)
Monofill
(Equipment Drying)
Technological Alternatives
Tari
ff (
USD
/to
n)
without Bio-Gas with Bio-Gas
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
286
El costo unitario se multiplica por el volumen total de lodo generado y si divide por el
volumen, total de EART. Por medio de este proceso se calcula la tarifa unitaria por ㎥ de
agua residual tratada como muestran las tablas siguientes En la Tabla 111, el Escenario
1 tiene menor efecto en la tarifa que el Escenario 2 ya que tiene un CAPEX inicial menor.
Basándose en el Escenario 1, el impacto de la tarifa para el tratamiento de aguas
residuales sería como se muestra abajo.
- Incineración: 0.09~0.10 USD / ㎥
- carbonización: 0.09~0.12 USD / ㎥
- Solidificación: 0.05~0.06 USD / ㎥
- Campo de Secado & Monorelleno: 0.01~0.03 USD / ㎥
- Equipo de Secado & Monorelleno: 0.04 ~ 0.06 USD / ㎥
Tabla 111: Comparación de Tarifa Unitaria por ㎥ EART
Unit.: USD/㎥-EART
Item Incineración Carbonización Solidificación Monorelleno
(Campo de
Secado)
Monorelleno
(Equipo de
Secado)
Escenario 1 Sin Bio-Gas 0.10 0.12 0.06 0.03 0.06
Con
Bio-Gas
0.09 0.09 0.05 0.01 0.04
Escenario 2 Sin Bio-Gas 0.13 0.13 0.08 0.04 0.07
Con
Bio-Gas
0.12 0.11 0.07 0.01 0.05
Con base en la experiencia existente, 0.10 ~ 0.3 USD/㎥-EART sería una tarifa normal
para tratamiento de aguas residuales para tratamiento biológico. Incineración y
carbonización pueden incrementar la tarifa en 30 ~ 100%. Con ésta condición limitante, el
apoyo gubernamental debe considerarse para reducir la diferencia tarifaria.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
287
4) Evaluación del espacio ocupado
Ya que cada alternativa requiere un área diferente, es importante evaluar el espacio
ocupado por cada una. En esta evaluación, se utiliza el área final requerida para cada
alternativa.
Tabla 112: Comparación de espacio ocupado para cada alternativa en la etapa final
Asunto Incineración Carbonización Solidificación
Monorelleno
(Secado en
campo)
Monorelleno
(Secado con
equipo)
Espacio
ocupado 26,877 ㎡ 48,119 ㎡ 9,935 ㎡ 1,173,620 ㎡ 1,266,220㎡
En esta comparación la solidificación muestra el espacio ocupado más pequeño en
comparación con la incineración y la carbonización. Sin embargo, para el monorelleno
toda el área que rodea al PTAR Canoas debe ser utilizada como vertedero.
4.9.2. Evaluación de factibilidad técnica
En la evaluación de dependencia tecnica hay 4 items que se evaluan:
- Índice de Reducción del volumen de Lodo:
Se compara el volumen de Lodo Final antes y después del tratamiento y se calcula la
proporción de reducción.
- Índice de reutilización del material final:
Se calcula el posible volumen reutilizable y se saca la proporción final de material
reutilizado contra el Material final total.
Se considera que el material final es reutilizable aunque no exista un Mercado de
demanda debido a la falta de legislación.
- Demanda de Mercado para el Material Final Reutilizable:
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
288
La demanda del Mercado, que se acabó de mencionar, consiste en la demanda potencial
que podría existir y si esta se considera como fuerte o mediana o débil. Sin embargo, es
importante tener en cuenta que aunque haya una fuerte demanda, estos productos no
podrían ser utilizados por la falta de reglamentación, etc.
- Aplicación (Experiencia):
Aplicación es la mayor capacidad existente, que utiliza cada alternativa.
