TESIS DE PREGRADO
¿SE JUSTIFICA LA SEPARACIÓN DE ALCANTARILLADO EN LA CIUDAD
DE BOGOTÁ?
Daniela Rojas Betancourt
Asesor: Juan G. Saldarriaga Valderrama
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL Y AMBIENTAL
PREGRADO EN INGENIERÍA CIVIL
BOGOTÁ D.C.
2016
AGRADECIMIENTOS
A mis papás, Jaime y Elizabeth, por haberme acompañado a lo largo de esta importante
etapa de mi vida y ser testigos de los inmensos esfuerzos que experimenté para
alcanzar mi mayor sueño de llegar a ser una Ingeniera Civil. Este trabajo está dedicado
a ustedes en agradecimiento por haberme dado la oportunidad obtener un título
profesional en la mejor universidad de Colombia, la persona que soy hoy en día se lo
debo enteramente a ustedes.
A mi hermana, Tatiana, por haberme apoyado en todas las decisiones que tomé en el
camino y por guiarme en el crecimiento personal y profesional.
Para mi asesor, el Profesor Juan Saldarriaga, por haberme dado la oportunidad de
desarrollar mi trabajo de grado en el área de recursos hídricos, el cual será el enfoque
de mi vida profesional. Mi más profundo agradecimiento por el tiempo otorgado en
cada una de las reuniones, por su respecto y sinceridad, y por enseñarme a dar lo mejor
de mí para alcanzar excelencia en cualquier ámbito que deba enfrentar de aquí en
adelante.
Mil gracias.
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TABLA DE CONTENIDO
1 Introducción ................................................................................................................................ 1
1.1 Objetivos ............................................................................................................................. 3
1.1.1 Objetivo general .......................................................................................................... 3
1.1.2 Objetivos específicos ................................................................................................... 3
2 Marco teórico .............................................................................................................................. 4
2.1 Tipo de aguas recolectadas ................................................................................................. 4
2.1.1 Aguas residuales .......................................................................................................... 4
2.1.2 Aguas lluvia .................................................................................................................. 4
2.2 Sistema de Drenaje Urbano ................................................................................................ 5
2.2.1 ¿En qué consiste? ........................................................................................................ 5
2.2.2 Tipos de alcantarillados convencionales ..................................................................... 6
2.2.3 Descripción histórica ................................................................................................... 9
2.2.4 Sistema de Tratamiento ............................................................................................ 11
2.2.5 Falencias del Sistema de Alcantarillado .................................................................... 11
3 Sistema de drenaje urbano de Bogotá, Colombia ..................................................................... 12
3.1 Inicios del Alcantarillado en Bogotá .................................................................................. 13
3.2 Problemática/Situación Actual .......................................................................................... 14
3.3 Centro Ampliado ............................................................................................................... 23
4 Separar o combinar ................................................................................................................... 26
4.1 Conclusiones de investigaciones internacionales ............................................................. 26
4.1.1 Sistemas de Alcantarillado ........................................................................................ 26
4.1.2 Control de reboses de aguas combinadas................................................................. 31
4.1.3 El papel de las aguas lluvias....................................................................................... 35
4.1.4 Perspectiva Económica .............................................................................................. 38
4.2 Casos de estudio................................................................................................................ 41
4.2.1 Aalborg, Dinamarca ................................................................................................... 41
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4.2.2 Nueva York, Estados Unidos ...................................................................................... 45
4.2.3 Ciudad de Cali, Colombia ........................................................................................... 48
5 Evaluación de alternativas ........................................................................................................ 52
6 Conclusiones.............................................................................................................................. 56
7 Referencias ................................................................................................................................ 58
8 Anexos ....................................................................................................................................... 62
8.1 Mapas (ArcGIS) .................................................................................................................. 62
8.2 Registro Fotográfico .......................................................................................................... 75
8.3 Planos EM Cali ................................................................................................................... 77
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ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 2.1. Agentes involucrados en el sistema de drenaje urbano. Fuente: Elaboración propia ..................... 5
Figura 2.2. Clasificación de sistema de alcantarillado. Fuente: Elaboración propia ........................................... 6
Figura 2.3. Funcionamiento de un sistema de alcantarillado combinado. Fuente: (The City of Bloomington,
2011) .......................................................................................................................................................... 6
Figura 2.4. Funcionamiento de un sistema de alcantarillado separado. Fuente: (The City of Bloomington,
2011) .......................................................................................................................................................... 7
Figura 2.5. Componentes de la red de alcantarillado sanitario. Fuente: Empresa de Alcantarillado de Bogotá
(EAB) .......................................................................................................................................................... 8
Figura 2.6. Componentes de la red de alcantarillado pluvial. Fuente: EAB ........................................................ 8
Figura 2.7. Alcantarillados en proceso de construcción, en el siglo XIX. Fuente: http://www.sewerhistory.org/
................................................................................................................................................................... 9
Figura 3.1. Distribución del Sistema de Alcantarillado en la zona antigua de Bogotá. Fuente:
www.gme.acueducto.com.co/datos ....................................................................................................... 14
Figura 3.2. Esquema vigente del sistema de drenaje urbano de Bogotá. Fuente: Plegable Técnico PTAR Fase I
del EAB. .................................................................................................................................................... 21
Figura 3.3. Mapa sobre la delimitación de la zona de influencia del Centro Ampliado. (Secretaria Distrital de
Planeación de Bogotá y Secretaría de Habitat, 2014) ............................................................................. 24
Figura 4.1. Diagrama de flujo para evaluar alternativas sobre sistemas de saneamiento básico. Adaptada de:
(Helmer & Hespanhol, 1997) ................................................................................................................... 27
Figura 4.2. Mapa del sistema de alcantarillado del municipio de Frejlev con cambios antes y después, y los
desagües al interceptor y al río Hasseris. Adaptada de: (Thorndahl, Kjled, & Rasmussen, 2015). .......... 42
Figura 4.3. Tipos de sistemas de drenaje urbano en la ciudad de Nueva York. Adaptada de: “Water Quality
Improvement: MS4 and CSO (NYC Environmental Protection)” ............................................................. 46
Figura 4.4. Ubicación de los desagües de CSO y las 14 plantas de tratamiento en la ciudad de Nueva York.
Adaptada de: (a) New York Times y (b) (Rosenzweig, Solecki, Blake, & Bowman, 2011) ........................ 47
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ÍNDICE DE GRÁFICAS
Gráfica 3.1. Clasificación de los puntos de medición entre los tipos de alcantarillado y resultados del PMM
para cada uno de ellos. Fuente: Elaboración propia ............................................................................... 16
Gráfica 3.2. Resultados punto de medición ID 46 PMM que registra el comportamiento del sistema de
alcantarillado sanitario. Fuente: (Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá , 2013) ............... 17
Gráfica 3.3. Resultados punto de medición ID 65 PMM registra el comportamiento del sistema de
alcantarillado pluvial. Fuente: (Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá , 2013) ................... 18
Gráfica 3.4. Sobrecarga de PMM sanitarios en cercanía a algún cuerpo de agua. Fuente: Elaboración propia
................................................................................................................................................................. 19
Gráfica 4.1. Cambios en las cargas sueltas y cargas fijas después de eventos de precipitación. Adaptada de:
(Vaze & Chiew, 2002)............................................................................................................................... 37
Gráfica 4.2. Relación costo marginal y beneficio marginal. Adaptada de: (Anderson) .................................... 40
Gráfica 4.3. (a) Variación del porcentaje de conexiones domiciliarias y niveles de DBO en el tiempo. (b)
Variación de la polución anual del río y niveles de DBO en el tiempo. Adaptada de: (Chen & Lo, 2010) 40
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ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 3.1. Descripción de las principales Cuencas Hidrográficas de la ciudad de Bogotá. Información
adaptada de: (Secretaria Distrital de Ambiente, 2015) ........................................................................... 20
Tabla 3.2. Flujo Financiero (en millones de pesos del 2013) de los Macroproyectos de Alcantarillado dentro
del Programación Plan de Acción 2012 - 2016. Información Adaptada de: (Alcaldía Mayor de Bogotá,
2013). ....................................................................................................................................................... 23
Tabla 3.3. Flujo Financiero (en millones de pesos del 2013) de los Macroproyectos de Alcantarillado para el
Centro Ampliado dentro del Programación Plan de Acción 2012 - 2016. Información Adaptada de:
(Alcaldía Mayor de Bogotá, 2013) ........................................................................................................... 25
Tabla 4.1. Desventajas del sistema de alcantarillado combinado respecto al sistema separado. Información
adaptada de: (Benetti, 2011) ................................................................................................................... 28
Tabla 4.2. Situación y resultado por cada escenario estudiado. Información adaptada de: (Gevaert, Verdonck,
& De Baets, 2012) .................................................................................................................................... 30
Tabla 4.3. Resumen de resultados sobre el efecto de reducir CSO ante los indicadores de calidad del agua.
Adaptada de: ‘Valores límite de los indicadores y parámetros de la calidad del agua’ (Lau, Butler, &
Schütze, 2002). ........................................................................................................................................ 33
Tabla 4.4. Tipos de contaminantes que se encuentran en las aguas lluvias y sus efectos sobre los ríos.
Información adaptada de: (Department of Environmental Conservation) ............................................. 35
Tabla 4.5. Resumen de los resultados obtenidos sobre los volúmenes promedio anuales de agua y la masa
promedio anual de DQO que son descargados al río Hasseris y a la planta de tratamiento. Adaptada de:
(Thorndahl, Kjled, & Rasmussen, 2015). .................................................................................................. 43
Tabla 5.1. Resumen de las medidas que conforman las metas hidráulicas y ambientales para el sistema de
drenaje urbano de Bogotá. Fuente: (HMV Ingenieros, 2008) ................................................................. 55
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1 INTRODUCCIÓN
Los sistemas de drenaje urbano se han convertido en un componente fundamental para la organización
y saneamiento de las ciudades, al lograr evacuar efectivamente las materias fecales, residuos industriales
y domésticos, por una serie de tuberías y canales que los transportan hacia las plantas de tratamiento y
para posteriormente otorgarles un tratamiento adecuado antes de ser retornadas al ambiente. De la
misma forma, los sistemas de alcantarillados permiten recolectar y conducir las aguas de escorrentía que
se acumulan en las calles durante los eventos de lluvia.
A raíz de la Revolución Industrial, la mayoría de la población trabajadora empezó a dejar las actividades
del campo para trasladarse hacia las áreas urbanas, debido al fuerte desarrollo económico y laboral que
se desarrolló en las ciudades. Los nuevos asentamientos conllevaron a un crecimiento de la densidad
poblacional en las zonas urbanas y con ello un aumento en la demanda, tanto para el consumo de agua
para distintas actividades domésticas e industriales como para la posterior evacuación de las aguas
utilizadas. Por este motivo, se generó la necesidad de descartar estas aguas en los cuerpos de agua más
cercanos a través de los sistemas de alcantarillado pluviales existentes. No obstante, años después surgió
un nuevo inconveniente que debía ser discutido para asegurar el adecuado manejo de las aguas, ya que
por cuestiones ambientales era importante decidir sí las aguas residuales y las aguas lluvias debían
transportarse por tuberías independientes o por la misma tubería. En general, las ciudades decidieron
adoptar el sistema de drenaje urbano separado como la mejor opción.
En los últimos años, especialistas alrededor del mundo han venido desarrollando investigaciones sobre
los sistemas de recolección y transporte de aguas servidas y los resultados que se han obtenido han
permitido cuestionar aquel paradigma de creer que la mejor alternativa es el sistema sanitario del
pluvial. Dentro de la revisión bibliográfica realizada para este trabajo, se encontraron casos de estudio a
nivel internacional que demuestran que separar el alcantarillado no trae mayores beneficios como se
creía, y otros que aún hoy en día están a favor de la separación. Las metodologías desarrolladas en cada
una de las investigaciones, analizan el comportamiento de ciertos factores para poder identificar los
beneficios o las falencias de manejar dos sistemas de tuberías o sistemas combinados, como por
ejemplo: las características hidrológicas de la zona, la descarga de contaminantes que se vierten en los
cuerpos de agua receptores, la viabilidad económica, la capacidad de las plantas de tratamiento para
recibir determinados volúmenes de aguas residuales, etc. En este sentido, es importante reconocer que
cualquier resultado que se obtenga depende de las características del sistema de alcantarillado de cada
caso de estudio en específico.
En la ciudad de Bogotá (Colombia), la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá (EAAB) es la
encargada de la construcción y mantenimiento del estado del alcantarillado. Desde los años 50s y 60s, la
empresa ha venido implementando el sistema de alcantarillado separado (sanitario y pluvial) en las
zonas nuevas de la ciudad, al considerarlo como la mejor estrategia para el manejo de las aguas y para el
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saneamiento de las principales fuentes de drenaje. A pesar de ser una práctica que se ejecuta desde
hace varios años, los problemas con el servicio que persisten hasta hoy en día, impiden concluir la
discusión sobre sí seguir separando o volver a combinar el sistema.
En el presente proyecto de grado se describe la situación actual del sistema de drenaje urbano de la
ciudad de Bogotá, en donde tanto la EAAB, como los cuerpos de agua receptores y la sociedad juegan un
papel importante para la solución de este problema. Para esto se propone un marco teórico en donde se
describirá detalladamente en qué consisten los sistemas de alcantarillado separados y combinados
(componentes que lo constituyen y su funcionamiento), así como los tipos de aguas que transportan
(residuales y aguas lluvias). De la misma forma, como se hará énfasis en Bogotá, se realizará una amplia
descripción sobre la forma en como está constituido el sistema de alcantarillado de Bogotá, incluyendo
una breve historia de este y el papel que ha jugado la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá
en la planificación e implementación de estrategias de control de conexiones erradas.
Posteriormente, se introduce un capítulo dedicado enteramente a la discusión sobre sí separar o
combinar el sistema, en donde se presentarán las conclusiones (técnicas, ambientales y económicas)
más relevantes de estudios e investigaciones realizadas internacionalmente, incluyendo ejemplos de
algunas ciudades que han decidido separar o combinar el alcantarillado. Lo anterior busca reconocer
cuáles son las opiniones que se han estado construyendo alrededor de este tema e identificar la razón
por la cual en Bogotá se debería promover los esfuerzos hacia una práctica o la otra.
Por último, se identifican algunas alternativas planteadas por la Empresa para la optimización del
sistema y con el propósito primordial de otorgar un servicio con una cobertura del 100%, de acuerdo a lo
establecido en el Plan Maestro de Alcantarillado y el Plan de Ordenamiento Territorial de Bogotá. De
esta forma, se determinan las razones por las cuales se debe seguir implementando el sistema de
alcantarillado separado en Bogotá o porqué no es justificable según la situación actual en Bogotá.
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1.1 Objetivos
1.1.1 Objetivo general
Determinar la posibilidad de separar exitosamente el sistema de drenaje sanitario y el sistema de
drenaje pluvial en la ciudad de Bogotá, teniendo en cuenta los actores involucrados.
1.1.2 Objetivos específicos
Conocer cómo está conformado el sistema de alcantarillado de Bogotá, a través de los esquemas de
las redes principales, lagunas de pondaje, plantas de tratamiento, cuerpos de agua receptores, etc.
Entender el sistema de alcantarillado de la ciudad de Bogotá, tanto en las funciones que cumple
hidráulicamente como la calidad del agua del Río Bogotá.
Entender el procedimiento que se lleva a cabo en el centro ampliado de Bogotá, a cargo de la
empresa CDM Smith
Elaborar mapa de la ciudad de Bogotá con las variables que podrían afectar el desempeño del
sistema de alcantarillado, usando la herramienta ArcGIS.
Identificar las estrategias que se plantearon en el Plan Maestro de Alcantarillado de la EAB, para
poder comparar con las propuestas de solución planteadas.
Comprender qué tipo de conclusiones se han desarrollado a nivel internacional, después de haber
llevado a cabo simulaciones que prueban las ventajas que tiene un sistema sobre el otro.
Identificar las características de la reconversión de aquellos alcantarillados combinados a separados
en ciudades alrededor del mundo.
Entender el efecto que tienen los contaminantes de las aguas lluvia sobre los alcantarillados donde
se vierten.
Identificar las variables involucradas en el proceso de reconversión del sistema de alcantarillado
combinado/pseudocombinado a separado, desarrollado por la ciudad de Aalborg en Dinamarca.
Identificar las estrategias que se han planteado a lo largo de los años para el control de las aguas
lluvia en los alcantarillados combinados de la ciudad de Nueva York.
Comprender cuáles son las razones de las estrategias que se están llevando a cabo en la ciudad de
Cali frente al tema de conexiones erradas y el sistema de alcantarillado separado existente.
Establecer cuáles conclusiones realizadas en los estudios internacionales se podrían implementar en
la situación actual de Bogotá.
Establecer el impacto que se generaría al separar efectivamente las aguas lluvia de las residuales en
el sistema de drenaje urbano.
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2 MARCO TEÓRICO
Este capítulo tiene el objetivo de introducir y contextualizar al lector sobre los componentes principales
bajo los cuáles se fundamenta el amplio conocimiento alrededor del tema de sistema de drenaje urbano.
Por este motivo, se hará un recorrido por los tipos de alcantarillado que existen y los tipos de agua que
transporta cada uno, una breve descripción histórica, y por último, la descripción de ciertos fenómenos
que se presentan a menudo en la operación de un sistema de drenaje.
2.1 Tipo de aguas recolectadas
2.1.1 Aguas residuales
Las aguas residuales están relacionadas con los desechos provenientes de todas aquellas conexiones
internas de residencias, empresas, comercios e instituciones educativas, que incluyen materias fecales
humanas, descargas de productos de aseo, desechos industriales, entre otros.
Por ley cada predio construido debe estar conectado a la red de alcantarillado municipal de la empresa
prestadora del servicio público para la descarga de las aguas negras. De la misma forma, estas aguas
deben ser conducidas hacia las instalaciones de tratamiento para cumplir con las especificaciones de la
norma sobre la calidad de agua de las fuentes hídricas.
2.1.2 Aguas lluvia
Durante eventos de precipitación, mientras las aguas lluvia recorren las superficies impermeables de las
ciudades como techos, vías pavimentadas y andenes, van recogiendo partículas de sedimentos, aceites,
químicos, patógenos y metales pesados. Factores como la magnitud de precipitación, la intensidad de
precipitación o el tiempo entre cada evento de precipitación, determina la cantidad de contaminantes
acumulados que pueden ser lavados por la escorrentía de lluvia. Por esta razón, la calidad del agua de
lluvia varía a lo largo de un histograma de precipitación y por lo tanto, la concentración de
contaminantes en este proceso resulta afectando negativamente los cuerpos de agua receptores, siendo
estos los sitios de disposición final de estas aguas.
