DISEÑO DE PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES. Código: EVALUACIÓN FINAL 25%

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DISEÑO DE PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

Código: 358039

EVALUACIÓN FINAL 25%

EVALUACIÓN FINAL: Esta atapa final del proceso evaluativo del estudiante, es de carácter Individual, con un peso evaluativo del 25%, equivalente a 125 puntos, el cual se desarrollara teniendo en cuenta todas las unidades curso. Esta etapa se evaluará por estrategia de aprendizaje basado en proyectos, donde se le especificara al estudiante unos datos e iniciales, para que proponga un proyecto de acuerdo al análisis, interpretación de los requerimientos establecidos en esta guía y lo requerido en la evaluación.

EVALUACIÓN FINAL

Examen final 25% (Individual)

Proyecto Construcción de Un sistema de Tratamiento de Aguas Residuales

Contenidos de aprendizaje

Unidad 1. (Fundamentos Y Diseño De Pretratamientos Y Tratamientos Gruesos). Datos de partida, Pre tratamientos, Tratamiento Primario. Unidad 2. Fundamentos Y Diseño De Tratamientos (Fundamentos del tratamiento biológico, Tratamiento Secundario o Biológico, Tratamiento Terciario y Reusó de aguas residuales regeneradas, Manejo de lodos.) Unidad 3. Vertidos Industriales Y Tratamientos Alternativos (Depuración de Aguas Residuales industriales, Tratamiento en el sitio de origen,

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Guía Integradora de actividades 2 Examen final 25%

(Individual)

Tecnologías Blandas, Costos de Plantas de Tratamiento (PTAR), Mantenimiento PTAR).

Estrategia de aprendizaje

Estrategia de aprendizaje basado en proyectos. “El aprendizaje por proyectos tiene muchas ventajas: se centra en los conceptos y principios de una disciplina, implica a los estudiantes en investigaciones de solución de problemas y otras tareas significativas, les permite trabajar de manera autónoma para construir su propio conocimiento y culmina en productos objetivos y realistas.

Síntesis de la actividad

El estudiante con información primaria y técnica suministrada por el director en este componente, proyecto o examen, y teniendo en cuenta el conocimiento adquirido durante el semestre, debe plantear dos alternativas de solución al manejo de aguas residuales generada en la población X del proyecto, y establecer teniendo en cuenta el costo, mantenimiento, ventajas y desventaja de las alternativas seleccionada, la mejor alternativa para el manejo y tratamiento de las Aguas residuales para la Población X, que el denomine en su informe final.

El estudiante debe realizar aportes del avance de su actividad, donde se evidencie el desarrollo de la actividad.

El estudiante de acuerdo a los datos suministrado en el diagnostico técnico establecido en proyecto, para el desarrollo paso a paso, debe realizar cálculos matemáticos o memorias de cálculo, planos.

Esta actividad debe ser presentada en el entorno de evaluación y seguimiento en la actividad correspondiente al examen final.

Sustentar las alternativas seleccionadas y la decisión de la mejor alternativa al tutor virtual, por el medio que el disponga.

Actividades previas

El estudiante para la realización del examen, debe repasar los conceptos establecidos en las unidades del curso.

Consultar: el decreto 1594 de 1984 y los requerimientos técnicos exigido por el RAS 2000, título E. sobre tratamiento de aguas residuales.

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(Individual)

Pasos para el desarrollo del trabajo

Para el desarrollo de la actividad debe tener en cuenta la siguiente información del diagnóstico que le permitirá formular alternativas de solución.

1. Información Inicial: El sitio donde se pretende construir el sistema de disposición final, cuenta con sus servicios de agua potable y cuenta con la red domiciliaria de alcantarillado, hace falta diseñar el sistema de tratamiento de aguas residuales. La población se encuentra a una altura de 1840 m.s.n.m. es una área que se encuentra ambientalmente establecidas por una vegetación de bosque húmedo, con vegetación arbustiva mayor pero con presencia de animales e impactado por la ganadería, agricultura y actividades antrópicas.

Datos Climáticos:

Precipitación max. Mensual. 1560 mm anual Humedad relativa: 60%

Brillo solar max. Mes de enero: 508 (hr./mes) Velocidad del Viento: Mes febrero 65 km.