1) Índice de reducción del volumen de lodo
Tabla 113: Reducción índice de lodo para cada alternativa, faseⅠ, escenario 1
Asunto Incineración Carbonización Solidificación
Monorelleno
(Secado en
campo)
Monorelleno
(Secado
con equipo)
Volumen de
entrada de
lodo [㎥/
día]
898 1027 898 898 898
Volumen de
salida de
lodo [㎥/ día]
85 207 543 789 526
Índice de
reducción 90.5% 79.8% 39.5% 12.1% 41 .0%
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
289
2) Índice de reutilización del material final
Tabla 114: Índice de reutilización del material final para cada alternativa, fase 1, escenario 1
Asunto Incineración Carbonización Solidificación
Monorelleno
(Secado en
campo)
Monorelleno
(Secado
con equipo)
Volumen de
material final
[㎥/ día]
85 207 543 789 526
Volumen
reutilizado
[㎥/ día]
5 17 (0) 543 - -
Índice de
reutilización 6.0% 8.2 % (0) o 100% 0 % 0 %
En esta evaluación, el material solidificado se podría utilizar como cobertura diaria del
relleno municipal. Si esta opción es posible, el material se podría reutilizar en un 100%.
Si no, se convertiría en un residuo del proceso. Por otro lado, la carbonización no tiene
suficientes plantas termoeléctricas cerca de la ciudad de Bogotá. Es por eso que el índice
de reutilización está restringido a un 8.2%. Por otro lado, teniendo en cuenta que para la
incineración no se cuentan plantas de cemento dentro de la ciudad de Bogotá, se asume
que sólo 5 m3/d podrían ser reutilizadas y sólo el volumen remanente se tendría que
enviar al relleno.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
290
3) Demanda del mercado por el material final
Tabla 115: Demanda del mercado por el material final
Asunto Incineración Carbonización Solidificación
Monorelleno
(Secado en
campo)
Monorelleno
(Secado
con equipo)
Demanda
del mercado Alto Medio Medio - -
Teniendo en cuenta que en la región existen suficientes plantas de cemento, se establece
que la demanda de las cenizas volantes procedentes de la incineración podría ser alta.
Sin embargo, para fomentar esta reutilización sería necesario aplicar un incentivo político
como exención de impuestos, etc.
4) Aplicación (Experiencia)
En la Tabla 11 en el capítulo 4.1, se revisa y se sugiere la capacidad de aplicación
existente para cada alternativa.
Tabla 116: Aplicación de la capacidad máxima existente para el tratamiento de lodos
Asunto Incineración Carbonización Solidificación
Monorelleno
(Secado en
campo)
Monorelleno
(Secado
con equipo)
Aplicación
de la
capacidad
máxima
existente
1,800 ton/
día
300
ton/ día 1,300 ton/ día
600
ton/ día -
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
291
4.9.3. Evaluación del efecto medioambiental
Para la evaluación de efectos ambientales, hay dos elementos que aplican en el presente
informe.
- Impacto ambiental como la contaminación de las aguas subterráneas, etc
- Posibilidad de demanda Civil por el olor y el efecto NEMPT, que significa "No En Mi
Patio Trasero". Las personas que residen en el lugar cerca de la planta de tratamiento de
lodos podrían rechazar la ubicación de las instalaciones debido a un cambio en su calidad
de vida a pesar de que la instalación funciona perfectamente sin ningún efecto ambiental.
1) Impacto medioambiental
Tabla 117: Evaluación del impacto medio ambiental
Asunto Incineración Carbonización Solidificación
Monorelleno
(Secado en
campo)
Monorelleno
(Secado con
equipo)
Impacto
Medioambiental Bajo Bajo Medio Alto Alto
Dado que el Monorelleno podría contaminar el suelo, la tierra, las aguas subterráneas con
materia orgánica, y por eso tendría el efecto más perjudicial,, ya que podrían tener efectos
secundarios en las condiciones de la vida a través del flujo del viento o aguas
sibterraneas, etc.
El material solidificado se podría disolver en el suelo en una condición de PH bajo y por
este motivo, se puede decir que tiene un efecto medioambiental medio.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
292
2) Posibilidad de demanda civil
Tabla 118: Evaluación de la posibilidad de demanda civil
Asunto Incineración Carbonización Solidificación
Monorelleno
(Secado en
campo)
Monorelleno
(Secado
con equipo)
Posibilidad
de demanda
civil
Bajo Bajo Medio Alto Alto
Debido a que el Monorelleno no puede controlar el olor, esta alternativa podría originar
una protesta civil en contra del tratamiento de lodos. Asimismo, si se utiliza el área
remanente en el predio Canoas como Relleno, no habría posibilidad de utilizar esa zona
como centro recreacional de los ciudadanos, tales como parque o patio de recreo. Sin
embargo, la incineración y el sistema de carbonización podrían controlar perfectamente el
olor. Por esto, el área libre podría ser proyectada como espacio familiar para parques
para niños, lugares de esparcimiento o zonas de juegos.
