EVALUACIÓN DEL DIMENSIONAMIENTO DE LA LAGUNA DE...
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EVALUACIÓN DEL DIMENSIONAMIENTO DE LA LAGUNA DE OXIDACIÓN, PROPUESTA PARA EL MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL DEL PUESTO DE MANDO ADELANTADO (PMAD) LOS MANGOS. ANGIE LORENA LUNA MENDOZA UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DEL MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES INGENIERÍA SANITARIA BOGOTÁ D.C., COLOMBIA 2018
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EVALUACIÓN DEL DIMENSIONAMIENTO DE LA LAGUNA DE OXIDACIÓN,
PROPUESTA PARA EL MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE
AGUA RESIDUAL DEL PUESTO DE MANDO ADELANTADO (PMAD) LOS
MANGOS.
ANGIE LORENA LUNA MENDOZA
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DEL MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES
INGENIERÍA SANITARIA
BOGOTÁ D.C., COLOMBIA
2018
EVALUACIÓN DEL DIMENSIONAMIENTO DE LA LAGUNA DE OXIDACIÓN,
PROPUESTA PARA EL MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE
AGUA RESIDUAL DEL PUESTO DE MANDO ADELANTADO (PMAD) LOS
MANGOS.
ANGIE LORENA LUNA MENDOZA
20141181058
PROYECTO DE GRADO EN MODALIDAD DE PASANTÍA PRESENTADO COMO
REQUISITO PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO SANITARIO
DIRECTOR INTERNO
YOLIMA AGUALIMPIA DUALIBY
DIRECTOR EXTERNO
ERIKA TATIANA PULIDO TOVAR
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DEL MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES
INGENIERÍA SANITARIA
BOGOTÁ D.C., COLOMBIA
2018
“Las ideas expuestas en el presente trabajo son responsabilidad única de sus autores por lo tanto
no involucra el concepto de la Universidad y el jurado calificador”
Artículo 177, acuerdo 029, 1998. Reglamento Estudiantil.
Agradecimientos y dedicatoria
Agradezco a mi madre María Angélica Mendoza y a mi padre Alvaro Luna, quienes me
brindaron su apoyo incondicional durante todo mi proceso universitario, por ser mi motivación y
ejemplo para ser una mejor persona. Agradezco a mi hermano Julian Luna, por impulsarme a
seguir con mis estudios y mostrarme que los sueños y metas se pueden alcanzar. Agradezco a mi
abuelita Virginia, por ser ese angelito incondicional en mi vida. Agradezco a mi compañero de
vida Jorge Chacón, con quien compartí instantes de alegrías y triunfos académicos, pero quien
también me tendió su mano y me ayudó en los momentos de dificultad. Agradezco a mi amada
Universidad Distrital Francisco José de Caldas por ser parte de mi formación integral, a todos los
profesores que con su esfuerzo y dedicación me inspiraron a aprender cada día. Agradezco al
Ejército Nacional de Colombia por brindarme la oportunidad de realizar mi trabajo en sus
instalaciones, por la colaboración y disposición de los gestores ambientales y de todos los militares
del BASEM. Y desde luego, agradezco a la docente Yolima Agualimpia y a la ingeniera Erika
Pulido por su dedicación, seguimiento y orientación en el desarrollo del documento.
Sin duda alguna: Dedicado a mis padres, con mucho amor…
Angie Luna
RESUMEN
El Comando de Ingenieros (COING) del Ejército Nacional de Colombia, adelanta estudios para
realizar una adecuación de la planta de tratamiento de agua residual del Puesto de Mando
Adelantado (PMAD) Los Mangos, ubicado en el Fuerte Militar de Tolemaida. La sugerencia del
COING se centra en la construcción de una laguna de oxidación que pueda eliminar de forma
natural los patógenos y materia orgánica provenientes de las actividades domésticas del batallón.
Actualmente el Batallón de Apoyo de Servicios para la Educación Militar (BASEM) es el
encargado de llevar un seguimiento a las actividades realizadas en el PMAD Los Mangos, no
obstante, dicha unidad militar no cuenta con soportes técnicos de las dimensiones de la laguna de
oxidación propuesta por el COING, de manera que, se realiza una evaluación con base a criterios
establecidos por el Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente (CEPIS),
para garantizar viabilidad, control y funcionalidad de la misma.
Según los parámetros fisicoquímicos que favorecen el proceso y las características propias del
diseño, se determina que es una laguna facultativa, por lo tanto, su periodo de retención debe estar
dentro del rango de 5 a 30 días, sin embargo, al evaluar éste parámetro fundamental para la
eficiencia de la laguna, se estimó un tiempo de 2.71 días. Para cumplir con éste criterio, se
recomienda que la profundidad no sea de 1.5 m sino de 2.5 m, teniendo en cuenta que el tiempo
de retención hidráulico depende principalmente de la forma, tamaño y del flujo disperso en la
laguna. De ésta manera se obtendrán remociones eficientes tanto de coliformes fecales como de
DBO.
Para obtener resultados favorables en el tratamiento de las aguas residuales, además de contar
con un diseño óptimo, es indispensable realizar mantenimiento periódico a la laguna de oxidación,
y así evitar problemas como eutrofización, estancamientos, rupturas de membrana y vectores.
Palabras clave: Laguna de oxidación facultativa, tratamiento de aguas residuales, dimensiones
de lagunas de estabilización, Tolemaida, protocolo de mantenimiento.
ABSTRACT
The COING [Comando de Ingenieros del Ejército Nacional de Colombia] advance in researches
to adecuate the residual water treatment plant of the PMAD [Puesto de mando adelantado] Los
Mangos located in the military base (Tolemaida-Colombia). The COING suggestion is focused in
the construction of an oxidation pond that can eliminate in natural form pathogens and organic
material originated from the domestic activities of the military base.
The BASEM [Batallón de Apoyo de Servicios para la Educación Militar] is the responsible now
to follow the activities realized in the PMAD los Mangos, nevertheless, this military unit does not
have enough technical information about the oxidation pond dimensions proposed by the COING;
that is why an evaluation is realized according with the criteria established by the CEPIS [Centro
Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente], to guarantee viability, control and
functionality of the oxidation pond. According with the physically and chemical parameters
who assist the process and the characteristics of the design, was determined it is a facultative pond;
it needs an hydraulic retention time standard into the range of 5 to 30 days however at the moment
of the evaluation the results showed 2.71 days. To achieve with this criteria it is recommended to
change the depth from 1.5 to 2.5 meters, having in mind that the hydraulic retention time depends
on the form, size and liquid dispersed into the pond. Working with this changes will be obtained
efficient removal processes in thermotolerant (fecal) coliforms and Biological Oxygen Demand
(BOD).
To obtain better results in the residual water treatment it is necessary to have an optimal design
and work periodically in the oxidation pond maintenance, to avoid problems like water
eutrophication, blockages, membrane structure rupture and vectors.
Keywords: Facultative pond oxidation, wastewater treatment, stabilization pond dimensions,
Tolemaida, maintenance protocol.
CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 1
2. DESCRIPCIÓN Y PLANTEAMIETO DEL PROBLEMA ............................................ 4
3. OBJETIVOS..................................................................................................................... 6
3.1. Objetivo General ........................................................................................................... 6
3.2. Objetivos Específicos ................................................................................................... 6
4. MARCO REFERENCIAL ............................................................................................... 7
4.1. TERMINOLOGÍA USADA EN EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES 7
4.2. MARCO TEÓRICO ..................................................................................................... 9
4.2.1. Pretratamiento o tratamiento preliminar ............................................................. 10
4.2.1.1. Trampa de grasas ............................................................................................. 10
4.2.1.2. Rejillas ................................................................................................................. 11
4.2.1.3. Desarenadores ..................................................................................................... 11
4.2.2. Tratamiento primario .................................................................................................. 12
4.2.2.1. Tanque séptico..................................................................................................... 12
4.2.2.2. Filtros anaeróbicos de flujo ascendente (FAFA)................................................. 13
4.2.3. Tratamiento secundario .............................................................................................. 13
4.2.3.1. Lagunas de estabilización.................................................................................... 14
Lagunas anaeróbicas ........................................................................................................ 14
Lagunas facultativas ......................................................................................................... 15
Lagunas de maduración .................................................................................................... 16
4.3. MARCO GEOGRÁFICO ........................................................................................... 16
4.3.1. Ubicación geográfica de la vereda de Tolemaida ....................................................... 16
4.3.2. Vías de comunicación ................................................................................................. 19
4.3.3. Hidrología de la vereda de Tolemaida ........................................................................ 19
4.3.4. Acueducto y saneamiento básico de la vereda de Tolemaida .................................... 20
4.3.5. Puesto de Mando Adelantado Los Mangos ................................................................ 21
4.4. MARCO LEGAL ....................................................................................................... 24
5. METODOLOGÍA .......................................................................................................... 28
6. SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL EXISTENTE EN EL PMAD
LOS MANGOS ............................................................................................................................. 29
Localización y descripción general de la planta ................................................................... 29
7.1. CLASIFICACIÓN DE LA LAGUNA DE OXIDACIÓN ......................................... 32
7.2. CRITERIOS DE DISEÑO DE LA LAGUNA DE OXIDACIÓN DEL PMAD LOS
MANGOS.................................................................................................................................. 37
7.2.1. Periodo de Diseño ............................................................................................... 37
7.2.2. Población Proyectada .......................................................................................... 38
7.2.3. Caudal de Diseño ................................................................................................ 40
7.2.4. Análisis de la Carga Orgánica ............................................................................. 41
7.2.5. Condición temperatura vs temperatura del agua ................................................. 42
7.2.6. Carga Superficial ................................................................................................. 42
7.2.7. Área de la laguna ................................................................................................. 43
7.2.8. Volumen de la laguna .......................................................................................... 44
7.2.9. Relación Largo/Ancho de la laguna .................................................................... 44
7.2.10. Área Superficial ............................................................................................... 47
7.2.11. Volumen de Lodos (Vlodos) y altura o profundidad del lodo (Zlodos) ................ 47
7.2.12. Periodo de Retención, (TRH) .......................................................................... 48
7.2.13. Remoción de Coliformes fecales ..................................................................... 49
7.2.14. Remoción de la DBO ....................................................................................... 51
7.3. PROTOCOLO DE MANTENIMIENTO DE LA LAGUNA DE OXIDACIÓN
PROPUESTA POR EL COING PARA LA PTAR DEL PUESTO DE MANDO
ADELANTADO LOS MANGOS. ........................................................................................... 53
7.3.1. Limpieza de la laguna facultativa ........................................................................ 54
7.3.2. Corte de maleza ................................................................................................... 54
7.3.3. Limpieza de lodos ............................................................................................... 54
7.3.4. Medición de parámetros en la PTAR .................................................................. 55
7.3.5. Advertencias ........................................................................................................ 56
8. CONCLUSIONES ......................................................................................................... 57
9. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................... 59
10. ANEXOS ........................................................................................................................ 61
10.1 . Anexo 1. Calendario del Protocolo de Mantenimiento para la Laguna de Oxidación
del PMAD Los Mangos............................................................................................................. 62
10.2. Anexo 2. Bitácora de mantenimiento para la laguna de oxidación del PMAD Los
Mangos ……………………………………………………………………………………….63
10.3. Anexo 3. Plano de la laguna de oxidación del PMAD Los Mangos .......................... 64
CONTENIDO DE TABLAS
Tabla 1. Profundidad útil del tanque séptico ............................................................................ 13
Tabla 2. División Política de Nilo con la extensión en Ha. ..................................................... 17
Tabla 3. Características generales del PMAD Los Mangos ..................................................... 21
Tabla 4. Coordenadas Geográficas PMAD Los Mangos ......................................................... 21
Tabla 5. Campañas de capacitación. PMAD Los Mangos ....................................................... 22
Tabla 6. Principal normatividad relacionada las PTAR ........................................................... 24
Tabla 7. Objetivos de calidad para la cuenca del río Sumapáz- Clase IV ............................... 26
Tabla 8. Metodología ............................................................................................................... 28
Tabla 9. Coordenadas geográficas PTAR Los Mangos, y niveles topográficos ...................... 29
Tabla 10. Clasificación de lagunas de estabilización. .............................................................. 35
Tabla 11. Parámetros evaluados en la entrada del tanque séptico ........................................... 36
Tabla 12. Población del PMAD. Año 2011 a 2018 .................................................................. 38
Tabla 13. Población proyectada para el año 2043. PMAD Los Mangos. ................................ 40
Tabla 14. Datos Caudal de Diseño ........................................................................................... 40
Tabla 15. Caudal de Diseño Total para la PTAR Los Mangos ................................................ 41
Tabla 16. Temperaturas promedio en el municipio de Nilo- Cundinamarca ........................... 42
Tabla 17. Carga superficial y Área de la laguna de oxidación. PMAD Los Mangos .............. 44
Tabla 18. Factores de ajuste en una alguna de estabilización .................................................. 51
Tabla 19. Medición de parámetros PTAR ................................................................................ 55
CONTENIDO DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1. Proceso de una laguna anaeróbia ....................................................................... 15
Ilustración 2. Proceso de una laguna facultativa ...................................................................... 16
Ilustración 3. Ubicación de la Vereda de Tolemaida en el municipio de Nilo Cundinamarca 18
Ilustración 4. Hidrología de Tolemaida – Nilo - Cundinamarca .............................................. 19
Ilustración 5. Disposición de Aguas Residuales en las unidades del Ejército Nacional. ......... 20
Ilustración 7. Puntos principales del PMAD Los Mangos ....................................................... 24
Ilustración 8. Lagunas en paralelo. Lagunas facultativas + Lagunas de Maduración .............. 33
Ilustración 9. Lagunas en paralelo. .......................................................................................... 34
Ilustración 10. Laguna de Oxidación propuesta por el COING ............................................... 37
Ilustración 11. Relaciones largo-ancho. Laguna facultativa PMAD Los Mangos. .................. 46
Ilustración 12. Evaporación total anual del departamento de Cundinamarca. ......................... 48
CONTENIDO DE FOTOGRAFÍAS
Fotografía 1 Lagunas de oxidación PMAD Los Mangos ........................................................... 4
Fotografía 2. Tanque séptico del PMAD Los Mangos ............................................................ 30
Fotografía 3. FAFA PMAD Los Mangos ................................................................................ 30
Fotografía 4. Lagunas de oxidación PMAD Los Mangos ........................................................ 31
Fotografía 5. Punto de descarga. Quebrada La Yucala ............................................................ 31
1
1. INTRODUCCIÓN
En Colombia se reporta que tan sólo un 43,5% de los municipios del país (Superintendencia de
Servicios Públicos Domiciliarios, 2013, pág. 27), cuenta con algún sistema de tratamiento de agua
residual, la causa principal se debe a las variables inmersas en los costos de diseño, construcción
y ejecución de las plantas de tratamiento, puesto que los municipios deben tener en cuenta factores
que aumentan el presupuesto como: la topografía, los costos de operación y suficiencia financiera
(tarifas), y que la mayoría de los sistemas de redes de alcantarillado en Colombia son combinados
(71,87%) (Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios, 2013, pág. 21), lo cual aumenta
el costo y complejidad del control de los procesos.
