LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES - PTAR SALITREPresentan:

De la Rosa Cubillos Wendy / 505370

Garay Pez Eder / 505533Pulido Gonzalez Sergio Andrs / 505393Rodriguez Rojas Carlos / 506023Asignatura: Ecologa en la Ingeniera

Presentado a:

Edith Alayn Castro

Universidad Catlica de Colombia

Facultad de ingeniera

Ingeniera CivilBogot D.C.

Mayo 2015Introduccin

Colombia, un pas donde cada da sus se refleja el crecimiento de la poblacin en ciudades, pueblos y veredas se hace cada vez ms difcil manejar los temas de contaminacin del agua; con la aparicin de la industria se multiplican la cantidad de residuos que se vierten a las quebradas y ros aledaos a cada poblacin, el problema es la contaminacin con residuos slidos en el agua.

Desde hace algunos aos se disearon estructuras para mitigar estos impactos en el agua y as poder recuperar en buena parte las caractersticas normales del agua o algunas caractersticas mucho ms optimas, estas estructuras son las plantas de tratamiento de aguas residuales, estas estructuras estn diseadas para retirar en buena parte no solo los residuos slidos que se vierten a las aguas sino tambin poder disminuir la presencia de algunas otras sustancias como aceites y partculas de otros materiales.

En este trabajo veremos cmo operan las plantas de Tratamiento de aguas residuales El Salitre.ObjetivosObjetivo generalReconocer el funcionamiento de las plantas de tratamiento de aguas residuales a partir del ejemplo de la planta del Salitre, resaltando los aspectos constructivos por medio de una maqueta y reconociendo los impactos que tiene esta estructura en el ambiente.Objetivos especficos Identificar las razones por las cuales es necesario tratar nuestras aguas para mitigar los daos al medio ambiente.

Determinar por medio de una maqueta la posible reutilizacin de materiales reciclables, y generar un poco de conciencia para que todos puedan tratar de minimizar la cantidad de residuos que desechamos a diario.

Comprender el funcionamiento de las plantas de aguas residuales identificando las estructuras bsicas que la componen y la funcin que desempea cada una en el proceso del tratado del agua.Marco TericoDescripcin GeneralLa EAB (2010) seala que la planta de tratamiento de aguas residuales El Salitre, es la instalacin que depura las aguas servidas generadas en la zona norte del Distrito Capital, colectadas a travs del sistema de alcantarillado e interceptores que confluyen sobre la cuenca El Salitre, Segn el documento Historia de la PTAR El Salitre (2011); En 1994 se firm el contrato entre el Distrito Capital y la firma Suez-Lyonnaise des Eaux - Ondeo Degrmont, S. A. para el diseo, construccin y operacin de la PTAR Salitre por 30 aos (3 aos de construccin y 27 de operacin).

El 15 de septiembre de 1997 el consorcio SUEZ cedi el contrato a una empresa de servicios pblicos bajo el rgimen de derecho colombiano denominada Bogotana de Aguas Y Saneamiento (BAS) Suez-Lyonnaise des Eaux - Ondeo Degrmont creada por la firma exclusivamente para llevar adelante el proyecto de la PTAR Salitre.

En septiembre de 1997 se inici la construccin de la Planta. La obra concluy en el ao 2000. La puesta en marcha fue en septiembre de 2000 y desde entonces la Planta siempre ha estado en funcionamiento las 24 horas del da, los 365 das del ao.

El Distrito Capital, por consideraciones de costos y por el cambio en el esquema de saneamiento del Ro Bogot -que pas de tres PTARs proyectadas inicialmente para cada una de las cuencas (Salitre, Fucha y Tunjuelo) a dos PTARs (la primera para el tratamiento de las aguas residuales generadas en la cuenca El Salitre y la segunda para las cuencas del Fucha, Tunjuelo y Soacha) - termin anticipadamente el contrato con el consorcio y deleg la responsabilidad de la operacin, mantenimiento y administracin de la primera fase de la PTAR Salitre a la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogot.

Desde entonces la Planta se encuentra en manos de la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogot.