4.9.4. Evaluación general
Incluyendo la evaluación completa realizada en los contenidos previos, en este capitulo se
hace una evaluación general basándose en los estándares que a continuación se
presentan. Sin embargo, ésta evaluación se hace a criterio subjetivo del consultor y no
tiene un resultado objetivo perfecto o único.
1) Estándar de evaluación
Evaluación de CAPEX
- Utilizando CAPEX de fase 1, escenario 1
- Más de 100 millones: 1 punto
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
293
- Más de 50 millones: 2 puntos
- Menos de 50 millones: 3 puntos
Evaluación de OPEX
- Utilizando OPEX de fase 1, escenario 1
- Más de 15 millones / año: 1 punto
- Más de 10 millones / año: 2 puntos
- Más de 5 millones / año: 3 puntos
- Menos de 5 millones / año: 4 puntos
Evaluación de tarifas
- Utilizando tarifas de escenario 1 con utilización de biogas
- Más de 80 USD/ ton: 1 punto
- Más de 50 USD/ ton: 2 puntos
- Menos de 50 USD/ ton: 3 puntos
Evaluación de espacio ocupado
- Utilizando espacio ocupado final para cada alternativa
- Más de 50,000 ㎡: 1 punto
- Más de 10,000 ㎡: 2 puntos
- Menos de 10,000 ㎡: 3 puntos
Evaluación del índice de reducción de lodo
- Utilizando índice de reducción del escenario 1, fase 1
- Menos de 30%: 1 punto
- Más de 30%: 2 puntos
- Más de 60% ㎡: 3 puntos
Evaluación del índice de reducción de lodo
- Utilizando índice de reducción del escenario 1, fase 1
- Menos de 30%: 1 punto
- Más de 30%: 2 puntos
- Más de 60%: 3 puntos
Índice de reutilización del material final
- Utilizando el índice de reutilización del escenario 1, fase 1
- Menos 30%: 1 punto
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
294
- Más de 30%: 2 puntos
- Más de 60%: 3 puntos
Demanda de mercado para el material final
- Bajo: 1 punto
- Medio: 2 puntos
- Alto: 3 puntos
Aplicabilidad (Capacidad máxima de récord de operación existente)
- Menos de 500 toneladas/ día: 1 punto
- Más de 500 toneladas/ día: 2 puntos
- Más de 1,000 toneladas/ día: 3 puntos
Impacto medioambiental
- Perjudicial: 1 punto
- Medio: 2 puntos
- Inocuo: 3 puntos
Posibilidad de demanda civil
- Alto: 1 punto
- Medio: 2 puntos
- Bajo: 3 puntos
2) Evaluación general para cada alternativa.
Basados en los criterios de evaluación, la evaluación general se desarrolla en la siguiente
tabla.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas residuales y definir de parama preliminar las alternativas
para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
295
Tabla 119: Evaluación general para cada alternativa
Asunto Prioridad Incineración Carbonización Solidificación
Monorelleno Monorelleno
(Secado en campo)
(Secado de equipo)
Eficiencia económica
CAPEX 10%
1 1 2 3 2
(Mil USD) -135.8 -146.3 -62.8 -34.3 -61
OPEX 10%
2 1 3 4 3
(Mil USD/ Year) -13.1 -18.3 -11.8 -2.5 -8.7
Tarifa 10%
1 1 2 3 2
(USD/ton) -97 -98 -55 -12 -43
Espacio ocupado final 10%
2 2 3 1 1
(㎡) -26,877 -48,119 -9,935 -1,173,620 -1,266,220
Factibilidad técnica
Indice de reducción de lodo 10% 3 3 2 1 2
-90.50% -79.80% -39.50% -12.10% -41.40%
Reutilización del material final 10% 1 1 3 1 1
0.00% -8.20% (0 or 100%) 0% 0%
Demanda del mercado 10% 3 2 2 1 1
(Alto) (Medio) (Medio) (Baja) (Baja)
Aplicabilidad (Experiencia) 10% 3 1 3 3 1
(Alto) (Baja) (Alto) (Alto) (Baja)
Efecto medioambiental
Efecto medioambiental 10% 3 3 2 1 1
(Baja) (Baja) (Medio) (Alto) (Alto)
Petición civil 10%
3 3 2 1 1
(Odor etc.) (Baja) (Baja) (Medio) (Alto) (Alto)
General Evaluation 100% 2.2 1.8 2.4 1.9 1.5
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
296
5. Sugerencia para Alternativas Técnicas
En este reporte, se evalúan varias tecnologías para el manejo de la generación futura de lodo en la
ciudad de Bogotá. Para determinar la tecnología más adecuada, se evalúan diversos factores.
