Saneamiento del Río Medellín y quebradas afluentes

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(1)S64-2 SANEAMIENTO DEL RIO MEDELLIN Y QUEBRADAS AFLUENTES 1. AIm lwa EqZleffi5 Ptb1.k c L11fi El presente artículo resume los trabajos de investigación ejecutados en la identificación y evaluación de los programas factibles para un correcto manejo de las aguas residuales en el Valle de Aburrá, en donde se asienta Medellín y su Area Metropolitana actividades que implicarán un mejoramiento de la calidad del río Medellín y sus quebradas afluentes. El río Medellín con 200 tributarios aproximadamente, drena al Valle de Aburrá que está localizado en la cordillera central de los Andes al noroeste de Colombia. El río nace en el alto de San Miguel, aguas arriba del sitio conocido como Primavera en el municipio de Caldas, y tiene un recorrido de 100 kilómetros aproximadamente, hasta su confluencia con el río Grande. El Valle de Aburrá está formado por 10 municipios: Caldas, La Estrella, Sabaneta, ItagUl, Envigado, Medellín, Bello, Copacabana, Girardota y Barbosa tal como se indica en la Figura 1. Estos municipios tienen actualmente una población de 2.700.000 habitantes aproximadamente. Esta gran población sedebe en parte a la disponibilidad de servicios públicos, y a la presencia de un desarrollo industrial de consideración. Por la gran densidad de población y por el hecho de estar la industria dentro de la zona urbana, el manejo de las aguas residuales se ha concebido de una manera integral o sea teniendo en cuenta la concentración de aguas residuales domésticas, comerciales e industriales en plantas de tratamiento centralizadas.. 1. METODOLOGIA DE LOS ESTUDIOS REALIZADOS 1,1 BASE DE DISEÑO Con el objeto de lograr simplicidad y flexibilidad en la planeación y en el desarrollo del programa de saneamiento del río Medellín, el Valle de Aburré se dividió en 70 distritos sanitarios entre Caldas y Barbosa. Hay 35 distritos sanitarios a cada lado del río. Cada distrito comprende un área delimitada por accidentes topográficos que permiten un drenaje natural propio y cuyos límites comprenden un sector de usos del suelo relativamente homogéneo. Para cada uno de los 70 distritos sanitarios se hicieron las proyecciones de usos del suelo, población y producción de aguas residuales. 1.2 MANEJO DE INFORMACION POR MEDIO DEL COMPUTADOR Los programas de saneamiento ambiental requieren de • estudios cuidadosos que estén de acuerdo con las condiciones socioeconómicas de la comunidad. Por esta. Expounlvers idad/Acoda Ica 1 lcong/613907 163.

(2) razón el programa de saneamiento del río Medellín ha sido orientado para cumplir con los aspectos básicos que son su factibilidad técnica y económica. Debido a que la solución general del problema comprende una variedad de aspectos tales como: Sistema de colección, transmisión y tratamiento de aguas residuales, disposición final de lodos y desechos sólidos, calidad resultante en el ro Medellín, costos, beneficios, etc., fue necesario desarrollar una serie de programas de computador para analizar las diferentes alternativas, sus efectos en la calidad del agua resultante y los costos asociados.. 1.2.1. Modelo PROG1. Este modelo calculó para cada uno de los 70 distritos sanitarios y para condiciones de saturación los caudales de agua residuales y cargas contaminantes de acuerdo con las características del usuario. El programa utilizó los datos proyectados de población, los usos del suelo y las cargas contaminantes per cápita. El programa calculó además los flujos y cargas contaminantes que llegarían a cada posible planta de tratamiento según los arreglos definidos. También calculó la calidad del efluente de cada planta según la eficiencia de tratamiento: Primaria,, secundaria y terciaria. ' En total se analizaron 50 arreglos o combinaciones posibles de plantas de tratamiento. 1.2.2. Modelo PROG2. Este programa analizó el tamafo de los interceptores correspondientes a las diferentes combinaciones de plantas de tratamiento. El programa calculó la capacidad requerida, estableció la capacidad de los interceptores existentes y calculó los diámetros de las tuberías adicionales para las capacidades requeridas y los costos correspondientes. El programa está basado en el caudal proyectado para la condición de saturación. 1.2.3. Modelo PROG3. Este programa cumplió dos funciones. En la primera calculó el área de terreno requerida por las plantas de tratamiento con base en el caudal y nivel de tratamiento y luego calculó el costo de la tierra usando precios en Medellín. En la segunda parte, el programa sumó los costos de la tierra, los de las plantas de tratamiento obtenidos según e]. modelo CAPDET y los del sistema de transporte calculados con el PROG2. El programa dio el costo total en términos de inversión y valor presente total para cada una de las alternativas estudiadas.. 164 Expounivers1dad/Acoda1ca icong/613907.