Los principales datos de la PTAR se citan a continuacin:

Poblacin atendida:

2.200.000 habitantes

Tipo de tratamiento:Primario avanzado qumicamente asistido

Caudales de operacin:

Medio: 4.0 m/s

Mximo: 9.9 m/s

Eficiencia en remocin

(Segn Licencia Ambiental)

SST: 60%DBO5: 40%

Estabilizacin de lodos:

Tratamiento anaerbico

Generacin de biogs:

13500 m/d

Generacin de bioslidos:165 ton/d.

Funcionamiento PTAR El salitreEn el Documento Aspectos operativos de la PTAR El Salitre (2013), se hace la siguiente descripcin a la operacin de la Planta detallada en las siguientes etapas: a) Toma de agua y puesto de bombeo: Actualmente el agua llega a travs del canal interceptor Salitre, estructura de conduccin sobre la cual confluyen los aportes de aguas servidas de diferentes puntos de la zona norte de la ciudad.El ingreso a tratamiento se logra con la desviacin del curso de las aguas en el canal mediante una estructura de compuertas que atraviesa transversalmente el canal-interceptor y que puede ser accionada para aliviar caudales de exceso que en temporada invernal transporta el canal. El agua ingresa inicialmente a una cmara tranquilizadora provista de un foso de remocin de slidos gruesos pesados, para pasar luego por un pretratamiento de cribado grueso (desbaste grueso) por medio de rejas (espacio libre entre barrotes 10 cm). Para la elevacin del agua a casi 10 m se han instalado bombas, tipo tornillo de Arqumedes de 3.10 m de dimetro.

Luego de la elevacin, se tiene ubicado el punto de toma de muestras de agua cruda, que segn la programacin actual fijada, permite la conformacin de dos (2) muestras compuestas da. De acuerdo con los registros de caracterizacin correspondientes al periodo de operacin del Acueducto de Bogot, los valores promedio determinados para el agua cruda se presentan a continuacin en la Tabla 1.b) Pretratamiento: Despus del pre-desbaste con las rejas gruesas antes mencionado y paso seguido al bombeo, el agua pasa hacia la lnea de pretratamiento. Este pretratamiento consiste en: (a) desbaste fino, mediante cuatro rejillas automticas (espacio libre entre barrotes 2.50 cm); (b) desarenado, permite remover arena y otros materiales inertes (vidrio, semillas) y desengrasado; esto se logra entre tres canales aireados dobles, cada uno de 8 metros de ancho y 30 metros de largo. Adicionalmente al pretratamiento se promueve la clarificacin del agua va coagulacin floculacin. En este sentido se aplica Cloruro Frrico y polmero aninico del tipo poliacrilamida seca, en dosis promedias de 32 mg/L y 0.50 mg/L respectivamente. De aqu el agua es conducida mediante un conducto rectangular (box-culvert) hacia las cmaras de reparto de agua.

En la Tabla 1 se resean las cantidades promedio de residuos slidos retirados al agua en pretratamiento (periodo de operacin EAB).

Tabla 1 Residuos Slidos Retenidos en PretratamientoResiduoUnid.Cantidad

GruesosTon/mes31.5

FinosTon/mes22,5

Arenasm3/mes8,8

Grasasm3/mes77,7

c) Cmara de Reparto: Con 10 m de dimetro interior y 5.4 m de altura, estas cmaras (2) estn provistas de vertederos calibrados para distribuir uniformemente los caudales de alimentacin a los sedimentadores o decantadores primarios (cada cmara reparte a 4 sedimentadores).

d) Sedimentadores o Decantadores Primarios: Son 8 unidades de 43 metros de dimetro cada una y altura lateral de 3.5 m. El agua residual proveniente de las cmaras de reparto ingresa a cada decantador por un conducto central vertical. Una pantalla difusora instalada alrededor de este conducto, obliga al agua a descender para luego ascender hacia las canaletas recolectoras perimetrales. En este descenso y posterior ascenso, se produce el desprendimiento de los slidos sedimentables que van al fondo del tanque para formar el lodo primario. Los sedimentadores estn dotados de puentes barre lodos para raspar el lodo que cae al fondo y concentrarlo en una tolva o bolsillo central. Este lodo es transportado por medio de las estaciones de bombeo de lodos primarios hasta los espesadores de lodos, donde se inicia su tratamiento.

