PLAN DE SANEAMIENTO Y MANEJO DE VERTIMIENTOS DEL BARRIO LISBOA (BOGOTA)
ÁNGELA MILENA CUELLO OLIVEROS MIGUEL ÁNGEL SEPÚLVEDA ARCOS
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES TECNOLOGIA EN GESTION AMBIENTAL Y SERVICIOS PUBLICOS
PLAN DE SANEAMIENTO Y MANEJO DE VERTIMIENTOS DEL BARRIO LISBOA – (BOGOTA)
ÁNGELA MILENA CUELLO OLIVEROS MIGUEL ÁNGEL SEPÚLVEDA ARCOS
TRABAJO DE GRADO PARA OPTAR POR EL TÍTULO DE TECNÓLOGO EN GESTIÓN AMBIENTAL Y SERVICIOS PÚBLICOS
N° RADICADO 631
DIRECTOR: GUSTAVO CHACON MEJÍA
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES TECNOLOGIA EN GESTION AMBIENTAL Y SERVICIOS PUBLICOS
CONTENIDO
RESUMEN ... 6
SUMMARY ... 7
INTRODUCCIÓN ... 8
1. OBJETIVOS ... 10
1.1 Objetivo general... 10
1.2 Objetivos específicos ... ¡Error! Marcador no definido.0 2. JUSTIFICACIÓN ... 11
3. MARCO REFERENCIAL CONCEPTUAL ... 12
3.1 Marco teórico ... 12
3.2 Marco normativo ... 27
4. GENERALIDADES ... 30
4.1 Descripción del área de estudio ... 30
4.2 Problemática ambiental ... 31
4.3 Población expuesta al riesgo ... 34
4.4 Salud pública ... 36
4.5 Áreas de composición... 37
4.6 Condiciones socio – culturales de la población ... 38
5. METODOLOGÍA ... 38
6. ESTUDIOS Y ANÁLISIS TÉCNICOS ... 40
6.1 Número y localización de vertimientos ... 40
6.2 Balance de producción de residuos líquidos ... 41
6.2.1 Producción per cápita ... 41
6.2.2 Producción de la población según nivel de complejidad y/o categoría ... 41
6.2.3 Total producción día ... 41
6.3 Sistemas de manejo de residuos líquidos ... 42
6.3.1 Transporte de las aguas residuales ... 42
6.3.2 Origen de los residuos líquidos ... 42
6.3.3 Manipulación ... 42
7.1 Concepto y nivel de tratamiento ... 45
7.2 Composición y funcionamiento ... 48
7.3 Condiciones operativas ... 50
7.4 Condiciones de diseño... 52
7.5 Localización del sistema de tratamiento ... 52
7.6 Factores y necesidades del tratamiento ... 52
7.7 Consideraciones de diseño sanitarios y constructivos ... 54
7.8 Disposición final de los residuos líquidos y lodos – residualidad de la tecnología ... 57
7.9 Aspectos administrativos, operativos y de mantenimiento ... 58
7.10 Componentes técnicos ... 60
7.10.1 Consideraciones de costos ... 60
7.10.2 Manual de operación de la alternativa ... 62
7.10.3 Estrategias de ejecución del proyecto ... 64
7.10.4 Licencias y permisos ambientales ... 64
8. RESULTADOS ... 65
8.1 Necesidades químicas ... 68
8.2 Necesidades energéticas ... 69
9. ANÁLISIS DE RESULTADOS ... 70
10. CONCLUSIONES ... 75
11. RECOMENDACIONES ... 76
BIBLIOGRAFÍA ... 77
Tabla 1. Valores permisibles de residuos líquidos en cuerpos de agua. Res 631 de 2015. ... 19
Tabla 2. Características de los componentes presentes en el agua... 21
Tabla 3. Aspectos de diseño - lagunas de maduración. ... 24
Tabla 4. Niveles de complejidad según población y capacidad económica. Fuente: RAS 2000 40 Tabla 5. Dotación neta mínima y máxima según nivel de complejidad. Fuente: Res 2320 de 2009 RAS ... 40
Tabla 6. Características de funcionamiento - laguna anaerobia. ... 51
Tabla 7. Relación temperatura, TRH y remoción DBO. ... 54
Tabla 8. Periodos de retención - lagunas anaerobias. ... 54
Tabla 9. Costos establecidos para la fase de construcción. ... 60
Tabla 10. Parámetros de las aguas residuales provenientes del barrio Lisboa. ... 65
Tabla 11. Tecnologías para el tratamiento de aguas residuales. Aspectos a favor y en contra de acuerdo a las características establecidas. ... 68
Tabla 12. Impactos ambientales generados por la construcción. ... 72
Tabla 13. Factores para la determinación de la tecnología de tratamiento. ... 83
Tabla 14. Matriz para selección de tecnología de tratamiento. ... ¡Error! Marcador no definido. Ilustración 1. Estructura general del trabajo. ... 9
Ilustración 2. Barrio Lisboa - Localidad Suba - Bogotá. ... 30
Ilustración 3. Límite entre el barrio Lisboa y el humedal Juan amarillo. ... 32
Ilustración 4. Límite del barrio Lisboa (Suba) con el humedal Juan Amarillo. ... 33
Ilustración 5. Presencia de residuos sólidos y escombros en el límite con el humedal. ... 35
Ilustración 6. Presencia de residuos en el barrio... 36
Ilustración 7. Limites localidad de Suba ... ¡Error! Marcador no definido. Ilustración 8. Proceso de formulación del plan de saneamiento y manejo de vertimientos. ... 39
Ilustración 9. Pozos de inspección barrio Lisboa. ... 43
Ilustración 10. Sumideros o alcantarillas en el barrio Lisboa. ... 43
Ilustración 11. Esquema. Lagunas de estabilización anaerobias. ... 47
Ilustración 12. Funcionamiento lagunas anaerobias. ... 48
Ilustración 13. Impermeabilización del terreno. ... 55
Ilustración 14. Ejemplos de lagunas anaerobias. ... 56
Ilustración 15. Lagunas anaerobias. ... 56
Ilustración 16. Disposición final de los residuos. ... 57
Ilustración 17. Vertimientos - PTAR Salitre. ... 57
Ilustración 18. . Lagunas de estabilización – mantenimiento. ... 59
Ilustración 19. Funcionamiento - Laguna anaerobia - manual. ... 62
Ilustración 20. Generación de residuos en zonas cercanas al humedal. ... 80
Ilustración 21. Contaminación debido a las aguas residuales sin tratamiento. ... 81
RESUMEN
El humedal Juan Amarillo tiene una extensión de aproximadamente 220 hectáreas convirtiéndolo así en el humedal más grande de Bogotá, este alberga gran cantidad de fauna y flora favoreciendo la biodiversidad en el ecosistema; una de las principales problemáticas que presenta este humedal son las aguas residuales que recibe por parte del barrio Lisboa ubicado en la localidad de Suba.
El barrio Lisboa debe bombear parte de sus aguas negras hacia el humedal, a pesar de que cuentan con la planta de tratamiento El Salitre, ya que queda por debajo del nivel de las aguas, además presenta conexiones erradas en su sistema de alcantarillado, esto causa deterioro en el ecosistema y afecta varias especies que se encuentran en él, genera un impacto visual y paisajístico incrementando el desgaste y mal aspecto del humedal, además de provocar enfermedades respiratorias en los habitantes del barrio.
Debido a los problemas de contaminación que se generan en el humedal y a los impactos que presenta el barrio, se busca proponer el plan de saneamiento y manejo de vertimientos del barrio Lisboa con el fin de formular una propuesta para el saneamiento y tratamiento de las aguas residuales generadas por el barrio lo cual incluye la recolección, transporte, tratamiento y disposición final al sistema de alcantarillado “Art 1 de la resolución 1433 de 2004”
SUMMARY
Juan Amarillo wetland covers an area of approximately 220 hectares and making the largest wetland in Bogota, this hosts a wealth of fauna and flora favoring biodiversity in the ecosystem; one of the main problems presented by this wetland sewage are received by the Lisbon neighborhood in the town of Suba.