Aunque existen varias alternativas para reutilizar el lodo ecológicamente, tales como enmienda
orgánica para agricultura, recuperación de terrenos degradados y cobertura final de vertederos, , tal
y como se indicó anteriormente, para el análisis realizado en este documento, se consideró que
éstas no podrían ser las alternativas principales futuras, para el manejo y tratamiento de lodos,
teniendo en cuenta la gran cantidad que de este material se generará en la ciudad de Bogotá
desde los próximos años. Por esta razón se evaluaron las tecnologías que podrían tratar grandes
volúmenes de lodo.
Resultado de Alternativas
Alto
Bajo
Bajo Alto
De
pe
nd
en
cia
Te
cn
ica
-Se
gu
rida
d
Am
bie
nta
l
Eficiencia Economica
Carbonizació
Secado y
solidificación
Monorelleno
Incineración
Figura 96: Estrategia tecnológica para
alternativas futuras de tratamiento de Iodo
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
297
La Figura 96 muestra el resultado de la evaluación técnica alternativa, donde se presenta
la relación entre la eficiencia económica y la factibilidad tecnológica. Debido a que hay
gran diferencia en la situación tecnológica de las alternativas técnicas, es importante
indicar que la Incineración y la carbonización son las tecnologías de avanzada que
cuentan con la tecnología más fiable en lugar del monorelleno. Sin embargo, son bastante
más costosas, comparándolas con la alternativa de monorelleno. El gráfico anterior
muestra la diferencia en las tres alternativas. Para la Solidificación, que podría ser una de
las alternativas, se encuentra que presenta un gran potencial como alternativa principal
para la ciudad de Bogotá. Sin embargo, esta alternativa podría podría tener grandes
inconvenientes porque actualmente no hay un plan de cobertura diaria en el Relleno
Sanitario de Doña Juana.
Por lo anterior, se ha determinado que la solidificación no es sólo un asunto técnico, sino
también político, ya que el material solidificado debería utilizarse como la última capa de
cobertura en los vertederos. Si dicha condición no se puede garantizar por regulación,
dado que la cantidad de material solidificado podría requerir la realización de cubrimientos
diarios, la solidificación no debería ser una alternativa futura.
A pesar de la confianza técnica y su efecto medioambiental mínimo, la incineración
representa grandes inversiones iniciales de capital (CAPEX) y altos costos operativos
(OPEX). Por consiguiente, para considerar la tecnología de incineración como alternativa
futura de tratamiento de lodo, es necesario proyectar una solución óptima para reducir su
CAPEX y OPEX. Desde este punto de vista, es de suma importancia considerar la
utilización de biogas como fuente de calefacción para la incineración y aplicación de MDL.
En la evaluación de tarifa, el costo de Incineración es aproximadamente de 100 USD /
tonelada y costos de solidificación son de aproximadamente 50 USD / tonelada. Cuando
esta tarifa se incluye en la tarifa de aguas residuales sin ningún tipo de apoyo
gubernamental, la tarifa podría aumentar 0.09 ~ 0.10 USD / ㎥ para Incineración y 0.05 ~
0.06 USD / ㎥ para solidificación en el Escenario 1. Si hay presunción de que la tarifa
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
298
actual de aguas residuales es de 0,12 USD / ㎥, la Incineración debería aumentar la tarifa
de aguas residuales en 75 ~ 83% y la solidificación en 42 ~ 50% para cubrir el costo del
proyecto. No será fácil incrementar esta tarifa cuando la inflación se tiene en cuenta la
inflación. Por esto, como recomendación de consultores, se sugieren las siguientes
estrategias para desarrollar un plan optimizado tratamiento de lodos.