Cauca, Antioquia y Cundinamarca, lideran el indicador de caudal medio de agua tratada por
departamento, donde se realiza tratamiento primario y secundario en los sistemas; dentro del
departamento de Cundinamarca se encuentra el municipio Nilo que a su vez pertenece a la Cuenca
del Río Sumapaz, en éste lugar se ubica el Fuerte Militar de Tolemaida considerado como el templo
de la milicia, que acoge a las principales escuelas de capacitación y al punto de estudio referente
del presente proyecto: Puesto de Mando Adelantado (PMAD) Los Mangos.
El uso de lagunas de estabilización tuvo origen en Estados Unidos en el siglo XX, en dónde se
dieron cuenta que lagos naturales o estanques artificiales formados accidentalmente, podían
depurar aguas que contenían animales muertos y otros residuos; por lo tanto, las primeras
investigaciones de éste tipo de tratamiento se realizaron en Estados Unidos. El primer país de
América Latina que construyó una laguna experimental, fue Costa Rica en el año de 1958, y a
partir de ahí, el tratamiento de aguas residuales con lagunas de estabilización, ha sido muy
estudiado y analizado para usarlas en los países en vía de desarrollo, porque ofrecen remociones
2
significativas de patógenos, materia orgánica y sólidos en suspensión, favoreciendo los cuerpos
receptores y la salud pública de la población.
“Las tendencias generales en América Latina son similares, con una gran utilización de lagunas
de estabilización, lodo activado y reactores anaeróbicos de flujo ascendente (UASB)” (Sperling,
2016, pág. 39), como se puede observar en Brasil, donde su mayor número de plantas está
representado por lagunas facultativas.
La inversión en infraestructura y operación para tratar las aguas residuales en el territorio
colombiano, es sumamente importante para los ecosistemas, salud y calidad de vida de la
población. Por lo tanto, el proyecto tiene como finalidad verificar las condiciones y factores de
diseño de la laguna de oxidación propuesta por el Comando de Ingenieros (COING), la cual capta
las aguas residuales provenientes de las actividades del batallón, y de éste modo obtener una
mejoría en cuanto a eficiencia e infraestructura de la planta de tratamiento de aguas residuales
(PTAR) que se tiene actualmente.
Se pretende evaluar el diseño de la laguna de oxidación del sistema, y conseguir remover
materia orgánica, nutrientes y microorganismos patógenos, puesto que las aguas son de tipo
doméstico derivadas del uso de los baños y cocina del lugar. Es de gran importancia realizar el
protocolo de mantenimiento para la PTAR; esto evitará problemas de vectores y malos olores,
adicionalmente, la limpieza establecida periódicamente, mejora estéticamente el lugar y como
consecuencia, la planta funcionará correctamente.
En este documento se presenta la información y los resultados referentes al estudio realizado
en el batallón, para contribuir en el mejoramiento del proceso de tratamiento de aguas residuales
y así mismo en la conservación y protección del medio ambiente. Por lo cual, se tiene en cuenta
3
los objetivos de calidad del recurso hídrico de la Cuenca del Río Sumapaz, a lograr en el año 2020,
establecidos en la Resolución N° 2833 del 30 de diciembre de 2008.
Para la formulación del documento, se tiene en cuenta una serie de elementos que actúan
sinérgicamente para argumentar las dimensiones de la laguna propuesta y determinar un
procedimiento de mantenimiento de la misma para que no se presenten problemas en la planta de
tratamiento de aguas residuales del PMAD Los Mangos; creando capítulos que se relacionan
estrechamente con los objetivos propuestos en el proyecto. El documento se entregará al Sistema
de Gestión Ambiental del Batallón de Apoyo de Servicios para la Educación Militar (BASEM) del
Ejército Nacional.
4
2. DESCRIPCIÓN Y PLANTEAMIETO DEL PROBLEMA
En el sistema de tratamiento de agua residual del Puesto de Mando Adelantado Los Mangos, se
evidencia la generación de impactos negativos al medio ambiente, al detectarse infiltración de
aguas residuales al suelo por medio de la membrana de las lagunas de oxidación que están en
estado crítico puesto que presentan rupturas en toda su extensión. La afectación a las especies de
flora y fauna, es evidente por el vertimiento causado al cuerpo receptor sin previo seguimiento y
control de cargas contaminantes.
Adicionalmente, se produce estancamiento de las aguas residuales en las lagunas de oxidación,
produciendo eutrofización en el medio y presencia de olores ofensivos debido a los inadecuados
procedimientos y funcionalidad de las unidades, afectando directamente a la población. Es muy
importante la percepción estética del lugar, la cual se ve afectada como consecuencia de los
factores mencionados anteriormente y de la mala gestión que tiene el diseño, el mantenimiento y
operación de la misma.
Fotografía 1 Lagunas de oxidación PMAD Los Mangos
Autor. 30 de enero de 2018
La planta vierte las aguas residuales a la quebrada Yucala, sin tener vigente el permiso de
vertimientos otorgado por la autoridad ambiental, por lo tanto, el Comando de Ingenieros del
5
Ejército Nacional está adelantando labores sobre el planteamiento de la propuesta de mejora para
dicho sistema, que involucra la construcción de una línea de impulsión utilizando el espacio y
algunos componentes de la planta actual, y poder obtener resultados acordes a las exigencias de la
normatividad 0631 de 2015, por la cual se establecen los parámetros y valores límites máximos
permisibles en los cuerpos de agua puntuales.
El BASEM no posee ningún tipo de documentación que contenga especificaciones técnicas de
las unidades de la PTAR que tiene a cargo, ni del proyecto que se pretende implementar como
solución a los inadecuados procesos llevados en el sistema de aguas residuales. En este orden de
ideas, no se cuenta con un soporte de diseño que garantice que las dimensiones de la laguna de
estabilización que se piensa construir, sea la adecuada para que no se genere eutrofización u otras
inconformidades en su aspecto y funcionalidad como sucede con las lagunas de oxidación que se
encuentran habilitadas hasta la fecha en el Puesto de Mando Adelantado.
Planteamento del problema: El Batallón de Apoyo de Servicios para la Educación Militar,
no cuenta con soportes técnicos de las dimensiones de la laguna de oxidación propuesta por el
Comando de Ingenieros del Ejército Nacional, que puedan garantizar y verificar la funcionalidad
de la misma.
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3. OBJETIVOS
3.1.Objetivo General
Evaluar las dimensiones de la laguna de oxidación, propuesta por el Comando de Ingenieros
del Ejército Nacional, para el mejoramiento del sistema de tratamiento de agua residual del PMAD
Los Mangos.
3.2.Objetivos Específicos
Determinar qué tipo de proceso se llevará a cabo en la laguna de oxidación del PMAD Los
Mangos, de acuerdo a las dimensiones y características propuestas.
Evaluar los factores de diseño de la laguna de oxidación del PMAD Los Mangos, considerando
los criterios expuestos en el documento del Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y
Ciencias del Ambiente (CEPIS).
Establecer un protocolo de mantenimiento para la laguna de estabilización del sistema de
tratamiento de agua residual del PMAD Los Mangos.
7
4. MARCO REFERENCIAL
4.1.TERMINOLOGÍA USADA EN EL TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES
A continuación, se presenta una serie de definiciones (Ministerio de Desarrollo Económico,
2000, págs. E5-E11), para aplicar y comprender en el contenido del presente documento:
Aguas crudas: Aguas residuales que no han sido tratadas.
Aguas residuales municipales: Agua residual de origen doméstico, comercial e institucional
que contiene desechos humanos.
Aireación: Proceso de transferencia de masa, generalmente referido a la transferencia de
oxígeno al agua por medios naturales (flujo natural, cascadas, etc.) o artificiales (agitación
mecánica o difusión de aire comprimido).
Ambiente anóxico: Ambiente bioquímico en el cual no existe oxígeno molecular, pero existe
oxígeno en forma combinada como nitratos y nitritos.
Bacteria: Grupo de organismos microscópicos unicelulares, rígidos carentes de clorofila, que
desempeñan una serie de procesos de tratamiento que incluyen oxidación biológica,
fermentaciones, digestión, nitrificación y desnitrificación.
Biodegradación: Degradación de la materia orgánica por acción de microorganismos sobre el
suelo, aire, cuerpos de agua receptores o procesos de tratamiento de aguas residuales.
Biopelícula: Película biológica adherida a un medio sólido que lleva a cabo la degradación de
la materia orgánica.
Cámara: Compartimento con paredes, empleado para un propósito específico.
8
Carga de diseño: Producto del caudal por la concentración de un parámetro específico; se usa
para dimensionar un proceso de tratamiento, en condiciones aceptables de operación. Tiene
unidades de masa por unidad de tiempo, (M/T).
Carga orgánica: Producto de la concentración media de DBO por el caudal medio
determinado en el mismo sitio; se expresa en kilogramos por día (kg/d).
Carga superficial: Caudal o masa de un parámetro por unidad de área y por unidad de tiempo,
que se emplea para dimensionar un proceso de tratamiento (m³/ (m² día), kg DBO/(ha. día).
Caudal máximo horario: Caudal a la hora de máxima descarga.
Caudal medio: Caudal medio anual.
Coliformes: Bacterias gram negativas de forma alargada capaces de fermentar lactosa con
producción de gas a la temperatura de 35 o 37ºC (coliformes totales). Aquellas que tienen las
mismas propiedades a la temperatura de 44 o 44.5ºC se denominan coliformes fecales. Se utilizan
como indicadores de contaminación biológica.
Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO): Cantidad de oxígeno usado en la estabilización de
la materia orgánica carbonácea y nitrogenada por acción de los microorganismos en condiciones
de tiempo y temperatura especificados (generalmente cinco días y 20 ºC). Mide indirectamente el
contenido de materia orgánica biodegradable.
Demanda Química de Oxígeno (DQO): Medida de la cantidad de oxígeno requerido para
oxidación química de la materia orgánica del agua residual, usando como oxidantes sales
inorgánicas de permanganato o dicromato en un ambiente ácido y a altas temperaturas.
Efluente: Líquido que sale de una unidad o lugar determinado, por ejemplo, agua que sale de
una laguna de estabilización.
9
Infiltración: Efecto de penetración o infiltración del agua en el suelo. (Centro Panamericano
de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente (CEPIS), 2005).
Lodos: Sólidos que se encuentran en el fondo de la laguna de estabilización. (Centro
Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente (CEPIS), 2005)
Metanogénesis: Etapa del proceso anaerobio en la cual se genera gas metano y gas carbónico.
Mortalidad de bacterias: Medida de descomposición de la población bacteriana.
Normalmente se expresa por un coeficiente cinético de primer orden.
Sólidos no sedimentables: Materia sólida que no sedimenta en un período de 1 hora,
generalmente.
Sólidos sedimentables: Materia sólida que sedimenta en un periodo de 1 hora.
Tasa de carga volumétrica: Corresponde a los kilogramos de sólidos volátiles adicionados por
día y por metro cúbico de capacidad de digestor.
Tiempo de retención hidráulica: Tiempo medio teórico que se demoran las partículas de agua
en un proceso de tratamiento. Usualmente se expresa como la razón entre el caudal y el volumen
útil.
4.2.MARCO TEÓRICO
El tratamiento de las aguas residuales debe garantizar una calidad del agua óptima conforme a
las especificaciones de la normatividad para el vertimiento a un cuerpo receptor o para el re-uso
del recurso. El fundamento principal de tratar el agua, es remover el material contaminante,
orgánico e inorgánico, que puede encontrarse de forma suspendida y disuelta.
El objetivo de depurar un agua residual se logra mediante la integración de operaciones
(físicas) y procesos (químicos y biológicos) unitarios, que son seleccionados de acuerdo a las
características del agua residual a tratar y de la calidad deseada del agua tratada. Dependiendo
10
de ello, es posible generar emisiones gaseosas a la atmósfera e, invariablemente, la producción
de material de desecho que puede ser un residuo sólido, como la materia retenida en las rejas o
tamices, o semisólido en forma de lodos (Noyola, Morgan-Sagastume, & Güereca, 2013, pág.
7)
4.2.1. Pretratamiento o tratamiento preliminar
En ésta etapa se eliminan todos los componentes que interfieran en el mantenimiento u
operación del sistema como, por ejemplo, ramas, plásticos, piedras, arena, grasas y aceites, o
cualquier otro elemento de gran tamaño.
4.2.1.1.Trampa de grasas
Cuando se prevean aportes de grasas y aceites, debe considerarse el empleo de sistemas de
remoción de los mismos, con el fin de proteger los procesos de tratamiento subsiguientes, tales
como: tanques sépticos, filtros anaeróbicos, campos de infiltración, humedales artificiales, entre
otros. Deben localizarse lo más cerca posible de la fuente de agua residual con grasas
(generalmente cocinas), y aguas arriba del tanque séptico o de cualquier otra unidad que requiera
este dispositivo, para prevenir problemas de obstrucción, adherencias, acumulaciones en las
unidades de tratamiento y malos olores (Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio, 2017, pág.
107). Se deberán tener en cuenta los siguientes criterios:
1. El volumen de la trampa de grasa se calculará para un periodo de retención mínimo de
2.5 minutos.
2. La relación largo – ancho del área superficial de la trampa de grasa deberá estar
comprendida entre 1:1 a 3:1, dependiendo de su geometría.
3. La profundidad útil deberá ser acorde con el volumen calculado partiendo de una altura
útil mínima de 0.35 m.
11
4.2.1.2.Rejillas
Cumplen la función de separar los sólidos más gruesos, cuando el agua residual bruta pasa a
través de barrotes separados entre 15 mm o más.
Las rejillas deben colocarse aguas arriba de las estaciones de bombeo o de cualquier
dispositivo de tratamiento subsecuente que sea susceptible de obstruirse por el material grueso
que trae el agua residual sin tratar. El canal de aproximación a la rejilla debe ser diseñado para
prevenir la acumulación de arena u otro material pesado aguas arriba de está. Además, debe
tener preferiblemente una dirección perpendicular a las barras de la rejilla. El sitio en que se
encuentren las rejillas debe ser provisto con escaleras de acceso, iluminación y ventilación
adecuada (Ministerio de Desarrollo Económico, 2000, pág. E50)
4.2.1.3.Desarenadores
Cámara diseñada para permitir la separación gravitacional de sólidos minerales (arena).
Independientemente de las características geométricas de los desarenadores, éstos deben
localizarse después de las rejillas, y antes de los tanques de sedimentación primaria y las estaciones
de bombeo; esto último cuando sea posible; para el diseño de los desarenadores se requiere prever
la eliminación de partículas con diámetro mínimo de 0.3 mm, con una velocidad de decantación
de 0.03 m/s, y deberá buscarse mantener una velocidad horizontal de 0.3 m/s (Ministerio de
Vivienda, Ciudad y Territorio, 2017, pág. 117)
Un desarenador, debe cumplir con lo siguiente: la protección de equipos mecánicos contra la
abrasión, la reducción de la formación de depósitos pesados en tuberías, conductos y canales, la
reducción de la frecuencia de limpieza de la arena acumulada en tanques de sedimentación
primaria y digestores de lodos, y la minimización de pérdida de volumen en tanques de tratamiento
biológico (Ministerio de Desarrollo Económico, 2000, pág. E52)
12
4.2.2. Tratamiento primario
En ésta fase, se remueve gran parte de sólidos y materia orgánica suspendida por medio de la
sedimentación ejercida por la gravedad. Sin embargo, el resultado del efluente contiene
concentraciones altas de DBO y materia orgánica.
4.2.2.1.Tanque séptico
Se utilizan para áreas desprovistas de redes públicas de alcantarillado, para vivienda rural
dispersa con suficiente área de contorno para acomodar el tanque con sus procesos de pos
tratamiento, para retención previa de los sólidos sedimentables y cuando hace parte de los
alcantarillados sin arrastre de sólidos; como parámetros generales de diseño (Ministerio de
Vivienda, Ciudad y Territorio, 2017, pág. 108), deberán tenerse en cuenta los siguientes:
El tiempo de retención hidráulica debe estar entre 12 a 24 horas.
La relación entre el largo-ancho del tanque séptico será como mínimo de 2:1 y como
máximo de 5:1.
El pozo deberá constar como mínimo de dos cámaras; el volumen de la primera cámara
deberá ser igual a 2/3 del total del volumen.
Se debe diseñar de tal manera que se facilite su inspección y mantenimiento
Se deben evacuar los gases
Debe ubicarse aguas abajo de cualquier pozo o manantial destinado al abastecimiento de
agua para consumo humano.
13
Tabla 1. Profundidad útil del tanque séptico
Volumen útil
(m3)
Profundidad útil
mínima (m)
Profundidad útil
máxima (m)
Hasta 6 1.2 2.2
De 6 a 10 1.5 2.5
Más de 10 1.8 2.8
Resolución 0330 de 2017. Artículo 173, tabla 25.
4.2.2.2.Filtros anaeróbicos de flujo ascendente (FAFA)
Se construyen como una cámara anexa al final del pozo séptico o como una cámara
independiente. El lecho filtrante podrá ser constituido por un lecho de grava, con un volumen de
0.02 a 0.04 m3 por cada 0.1 m3/día, de aguas residuales que se va a tratar; también se puede utilizar
material filtrante de plástico, utilizando la mitad del volumen anterior (Ministerio de Vivienda,
Ciudad y Territorio, 2017, pág. 109)
Es importante que previo a ésta unidad, se realice un adecuado pretratamiento y tratamiento
primario, para obtener un agua residual que no contenga residuos sólidos gruesos y finos, ni grasas
ni aceites que interfieran en el funcionamiento de las demás unidades.
4.2.3. Tratamiento secundario
Ésta fase es la encargada de remover la materia orgánica biodegradable, principalmente la
soluble, y los sólidos suspendidos. Lo que se espera es que se transformen los contaminantes
presentes en el agua residual en materia celular, en energía o en otros compuestos, por medio de
la actividad de los microorganismos.
14
4.2.3.1.Lagunas de estabilización
Son tanques excavados con el propósito de embalsar agua residual con largos periodos de
retención. En éstas se realiza un tratamiento por medio de la actividad bacteriana con acciones
simbióticas de algas y otros organismos (Rolim, 2000; Conagua/IMTA, 2007; Conagua/ IMTA,
2007). Éstos sistemas buscan la remoción de la materia orgánica de las aguas residuales, remoción
de nutrientes como el nitrógeno y fósforo, y la eliminación de microorganismos patógenos.
Las lagunas se clasifican en cuatro tipos: anaeróbicas, facultativas, de maduración o pulimiento
y aerobias de alta tasa. Sin embargo, también se clasifican de acuerdo al lugar en donde se ubiquen,
de modo que las primarias reciben el agua residual cruda y pueden ser lagunas facultativas o
anaerobias; las secundarias reciben el agua residual de un estanque primario o cualquier otro
proceso de tratamiento; las de pulimiento o maduración se utilizan cuando se pretende disminuir
la concentración de coliformes fecales y son la última etapa del tratamiento con sistemas lagunares
(Cortés Martínez, Treviño Cansino, & Tomasini Ortíz, 2017, pág. 9)
Las lagunas también se pueden clasificar de acuerdo a la secuencia de las unidades de
tratamiento; por lo tanto, se encuentran en serie con sistemas de tratamiento seguidos, o en paralelo
con el propósito de llevar a cabo un adecuado mantenimiento de las lagunas.
Lagunas anaeróbicas
La característica principal de éste tipo de estanques, es que no existe oxígeno disuelto dentro
de él, ya que no hay un proceso fotosintético al no tener presencia de algas. Se utilizan áreas
pequeñas para el diseño de éste tipo de lagunas, en donde las bacterias, los huevos helminto y
protozoarios, se sedimentan en el fondo de la misma; allí estos microorganísmos son degradados
por un proceso anaeróbico. Para que esto ocurra, el tiempo de retención hidráulico debe estar entre
1 a 5 días, para obtener una buena eficiencia de eliminación de organismos.
15
El propósito de las lagunas anaerobias es el desbaste de la materia orgánica, por lo que pueden
recibir altas concentraciones de cargas orgánicas: la remoción de la DBO5 se lleva a cabo debido
a la sedimentación de sólidos y el proceso anaerobio (Rolim, 2000; Conagua/ IMTA, 2007; 2007).
Ilustración 1. Proceso de una laguna anaeróbia
Dimensionamiento de lagunas de estabilización. IMTA. México, 2017.
Lagunas facultativas
En las lagunas facultativas, el agua residual es tratada mediante tres zonas, donde las bacterias
interactúan con las condiciones internas y del medio exterior; esto quiere decir, que es un circuito
de proceso con la presencia de factores como la radiación solar, el elevado potencial de hidrógeno
(pH), el oxígeno disuelto, tiempos de retención hidráulica, entre otros.
En la parte superior de la laguna, se realizan procesos aeróbicos, ya que existe oxígeno disuelto
al tener contacto con el aire del lugar. En la parte intermedia, se ubican las bacterias aeróbicas,
anaeróbicas y facultativas, éstas últimas pueden sobrevivir en condiciones aeróbicas y anaeróbicas;
y es allí donde se descompone la materia orgánica. En la parte inferior de la laguna, se encuentran
los sólidos sedimentables que se descomponen por la acción fermentativa.
16
Ilustración 2. Proceso de una laguna facultativa
Dimensionamiento de lagunas de estabilización. IMTA. México, 2017.
Lagunas de maduración
En éste tipo de lagunas se pretende degradar materia orgánica, pero prevalece la reducción del
número de coliformes fecales, con el ánimo de cumplir con las especificaciones y límites de la
normatividad para vertimientos en cuerpos hídricos. Las lagunas de maduración trabajan en
condiciones netamente aeróbicas.