Para evacuar la escorrentía superficial de las ciudades, usualmente se utilizan los sistemas de
alcantarillados o mecanismos de recolección superficial, como las cunetas al borde de las calles, que
logran la evacuación beneficiándose de las características topográficas, las características de las vías y su
respectiva estructura.
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2.2 Sistema de Drenaje Urbano
2.2.1 ¿En qué consiste?
El sistema de drenaje urbano involucra la acción integrada de tres agentes para poder garantizar la
adecuada recolección, transporte y evacuación de las aguas residuales, aguas lluvia y aguas combinadas
de una ciudad. En primer lugar, el sistema de alcantarillado es la red de colectores de aguas residuales y
aguas lluvia, transportadas por un conjunto de conductos cerrados como tuberías y estructuras que
permiten gestionar la cantidad transportada y la calidad con la que llegarán a su destino. En segundo
lugar, la planta de tratamiento realiza los procesos pertinentes para que el agua recolectada por el
alcantarillado y sea vertida en el cuerpo de agua receptor cumpliendo con los criterios de calidad
establecidos por la norma y la autoridad ambiental. Por último, los canales abiertos y el cuerpo receptor
que es el que recibe las aguas tratadas por la central depuradora, que según el estado en el que se
encuentre, puede ofrecer un uso recreativo, urbanístico y ecológico.
De esta forma, es importante mencionar que las tres partes deben ser planificadas y deben
correlacionarse para garantizar la disponibilidad y sostenibilidad del recurso hídrico, minimizando los
efectos negativos.
Figura 2.1. Agentes involucrados en el sistema de drenaje urbano. Fuente: Elaboración propia
Los sistemas de alcantarillado se clasifican por categorías, de acuerdo a su naturaleza, sus componentes
estructurales y según tipo de agua que transporten, como se muestra a continuación:
Sistema de Alcantarillado
Planta de Tratamiento
Cuerpo de agua receptor
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Figura 2.2. Clasificación de sistema de alcantarillado. Fuente: Elaboración propia
2.2.2 Tipos de alcantarillados convencionales
Para el presente trabajo de grado, se discutirá específicamente el grupo de sistemas de alcantarillado
convencionales, pues estos son tradicionalmente utilizados en las ciudades.
2.2.2.1 Sistema de alcantarillado combinado
Los alcantarillados combinados son sistemas compuestos por grandes redes de tuberías que transportan
por la misma tubería: (1) las aguas residuales domésticas e industriales, (2) las aguas lluvias provenientes
de techos y jardines, y (3) las aguas lluvias provenientes de la escorrentía que fluye por las superficies
impermeables de la ciudad, hasta la planta de tratamiento correspondiente.
Figura 2.3. Funcionamiento de un sistema de alcantarillado combinado. Fuente: (The City of Bloomington, 2011)
Sist
ema
de
Alc
anta
rilla
do
Sistema Convencional
Alcantarillado Combinado
Alcantarillado Separado
Alcantarillado Sanitario
Alcantarillado Pluvial
Sistema No Convencional
Alcantarillado Simplificado
Alcantarillado Condominiales
Alcantarillado sin arrastre
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Las redes de los sistemas combinados están constituidas por colectores terciarios, secundarios y
principales, pozos de inspección, estaciones de bombeo, instalaciones para el tratamiento de las aguas
descartadas (fase primaria, secundaria y terciaria), y el sitio del vertimiento final. Además, se debe
contar con un diseño de aliviaderos para disminuir el caudal conducido por los interceptores, al desviar
parte del caudal de escorrentía hacia los drenajes naturales o estructuras de almacenamiento. El diseño
de cada uno de estos componentes debe cumplir con los parámetros establecidos por el Reglamento
Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico (RAS) para Colombia.
Debido a que en los sistemas de alcantarillado combinados se capta y se conduce simultáneamente
tanto las aguas residuales como las aguas de escorrentía, y como se sabe que el volumen de las aguas
lluvia es mayor que el de las residuales, el diseño de este sistema está gobernado por los valores
máximos y mínimos que generan las aguas lluvia. El caudal de diseño bajo el cual se deben dimensionar
las tuberías de esta red, equivale al caudal de aguas lluvia calculado a partir de los histogramas de
precipitación y periodo de retorno del área de estudio, desarrollados bajo modelos de lluvia-escorrentía.
Esto se justifica en el hecho de que se debe garantizar que por la red circule el volumen de agua
recolectado por los sumideros de las calles.
2.2.2.2 Sistema de alcantarillado separado
Los alcantarillados separados están compuestos por dos sistemas de tuberías independientes, uno que
recolecta y transporta las aguas residuales hasta la planta de tratamiento, y otro que transporta las
aguas lluvia directamente hacia las fuentes hídricas locales. El sistema separado tiene como propósito
principal excluir el gran volumen de agua de escorrentía de los sistemas de aguas negras, para así reducir
la probabilidad de inundaciones y evitar que los contaminantes alcancen los cuerpos de agua
superficiales.
Figura 2.4. Funcionamiento de un sistema de alcantarillado separado. Fuente: (The City of Bloomington, 2011)
Alcantarillado Sanitario: El sistema de alcantarillado de aguas residuales o alcantarillado sanitario
consiste en una red de estructuras y tuberías cuya finalidad es estrictamente recolectar las aguas
residuales de las conexiones domiciliarias y llevarlas hasta la planta de tratamiento mediante la
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acción de la gravedad. Según el RAS, para evitar que los materiales transportados se depositen a lo
largo del sistema, se debe garantizar una velocidad mínima de 0.45 m/s para el eficiente lavado de
estos sólidos. Asimismo, se indica que el caudal que determina el diseño de la red está dado por la
adecuada cuantificación de los caudales pertinentes a las contribuciones de cada fuente de uso
(doméstico, industrial, comercial, institucional).
Este sistema está compuesto por una serie de
tuberías al interior del predio que se conectan con
cajas de inspección al exterior del mismo (ver Figura
2.5). Las aguas vertidas son transportadas a través de
una red de colectores terciarios, secundarios y
primarios de distintos diámetros, que las conducen
hacia la estación depuradora y luego de vertimiento
final.
Figura 2.5. Componentes de la red de alcantarillado sanitario.
Fuente: Empresa de Alcantarillado de Bogotá (EAB)
Alcantarillado Pluvial: El sistema de alcantarillado pluvial o de aguas lluvias se encarga de la
captación, retención y evacuación de aguas lluvias que recorren las superficies impermeables
creadas por el desarrollo urbano de las ciudades (techos, patios, calles pavimentadas y andenes). La
importancia de este sistema se basa principalmente en amortiguar el incremento en la tasa, la
velocidad y el volumen de la escorrentía de agua superficial durante eventos de precipitación, ya
que pueden llegar a generar fuertes crecientes por los excesos de agua que superan la capacidad
hidráulica de las tuberías y estructuras de drenaje.
Este sistema funciona bajo dos componentes: uno
natural y otro construido (ver Figura 2.6). El
componente natural incluye aquellas fuentes hídricas
de la ciudad (humedales, ríos y quebradas) que
ayudan a almacenar las aguas lluvia. El componente
construido está constituido por las estructuras de
desagüe de aguas lluvias o sumideros, que recogen las
aguas superficiales en las vías públicas y las conducen
por los colectores secundarios y principales hacia los
cuerpos de agua de la ciudad.
Figura 2.6. Componentes de la red de alcantarillado pluvial.
Fuente: EAB
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2.2.3 Descripción histórica
Históricamente, los alcantarillados combinados surgieron en el siglo XIX en Inglaterra, a partir de la
necesidad de evitar enfermedades a través de la evacuación de las materias fecales de las áreas urbanas,
ya que su descomposición era la causa de la transmisión de cierto grupo de bacterias, virus y parásitos.
Con el incremento en la población urbana causado por el desarrollo de la Revolución Industrial y con la
implementación del inodoro o W.C. (Water Closet) en la mayoría de los hogares, la capacidad de las
letrinas de filtrar las aguas residuales se redujo, y por eso se planteó la idea de descartar estas aguas en
los alcantarillados pluviales existentes, o construirlos sí se carecía de uno. Posteriormente, estos
sistemas de recolección canalizaban las aguas servidas y las aguas de escorrentía directamente hacia las
fuentes de agua naturales que eran usadas para el abastecimiento de agua local. (Giraldo, 2000)
Así para la época, los sistemas combinados surgieron como una estrategia para el manejo de las aguas y
consistían en que cada casa tenía un solo drenaje para la recolección de las aguas residuales y aguas
lluvias, y se tenía un solo colector local de alcantarillado en cada calle que descargaba su flujo
combinado en los ríos. Hacia finales del siglo XIX, el sistema de drenaje implementado, empezó a
presentar problemas relacionados con el tamaño de los colectores y el volumen de agua que estaban
transportando.
Figura 2.7. Alcantarillados en proceso de construcción, en el siglo XIX. Fuente: http://www.sewerhistory.org/
Dentro de las tuberías de alcantarillado, el caudal de aguas que estaba siendo conducido era mucho
mayor que el calculado, por lo que se empezaron a presentar problemas de inundaciones y reboses
cuando había fuertes eventos de precipitación. Se tenía la creencia de que el tamaño de los colectores al
final de los desagües al río, no tenían suficiente tamaño para retirar todo el volumen de agua que
requería ser evacuado en cierto momento. Además, se tenía estimaciones de que el crecimiento
poblacional en las zonas urbanas iba a crecer, por lo que los volúmenes de aguas residuales se
incrementarían y los sistemas de alcantarillado en ese momento no serían capaces de soportar la
demanda. Por este motivo, a raíz de varias discusiones y propuestas sobre la necesidad de interceptar los
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alcantarillados, surgen los llamados “alcantarillados separados” que consistían en tener dos conjuntos de
drenaje, uno para aguas negras y otro para aguas lluvias. La adopción de esta propuesta permitía calcular
el flujo con mayor certeza, el flujo siempre permanecía normal y la frecuencia con la cual ocurrían
reboses en edificios e inundaciones en la calle disminuyeron.
Lo anterior se conformó como una justificación definitiva y contundente para que al final los ingenieros
se inclinaran por un diseño que es teóricamente más efectivo y menos costoso: los alcantarillados
separados. Durante el siglo XX, los ingenieros se plantearon la idea de transportar las aguas negras
aparte de las aguas de escorrentía de la ciudad, ya que cada una tenía propósitos y destinos diferentes.
Por ejemplo, las aguas negras servían como fertilizantes para el campo debido a la alta cantidad de
materia orgánica y las aguas lluvias se podían enviar hacia las corrientes naturales. Al mismo tiempo, al
utilizar esta forma sencilla de verter las aguas fuera de la ciudad, se obviaba el hecho de tener que
purificar las aguas lluvias en eventos de precipitación. Sin embargo, al descartar las aguas residuales y
pluviales en los cursos de agua naturales, todas aquellas áreas ubicadas aguas abajo que se abastecían
de esta fuente, resultaban siendo afectadas por los gérmenes y bacterias provenientes de los
contaminantes. La epidemia de cólera (1840-1860) es simplemente una evidencia de esto último.
Durante la misma época, ya se estaban desarrollando tecnologías para el tratamiento de las aguas
residuales, al descubrir que los alcantarillados eran una fuente importante de descarga de
contaminantes para aquellos cuerpos hídricos que eran destinados para el consumo de la población y
para otras actividades. Por ende, para reducir los costos relacionados con el transporte del agua
proveniente de otra fuente más lejana, era necesario buscar una mejor forma como el tratar las aguas
antes de ser transportadas a los ríos o quebradas. Para mejorar la calidad del agua, en un principio se
usaron químicos para tratarlas, pero durante la Primera Guerra Mundial se dificultó el acceso a estos
productos y fue necesario encontrar otra alternativa. Nuevas formas de tratamiento se utilizaron como
el proceso de tratamiento biológico y bioquímico, aunque fue el tratamiento de remoción de lodos la
mejor alternativa hacia los principios del siglo XX. (Humphreys, 1930)
Al empezar a utilizar tecnologías para el tratamiento y purificación de las aguas recolectadas,
encontraron que para sistemas separados los costos de tratamiento y construcción eran menores en
comparación con aquellos que eran combinados. A la vez, con la implementación de dos sistemas de
tuberías independientes se podía reducir la probabilidad de inundación y reboses de aguas negras en las
casas, calles, etc. En sí la idea teórica de usar esta metodología tenía más ventajas ambientales, por lo
que en muchas ciudades del mundo se decidió invertir grandes sumas de dinero para separar las aguas
residuales de las aguas lluvia. Sin embargo, es importante señalar que “las consideraciones se centraron
en los costos del sistema de alcantarillado por sí solo, más no en el alcantarillado con su respectivo
tratamiento” (Giraldo, 2000) .
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2.2.4 Sistema de Tratamiento
Las cargas de contaminantes que reciben las instalaciones de tratamiento se originan de los residuos
domésticos e industriales, que se mezclan en el sistema de drenaje combinado con otros tipos de
contaminantes arrastrados por el agua de escorrentía superficial. Los procesos que están involucrados
para dar solución a un problema de contaminación específico de cierta área urbana, está relacionado
con la selección de aquella tecnología con el mejor desempeño de acuerdo a las características del agua
que requiere ser tratada, es decir, debe ser capaz de cumplir con el objetivo del tratamiento que busca
alcanzar una determinada calidad en las aguas que son descargadas en los cuerpos receptores.
De acuerdo a las factibilidades técnica y económica que se tengan en la planta de tratamiento y según el
uso que se le quiera otorgar al cuerpo de agua receptor, se establecen los estándares de calidad
deseados. Además, el tipo de tecnología seleccionado se debe acomodar a las variaciones en el flujo de
entrada que pueden ser causadas por las condiciones extremas inusuales (ej. Intensas tormentas que
sobrecargan el sistema) que podrían afectar la operación y el resultado del tratamiento. Con el paso de
los años, las plantas de tratamiento han ido expandiendo sus instalaciones y actualizando sus tecnologías
mediante la complementación de las fases existentes con nuevas etapas para remover eficientemente la
mayor cantidad de contaminantes: Tratamientos primario, secundario y terciario.
2.2.5 Falencias del Sistema de Alcantarillado
Los desbordamientos de los sistemas de alcantarillado ocurren cuando el volumen de agua que requiere
ser evacuado, supera la capacidad hidráulica de la tubería y genera el retroceso de las aguas hacia la
superficie. Estos excesos de líquido que se presentan normalmente en los sistemas de drenaje de aguas
combinadas durante fuertes eventos de precipitación, son las aguas lluvias recolectadas por los
sumideros de las vías combinadas con las aguas residuales.
Para controlar este fenómeno, los alcantarillados combinados usualmente deben incluir estructuras
destinadas a amortiguar y/o almacenar estos excesos de caudales. El objetivo principal de esta práctica
es desviar estos volúmenes hacia fuentes cercanas de agua para prevenir las inundaciones en las áreas
urbanas y limitar la cantidad de flujo que pretende ser canalizado hacia las plantas de tratamiento (Lau,
Butler, & Schütze, 2002). Con ello es posible reducir los costos de cada proyecto al evitar la necesidad de
construir grandes sistemas de drenaje aguas abajo de la red y la necesidad de sobre-diseñar las planta de
tratamiento con una capacidad de tratamiento mayor a la que requieren los caudales de entrada
normales. A partir de la implementación de estas prácticas y con los avances en la tecnología para
mejorar la efectividad del tratamiento en las centrales depuradores, se ha identificado que estos reboses
de aguas lluvia son por sí mismos una fuente significativa de contaminación para cualquier cuerpo de
agua receptor. En los capítulos posteriores se mostrarán estos temas con mayor profundidad.
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3 SISTEMA DE DRENAJE URBANO DE BOGOTÁ, COLOMBIA
La ciudad de Bogotá abarca el 17% de la población total de Colombia, aproximadamente 7.8 millones de
habitantes que se distribuyen en un área urbana de 307 km2, de acuerdo al Departamento
Administrativo Nacional de Estadística (DANE) (Ver Mapa 1 en la Sección Anexos). Actualmente, la capital
limita al norte con el municipio de Chía, al sur con el municipio de Soacha, al oriente con los Cerros
Orientales, al occidente con el río Bogotá y los municipios de Mosquera, Funza, entre otros. La
precipitación promedio total anual para Bogotá es de 797 mm, contando con dos temporadas secas en
las que llueve alrededor de 8 días al mes (enero-febrero y julio-agosto) y dos temporadas de lluvias
(marzo-junio y septiembre y diciembre) en las que llueve 18 días al mes. (IDEAM, 2011)
Debido a la alta tasa de crecimiento poblacional que ha venido sufriendo Bogotá en los últimos años, la
ciudad se ha logrado expandirse en todas las direcciones hasta el punto de unificarse con las
municipalidades que se ubicaban en sus alrededores. La constante demanda de la población hacia una
adecuada prestación de servicios públicos domiciliarios se ha convertido en un asunto de gran
importancia para la administración local porque tiene la obligación de vigilar que las empresas públicas
estén satisfaciendo las necesidades básicas de cada uno de los ciudadanos, como por ejemplo, que cada
persona tenga acceso al saneamiento básico a través de un buen servicio de alcantarillado que garantice
la adecuada evacuación de las aguas utilizadas en los hogares.
En relación con el presente trabajo, la calidad de la prestación de servicio de alcantarillado que ofrece la
entidad autorizada no sólo se evalúa con la cobertura que es capaz de alcanzar en todo el distrito, sino
también con una infraestructura física. Esta debe ser suficientemente completa como para cumplir con
los propósitos de sanidad, es decir, que cada red de tuberías esté cumpliendo con el objetivo para la cual
fue diseñada sin poner en riesgo la higiene pública, la salud de las personas y del medioambiente. El
sistema de alcantarillado de Bogotá cuenta con importantes deficiencias a nivel administrativo que están
causando molestias tanto a la población mediante la congestión en las principales vías de la ciudad
debido a las frecuentes inundaciones, como a las entidades ambientales por el constante deterioro en la
calidad del agua de los cuerpos de drenaje internos de la ciudad.
Básicamente el problema actual en la ciudad de Bogotá, se resume con las siguientes situaciones
(Rodríguez, 2011):
- Históricamente, Bogotá se ha centrado en la idea de analizar los diferentes componentes que
conforman el sistema de drenaje urbano y no mirarlo como un sistema integrado.
- Hay una gran cantidad de conexiones erradas entre aguas residuales y aguas lluvia. Por lo que, el
alcantarillado separado actúa más como un sistema combinado dual, más que como separado.
- La capacidad autopurificadora del río Bogotá en la cuenca intermedia, está muy limitada por la
poca pendiente longitudinal, el poco flujo, temperatura media, etc.
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- Es necesario la modelación del sistema urbano de Bogotá para poder entender el desempeño de
todo el sistema y proponer programas y planes de monitoreo eficientes.