Datos de Partida:

Años de Diseño años. Según el Nivel de complejidad estipulado en el RAS. Población Inicial del proyecto

Pi. 6480 hab

Rata de crecimiento: 1.22

Coeficiente de retorno (usualmente entre 0, 70 y 0,85). Dotación: 130 lts/hab-dia

Caracterización del afluente:

PARAMETROS Unidad Concentración

Ph Unidad 6.5

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(Individual)

Proyecto Construcción de Un sistema de Tratamiento de Aguas Residuales Temperatura C° 25 Solidos Totales mg/l 180 Disueltos SD mg/l 100 SD Volátiles SDV mg/l 2 En suspensión SS mg/l 138 Solidos Sedimentables ml/l 40 DBO5 Mg/l 285 COT mg/l 210 DQO Mg/l 200 NITROGENO (Total) 40 Orgánico mg/l 10 Amoniaco libre mg/l 50 Nitritos mg/l 0 Nitratos mg/l 0

FOSFOROS (Total como N) Orgánico

Inorgánico

mg/l 10

CLORUROS mg/l 2

ALCALINIDAD (Como Co3Ca) mg/l 100

Grasas y Aceites mg/l 80

Desarrollo propia del proyecto:

El estudiante está facultado en seleccionar de acuerdo a los datos establecidos, alternativas de tratamiento de aguas residuales y en base a un análisis de costos, mantenimiento, ventajas y desventajas de dos alternativas, puede establecer la mejor alternativa que el crea conveniente, apoyándose en los conceptos teóricos de pretratamiento, tratamiento primario, tratamiento secundario y terciario, presupuesto y costo del proyecto, plan operativo de mantenimiento, reusó del agua, establecido en el módulo del curso de diseño de plantas de tratamiento de aguas residuales, para determinar qué tipo de sistema debe implementar para tratar las aguas del proyecto establecido.

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Guía Integradora de actividades 5 COSTO MANTENIMIENTO VENTAJA DESVENTAJA COSTO MANTENIMIENTO VENTAJA DESVENTAJA

Conclusión Mejor alternativa.

ALTERNATIVA 1 ALTERNATIVA 2

SELECCIÓN DE ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN

Examen final 25% (Individual)

Con los datos de partida establecida el estudiante debe establecer qué tipo de sistema quiere implementar de acuerdo a los conceptos establecidos en el entorno de conocimiento. (Es un concepto personal sobre la forma como va a tratar las aguas).

Una vez identifica la mejor alternativa de tratamiento:

Actividad 1. Presentación de dos alternativas de solución al manejo de las

aguas residuales teniendo en cuenta la información antes mencionada. Donde debe presentar una comparación sobre costos, mantenimiento, ventajas y desventaja. (Ver Cuadro Modelo).

Cálculos de entrada: Una vez seleccionada la alternativa de solución, el

estudiante debe desarrollar los siguientes cálculos. a). Calcular Población futura (15 años)

b). Calcular caudal de Diseño (caudal medio y caudal de punta), utilizar fórmula establecida en el módulo.

c). calcular unidad de conducción, canal de entrada.

El estudiante debe subir esta actividad al foro de la actividad, teniendo en cuenta la presentación de los cálculos. Este concepto debe ser presentado en PDF. En letra arial 11, espacio sencillo, con las medidas establecidas en normas APA.

Actividad 2. Diseño del sistema Seleccionado: El estudiante realizara

memorias de cálculo de cada uno de las unidades de tratamiento que presento como sistema de tratamiento de aguas residuales para esa Población. Justificación y Diseño del sistema de solución.

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(Individual)

El estudiante ya ha definido el sistema de tratamiento de aguas residuales que pretende utilizar y dentro del cual se basara en las formulas y ejemplos de diseño establecidos durante el semestre, tomando como referente las unidades establecidas en el entorno de conocimiento.

En base a lo anterior el estudiante tomará un Criterio de selección de tratamiento, según su alternativa seleccionada, el cual puede utilizar como modelo de tratamiento:

a. Fundamentos Y Diseño De Pretratamientos Y Tratamientos Gruesos b. Pretratamiento

c. Tratamiento Primario

d. Tratamiento Secundario O Biológico

e. Tratamiento Terciario Y Reuso De Aguas Residuales Regeneradas f. Tecnologías Blandas (sistema de Lagunaje).

El estudiante debe subir al foro de la actividad (examen final) el aporte de esta segunda fase con los criterios de presentación antes mencionados.

Producto final

Para la entrega del producto final el estudiante debe realizar las siguientes actividades.