Los factores que intervienen para el tratamiento son: potencial de hidrogeno alto, rayos
ultravioletas del sol, existencia de depredadores, existencia de oxígeno disuelto y carencia de
nutrientes (Cortés Martínez, Treviño Cansino, & Tomasini Ortíz, 2017, pág. 13).
4.3.MARCO GEOGRÁFICO
4.3.1. Ubicación geográfica de la vereda de Tolemaida
El municipio de Nilo, comprende una división territorial de acuerdo al sector urbano y
municipal. En el primer sector con suelo urbano, se encuentran Pueblo Nuevo y La Esmeralda, y
en el segundo sector con suelo rural se ubican las veredas: Aguadiosito, Balunda, Batavia, Belén,
17
Bellavista, Buenos Aires, Malachí, Cobos, La Esmeralda, La Palmita, La Sonora, Los Curos,
Limones, Pajas Blancas, Pradito, San Bartolo, San Jerónimo y Tolemaida.
Tabla 2. División Política de Nilo con la extensión en Ha.
VEREDA HECTÁREAS
1. La Esmeralda 793.85
2. Limones 925.91
3. Pajas Blancas 1010.12
4. Bella Vista 828.38
5. San Jerónimo 1861.37
6. Batavia 854.79
7. San Bartolo 784.40
8. Los Curos 1377.31
9. Buenos Aires 1029.54
10. Aguadiosito 1044.60
11. La Palmita 406.12
12. Cajón 673.96
13. Belén 343.58
14. Cobos 664.76
15. La Sonora 2542.67
16. Pradito 458.06
17. Tolemaida 5686.30
Esquema de Ordenamiento Territorial (Acuerdo N° 0004 de 2001)
La Vereda de Tolemaida, tiene una extensión de 5686,30 hectáreas siendo la guarnición militar
más grande donde se encuentran las principales escuelas de capacitación, que entrenan y realizan
cursos de combate en diferentes especialidades, gracias a que en 1954 el General Rojas Pinilla
dispuso este lugar situado entre la carretera de Girardot – Melgar, el Río Sumapaz, el Cerro de
Tibacuy y el Río Pagüey.
18
Para efectos de Ordenamiento Territorial, posee un alinderamiento de la siguiente forma: por
el filo de la loma de Otaló, colindando con los predios de la vereda Los Curos hasta el Río
Sumapaz, luego aguas abajo colinda con los predios de la vereda Esmeralda, y posteriormente
limita con la vereda Cobos y la vereda Sonora, y encierra (Concejo Municipal de Nilo
Cundinamarca, 2001).
El artículo 19 del Esquema de Ordenamiento Territorial de Nilo, indica que: “El predio de
Tolemaida presenta un problema de tenencia de tierras con colonos, que fueron antiguos
empleados de las fincas que conformaron la Guarnición de Tolemaida, hoy en día algunos de los
herederos han vendido estos derechos de posesión sobre las parcelas que tenían, complicándose
aún más el posible arreglo entre el ejército y los colonos. Estos colonos están organizados por
medio de dos Juntas de Acción Comunal, con personería Jurídica, logrando así tener algunos
servicios públicos domiciliarios” (Concejo Municipal de Nilo Cundinamarca, 2001).
Ilustración 3. Ubicación de la Vereda de Tolemaida en el municipio de Nilo Cundinamarca
Alcaldía de Nilo – Cundinamarca. Mapa Político. Recuperado de http://www.nilo-
cundinamarca.gov.co/mapas_municipio.shtml?apc=bcxx-1-&x=1911741
19
4.3.2. Vías de comunicación
Aéreas: Aeropuerto de Tolemaida CENAE (Exclusivo de las Fuerzas Militares).
Terrestres: Doble calzada Bogotá - Silvanía - Fusa - Melgar – Nilo. Bogotá - La Mesa
- Anapoima - Apulo - Tocaima - Agua de Dios – Nilo. Doble calzada Bogotá - Silvanía
- Tibacuy - Batavia - Pueblo Nuevo –Nilo.
Fluviales: Río Sumapaz
4.3.3. Hidrología de la vereda de Tolemaida
El municipio de Nilo comprende la Cuenca del Río Pagüey y la del Río Sumapaz, y las
quebradas que a ellas llevan sus aguas. Para la protección de las Cuencas, por una parte, se está
reforestando y se construyeron dos plantas de tratamiento de aguas residuales ubicadas en la zona
urbana y otra en la inspección de Pueblo Nuevo (Alcaldía de Nilo, 2016).
Ilustración 4. Hidrología de Tolemaida – Nilo - Cundinamarca
Alcaldía de Nilo – Cundinamarca. Mapa Hídrico. Recuperado y modificado por autor de http://www.nilo-
cundinamarca.gov.co/mapas_municipio.shtml?apc=bcxx-1-&x=1911741
20
El río Sumapaz se encuentra entre los departamentos de Cundinamarca y el Tolima, con un
recorrido de 36 kilómetros aproximadamente, bañando el territorio desde el Boquerón hasta el
encuentro con el río Pagüey. Dentro de las quebradas más importantes que se encuentran dentro
de la región, están: La San José, la Naranjala, La Yucala y Agua Blanca, que bañan la Vereda de
Tolemaida.
4.3.4. Acueducto y saneamiento básico de la vereda de Tolemaida
El consumo de agua potable tiene su origen y tratamiento en una Empresa Prestadora de
Servicios Públicos Municipal, correspondiendo a poblaciones con más de 1.000.000 de habitantes;
lo que significa que el responsable de garantizar la calidad y suministro continuo de agua potable
a las unidades militares del Fuerte Militar de Tolemaida, es la empresa operadora del acueducto.
Cada unidad, es responsable de la calidad del agua potable en el momento en el que el recurso
ingresa a la red de distribución de las 122 unidades.
Ilustración 5. Disposición de Aguas Residuales en las unidades del Ejército Nacional.
Gestión Ambiental en el Ejército Nacional. “Anónimo”. Recuperado de
http://repository.unilibre.edu.co/bitstream/handle/10901/10913/TERCERA%20PARTE%20%28DIAGNOSTICO%
20AMBIENTAL%29.pdf?sequence=3&isAllowed=y
21
Según el documento del “Diagnostico general del tratamiento y disposición de residuos líquidos
en las Unidades del Ejército Nacional” (Repositorio de la Universidad Libre), arroja datos
generales para todas las unidades, indicando que el 44% cuenta con sistemas de alcantarillado
interno separado (aguas lluvias – aguas domésticas). Por otro lado, como se observa en la
ilustración 5, el 9% cuenta con lagunas de oxidación para el tratamiento de aguas residuales, el 7%
cuenta con pozos sépticos, el 68% dispone las aguas residuales al sistema de alcantarillado
municipal sin realizar ningún proceso de depuración previo y el 16% vierten directamente sus
residuos líquidos a fuentes hídricas.
4.3.5. Puesto de Mando Adelantado Los Mangos
Pertenece al Batallón de Apoyo de Servicios a la Educación Militar, y se ubica dentro del Fuerte
Militar de Tolemaida, a 2.7 km de la entrada principal de la guarnición.
Tabla 3. Características generales del PMAD Los Mangos
PMAD Los Mangos
Área 18 hectáreas
Altura 484 m.s.n.m.
Clima Cálido
Temperatura media 27°C
Autor, 2018
Tabla 4. Coordenadas Geográficas PMAD Los Mangos
COORDENADAS GEOGRÁFICAS
Costado Norte
4°13’47,92’’ N 74°38’36,95’’ O
Costado Oeste
4°13’43,79’’ N 74°38’48,40’’ O
22
Costado Sur
4°13’33,06’’ N 74°38’34,41’’ O
Costado Este
4°13’39,60’’ N 74°38’25,79’’ O
Autor, 2018
El PMAD Los Mangos, es muy importante para la educación militar. Es allí donde se capacitan
los cursos de oficiales, suboficiales y soldados que se hospedan en este batallón. Algunos de los
cursos son: capacitación intermedia, capacitación avanzada, comando intermedio, comando
avanzado, curso escuela de infantería y curso escuela de artillería. A continuación, se presenta una
tabla que indica el número de personas que ingresan a las capacitaciones, con sus respectivas
fechas de campaña, con base a información del año 2017.
Tabla 5. Campañas de capacitación. PMAD Los Mangos
Curso Cantidad de
alumnos
Fecha campaña
Primer semestre Segundo semestre
Comando 199 01 – 12 de Mayo 01 – 12 Noviembre
Intermedio 324 22 de Mayo al 02 de Junio 13 – 28 de Noviembre
Capavan 552 27 de Marzo al 07 de Abril
16 – 28 de Julio
18 – 29 de Octubre
Capinte 636 06 – 17 de Marzo
26 de Junio al 07 de Julio
28 de Octubre al 10 de
Noviembre
Autor, 2018
Dentro del puesto de mando (Ver ilustración 7) se pueden identificar los alojamientos
compuestos por carpas especiales para la estadía de los soldados, oficiales y suboficiales que van
23
a realizar las capacitaciones a lo largo del año. El área administrativa se ubica en la zona aledaña
a la entrada del puesto de mando. Cuenta con una tienda en donde se realizan ventas de paquetes,
bebidas frías, pasa bocas, pasteles entre otros, además posee un lugar de esparcimiento con juegos
de mesa para el personal.
La cocina está a cargo de los soldados rancheros, quienes preparan los alimentos para la
población del puesto de mando; allí se instalaron dos trampas de grasa para proteger las
instalaciones sanitarias y separar gran cantidad de sólidos y grasas provenientes que bajan por los
desagües.
Tiene tres baterías de baños para abastecer a la población. Adicionalmente cuenta con una zona
de lavado de ropas con fregaderos ubicados en serie. El PMAD cuenta con un lago artificial
localizado en el costado Este del parqueadero, con fin de embellecer el lugar y ser hábitat de
algunas especies de fauna.
El sistema de alcantarillado de Los Mangos, posee una red para aguas residuales y otra para
aguas lluvias; las primeras son entregadas a la PTAR (planta de tratamiento de aguas residuales),
que a su vez está compuesta por una planta de fibra de vidrio, un tanque séptico, un FAFA, y dos
lagunas de oxidación.
24
Ilustración 6. Puntos principales del PMAD Los Mangos
Modificado de Google Earth por Autor, 2018
4.4. MARCO LEGAL
A continuación, se presenta una tabla con las principales directrices a seguir para el saneamiento
básico y los sistemas de tratamiento de aguas residuales:
Tabla 6. Principal normatividad relacionada las PTAR
NORMA DESCRIPCIÓN
Constitución Política de
Colombia 1991
Artículo 49. El saneamiento ambiental es un servicio público.
Artículo 79. Todas las personas tienen derecho a gozar de un
ambiente sano.
Artículo 80. El Estado planificará el manejo y aprovechamiento de
los recursos naturales, para garantizar su desarrollo sostenible, su
conservación, restauración o sustitución. Además, deberá prevenir
y controlar los factores de deterioro ambiental, imponer las
sanciones legales y exigir la reparación de los daños causados.
25
Artículo 95. Obligación de los particulares de proteger los recursos
naturales del país y velar por la conservación de un ambiente sano.
Artículo 365. Los servicios públicos son inherentes a la finalidad
social del Estado y es deber de éste asegurar su prestación eficiente
a todos los habitantes del territorio nacional.
CONPES 3177 de 2002 Acciones prioritarias y lineamientos para la formulación del plan
nacional de manejo de aguas residuales.
Decreto – Ley 2811 de
1974
Por el cual se adopta el Código Nacional de Recursos Naturales
Renovables y de Protección al medio ambiente.
Ley 9 de 1979 Por la cual se dictan medidas sanitarias, Código Sanitario Nacional
Ley 99 de 1993
Por la cual se crea el Ministerio del Medio Ambiente, se reordena
el sector público encargado de la gestión y conservación del medio
ambiente y los recursos naturales renovables, se organiza el Sistema
Nacional Ambiental, SINA y se dictan otras disposiciones.
Resolución 1433 de 2004
Por la cual se reglamenta el artículo 12 del Decreto 3100 de 2003,
sobre Planes de Saneamiento y Manejo de Vertimientos, PSMV y
se adoptan otras determinaciones.