The Lisbon neighborhood must pump some of their sewage into the wetland, although they have the treatment plant El Salitre, since it is below the water level, also has mistaken in their sewer connections, this causes deterioration in the ecosystem and affects several species found in it, generating visual and landscape impact by increasing the wear and poor appearance of the wetland as well as causing respiratory diseases among the inhabitants of the neighborhood.
Because pollution problems generated in the wetland and impact presented by the district seeks to propose the reorganization plan and management of discharges of Lisbon neighborhood in order to formulate a proposal for sanitation and treatment of wastewater generated by the neighborhood which includes collection, transportation, treatment and disposal discharged into the sewer system "Article 1 of resolution 1433 of 2004"
INTRODUCCIÓN
El barrio Lisboa ubicado en la localidad de suba presenta conexiones erradas en su sistema de alcantarillado lo cual provoca que parte de sus aguas residuales se dirijan al humedal Juan Amarillo generando contaminación, daño al paisaje alteración en la flora y fauna, además la población se ve afectada por malos olores y enfermedades respiratorias.
Mediante este proyecto se busca plantear el plan de saneamiento y manejo de vertimientos del barrio Lisboa ubicado en la localidad de Suba en la ciudad de Bogotá, en el cual mediante programas y diferentes actividades se podrá proponer un tratamiento adecuado de los vertimientos incluyendo así la recolección, tratamiento y disposición final de las aguas residuales descargadas al sistema de alcantarillado “Art 1 de la resolución 1433 de 2004”.
Este plan podrá definir a futuro las acciones para un manejo adecuado y saneamiento de las aguas residuales, las cuales deben ir con los objetivos y los índices de calidad que defina la respectiva autoridad ambiental permitiendo que los habitantes puedan tener una mejor calidad de vida.
El PSMV deberá formularse teniendo en cuenta la información presente sobre la calidad y el uso de los cuerpos receptores de agua, definiendo así los principales puntos de vertimiento existentes en el barrio, además de lo establecido en el Plan de Ordenamiento Territorial (POT) y las características generadas por las entidades prestadoras del servicio de alcantarillado.
El Plan de saneamiento y manejo de vertimientos está reglamentado por la Resolución 1433 del 13 de Diciembre de 2004 del Ministerio de Ambiente, en el cual se determina que el Estado debe proteger la diversidad del medio ambiente previniendo y controlando los factores que provocan su deterioro así como también es deber de los ciudadanos proteger los recursos naturales velando por la conservación del medio ambiente.
Antes se debe realizar un diagnóstico del sistema de alcantarillado donde se identifiquen las principales necesidades y obras para su realización, se debe incluir una descripción de la infraestructura, la cobertura del servicio de alcantarillado, colectores, vertimientos o cuerpos de agua receptores en el caso del problema a estudiar.
largo plazo, con el fin de demostrar la viabilidad del sistema de tratamiento escogido para esta problemática.
Ilustración 1. Estructura general del trabajo. Primera
parte
• Marco teorico. • Marco normativo. • Generalidades.
Segunda parte
• Situacion estructural.
• Estudios y analisis tecnico, formulacion de la alternativa de tratamiento y definicion de la tecnologia.
Tercera parte
• Cumplimiento de los objetivos. • Conclusiones.
1. OBJETIVOS
1.1 Objetivo general
Proponer una alternativa en el manejo y tratamiento de las aguas residuales del barrio Lisboa ubicado en la localidad de Suba en la ciudad de Bogotá cumpliendo con la normatividad establecida por las correspondientes autoridades ambientales, buscando reducir la carga contaminante que llega a las principales fuentes receptoras, provenientes del área urbana de la comunidad.
1.2. Objetivos específicos
o Realizar un estudio del barrio Lisboa ubicado en la localidad de Suba teniendo en cuenta las características de la población con el fin de establecer una metodología para la realización de la propuesta.
o Analizar tratamientos convencionales y diferentes tecnologías con el propósito de minimizar las cargas sin tratamiento previo.
2. JUSTIFICACIÓN
Con el fin de obtener el título de Tecnólogo en gestión ambiental y servicios públicos y solucionar una problemática presente en un sector de la ciudad de Bogotá se realiza este proyecto en donde se analiza las características de la población ubicada en el barrio Lisboa y los impactos que genera en el medio ambiente la falta de tratamiento de las aguas residuales como impacto visual y paisajístico, contaminación, alteración de ecosistemas como el humedal Juan Amarillo, presencia de vectores en algunos casos y deterioro de la calidad de vida de los habitantes de la comunidad.
3. MARCO REFERENCIAL CONCEPTUAL
3.1 Marco teórico
Para la realización de este proyecto se tienen en cuenta los siguientes elementos teóricos y contextuales que soportan la acción metodológica:
Agua residual: Son las aguas que provienen del sector doméstico es decir viviendas, instituciones y sectores comerciales y asentamientos poblacionales en general, recogidas y transportadas por un sistema de alcantarillado. Pueden ser aguas provenientes de inodoros, duchas, lavadoras las cuales aportan solidos suspendidos o aguas negras provenientes de industrias.
Residuos líquidos: Es la combinación que se tiene entre agua y residuos que provienen de centros poblacionales, sectores comerciales, colegios, entre otros.
Saneamiento hídrico: Actividades o procesos de limpieza que impiden la obstrucción en los cuerpos de agua y recolectar los elementos de agua de un cuerpo hídrico.
Planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR): En esta instalación, ubicada estratégicamente se remueven contaminantes presentes en las aguas residuales, a través de métodos biológicos y fisicoquímicos, con el fin de que el agua en tratamiento no presente riesgos para la salud humana y el medio ambiente al disponerla en un receptor natural.
Control de contaminación hídrica: Principios encargados del manejo adecuado de la calidad del agua, basados en la identificación, clasificación y prioridad de los problemas relacionados con la calidad y el control de la contaminación, evaluando el impacto y generando estrategias para su debido control.
Fuente: Comisión económica para América Latina y El Caribe. Instrumentos económicos para el control de la contaminación del agua: condiciones y casos de aplicación. (En línea). Disponible en: http://www.cepal.org.
Carga contaminante: Es la concentración presente en un caudal de agua de una sustancia contaminante durante un tiempo determinado.
Materia orgánica: Compuesta por moléculas fabricadas por los seres vivos a base de carbono.
Estaciones depuradoras de aguas residuales (E.D.A.R): Son instalaciones que tienen como función el tratamiento de aguas negras con el fin de mejorar sus características.
Sistema de tratamiento de aguas residuales: Tiene como función crear un entorno saludable y cómodo para los habitantes proporcionando bienestar, protegiendo el medio ambiente ya que permite el proceso de tratamiento de aguas residuales.
Aguas contaminadas: Son aquellas aguas a las cuales se les ha modificado sus características químicas, físicas o biológicas.
Químicas: pH, oxígeno disuelto, materia orgánica, metales pesados. Físicas: Temperatura, calor, olor, sabor, turbiedad.
Biológicas: patógenos, plancton, organismos vivos vegetales. Características físico químicas de las aguas residuales
Materia orgánica: Este parámetro es el causante de la escasez de oxígeno en los cuerpos de agua, es el elemento más relevante de los elementos contaminantes de las aguas residuales, está constituido principalmente por Carbono, hidrogeno, oxigeno, nitrógeno y azufre, que corresponde a los restos de origen animal y vegetal, aceites, grasas y detergentes.
Oxígeno disuelto: Este es el principal parámetro presente en los ecosistemas oxígeno que hacen los microorganismos para degradar los compuestos biodegradables.