5.1. Apoyo Gubernamental
En muchos países, normalmente los proyectos medioambientales exigen el apoyo
gubernamental. Si bien el porcentaje del respaldo varía, es una manera firme de
encontrar una solución razonable. Sin la ayuda del gobierno, el incremento en la tarifa de
aguas residuales es alto.
En Corea hay apoyo del gobierno Central por el 50~70% para proyectos de Incineración
de lodos, especialmente para las ciudades que no tiene como costear proyectos
ambientales.
5.2. Proyecto unificado MDL
Los proyectos de MDL tienen bajo impacto si se manejan separadamente como proyectos
de Aguas residuales y de Lodos. Por eso es mejor perseguir proyectos MDL unificados
incluyendo las PTAR de Salitre y Canoas, y las plantas de tratamiento de Lodos.
5.3. Proyecto de Inversión Privada
Según el programa del proyecto, el mismo debería lanzarse en el año 2012 para preparar
el incremento del volumen de lodo. Si no hay suficiente CAPEX (capital de inversión
inicial) para lanzar este proyecto, se podría organizar una invitación de inversión privada a
un rápido lanzamiento del proyecto de tratamiento de lodo. Ya que la economía
colombiana crece rápido y no es imposible recibir subsidio o un fondo ODA, con la
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
299
condición de garantía gubernamental, es posible organizar fondos de financiación privada
con una tasa de interés muy competitiva.
5.4. Recuperación de la tierra
Hay un gran potencial para la utilización del biosólido en la recuperación tanto de terrenos
degradados en la cuenca del río Bogotá como en la restauración de terrenos mineros
ubicados en la ciudad de Bogotá y en sus inmediaciones. Aunque esta solución no podría
ser una solución de fondo y principal para el manejo del 100% lodo, ya que depende de
factores externos no controlables por el propio operador de la PTAR,, su implementación
y búsqueda continua de terrenos si permitirá incrementar el volumen de lodo reutilizado,
sirviendo como alternativa suplementaria a la incineración o la carbonización.
5.5. Incentivos tributarios
Como se resume en la evaluación de CAPEX, Colombia le impone muchos impuestos al
proyecto. Para mejorar la calidad de vida de la ciudadanía, se recomienda ampliamente
buscar la consecución de incentivos tributarios al proyecto para el tratamiento de lodo. Si
el costo indirecto puede reducirse mediante incentivos tributarios, la tarifa se reduciría
considerablemente.
5.6. Utilización de biogas para el proyecto de Iodo
Como se resume en la evaluación de OPEX, si se utiliza el biogás para el tratamiento del
lodo, este tendría un enorme beneficio ya que el tratamiento de lodo necesita una fuente
de energía para secarlo. Aunque hay otra manera de reutilizar el biogas para la
generación de energía, etc, se recomienda ampliamente utilizar biogas en el sistema para
el tratamiento del lodo.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
300
5.7. Proveedor de Equipos Competitivos
Para reducir el costo del proyecto, es importante averiguar y encontrar proveedores de
equipos competitivos. Hay varios proveedores de equipos en todo el mundo.
5.8. Complementación del Marco y Política Legal
Por ejemplo, para reutilizar el material solidificado, debería haber regulación sobre la
cubierta diaria de rellenos dentro de la regulación sobre vertederos. Adicionalmente, para
reutilizar el polvo de ceniza de incineración, se recomienda darle incentivos a las fábricas
de cemento para mejorar su reutilización. Por ende, para una exitosa implementación de
complejos de tratamiento de lodo, el marco y la política legal deberían complementarse
junto con la implementación del proyecto.
5.9. Incremento gradual en la tarifa de aguas residuales
Sin contar con el respaldo gubernamental, la tarifa es el único recurso de financiamiento
para el proyecto de tratamiento. Por ende, se debe considerar el incremento gradual de la
tarifa de aguas residuales.
Como se mencionó en el capitulo 4.9, la evaluación de alternativas fue subjetiva y
realizada por el consultor. Esta podría ser modificada con base las consideraciones del
cliente. Sobre la base de la sugerencia del consultor en el presente informe, el cliente,
quien entiende exactamente la situación actual de la ciudad de Bogotá, podrá sugerir una
alternativa óptima.
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
301
Figura 1: Mapa de Tratamiento de aguas residuales en el área de la ciudad de Bogotá.