1. El estudiante presentará las memorias de cálculos y procedimientos matemáticos aplicados para el diseño de cada una de las unidades de tratamiento seleccionada según su criterio como diseñador para tratar las aguas residuales domesticas establecidas en el proyecto, calcular la eficiencia del sistema de tratamiento seleccionado y el presupuesto o costo del proyecto y plan de mantenimiento.

2. El estudiante conceptualizará sobre que procedimiento técnico se debe realizar para aprovechar o reutilizar las aguas residuales tratadas y vertidas, del sistema diseñado y elaborar el Plan Operativo de Mantenimiento del sistema diseñado.

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(Individual)

El alumno deberá trabajar individualmente teniendo claridad de la totalidad de la labor realizada. Debe ser consciente de que los cálculos errados comprometen y afectan su propia calificación

El trabajo contendrá la siguiente estructura: • Portada (1 página)

• Documento de justificación del sistema de tratamiento a utilizar, memorias de cálculo, con la justificación de cada uno de los valores y criterios que se empleen y el autor del cual se tomaron, presupuesto o costo de la obra, plan operativo y de mantenimiento, Concepto sobre reusó del agua tratada.

• Eficiencias (DBO, SST) alcanzadas por cada unidad.

• Plano de ingeniería de corte de cada una de las unidades, con sus cotas completas.

• Plano de ingeniería en planta, de todas las unidades, con sus cotas completas.

• Plano de ingeniería con el perfil hidráulico, evidenciando las cotas de conexión de estas unidades.

• Los planos pueden ser presentado en AutoCAD, en un archivo aparte que se denomine “Planos DPTAR”.

• Tamaño archivo 4mb. • Bibliografía (1 página)

- El trabajo debe ser lo más completo posible.

- Debe ser original, por lo que no debe contener copias textuales de otros documentos.

- Las fuentes (libros, artículos o páginas de Internet), debe hacer la respectiva cita bibliográfica según las normas APA. Estas normas las encuentran en la sección 1 “contenido” del campus virtual del curso. - En caso de consultar páginas en Internet, estas web deben tener reconocimiento académico (e.g. páginas de centros investigativos, revistas

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(Individual)

especializadas, páginas de entidades oficiales, universidades). No es recomendable citar páginas como “el rincón del vago”, “Buenas Tareas”, u otras similares.

- El formato del trabajo es el siguiente: Tamaño hoja: carta

Márgenes: superior, inferior, izquierdo y derecho: 2,5 cm Interlineado: sencillo

Texto: Arial 11 puntos Formato de entrega: PDF Evaluación:

Para la evaluación del trabajo se tendrán en cuenta los siguientes criterios: Buena presentación del documento

Cumplimiento de todas las exigencias de la guía de la actividad Cálculos correctos

Planos correctamente elaborados Buena redacción y ortografía Tiempo estimado

para el desarrollo de la actividad

Semana 17 a semana 18

Diciembre 1/2014 hasta Diciembre 14/2014

Determinación del Nivel de Complejidad del Sistema.

De acuerdo con lo establecido en el Capítulo A-3 del RAS-2000, a nivel nacional se definen cuatro niveles de complejidad que dependen del número de habitantes de la población y su capacidad económica, a saber: bajo, medio, medio-alto y alto.

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Guía Integradora de actividades 9 NIVEL DE COMPLEJIDAD

POBLACIÓN EN LA ZONA URBANA (1) (HABITANTES)

CAPACIDAD ECONÓMICA DE LOS USUARIOS(2)

Bajo <2500 Baja

Medio 2501 – 12500 Baja

Medio Alto 12501 - 60000 Medio

Alto > 60000 Alta

Notas:

(1) Proyectado al periodo de diseño, incluida la población flotante.

(2) Incluye la capacidad económica de población flotante. Debe ser evaluada según metodología del DNP.

Contribuciones de Aguas Residuales

El volumen de aguas residuales aportadas al sistema de recolección y evacuación está integrado por las aguas residuales domésticas e institucionales. Dicho valor se realizó en base en la dotación neta especificada en el capítulo 2.1 y al título B.2 y la tabla B.2.2 del RAS 2000, y a los lineamientos formulados por el grupo de diseño. Para su estimación se tuvieron en cuenta las siguientes consideraciones:

Dotación de Agua.