Demanda química de oxigeno (DQO): Es una medida que también determina la cantidad de materia orgánica contenida, los resultados sobre esta prueba se obtienen más rápidamente que al realizar pruebas de DBO ya que esta se obtiene aproximadamente en 3 horas.
Solidos: En la mayoría de veces la materia orgánica se presenta en forma de sólidos, estos pueden ser: suspendidos, volátiles, fijos y/o sedimentables.
Potencial de hidrogeno (pH): Permite el control de los procesos en el tratamiento de las aguas residuales, el pH optimo es de 6.5 – 8.5 unidades.
Nitrógeno: Es el componente principal de las proteínas y es un nutriente esencial para las algas y bacterias que intervienen en la depuración de agua residual.
Características microbiológicas de las aguas residuales
Bacterias: Son los principales responsables de la degradación y estabilización de la materia orgánica presente en las aguas residuales y se encarga de la mayor parte de la descomposición.
Hongos: Estos son predominantes en las aguas residuales de tipo industrial debido a los valores bajos de pH y la escasez de nutrientes.
Protozoos: Se alimentan de bacterias y materia orgánica lo cual mejora la calidad microbiológica de los efluentes de las plantas de tratamiento de aguas residuales.
Actinomicetos: Estas bacterias causan problemas en los reactores de lodos activados, generando espuma y perdida de sedimentalidad del lodo haciendo que estos se incrementen en el efluente.
MUESTREO Y ANALISIS DE AGUAS RESIDUALES
Para realizar las actividades de análisis y muestreo de aguas residuales el personal debe estar capacitado y avalado por el laboratorio de calidad ambiental en cuanto a la toma de muestras de agua, además de la operación de sensores de campo y debe tener conocimientos químicos.
Se requiere de unos materiales y equipos específicos para realizar las actividades de análisis y muestreo de las aguas residuales. El personal que realiza estas actividades debe contar con los elementos de protección personal.
El procedimiento que se realiza para realizar el muestreo es el siguiente:
o Organizar las botellas rotuladas así como también los insumos y reactivos. o Identificarse en el punto de muestreo y solicitar la colaboración que se necesite.
Además diligenciar el formato TF0188 de captura de datos, a menos que la empresa que realice el muestreo sea diferente al IDEAM.
o Escribir el nombre del responsable del muestreo. o Calibrar el pHmetro y conductímetro.
o Medir el caudal del efluente por medio del método volumétrico puntual, es decir empleando un cronometro y baldes aforados.
o Colocar el balde bajo la descarga de tal manera que reciba el flujo, se empieza a cronometrar y se debe tomar entre 1 y 10L, midiendo la velocidad de llenado durante la recolección. Repetir el procedimiento las veces que sea necesario. o Para cada alícuota medir los sólidos sedimentables. Para medirlo se debe tomar
un cono Imhoff con un litro de muestra mezclada, dejar sedimentar por 45 minutos, agitar y dejar reposar por 15 minutos y registrar el volumen obtenido. o Medir los parámetros de campo a través de los electrodos del pHmetro y el
o Lavar los electrodos con bastante agua.
o Componer una muestra desde 1 a 24 horas según lo establecido para el plan de muestreo.
o Obtener la muestra mezclando en un balde con llave los volúmenes de cada porción y realizar las fórmulas adecuadas.
o Después de mezclar los volúmenes, se debe homogenizar el contenido del balde por agitación y se realiza el llenado de los recipientes.
o Registrar las observaciones obtenidas durante el muestreo. o Etiquetar o rotular las botellas antes del llenado.
o Purgar las botellas con muestra una vez se ejecute el muestreo y pasar a llenarlas, la muestra se debe extraer del balde a través de la llave y no de las botellas.
o Tomar las muestras para el análisis de coliformes, aceites y grasas, para esto se debe ubicar directamente la botella bajo el efluente hasta completar el volumen necesario sin dejarla rebosar.
o Tomar la muestra para análisis de sulfuros adicionando a la botella purgada el preservante (acetato de zinc) y después adicionar NaOH a un pH mayor a 13. o Preservar las muestras dependiendo del parámetro que se va a analizar. o Tapar cada botella y agitar.
o Colocar las botellas dentro de la nevera.
o Enjuagar con agua destilada los baldes y los elementos utilizados. o Colocar las botellas en un mismo sitio de muestreo.
o Llenar el formato por completo.
MEDICION DE CAUDALES
o Método volumétrico mediante baldes o caneca
Se realiza para tubería o canal abierto, se requiere de un cronometro y un balde aforado con graduaciones de 1L. El recipiente se purga dos o tres veces con porciones de 1L del efluente que se desecha posteriormente, después se coloca el recipiente bajo la descarga para que pueda recibir el flujo y al tiempo se activa el cronometro y se detiene cuando se retira el recipiente.
Se toma el volumen de muestra de acuerdo a la velocidad de llenado y se mide el tiempo transcurrido.
o Método del vertedero
Este método se aplica en plantas de tratamiento e industrias, consiste en la obstrucción hecha en el líquido del canal para que fluya sobre ella. Se mide la altura de la superficie liquida para determinar el flujo. Se realizan unos cálculos de acuerdo al tipo de vertedero.
Este método no es muy aplicable ya que la mayoría de descargas se realizan por medio de tuberías.
Se recomienda utilizar vertederos triangulares para descargas pequeñas.
o Canales abiertos
Se aplica para canales, quebradas, ríos, entre otras. Por medio de este método se podrá observar la presencia de instalaciones que permitan la salida del vertimiento lo que permite que su medición sea mucho más fácil.
Se debe determinar la velocidad de salida, la cual se puede obtener mediante el uso de un elemento a flote a lo largo del canal, la velocidad superficial se obtiene mediante la utilización de un molinete para hallar la velocidad media de la corriente.
o Molinete
Se utiliza un molinete, con hélice para el intervalo de caudales que se van a aforar, debe calibrarse de forma regular y verificar el nivel de aceite, cinta métrica que resista las condiciones de trabajo, cronometro, varillas para su instalación en la sección del canal a aforar. (García Luis 2012, medición de caudales)
No deben existir obstáculos sobre la corriente que pueda alterar el paso del agua, evitar secciones donde se presente turbulencia y seleccionar una sección en las orillas que sea paralela.
Se coloca una cuerda que debe permanecer amarrada firmemente a las orillas del canal, la cuerda puede estar marcada cada metro para facilitar la medición.
Se toma como referencia la cuerda para medir con la cinta métrica el ancho del canal. Se selecciona el molinete de acuerdo al intervalo del caudal que se va a aforar. Se inserta el molinete en dirección aguas arriba de la corriente, a una altura de 20% y 80% de la profundidad del canal, verificando el libre movimiento de la hélice, se inicia el conteo del cronometro y el tacómetro del molinete.
o Flotadores
Se debe obtener el área transversal por medio del ancho del efluente, dividir en secciones y medir la profundidad de cada una para obtener esta área, marcar una distancia conocida a lo largo del canal, colocar sobre la superficie del agua un elemento flotante y activar el cronometro.
Medir el tiempo transcurrido hasta que el objeto termine de recorrer la distancia asignada, repetir este procedimiento varias veces y sacar un promedio. El objeto no debe ser lanzado por la corriente ya que se atribuye una velocidad que afecta la medición. (UNAD – Medición de caudales 2009).
PRINCIPALES PARAMETROS PARA MEDIR CARACTERISTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES (Según resolución 1433 de 2004)
DBO5.