(3) 1.2.4. Modelo CAPDET. • El modelo CAPDET desarrollado por la Oficina de Protección Ambiental -EPA- de Estados Unidos simuló el funcionamiento y el costo de plantas de tratamiento de aguas residuales. 1.2.5. Modelo QUAL..II. El modelo QUAL-II, también desarrollado por la EPA, de Estados Unidos, simuló las condiciones hidráulicas y de calidad del agua en el río Medellín tanto para condiciones de verano como de invierno ya fuera para condiciones actuales o futuras. 1 Este modelo constituyó el eje central del programa de saneamiento del río Medellín y es la base para la toma de decisiones. Los parámetros simulados por el QU.AL-II son: OD, DBO, NH3, NO 2 , NO 3 , PO 4 , baterías, temperatura, sustancias conservativas, algas, además de caudal, velocidad y profundidad del río. 2. SISTi& DE COLECCION Y TRANS14ISION DE AGUAS RESIDUALES Como el objetivo final en todo programa de saneamiento de corrientes de agua consiste básicamente en la recolección y tratamiento de las aguas residuales generadas, para el Valle e. de Aburré ha sido. diseñada una red de colección y. tratamiento de estas aguas residuales. Este proceso de colección de aguas residuales es quizás la parte más importante de todo un programa de saneamiento y que requiere de mucho entendimiento por parte de la comunidad. Para lograr este cometido se han adelantado las siguientes obras: 2.1 REDES SECUNDARIAS. • La construcción y operación correcta de redes secundarias son el primer paso para garantizar la colección de las aguas residuales a nivel domiciliar. En este aspecto las Empresas Públicas de Medellín han hecho grandes esfuerzos por mantener un sistema de alcantarillado en buen estado, haciendo las reposiciones que se requieran y habilitando viviendas de zonas marginales. 2,2 COLECTORES Al río Medellín llegan muchas quebradas que en años pasados, cuando no existía una visión clara sobre el manejo de las aguas residuales, fueron sometidas a 1. recibir numerosas descargas de alcantarillado. Expounlvers idad/Acoda Ical 1 cong/613907. 165.

(4) Como parte del plan integral para el control de estas descargas d alcantarillado, las Empresas Públicas de Medellín han venido construyendo un sistema de colectores de alcantarillado paralelos a las queradas que llegan al río Medellín, con el fin de interceptar las descargas existentes. A diciembre 31192, las Empresas Públicas de Medellín* han construido 190 ion de colectores. 2.3 INTERCEPTORES Como complemento al sistema de colectores, se está construyendo en sentido surnorte un sistema de tubos paralelos al río Medellín llamados interceptores, que reciben a los colectores que vienen desde el occidente y el oriente. Estos interceptores están concentrando las aguas residuales en los futuros sitios de tratamiento. Hasta la. fecha se han construido 28 km de interceptores. 2.4 PROGRAMA DE PRETRATANIENTO DE AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES Este programa se ha estado idesarrollando para proteger 'las redes de alcantarillado y para adecuar las aguas residuales industriales de tal forma, que puedan ser mezcladas con las aguas residuales domésticas y tratadas conjuntamente en las futuras plantas de tratamiento. Una ampliación de este tema se presenta en la Parte II de esta conferencia. 3. ALTERNATIVA PROPUESTA Un esquema de la alternativa propuesta y las diférentes variables involucradas es presentado en la Figura 1. Algunos detalles de esta alternativa desarrollada para un período de diseño de 20 años son: % recolección aguas residuales domésticas 75% 2 recolección aguas residuales industriales 95% Número de plantas de tratamiento: Tratamiento secundario: 2 (Itagüí y Bello) Tratamiento preliminar: 2 (Girardota y Barbosa) Se aclara de nuevo que 'todo el sistema de colección y tratamiento propuesto es conjunto para las aguas residuales domésticas e industriales. Todas estas variables son analizadas constantemente y sus valores definidos con mayor precisión para cada distrito sanitario y proyectados en el tiempo para obtener promedios ponderados más exactos. Los niveles de calidad resultantes para OD y DBO para las condiciones anteriores se presentan en la Figura 2. Expouniversidad/Acodalcal icong/613907. 166. .. *.