Como el objetivo del presente proyecto de grado es evaluar sobre sí Bogotá debería mantener el sistema
de alcantarillado que se está implementando actualmente o sí de lo contrario, debería buscar otras
alternativas que se ajusten aún más con las características de esta región. En los siguientes párrafos se
busca contextualizar al lector con aquella información relevante que permitirá entender cómo está
conformado el sistema de drenaje urbano de Bogotá y así, identificar la problemática que está
generando tanta controversia en las ciudades altamente densificadas.
3.1 Inicios del Alcantarillado en Bogotá
A raíz de la introducción del alcantarillado en Bogotá, se empezó a hacer evidente la necesidad de
manejar adecuadamente las aguas negras de la ciudad y de adoptar medidas para el tratamiento de las
mismas, ya que con el constante crecimiento de la población, resultaba aún más importante proteger la
salud de las personas de la indudable contaminación que se estaba generando en el río Bogotá.
Históricamente, el problema que ha tenido Bogotá se ha centrado en la idea de analizar los diferentes
componentes que conforman el sistema de drenaje urbano por separado, en lugar de mirarlo como un
sistema integrado.
Hacia 1956, La Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá (EAB) fue fundada para encargarse de
la planeación, construcción, mantenimiento y rehabilitación de todas las redes de alcantarillado
pertenecientes al sistema de drenaje urbano de la ciudad. De esta forma, dentro de los planes a ejecutar
por la institución se incluía el estudio para crear distritos sanitarios, en dónde las nuevas urbanizaciones
tuvieran una ruta de evacuación para aguas residuales separada de las aguas lluvia, mientras que las
zonas antiguas permanecieran con el sistema existente. El sistema de alcantarillado separado se
constituyó como una estrategia fuertemente aceptaba para el mejoramiento y optimización del futuro
sistema de drenaje, al considerar independientemente el proceso de recolección y transporte de las
aguas negras hacia aquella instalación responsable de ofrecer el adecuado tratamiento.
Así, dentro del plan de inversión para la nueva infraestructura sanitaria se incluía la construcción de
nuevas redes locales de alcantarillado, de nuevos interceptores para el control de vertimientos hacia los
cuerpos de agua y nuevas plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR El Salitre y PTAR Canoas,
ubicadas al final del río Salitre y cerca al embalse del Muña, respectivamente), para poder cumplir con
las políticas y acciones planteadas para la descontaminación del río Bogotá (Ver Figura 3.2).
Adicionalmente, se adelantaron los diseños para las adecuaciones hidráulicas de los canales de drenaje
de aguas lluvias para dar solución al problema de inundaciones y reboses de aguas usadas que
empeoraban las condiciones ambientales de las fuentes hídricas.
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3.2 Problemática/Situación Actual
Para entender cómo está conformada la ciudad en materia del servicio de alcantarillado, actualmente, la
EAB considera siete cuentas básicas para el análisis hidrológico de cada una de las áreas tributarias (Ver
Mapa 2) y cinco zonas operativas para la administración de redes menores de acuerdo con las
necesidades de los ciudadanos (Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá, 2006). Asimismo, el
alcantarillado separado se ubica en las zonas nuevas de la ciudad correspondiendo al 70% de todo el
sistema, mientras que el alcantarillado combinado se ubica en la parte antigua correspondiendo al 30%
restante de todo el sistema, según lo indicado por el ingeniero Daniel Rodríguez de la Dirección de
Ingeniería Especializada de la EAB. En la Figura 3.1 se observa cómo está distribuido el sistema
combinado (denotado con color rojo) y el sistema separado (denotado con color verde) en una zona
central de la ciudad de Bogotá, en la cual se representa claramente el perímetro desde el cual se
comenzó la implementación del alcantarillado separado.
Figura 3.1. Distribución del Sistema de Alcantarillado en la zona antigua de Bogotá. Fuente: www.gme.acueducto.com.co/datos
Nota: Para mayor detalle del sistema de alcantarillado, se presentan el Mapa 3 y Mapa 4 en la sección de Anexos.
Límites del sistema combinado:
Límite Norte:
Canal El Arzobispo que se une con el
Canal el Virrey/Rio Negro
Límite Oriental:
Los Cerros Orientales
Límite Occidental:
Al oriente de la Carrera 68, en
cercanías con el estadio El Campin
Límite Sur:
Intersección entre la Avenida Las
Américas, la Carrera 50 y la Calle 13.
Según lo mencionado en el apartado anterior, para Bogotá era razonable usar el tipo de alcantarillado
separado porque a pesar de ser más costoso el hecho de construir dos redes de tuberías paralelas en vez
de una sola, teóricamente se esperaba ver los beneficios a futuro mediante la reducción de los costos
por llevar a cabo un tratamiento centralizado de todas las aguas residuales. Sin dejar de mencionar que
ambientalmente era considerado mejor al proteger los cuerpos internos de la inevitable contaminación,
que era provocada por las deposiciones y los reboses de las aguas usadas del sistema combinado
(Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá, 2006). Además, parecía ser la mejor opción para
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manejar el gran volumen de agua de escorrentía superficial de la ciudad, que por lo general se forma por
la ocurrencia de intensas lluvias en cortos periodos de tiempo, dado que durante estas épocas la lluvia
puede ser recolectada y almacenada para el uso en temporadas con poca agua disponible para el
transporte de los desechos materiales.
Aún hoy en día se tiene la fuerte creencia de que este tipo de sistema convencional debe ser adoptado a
menos de que se compruebe lo contrario. El RAS establece que se debe dar preferencia al sistema
separado de recolección y evacuación, al momento de seleccionar la alternativa de saneamiento que
mejor se acomode a las características del municipio o localidad. Este se debe adoptar en sectores donde
no exista ningún sistema de alcantarillado y donde se requiera el drenaje para la rápida evacuación de
los caudales excesivos que puedan invadir y acumularse en las vías y propiedades privadas.
Dentro de los costos involucrados en el diseño, se suele tener en cuenta el trazado de toda la red (desde
el punto de recolección hasta el punto de descarga), las estructuras complementarias, la durabilidad del
sistema y la localización de las redes domiciliarias. Por lo tanto, la única forma de descartar este sistema
es comprobando que el sistema combinado es una mejor alternativa a nivel técnico, económico y
ambiental (Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio, 2012).
De la misma forma, la elección del sistema combinado sólo es aceptable luego de realizar las
comparaciones pertinentes de los costos y beneficios con el sistema separado (confrontando los costos
mínimos de ambos) o cuando no sea posible la implementación de otro tipo de sistema. Aunque, existen
excepciones en donde se recomienda el combinado como aquellos sectores altamente densificados que
se caracterizan por descargar un mayor volumen de aguas negras que de aguas lluvias.
Para el sistema combinado de recolección y evacuación, se deben evaluar los costos de las tuberías, la
instalación de las redes, las estructuras complementarias (alivios), la modelación de la calidad del agua
tras los vertimientos al cuerpo receptor y la verificación de que el tratamiento de las aguas no aliviadas
permite cumplir con los requisitos impuestos por la legislación ambiental vigente (Ministerio de
Vivienda, Ciudad y Territorio, 2012). En consecuencia, como se expuso anteriormente, es evidente que
las restricciones que se imponen a esta alternativa y que favorecen al sistema separado se basan en
consideraciones ambientales. Una gran parte de los vertimientos a los cuerpos de agua y que generan
contaminación, es debido al mal diseño de las estructuras de separación dentro de los colectores
combinados que aportan determinados volúmenes de aguas combinadas cada año. (HMV Ingenieros,
2008)
Ahora, si bien la intención de utilizar canalizaciones 100% independientes es teóricamente una excelente
metodología que debería incentivarse a nivel mundial para minimizar la degradación irreversible del
ambiente urbano, la realidad en la práctica es otra (especialmente para países en desarrollo). En Bogotá,
el alcantarillado separado parece haber pasado de ser una alternativa cuya implementación merecía de
un gran esfuerzo para alcanzar exitosamente lo propuesto, a ser más una norma dentro de un manual
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institucional que parece asumirse de forma automática sin la capacidad de predecir futuras falencias en
el sistema.
La razón de esta hipótesis se basa en la deficiencia en el control y regulación durante la instalación de las
redes locales y troncales, ya que las deficiencias que se generan al momento de llevar a cabo este
proceso promueven la aparición de las famosas conexiones erradas, las cuales comprometen el objetivo
bajo el cual la Empresa busca cumplir con los estándares de calidad del agua del cuerpo receptor.
Cualquier usuario que realice su conexión domiciliaria inapropiadamente al sistema público, cualquier
instalación incorrecta de sumideros de aguas lluvias conectados a los colectores e interceptores
sanitarios, cualquier tubería a la cual no se le haya hecho rehabilitación y presente grietas que
favorezcan la infiltración de agua, entre otros factores, son algunas de las causas para la aparición de las
aguas cruzadas.
El ingeniero Daniel Rodríguez, asegura que la Empresa tiene preocupación en lo que respecta al tema de
las conexiones erradas, puesto que la frecuencia en que se están presenciando estos eventos dificulta el
desempeño integral de todo sistema. En el año 2013, la EAB realizó un monitoreo con 58 puntos de
medición en los interceptores de la red troncal del alcantarillado de la ciudad (Empresa de Acueducto y
Alcantarillado de Bogotá , 2013), y los resultados se revelan cómo en algunos sistemas sanitarios que en
períodos secos transportan un nivel casi constante de aguas residuales, en los días de lluvia el nivel de
estos sistemas se encuentran saturados, indicando la interconexión de los sistemas sanitarios con los
pluviales. Las gráficas que se muestran a continuación, que hacen parte de los resultados del plan de
medición, se utilizan como ejemplo para comprender la importancia de este fenómeno.
Gráfica 3.1. Clasificación de los puntos de medición entre los tipos de alcantarillado y
resultados del PMM para cada uno de ellos. Fuente: Elaboración propia
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De los 58 puntos medidos, 37 pertenecían al alcantarillado sanitario, 15 al alcantarillado pluvial y 6 al
combinado. Debido a que el sistema de alcantarillado sanitario suele tener un tamaño menor que el
pluvial, durante eventos recurrentes de precipitación se registra una falta de capacidad hidráulica en
determinado interceptor que es generado por un aporte importante de caudal de aguas lluvias,
proveniente de las conexiones erradas que hacen que el sistema de alcantarillado sanitario cumpla con
la condición de diseño. Por consiguiente, el 55% de los interceptores monitoreados en este sistema
presentan sobrecargas durante los días de precipitación y la mayoría de estos tienen una sección
transversal relativamente pequeña.
En la Gráfica 3.2, se puede observar que el nivel de aguas residuales en el interceptor a la altura de la
Avenida Carrera 68 con Calle 93 A (Tugó - Costado NE), es similar a lo largo de todo el período de
monitoreo dejando una altura libre aceptable dentro del interceptor. No obstante, hay días en los cuales
el interceptor recibió caudales máximos muy superiores a los normales, causados por infiltraciones de
lluvia en un sistema supuestamente destinado sólo para el tránsito de aguas negras. A modo de
comparación, se observa en la Gráfica 3.3, un interceptor pluvial destinado a recoger aguas lluvias
ubicado a altura de la Diagonal 16 Sur entre Carrera 40 y Carrera 40A, que tiene un comportamiento
parecido al caso anterior cuando se presentan los eventos de precipitación.
Gráfica 3.2. Resultados punto de medición ID 46 PMM que registra el comportamiento del sistema de alcantarillado sanitario. Fuente: (Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá , 2013)
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Gráfica 3.3. Resultados punto de medición ID 65 PMM registra el comportamiento del sistema de alcantarillado pluvial. Fuente: (Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá , 2013)
En este mismo informe, se ilustra que la mayoría de los interceptores pluviales no sobrecargados están
planteados para tener una capacidad hidráulica lo suficientemente grande como para transportar
determinados caudales de diseño, por lo que cabe resaltar que sí ambos sistemas están operando
relativamente igual, entonces se concluye que el bajo desempeño del alcantarillado sanitario se debe a
los mínimos esfuerzos que conllevan a una incompleta separación del sistema.
Adicionalmente, en el Mapa 7 se muestran aquellos puntos en el alcantarillado sanitario que se
encuentran dentro de una distancia lo suficientemente cercana a los cuerpos de drenaje (0-100 metros),
como para suponer que las aguas del canal pueden introducirse en el alcantarillado durante las
crecientes causadas por los fuertes eventos de precipitación. El 65% de las mediciones en los conductos
de aguas residuales que están siendo sobrecargados, se encuentran dentro del límite de proximidad de
50 metros, el 9% se ubican dentro del rango de los 50 y 100 metros, mientras que el 26% están por
fuera. Sí existe alguna conexión errada en alguna parte del trazado de determinado interceptor, la
cercanía entre los alcantarillados sanitarios y los canales abiertos podría explicar las cifras anteriores. Por
ejemplo, en el caso del Interceptor Derecho Río Negro (ID 46 PMM), la localización del medidor se ubica
en una alcantarilla a muy pocos metros del canal Río Negro, lo que aumentaría su vulnerabilidad de
recibir el flujo de este canal sí existe alguna falencia que favorezcan su entrada al sistema.
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Gráfica 3.4. Sobrecarga de PMM sanitarios en cercanía a algún cuerpo de agua. Fuente: Elaboración propia
A raíz de esto, surgen los efectos secundarios que consisten en una mayor probabilidad de generar
reboses e inundaciones de aguas provenientes del sistema separado (SSO, Sanitary Sewer Overflow por
sus siglas en inglés) y de enviar un mayor caudal de aguas diluidas hacia las plantas de tratamiento. Esto
último constituye un problema para las PTAR propuestas en Bogotá, pues se construyeron para tratar un
caudal de diseño específico de aguas negras y no para los caudales máximos de aguas pluviales; por lo
tanto, la eficiencia de estas instalaciones se ven afectadas por una mayor cantidad de materiales sólidos
arrastrados o por el exceso de agua a la entrada de la planta, de forma similar al sistema combinado.
Para la ampliación de la PTAR El Salitre y la PTAR Canoas, se están suponiendo volúmenes de agua de
entrada muchos mayores que los volúmenes de saturación real que se podrían registrar en el sistema
sanitario. Esta acción se fundamenta en el hecho de que la EAB sabe que sí se diseñan las plantas con
una capacidad equivalente al volumen máximo de descargas de sólo aguas residuales, el sistema estará
sub-dimensionado ya que esta capacidad puede excederse por la llegada de las aguas lluvias.
Por otro lado, otra situación que puede ocurrir es cuando las aguas residuales se interconectan con los
sistemas de aguas lluvias, en donde el criterio para identificar la existencia de conexiones erradas es por
la presencia de descargas durante épocas secas y la presencia de olores característicos de las aguas
residuales (Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá, 2008). Como los vertimientos del
alcantarillado pluvial se descartan directamente en los ríos sin ningún tipo de tratamiento previo
(Secretaria Distrital de Ambiente, 2015), entonces los drenajes más importantes de las principales
cuencas hidrográficas de Bogotá se verían afectados por las aguas cruzadas. En consecuencia, el
alcantarillado separado puede llegar a transportar más carga contaminante que el alcantarillado
combinado (especialmente en áreas altamente urbanizadas), porque el volumen de las descargas de las
aguas pluviales es mucho mayor que el volumen de los desbordamientos de aguas combinadas, como se
enfatizará en la sección 4.2.1.
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En la Tabla 3.1, se evidencia el hecho de que las corrientes pluviales más importantes de las cuencas
hidrográficas pertenecientes al Distrito, están recibiendo vertimientos de aguas residuales. Tal como se
percibió años atrás, los canales abiertos superficiales están actuando como alcantarillados sanitarios al
aire libre, ya que están recibiendo el 20% de las aguas negras crudas de la ciudad (Giraldo, 2000).
De esta forma, dentro de las descargas en los ríos y canales de las cuencas de Salitre y Fucha se incluyen
las aguas provenientes de los cerros orientales que transportan material particulado (arenas, limos y
arcillas), las aguas de escorrentía recolectadas por el sistema pluvial que arrastran grandes cantidades de
sedimentos y pequeñas partículas de las superficies impermeables, los excesos de las aguas combinadas
del sistema de alcantarillado combinado en las zonas surorientes desviadas por los aliviaderos y que
aportan cargas de sólidos orgánicos e inorgánicos; y por último, las aguas provenientes de conexiones
erradas en los colectores pluviales que aportan cargas de sólidos orgánicos y vertimientos industriales
(Secretaria Distrital de Ambiente & Universidad Militar Nueva Granada, 2008). Todos estos materiales se
van depositando en el camino y van contribuyendo a la degradación indeseable de la calidad del agua del
Río Bogotá, pues los afluentes de todos los ríos, canales y humedales de la ciudad, al final desembocan
en esta fuente hídrica natural.
En el Mapa 8 al Mapa 10 en la sección de anexos, se puede observar cómo en el transcurso de los ríos
Salitre, Fucha y Tunjuelito a través de su respectiva cuenca hidrográfica, la calidad del agua de cada uno
de ellos se va empeorando por efecto de las actividades domésticas e industriales que promueven la
aparición de grandes cargas de contaminantes que exceden los límites admisibles de los estándares de
calidad (pH, Alcalinidad, DQO, DBO, Oxígeno Disuelto, SST, entre otros), de acuerdo al estudio realizado
por la Universidad de Los Andes en convenio con la Alcaldía Mayor de Bogotá (Rodríguez, 2011).
Tabla 3.1. Descripción de las principales Cuencas Hidrográficas de la ciudad de Bogotá. Información adaptada de: (Secretaria
Distrital de Ambiente, 2015)
Nombre de la Cuenca Características
Cuenca del río Salitre
- Nacimiento: Río Arzobispo
- Destino final: Planta de Tratamiento de Aguas Residuales El Salitre
(PTAR), ubicada al noroccidente de la ciudad en el
desbordamiento del río Salitre hacia el río Bogotá.
- Sistema de drenaje: El desagüe de las aguas en esta cuenca fluye
en dirección suroriente-noroccidente, contando con los
principales sistemas de alcantarillado pluvial o combinado de la
ciudad.
- Recibe vertimientos de aguas residuales domésticas
- Contaminantes principales: Materia Orgánica (MO), Sólidos
Suspendidos Totales (SST) y Coliformes Fecales.
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Cuenca del río Fucha
- Nacimiento: Río San Cristóbal
- Destino final: Río Bogotá, a la salida municipal por la Calle 13 al
occidente de la ciudad.
- Sistema de drenaje: El desagüe de las aguas en esta cuenca fluye
en dirección oriente-occidente, pasando desde una zona con
alcantarillado enteramente combinado hasta una zona con
alcantarillado separado.
- Recibe vertimientos de aguas residuales domésticas e industriales
- Contaminantes principales: MO, SST y Coliformes Fecales.
Cuenca del río Tunjuelo
- Nacimiento: Páramo del Sumapaz (Embalse)
- Destino Final: Planta de Tratamiento de Canoas a la altura del
Embalse del Muña, al suroccidente de la ciudad.