PLAN DE SANEAMIENTO Y MANEJO DE VERTIMIENTOS PSMV
Según la resolución 1433 de 2004 el PSMV es el conjunto de actividades y proyectos necesarias para avanzar en el saneamiento y tratamiento de los vertimientos, estos programas incluyen el transporte, recolección, tratamiento y disposición final de las aguas residuales descargadas al sistema de alcantarillado o al cuerpo de agua que recoge estas aguas. Este plan debe estar sujeto a las metas y objetivos de calidad y uso que defina la autoridad ambiental competente.
Se identifica los principales involucrados en la gestión de saneamiento ambiental y manejo de vertimientos líquidos a los cuerpos de agua.
Se realiza un análisis de la situación actual del cuerpo de agua receptor.
Se realiza un diagnóstico del sistema de alcantarillado y una descripción de las infraestructuras existentes, numero de vertimientos, tramos y cuerpos de agua receptores.
Identificación de la totalidad de vertimientos puntuales de aguas residuales.
Caracterización de las descargas de aguas residuales y de las corrientes y su estado.
Determinar las proyecciones de la carga contaminante generada, recolectada, transportada y tratada por vertimiento o tramo del cuerpo de agua receptor.
Realizar una descripción de los programas, proyectos y actividades que se van a desarrollar, con los cronogramas y las fases a cortos, mediano y largo plazo.
Formular los indicadores de seguimiento que reflejen el avance de las actividades y los objetivos propuestos de acuerdo con la normatividad vigente.
Cuando se desarrollen las actividades y objetivos propuestos en el PSMV, se debe realizar un control y seguimiento de estos, este seguimiento se realizar cada seis meses por parte de la autoridad ambiental competente para determinar el avance de las actividades programadas y para verificar la reducción de la carga contaminante en el cuerpo de agua receptor.
Tabla 1. Valores en los vertimientos de aguas residuales domésticas. Res 631 de 2015. Fuente: Ministerio de ambiente y desarrollo sostenible.
Tipos de vertimientos líquidos
o Aguas negras o fecales. o Agua de lavado domestico
o Agua de limpieza de calles (aguas blancas) o Agua de lluvia y lixiviados.
o Aguas residuales de origen doméstico y comercial.
Composición de residuos líquidos
Los residuos líquidos están compuestos por carga orgánica proveniente de actividades familiares en las viviendas del barrio Lisboa y de la actividad comercial generada.
Presentan compuestos sintéticos, carga inorgánica como detergentes y grasas, agentes tenso activos.
Componente Parámetro de calidad Características
pH El pH afecta la solubilidad
de los metales y la
Elementos nutritivos Nitrógeno, fosforo y potasio
Patógenos Organismos indicadores, coliformes totales y coliformes fecales
La presencia de
producir enfermedades.
Materia en suspensión Materia en suspensión La materia en suspensión puede desarrollar
Tabla 2. Características de los componentes presentes en el agua. Tomada y adaptada de (Metcalf & Eddy, 1991) (Mujeriego, 1990).
TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES REACTORES ANAEROBICOS
TECNOLOGIA REACTOR ANAEROBICO DE FLUJO ASCENDENTE CON MANTO DE LODOS – RAFA (UASB)
Concepto, origen y nivel de tratamiento
Es una tecnología de tratamiento biológico de aguas residuales de tipo primario, en el que la materia orgánica es degradada en un 70% por microorganismos, obteniendo agua residual tratada, biogás y material biológico estabilizado (lodo).
Funcionamiento
Aspectos de diseño
Temperatura: Puede ser construido en climas con 10°C hasta los 30°C, sin embargo para que sea óptimo es preferible rangos de temperatura de 20 a 30°C. Población: Poblaciones con 10 habitantes hasta 100.000 habitantes, con eficiencias de remoción de DQO mayor al 80% y de DBO al 85%.
Carga orgánica contaminante: Tiene la capacidad de tratar de 1 a 2 Kg DQO/m³.dia hasta 50 Kg DQO/m³.dia.
Tiempo de retención hidráulica: Esta entre 4 y 12 horas, para temperaturas menores a 22°C el tiempo puede ser de 17 a 24 horas.
TECNOLOGIA REACTOR ANAEROBIO DE FLUJO A PISTON (RAP) Concepto, origen y nivel de tratamiento
El RAP es un sistema de tratamiento de aguas residuales de tipo biológico primario, en el que la materia orgánica es convertida en biogás y materia sólida.
Funcionamiento
El RAP posee bafles en su interior que obligan al agua residual a subir y bajar varias veces a través del reactor, lo que se conoce como flujo de pistón, este tipo de flujo hace que la variación de los sólidos suspendidos volátiles, la DBO y la DQO sea paulatina, ya que a medida que va pasando el agua residual por los bafles, el sustrato se estabiliza gradualmente. (Ing. Edison Uribe. 2005)
Aspectos de diseño
DBO (mg/l) de 290 a 570. DQO (mg/l) de 315 a 790.
Tiempo de retención hidráulica de 8 a 12 horas. Población de 5.900 a 18.000 habitantes.
Caudal (m³/día) de 1281.3 a 3888. Temperatura de 13 a 17°C.
TECNOLOGIA LAGUNAS DE ESTABILIZACION (Secundario o terciario) LAGUNA ANAERÓBICA
Concepto, origen y nivel de tratamiento
lleguen a cumplir una serie de parámetros que no generen daños a la salud pública y que las aguas tratadas no generen daños a cuerpos de agua receptores.
Funcionamiento
Empleo de alta carga orgánica, son pequeñas, de profundidad media a alta y tiempos de retención hidráulica cortos. Coloración gris a negro.
Preferentemente para el tratamiento de ARD con aporte industrial. Eficiencia en función del tiempo de retención 1, 2.5, 5 días
Reducción de DBO 50%, 60% y 70% (Ing. Edison Uribe. 2005)
Especificaciones de diseño (Tomado de tratamiento de aguas residuales domesticas e industriales, 2005)
Carga volumétrica: 100g DBO/ m³/día Profundidad: Entre 3-6 m
Área requerida: 0.1 – 1 hectáreas Concentración de O: Menor a 0.16 SS en efluente: 80 – 200 mg/l Nivel de tratamiento: Secundario LAGUNA FACULTATIVA
Concepto
Tienen una capa aerobia superficial, una zona facultativa intermedia y una capa anaerobia en el fondo que pueden tratar aguas residuales crudas o decantadas
Funcionamiento
La finalidad es la estabilización de la materia orgánica en un medio oxigenado, que es proporcionado por las algas presentes y la reducción en el contenido de nutrientes y bacterias coliformes. El aporte de oxigeno se logra por fotosíntesis. Tiene una eficacia de 80 al 90% en reducción de DBO. (Tomado de tratamiento de aguas residuales domesticas e industriales, 2005)
Especificaciones de diseño
El contenido de oxigeno varía de acuerdo a la profundidad y hora del día. pH: entre 7.5 – 9.5
Área requerida: 1 – 4 hectáreas Profundidad requerida: 1 – 2.5 m SS en efluente: 30 – 100 mg/l.
LAGUNA DE MADURACIÓN Concepto
El objetivo es la eliminación de bacterias patógenas, también realizan eliminación de algunos nutrientes, clarificación del efluente.
Funcionamiento
Presentan alto grado de estabilización de la materia orgánica. Es la fotosíntesis y la aireación superficial las responsables de obtener el ambiente aerobio. Tiene una eficiencia en reducción de DBO del 60 a 80%.
Especificaciones de diseño: Las especificaciones de diseño son muy similares a las de lagunas facultativas
Nivel de tratamiento: Secundario o terciario Aspectos de diseño
Parámetro Anaerobia Facultativa Maduración Aerobia
Carga orgánica Tabla 3. Aspectos de diseño - lagunas de maduración.
Fuente: Rodríguez, Guillermo. Procesos de depuración.
TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO AEROBIO TECNOLOGIA LODOS ACTIVADOS
Concepto, origen y nivel de tratamiento
Este tipo de tratamiento se da en un tanque donde se introduce aire y se permite la agitación del agua con el fin de generar condiciones ambientales adecuadas y asi generar que los microorganismos se reproduzcan y conviertan la materia soluble en biomasa la cual será removida posteriormente.
Funcionamiento
recircula al tanque de aireación o de residuos para controlar el tiempo de retención de sólidos. El efluente tratado (agua clarificada) se descarga a la fuente receptora. (Ing. Edison Uribe. 2005).
ESPECIFICACIONES DE DISEÑO
o Locales: temperatura, pH, y la alcalinidad. Los cambios de temperatura en el agua residual pueden afectar las tasas de reacción biológicas.
o El área necesaria es de 0.3 a 0.6 m²/habitante, la topografía se aconseja que sea plana y para poblaciones de temperaturas cálidas el sistema funciona con mejor rendimiento, sin embargo se puede implementar en temperaturas frías y templadas.
o Temperatura de 14°C – 32°C. o pH de 7.5 a 8.0.
TECNOLOGIA FILTRO PERCOLADOR Concepto, origen y nivel de tratamiento
Por medio de esta tecnología se busca obtener la imitación de un ambiente acuático natural junto con los organismos que lo constituyen con el fin de absorber los nutrientes que trae el agua una vez pasa por este ecosistema.
Funcionamiento
El filtro percolador se encarga de sostener las bacterias, al filtrarse el agua. Estas bacterias se encargan de consumir la materia orgánica presente en el agua residual, generando agua tratada con el fin de no afectar otros cuerpos de agua receptores.
Condiciones ambientales requeridas
o Trabaja mejor en temperaturas templadas.
o Se debe analizar la dirección del viento para no afectar a la población con posibles olores
o Debe realizarse un previo estudio del suelo para ver si resiste el peso del tanque, el lugar debe ser plano o con pendiente baja.
TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO NO CONVENCIONAL TECNOLOGIA TANQUE SEPTICO
Concepto, origen y nivel de tratamiento
residual para obtener un efluente con características adecuadas de tratamiento, además retiene solidos flotantes y grasas presentes en el agua residual.
FUNCIONAMIENTO
Las grasas y aceites presentes en el agua residual se acumulan en la superficie del recipiente formando una capa flotante, mientras que los sólidos sedimentables se dirigen al fondo del tanque donde se someten a un proceso de descomposición y se transforman en compuestos estables como carbono, metano y sulfuro de hidrogeno.
Aspectos de diseño
La retención hidráulica es de 1 a 3 días.
Se implementa para poblaciones de 200 a 300 habitantes dependiendo de las características del agua.
Se debe tener en cuenta su configuración, integridad estructural, impermeabilización, tamaño, accesorios, programación de inspecciones, limpieza del tanque.
Área requerida: superficie de 0.4 a 0.6 m2/habitante, se recomienda un tamaño mínimo de 750 gal. Se debe conservar 1.50 m distantes de construcciones, límites de terrenos, sumideros y campos de infiltración, 3m distantes de árboles y cualquier punto de redes públicas de abastecimiento de agua y 15 m distantes de pozos subterráneos y cuerpos de agua de cualquier naturaleza. (Ing. Edison Uribe. 2005).
TECNOLOGIA HUMEDALES ARTIFICIALES Concepto, origen y nivel de tratamiento
Esta tecnología de tratamiento de aguas residuales se basan en humedales naturales, estos se basan en la depuración de aguas residuales domésticas. Además de tratar aguas residuales se pueden generar nuevos ecosistemas artificiales.
Funcionamiento: Presenta una función depuradora de aguas domésticas, la cual se obtiene a través de la gestión de plantas, suelo y los microorganismos presentes.
Aspectos de diseño
El tiempo de retención hidráulica de un humedal artificial varía dependiendo del tipo de especie a plantar.
Para una población de 1000 habitantes con un caudal a tratar de 170m3/día se necesitaría aproximadamente un área transversal de 34m2, un área superficial de 2.962m2, obteniendo un largo de 80m y un ancho de 43m.
3.2 Marco normativo
o Decreto 1541 de 1978: Normas relacionadas con el recurso del agua.
o Ley 99 de 1993: Crea Ministerio de Medio Ambiente, reordena el sector público encargado de la gestión ambiental, crea el SINA.
o Decreto 3930 de 2010: Establece parámetros sobre usos de aguas y residuos líquidos, da a conocer las normas sobre vertimientos para toda descarga de residuo líquido.
o Constitución Política Nacional: Por medio de esta se establecen las reglas para la protección de los recursos naturales como derecho y bien público; crea y reglamenta organismos de control.
o Acuerdo Local JAL 01 de 2005: Mediante este acuerdo local se crea el Sistema Ambiental Local – Sisloa- en la localidad de Suba, que trabaja bajo la figura de “Red” para fortalecer la participación en el tratamiento de los problemas ambientales de esta localidad.
o Ley 142 de 1994: Da a conocer que los vertimientos de residuos líquidos deben ser dirigidos al sistema de alcantarillado y que las acciones de transporte, tratamiento y disposición final deben estar a cargo de una empresa de servicios públicos.
o Ley 23 de 1973: Establece las bases sobre prevención y control de la contaminación del aire, agua y suelo y promovió facultades al Presidente de la República para expedir el Código de los Recursos Naturales.
o Decreto 79 de 1986: Da a conocer pautas acerca del cuidado y manejo del recurso hídrico.
o Ley 09 de 1979: Establece las medidas sanitarias a tomar en cuenta para el manejo de residuos.
o Ley 373 de 1997: Mediante esta ley se establece el programa para el uso eficiente y ahorro del agua.
o Decreto 1594 de 1984: Por el cual se reglamente el uso del agua y vertimientos. o Decreto – ley 2811 de 1974: Por el cual se dicta el código nacional de los
o Resolución 1433 de 2004: Se adoptan planes de saneamiento y manejo de vertimientos y sus disposiciones y la resolución 2145 de 2005 que la modifica parcialmente.
o Resolución 631 de 2015: Por medio de esta resolución se establecen los parámetros y los valores límites máximos permisibles en los vertimientos puntuales a los cuerpos de agua superficiales y a los sistemas de alcantarillado público.
DISPOSICIONES GENERALES
La norma empezó a regir a partir del 1 de enero de 2016 la cual modifica ciertos decretos, los cuales tienen un tiempo predeterminado para que empiecen a ser acogidos por las distintas entidades que están ligados a estos.
2 años para generadores con permiso de vertimientos vigente y que estuviesen cumpliendo el decreto 1594 de 1984.
1,5 años para aquellos con permiso de vertimientos vigente pero que no estuviesen cumpliendo el decreto 1594 de 1984.
Si la empresa presenta Plan de Reconversión a Tecnologías Limpias tiene 3 años adicionales. Este plan debe ser presentado a la Autoridad Ambiental dentro del primer año a partir de la fecha de publicación de la norma de vertimientos. No se permite dilución de vertimientos.
Empresas que generen aguas residuales, pero que no realicen vertimientos, por tener sistemas de recirculación, deberán formular el Plan de Contingencia y Plan de Gestión del Riesgo del Vertimiento, a discreción de la autoridad ambiental competente.
La nueva norma permitirá revisar los vertimientos puntuales que se realizan en ocho sectores y 73 actividades productivas a partir de 56 parámetros que consideran las características de actividades industriales, comerciales y de servicios. Presenta tres características principales:
Esta establece los porcentajes máximos permitidos de vertimientos por actividad productiva, antes todas las actividades productivas debían cumplir con un 20% de porcentaje de vertimientos, ahora se establece un límite máximo permitido por actividad económica.
Hace una diferenciación entre Aguas Residuales Domésticas (ARD) de las Aguas Residuales no Domesticas (ARND).
con los recursos técnicos, tecnológicos y económicos que hay disponibles en el país.