Decreto 303 de 2012
Por el cual se reglamenta parcialmente el artículo 64 del Decreto -
Ley 2811 de 1974 en relación con el Registro de Usuarios del
Recurso Hídrico y se dictan otras disposiciones.
Decreto 3930 de 2010 y
su modificatorio el
Decreto 4728 de 2010
Por el cual se reglamenta parcialmente el Título I de la Ley 9 de
1979, así como el Capítulo II del Título VI - Parte III - Libro II del
Decreto - Ley 2811 de 1974 en cuanto a usos del agua y residuos
líquidos y se dictan otras disposiciones.
Decreto 1076 de 2015 Decreto Único Reglamentario del Sector Ambiente y Desarrollo
Sostenible
Resolución 1207 de 2014 Por la cual se adoptan disposiciones relacionadas con el uso de
aguas residuales tratadas.
Resolución 631 de 2015
Por la cual se establecen los parámetros y los valores límites
máximos permisibles en vertimientos puntuales a cuerpos de agua
26
superficiales y a los sistemas de alcantarillado público y se dictan
otras disposiciones.
Resolución 0330 de 2017
Por la cual se adopta el Reglamento Técnico para el Sector de Agua
Potable y Saneamiento Básico – RAS 2000 Título E: Tratamiento
de aguas residuales, y se derogan las resoluciones 1096 de 2000,
0424 de 2001, 0668 de 2003, 1459 de 2005, 1447 de 2005 y 2320
de 2009.
Resolución CAR N°
2833 de 2008
Por la cual se establecen los objetivos de calidad del agua para la
cuenca del Río Sumapaz, a lograr en el año 2020.
Artículo tercero, numeral 2. Cuenca del Rio Sumapaz. Código:
2119-02. Comprendida por el río Sumapaz y todos sus afluentes,
desde la desembocadura del Rio Panches hasta su desembocadura
en el Río Magdalena, corresponden a Clase IV.
Autor, 2018
Referente a la Resolución CAR N° 2833 de 2008, con base al artículo segundo, se indican los
valores restrictivos para la Clase IV:
Tabla 7. Objetivos de calidad para la cuenca del río Sumapáz- Clase IV
Parámetro Expresado como Valor más restrictivo
Parámetros orgánicos
DBO mg/L 20
Coliformes Totales NMP/100ml 20000
Parámetros nutrientes
Nitritos mg/L 10
Sólidos
Sólidos suspendidos mg/L 20
Parámetros de interés sanitario
Arsénico mg/L 0,1
Berilio mg/L 0,1
Cadmio mg/L 0,01
27
Cinc mg/L 2
Cobre mg/L 0,5
Cromo (Cr+6) mg/L 0,1
Mercurio mg/L 0,01
Níquel mg/L 0,2
Plomo mg/L 0,1
Selenio mg/L 0,02
Otros parámetros
Aluminio mg/L 5
Boro mg/L 0,3 – 4
Cobalto mg/L 0,05
Fluor mg/L 1
Hierro mg/L 5
Litio mg/L 2,5
Manganeso mg/L 0,2
Molibdeno mg/L 0,01
Ph Unidades 4,0 – 9,0
Sales mg/L 3000
Vanadio mg/L 0,1
Resolución 2833 de 2008, Objetivos de calidad del agua para la cuenca del río Sumapáz
28
5. METODOLOGÍA
Para el desarrollo del presente documento, se implementa una metodología de investigación
explicativa con finalidad aplicada para evaluar las dimensiones de la laguna de oxidación de la
PTAR de la base Los Mangos, que daría solución al planteamiento del problema. Se divide en 5
fases que se presentan en la siguiente tabla.
Tabla 8. Metodología
Fase Actividad
I
Obtener herramientas de información para identificar antecedentes técnicos e
ingenieriles, y el manejo que se le ha venido dando a las aguas residuales del batallón.
Se tiene en cuenta los objetivos de calidad del agua suministrados por la CAR,
resultados de parámetros fisicoquímicos del agua, y bibliografía pertinente.
II
Se programan visitas de campo a la planta de tratamiento en mención, mínimo 2
veces al mes, con asesoría y acompañamiento del personal BASEM, en donde se toma
registro fotográfico y se verifican las condiciones actuales de la infraestructura y
procedimientos que se realizan.
Se solicita al COING los esquemas de la propuesta e información pertinente para
obtener las dimensiones, ubicación, detalles, materiales y demás características, como
insumo vital para analizar la laguna de oxidación y su entorno.
III
Se consideran los factores de diseño expuestos en el documento del Centro
Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente (CEPIS), para realizar
la evaluación de las dimensiones de la laguna de oxidación, verificando los criterios de
diseño
IV
Se establece el protocolo de mantenimiento para la laguna de oxidación propuesta por
el COING, en donde se involucra el personal de la base para realizar actividades de
limpieza y operación.
V Se presenta el documento que será entregado y sustentado al Sistema de Gestión
Ambiental del BASEM del Ejercito Nacional.
Autor, 2018
29
6. SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL EXISTENTE EN EL
PMAD LOS MANGOS
Localización y descripción general de la planta
La planta de tratamiento de agua residual (PTAR), se encuentra localizada a 481 msnm, en el
costado sur del Puesto de Mando Adelantado. Es una planta que realiza tratamientos en el sitio de
origen, por lo tanto, se considera como un tratamiento descentralizado que está compuesto por una
planta de fibra de vidrio compacta, un tanque séptico, un FAFA y dos lagunas de oxidación,
distribuidos en 1439 m2. A continuación, se presentan las coordenadas donde se ubican las
unidades de la PTAR.
Tabla 9. Coordenadas geográficas PTAR Los Mangos, y niveles topográficos
COORDENADAS GEOGRÁFICAS PLANTA DE
TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL
Tanque séptico (482 msnm)
4°13’36,7’’ N 74°38’37,2’’ O
FAFA (481 msnm)
4°13’36,23’’ N 74°38’37,22’’ O
Lagunas de oxidación (481 msnm)
4°13’36,6’’ N 74°38’38,1’’ O
Efluente (478 msnm)
4°13’35,0’’ N 74°38’36,5’’ O
Autor, 2018
La zona de alojamiento más cercana se encuentra a una distancia de 145 m de la planta, y la
cocina a unos 115 m, en donde se pude percibir malos olores provenientes de los procesos
anaeróbicos del tanque séptico y las lagunas. Debido a esto, la población militar del Puesto de
30
Mando Adelantado es vulnerable al contagio de enfermedades causada por vectores que se
originan en la planta como zancudos y mosquitos, y malestar general por los olores desagradables.
La planta vierte su efluente a la Quebrada Yucala que desemboca en el Río Sumapaz, éste río
se encuentra a 3 km aproximadamente del punto de vertimiento.
Fotografía 2. Tanque séptico del PMAD Los Mangos
Autor. 28 de febrero de 2018
Fotografía 3. FAFA PMAD Los Mangos
Autor. 28 de febrero de 2018
31
Fotografía 4. Lagunas de oxidación PMAD Los Mangos
Autor. 10 de abril de 2018
Fotografía 5. Punto de descarga. Quebrada La Yucala
Autor. 10 de abril de 2018
32
7. EVALUACIÓN DE LAS DIMENSIONES DE LA LAGUNA DE OXIDACIÓN
PROPUESTA POR EL COING PARA EL MEJORAMIENTO DE LA PTAR DEL
PMAD LOS MANGOS
El Comando de Ingenieros del Ejército Nacional, trabaja en la elaboración de la propuesta para
que el Puesto de Mando Adelantado Los Mangos obtenga excelentes resultados en la
caracterización fisicoquímica del agua del efluente de la PTAR y se mejoren las condiciones del
entorno.
Dentro de la propuesta se realiza una serie de cambios con respecto a las unidades, en primera
instancia, la planta de fibra de vidrio compacta quedará fuera de servicio, como segunda medida,
el tanque séptico se usará como un pozo eyector que reciba las aguas residuales generadas en la
base militar, las cuales serán interceptadas antes de llegar a éste para realizar el proceso de cribado
por rejillas y garantizar el correcto funcionamiento de las bombas y su vida útil. Como tercera
medida, se pretende unificar las dos lagunas de oxidación existentes en la PTAR, de este modo la
laguna resultante recibirá el agua bombeada por el pozo eyector.
A continuación, se presenta la evaluación realizada a la laguna de oxidación propuesta, teniendo
en cuenta la clasificación, funcionamiento y criterios de diseño.
7.1.CLASIFICACIÓN DE LA LAGUNA DE OXIDACIÓN
La laguna de oxidación propuesta se clasifica como primaria, en función del lugar que ocupa,
puesto que ésta recibe el agua residual cruda que es bombeada desde un pozo eyector con un
pretratamiento de cribado previo. Rolim (2000) clasifica las lagunas de estabilización u oxidación,
en cuatro tipos: anaerobias, facultativas, de maduración o pulimiento y aerobias de alta tasa.
33
Adicionalmente, las lagunas se pueden clasificar de acuerdo con la secuencia de las unidades
de tratamiento, teniendo lagunas en serie o en paralelo. Las primeras, incluyen sistemas seguidos
como: anaeróbia, facultativa y de maduración; y las segundas, que son las más recomendadas, son
series de lagunas ubicadas de forma paralela, como se ve en las ilustraciones 8 y 9. Por lo tanto, la
laguna propuesta no se encuentra dentro de ninguna de las dos clasificaciones expuestas
anteriormente, porque no posee un acompañamiento de otra unidad facultativa o de maduración.
Ilustración 7. Lagunas en paralelo. Lagunas facultativas + Lagunas de Maduración
Dimensionamiento de lagunas de estabilización. IMTA. México, 2017. Figura 2.1 Configuración de lagunas en
paralelo, facultativa más maduración. Fuente: adaptada de Oakley (2005).
34
Ilustración 8. Lagunas en paralelo.
Dimensionamiento de lagunas de estabilización. IMTA. México, 2017. Figura 2.2 Configuración de lagunas en
paralelo, facultativa más maduración. Fuente: adaptada de Oakley (2005).
El funcionamiento de las lagunas de estabilización, depende de las características propias del
tipo de laguna y de los parámetros que favorecen el adecuado proceso. En la tabla 10, se identifican
las diferencias más sobresalientes entre las lagunas anaerobias, facultativas y de maduración o
pulimiento, en donde se tiene en cuenta factores como el pH y el oxígeno disuelto.
De acuerdo a lo anterior, los constituyentes físicos y químicos presentes en el agua residual a
tratar en el Puesto de Mando Adelantado Los Mangos, presentan los valores registrados en la tabla
11, después de haber realizado un muestreo puntual en la entrada del tanque séptico (donde llegan
todas las ARD´s del batallón) el día 10 de abril de 2018. Las muestras fueron analizadas en el
laboratorio de suelos de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, el día 11 de abril de
2018. Para la preservación y almacenamiento de las muestras, se tomó un volumen de 2 L de agua
residual en recipiente de plástico a 4°C.
35
Tabla 10. Clasificación de lagunas de estabilización.
CARACTERÍSTICA LAGUNA
ANAEROBIA
LAGUNA
FACULTATIVA
LAGUNA DE
MADURACIÓN O
PULIMIENTO
Organismos
involucrados
Bacterias anaerobias
Comensalismo entre
algas y bacterias
(anaerobias y
aerobias)
Protozoos,
bacteriófagos,
microcrustáceos,
rotíferos, algas.
Concentración de
oxígeno
Nula Media Alta
pH
6.5 – 7.2 6.5 – 8.5 6.5 – 10.5
Rango de
temperatura
30°C 20°C 20°C
Profundidad 2.5 – 5 m 1.5 – 2.5 m 0.9 – 1 m
Tiempo de Retención
Hidráulico
1 – 3 días
5 – 30 días
Depende del
decaimiento
bacteriano necesario
para lograr los
niveles permitidos.
Objetivo
Retener la mayor
parte posible de
sólidos en
suspensión.
Estabilización de
materia orgánica.
Descomposición
anaerobia de sólidos
sedimentados.
Estabilización de
materia orgánica.
Reducción del
contenido de
nutrientes y
coliformes.
Remoción de
patógenos. Remoción
de nutrientes.
Autor. 15 de junio de 2018.
36
Tabla 11. Parámetros evaluados en la entrada del tanque séptico
Autor. 15 de junio de 2018.