- Sistema de drenaje: Un gran porcentaje de la cuenca está
conformado por alcantarillado separado.
- Recibe vertimientos de aguas residuales domésticas e industriales
- Contaminantes principales: MO, SST, Nitrógeno Total, Fósforo
Total, y Coliformes Fecales.
Figura 3.2. Esquema vigente del sistema de drenaje urbano de Bogotá. Fuente: Plegable Técnico PTAR Fase I del EAB.
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A partir de lo expuesto anteriormente, surgen cuestionamientos sobre sí la inversión que se está
realizando en la construcción de nuevos interceptores para evitar que las aguas residuales se viertan en
los canales, son realmente justificables para los resultados negativos que se están adquiriendo a nivel
técnico y ambiental. Para Bogotá, el sistema de alcantarillado separado es 1.5 veces más costoso que el
combinado (Giraldo, 2000), ya que en algunos casos el separado puede afectar el balance entre los
costos de construcción y operación, y los costos correspondientes a los daños que quedan como
consecuencia de las inundaciones o por contaminación de los cursos de agua internos (Ministerio de
Vivienda, Ciudad y Territorio, 2012). La evaluación económica es influenciada por la construcción de un
sistema pluvial interconectable con el sistema sanitario, siendo prácticamente dos ‘sistemas combinados
en paralelo’, que resultan sobrecargando las PTAR y afectando la calidad de los cuerpos de agua
receptores mediante las conexiones erradas.
Esta última parte podría neutralizarse con los flujos financieros del 2013 que se le otorgaron a la Alcaldía
por parte de la EAB, dentro del ‘Plan de Desarrollo de Bogotá Humana 2012-2016’ para el registro y el
control de las inversiones por entidad que se realizarían durante este período de tiempo (Ver Tabla 3.2).
En este informe, el valor total del proyecto para la construcción o rehabilitación del sistema combinado
se asimilaba al valor total de la suma entre los proyectos del sistema sanitario y pluvial, es decir, la
inversión que fue planteada para construir determinado número de kilómetros de tuberías para el
combinado, tiene un monto similar a la suma entre los montos que equivalen a la construcción de
aproximadamente el mismo número de kilómetros en el sanitario y en el pluvial. En el programa se
incluía toda la infraestructura física de los sistemas antes mencionados, como la red de tuberías,
accesorios, estructuras de separación, aparatos para la recolección y control de las aguas, etc.
En uno de los estudios internacionales que se presentará con mayor detalle en el siguiente capítulo, se
asegura que el sistema separado puede ser más económico que el combinado mientras se tenga en
cuenta que en el combinado siempre se incluyen estructuras de almacenamiento y que en el separado
no se considera el tratamiento de las aguas lluvias provenientes del sistema pluvial, de lo contrario sí
sería mucho más costoso (Rauch, De Toffol, & Engelhard, 2007). Por lo tanto, en cualquiera de los dos
casos en que uno sea más costoso que el otro, los beneficios generados deberían ser un factor
importante para evaluar todo el sistema de drenaje urbano desde una perspectiva que integre los
agentes involucrados: Alcantarillado, Planta de Tratamiento y los Cuerpos Receptores.
No se podría considerar sólo los beneficios de minimizar la frecuencia de inundaciones con sistemas
pluviales, sí por otro lado se están incrementando los costos para lograr la recuperación del río Bogotá
debido a los vertimientos por la existencia de conexiones cruzadas o por el mal funcionamiento de los
aliviaderos de guas combinadas. Al mismo tiempo, no se podría garantizar una relación costo/beneficio
favorable en la construcción/ampliación de una planta de tratamiento, sí un porcentaje de las aguas
residuales que debería recibir esta instalación están siendo desviadas hacia los canales abiertos e
igualmente contaminando cuerpo de agua objetivo. En este sentido, surge el Plan Maestro de Acueducto
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y Alcantarillado de Bogotá que uno de los objetivos es desarrollar estrategias (Sección 5) para remover,
prevenir y minimizar los problemas ambientales relacionados con la contaminación del río Bogotá.
Tabla 3.2. Flujo Financiero (en millones de pesos del 2013) de los Macroproyectos de Alcantarillado dentro del Programación Plan de Acción 2012 - 2016. Información Adaptada de: (Alcaldía Mayor de Bogotá, 2013).
Meta Tipo 2012 2013 2014 2015 2016 Total
Renovar o Rehabilitar redes del sistema
troncal, secundario y local de alcantarillado.
Pluvial (16.16 km)
2,614 18,565 22,179 14,559 2,524 60,441
Sanitario (64.53 km)
8,695 24,989 32,710 25,003 7,073 98,470
Combinado (18.65 km)
1,804 17,559 27,019 27,520 7,018 80,920
La viabilidad técnica del proyecto que busca conseguir un saneamiento del río Bogotá y una mejora en la
calidad del agua y aspecto de los canales que atraviesan la ciudad, está avaluada en monto de
aproximadamente 417.000 millones a pesos del 2008. De la misma forma, debido a que la PTAR podría
sobrecargarse en épocas de lluvias debido a los grandes volúmenes de aguas pluviales, los costos de toda
la infraestructura incrementarán para poder otorgar el adecuado tratamiento a todas las aguas que allí
llegan (HMV Ingenieros, 2008).
3.3 Centro Ampliado
A pesar de todos los problemas e inconvenientes presentes en las redes de alcantarillado actuales, el
proyecto Plan Maestro de Redes Secundarias de Alcantarillado del Centro Ampliado surge como una
oportunidad para la Empresa de seleccionar la tecnología para el control y manejo correcto de las aguas
que garantice a largo plazo, el futuro de drenaje urbano de la capital. El programa Centro Ampliado
básicamente consiste en la densificación poblacional en una zona comprendida en un área aproximada
de 16.134 hectáreas, localizada entre las cuencas de El Salitre y Fucha. A partir de lo estipulado en el Plan
de Ordenamiento Territorial y según el Decreto 562 del 2014 Artículo 36, se reglamenta que el prestador
de servicios públicos debe realizar un estudio de las redes alcantarillado sanitario y pluvial para
determinar la factibilidad del servicio en el lugar de intervención, basándose en condiciones ambientales
que sean aceptables para la autoridad ambiental.
Actualmente, la empresa CDM Smith es la responsable de evaluar el estado de las redes de alcantarillado
del Centro Ampliado, bajo el cual se acordará qué tipo de intervención se debe realizar. Según el gerente
de proyectos de la empresa, Juan Fernando Pareja, los estudios realizados hasta el momento indican la
inhabilidad de continuar con los estudios debido a que poseen una información errónea del catastro de
la zona. Por tal motivo, lanzaron una prueba piloto en un barrio al sur de la ciudad, con el fin de
comprobar sí el sistema tiene la capacidad hidráulica suficiente y determinar sí es necesaria la
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separación de las redes. Por el momento, especialistas internacionales de CDM Smith asegura que el
‘sistema separado es económicamente sostenible’, aunque lastimosamente no fue posible conseguir una
información más profundizada sobre esta afirmación para el presente trabajo de grado.
Figura 3.3. Mapa sobre la delimitación de la zona de influencia del Centro Ampliado. (Secretaria Distrital de Planeación de Bogotá y Secretaría de Habitat, 2014)
No obstante, se tiene que en el Plan de Desarrollo de Bogotá Humana se propusieron los flujos
financieros para el financiamiento del macroproyecto de la revitalización del sistema integral de las
redes troncales, secundarias y locales pertenecientes al Centro Ampliado, que por ende han cumplido su
vida útil (más de 60 años) y requieren de reposición o rehabilitación de todos los elementos que la
constituyen. La vulnerabilidad de llegar a sufrir daños estructurales debido a la edad de las tuberías y de
estar en riesgo a sufrir inundaciones o reboses de las aguas combinadas, justifican el deseo de separar
los flujos de aguas negras por un sistema de interceptores y los flujos de escorrentía pluvial por el
sistema hídrico natural (Alcaldía Mayor de Bogotá, 2013). Igualmente, en el Plan Urbano del Centro
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Ampliado de Bogotá se señala que este proyecto busca en lo posible lograr la reposición de las redes
combinadas con redes separadas o utilizar estrategias para el control de las aguas lluvias sí se impide
ejecutar el primer caso, ya que aproximadamente el 50% del área del Centro ampliado está conformado
por este tipo de alcantarillado convencional (Secretaria Distrital de Planeación de Bogotá y Secretaría de
Habitat, 2014)
Tabla 3.3. Flujo Financiero (en millones de pesos del 2013) de los Macroproyectos de Alcantarillado para el Centro Ampliado dentro del Programación Plan de Acción 2012 - 2016. Información Adaptada de: (Alcaldía Mayor de Bogotá, 2013)
Meta Magnitud 2013 2014 2015 2016 Total
Renovar o Rehabilitar redes del sistema troncal, secundario y local de acueducto
y alcantarillado.
53 kilómetros
50,000 75,000 50,000 25,000 200,000
Antes de entrar hablar sobre las estrategias que se han llevado a cabo o que se piensan desarrollar en un
futuro sobre el sistema de drenaje urbano de Bogotá, en el capítulo siguiente se presentarán algunos
resultados y las conclusiones más relevantes de investigaciones internacionales sobre este tema.
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4 SEPARAR O COMBINAR
4.1 Conclusiones de investigaciones internacionales
Muchas investigaciones y estudios internacionales se han encargado de evaluar el desempeño del
sistema de drenaje urbano de determinadas ciudades y la influencia de ciertos elementos que puedan
estar involucrados, para así, dar respuesta a una pregunta que ha estado vigente por más de 50 años:
¿utilizar un sistema de alcantarillado separado o combinado?. No obstante, sin importar cuál sea la
respuesta ni la metodología usada para llegar a ella (simulaciones, intervenciones físicas, recolección de
muestras, etc.), todo gira en torno a los efectos que se generarían sobre la calidad del agua del cuerpo
receptor en cuestión.
Esto último se constituye como una variable determinante para realizar las pertinentes comparaciones y
sacar las más importantes conclusiones sobre cualquier estudio, pues las demás variables simplemente
están relacionadas directa o indirectamente con esta. Este capítulo presenta aquellos estudios que
analizan la influencia de separar o combinar las aguas servidas de las aguas lluvias, estudios basados en
el control de los reboses e inundaciones causados por el alcantarillado cuando se decide no convertir el
alcantarillado combinado a separado, y por último, aquellos que estudian la incidencia que tienen las
aguas lluvias sobre el medioambiente cuando se decide manejar el drenaje urbano separadamente.
También se incluye un estudio de un análisis económico sobre el sistema de alcantarillado y otro sobre la
importancia de incluir a la sociedad en este proceso.
4.1.1 Sistemas de Alcantarillado
Hacia el final del siglo XX era común ver a las grandes ciudades del mundo inclinarse por acciones que
incluyeran la adopción del sistema de drenaje separado, convirtiendo los antiguos sistemas combinados,
y entre más se popularizaba esta técnica, más personas empezaron a cuestionarse sobre los beneficios
de la nueva práctica. En Europa, un alto porcentaje del sistema de alcantarillado es combinado y el deseo
de transformarlo se basaba principalmente en la necesidad de eliminar el problema de las inundaciones
y reboses de los alcantarillados combinados (CSO, Combined Sewer Overflows por sus siglas en inglés) y
optimizar el tratamiento de las aguas residuales en las pertinentes instalaciones.
Aunque el sistema combinado tiene la desventaja de contar con una alta probabilidad de generar
desbordamientos de aguas combinadas que terminen en los cuerpos de agua superficiales, se considera
que este es más apropiado para los países industrializados con un clima con un patrón de precipitaciones
moderado (Helmer & Hespanhol, 1997). En primera instancia, esto se debe a que estos países
desarrollados pueden tener la capacidad económica y tecnológica de diseñar las costosas plantas de
tratamiento aptas para llevar a cabo complejos procesos relacionados con el tratamiento de caudales de
aguas lluvias. En segundo lugar, el hecho de tener lluvias que están bien distribuidas en el año y con
caudales pico limitados, pueden favorecer el desempeño del alcantarillado combinado. Por lo tanto, este
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tipo de drenaje urbano se considera menos favorable para países en desarrollo porque requiere de
inversiones simultáneas para el drenaje, construcción de alcantarillado y planta de tratamiento.
Usualmente estas regiones presentan un comportamiento de intensas precipitaciones en cortos
periodos de tiempo, por lo que el tratamiento se vuelve costoso al recibir, en estas situaciones, una tasa
de flujo de 2 a 5 veces más alta que flujo normal en temporadas secas. Sí, por el contrario, se
recomienda el alcantarillado separado, este requiere de una inversión inicial mayor y los costos de
operación y mantenimiento suelen ser más altos por ser dos redes de tuberías en lugar de uno, pero el
costo de tratamiento de las aguas provenientes del sistema sanitario, es menor al acoger un flujo más
constante (sin grandes caudales pico) y centralizado para un mayor rendimiento. Empero, existe una
contradicción al sugerir la implementación del sistema separado, pues debido a que los costos de
construcción pueden ser muy altos, sólo es factible y económicamente justificable en zonas altamente
densificadas donde el costo unitario por hogar se reduce. (Helmer & Hespanhol, 1997)
Además de esto, la densidad poblacional también resulta ser un factor importante para seleccionar el
sistema de drenaje, dado que la capacidad de una planta de tratamiento está directamente relacionada
con el flujo normal de aguas residuales, y este último aumenta cuando hay mayor densidad poblacional
(ver Figura 4.1). Ya que la masa total descargada por una PTAR no puede despreciarse (50% de la masa
total) entonces se debe tener en cuenta cómo el crecimiento poblacional concentrado en ciertas zonas,
afectará el desempeño de todo el sistema de drenaje implementado.
*Nota: Producción de aguas residuales = Densidad poblacional (per/ha) × Producción especifica de aguas residuales (l/(ha*d)).
Figura 4.1. Diagrama de flujo para evaluar alternativas sobre sistemas de saneamiento básico.
Adaptada de: (Helmer & Hespanhol, 1997)
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En la 12° Conferencia Internacional de Drenaje Urbano realizada en 2011 en la ciudad de Porto Alegre
(Brasil), el ingeniero Antonio D. Benetti expuso la razón por la cual defiende la idea de reconvertir los
alcantarillados combinados a separados y establece cuáles son las opciones que se pueden adoptar para
el mejoramiento del control de los sistemas de drenaje, como la utilización de sistemas de alcantarillado
‘simples’, los cuales no serán tratados en el presente trabajo.
Tabla 4.1. Desventajas del sistema de alcantarillado combinado respecto al sistema separado. Información adaptada de: (Benetti, 2011)
Sistema de Alcantarillado Combinado Sistema de Alcantarillado Separado
- Las tuberías requieren ser de un gran tamaño - Las tuberías son de menor tamaño
- Las redes de tuberías deben construirse en todas las calles
- No es necesario instalar redes de tuberías pluviales en todas las calles, pues el agua puede fluir hasta alcanzar un sumidero.
- Esas tuberías grandes tienen que recorrer distancias hasta la planta de tratamiento
- Esas tuberías pequeñas pueden sólo recorrer distancias hasta el cuerpo de agua más cercano
- Los gases producidos por la descomposición de los materiales sólidos, pueden generar malos olores que se liberan por los sumideros.
- Las redes sanitarias cerradas no se conectan con las calles (sumideros), por lo que no hay riesgo de que salgan malos olores.
- Con fuertes lluvias, el flujo excede la capacidad hidráulica de las tuberías para transportar agua y ocurren inundaciones por reboses de aguas sucias
- Las aguas lluvias no se introducen en el sistema sanitario, por lo que no se sobrecarga y no hay reboses de aguas residuales
- Hay una probabilidad de reflujo de aguas lluvias contaminadas en sótanos
- No hay probabilidad de reflujo de aguas lluvias contaminadas en sótanos
- Se requieren plantas de tratamiento más grandes para recibir los volúmenes extra de aguas lluvias
- Las plantas de tratamiento no requieren ser de gran tamaño, porque no recibiría aguas lluvias.
Al mismo tiempo, a pesar de que la idea de manejar dos sistemas todavía es bien defendido por muchos
ingenieros alrededor del mundo, existen otros estudios que se enfocan en tratar de resolver esta
inquietud de una vez por todas, a través de la simulación de modelos que relacionen las características
de ciertos sistemas de alcantarillado con su comportamiento bajo determinadas condiciones
hidrológicas, teniendo en cuenta los contaminantes que conducen hacia las plantas de tratamiento. Los
resultados obtenidos se consideran de suma importancia para indicar por qué se debería elegir la
separación o combinación de las aguas como la mejor opción. Sin embargo, este tema era más complejo
de lo que se creía hace muchos años y que no es tan conveniente generalizarlo con cualquier caso de
estudio.
En el estudio desarrollado por Giorgio Mannina y Gaspare Viviani en el 2009, se afirma que es necesario
hacer un análisis caso por caso, ya que los resultados allí obtenidos sólo confirman la incertidumbre que
se podría crear sobre el hecho de elegir un tipo de sistema o el otro. De la misma manera, 2 años antes
en un estudio realizado por Sara De Toffol, Carolina Engelhard y Wolfgang Rauch, se establece que no
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hay una respuesta definitiva al momento de llevar a cabo la selección de sistema, sino que en cambio, la
conclusión más apropiada era decir “depende”.
El primero de esos estudios tenía como objetivo principal comparar las descargas de contaminantes
hacia los cuerpos de agua receptores de diferentes tipos de alcantarillado, provenientes de los efluentes
de una planta de tratamiento, de los CSO de las estructuras de separación y de los tanques tormenta
para almacenar aguas lluvias. Para este caso en específico, los resultados indicaron que el alcantarillado
separado era peor en cuanto a la cantidad de masa contaminante que era vertida en el cuerpo de agua
receptor, tanto para descargas continuas como interrumpidas y que era necesario considerar el
tratamiento de las aguas lluvias en ambos sistemas antes de ser descartadas para evitar mayores
impactos negativos. (Viviani & Mannina, 2009)
El segundo consistía en comparar el costo-beneficio de ambos tipos de drenaje urbano, mediante el
análisis de la calidad del agua según la concentración de ciertos contaminantes. En la simulación se
obtuvo que el sistema separado tenía menores costos que el separado, ya que el modelo se basó en la
situación común que se ve en Europa en el que todos los sistemas combinados cuentan con
almacenamiento para las aguas combinadas y a las aguas lluvias no se les hace tratamiento (sí se
considera el tratamiento, el separado sería más caro que el combinado). De modo similar, este estudio
asegura que el sistema separado no es siempre la solución preferida con respecto a la calidad del agua
del río, pues el impacto ambiental de la escorrentía superficial descargada era mayor que el combinado
al aumentar la concentración y cargas de contaminantes (Rauch, De Toffol, & Engelhard, 2007). Aunque
no se mencionen muchas desventajas del sistema combinado, cualquier conclusión que se saque sobre
la elección del tipo de alcantarillado ‘depende’ de determinadas características de precipitación, de la
concentración real de contaminantes y de la sensibilidad del cuerpo de agua receptor.