La Nueva norma de Vertimientos se construyó durante cuatro años, a partir de la revisión de normas internacionales, de información suministrada por las autoridades ambientales en cada región, y con información reunida a partir de tres grandes consultas públicas, dos concejos con técnicos asesores y encuentros participativos con sectores productivos, gremios, asociaciones, la academia y la comunidad en general.
Código sanitario ley 9 de 1979: ARTICULO 3o. Para el control sanitario de los usos del agua se tendrán en cuenta las siguientes opciones, sin importar su orden todas tienen la misma importancia a la hora de su distribución.
Consumo humano
Doméstico
Preservación de la flora y fauna
Agrícola y pecuario
Recreativo
Industrial
4. GENERALIDADES
4.1 Descripción del área de estudio
Ilustración 2. Barrio Lisboa - Localidad Suba - Bogotá. Tomado de: http://www.direccionesbogota.com
El barrio Lisboa se encuentra en la localidad de Suba al noroccidente de la ciudad, este limita al norte con Barrios Verona y San Pedro, al sur con Santa Cecilia sectores I y II y Villa Cindy, al occidente con Santa Rita y Berlín y al oriente con el Humedal Juan Amarillo.
Este territorio presenta zonas verdes, al igual que llanuras que se han venido disminuyendo con la urbanización.
En el ámbito socio – económico, el barrio cuenta con zonas residenciales, parques y actividades de comercio y servicios. El estrato 2 predomina en el barrio, el sector comercial se ve evidenciado en negocios ubicados en la vía principal del barrio.
En la zona aledaña del barrio se encuentra el humedal Juan Amarillo que presenta contaminación generada por residuos sólidos y aguas residuales provenientes de la actividad doméstica.
Debido a la falta de intervención y el deterioro en las vías del barrio Lisboa se generan inundaciones en épocas de lluvias.
El barrio presenta una cobertura total de los servicios públicos domiciliarios en sus viviendas.
El humedal Juan Amarillo tiene una extensión de 222.76 ha aproximadamente según los datos proporcionados por la empresa de acueducto y alcantarillado de Bogotá EAAB convirtiéndolo en el humedal más grande de Bogotá. Este humedal es un ecosistema muy importante conformado por el sistema de humedales ya que su tamaño y posición geográfica permite la conexión entre los humedales La Conejera, Jáboque y La Florida a través del rio Bogotá y su cercanía a los cerros presentes en Suba permite la movilidad de especies entre ecosistemas. (Plan de manejo ambiental Humedal Juan Amarillo).
El barrio Lisboa cuenta con un sistema vial, de transporte, acueducto, saneamiento básico y espacios públicos construidos.
4.2 Problemática ambiental
La problemática ambiental que se presenta actualmente en el barrio Lisboa, es la
disposición final de los vertimientos líquidos .Esto se debe a que esta población se
encuentra por debajo del nivel de las aguas, por lo que para dar una rápida eliminación
a estos vertimientos, los residuos líquidos son transportados por medio de la
implementación de bombas las cuales no poseen ningún control para determinar la
cantidad de aguas que son transportadas hasta el cauce del humedal Juan Amarillo. Al
arribar allí su descarga afecta no solo la composición de las aguas, sino que también la
fauna y flora presente en las zonas aledañas al humedal. Con la realización de este
procedimiento la afectación al humedal es de gran magnitud, ya que aumenta la
polución de las aguas haciendo que la carga de contaminantes sea cada vez mayor, lo
4.3 Población expuesta al riesgo
La población cercana al humedal Juan Amarillo donde se evidencia la generación de aguas residuales se ve afectada por varios aspectos:
Contaminación hídrica en el humedal Juan Amarillo.
Porcentajes altos de materia orgánica en los cuerpos de agua cercanos.
Contaminación generada por la descarga de basuras y escombros en días donde no cuentan con el servicio de recolección de basuras.
Alteraciones en el drenaje y obras de infraestructura no adecuadas para el humedal.
La población siembra plantas que no están relacionadas con las características del ecosistema lo cual genera desequilibrio en el medio.
Presencia de animales en la zona del humedal como caballos, ratones, etc.
Fragmentación de la vegetación.
Perturbación de la fauna presente en el humedal.
“Desarticulación entre las localidades de Suba y Engativá frente al manejo ambiental del humedal y las acciones que las organizaciones locales realizan en este ecosistema” (Plan de manejo del humedal Juan Amarillo, Alcaldía mayor de Bogotá D.C.).
Falta de apropiación del humedal Juan Amarillo por parte de los habitantes del barrio Lisboa.
Malos olores debido a la generación de residuos y presencia de vectores.
La oferta para usos en el humedal Juan Amarillo.
Procesos de reciclaje no planificados alrededor del humedal.
4.4 Salud pública
La realización de este procedimiento para el manejo de los vertimientos líquidos no solo afecta a las aguas del humedal. El transporte de estos residuos producen continuamente fuertes olores los cuales tienen un impacto directo sobre la población, sin mencionar que se encuentran algunos lugares donde los residuos pueden quedar estancados por días, siendo lugares propicios para la cría de mosquitos y desarrollo de enfermedades que afectan continuamente a las personas que viven en zonas aledañas al lugar de la realización del vertimiento.
En el barrio Lisboa la basura se recoge los días martes, jueves y sábado.
4.5 Áreas de composición
La localidad de Suba tiene una extensión total de 10.055,98 hectáreas, 6.033,67 ha se clasifican como suelo urbano, 880 ha como suelo de expansión y 3.141,31 ha corresponden al suelo rural; dentro de estos tres suelos se localizan 1.754,66 hectáreas de suelo protegido (Subdirección de Desarrollo Social, Sistema de Información Geográfica. Bogotá, D.C).
Este territorio cuenta con varios humedales considerados como suelo protegido como el humedal Juan Amarillo, a pesar de que las áreas de protección tienen restringidas las posibilidades de urbanización, este territorio se ha visto afectado por varios factores como la contaminación de la población y construcción de unidades de tipo 1 que son sectores periféricos no consolidados, con deficiencias en su estructura y espacio público las cuales generan aguas residuales que desembocan en el humedal afectando este ecosistema.
Al alterar la cobertura natural vegetal protectora para establecer zonas urbanas, se generan procesos corrosivos dentro de la zona por acción del viento, corrientes de agua y lluvias. Esto puede generar zonas de alto riesgo no mitigable perjudicando así a toda la población ya que tendrían que radicarse en otras urbanizaciones.
4.6 Condiciones socio – culturales de la población
El 75% de los habitantes del barrio Lisboa, trabajan como empleados o con negocios independientes en la vía principal del barrio que es altamente comercial. La gran mayoría gana el salario mínimo y en su mayoría los habitantes no aportan a la seguridad social. El estrato que prevalece es el 2.
5. METODOLOGÍA
Según la resolución 1433 de 2004 el plan de saneamiento y manejo de vertimientos es un conjunto de programas y actividades utilizadas para el saneamiento y tratamiento de vertimientos, actividades de recolección, transporte, tratamiento y disposición final de las aguas residuales descargadas al espacio público, en este caso el humedal Juan Amarillo, teniendo como propósito la reducción de la carga contaminante en este ecosistema.
Las generaciones de residuos líquidos y los sistemas de tratamiento implementados deben seguir los parámetros de calidad y uso que defina la autoridad ambiental competente, así mismo el PSMV será aprobado por esta autoridad. Este se debe formular teniendo en cuenta la información presente sobre el uso y la calidad de los cuerpos de agua receptores, en este caso los índices de calidad del humedal Juan Amarillo, generando criterios de priorización por tratarse de un ecosistema importante para el desarrollo de flora y fauna. El plan será ejecutado por las empresas prestadoras del servicio público de alcantarillado.