e) Edificios de Bombeo de Lodos Primarios: Por cada dos decantadores primarios se ha dispuesto una estacin con bombas que envan el lodo hacia la etapa de espesamiento gravimtrico. La extraccin de lodos desde los decantadores se hace automticamente gracias a vlvulas neumticas. Las concentraciones del lodo primario fluctan alrededor de 10.000 mg/L

f) Canales de Medicin de Agua Tratada: El agua decantada que se recoge en las canaletas perimetrales es transportada a lo largo de los conductos colectores hasta la estructura de medicin, para su posterior descarga en el ro Bogot, terminando as el tratamiento en lo correspondiente a la lnea de aguas.

g) Espesadores de Lodos primarios: La PTAR cuenta con dos unidades de 29 m de dimetro y 4.0 m de altura lateral, dispuestas para aumentar la concentracin de lodos antes de enviarlos a digestin. El agua que se ha retirado a los lodos fluyendo a travs de vertederos perimetrales, es retornada al inicio del tratamiento (cabeza de proceso) con una concentracin promedio de 300 mg/L de SST. Los espesadores estn equipados con sistemas barre lodos que dirigen los lodos espesados hacia la salida central ubicada al fondo de cada tanque.

h) Edificio de Bombeo: Los lodos espesados, con una concentracin de slidos del orden de 40 g/L aproximadamente, son extrados y enviados hacia un pozo de recoleccin, desde donde son bombeados a razn de 1300 m/da.

i) Digestores de Lodos: En tres digestores de 8500 m de capacidad, se produce la estabilizacin biolgica de los lodos al cabo de 22 das, a una temperatura de 35 C y con una mezcla homognea de los lodos, lograda mediante agitacin por gas. El biogs producido es entonces recirculado e inyectado en el centro de cada digestor, asegurando un contacto ntimo entre el lodo digerido y el lodo crudo.

j) Local de calentamiento: Utilizando la energa propia de la planta por combustin de biogs, los lodos son calentados en intercambiadores tubulares de contracorriente agua lodos para mantener su temperatura al interior de los digestores sobre los 35 C.

k) Almacenamiento de los lodos digeridos: Los lodos digeridos son almacenados en un tanque equipado con agitadores sumergibles desde donde son extrados hacia el proceso de deshidratacin. Para esto se ha construido una estructura circular abierta de 2.700 m3 de volumen til.

l) Deshidratacin de lodos: Por medio de filtros de banda los lodos digeridos son procesados a fin de reducir su volumen y facilitar su transporte y disposicin. En cinco unidades, en las que tiene lugar filtracin y presin entre telas, se realiza la separacin slido lquido del lodo hasta lograr un material de consistencia semislida (torta de lodos) con una concentracin de slidos de aproximadamente 30%. Diariamente se producen 165 toneladas de bioslido con una humedad promedia de 70%. La dosificacin media de polmero catinico empleada en esta operacin ha sido de 4,78 kg de polmero por tonelada de material seco.

m) Puesto de elevacin de todas las aguas: las aguas provenientes del espesamiento de lodos y de su deshidratacin son recirculadas hacia la cabeza de proceso una vez recogidas en este puesto de bombeo.

n) Puesto de elevacin de agua industrial: Para propsitos de lavado y post dilucin de polmero, agua tratada es suministrada al edificio de deshidratacin a partir de este puesto de bombeo.

o) Gasmetro: Diariamente y en condiciones normales, se producen 13500 m de biogs como promedio histrico, este biogs es reutilizado para la agitacin de los digestores y la alimentacin de las calderas que hacen parte del sistema de calentamiento. Se cuenta para su almacenamiento de un gasmetro de 1030m3, de tipo inflable.

p) Tea: El gas en exceso que no puede ser utilizado, es quemado mediante una tea.

q) Grupos electrgenos: Como sistema de emergencia se tienen dos grupos generadores accionados por un motor de combustin interna diesel, el cual arranca en condiciones de fallo de energa de la red externa.