De acuerdo a la información anterior, la laguna de oxidación propuesta por el COING, se
considera como laguna facultativa al recibir una concentración media de oxígeno disuelto (1.98
mg/L), un pH dentro del rango 6.5-8.5, y una profundidad de 1.50 m como se aprecia en la
ilustración 10. Adicionalmente, cuando no haya una secuencia como en las lagunas en serie o
paralelo, la laguna que se diseñe debe considerarse como facultativa, como lo es en este caso.
PARÁMETRO /
UNIDAD
VALOR
OBTENIDO
REGISTRO FOTOGRÁFICO
pH (Unidades)
7.5
Conductividad (mS) 1105
Oxígeno Disuelto (mg/L) 1.98
Turbiedad (NTU) 353
Sólidos Totales Disueltos
(mg/L) 542.4
Sólidos Sedimentables
(ml/L) 9.1
37
Ilustración 9. Laguna de Oxidación propuesta por el COING
Diseño y detalles Laguna. COING. 2018.
7.2.CRITERIOS DE DISEÑO DE LA LAGUNA DE OXIDACIÓN DEL
PMAD LOS MANGOS.
El hecho de evaluar el dimensionamiento de la laguna de oxidación propuesta por el Comando
de Ingenieros del Ejército Nacional, para el mejoramiento de la PTAR del PMAD Los Mangos, es
de suma importancia para tener un sustento de su respectivo diseño y garantizar las remociones de
materia orgánica requeridas para un vertimiento amigable con el medio ambiente.
Se tomarán en cuenta los criterios expuestos en el documento OPS/CEPIS/05.163
UNATSABAR de la Guía para el diseño de tanques sépticos, tanques imhoff y lagunas de
estabilización del Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente (CEPIS),
para contemplar los resultados de la laguna de oxidación.
7.2.1. Periodo de Diseño
Según el artículo 40 de la Resolución 0330 de 2017, se indica que, para cualquier componente
del sistema de acueducto, alcantarillado y aseo, se debe adoptar un periodo de diseño de 25 años,
a menos de que sean proyectos especiales como por ejemplo túneles, embalses o derivaciones, en
38
donde se pueden aceptar periodos de diseño mayores, siempre y cuando se presenten
justificaciones técnicas y económicas.
En el caso de la PTAR del batallón Los Mangos, se opta por un periodo de diseño de 25 años.
7.2.2. Población Proyectada
En el Fuerte Militar de Tolemaida, albergan más de 12000 personas (al año 2016) en conjunto
catalogada como una población flotante que contiene más del 90% como hombres entre los 18 y
45 años de edad, sin embargo, ha sido difícil la obtención de datos certificada por el DANE debido
a que la información de la población de las unidades militares es muy reservada. Lo anterior se
convierte en un problema para la medición de la población del municipio de Nilo impactando los
indicadores de gestión de la administración municipal.
De igual forma, el PMAD Los Mangos no cuenta con datos certificados por el DANE, por lo
cual el área administrativa del batallón proporciona información interna sobre la población inicial
al año 2011 (año en que se construyó la PTAR), para realizar el cálculo de proyecciones hasta el
año 2018, en relación a la tasa de crecimiento anual de Colombia según la Public Data – World
Development Indicators.
Tabla 12. Población del PMAD. Año 2011 a 2018
AÑO POBLACIÓN* i%
2011 758 1.06
2012 766 1.02
2013 774 0.98
2014 781 0.94
2015 789 0.91
2016 796 0.88
2017 803 0.84
2018 810
Autor, 2018
39
(*) Para el cálculo de la población se utilizó la siguiente ecuación:
𝑃𝑓 = 𝑃0 ∗ (1 +𝑖%
100)𝑛
Donde:
Pf= Población futura
P0= Población inicial
i%= Tasa de crecimiento anual
n= años
Para estimar la proyección de la población en el PMAD Los Mangos, se evalúan los métodos
matemáticos: aritmético y geométrico, sin embargo, el método aritmético refleja un dato más
confiable ya que éste aplica para comunidades pequeñas con un crecimiento estabilizado y bajas
probabilidades de área de expansión. Como se mencionó anteriormente, el periodo de diseño es de
25 años, contados a partir del año 2018 donde se pretende reformar la PTAR.
El cálculo de la pendiente de la recta (k), para el método aritmético, se calcula así:
𝑘 = 𝑃1−𝑃0
𝑡1−𝑡0
Donde:
P1: Población del último censo
P0: Población del censo anterior
t1: Año del último censo
t2: Año del censo anterior
Posteriormente, el cálculo de la población para el año 2043, se realiza con la siguiente ecuación:
𝑃𝑓 = 𝑃𝑜 + 𝑘 ∗ (𝑡𝑓 − 𝑡𝑜)
40
Donde:
Pf: Población proyectada
P0: Población del primer año de operación
tf: Año de la proyección
to: Primer año de operación
Tabla 13. Población proyectada para el año 2043. PMAD Los Mangos.
POBLACIÓN PROYECTADA POBLACIÓN
FLOTANTE
POBLACIÓN
TOTAL AÑO POBLACIÓN i%
2011 758 1.06 8 766
2018 810 0.84 7 817
2043 996 0.84 8 1004
Autor, 2018
Como se observa en la tabla 13, la población proyectada al año 2043 es de 1004 habitantes.
7.2.3. Caudal de Diseño
El caudal de diseño de aguas residuales domésticas (Qd), se calcula con la ecuación
establecida en el título D del RAS y en la Resolución 0330 de 2017:
𝑄𝑑 = 𝐶𝑟 ∗ 𝐷𝑁𝐸𝑇𝐴𝑝 ∗ 𝐴
Tabla 14. Datos Caudal de Diseño
ALTURA
(msnm)
ÁREA TOTAL
(Ha)
POBLACIÓN
PROYECTADA
DOTACIÓN
L/hab*dia
DOTACIÓN NETA
L/hab*s
COEF. DE
RETORNO
484 18 1004 140 0.00165 0.85
Autor, 2018
La dotación neta corresponde a la cantidad mínima de agua requerida por cada habitante para
satisfacer sus necesidades, de acuerdo a la altura sobre el nivel del mar de la zona. En este caso, el
batallón se encuentra a 484 msnm y su dotación neta máxima es de 140 l/hab*día. En cuanto al
41
caudal de conexiones erradas, el caudal de infiltración, y el coeficiente de retorno que es la fracción
de agua potable entregada como aguas residuales, se asumen los valores que se observan en la
tabla 15 con (*), propuestos por la Resolución 0330 de 2017, debido a que no se cuenta con datos
de campo.
Tabla 15. Caudal de Diseño Total para la PTAR Los Mangos
Habitantes Qd
(l/s)
Factor de
Mayoración QMH
Final
(l/s)
*Caudal
de
conexiones
erradas
(l/s*ha)
*Caudal de
Infiltración
(l/s*ha)
QDT
(l/s) Ecuación
de Flores
Valor
asumido
1004 1,412 3,499 3 4,237 0,011 1,8 6,05
Autor, 2018
El caudal de diseño total para la PTAR del Puesto de Mando Adelantado Los Mangos, es de
6,05 l/s o 522,72 m3/día.
7.2.4. Análisis de la Carga Orgánica
La carga orgánica se refiere a la cantidad de DBO5 que se incorpora cada día a la laguna de
oxidación y la que será o deberá ser biológicamente estabilizada. Dentro de las características
típicas domésticas de un agua residual, se encuentra que el aporte per cápita de DBO5 es de 50
g/hab*día, (Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio, 2017, pág. 106).
𝐶 =𝑃𝑜𝑏𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 ∗ 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑝𝑒𝑟𝑐á𝑝𝑖𝑡𝑎 (
𝑔𝐷𝐵𝑂ℎ𝑎𝑏 ∗ 𝑑í𝑎
)
1000
𝐶 =1004 ℎ𝑎𝑏 ∗
50𝑔𝐷𝐵𝑂ℎ𝑎𝑏 ∗ 𝑑í𝑎
1000
𝐶 =50,20 𝐾𝑔𝐷𝐵𝑂5
𝑑í𝑎
𝐶 = 𝑄𝑑 ∗ 𝐷𝐵𝑂5 ∗ 0,0864
42
𝐶 = 6,05𝑙
𝑠∗ 50,20
𝐾𝑔
𝑑í𝑎∗ 0,0864
𝐶 = 26,23𝐾𝑔
𝑑í𝑎
7.2.5. Condición temperatura vs temperatura del agua
La temperatura en Tolemaida es de 27°C, a partir de este dato, se puede definir la temperatura
del agua residual según las siguientes condiciones:
𝑇°𝑎𝑔𝑢𝑎 = 𝑇°𝑎𝑚𝑏 ± 1°𝐶
𝑆𝑖 𝑇° < 25°𝐶 → 𝑇°𝑎𝑔𝑢𝑎 = 𝑇°𝑎𝑚𝑏 + 1°𝐶
𝑆𝑖 𝑇° > 25°𝐶 → 𝑇°𝑎𝑔𝑢𝑎 = 𝑇°𝑎𝑚𝑏 − 1°𝐶
Por lo tanto, la T° promedio del agua residual es de 26°C
7.2.6. Carga Superficial
La guía para el diseño de lagunas de estabilización realizada por el Centro Panamericano de
Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente (CEPIS), indica dos expresiones en donde la elección
queda a criterio del diseñador. La variable de las expresiones es la temperatura del agua promedio
que se registra en el mes más frío, por lo que en la tabla 16 se puede observar que el mes de abril
de 2018 fue el que presentó temperaturas más bajas con un promedio de 24°C.
Tabla 16. Temperaturas promedio en el municipio de Nilo- Cundinamarca
TEMPERATURA °C
Mes Más Alta Más Baja Promedio
Julio de 2017 33 18 25.5
Agosto de 2017 33 18 25.5
Septiembre de 2017 33 18 25.5
Octubre de 2017 33 18 25.5
Noviembre de 2017 29 19 24
Diciembre de 2017 31 19 25
Enero de 2018 31 18 24.5
Febrero de 2018 31 18 24.5
Marzo de 2018 33 18 25.5
43
Abril de 2018 30 18 24
Mayo de 2018 30 19 24.5
Autor, 2018
Norma de Saneamiento S090 – Reglamento Nacional de Construcciones:
𝐶𝑠 = 250 ∗ 1,05(𝑇−20)
𝐶𝑠 = 250 ∗ 1,05(25−20)
𝐶𝑠 = 319,07𝐾𝑔𝐷𝐵𝑂
𝐻𝑎 ∗ 𝑑í𝑎
Donde:
Cs= Carga superficial de diseño en KgDBO/ha*día
T= Temperatura del agua promedio del mes más frío en °C
CEPIS - Yanez
𝐶𝑠 = 357,4 ∗ 1,085(𝑇−20)
𝐶𝑠 = 357,4 ∗ 1,085(25−20)
𝐶𝑠 = 537,40𝐾𝑔𝐷𝐵𝑂
𝐻𝑎 ∗ 𝑑í𝑎
A pesar de que los dos valores de Cs estimados están dentro del rango de 200-1000
KgDBO5/ha*día (rango donde generalmente las lagunas facultativas se encuentran), se toma como
criterio la ecuación y resultado de la Norma de Saneamiento S090 – Reglamento Nacional de
Construcciones, al presentar un valor entre 100 y 350 KgDBO5/ha*día (Ver tabla 17), como lo
indica el artículo 199 de la Resolución 0330 de 2017.
7.2.7. Área de la laguna
Á𝑟𝑒𝑎 =𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑜𝑟𝑔á𝑛𝑖𝑐𝑎
𝐶𝑠
44
Á𝑟𝑒𝑎 =26,23
𝐾𝑔𝑑í𝑎
319,07𝐾𝑔𝐷𝐵𝑂𝐻𝑎 ∗ 𝑑í𝑎
Á𝑟𝑒𝑎 = 0,082 ℎ𝑎 ≈ 822,2227 𝑚2
Se observa que el área de la laguna es inversamente proporcional a la Carga Superficial
calculada, ya que, a mayor cantidad de materia orgánica por unidad de área y tiempo, es menor el
área que se emplea para la ubicación de la laguna de oxidación.