Las autoridades ambientales encargadas de aprobar el PSMV son las definidas en el artículo 13 de la ley 768 de 2002. Quien además realizara actividades de control y seguimiento.
Alcalde de Bogotá.
Dos representantes del sector privado.
Un representante de las actividades sin ánimo de lucro. El ministro de medio ambiente o su delegado.
El director de la corporación autónoma regional.
El plan de saneamiento y manejo de vertimientos se realizara con una proyección de 10 años de acuerdo al cronograma de actividades planteado.
Por medio de esta propuesta se busca disminuir el aporte de aguas residuales al humedal Juan Amarillo mediante descontaminación de vertimientos puntuales a través de la construcción de sistemas de tratamiento en el punto afectado y así proponer metas a largo plazo de forma realista, planificada y organizada.
o Análisis de involucrados, en el cual se identifican los principales actores involucrados en la problemática de generación de residuos líquidos, el manejo que se le da a estos vertimientos y la gestión y compromiso con el medio ambiente.
o Análisis de la situación actual, en donde se realiza una planeación sistemática donde se evidencian diferentes factores y su relación con el problema presentado.
o Plan de acción, en donde se relatan las actividades a desarrollar para el logro de los objetivos previamente establecidos.
o Evaluación del sistema de tratamiento según las características presentes en el entorno.
o Sistemas de monitoreo y evaluación, donde se definen parámetros acordados para medir el cumplimiento de las actividades acordadas en los diferentes espacios de tiempo.
Ilustración 7. Proceso de formulación del plan de saneamiento y manejo de vertimientos. Tomado de: Guía metodológica para la formulación de los PSMV.
Analisis de involucrados
Analisis de la situacion actual
Según el plan de manejo ambiental del humedal Juan Amarillo la recuperación de este se debe hacer de acuerdo al contexto del paisaje y no solo considerando la recuperación local del humedal sino garantizar el mejoramiento de la conectividad con el fin de mejorar los ecosistemas que se unen a este humedal considerados en el POT de Bogotá.
6. ESTUDIOS Y ANÁLISIS TÉCNICOS
6.1 Número y localización de vertimientos
Cerca del barrio Lisboa se ve la desembocadura de dos cuerpos de agua que convergen en el rio Bogotá, los cuales son el rio arzobispo y el canal del salitre.
NIVEL DE COMPLEJIDAD POBLACION EN LA ZONA URBANA (HABITANTES)
Tabla 4. Niveles de complejidad según población y capacidad económica. Fuente: RAS 2000
NIVEL DE COMPLEJIDAD
Tabla 5. Dotación neta mínima y máxima según nivel de complejidad. Fuente: Res 2320 de 2009 RAS
Para hallar la cantidad de agua residual generada por la población se tomara la tasa de retorno establecido para el nivel de complejidad medio, el cual oscila entre 0.8 y 0.85, de donde se adopta un coeficiente de retorno de aguas domesticas de 0.8.
6.2 Balance de producción de residuos líquidos
Producción de la población según nivel de complejidad y/o categoría 𝟗𝟐 𝑳. 𝑨. 𝑹 residuales al día por el total de los habitantes es de 644.000 litros.
6.3 Sistemas de manejo de residuos líquidos
6.3.1 Transporte de las aguas residuales
El transporte de las aguas residuales del barrio Lisboa se realza por tuberías y por flujo de gravedad
6.3.2 Origen de los residuos líquidos
Los residuos líquidos son de origen domestico determinados por la actividad generada por las viviendas del barrio Lisboa o de la concentración de residuos causada por los habitantes como residuos orgánicos, grasas y detergentes, el sistema de alcantarillado que presenta la comunidad arrastra todo este tipo de sustancias, además de la contaminación y las aguas residuales generadas por la actividad comercial presente en el barrio.
Cuando las personas sacan la basura el día de no recolección puede presentarse contaminación por medio de la producción de lixiviados que son las sustancias procedentes de la basura descompuesta y que se filtra al suelo por medio del agua.
Las aguas residuales lluvias se generan por el escurrimiento de la superficie de los diferentes terrenos. Arrastran todo tipo de desechos y basuras que se encuentran en la superficie.
6.3.3 Manipulación
Ilustración 8. Pozos de inspección barrio Lisboa. Fuente: autores, foto tomada por Miguel Sepúlveda.
MATRIZ BASICA PARA SELECCIÓN DE TECNOLOGIA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
Tabla 6. Matriz para selección de tecnología de tratamiento. Matriz tomada de clase residuos líquidos – Ing. Edison Uribe.
El sistema de calificación, se basa en el grado de importancia que el factor de evaluación ejerce sobre la alternativa (alto, medio, bajo) y en el efecto producido por este factor en la eficiencia del tratamiento (positivo o negativo)
Tipo de incidencia sobre el factor evaluado:
o Alto: Con valores de 8 a 10 (Alto grado de favorabilidad de la tecnología) o Medio: Con valores de 5 a 7 (Tecnología favorable con observaciones) o Bajo: Con valores de 1 a 4 (Tecnología NO favorable)
Los valores fueron dados por los autores teniendo en cuenta características de la población y del terreno y comparándolas con las características principales de cada tecnología de tratamiento de aguas residuales domésticas,
7. TECNOLOGÍA APLICADA PARA EL TRATAMIENTO
De acuerdo a las características que presenta la población y el entorno donde se evidencia la problemática se decide implementar la tecnología lagunas de estabilización anaeróbicas.
Esta tecnología de tratamiento se decide teniendo en cuenta los siguientes factores:
o La población es de 7000 personas aproximadamente, lo cual es óptimo para el funcionamiento de la tecnología.
o La laguna anaerobia tiene la posibilidad de tratar vertidos industriales fácilmente biodegradables como frutas y lecherías en casi de que la actividad económica del barrio cambie.
o Parte de sus aguas residuales caen al humedal Juan Amarillo, por esta razón se escoge este sistema de tratamiento ya que produce un efluente de alta calidad, ya que reduce de forma considerable los microorganismos que presenta.
o La laguna anaerobia no requiere de amplias extensiones de terreno para su construcción.
o Los costos de construcción, operación y mantenimiento son bajos en comparación con otras tecnologías de tratamiento y tomando en cuenta el número de habitantes.
o De acuerdo a la producción de aguas residuales que produce el barrio Lisboa, se puede usar este sistema de tratamiento ya que puede funcionar en caso de que aumenten estas cargas de forma brusca.
7.1 Concepto y nivel de tratamiento
El nivel de tratamiento de las lagunas de estabilización es secundario, es decir que remueve gran cantidad de materia orgánica suspendida mediante procesos biológicos como DBO y sólidos suspendidos. Este tipo de tratamiento intenta reproducir fenómenos de estabilización naturales de la materia orgánica en el cuerpo receptor, en estos estanques el procedimiento se realiza a una mayor velocidad por lo que la descomposición de contaminantes se produce en poco tiempo (Min de ambiente. Guía de gestión para el manejo, tratamiento y disposición final de las aguas residuales municipales).
Según las características que presenta la generación de residuos y las características de la población del barrio Lisboa sobre el humedal Juan Amarillo se ha determinado las lagunas de estabilización anaerobias como tipo de tratamiento para esta problemática. Estas lagunas trabajan en condiciones donde no hay presencia de oxígeno, las profundidades de construcción requeridas son cortas y no se necesitan de áreas muy grandes para poder implementar este sistema.
El objetivo principal de estos estanques es la reducción de sólidos en suspensión, que pasan a incorporarse a la capa de fangos acumulados en el fondo y la eliminación de materia orgánica del agua residual formando una capa de lodos que será extraída cada 5 a 10 años, ya que la temperatura ambiente disminuye su volumen permitiendo procesos de mineralización. (Guía de formulación aguas residuales 2002).