Figura 2: Programa de Saneamiento del Río Bogotá
Figura 3: Diagrama de flujo del proceso actual de la PTAR Salitre
Figura 4: Plano de planta actual de la PTAR Salitre
Figura 5: Futuro diseño de Salitre PTAR con digestión anaeróbica
Figura 6: Plan de Construcción para la fase 1 de la PTAR CANOAS
Figura 7: Plano para la construcción de la fase 2 de la PTAR CANOAS con tratamiento
biológico
Figura 8: Localización del sitio Corzo
Figura 9: Proceso Final de Disposición de Iodo
Figura 10: Salitre Diagrama de Flujo de Proceso, Fase 1, Caso de digestion completa
Figura 11: Diagrama de Flujo de Proceso de Salitre, Fase 1, digestión primaria
Figura 12: Diagrama de Flujo de Proceso, Fase 1, Caso de Tratamiento Primario
químicamente aistido
Figura 13: Diagrama de Flujo de Proceso, Fase 1 con tratamiento convencional
Figura 14: Diagrama de Flujo de Proceso, Fase 2, Caso de digestión completa
Figura 15: Diagrama de procesos, Fase 2, digestión primaria
Figura 16: Localización del Vertedero El Corzo
Figura 17: Área del Predio El Corzo
Figura 18: Diagrama topográfico y estado actual del predio de Corzo
Figura 19: Cálculo de la capacidad para la cubierta final
Figura 20: Diagrama topográfico y estado actual del predio La magdalena
Figura 21: Cálculo de capacidad para cobertura final (2)
Figura 22: Localización del Vertedero Doña Juana
Figura 23: Estado operativo actual del vertedero Doña Juana
Figura 24: Area potencial para disposición de lodos
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
302
Figura 25: Predios alternativos para el manejo actual de lodos
Figura 26: Ruta de transporte de lodos y la distancia de Salitre a Canoas
Figura 27: Etapa de secado del lodo
Figura 28: Contenido de agua distribuido en una molécula
Figura 29: Curva de secado típica
Figura 30: Periodos en el proceso de secado
Figura 31: Forma del secador de disco y método de operación
Figura 32: Secador de paletas
Figura 33: Secador de película delgada
Figura 34: Proceso de tratamiento del incinerador
Figura 35: Clases de incineración: de lecho fluidizado (a) y de almacenamiento (b)
Figura 36: Diagrama de flujo del proceso de una planta de incineración 900 toneladas /
día (Escenario digestión completa – Caso 1)
Figura 37: Diagrama de flujo del proceso de una planta de incineración 1200 toneladas /
día (escenario digestión completa – Caso 2) Fase 1
Figura 38: Diagrama de flujo del proceso de una planta de incineración 1800 toneladas /
día (escenario digestión completa – Caso 3)) Fase 2
Figura 39: Plano de un complejo de incineración
Figura 40: Diseño del complejo de incineración en Canoas, 900 toneladas / día
Figura 41: Diseño del complejo de incineración en Canoas, 1200 toneladas / día
Figura 42: Diseño del complejo de incineración en Canoas, 1800 toneladas / día
Figura 43: Lodo carbonizado (gránulos de 3-10mm de diámetro)
Figura 44: Tipo de carbonización: tipo horno rotatorio y tipo lecho fluidizado
Figura 45: Proceso para el tratamiento de carbonización
Figura 46: Instalaciones de carbonización
Figura 47: Diagrama de flujo del proceso de la planta de carbonización, 1,100 ton/día
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
303
Figura 48: Diagrama de flujo del proceso de la planta de carbonización, 2,200 ton/día
Figura 49: Planos de las instalaciones de carbonización
Figura 50: Diseño de las instalaciones de carbonización en la PTAR de Canoas, 1,100
tons/día
Figura 51: Diseño de las instalaciones de carbonización en la PTAR de Canoas, 2,200
tons/día
Figura 52: Diagrama de flujo del proceso de la planta de carbonización, 1,400 ton/día
Figura 53: Diseño de las instalaciones de carbonización en la PTAR de Canoas, 1,400
tons/día
Figura 54: Diagrama de flujo para el sistema de secado y solidificación (900 tons/día)
Figura 55: Diagrama de flujo para el sistema de secado y solidificación 1,800 tons/día