Tabla 17. Carga superficial y Área de la laguna de oxidación. PMAD Los Mangos
LAGUNA FACULTATIVA
Carga superficial 319,07 KgDBO5/ha*día
Área de la laguna 0,082 ha
Autor, 2018
7.2.8. Volumen de la laguna
Se toma la expresión de Yánez para calcular el volumen de la laguna, siendo Z, la
profundidad del estanque 1,5 m:
𝑉 = 𝐴𝑟𝑒𝑎 ∗ 𝑍
𝑉 = 822,22 𝑚2 ∗ 1,5 𝑚 = 1233,33 𝑚3
7.2.9. Relación Largo/Ancho de la laguna
Se considera una relación largo-ancho X=3, con el propósito de evitar zonas muertas. Por lo
cual, se calcula el ancho y largo promedio; posteriormente, se calcula ancho y largo superior
considerando la profundidad del estanque (Z) de 1,5 m, y un talud (Zp) de 2, ya que la guía del
CEPIS indica que el talud debe estar dentro de un rango de 1,5 a 3. Adicionalmente, el borde libre
para la laguna de estabilización (BL), es de 0,5 m para minimizar efectos del viento y absorber
sobrecargas hidráulicas que se puedan presentar,
45
Ancho promedio de la laguna (Wprom)
𝑊𝑝𝑟𝑜𝑚 = √𝐴𝑟𝑒𝑎
𝑋
𝑊𝑝𝑟𝑜𝑚 = √822,22 𝑚2
3
𝑊𝑝𝑟𝑜𝑚 = 16.55 𝑚
Longitud promedio de la laguna (Lprom)
𝐿𝑝𝑟𝑜𝑚 = Á𝑟𝑒𝑎
𝑊𝑝𝑟𝑜𝑚
𝐿𝑝𝑟𝑜𝑚 =822,22 𝑚2
16,55 𝑚
𝐿𝑝𝑟𝑜𝑚 = 49,68 𝑚
Ancho superior de la laguna (Wsup)
𝑊𝑠𝑢𝑝 = 𝑊𝑝𝑟𝑜𝑚 + (𝑍𝑝 ∗ 𝑍)
𝑊𝑠𝑢𝑝 = 16,55 𝑚 + (2 ∗ 1.5)
𝑊𝑠𝑢𝑝 = 19,55 𝑚
Longitud superior de la laguna (Lsup)
𝐿𝑠𝑢𝑝 = 𝐿𝑝𝑟𝑜𝑚 + (𝑍𝑝 ∗ 𝑍)
𝐿𝑠𝑢𝑝 = 49,68 + (2 ∗ 1.5)
𝐿𝑠𝑢𝑝 = 52.68 𝑚
Ancho inferior de la laguna (Winf)
𝑊𝑖𝑛𝑓 = 𝑊𝑝𝑟𝑜𝑚 − (𝑍𝑝 ∗ 𝑍)
𝑊𝑖𝑛𝑓 = 16.55 − (2 ∗ 1.5)
46
𝑊𝑖𝑛𝑓 = 13.55 𝑚
Longitud inferior de la laguna (Linf)
𝐿𝑖𝑛𝑓 = 𝐿𝑝𝑟𝑜𝑚 − (𝑍𝑝 ∗ 𝑍)
𝐿𝑖𝑛𝑓 = 49.68 − (2 ∗ 1.5)
𝐿𝑖𝑛𝑓 = 46.68 𝑚
Ancho total de la laguna (Wt)
𝑊𝑡 = 𝑊𝑝𝑟𝑜𝑚 + (𝑍𝑝 ∗ 𝑍) + (2 ∗ 𝑍𝑝 ∗ 𝐵𝐿)
𝑊𝑡 = 16.55 + (2 ∗ 1.5) + (2 ∗ 2 ∗ 0.5)
𝑊𝑡 = 21.55 𝑚
Longitud total de la laguna (Lt)
𝐿𝑡 = 𝐿𝑝𝑟𝑜𝑚 + (𝑍𝑝 ∗ 𝑍) + (2 ∗ 𝑍𝑝 ∗ 𝐵𝐿)
𝐿𝑡 = 49.68 + (2 ∗ 1.5) + (2 ∗ 2 ∗ 0.5)
𝐿𝑡 = 54.68 𝑚
La ilustración 11, demuestra la ubicación de las medidas anteriormente calculadas en las
dimensiones de la laguna facultativa del PMAD Los Mangos.
Ilustración 10. Relaciones largo-ancho. Laguna facultativa PMAD Los Mangos.
Autor: OPS/CEPIS/05.163 UNATSABAR
47
7.2.10. Área Superficial
𝐴𝑠𝑢𝑝 = 𝑊𝑠𝑢𝑝 ∗ 𝐿𝑠𝑢𝑝
𝐴𝑠𝑢𝑝 = 19.55 ∗ 52.68
𝐴𝑠𝑢𝑝 = 1035.16 𝑚2
7.2.11. Volumen de Lodos (Vlodos) y altura o profundidad del lodo (Zlodos)
A continuación, se calcula la cantidad de lodo que se puede acumular en el fondo de la laguna
facultativa del batallón, en un periodo de 5 años, y de éste modo tener un punto de partida del
volumen que se debe extraer en el momento de la limpieza.
𝑉𝑙𝑜𝑑𝑜𝑠 =𝑃𝑜𝑏 ∗ 𝑇𝑎 ∗ 𝑁
1000
Donde:
Pob: Población
Ta: Tasa de acumulación de lodos, de 100 a 120 l/hab*año
N: Periodo de limpieza, de 5 a 10 años.
𝑉𝑙𝑜𝑑𝑜𝑠 = 1004 ∗ 100 ∗ 5
1000
𝑉𝑙𝑜𝑑𝑜𝑠 = 502 𝑚3
La altura máxima que puede llegar a tener la acumulación de lodos en la laguna de oxidación,
teniendo en cuenta un periodo de limpieza cada 5 años, es de 0.61 m.
𝑍𝑙𝑜𝑑𝑜𝑠 =𝑉𝑙𝑜𝑑𝑜𝑠
Á𝑟𝑒𝑎
𝑍𝑙𝑜𝑑𝑜𝑠 =502 𝑚3
822.22 𝑚2
𝑍𝑙𝑜𝑑𝑜𝑠 = 0.61 𝑚
48
La laguna posee 4 entradas y 4 salidas, con el propósito disminuir efectos hidráulicos negativos
como los cortocircuitos, evitar la acumulación de carga orgánica en un solo lugar y, además,
favorece la distribución uniforme de los lodos.
7.2.12. Periodo de Retención, (TRH)
Para determinar el tiempo o periodo de retención hidráulico en la laguna de oxidación, se toman
los datos requeridos de la tabla 15, en m3/día. La evaporación que se registra en el municipio de
Tolemaida, se encuentra dentro del rango de 1100-1300 mm/año, como se muestra en la ilustración
12. Para el cálculo de TRH, la evaporación se utiliza en mm/día, en éste caso, el batallón del
PMAD Los Mangos reporta 3,56 mm/día.
Ilustración 11. Evaporación total anual del departamento de Cundinamarca.
IDEAM. Atlas Climatológico de Colombia 1981-2010. Recuperado y modificado por autor de
http://atlas.ideam.gov.co/visorAtlasClimatologico.html
𝑇𝑅𝐻 =𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛
𝑄𝑒
Donde:
Qe= Caudal de diseño menos el caudal de infiltración y la evaporación que se pierde durante
el proceso.
49
𝑄𝑒 = 522.72 𝑚3 ∗ 155.52 𝑚3 ∗ 3.56 𝑚𝑚
𝑑í𝑎
𝑄𝑒 = 363.64 𝑚3
𝑇𝑅𝐻𝑇𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜 = 1233.33 𝑚3
363.64 𝑚3
𝑑í𝑎
𝑇𝑅𝐻𝑇𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜 = 3.4 𝑑í𝑎𝑠
Luego, se calcula el TRH real utilizando un factor de corrección hidráulico para ajustar los
efectos de las posiciones de las estructuras de entrada y salida. Dicho Fch, tiene un valor entre
0.3 y 0.8.
𝑇𝑅𝐻𝑅𝑒𝑎𝑙 = 𝑇𝑅𝐻𝑇𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜 ∗ 𝐹𝑐ℎ
𝑇𝑅𝐻𝑅𝑒𝑎𝑙 = 3.4 𝑑í𝑎𝑠 ∗ 0.8
𝑇𝑅𝐻𝑅𝑒𝑎𝑙 = 2.71 𝑑í𝑎𝑠
7.2.13. Remoción de Coliformes fecales
Para determinar la remoción de coliformes fecales en la laguna de estabilización, se precisa
hallar las constantes denominadas: d, a y Kb. En primera instancia, como la laguna trabaja con un
flujo disperso, se calcula el factor de dispersión d que considera la geometría y condiciones de
trabajo de la laguna, en donde se utiliza la ecuación de Sáenz:
𝑑 =1.158 ∗ [𝑇𝑅𝐻𝑇𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜 ∗ (𝑊 + 2𝑍)0.489] ∗ 𝑊1.511
(𝑇 + 42.5)0.734 ∗ (𝐿 ∗ 𝑍)1.489
Donde:
W, L, Z= Dimensiones de la laguna
T= Temperatura del agua, en °C
50
𝑑 = 1.158 ∗ [3.4 𝑑í𝑎𝑠 ∗ (16.55 𝑚 + (2 ∗ 1.5))
0.489] ∗ 16.55 𝑚1.511
(26°𝐶 + 42.5)0.734 ∗ (49.68 𝑚 ∗ 1.5)1.489
𝑑 = 0.09
Como segunda medida, se halla el coeficiente de reducción bacteriana Kb que depende
netamente de la temperatura. Se emplea la ecuación de Saenz y Yanez sugerida en el CEPIS:
𝐾𝑏 = 0.841 ∗ 1.07(𝑇−20)
𝐾𝑏 = 0.841 ∗ 1.07(26−20)
𝐾𝑏 = 1.26 día-1
La constante a se calcula por medio de la fórmula de Wehner & Wilhelm y simplificada por
Thirimurthi:
𝑎 = √(1 + 4 ∗ 𝐾𝑏 ∗ 𝑇𝐻𝑅𝑇𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜 ∗ 𝑑
𝑎 = √(1 + 4 ∗ 1.26 ∗ 3.4 ∗ 0.09
𝑎 = 1.57
Una vez calculadas las constantes anteriores, se procede a hallar la concentración de coliformes
fecales en el efluente de la laguna facultativa (N), con la ecuación de Wehner & Wilhelm y
simplificada por Thirimurthi:
𝑁 =𝑁0 ∗ 4 ∗ 𝑎 ∗ 𝑒(
1−𝑎2𝑑
)
(1 + 𝑎)2
Donde:
No= Número de coliformes fecales que ingresan a la laguna. Teniendo en cuenta que el BASEM
no posee un análisis microbiológico del afluente de la PTAR, se toma un valor típico de la
concentración de coliformes fecales en aguas residuales crudas de América Latina, el cual es de
51
108 NPM/100 ml (León G., CEPIS/OPS, 1995), para reemplazarlo como ejemplo en el resultado
de N y obtener una posible predicción del porcentaje de remoción de éste parámetro.
𝑁 =108 ∗ 4 ∗ 1.57 ∗ 𝑒(
1−1.572∗0.09
)
(1 + 1.57)2
𝑁 = 46𝑁𝑀𝑃/100𝑚𝑙
En éste caso, se puede observar una remoción del 95.9%, al pasar de 108 NPM/100 ml en el
afluente a 46 NPM/100 ml en el efluente.
7.2.14. Remoción de la DBO
Cabe anotar, que la constante d y a empleadas para hallar los coliformes fecales en el efluente,
es la misma para encontrar el valor de DBO en la salida de la laguna facultativa, por ende, el
coeficiente de reducción bacteriana Kb, es de 1.26 día-1. Además, se deben conocer los factores de
ajuste, relacionados en la siguiente tabla.
Tabla 18. Factores de ajuste en una alguna de estabilización
Factor de Ajuste Rango
Factor de corrección hidráulica (Fch) 0.3 – 0.8
Factor de características de
sedimentación (Fcs)
0.5 – 0.8 en lagunas primarias
Cercano a 1 en lagunas secundarias o de acabado
Factor intrínsica de algas (Fia)
0 - 1,2 correspondiendo los valores bajos a lagunas
primarias y los altos a lagunas de maduración.