A pesar de que esas conclusiones no favorezcan una alternativa sobre la otra, ambos igualmente
comparan el desempeño de los dos sistemas en relación al impacto sobre el medioambiente y
comprueban que enviar las aguas lluvias por un conducto independiente directamente hacia los cuerpos
de aguas internos, podría eventualmente generar más daños.
Por otro lado, existen otros casos que demuestran que no es necesario entrar en un debate sobre los
beneficios de separar y combinar para alcanzar el objetivo de mejorar la calidad del agua de los cuerpos
de drenaje internos. A modo de ejemplo, se presenta un estudio en el que se planteó un modelo integral
para el manejo de aguas residuales, conformado por tres áreas de drenaje con alcantarillado combinado
y estructuras de separación, una planta de tratamiento y un río (Gevaert, Verdonck, & De Baets, 2012).
Como se puede observar en la Tabla 4.2, se propusieron 8 escenarios de solución para analizar los
efectos que tienen estas acciones para reducir los niveles de un contaminante en específico: Di(2-
etilhexil) ftalato, y los resultados en cada uno de ellos (DEHP, por sus siglas en inglés). En conclusión, el
escenario que tuvo mejores resultados en la simulación y que prueba ser una medida efectiva, es evitar
que las fuentes contaminantes sigan liberando cantidades anuales de DEHP al medioambiente.
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Tabla 4.2. Situación y resultado por cada escenario estudiado. Información adaptada de: (Gevaert, Verdonck, & De Baets, 2012)
Escenario base
La concentración anual de DEHP excede los valores estándares establecidos por la Comisión Europea, por lo que para estar dentro del rango aceptable, se necesita una reducción del 93%.
Descripción Objetivo Resultados
Reducir la impermeabilidad con
estrategias para infiltrar más
agua en el suelo
Reducir la superficie impermeable en
un 25% o incrementar el área
permeable entre 20% y 40%.
Reduce la concentración media anual de
DEHP en el río en un 4.4% y un 18,2%
en la planta de tratamiento.
Reducir la infiltración de aguas
lluvias al reparar conexiones y
grietas en las tuberías
Reducir la infiltración en el
alcantarillado troncal en un 50%.
Se reduce la cantidad de agua sin
contaminar en el Sistema combinado,
por lo que aumenta en un 7,9% la
concentración de DEHP en la PTAR.
Reducir descargas de DEHP con
control legislativo, iniciativas o
reemplazar DEHP en productos
Reducir la carga de DEHP en un
95.5% cuando se elimina el uso de
productos con este componente y
los derrames puros en limpiezas.
Reduce la concentración media anual de
DEHP en el río en un 66% y un 29.2% en
la planta de tratamiento.
Separación de alcantarillado en
las tres áreas de drenaje
consideradas
Evitar los reboses y derrames de
aguas combinadas (CSO) y enviar a la
PTAR sólo aguas servidas
Incrementa la concentración media
anual de DEHP en el río por mayores
descargas de aguas lluvias y reduce un
23,9%% en la planta de tratamiento.
Separación de alcantarillado y
lagunas de pondaje de 2500 m2
antes de descargar en el río
Lo mismo que el escenario anterior
pero realizando tratamiento de
aguas lluvias para interceptar
descargas de DEHP
No hay mejorías en la concentración
media anual de DEHP a la entrada del
río, en comparación con el escenario
base
Tanques de retención en las
conexiones entre el sistema
combinado y la red troncal
Entre los tres tanques se puede
almacenar un volumen total de
32,800 m3 y filtrar partículas antes de
enviar a PTAR. Al sobrecargarse se
descarta en el río.
Reduce la concentración media anual de
DEHP en el río en un 1.3% y no parece
ser una buena opción para mejorar la
calidad del agua o tratamiento de lodos
en la PTAR.
Filtrador de arena con área
superficial de 10 m2 compuesta
por una capa porosa
Filtrar partículas suspendidas en
aguas residuales en la 2° fase de
tratamiento y reciclarlas en PTAR
No hay mejorías en la concentración
media anual de DEHP en el río y
aumento en la PTAR
Para la precipitación de fósforo
se mezcla hidróxido de hierro
con las aguas residuales
El fósforo precipitado es removido
en el tratamiento primario de la
PTAR
Poco incremento en la concentración
media anual de DEHP en el río y
reducción en la PTAR.
Aunque es un caso de estudio específico y puede que los resultados no sean replicables con otros datos
de entrada, como el tipo de contaminante a evaluar o características del sistema de drenaje, es un claro
ejemplo de que la solución a problemas puntuales, no siempre consiste en discutir la forma en cómo se
deben recolectar y transportar las aguas servidas de la ciudad y cómo se deben controlar los volúmenes
de aguas lluvias. En ocasiones, el hecho de que la autoridad ambiental establezca restricciones y
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regulaciones sobre las descargas de aguas contaminadas, puede llegar a ser una valiosa solución para
mejorar la calidad del agua y cumplir con los estándares propuestos. En conjunto con estas pequeñas
acciones, algunas ciudades han decido dejar el sistema de alcantarillado combinado e investigar cómo se
podría minimizar la ocurrencia de reboses e inundaciones.
4.1.2 Control de reboses de aguas combinadas
En muchas ciudades alrededor del mundo, el problema de los CSO se convirtió en un asunto de alta
preocupación que debía ser solucionado mediante esfuerzos que se enfocaran en restaurar la calidad del
agua de los cuerpos de drenaje de cada ciudad, los cuales eran afectados por la inminente
contaminación de las aguas combinadas. Así, los graves impactos que tenían estos contaminantes sobre
el medioambiente fueron siendo ampliamente reconocidos a nivel mundial, y surgió la necesidad de
establecer medidas de control para el manejo de la polución de fuentes hídricas.
A raíz de esto, durante muchos años se han ido implementando distintas estrategias para manejar los
reboses en los alcantarillados combinados mediante el uso de ciertos componentes especialmente
diseñados para amortiguar los excesos de líquido en la red. Dichos componentes han servido como
objeto de estudio para diversos artículos reconocidos por prestigiosas revistas científicas internacionales,
que pretenden estudiar su desempeño en los sistemas de drenaje y concluir sobre su efectividad para
reducir los caudales de exceso anuales y cumplir con los estándares de calidad del agua del cuerpo
receptor. De esta forma, en los últimos años las nuevas herramientas computacionales han permitido
crear modelos para simular el comportamiento de determinadas redes de drenaje cuando se introducen
estructuras de separación en tramos específicos de la red, nuevos tanques de almacenamiento de aguas
residuales o los famosos tanques de tormenta para amortiguar el caudal de precipitaciones.
Las estructuras de separación, como aliviaderos y presas dentro de la tubería, permiten dividir el
volumen total transportado, entre el flujo de aguas residuales diluidas que se dirigen a la planta de
tratamiento y el flujo de aguas lluvias hacia los cursos de agua. En un principio, estas estructuras
cumplen un objetivo más de tipo ambiental, pero un estudio expuso la importancia de ubicarlas
estratégicamente a lo largo del trazado de la red con el fin de optimizar su desempeño hidráulico y su
efectividad para reducir inundaciones (Sitzenfrei, Urich, Möderl , & Rauch, 2013). Para ello, se estableció
que la localización de cada una de estas estructuras debe basarse en su distancia a los cuerpos de agua
receptores, su distancia a las plantas de tratamiento de aguas residuales, en los espacios disponibles
para disponer de unas unidades de almacenamiento, en las características topográficas de la red de
alcantarillado, entre otras variables.
En resumen, entre más estructuras de separación se ubicaron aguas debajo de la red (en cercanía con la
PTAR), los costos de construcción fueron mayores y se observó un mejor desempeño en el sistema en
cuanto a su eficiencia para reducir los derrames de aguas combinadas a los cuerpos de agua o desviar el
mayor volumen de escorrentía hacia la planta de tratamiento de todo el volumen total (Emisión de CSO,
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Ecuación 1). Inversamente, al ubicar un mayor número de estructuras de separación aguas arriba de la
red, se obtuvo una mejor eficiencia para reducir el número de eventos de inundación que se presentan
(Eficiencia por Inundación, Ecuación 2). Para la localización de las unidades de almacenamiento, se
recomendó centralizar el volumen almacenado en cercanía con la PTAR para poder utilizar ese volumen
en cualquier momento.
𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑒𝑚𝑖𝑠𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝐶𝑆𝑂 =𝑉𝑃𝑇𝐴𝑅
𝑉𝑒𝑠
=𝑉𝑒𝑠 − 𝑉𝐶𝑆𝑂
𝑉𝑒𝑠
= 1 −𝑉𝐶𝑆𝑂
𝑉𝑒𝑠
(𝐸𝑐. 1)
𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑢𝑛𝑑𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 1 −𝑉𝑚á𝑥,𝑃
𝑉𝑒𝑠
(𝐸𝑐. 2)
Donde:
- 𝑉𝑃𝑇𝐴𝑅, es el volumen total de escorrentía que es desviado hacia la PTAR
- 𝑉𝐶𝑆𝑂, es el volumen total de los derrames de escorrentía que terminan en el cuerpo receptor
- 𝑉𝑒𝑠, es el volumen total de escorrentía superficial
- 𝑉𝑚á𝑥,𝑃, es el volumen máximo inundado en general para todos los nodos de la red.
De la misma manera, la eficiencia para reducir los desbordamientos de CSO se ve favorecida cuando un
sistema con estructuras de separación tiene más capacidad en las tuberías (diámetros grandes), lo que
equivale a tener pocas unidades de alto volúmenes de almacenamiento. A medida que mejora el
desempeño de las emisiones de CSO, se reduce el estrés del cuerpo de agua receptor. Usualmente
aquellas características que tienen impactos positivos en el desempeño de las emisiones de CSO, tienen
impactos negativos en el desempeño por inundación. Por lo tanto, la eficiencia para reducir el número
de eventos de inundación, es mejor cuando se tienen sistemas de tuberías con pequeños diámetros y
cuando se tienen muchas unidades con un volumen total de almacenamiento menor. (Möderl, Kleidorfer
, & Rauch, 2012)
Gracias a esto, en el Reino Unido y en Europa, se asumió que entre menor frecuencia de
desbordamientos de aguas combinadas se tenga, menor sería el impacto en los ríos, quebradas y
canales. En otras palabras, tanto la frecuencia como el volumen de los reboses del alcantarillado
combinado, se consideraban buenos indicadores para evaluar los parámetros de calidad y los efectos de
la contaminación que se generaban en los cursos de agua naturales.
Lo anterior hace referencia a una investigación realizada por James Lau, David Butler y Manfred Schütze
en el 2002, en la que se demostró que esas variables no están del todo correlacionadas entre sí como se
pensaba. En este estudio, se desarrolló una simulación sobre el modelo de un río hipotético que actuaba
bajo condiciones reales (registros de lluvia, volúmenes de agua transportados y almacenados, capacidad
de tuberías y planta de tratamiento, etc.), para poder comprender la respuesta del sistema al aumentar
la capacidad de un tanque de almacenamiento de CSO ubicado aguas arriba y de un tanque tormenta a
la entrada de la planta de tratamiento, en relación con los excesos de líquido en el alcantarillado y el
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mejoramiento de los niveles de ciertos indicadores sobre la calidad del agua (Oxígeno Disuelto (OD),
Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO), y Amonio Total). Para esto, se reconoció la existencia de tres
fuentes de descargas del alcantarillado combinado hacia un río: los derrames de CSO, derrames en los
tanques de tormenta y el flujo efluente de las PTAR. (Lau, Butler, & Schütze, 2002)
Los resultados obtenidos confirmaron la importancia de considerar la interacción entre el sistema de
drenaje, la planta de tratamiento y el cuerpo de agua receptor. Al momento de adicionar las estructuras
de almacenamiento de aguas combinadas para reducir la frecuencia y el volumen de desbordamientos
de CSO en el sistema de drenaje, se incrementó tanto la probabilidad de generar reboses en los tanques
de tormenta, como el flujo que debía ser enviado a la instalación purificadora. Por ende, la carga
contaminante adicional que debe ser tratada podría generar daños en las instalaciones o simplemente
generar mayores descargas contaminantes por parte de la PTAR hacía el cuerpo de agua receptor, en
cierto periodo de tiempo. De esta forma, las mejoras adquiridas al reducir la frecuencia y volumen de
inundaciones aguas arriba del sistema, se verán sin importancia cuando las condiciones de los
componentes aguas abajo empeoren.
Por otro lado, cabe señalar que el hecho de reducir la frecuencia y volumen de derrames de aguas
combinadas, no implicó un mejoramiento en los parámetros de calidad de agua del cuerpo de agua
receptor. A medida que se aumentó el volumen de almacenamiento de CSO, se redujo la duración en
que las concentraciones de OD y DBO en el río estuvieron por debajo del límite mínimo establecido (4
mg/l), y luego no se observó mejoría (ver Tabla 4.3). En cambio, la duración en que la concentración de
Amoniaco total en el río se mantuvo por encima del límite máximo establecido (4 mg/l) aumentó, ya que
este parámetro está ligado con el proceso de nitrificación que ocurre cuando una alta carga hidráulica se
envía a la planta de tratamiento. En consecuencia, este estudio demuestra que sólo los tanques de
almacenamiento para minimizar los efectos de inundaciones por CSO, no parecen ser la mejor opción.
Tabla 4.3. Resumen de resultados sobre el efecto de reducir CSO ante los indicadores de calidad del agua. Adaptada de: ‘Valores límite de los indicadores y parámetros de la calidad del agua’ (Lau, Butler, & Schütze, 2002).
Volumen de Almacenamiento
(m3/ha)
Derrames de excesos de flujo
(m3)
Frecuencia de excesos de flujo
(%) Du-OD (%) Du - Am (%)
0 540.000 1.04 6.2 3.7 2.8 150.000 0.77 4.85 3.6 6.9 113.000 0.52 4.7 4.0
13.8 78.000 0.34 4.7 4.1 27.6 36.000 0.16 4.7 4.1
Nota:
- Du-OD hace referencia a la duración en que las concentraciones de OD en el río se encuentran por debajo de 4 mg/l en el tiempo total de simulación.
- Du-Am es la duración en que la concentración de Amoniaco total en el río se encuentra por encima de 4 mg/l en el tiempo total de simulación.
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El desarrollo de un sistema de drenaje combinado debe tener en cuenta las medidas para la mitigación
de excesos de líquido y la caracterización de contaminantes para identificar las fuentes de polución más
contribuyentes. Para aquellas comunidades que decidieron no realizar intervenciones de renovación
estructural en el sistema de alcantarillado existente (i.e. separar), los planes de manejo para amortiguar
los volúmenes de agua que sobrepasaban la capacidad del sistema son necesarios para alcanzar los
estándares de calidad. En muchos países, estas nuevas estrategias se basan en estructuras ‘grises’ o
‘verdes’ que además de ayudar al alcantarillado a recibir menos flujo durante épocas de lluvia, permiten
remover en cierta proporción la concentración de contaminantes.
Como ejemplo, en Changping que es una zona altamente densificada en la ciudad de Shanghái (China)
que está conformada por un alcantarillado combinado, se realizó un estudio cuya metodología buscaba
aportar a otras ciudades en el diseño y elección sobre las soluciones para el control de CSO (Liao, Zhang,
Wu, He, & Chen, 2015). Se estudiaron tres escenarios, cada uno aplicando diferentes estrategias, para
determinar su efectividad en la reducción del volumen de desbordamientos anuales y el caudal máximo
anual: (1) escenarios grises que consisten en la introducción de tanques de almacenamiento y
reconstrucción de las tuberías, (2) escenarios verdes que utilizan prácticas como lagunas de bio-
retención o zanjas verdes, (3) escenarios grises-verdes que combinan los últimos dos.
Las conclusiones revelaron que las estrategias grises fueron las menos efectivas, porque hubo pequeñas
mejorías al reconstruir la tubería y el tanque tormenta sólo ayudó en la disminución del volumen anual
de desbordamientos, pero no en la disminución del caudal pico. En cuanto a los escenarios verdes, estos
no lograron la máxima efectividad esperada, pues casi no contribuyeron a la reducción de la carga anual
de contaminantes por desbordamientos en comparación con los grises, pero si fue el mejor entre todos
los escenarios en la reducción del caudal máximo anual. Por último, los escenarios grises-verdes se
posicionaron como los más efectivos al resultar de la combinación entre los beneficios de los grises y los
verdes. Sin embargo, el costo-beneficio unitario también fue analizado para cada uno de los escenarios y
se encontró que uno de los escenarios verdes fue la mejor medida para la mitigación de CSO, ya que su
costo-beneficio fue el mayor de todos.
Es importante mencionar que al momento de implementar las estrategias verdes, como humedales,
lagunas o estanques de almacenamiento naturales, es necesario tener en cuenta la capacidad de
infiltración del suelo, especialmente en áreas urbanizadas. En aquellas ciudades dónde se presentan
caudales picos muy altos, tratar de amortiguar un volumen muy grande de agua en poco tiempo de esta
manera, saturar el suelo hasta que no se pueda infiltrar más agua y se generen excesos indeseados. Por
otro lado, se ha comprobado que estas estrategias verdes contribuyen con el tratamiento de las aguas
lluvias, la escorrentía pluvial puede cargar una gran cantidad de contaminantes que podrían degradar y
empeorar la calidad del agua de los cuerpos de drenaje.
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4.1.3 El papel de las aguas lluvias
“Actualmente es bien conocido que las aguas lluvia no son tan limpias como generalmente se creía
entre los ingenieros sanitarios, hace 30-40 años atrás.” (Thorndahl, Kjled, & Rasmussen, 2015).
Como se ha mencionado en los capítulos anteriores, la intención de separar las aguas residuales de las
aguas lluvias en los alcantarillados de las ciudades es buscar incrementar la efectividad de las plantas de
tratamiento al recibir solamente aquellos volúmenes referentes a las aguas negras y obviar el
tratamiento de las aguas lluvias mediante su descarga directa en los principales ríos. Sin embargo,
distintos estudios que se han enfocado en observar el problema desde una perspectiva ambiental, han
evaluado la calidad de las aguas lluvia que son drenadas sin ningún tipo de tratamiento hacia los cuerpos
de agua receptores y se ha demostrado que estas aguas no son una fuente ‘limpia’ como se creía (ver
Tabla 4.4). De hecho, hoy en día, las aguas de escorrentía son ampliamente reconocidas como una
importante fuente de contaminación que generan un grave impacto en los cursos de agua naturales
(Djukic, Lekic, & Raja, 2016), especialmente en las áreas urbanas. Aun así muchos países en Europa
siguieron adoptando este sistema cada vez que tenían la oportunidad.