Este sistema de tratamiento representa varias ventajas en su operación:
o Es posible construir una laguna de estabilización anaerobia de un tamaño pequeño y con tiempos de retención medianamente cortos que no afecten o alteren el paisaje donde va a ser empleado.
o Presenta conservación de calor y los taludes representan una forma de aislamiento para prevenir el enfriamiento del agua.
o Disminución en los criterios de terreno para alcanzar un nivel determinado de depuración.
o Disminución del riesgo de arrastre de sólidos.
o La concentración de sólidos en una zona pequeña favorece la compactación de los fangos produciendo una mineralización en condiciones anaerobias.
o Los costos de operación, mantenimiento e inversión son bajos.
o Las lagunas anaerobias pequeñas permiten establecer diferentes tipos de circulación, es necesario realizar operaciones de vaciado y limpieza.
o Requieren poco suministro de energía ya que la remoción de materia orgánica se realiza por procesos naturales.
o La operación de este tipo de tratamiento es sencilla por lo que sus operarios requieren de una capacitación media.
o Generan poco barro en exceso y fangos, se genera una remoción de microorganismos patógenos.
o Tiene posibilidades de tratar residuos industriales.
o El efluente generado puede utilizarse para riegos de cultivos si no son de consumo humano.
o Permite una adaptación fácil del caudal y de carga orgánica.
o Se debe impermeabilizar adecuadamente para no generar impactos negativos sobre las fuentes de agua subterráneas.
7.2 Composición y funcionamiento
Ilustración 11. Funcionamiento lagunas anaerobias. Fuente: Ing. Pedro Ortiz 2014. Tratamiento por lagunas.
Las lagunas son una de las tecnologías más aplicadas y de fácil desarrollo para el tratamiento de las aguas residuales provenientes de hogares, conocidos como aguas residuales domésticas. Para el barrio Lisboa teniendo en cuenta las diferentes especificaciones que se deben prever para el desarrollo de estos tratamientos, como lo son espacio, temperatura y el riesgo a la salud pública, llegamos a la conclusión de plantear el método de laguna de estabilización por método anaerobio.
FUNCIONAMIENTO LAGUNA ANAEROBIA:
Las lagunas anaerobias se encargan de degradar la materia orgánica presente en ausencia de oxígeno, teniendo en cuenta esto, el funcionamiento de esta se divide en tres pasos fundamentales:
HIDROLISIS:
En esta etapa se realiza la conversión de los elementos orgánicos presentes en las aguas residuales con alta complejidad o insolubles, a otros compuestos de manera más simple o que sean solubles en agua. Esta etapa se determina como la principal, debida que en esta se suministran los componentes orgánicos para la estabilización parcial anaerobia, buscando que estos puedan ser usados por las bacterias que realizan el trabajo de las siguientes dos etapas.
FORMACION DE ACIDOS:
Una vez que los compuestos de alta complejidad son transformados a compuestos de más fácil tratamiento, estos se ven utilizados por las bacterias generadoras de ácidos, lo cual da como resultado el desarrollo de ácidos orgánicos volátiles. Entre los principales ácidos resultantes se encuentran el ácido acético, butírico y propionico.
Una de las ventajas que contiene el realizar este procedimiento, es que la formación de bacterias es muy rápida, esto se debe a que gracias al metabolismo de las bacterias formadoras de ácido les es muy fácil la descomposición de los sólidos disueltos iniciales. La reducción de estándares como el DBO5 y el DQO son de pequeñas proporciones en esta etapa del procedimiento.
La conversión de carbohidratos a células bacterianas, se realiza de la siguiente forma:
5(CH2O)x (CH2O)x + 2CH3COOH + Energía
FORMACION DE METANO:
Una vez que los ácidos orgánicos logran su composición final, un tipo diferente de bacterias empieza a realizar el procedimiento de convertir los ácidos resultantes en los componentes finales conocidos como metano y dióxido de carbono. Estos se establecen como el resultado final de todo el procedimiento de laguna anaerobio, el metano es un gas inodoro y con posible uso de combustible u el dióxido de carbono que es un gas bastante estable el cual conforma una pequeña parte en la composición usual de la atmosfera.
desarrollo de la laguna anaerobia .Esta fase es muy importante debido a que los productos resultantes no contribuyen al aumento de la DQO y el DBO5 en el medio trabajado.
7.3 Condiciones operativas
Para mantener las condiciones adecuadas para la adecuada digestión anaerobia, es indispensable que todas las condiciones que se produzcan en la laguna sean óptimas para que la materia orgánica realice correctamente la conversión al producto final del dióxido de carbono y metano.
Para ello es necesario establecer los tiempos de retención de los líquidos en la fase dos y tres (formación de ácidos y formación de metano), en la última etapa el tiempo de retención debe ser mayor debido a que la conversión a metano y dióxido de carbono es más lenta. En esta etapa es donde se producen variedad de olores los cuales serán controlados con una nata desarrollada en la segunda fase que evitara la expulsión masiva de estos olores. Es necesario el manejo del tiempo y la cantidad de residuos líquidos a tratar, debido a que si se deja mucho tiempo una baja cantidad de líquidos empezaran a nacer algas en toda la superficie lo cual provoca la muerte de las bacterias y el proceso de conversión no se da adecuadamente.
Sin embargo además del desarrollo de las bacterias que degradan los sedimentos, también se puede dar el nacimiento de otras bacterias, como lo es la bacteria fotosintética del azufre, que da una coloración rojiza a las aguas retenidas en las balsas, lo cual puede llevar a que se desarrollen plantas en la superficie del agua retenida. Aun así si se tiene un control sobre estas es posible utilizarlas para disminuir la cantidad de olor que es expedida, debido a que oxida los sulfuros del agua haciendo que la aparición de olores no se vea reflejada
Es importante la revisión de valores químicos como lo son el PH y la temperatura debido a que un buen o mal manejo de estos pueden influir en el resultado final del tratamiento. En cuanto al PH las bacterias son muy sensibles a los cambios bruscos de este por lo tanto si el valor de PH es menor a 6.8 el proceso de conversión se entorpece por lo cual el tratamiento se ve ralentizado. Si el PH disminuye hay 6.2 se detiene completamente haciendo que las labores hechas anteriormente sean una pérdida total.
Por esta razón al momento de proyectar los planos de construcción de la laguna anaerobia es necesario tener en cuenta la conservación del calor en las balsas, así como la sedimentación de materia ya que son aspectos que son responsables en el degrada miento de la materia orgánica.
El punto crítico del proceso de conversión de las aguas se halla en el ajuste correcto del tiempo de retención de las aguas de modo de que las bacterias logren eficientemente la degradación, y que las posibilidades de desarrollo de algas sea mínima. Por ello según estudios se recomienda tiempos de retención de 2 a 5 días dependiendo de factores como lo son el agua a tratar y el clima de la zona. Si los rangos establecidos son aplicados al tratamiento dará como resultado la conversión completa de las aguas con cargas contaminantes y la calidad del efluente se mantendrá en las mejores condiciones.
Características de funcionamiento Empleo de alta carga orgánica. Son pequeñas, de profundidad media a alta y tiempos de retención hidráulica cortos.
Coloración gris a negro.
Preferentemente para el tratamiento de ARD con aporte industrial.
Eficiencia en función del tiempo de retención
1, 2.5, 5 días
Reducción de DBO 50%, 60% y 70%
Tabla 7. Características de funcionamiento - laguna anaerobia. Fuente: Ministerio de desarrollo económico. RAS 2000
Una vez finalizado el proceso se realiza una fase de recirculación, en la cual se toma una parte del efluente del cauce ya tratado, y es introducido de nuevo en la corriente original de este, con esto se busca dar siembra a microorganismos ya adaptados al tratamiento y así conseguir una grado mayor de limpieza en las aguas que están por tratarse.