Figura 56: Plano seccional para el sistema de secado y solidificación de lodo
Figura 57: Planos para el sistema de secado y solidificación de lodo Fase I (900 tons/día,
planta baja)
Figura 58: Planos para el sistema de secado y solidificación de lodo Fase I (900 tons/día,
2 Piso)
Figura 59: Planos para el sistema de secado y solidificación de lodo Fase I (900 tons/día,
3 Piso)
Figura 60: Planos para el sistema de secado y solidificación de lodo Fase I (900 tons/día,
4 Piso)
Figura 61: Diseño para el sistema de secado y solidificación de lodos, Fase II 1,800
tons/día (900 + 900 planta baja)
Figura 62: Diseño para el sistema de secado y solidificación de lodos, Fase II 1,800
tons/día (900 + 900 2Piso)
Figura 63: Diseño para el sistema de secado y solidificación de lodos, Fase II 1,800
tons/día (900 + 900 3 Piso)
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
304
Figura 64: Diseño para el sistema de secado y solidificación de lodos, Fase II 1,800
tons/día (900 + 900 4 Piso)
Figura 65: Diagrama de flujo del sistema de secado y solidificación Fase I 1,200 tons/día
Figura 66: Planos del sistema de secado y solidificación (1,200 tons/día planta baja)
Figura 67: Planos del sistema de secado y solidificación Fase II (1,200 tons/día 2 Piso)
Figura 68: Planos del sistema de secado y solidificación Fase II (1,200 tons/día 3 Piso)
Figura 69: Planos del sistema de secado y solidificación Fase II (1,200 tons/día 4 Piso)
Figura 70: Planos del sistema de secado y solidificación (1,800 tons/día, 1,200 + 600
tons/día, planta baja)
Figura 71: Planos del sistema de secado y solidificación Fase II (1,800 tons/día, 1,200 +
600 tons/día, 2 Piso)
Figura 72: Planos del sistema de secado y solidificación Fase II (1,800 tons/día, 1,200 +
600 tons/día, 3 Piso)
Figura 73: Planos del sistema de secado y solidificación Fase II (1,800 tons/día, 1,200 +
600 tons/día, 4 Piso)
Figura 74: Excavación de la Zanja de Mono-Relleno
Figura 75: Sistema de Colección de gas Pasivo
Figura 76: Sistema de recolección de gas activo
Figura 77: Sección típica del río Bogotá y de la PTAR Canoas
Figura 78: Área posible para monorrelleno con lodo en la PTAR Canoas
Figura 79: Diagrama Conceptual de posibles escenarios de proyecto de acuerdo al Plan
para el tratamiento de residuales y lodos de la Fase I (año 2015 a 2025)
Figura 80: Diagrama Conceptual de posibles Escenarios de proyecto
Figura 81: Diagrama Conceptual de escenario Base de acuerdo al Plan de la Fase I
Figura 82: Diagrama conceptual del escenario base de acuerdo a un plan de tratamiento
para residuales y lodos en Fase I
Establecer el plan de acción inmediato para la gestión actual de los residuos sólidos del tratamiento de las aguas
residuales y definir de parama preliminar las alternativas para su gestión futura en la ciudad de Bogotá.
305
Figura 83: Emisiones de proyecto en el proceso planeado de la Fase I
Figura 84: Comparación de CAPEX para el escenario 1
Figura 85: Comparación de CAPEX para el escenario 2
Figura 86: Comparación de unidades de CAPEX para el escenario 1
Figura 87: Comparación de unidades de CAPEX para el escenario 2
Figura 88: Comparación de OPEX para el escenario 1 incluyendo el efecto de la
reutilización de biogás
Figura 89: Comparación de OPEX para el escenario 2 incluyendo el efecto de la
reutilización de biogas
Figura 90: Comparación de unidades de OPEX incluyendo el efecto de la reutilización del
biogás para el escenario 1
Figura 91: Comparación de unidades de OPEX incluyendo el efecto de la reutilización del
biogas para el escenario 2
Figura 92: Efecto del MDL en las unidades de OPEX en el escenario 1
Figura 93: Efecto del MDL en las unidades de OPEX en el escenario 2
Figura 94: Evaluación de tarifas con utilización de biogas en el escenario 1
Figura 95: Evaluación de tarifas con utilización de biogas en el escenario 2
Figura 96: Estrategia tecnológica para alternativas futuras de tratamiento de Iodo