Tabla 4.4. Tipos de contaminantes que se encuentran en las aguas lluvias y sus efectos sobre los ríos. Información adaptada de: (Department of Environmental Conservation)
Contaminante Efectos sobre los cuerpos de agua receptores
Nutrientes (Fósforo y Nitrógeno) Promueven el crecimiento excesivo de algas que consumen grandes cantidades de oxígeno en el agua, por lo que termina siendo dañino para la vida acuática.
Bacterias provenientes de desechos animales y residuos de conexiones
ilegales
Afectan la salud y seguridad de las personas que utilizan los lagos, quebradas y bahías para usos recreacionales.
Aceites y grasas de automóviles Generan contaminación causando brillo y olor en el agua, y afectando la transferencia de oxígeno para los organismos acuáticos.
Sedimentos y escombros de las actividades de construcción
Taponan los cursos fluviales e interfieren con el ecosistema de los seres vivos que habitan allí.
Pesticidas, herbicidas y fertilizantes La aplicación descontrolada de estos productos afectan la salud de los organismos vivos y afecta el balance de los ecosistemas
El objetivo principal de dichos estudios consiste en comprender las características de aquellos
contaminantes que son arrastrados por las aguas de escorrentía sobre las calles, techos y otras
superficies, para así desarrollar estrategias de control que permitan minimizar los efectos negativos
sobre el ambiente. Se sabe que según ciertos factores como el tamaño y la concentración de los
diferentes tipos de sedimentos, materiales, sólidos suspendidos y otros contaminantes que se
encuentran depositados en las superficies urbanas durante la época entre-lluvias, junto con las
características de los eventos de lluvia, se puede establecer qué tanto afectan estos contaminantes a
determinado ambiente. En otras palabras, la carga contaminante de las aguas lluvias recolectadas
dependerá de las particularidades mismas de la carga y del tipo de lluvia y escorrentía que se evalúe.
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En un experimento realizado en la ciudad de Melbourne-Australia, estudiaron la acumulación de
contaminantes sobre una calle urbana y analizaron las partículas gruesas que se consideraban como
cargas sueltas sobre la superficie y las cargas fijas que son las partículas finas que se adhieren a la
superficie (Vaze & Chiew, 2002). Se encontró que sólo una pequeña porción de la carga contaminante
total es removida durante un evento de precipitación común, y posteriormente, la carga total de
contaminantes se incrementaba tras una rápida acumulación en los días secos siguientes al evento de
lluvia, y se iba reduciendo con el paso de los días. Como se observa en la Gráfica 4.1, lo anterior se
explica teniendo en cuenta que durante los días secos, las partículas gruesas se van distribuyendo por la
superficie y se desintegran en partículas más finas que no alcanzan a ser removidas por un evento de
lluvia normal.
En este sentido, para desarrollar simulaciones basadas en modelos sobre la calidad del agua de la fuente
receptora, se debe tener en cuenta la fase de acumulación durante los periodos sin lluvias y el proceso
de remoción que ocurre dependiendo de la intensidad y el volumen de precipitación, al igual que la tasa
y el volumen de escorrentía. Este punto resulta importante para aquellas áreas urbanas que presentan
fuertes lluvias, pues no sólo las cargas sueltas se desintegran en partículas más finas, sino que también
las cargas fijas logran ser removidas. Consecuentemente, se genera una importante carga de nutrientes y
carga de fósforo que están adheridos a los sedimentos más finos y afectan la calidad del agua. Los
mecanismos usados actualmente para el manejo de las aguas lluvia como las lagunas de pondaje, los
humedales y las instalaciones de tratamiento, deben estar diseñados no sólo para remover los
sedimentos totales o carga de sólidos suspendidos, sino también para remover los sedimentos finos que
contienen estos tipos de contaminantes.
Por otro lado, mediciones de otras investigaciones han demostrado que la concentración de
contaminantes son comúnmente menores en la escorrentía de aguas lluvia que en el sistema
combinado, ya que en este se pueden crear altas concentraciones de contaminantes debido a depósitos
de sedimentos que se forman dentro del sistema. Sin embargo, es bien reconocido que el alcantarillado
pluvial descarga un mayor volumen de escorrentía, por lo que al multiplicarlo por la concentración de
contaminantes, se genera una mayor cantidad de contaminantes que aquellas que resultan de
multiplicar el volumen de aguas combinadas y la concentración en los excesos de líquido del sistema de
alcantarillado combinado (Thorndahl, Kjled, & Rasmussen, 2015).
En otras palabras, la contaminación que puede generar el sistema pluvial está dado por la concentración
de agentes contaminantes en el flujo de agua, entre mayor sea este flujo mayor será la carga de
contaminantes vertidos en las fuentes de agua naturales. Así, las aguas lluvias pueden contener una gran
cantidad de contaminantes como nutrientes, patógenos y sedimentos provenientes de la escorrentía
superficial, de los techos de edificios y casas, desechos industriales y otras fuentes de las áreas
altamente urbanizadas. Sin tratamiento estos contaminantes pueden afectar gravemente la calidad del
agua de los ríos.
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Gráfica 4.1. Cambios en las cargas sueltas y cargas fijas después de eventos de precipitación. Adaptada de: (Vaze & Chiew, 2002)
Por tal motivo, en el sistema de alcantarillado separado de la ciudad de Toulouse (Francia) que se ejecuta
desde hace 60 años, se realizó un estudio sobre el impacto que tenían las descargas anuales de
contaminantes sobre el río Garonne provenientes del alcantarillado pluvial, analizando parámetros de
polución respecto a sus valores estándares (Deffontis, Breton, Vialle, Montréjaud-Vignoles , Vignoles, &
Sablayrolles, 2013). Se tuvieron en cuenta las muestras de dos puntos de desagüe de aguas lluvias, uno
ubicado en el centro de la ciudad (Boulevard) caracterizado por ser altamente urbanizado y otro en una
zona residencial (Mirail) moderadamente urbanizada. Dichas muestras eran clasificadas dependiendo de
sí fueron recolectadas durante un evento de precipitación y durante periodos secos de al menos dos días
consecutivos. Cabe señalar que el sistema pluvial durante temporadas sin lluvia, igualmente tenían flujo
de aguas por los vertimientos de ciertos puntos autorizados, como las aguas residuales de los lavaderos
de carros.
Los resultados y cálculos obtenidos demostraron que el alcantarillado que en general presenta la mayor
carga de contaminantes se encuentra en el Boulevard, puesto que en el área altamente urbanizada se
generaron importantes cantidades de materia orgánica, afectando la concentración de la Demanda
Química de Oxígeno (DQO) y la concentración de Fósforo Total (FT) en las descargas. Para el Boulevard,
las descargas de DQO y FT fueron 3.4 y 6 veces más grandes que en el desagüe de Mirail,
respectivamente. En cambio, debido a que en una zona residencial puede haber más espacios ‘verdes’
que favorezcan el uso de fertilizantes orgánicos y la presencia de más plantas y animales, en el desagüe
de Mirail se presentaron mayores concentraciones de nutrientes como el nitrógeno orgánico.
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Considerando estos y más parámetros de calidad del agua, el Boulevard contenía las mayores cargas de
contaminantes descargados por verter una mayor cantidad de flujo según el nivel de urbanización. Al
mismo tiempo, las descargas en los períodos secos tuvieron un impacto significativo en la polución anual
del sistema pluvial, pues las concentraciones de contaminantes eran más altas que en temporadas
húmedas.
El caso anterior permite comparar el nivel de impacto que tienen las aguas lluvias de un sistema pluvial
procedente de diferentes zonas de la ciudad y bajo diferentes condiciones climáticas, aunque no se
especifiquen las características de dónde provenía esta escorrentía superficial evaluada a la salida de los
desagües. En contraste, en un estudio realizado para la ciudad de Shanghái (China) se evalúo la calidad
del agua de la escorrentía pluvial con origen en los techos de edificaciones en diversas áreas de la ciudad
(tráfico, comercial, industrial y residencial) y calles, con base en los efectos de aquellas concentraciones
de nitrógeno que exceden los estándares de calidad (Liu, Ballo, Hou, & Chang, 2009). Usualmente sólo se
considera el agua lluvia que circula por las calles de las ciudades, pero esta investigación rectifica la
importancia de la escorrentía en techos al ser una fuente potencial que contribuye a la degradación del
ambiente, dado que hay más concentración de contaminantes en techos que en vías, especialmente al
principio de una tormenta. Es por esto que el efecto de primer lavado se considera significativo para la
escorrentía en techos y su efecto es mayor cuando se presentan intensos eventos de precipitación.
Los resultados de este estudio pueden variar sí se realizan en otra ciudad con diferentes intensidades y
duraciones de lluvia que afecten el volumen de escorrentía y la cantidad de contaminantes acumulados
entre tormentas, por lo que el análisis de las aguas lluvias no se aplica de forma general. Sin embargo,
algo sí es claro en cualquier parte, y es que para manejar el problema del impacto del primer lavado, se
deben tener en cuenta estrategias para el barrido de calles, el almacenamiento temporal y tratamiento
de las aguas al principio de los eventos de lluvia, y así, controlar la cantidad y concentración de partículas
y sedimentos arrastrados por las superficies impermeables.
4.1.4 Perspectiva Económica
En la planificación de cualquier sistema de drenaje urbano, siempre se deben tener en cuenta los costos
relacionados con la construcción, operación y mantenimiento de las redes de tuberías y estructuras
complementarias que lo conforman. Además, los costos de drenaje que se basan en las tasas a las cuales
se mueven los flujos dentro del sistema, considerando las distancias que recorren en determinado
período de tiempo (Helmer & Hespanhol, 1997). Usualmente, el sistema combinado es criticado por los
altos costos que implica la utilización de tuberías de grandes diámetros para el transporte conjunto de
aguas negras y aguas de escorrentía pluvial en largas distancias hasta la PTAR, mientras que el pluvial
recorre menos distancias y el sanitario con un menor diámetro transporta las aguas residuales hasta la
PTAR.
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Los inconvenientes que surgen con este último se relacionan por tener que invertir en la compra,
instalación y rehabilitación de dos redes de tuberías. En muchos casos, se considera que el separado es
más costoso, porque de igual forma, los costos deben estar sujetos a la normativa respectiva sobre el
mínimo diámetro requerido para evitar bloqueos de residuos sólidos, la profundidad mínima debajo de
las calles, pendiente mínima para garantizar flujo del agua y lavado de sedimentos. Es decir, se pueden
reducir gastos por adquirir tuberías con diámetros más pequeños, pero la instalación igual requiere de
importantes gastos. Para terminar este capítulo, es necesario presentar el tema económico y de esta
manera entender qué rol tiene dentro de todo este debate.
Para ello, se expondrán los puntos más importantes del artículo publicado por Home-Ming Chen y Shang-
Lien Lo en el 2010 sobre la optimización económica y ambiental de un sistema de alcantarillado híbrido
en la ciudad de Taipéi, Taiwán. Como ya se ha mencionado, debido a que el alcantarillado separado
puede no ser la alternativa más adecuada para proteger los cuerpos de agua receptor a causa de las
grandes descargas de contaminantes, en este estudio se asegura que entre mayor número de
conexiones domiciliarias del sistemas sanitario existan entre el número total de hogares, se reduce la
probabilidad de polución en el medioambiente y se mejora la calidad del agua. No obstante, al igual que
en cualquier otra ciudad, la implementación del alcantarillado separado se empezó a expandir
deliberadamente desde zonas con alta densidad poblacional hasta áreas suburbanas no tan densificadas,
sin tener en cuenta que el impacto de las conexiones sobre el costo-beneficio y los beneficios en el
ambiente (Chen & Lo, 2010).
También se menciona que el costo-beneficio en unas zonas altamente densificadas y muy afectadas por
la contaminación, es favorable porque por cada conexión domiciliaria (entiéndase por la red interna de
un edificio al sistema de alcantarillado local) existen muchos hogares que se conectan a esta y por tanto,
en una determinada área se ven los beneficios de recolectar muchas descargas de aguas usadas que
equivale a transportar un mayor flujo. Mientras que en una zona relativamente lejana, en una conexión
domiciliaria se recoge poco flujo, por lo que el costo del sistema no se justifica al no conseguir un nivel
óptimo de descargas de contaminantes que garanticen el progreso ambiental.
En pocas palabras, se inicia la implementación de las conexiones del sistema de alcantarillado separado,
tanto el costo total de construcción como los beneficios por el mejoramiento en la calidad del agua, van
aumentando y a medida que el proyecto continúa y existan más conexiones, se obtendrá una
estabilidad en el que ya no se logra seguir mejorando la calidad de los cursos de agua. En términos
económicos, cuando los beneficios totales sobrepasen los costos totales de construcción y cuando los
beneficios marginales sean iguales a los costos marginales (miden los beneficios/costos a medida que
avanzan los cambios en el proyecto), significa que se alcanzó un nivel óptimo bajo el cual se debe dejar
de construir más sistemas separados al no generar más beneficios en el ambiente (ver Gráfica 4.2). Al
interior del artículo, esta situación se describe como el porcentaje óptimo de conexiones domiciliarias
del sistema separado que deben ser instaladas en una ciudad para obtener el mayor costo-beneficio, y a
partir del cual, se debe adoptar el sistema combinado.
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Gráfica 4.2. Relación costo marginal y beneficio marginal. Adaptada de: (Anderson)
En la Gráfica 4.3 que se muestra a continuación, se puede observar claramente los resultados del estudio
anterior a través de los años, en cuanto a la reducción de los niveles de un parámetro indicativo de la
calidad que es la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) en relación con el porcentaje de conexiones
domiciliarias y la polución anual del río. Evidentemente se demuestra que a medida que aumenta el
porcentaje de conexiones domiciliarias en el alcantarillado separado, las concentraciones de DBO
disminuyen, y por ende la contaminación anual en el río, hasta llegar a un nivel relativamente estable en
dónde no se ve más mejoría (8-9x103 kg/año).
(a)
(b)
Gráfica 4.3. (a) Variación del porcentaje de conexiones domiciliarias y niveles de DBO en el tiempo. (b) Variación de la polución anual del río y niveles de DBO en el tiempo. Adaptada de: (Chen & Lo, 2010)
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4.2 Casos de estudio
Los casos que se presentan a continuación, son ejemplos de las estrategias que ciertas ciudades
(Aalborg, Nueva York y Cali) han adoptado para afrontar los problemas del sistema de alcantarillado y
cuyas decisiones dependen de las condiciones locales de cada área específicamente. Estos casos
simplemente ratifican las conclusiones de las investigaciones presentadas en la sección anterior.
4.2.1 Aalborg, Dinamarca
Para la municipalidad de Aalborg en Dinamarca, la idea de utilizar el sistema de alcantarillado separado
para servir las nuevas áreas urbanizadas se volvió tendencia desde la década de los 60s, en lugar del
sistema de alcantarillado combinado (Thorndahl, Kjled, & Rasmussen, 2015). Aproximadamente el 62%
de todo el área con alcantarillado cuenta con dos sistemas de tuberías independientes para transportar
aguas residuales y aguas lluvias. No obstante, se presenta una situación al igual que en muchas otras
ciudades de Dinamarca y es que en las zonas con alcantarillado separado, ambos sistemas de tuberías
terminan conectándose al sistema de alcantarillado combinado existente que está ubicado en las partes
viejas de cada ciudad. En muchas ocasiones, en Aalborg el viejo sistema de drenaje recibe flujo de aguas
lluvias correspondientes al alcantarillado pluvial, en lugar de desviar estas aguas hacia el cuerpo de agua
receptor más cercano: el río Hasseris.
Debido a que con el alcantarillado combinado la municipalidad de Aalborg debía afrontar cierto número
de desbordamientos de CSO anualmente, hacia el año 2009 se lanzó un plan ‘Visión 2100’ para mejorar
el manejo de las aguas lluvias y las aguas negras de la ciudad, de tal manera que se disminuyera el riesgo
por inundaciones por los reboses del alcantarillado combinado durante los eventos de precipitación. De
esta forma, el objetivo principal de este plan consistía en que para el final de este siglo, todo el sistema
de alcantarillado en Aalborg debía ser separado, centralizando el tratamiento de las aguas residuales en
las plantas de tratamiento y descentralizando la conducción de las aguas lluvias. Con ello se creía que se
otorgaría un mejor tratamiento al transportar menos carga hidráulica y mayor concentración de aguas
negras hacia la planta de tratamiento, y que las aguas lluvia ‘limpias’ debían ser enviadas a la fuente
receptora natural. (Thorndahl, Kjled, & Rasmussen, 2015)
Dentro del plan se incluye la conversión completa del sistema de alcantarillado pseudo-combinado a un
sistema de alcantarillado totalmente separado de una región sub-urbana ubicada a 7 kilómetros del
suroeste de Aalborg, llamada Frejlev. Este municipio es una zona principalmente residencial que está
organizada en un área total de aproximadamente 80 hectáreas, distribuida en: (1.) una pequeña área de
25 hectáreas (32%) que es servida con un alcantarillado completamente separado que termina
conectándose al sistema existente y (2.) un área mayor de 55 hectáreas (68%) que es servida con un
sistema de redes de aguas combinadas. Mediante un constante monitoreo que se realizó en los últimos
años para adquirir un completo conocimiento de esta área de drenaje de Aalborg, y posteriormente, a
través de distintos estudios desarrollados por Thorndahl, Schaarup-Jensen & Rasmussen, se analizaron
los posibles cambios hidráulicos y los efectos de la carga contaminante que se generarían al realizar la
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conversión exitosa del 30% del área total de Frejlev (ver Figura 4.2). Los resultados del último estudio
publicado en el 2015 por los mismos autores, que contribuyen con el debate acerca de las ventajas del
sistema separado sobre el combinado, se presenta a continuación.
Figura 4.2. Mapa del sistema de alcantarillado del municipio de Frejlev con cambios antes y después, y los desagües al interceptor y al río Hasseris. Adaptada de: (Thorndahl, Kjled, & Rasmussen, 2015).
Alcantarillado separado
Alcantarillado combinado
←Desagüe al Hasseris
←Desagüe al Hasseris
← Interceptor
← Desagüe al Interceptor
← Desagüe al Interceptor
← Combined sewer overflow
ANTES
DESPUÉS
Nueva laguna de pondaje
Metros
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Haciendo uso de un modelo de escorrentía superficial del área de estudio y un modelo para el flujo
dentro de la tubería, se analiza la frecuencia de eventos de CSO durante las épocas húmedas, los
volúmenes anuales de CSO y de aguas lluvias que se conducirían hacia la planta de tratamiento, los
volúmenes anuales de aguas lluvias y la masa anual de Descarga Química de Oxígeno (DQO) que serían
descargados en el río Hasseris.