Según el numeral B.2.4.1 (Artículo 68) del Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico, RAS 2000, la dotación de agua potable para consumo depende del nivel de complejidad del sistema, que en este caso corresponde al bajo.

Dotación Neta Máxima Y Mínima

NIVEL DE COMPLEJIDAD DEL SISTEMA.

DOTACION NETA CLIMA FRIO (Ltsa/Hab-día) DOTACION NETA CLIMA CALIDO (Lts/Hab-día) BAJO 90 100 MEDIO 115 125 MEDIO-ALTO 125 135 ALTO 140 150

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Guía Integradora de actividades 10

Coeficiente de Retorno

El coeficiente retorno es la fracción de agua de uso doméstico servida (dotación neta), entregada como aguas negras al sistema de recolección y evacuación de aguas residuales. Su estimación se realizó basándose en los rangos de valores de R descritos en la tabla D.3.1 del RAS 2000.

Coeficiente De Retorno De Aguas Servidas Domésticas

NIVEL DE COMPLEJIDAD DEL SISTEMA COEFICIENTE DE RETORNO

Bajo y medio 0.7 – 0.8

Medio alto y alto * 0.8 – 0.85

POLITICA AMBIENTAL CAPITULO VI

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Guía Integradora de actividades 11 Artículo 60: Se prohíbe todo vertimiento de residuos líquidos a las calles, calzadas y canales o sistemas de alcantarillado para aguas lluvias, cuando quiera que existan en forma separada o tengan esta única destinación. RESOLUCION 1433 DE 2004: (Diciembre 13) Por la cual se reglamenta el artículo 12 del Decreto 3100 de 2003, sobre Planes de Saneamiento y Manejo de Vertimientos, PSMV, y se adoptan otras determinaciones.

Que de acuerdo con lo establecido en el artículo 12 del Decreto 3100 de 2003, los usuarios prestadores del servicio de alcantarillado sujetos al pago de la tasa retributiva deberán presentar a la autoridad ambiental competente el plan de Saneamiento y Manejo de Vertimientos, PSMV, de conformidad con la reglamentación que para tal efecto expida el Ministerio de Ambiente. Vivienda y Desarrollo Territorial, el cual deberá contener las actividades e inversiones necesarias para avanzar en el saneamiento y tratamiento de los vertimientos. Dicho, plan contendrá la meta, individual de reducción de carga contaminante de los usuarios mencionados que se fijará por la autoridad ambiental competente, cuyo cumplimiento se evaluará de acuerdo con los compromisos establecidos en el Plan de Saneamiento y Manejo de Vertimientos;

Artículo 1°. Plan de Saneamiento y Manejo de Vertimientos, PSMV. Es el conjunto de programas, proyectos y actividades, con sus respectivos cronogramas e inversiones necesarias para avanzar en el saneamiento y tratamiento de los vertimientos, incluyendo la recolección, transporte, tratamiento y disposición final de las aguas residuales descargadas al sistema público de alcantarillado, tanto sanitario como pluvial, los cuales deberán estar articulados con los objetivos y las metas de calidad y uso que defina la autoridad ambiental competente para la corriente. tramo o cuerpo de agua. El PSMV será aprobado por la autoridad ambiental competente.

El Plan deberá formularse teniendo en cuenta la información disponible sobre calidad y uso de las corrientes, tramos o cuerpos de agua receptores. los criterios de priorización de proyectos definidos en el Reglamento Técnico del sector RAS 2000 o la norma que lo modifique o sustituya y lo dispuesto en el Plan de Ordenamiento y Territorial, POT. Plan Básico de Ordenamiento Territorial o Esquema de Ordenamiento Territorial. El Plan será ejecutado por las personas prestadoras del servicio de alcantarillado y sus actividades complementarias. Parágrafo. Para la construcción y operación de sistemas de tratamiento de aguas residuales que sirvan a poblaciones iguales o superiores a 200.000 habitantes, el PSMV, hará parte de la respectiva Licencia Ambiental. Artículo 2°. Autoridades Ambientales Competentes. Son autoridades competentes para aprobar el Plan de Saneamiento y Manejo de Vertimientos, PSMV, las siguientes:

Las Corporaciones Autónomas Regionales y las de Desarrollo Sostenible  DECRETO 3100 DE 2003 (Octubre 30)

"Por medio del cual se reglamentan la tasas retributivas por la utilización directa del agua como receptor de los vertimientos puntuales y se toman otras determinaciones.