Materiales utilizados para la construccin de la planta de tratamiento de aguas residuales El SalitreComo se seala en las especificaciones tcnicas de construccin de la PTAR el Salitre (1994, 5) se muestran a continuacin los materiales utilizados para la construccin de la planta de tratamiento: Movimientos de Tierra Excavaciones Excavacin en material comn

Las primeras excavaciones realizadas para la construccin de la PTAR fueron excavacin en tierra o material comn, es el retiro en el terreno de arcilla blanda, arena, barro, lodo y capas vegetales, todo esto se realiz para la construccin de fundaciones, la excavacin se realiz hasta llegar a la cota de la cimentacin.No se permitir que equipo pesado de construccin trabaje a menos de 0.30 m de las lneas de taludes o caras laterales ni a menos de 0.40 m sobre las lneas finales del fondo de las excavaciones con el fin de no alterar el suelo de la fundacin.

Excavacin para filtros

Esta excavacin fue con el fin de llegar por debajo de los niveles de la explanacin, para la construccin de las fundaciones de los filtros. El fondo de las excavaciones se nivelo cuidadosamente en toda la superficie sobre la cual se fundieron los concretos, Al terminar la excavacin de la ltima capa de material por medio de mtodos manuales se coloc sobre el suelo excavado una capa de, concreto y material granular. Excavacin instalacin de tuberas para desages generales (lodos, efluente) Estas excavaciones se realizaron para la remocin del suelo necesarias para la ejecucin de las zanjas para la colocacin de las tuberas y ductos y para la construccin de las obras complementarias tales como cajas para vlvulas, cmaras de inspeccin, anclajes, conexiones domiciliarias, etc. Concretos Cemento portland

Para las principales estructuras, se us cemento Prtland segn el ajuste a las especificaciones tipo 1 de ASTM y las normas ICONTEC 30, 33, 117, 121, 107, 108, 110, 184, 225, 297, 321. Concreto ciclpeo para cimentacin El concreto para este uso se conformar as: 40% de piedra rajn y 60% de concreto clase E.

Concreto reforzado de 28 MPA Este concreto fue para pisos bajo tanques de lavado y sedimentadores; E = 0,12 m, el concreto para este uso se llama tipo A de acuerdo a las especificaciones precedentes con resistencia de 280 Kg/cm2 que equivalen a (4000 psi). Arena Las arenas o agregados finos se utilizaron para el vaciado de los concretos. Agregados gruesos

Gravillas o Triturados Las gravillas o triturados debern son constituidas por piedras trituradas, provenientes principalmente de cantos rodados de los cauces de los ros o de canteras, provenientemente seleccionadas. Estn fueron utilizadas para fundiciones, columnas paredes, losas y vigas.

Tambin fueron utilizadas para tanques de almacenamiento de agua, captaciones, desarenadores, tanquillas rompecarga, tanquillas de reparto, planta de tratamiento, atraques, caja de vlvulas, etc., Agua

El agua utilizada fue potable y no contendr por cidos, lcalis fuertes, aceites, materias orgnicas, sales, cantidades apreciables de limos o cualquier otra sustancia perjudicara la buena calidad del concreto; se emplearon aguas que contengan menos del 1% de sulfatos. Impermeabilizantes Los aditivos para impermeabilizar el concreto son de buena calidad en polvo y en forma lquida y se usaron para los hormigones que estn en contacto permanente con el agua tales como canales, cimentaciones, muros de contencin, y en general para todas las estructuras hidrulicas. Acero de refuerzo tipo pdr-60 similar

Para la figuracin y colocacin del acero de refuerzo que fue necesario, para las diferentes estructuras de concreto reforzado realizadas en la PTAR, el material es de barras de acero al carbono para hormign armado de resistencia baja o alta. Los aceros de resistencia baja (37.000 PSI) barras lisas y se usaron nicamente en dimetros de 3/8 y menores. Los aceros de alta resistencia (60.000 PSI) son nicamente barras corrugadas. Mampostera MurosEl ladrillo utilizado para la construccin de estos muros es de arcilla cocida, se mojaran previamente antes de su uso hasta saturacin, estos fueron utilizados en el tanque de lavado, los muros de cerramiento, la zona de laboratorio y dosificacin. Carpintera metlicaSon todos los componentes metlicos utilizados, tales como malla de cerramiento y puerta de accesos a la planta.