Los resultados del estudio (ver Tabla 4.5) demuestran que en promedio tanto el número de eventos
como el volumen de CSO vertidos localmente en el río Hasseris, se reducirían anualmente en los
alcantarillados sin convertir. Esto se debe a que durante eventos de precipitación, el volumen de aguas
lluvias sería recolectado por una red pluvial y evitaría los excesos de líquido en el sistema existente. En
consecuencia, los reboses contarían con una menor carga contaminante y el volumen de aguas
residuales diluidas que se desviarían hacia las plantas de tratamiento también sería menor.
Tabla 4.5. Resumen de los resultados obtenidos sobre los volúmenes promedio anuales de agua y la masa promedio anual de DQO que son descargados al río Hasseris y a la planta de tratamiento. Adaptada de: (Thorndahl, Kjled, & Rasmussen, 2015).
Componente Descarga Antes Después Cambio
Relativo (%)
Alcantarillado Combinado
Número de eventos de CSO por año 6.7 4.1 -39%
Volumen promedio de CSO (m3/año) 3819 2185 -43%
Masa promedio de DQO (kg/año) 458 262 -43%
Planta de Tratamiento
Volumen promedio de aguas combinadas (m
3/año)
67748 53435 -21%
Alcantarillado Separado
Volumen promedio de aguas lluvias al río (m
3/año)
5076 21022 314%
Masa promedio de DQO (kg/año) 203 841 314%
Total Volumen promedio de agua (m
3/año) 76643 76643 0%
Masa promedio de DQO (kg/año) 661 1103 67%
Sin embargo, el volumen total de aguas lluvias descartadas por el municipio de Frejlev es el mismo antes
y después de llevar a cabo la transformación del sistema, ya que la reducción del volumen anual que es
conducido hacia la PTAR por el sistema de alcantarillado combinado (14308 m3/año), es equivalente al
incremento del volumen anual de aguas lluvias que es descargado en el cuerpo receptor (14312 m3/año).
En este último, una pequeña parte del volumen de agua que sería vertido en el río Hasseris corresponde
al volumen de CSO (2185 m3/año) y la otra gran parte corresponde a los desagües de aguas lluvias del
sistema pluvial (21022 m3/año). Asimismo, los resultados revelan que el sistema de alcantarillado
separado podría causar efectos ambientales negativos debido al aumento en la carga contaminante de
DQO en el río, pues las grandes concentraciones de aguas lluvias descargarían mayores cantidades de
contaminantes que los volúmenes y reboses del sistema combinado.
Las gráficas que se presentan a continuación, describen los valores anuales adquiridos en el estudio y
que fueron resumidos en la anterior tabla.
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Como se mencionó, para las ciudades de Dinamarca la acción de descentralizar las aguas lluvias de las
aguas residuales está siendo promovida cada vez más y esto conllevaría a un incremento en el flujo y en
los niveles del agua de los cursos de agua locales. Es necesario tener en cuenta el volumen de agua que
es capaz de soportar naturalmente el cuerpo receptor para no sobrecargarlo y evitar problemas de
inundaciones y daños por erosión aguas abajo del río. Además, para reducir los flujos pico a las salidas de
los interceptores pluviales, en los sistemas separados se suelen utilizar las lagunas de almacenamiento
temporal o lagunas de pondaje, que tienen la capacidad de amortiguar los grandes volúmenes de aguas
lluvias y retener los contaminantes por sedimentación o por absorción de las plantas.
La conclusión realizada por esta investigación establece que una conversión completa del sistema de
alcantarillado combinado/pseudo-combinado, puede ser desastroso para los cuerpos de agua receptores
tanto hidraulicamente como ambientalmente. Los resultados demuestran que los efectos pueden ser
fatales sí no se construyen mecanismos para la retención de la mayor cantidad de contaminantes,
aunque esto de por sí, no garantizaría anticipadamente que un sistema generará mejores condiciones
ambientales sobre el otro. Por otro lado, la idea de centralizar el tratamiento de las aguas residuales sí
contribuiría a la obtención de ganancias económicas y ambientales al rediseñar las centrales de
tratamiento para este fin.
También, se menciona que para ciudades más grandes como Copenhagen, esta transición del sistema de
drenaje urbano no sería una visión realista, ya que las zonas altamente densificadas aún están
compuestas por sistemas de alcantarillado combinado.
4.2.2 Nueva York, Estados Unidos
En la ciudad de Nueva York hay aproximadamente 8.4 millones de habitantes, cuyas aguas residuales son
parcialmente servidas por un sistema de redes de alcantarillado combinado. Este sistema cuenta con
7.400 millas de tuberías, 13.500 sumideros. 95 estaciones de bombeo, 14 plantas de tratamiento y 495
desagües habilitados para la descarga de los reboses del alcantarillado combinado en los cuerpos de
agua de Nueva York. (NYC Department of Enviromental Protection, 2016)
Actualmente el 60% del área total de la ciudad que cuenta con un sistema de alcantarillado, está
constituido por sistemas combinados que recogen y transportan las aguas residuales y aguas lluvias de
cada área de servicio hacia su respectiva planta de tratamiento antes de su vertimiento final. En algunas
zonas de la ciudad, existen ciertas tuberías que aún están en funcionamiento desde el momento en que
se creó el sistema de drenaje de la ciudad, es decir, tienen una edad aproximada de 150 años. Para la
entidad encargada de este servicio, la opción de reemplazar determinados tramos de viejas tuberías no
era una opción factible, ya que se creía que cualquier daño en la red troncal de alcantarillado existente
es mejor que romper las calles para instalar nuevas tuberías. (Markowitz, 2003).
Por otro lado, como se puede observar en la Figura 4.3, el resto de la ciudad (30%) está constituido por
un sistema de alcantarillado separado, como las zonas del sureste de Queens, Brooklyn y gran parte de
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Staten Island. Las dos primeras áreas de drenaje tienen la característica de estar conformadas por
alcantarillados pluviales que fueron construidos muchos años atrás, mientras que Staten Island está
conformada por nuevas áreas urbanizadas.
Figura 4.3. Tipos de sistemas de drenaje urbano en la ciudad de Nueva York. Adaptada de: “Water Quality Improvement: MS4 and CSO (NYC Environmental Protection)”
Con lo mencionado anteriormente, es evidente que el Departamento de Medio Ambiente de Nueva York
(DEP) no ha puesto prohibiciones sobre el uso de sistemas separados, pero al momento de proponer
proyectos que tengan como propósito construir una red para recolectar las aguas lluvias de los
sumideros, se debe demostrar ante el DEP su factibilidad técnica y ambiental. Es decir, dentro de los
requisitos del proyecto es necesario analizar en qué área de servicio estará incluida la intervención, qué
sección del alcantarillado se verá afectada, cuál planta de tratamiento y cuál cuerpo receptor recibirá el
drenaje de estas nuevas redes, y qué volumen será descargado en cada uno, así como un análisis de la
calidad del agua que incluya los tipos de contaminantes que serán vertidos, entre otros aspectos.
Por lo tanto, los anteriores requerimientos hacen parte del programa MS4 (Municipal Separate Sewer
System, por sus siglas en inglés) vigilado por el Departamento Estatal para la Conservación del
Medioambiente de Nueva York (DEC), que consiste en el control de la implementación de sistemas de
tuberías exclusivamente pluviales para la reducción de contaminación por las aguas lluvias no tratadas.
Aproximadamente el 40% de los cuerpos de agua de Estados Unidos no cumplen con los estándares de
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calidad de agua debido a la contaminación por aguas lluvias (S.W.I.M Coalition, 2015). Por consiguiente,
la utilización de sistemas separados es validada con un permiso MS4 que incluye la restauración de los
puntos priorizados de descargas que generan daños en la calidad del cuerpo receptor.
A pesar de todas las medidas que se están ejecutando respecto a este sistema, el hecho de construir
alcantarillados separados en otras áreas de drenaje de la ciudad que son altamente densificadas y cuyo
alcantarillado es relativamente antiguo, se considera altamente costoso y poco factible la separación
exitosa. Por esta razón, la ciudad ha optado por utilizar nuevas tecnologías para contrarrestar los
inconvenientes que generan las inundaciones y reboses de aguas combinadas en edificios y vías, que son
causados por las sobrecargas en la capacidad del sistema, por bloqueos a la entrada de los sumideros o
por las intensas lluvias y extremos inviernos. En la Figura 4.4, se presentan los mapas con la ubicación de
descargas de CSO en la ciudad como herramienta de análisis para la ciudad.
(a) (b)
Figura 4.4. Ubicación de los desagües de CSO y las 14 plantas de tratamiento en la ciudad de Nueva York. Adaptada de: (a)
New York Times y (b) (Rosenzweig, Solecki, Blake, & Bowman, 2011)
Dentro del plan para proteger los cursos de agua naturales de la ciudad, se aprobaron los programas
verdes y grises para la reducción de CSO:
Descarga de 'Combined sewer overflow' (CSO)
Planta de Tratamiento de aguas residuales
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Programas Verdes:
Programa de ‘Cinturones Azules” que consisten en humedales artificiales o lagunas de pondaje
que capturan la escorrentía pluvial, para minimizar los impactos negativos de los excesos de
aguas lluvias en el sistema de alcantarillado.
Infraestructuras Verdes que consisten en jardines ubicados en las aceras para reducir la
escorrentía que entra en el sistema de alcantarillado en un 20%.
Incluir la participación de las comunidades para un manejo sostenible de las aguas lluvias.
Programas Grises:
Ampliar y optimizar las redes de alcantarillado.
Mejorar el funcionamiento de las plantas de tratamiento de aguas residuales para cumplir
estándares de tratamiento secundario.
Elaborar proyectos de infraestructuras grises (como ej. New High Level Storm Sewers) que
tengan un costo-beneficio favorable para la reducción de CSO.
4.2.3 Ciudad de Cali, Colombia
La ciudad de Santiago de Cali en Colombia, cuenta con una población de aproximadamente 2.3 millones
de habitantes, está distribuida en un área de 690 km2 y se localiza a una altura promedio de 1018
m.s.n.m. Esta zona se caracteriza por tener dos temporadas secas y dos temporadas húmedas al año (6
días lluvia/mes y 18 días lluvia/mes, respectivamente), teniendo un promedio de precipitación total
anual es de 1453 milímetros. (IDEAM, 2011)
La capital del departamento del Valle del Cauca se ubica sobre la margen izquierda del río Cauca en su
Valle Alto, el cual es la principal fuente de abastecimiento de agua potable para la ciudad y a su vez actúa
como receptor de las aguas residuales las cuales son tratadas por la PTAR de Cañaveralejo. Esta última
está diseñada para recuperar ambientalmente el río Cauca al tratar cerca del 70% de las aguas
descartadas por la ciudad de Cali con un caudal de diseño de 7.6 m3/s, siendo la más grande y completa
de América Latina (Empresas Municipales de Cali, 2015). Tanto la operación de la PTAR como la
prestación del servicio de alcantarillado de la ciudad, son controladas por las Empresas Municipales de
Cali (EMCALI) y reguladas por el Departamento Administrativo para la Gestión del Medio Ambiente
(DAGMA).
Desde la creación de EMCALI en los años 30s, se implementó el alcantarillado combinado por lo que en
las zonas antiguas de la ciudad se puede observar este tipo de sistema (ver Mapa 11). Como se ha venido
discutiendo a los largo del presente trabajo, el problema con los alcantarillados combinados es la
inevitable ocurrencia de inundaciones y reboses sobre la superficie. Sin embargo, la institución
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encargada también debe enfrentarse ante los costosos mantenimientos que cada año se debe hacer a
las estructuras de separación, ya que por la falta de compromiso de la ciudadanía respecto al
medioambiente, se requiere retirar grandes cantidades de basuras estancadas allí.
Debido a que los aliviaderos funcionan de tal manera que desvían los excesos de líquido
correspondientes a las aguas lluvia ‘limpias’ hacia los cuerpos de agua receptores, mientras que el resto
de las aguas combinadas las conduce hacia la PTAR, cuando se produce la acumulación de residuos
sólidos en estas estructuras una gran proporción de las aguas combinadas sin tratamiento terminan en
los ríos. Por lo tanto, el propósito de utilizar aliviaderos no se cumple y generando de esta manera daños
ambientales indeseables a corto y largo plazo; razón por la cual el DAGMA establece medidas bajo las
cuales se le restringe a la institución la implementación de alcantarillados combinados en la ciudad.
En este sentido, alrededor de los años 1970-1975, se empezó a separar la conducción de las aguas
residuales y las aguas lluvias por diferentes tuberías en las nuevas construcciones. Hoy en día, debido a
diferentes factores sociales (ej. Conflicto armado, desplazamiento forzado, pobreza, etc.), las nuevas
urbanizaciones y los nuevos asentamientos ilegales se expanden hacia el sur de la ciudad y por ende,
EMCALI debe garantizar la prestación del servicio de alcantarillado a cada nuevo hogar dentro del
perímetro municipal establecido por el Plan de Ordenamiento Territorial de Cali (POT) (ver Mapa 12).
Como requisito institucional, se ha realizado la instalación separada de colectores sanitarios y pluviales
en los nuevos desarrollos urbanos construidos para la recolección domiciliaria de las aguas usadas y las
aguas de escorrentía, por lo que este sistema se ha vuelto predominante en estas zonas. El propósito de
separar consistía en el hecho de ejercer un control riguroso sobre las conexiones erradas, pero en
algunos casos ya se estaban presentando problemas.
A pesar de estas grandes inversiones que se realizan para la construcción de un sistema de alcantarillado
separado, la empresa ha identificado allí la existencia de algunas de las conexiones erradas que
requieren ser reparadas para restablecer el adecuado funcionamiento del sistema. Por ejemplo, el Canal
Santa Elena, ubicado al sur de la ciudad y que supuestamente debería ser de aguas lluvias,
permanentemente está transportando aguas residuales, lo que a los ojos de la comunidad se considera
como ‘caño’ y no ‘canal abierto’. En este caso, el DAGMA solicita a la empresa que aumente la frecuencia
operativa para asegurar que este canal sea sólo de aguas lluvias pero el tema de la cultura dificulta el
asunto. Por esta razón, junto con el DAGMA, EMCALI ejecuta planes para identificar los posibles puntos
donde las aguas están siendo mezcladas, y lo hacen mediante el uso de trazadores (anilinas) al
determinar quién es el actor causante de conectar erróneamente los desagües domiciliarios en los
colectores públicos, y así imponer las sanciones pertinentes.
Como se sabe la dificultad de eliminar por completo las conexiones erradas, a las redes pluviales se les
suele agregar las estructuras de separación para evitar que las pequeñas cantidades de aguas residuales
que se introducen inapropiadamente en el sistema, terminen contaminando los cursos de agua. Aunque
es ampliamente reconocido que el sistema separado (bien instalado) es ambientalmente mejor, resulta
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ilógico para muchos ingenieros dentro de la empresa el tener que realizar nuevas inversiones en un
sistema que es relativamente nuevo. Para el Jefe actual del Departamento de Ingeniería de EMCALI,
Emilio Corrales, la implementación de los alcantarillados separados en Cali simplemente surgió a partir
de la tendencia que se estaba desarrollando a nivel internacional.
Por otro lado, se sabe que el sistema de alcantarillado combinado es más económico, por lo que al
interior de la empresa prestadora de servicio existen opiniones opuestas respecto al futuro del sistema
de drenaje urbano de Cali. El DAGMA establece que EMCALI debe dar continuidad con la
implementación de ambos sistemas por separado (sanitario y pluvial), pero algunos funcionarios
consideran que es necesario volver a combinar las aguas nuevamente por el mismo conducto cuando se
tenga la oportunidad de hacer reposición de las redes. A continuación se presenta un pequeño
fragmento del Acta de la Reunión realizada entre EMCALI y el DAGMA en las instalaciones de PTAR-C, en
la cual se discuten las metas sobre Plan de Saneamiento y Manejo de Vertimientos:
“El DAGMA manifiesta que el alcantarillado de EMCALI debería ser totalmente separado, es
decir “aguas lluvias separadas totalmente de aguas residuales”, a lo cual EMCALI manifiesta que
el alcantarillado de Cali ha sido diseñado y construido de acuerdo a las condiciones técnicas
(sectores a beneficiar, condiciones topográficas, costos de su construcción, costos de operación,
etc.). No obedece a una decisión general, se espera que el plan maestro de alcantarillado defina
una metodología que concrete cuál es la mejor opción para el alcantarillado (combinado o
separado). Es claro que en la mayoría de los sectores que se han construido alcantarillado
separado se han venido presentado conexiones erradas, las cuales a pesar de ha existido por
parte de EMCALI programas operativos y educativos para su control estos se vuelven a presentar
en los sectores que han sido controlados” 1
Por tal motivo, durante esta reunión, para el Plan Maestro de Alcantarillado de la ciudad de Cali que será
adjudicado en el año 2016, se realizó un compromiso entre el DAGMA y EMCALI, para que la entidad
ambiental acompañe a la empresa en el proceso de analizar y definir qué posición se tomará respecto a
esta inquietud, ya que este documento será determinante para el futuro del sistema de saneamiento
básico de Cali.
Para el Jefe del Departamento de Ingeniería de EMCALI, el DAGMA no comparte el proceder de la
empresa en cuanto a que la reposición del alcantarillado en ciertos barrios de la ciudad deba ser con el
sistema combinado, pero tampoco se compromete en forma explícita a ofrecer una solución ante esta
problemática. De esta forma, la empresa ya ha adelantado proyectos que consisten en el “DISEÑO DE
OPTIMIZACIÓN DE DRENAJE Y REPOSICIÓN DE REDES DE ALCANTARILLADO Y ACUEDUCTO EN SECTORES
VARIOS” (Empresas Municipales de Cali, 2008). Dentro de los sectores a los cuales ya se evalúo la
factibilidad técnica y económica para la reposición de las redes de alcantarillado sanitario y pluvial
1 Acta Reunión con DAGMA y EMCali. Lugar: Santiago de Cali. Fecha: 14 de mayo de 2015. Punto en la agenda programada para
la reunión: I. Avance PSMV, alcance de metas, modificaciones a las metas de remoción antes y ahora con nuevo Decreto 3930.
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existentes, está el barrio Guayacanes, para mejorar la calidad del servicio público. Lo anterior se justifica
en los Antecedentes descritos en el informe técnico del proyecto que se expone a continuación:
“La reposición de las redes de alcantarillado del barrio Guayacanes se requiere principalmente
por el estado y obsolescencia (muchas veces crítico) de las redes centrales o domiciliares que
han cumplido su vida útil y que pueden ser causa de filtraciones, deterioro en las vías, aumento
en labores de mantenimiento, insatisfacción de la comunidad, que EMCALI EICE ESP debe
atender para mejorar la prestación del servicio. De igual manera en algunos tramos se presenta
insuficiencia del sistema ocasionando represamientos en eventos de lluvia, ya sea por cambio en
el uso del suelo, por aumento en coeficiente de escorrentía o por cambio en el concepto inicial
del diseño del alcantarillado (de sanitario a combinado).”2
Al mismo tiempo, en los Planos anexados se evidencian algunos de los diseños del sistema de
alcantarillado combinado con sus respectivas estructuras de separación en el barrio Guayacanes y otros
en el barrio San Luis en donde igualmente se está realizando esta práctica.