(5) e. e. PRIMAVERA. ANCON SUR -. A ANCON SUR. A SECCION CANALI ZACI ON. ic];1uIiWL1. J*UI]. ITAGU. Planta Girardota Tratamiento preliminar Q 1.05 M315 060 13.4ton/d. SABANETA COPACABANA. 3p. G IRAR OOTA. SECCION CANALIZACION. / ENVIGAOOj. ob. Planta San Fernando Tratamiento secundario Q 25m3Is OSO 45ton/d. Id. Planta Bello. 7.7Q. Tratamiento secundario 8.2m31s Q80 122 ton/d 1. Figura i WAlternativa para colección y tratarníentoIaguasJresiduales en1I I 5. Planta Barbosa. 1. tamiento prelimiñar Q O37m3/s ton/di. IOBO. Ff1' 1 u;i IValle de.

(6) FIGURA 2 SANEAMIENTO DEL RO MEDELUN. 0. Condiciones esperadas en tratamientos secundario de las aguas residuales. 9. -. •. •. 8. Stuaci6n ideal oxigeno eaturacl6n. r. [atamlentoeecundarloenttauI y Bello]. 7. Efecto de la descarga en la Central Tasa. 0. CondicIoneeen1991F'". _____________________________. ---------. ---•----,. -. f----i-----. -'____. •_:-----____ -----i----.i-----. 50.. 40. 30. 20. 10.. L]. -. 60. 70. 80. 90. 100 a. Km. -- -, --------------------------------------- - ----. E o O). >c. 80 1 Ffrtñ de la deaert,a en la Central Tasaiel. O). E. 60. o 40. 20. - - -.. 1, • 1. ----. -. eff. rMamlento 8ecUndao en. II. 12. uacl6n ideal contaminación O 20. 40 Km. 6. + 60. y-. ---4---------____i----- . n. 80. 1 100.

(7) Periódicamente y con la ayuda del Programa de Computador QUAL-.II, las Empresas Públicas de Medellín calibran estas proyecciones de calidad, comparando las •. predicciones realizadas con muestreos de campo. Los ajustes se hacen revisando los cambios en usos del suelo, generación de aguas residuales, etc.. Con el propósito de adquirir experiencias en el tratamiento de las aguas residuales, las Empresas Públicas de Medellín construyeron, e iniciaron su operación en el año 1986, de una planta de aguas residuales en el municipio de El Retiro Antioquía. En esta planta se han estado capacitando técnicos y operadores. Las características de esta planta son: Caudal. = 22. lIs. Eficiencias Remoción DBO y SS 85-95% La planta cuenta con rejillas, tanque de igualación, desaretLazlores, lodos activados por mezcla completa y aireación extendida, clarificadores secundarios, espesadores de lodos y lechos de secado. S. INVERSIONES PARA EL PERIODO 1993 - 1999 Las inversiones programadas como parte de este proyecto y que ya fueron aprobadas por la Junta Directiva de las Empresas Públicas de Medellín, según Acta 1219 de julio 24 de 1992, se presentan en la Tabla 1.. 0. Expounlversidad/Acodalcal icong/613907. 169.

(8) TABLA 1. INVERSIONES FUTURAS EN COLECCION Y TRATKEENTO DE AGUAS RESIDUALES 1994-1999 OBRA. CANTIDAD. UNIDADES. a COSTO Miles U.S.$ Dic192. 12.500 Habilitación Viviendas 2.500 Sumideros 3.500 Acometidas 136 Redes Secundarias 322 Conexión Botaderos 73 Control Vertimientos 106.2 Colectores Nuevos 45,7 Reposición Colectores 29 InterceptoreS 1 Planta San Fernando 2.530 Plan Periurbano Preparación Plan Futuro Imprevistos. Viviendas Unidades Unidades km Unidades km Ion km km Planta Viviendas. 7.341.4 570.6 544.4 10.239.1 5.602.8 5.495,9 16.259.2 6.046.0 17.134.8 48.000.00 ' 801 3.500.1 15.982.5. 137.096.5. Total. 1. Expouniversldad/ACOdakal lcong/613907 8.

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