Instalacin de conexiones hidrosanitarias Instalacin tubera PVC RDE 21 de 10 llegada agua residualEsta norma aplica a la instalacin de tubera de 10 con accesorios para la llegada al aparte superior de la planta.

Instalacin tubera para dosificacin de qumicos

Estas instalaciones aplican a toda instalacin de accesorios en HF, HG, Acero, Vlvulas, Motobombas, equipos de floculacin, Equipos de dosificacin. Equipos para dosificacin de qumicosLa dosificacin de qumicos se realiza mediante el uso de bombas electrnicas de diafragma con control automtico para encendido y apagado, desde tanques dosificadores de 3000 litros con accesorios y bases de apoyo.

Materiales Utilizados para la Maqueta PTAR El SalitreCambios en las Estructuras Ecolgicas

SueloCambio de uso de suelo, cambio en la estructura de la propiedad, aumento de las actividades de reciclaje en la zona, disminucin de la calidad de vida de los habitantes de la zona debido a (aumento de la incidencia de desbordamientos, aumento de frecuencia de inundaciones en zonas aledaas, aumento de los niveles de presin sonora, aumento de contaminacin visual, aumento de la emanacin de olores desagradables). Cambio de las propiedades fisicoqumicas del suelo, aumento de la concentracin de metales pesados y compuestos orgnicos por posible infiltracin de aguas residuales que pueden tambin contaminar los acuferos de la zona , aumento de la compactacin, disminucin de la permeabilidad, aumento de la sedimentacin en el lecho del rio, disminucin de la capacidad hidrulica del rio lo que provoca (aumento de la incidencia de desbordamientos, aumento de frecuencia de inundaciones en zonas aledaas).AguaReduccin del caudal del rio, acrecimiento del nivel de las aguas estancadas lo que provoca aumento de la humedad del aire a nivel local, aumento de hbitats, recursos para mosquitos y otros vectores, aumento de la incidencia de enfermedades respiratorias, disminucin de la belleza del paisaje, aumento de la DBO (demanda biolgica de oxgeno), y DQO (demanda qumica de oxigeno) se incrementa la emanacin de olores desagradables, lo que hace que haya disminucin de la calidad de vida de los habitantes de la zona.AireCambio de la calidad de aire en la zona (se incrementa la emanacin de olores desagradables lo que hace que se disminuya la calidad de vida de los habitantes de la zona), generacin de NOx y SOx causantes de lluvia acida, aumento de la generacin de gases de efecto invernadero.

Nota: hay que tener en cuenta que la descontaminacin del rio Bogot no solo depende del tratamiento implementado en PTAR salitre, sino que deben estar sujetadas a la implementacin del plan de saneamiento del rio de Bogot, pues esta PTAR solo recoge un porcentaje de las aguas servidas que llegan al rio salitre, por lo tanto no se puede esperar que con solo la accin de esta planta se mejore un porcentaje la calidad de agua del rio Bogot.

ConclusionesEn efecto, el retorno de las aguas residuales a los cuerpos de agua superficial, nos convierte en usuarios directos o indirectos de las mismas, ya que los ros se han convertido en el mayor aceptor natural de aguas residuales, los cuales poseen una carga contaminante que ha sido el objeto de la regulacinCon la localizacin de los vertederos cada vez ms difcil y algunas reas enfrentando escasez de espacio, desviando materiales reciclables para su reutilizacin en diferentes procesos de fabricacin es importante para lograr un aumento de espacio en los vertederos.Bibliografa Empresa de Acueducto Agua y Alcantarillado de Bogot (en lnea): Documento electrnico de internet. 2012 (Fecha de consulta: 10 de mayo 2015). Disponible en: http://www.acueducto.com.co/wpsv61/wps/portal/!ut/p/c4/04.http://www.acueducto.com.co/wpsv61/wps/portal/HARNACK, Andrew. Beyond the MLA handbook [en lnea]: documenting electronic sources on the Internet.1996 [fecha de consulta: 4 Abril 1997]. Disponible en: Empresa Acueducto, Alcantarillado y Aseo de Bogot ESP

Planta de Tratamiento de Aguas Residuales

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