2 Proyecto perteneciente al “Contrato – 300-gaa-cc-269-2007. Consultoría para diseño de optimización de drenaje y
reposición de redes de alcantarillado y acueducto en sectores varios” con el nombre de “Diseño hidráulico reposición redes de alcantarillado barrio guayacanes – calles 62 a 70 entre carreras 1d a 2”, bajo el Consorcio entre EMCali, Gandini & Orozco Ltda y Contelac Ltda. Lugar: Santiago de Cali. Año. 2008.
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5 EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS
En principio, la pregunta fundamental para entender el debate alrededor de este tema para la ciudad de
Bogotá sería, sí es posible la separación de las aguas residuales y las aguas lluvias en canalizaciones
independientes hasta los sitios previstos. Otorgar una respuesta definitiva resultaría controversial entre
aquellas partes que están a favor y las que están en contra del sistema separado, pero por otro lado se
podría responder diferenciadamente entre los argumentos técnicos y económicos que respaldarían la
selección de un sistema de recolección y transporte de aguas servidas y aguas de escorrentía.
Sí se evalúa desde una perspectiva técnica del sistema de alcantarillado, se puede decir que:
I. Teóricamente si sería posible realizar la separación del sistema de alcantarillado. Con la adecuada
planificación de todos los componentes del sistema de drenaje urbano (alcantarillado, estructuras
complementarias, PTAR y calidad de agua del cuerpo receptor) a través del uso de herramientas para
la elaboración de mapas, modelación de posibles escenarios y simulación de estos y con la correcta
implementación, se podría desarrollar esta alternativa. La información existente sobre el
alcantarillado de la ciudad ha demostrado que es posible, estructuralmente, instalar una red sanitaria
separada de una red pluvial.
II. En la práctica, el asunto se vuelve más complicado y sería prudente responder que la posibilidad de
separar las aguas exitosamente es difícil sin los mecanismos de control apropiados para el
cumplimiento de la normativa y poco probable de lograr mientras se tenga la presencia de
conexiones erradas. Un proyecto que tuviera como objetivo la instalación de un nuevo alcantarillado
en nuevos desarrollos urbanos, sería aprobado debido a su factibilidad técnica y financiera, y su
aparente cumplimiento con las especificaciones propuestas por la norma; sin embargo, sí durante la
etapa de construcción no se reportan los procedimientos ilícitos, entonces el propósito de la inversión
habrá fallado y se disminuirían las probabilidades de que la Empresa vea los beneficios a largo plazo.
Desde un ejercicio económico si sería posible, siempre y cuando la Empresa cuente con los recursos
suficientes como para romper y reconstruir muchas avenidas que requieran ser intervenidas para
adicionar las estructuras complementarias destinadas al manejo de las aguas lluvias (tanques de
almacenamiento, interceptores, etc.), para hacer la rehabilitación de tuberías con daños físicos o la
reposición de alcantarillado separado con tuberías de suficiente capacidad para transportar un caudal
máximo en zonas combinadas, entre otros. A pesar de que a la EAB le resulta importante tratar de
invertir en aquellos proyectos que puedan ser financiados sólo con los recursos propios y obtener
ahorros de una gran parte de las tasas retributivas, se debe garantizar un flujo de caja constante desde el
inicio hasta la finalización de cada proyecto.
Desde hace más de 30 años, el Acueducto construye dos sistemas de redes en todas las zonas de nuevos
desarrollos urbanísticos, por lo que dentro del Plan Maestro (2006) confirmaron que cuentan con la
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viabilidad financiera para cumplir con las metas hidráulicas y ambientales a mediano y largo plazo. No
obstante, convertir el sistema de alcantarillado de la ciudad en 100% separado, haciendo referencia a un
funcionamiento en que tanto el sistema sanitario como el pluvial cumplen con las condiciones de diseño
fijadas, se requeriría un presupuesto infinito para alcanzar exitosamente lo planteado.
Ahora bien, considerando la situación actual del sistema de drenaje urbano de Bogotá, es válido decir
que las acciones deberían tener como prioridad la descontaminación y saneamiento de los cuerpos
internos de agua de la capital y del río Bogotá. En ocasiones se ha visto que los esfuerzos están
enfocados en aumentar la cobertura del servicio de alcantarillado en la ciudad al tratar de cumplir lo
impuesto por el POT y el Plan Maestro, y en resolver los problemas hidráulicos existentes al realizar
inversiones estructurales. Como se mencionó con el caso de Cali, resulta cuestionable que la Empresa
tenga que invertir en la corrección de falencias de un sistema relativamente nuevo, mientras que por
otro lado, se podrían estar focalizando estos esfuerzos en medidas locales alternas que sean efectivas en
el mejoramiento de la calidad de agua.
“Mientras sea importante reconocer que las reducciones solas de CSO en Nueva York, no
resolverán los problemas restantes con la calidad del agua, este hecho no es excusa para no llevar
a cabo ninguna acción. Sí las políticas estuvieran limitadas en sólo fuentes denominadas “Balas
Mágicas”, luego poca acción se haría y pocas mejorías se verían”. (The City of New York , 2008)
Sí se adapta esta frase para Bogotá, se diría que ciertas alternativas no se usan porque tienen poco
efecto en la resolución de los problemas más importantes relacionados con el tema de saneamiento y
salubridad de la ciudad y que se consideran aquellos macro proyectos diseñados para lograr un impacto
significativo a largo plazo, mientras pequeños imprevistos se van acumulando con el transcurso del
tiempo. En este sentido, ambientalmente hablando, se podría decir que no es justificable separar el
sistema de alcantarillado, sí simultáneamente no se incluyen mecanismos para la mitigación de polución
por parte de agentes contaminantes de las aguas lluvias. Tanto técnica como económicamente, tampoco
sería justificable sí desde su implementación no está cumpliendo su debido objetivo y sí los costos
superan en gran medida los beneficios obtenidos.
A manera de ejemplo, dentro de la actualización del Plan Maestro en el 2008 se concluye que “el
número de conexiones erradas al sistema sanitario en la cuenca del Salitre es tan elevado que no
es posible justificar una campaña masiva de separación, por el alto costo, por su impacto urbano, y
porque sus beneficios ambientales son cuestionables.” (HMV Ingenieros, 2008)
A pesar de las claras ventajas del alcantarillado separado, es aún más necesario considerar aquellas
estrategias que permitan transportar el mayor volumen de aguas contaminadas hacia la PTAR para ser
tratadas antes de ser devolverlas a las fuentes naturales, incluyendo la interceptación de los
vertimientos de aguas residuales en los principales canales de la ciudad y detener la aparición de
conexiones erradas en el sistema. Para el ingeniero Daniel Rodríguez de la EAB, en lugar de invertir en
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alcantarillados separados, se podría invertir en alcantarillados parcialmente combinados en los cuales se
puedan tratar las aguas al final, es decir, desviar el mayor volumen de escorrentía superficial
perteneciente a la primera parte del evento de precipitación en los alcantarillados pluviales y así realizar
inversiones en redes de tuberías que tengan la suficiente capacidad hidráulica para evacuar el caudal.
“Puesto que en el lapso entre la construcción de las redes de alcantarillado sanitario y aquellas de
alcantarillado pluvial se generan un gran número de conexiones erradas, que posteriormente se
traducen en todos los problemas de insuficiencia de capacidad de las redes de alcantarillado
pluvial, se sugiere que para estos sectores con desarrollo subnormal, se adopte un sistema
combinado de alcantarillado.” (HMV Ingenieros, 2008).
Aparte de todo el tema de ‘separar o no’, es importante resaltar todas las estrategias que han sido
planteadas en el Plan Maestro 2006 y en la actualización del mismo en el 2008 (ver Tabla 5.1), ya que se
tienen en cuenta la implementación de alternativas tanto estructurales como no estructurales para
mejorar el desempeño del sistema, aunque algunas tienen una prioridad mayor que otras. En general:
Estr
uct
ura
les
Se plantea un programa de control de conexiones erradas como una inversión no estructural,
en la que se busca eliminar los puntos de vertimiento combinados críticos donde el
alcantarillado es separado.
Se plantea la ampliación, construcción y operación de las plantas de tratamiento de aguas
residuales de El Salitre y Canoas.
Se plantean soluciones locales para diagnosticar los puntos de vertimiento críticos en los
sistemas combinados y tratar de minimizar las cargas aportadas al río Bogotá y mejorar la
calidad del recurso hídrico. (ej. Tratamientos químicos o biológicos)
No
Est
ruct
ura
les3
Se plantea la actualización de la norma para el control de las nuevas urbanizaciones mediante
interventorías que exijan el cumplimiento de los requisitos de alcantarillado separado y evitar
conexiones erradas.
Programa de mantenimiento del sistema de alcantarillado.
Programa de mantenimiento de ríos y canales.
Programa de mantenimiento de rondas.
Reserva y adquisición de terrenos para las obras
Programas de educación ambiental sobre el Plan Maestro de Alcantarillado.
Programa de participación comunitaria.
Control de vertimientos industriales.
Control de desarrollo de zonas de inundación.
Programa de control de conexiones erradas para los nuevos sistemas.
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Tabla 5.1. Resumen de las medidas que conforman las metas hidráulicas y ambientales para el sistema de drenaje urbano de Bogotá. Fuente: (HMV Ingenieros, 2008)
3
3 Contrato entre la EAB y HMV Ingenieros para la Actualización del Plan Maestro de Alcantarillado para la cuenca de
El Salitre y Jaboque, en el que se realizan recomendaciones para la implementación de las medidas no estructurales
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6 CONCLUSIONES
En principio, los sistemas de drenaje urbano deben estar diseñados para proteger a los seres
humanos de los problemas relacionados con la poca higiene y salubridad que generan las aguas
residuales recorriendo las superficies impermeables (inundaciones, etc.) y al mismo tiempo, proteger
a la naturaleza de los impactos que podrían causar las intervenciones realizadas por los humanos.
Estos últimos buscan ser económicamente sostenibles y optimizar de la mejor forma el
funcionamiento del sistema como un todo.
Desde hace varios años atrás, en Bogotá se implementa el de plan de separar el sistema de drenaje
urbano entre las redes de aguas lluvias y las aguas residuales; por lo que, aproximadamente el 70%
del drenaje construido está separado y se encuentra en zonas nuevas de la ciudad. El 30% es
combinado en las zonas viejas de la ciudad. Sin embargo, el mal control y manejo del sistema de
alcantarillado ha llevado a la generación de conexiones erradas que terminan convirtiendo al
alcantarillado sanitario en un sistema paralelo de aguas combinadas, ya que las nuevas áreas con
nuevos alcantarillados deben conectarse a un alcantarillado existente. En este sentido, la ciudad
tiene un sistema de alcantarillado separado que es más costoso que el sistema combinado y
funciona como un sistema combinado, pues las aguas residuales recorren la ciudad por los canales a
cielo abierto.
Algunos consideran que el sistema separado es más costoso debido a que se deben instalar dos
redes de tuberías, pero en general se considera que la inversión se recompensará con los beneficios
ambientales que se obtendrán a largo plazo. Por otro lado, hay quienes aseguran que el sistema de
recolección y transporte de aguas combinadas es más costoso cuando se incluyen los costos de las
estructuras de separación, los costos de tratamiento de las aguas no aliviadas y los daños generados
por los reboses de estas aguas que impiden alcanzar los objetivos sobre la calidad del agua.
Tanto en el RAS como en el POT, se establece que los nuevos sistemas para el drenaje urbano deben
ser de tipo convencional y de forma separada. En caso de que se desee implementar otro tipo de
sistema, se debe justificar económicamente con estudios que garanticen los beneficios que se
obtendrían de usar un sistema alternativo.
A pesar de que los reboses de aguas combinadas o CSO, son por sí mismas una fuente significativa de
contaminación para los cuerpos de agua receptores, con el paso de los años y con el desarrollo de
una gran cantidad de investigaciones alrededor del tema, se ha demostrado que el sistema separado
también es una importante fuente contaminante que no debería ser tan deseado actualmente a
nivel mundial. En primera instancia, las conexiones erradas impiden lograr un funcionamiento 100%
exitoso de este sistema, en el que cada red trabaja bajo las condiciones de diseño establecidas desde
el principio. Segundo, se descubrió que la carga de contaminantes transportada por las aguas lluvias,
es un gran problema de las áreas urbanas.
Convertir un sistema de alcantarillado combinado y parcialmente combinado a un sistema de
alcantarillado plenamente separado, no cambiará el volumen de escorrentía de aguas lluvias de
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determinada área de drenaje, sino que sólo se distribuirán los volúmenes descargados entre la
planta de tratamiento y el cuerpo de agua receptor. Por otra parte, el proceso crecimiento
demográfico, la densificación y, en algunos casos, la expansión física desordenada experimentada
por la ciudad, incrementa la impermeabilidad del terreno, aumentando los caudales de escorrentía
superficial.
Cada ciudad, con sus respectivas características topográficas, hidrológicas y demográficas, deben
seleccionar la tecnología que mejor se acomode a las necesidades relacionadas con la recolección,
transporte y evacuación de las aguas servidas que pueden generan molestias a sus ciudadanos. Así,
algunas deciden separar totalmente ciertas zonas del área urbana como en el caso del Aalborg, otras
como el caso de la ciudad de Nueva York que implementan determinado sistema de acuerdo a la
forma en cómo está conformado y deciden complementar las acciones con estrategias de bajo
impacto para el manejo de las aguas lluvias, y por último, otras como la ciudad de Cali que debido a
que no se han visto los beneficios de las grandes inversiones que se hacen para separar el
alcantarillado, han decidido volver a combinar los sistemas en determinados barrios.
En un estudio se comprobó que no es necesario instalar sistemas de alcantarillado separado por toda
la ciudad y en todos los hogares, puesto que una vez se alcanza el porcentaje óptimo de conexiones
domiciliarias en las zonas altamente densificadas en el que se consigue el mayor costo-beneficio, no
se debería seguir separado. Por el contrario, el resto del alcantarillado podría ser transformado a
combinado.
Para la ciudad de Bogotá, el sistema separado no es justificable sí dentro del diseño mismo no se
tienen en cuenta estrategias para reducir las cargas contaminantes de aguas lluvias y para eliminar
las conexiones erradas que alteran la calidad del agua de los ríos internos. Si bien, una gran parte de
la contaminación proviene del mal funcionamiento de los alivios en zonas combinadas, el sistema
separado está requiriendo de grandes inversiones cuyos resultados se asemejan al hecho de tener
un sistema combinado. La EAB debe implementar todos los programas y planes adecuadamente,
tanto los estructurales como los no estructurales, para al fin poder ver los beneficios de lograr la
descontaminación del río Bogotá.
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DIRECTA E INDIRECTAMENTE AL HUMEDAL CORDOBA. Bogotá.
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8 ANEXOS
8.1 Mapas (ArcGIS)
Los mapas que se presentan a continuación, fueron elaborados haciendo uso de la herramienta para el
procesamiento de información geográfica, ArcGIS. Las capas correspondientes a los sistemas de
alcantarillado de las ciudad y los Puntos de Medición (PMM) fueron otorgados por Dirección de
Información Técnica y Geográfica de la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá.
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Mapa 1. Área Urbana de la ciudad de Bogotá. Elaborado por: (Daniela Rojas, 2016)
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Mapa 2. Principales cuencas hidrográficas de la ciudad de Bogotá. Elaborado por: (Daniela Rojas, 2016)
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Mapa 3. Distribución de las redes troncales del Alcantarillado Sanitario y Combinado de Bogotá. Fuente: EAB
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Mapa 4. Distribución de las redes troncales del Alcantarillado Pluvial de Bogotá. Fuente: EAB.
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Mapa 5. Población de Bogotá. Elaborado por: (Daniela Rojas, 2016)
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Mapa 6. Puntos de medición del PMM, clasificado por tipo de alcantarillado y sobrecarga del sistema. Fuente: (EAB, 2013)
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Mapa 7. Puntos de medición de sistema sanitario a una distancia determinada con el cuerpo de agua receptor. Elaborado por: (Daniela Rojas, 2016)
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Mapa 8. Mapa de calidad del río Salitre (2009-2010) Fuente: (Rodríguez, 2011)
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Mapa 9. Mapa de calidad del río Fucha (2009-2010) Fuente: (Rodríguez, 2011)
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Mapa 10. Mapa de calidad del río Tunjuelo (2009-2010) Fuente: (Rodríguez, 2011)
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Mapa 11. Sistema de alcantarillado combinado (color naranja claro-norte de la ciudad) y Sistema de Alcantarillado Sanitario (color naranja oscuro-sur de la ciudad). Fuente: Plan de Ordenamiento Territorial de Santiago de Cali, 2014
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Mapa 12. Sistema de alcantarillado combinado (color naranja -norte de la ciudad) y Sistema de Alcantarillado Pluvial (color azul-sur de la ciudad). Fuente: Plan de Ordenamiento Territorial de Santiago de Cali, 2014
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8.2 Registro Fotográfico
Como anexos, se otorgan fotografías registradas el día 27 y 30 de Mayo del 2016, las cuales evidencian la presencia de conexiones erradas en del sistema sanitario al pluvial, y viceversa. En primera instancia se muestra la ubicación dónde se tomaron las fotos, demostrando la cercanía en que se encuentran estas conexiones, entre los nuevos edificios (construidos entre 1-3 años atrás) y el canal Rio Negro.
Registradas el 27 de Mayo del 2016, un fuerte evento de precipitación se presentó ese día y por una de las alcantarillas de la calle se suelen evidenciar reflujos del alcantarillado y las aguas negras quedan estancadas en la vía. Sí son edificios nuevos, deberían estar conformados por alcantarillado separado con interceptores de aguas residuales hacia el canal Rio Negro.
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Las siguientes fotografías se tomaron en la mañana del día 30 de Mayo del 2016, siendo el segundo día consecutivo sin lluvia por el sector (barrio Pontevedra), y a pesar de que no deberían haber vertimientos de aguas al canal Rio Negro durante tiempo de estiaje, se evidencia la salida de grandes cantidades de aguas grises provenientes de la obra que se está construyendo actualmente a pocos metros. En su mayoría, estos vertimientos estaban cargados de partículas finas (lavado de cemento) y restos de la obra, considerados agentes contaminantes para los canales. Se demuestra la falta de control sobre las indebidas conexiones de las constructoras en cercanía a los cuerpos de agua.
Fotografias tomadas el 19 de Mayo del 2016 después de un fuerte evento de precipitación en el sur de la ciudad, donde se evidencia la paralización del tráfico por inundaciones de aguas contaminadas.
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8.3 Planos EM Cali
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BARRIO "SAN LUIS"
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