Valores expuestos en el OPS/CEPIS/05.163
Debido a que no se conoce la concentración de DBO con que ingresa el agua residual a la laguna
facultativa, se calcula una DBO teórica de la siguiente forma:
𝐷𝐵𝑂𝑇𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑎 =𝐶𝑜𝑛𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑝𝑒𝑟 𝑐á𝑝𝑖𝑡𝑎
(𝐷𝑜𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 ∗ % 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑠𝑎𝑔ü𝑒)∗ 1000
52
𝐷𝐵𝑂𝑇𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑎 =50
𝑔ℎ𝑎𝑏 ∗ 𝑑í𝑎
(140𝐿
ℎ𝑎𝑏 ∗ 𝑑í𝑎∗ 0.85)
∗ 1000
𝐷𝐵𝑂𝑇𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑎 = 420.16𝑚𝑔
𝐿
Luego, se determina la DBO soluble, para identificar la cantidad de materia que los
microorganísmos no consumieron. Se realiza multiplicando el factor de características de
sedimentación (Fcs) con la DBO teórica obtenida:
𝐷𝐵𝑂𝑆𝑜𝑙𝑢𝑏𝑙𝑒 = 𝐷𝐵𝑂𝑇𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑎 ∗ 𝐹𝑐𝑠
𝐷𝐵𝑂𝑆𝑜𝑙𝑢𝑏𝑙𝑒 = 420.16𝑚𝑔
𝐿∗ 0.95
𝐷𝐵𝑂𝑆𝑜𝑙𝑢𝑏𝑙𝑒 = 399.15𝑚𝑔
𝐿
Finalmente, la DBO soluble se reemplazará en la siguiente ecuación, para calcular la remoción
de éste parámetro:
𝐿 =𝐷𝐵𝑂𝑠𝑜𝑙𝑢𝑏𝑙𝑒 ∗ 4 ∗ 𝑎 ∗ 𝑒(
1−𝑎2𝑑
)
(1 + 𝑎)2+ 𝐷𝐵𝑂𝑠𝑜𝑙𝑢𝑏𝑙𝑒 ∗ 𝐹𝑖𝑎
Donde:
L= Concentración de DBO en el efluente
𝐿 =399.15 ∗ 4 ∗ 1.57 ∗ 𝑒(
1−1.572∗0.09
)
(1 + 1.57)2+ 399.15 ∗ 0.4
𝐿 = 176𝑚𝑔
𝐿
La remoción de DBO es del orden de 55.9%.
53
7.3.PROTOCOLO DE MANTENIMIENTO DE LA LAGUNA DE
OXIDACIÓN PROPUESTA POR EL COING PARA LA PTAR DEL
PUESTO DE MANDO ADELANTADO LOS MANGOS.
La laguna de oxidación de la PTAR de Los Mangos, debe llevar un mantenimiento y control
continuo, para tener buenas condiciones y una eficiencia óptima. El desarrollo de un pH demasiado
alto hace que la actividad bacterial disminuya, se reduce la producción de CO2 y se limita el
proceso simbiótico (Romero, 2005). Además de la laguna, las demás unidades de la planta, deben
llevar su respectivo control para que sea una cuestión recíproca. En ese orden de ideas, se pretende
que:
Las trampas de grasa ubicadas en la cocina, se deben limpiar adecuadamente con una
pala y carretilla, para retirar las capas gruesas y la carga orgánica que obstaculiza el
flujo. Ésta actividad se realiza por lo menos una vez a la semana en los meses que esté
programado el personal de capacitación.
La limpieza de la rejilla se realiza con un rastrillo para retirar los residuos sólidos
retenidos entre las barras. Ésta actividad se realiza por lo menos una vez a la semana en
los meses que se realizan capacitaciones.
Se debe retirar el lodo y residuos sedimentados en el pozo eyector, lavado de las paredes
del mismo, así como la inspección y lavado de bombas sumergibles. Ésta actividad se
realiza una vez al mes.
54
7.3.1. Limpieza de la laguna facultativa
Varios objetos flotantes como plásticos, bolsas y hojas secas, alcanzan a llegar a la laguna, por
lo que es necesario realizar rondas de control donde se retiren dichos materiales, espumas y la nata
sobrante que se deposita en la superficie de la laguna. Se debe utilizar un rastrillo o cucharas
grandes de malla metálica con mango largo, para que el operador proceda con la actividad desde
las orillas de la laguna.
En las lagunas facultativas primarias, predominan las algas flageladas como Euglena,
Pyrobotrys y Chlamydomonas, que tienen como objetivo asegurar el funcionamiento de la fase
aeróbica. Sin embargo, si se observan capas gruesas de algas, deben ser retiradas lo más pronto
posible para evitar el predominio de la fase anaerobia al impedir que la luz y el aire puedan entrar.
7.3.2. Corte de maleza
Se debe evitar el crecimiento de vegetación en las zonas próximas a la laguna, teniendo una
distancia cercana a los 6 metros entre la laguna y especies de árboles o maleza. Esto es importante
debido a que las raíces de los árboles pueden llegar a ocasionar rupturas en la geomembrana del
estanque o en las estructuras generales de la PTAR. El corte de maleza o poda del material vegetal,
se debe realizar regularmente, en los meses de enero, abril, julio, septiembre y diciembre.
7.3.3. Limpieza de lodos
La limpieza de los lodos se puede realizar con un vaciado completo de la laguna para poder
extraer los sedimentos que se encuentran en el fondo, sin embargo, en el PMAD Los Mangos no
se cuenta con una laguna sustituta que trabaje paralelamente a la laguna que está en estado de
limpieza, por lo que es indispensable el uso de una bomba que succione el material, en éste caso,
se puede presentar el inconveniente de sacar una mezcla de lodo y agua, y que no se garantice la
evacuación de todos los lodos.
55
Otra opción, es parar la operación de la PTAR, desocupar la laguna y extraer los lodos,
garantizando el menor tiempo de mantenimiento en dicha actividad, suspender el servicio de agua
potable y contar con las condiciones óptimas para el personal del batallón en el tiempo (1 día)
requerido, como por ejemplo, dotación de agua potable por medio de carrotanques.
La limpieza de los lodos, se debe realizar cada 5 años. En dado caso que la altura de los lodos
supere el 50% de la profundidad del estanque, antes del tiempo estimado, se debe retirar el material
cuanto antes. Para ello, es indispensable que el operario verifique trimestralmente la profundidad
de la laguna.
7.3.4. Medición de parámetros en la PTAR
En la tabla 19 se relacionan los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos que se deben
realizar en el afluente de la PTAR y en la salida de la laguna de oxidación. La frecuencia de los
monitoreos, es semestral.
Tabla 19. Medición de parámetros PTAR
AGUA RESIDUAL (PTAR) - RESOLUCIÓN 0631/2015
PARÁMETRO/UNIDAD VALOR MÁXIMO/RANGO
DQO (mg/L O2) 180.00
DBO (mg/L O2) 90.00
PH 6.0 - 9.0
SST (mg/L) 90.00
SSED (mL/L) 5.00
Grasas y aceites (mg/L) 20.00
SAAM (mg/L) REPORTE
Hidrocarburos totales (mg/L) REPORTE
Ortofosfatos (mg/L) REPORTE
Fosforo total (mg/L) REPORTE
Nitratos (mg/L) REPORTE
Nitritos REPORTE
Nitrogeno amoniacal (mg/L) REPORTE
Nitrogeno total (mg/L) REPORTE
Cianuro total (mg/L) 0.50
56
Cadmio (mg/L) 0.10
Zinc (mg/L) 3.00
Cobre (mg/L) 1.00
Cromo (mg/L) 0.50
Mercurio (mg/L) 0.02
Niquel (mg/L) 0.50
Plomo (mg/L) 0.50
Temperatura (°C) <40
E. Coli (NMP/100ml) REPORTE
Coliformes fecales (NMP/100ml) REPORTE
Coliformes termotolerantes
(NMP/100ml) REPORTE
Autor, 2018
7.3.5. Advertencias
Es muy común el tema de los gases y olores en una planta de tratamiento de aguas residuales,
los cuales tienen un grave riesgo en la salud del ser humano, como desmayos o hasta la muerte, en
el momento de la operación y mantenimiento de la misma. Para evitar situaciones de accidentes,
se requiere tener en cuenta que los lugares confinados deben abrirse por lo menos dos horas antes
de ingresar a realizar visita de inspección o mantenimiento. El personal idóneo para esta actividad
requiere de un equipo adecuado y protección personal como gafas, un par de botas, guantes, overol,
máscara y casco.
En la laguna de oxidación, se generan olores ofensivos que no son peligrosos ya que la persona
estará al aire libre, sin embargo, el operario debe tener sus elementos de protección personal
puestos, para evitar infecciones por salpicaduras.
57
8. CONCLUSIONES
La laguna de oxidación propuesta por el COING, recibirá las aguas residuales sin ningún
tratamiento primario previo, por lo tanto, se clasifica como una laguna de estabilización primaria.
Se considera como una laguna facultativa al presentar características físicas como la profundidad
de 1,5 m y el hecho de no tener un acompañamiento de otra unidad lagunar, además, de los
parámetros que favorecen su adecuado proceso como el pH entre 6.5 y 8.5 unidades y el oxígeno
disuelto de 1.98 mg/L.
El caudal de diseño de la planta de tratamiento de agua residual del PMAD Los Mangos, es de
6,05 l/s. El agua residual que llega al sistema proviene del uso doméstico del lugar y contiene una
carga orgánica de 26.23 Kg/día, la cual se pretende estabilizar biológicamente en la laguna de
oxidación.
La carga superficial presenta un valor de 319.07 KgDBO5/ha*día, estando entre el rango (100
- 350 KgDBO5/ha*día) indicado por la Resolución 0330 de 2017. Éste parámetro depende de la
temperatura del agua en el mes más frío, por lo que es de suma importancia tomar mediciones de
temperatura en el agua de forma periódica como lo indica el protocolo.
El área de la laguna de oxidación es de 0.082 ha y tiene la capacidad de almacenar 1233.33 m3.
Según el cálculo realizado con la guía del CEPIS, el ancho y longitud superior de la laguna
deberían ser de 19.55 m y 52.68 m, respectivamente; sin embargo, en la propuesta se indican
medidas inferiores de 12.50 m de ancho y 50m de longitud.
Las lagunas facultativas deben tener un periodo de retención hidráulico que varíe de 5 a 30 días
según la Resolución 0330 de 2017. Al evaluar éste parámetro en la propuesta de la laguna de
oxidación para el PMAD Los Mangos, se calcula un tiempo de 2.71 días, siendo un periodo de
retención muy bajo que afectaría la eficiencia del sistema en cuanto a remoción de materia orgánica
58
y patógenos, debido a que los microorganismos no tendrían el suficiente tiempo de contacto con
el agua residual para la biodegradación. Dicho TRH, depende principalmente de la forma, tamaño,
entradas y salidas que tenga la laguna, por lo que se recomienda que la profundidad del estanque
sea de 2.5 m para que aumente el tiempo de retención.
A pesar de que el TRH estaría por debajo de los tiempos establecidos en la normatividad para
una laguna facultativa, se obtuvo un resultado favorable para la eliminación de coliformes fecales
al calcular un porcentaje de remoción del 95.9%. Sin embargo, las dimensiones de la laguna
propuesta y el tiempo de retención hidráulico afectarían significativamente la eliminación de
materia orgánica en la capa de lodos, debido a que el resultado de remoción de la DBO estaría
dentro del orden del 55.9%.
Se recomienda que la PTAR cuente con un tanque séptico o cualquier otro proceso de
tratamiento primario que permita la sedimentación sólidos, con el fin de mejorar la eficiencia de
la laguna de oxidación facultativa propuesta por el COING.
Se deberá cumplir con el protocolo de mantenimiento propuesto en el presente documento
(Anexo 1) para la laguna de oxidación. De ésta manera, se llevaría un control y seguimiento que
influye directamente en el buen funcionamiento de la PTAR del PMAD Los Mangos, así mismo
obtener un efluente que garantice el cumplimiento de la normatividad ambiental, y contribuya a
cumplir los objetivos de calidad del recurso hídrico de la Cuenca del Río Sumapaz.
59
9. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Alcaldía de Nilo. (2016). Plan de Desarrollo 2016 - 2019 "Compromiso con Responsabilidad".
Nilo.
Alves Da Silva Filho, P. (2007). Diagnóstico operacional de lagoas de estabilização. Natal.
Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente (CEPIS), O. P. (2005).
Guía para el diseño de tanques sépticos, tanques imhoff y lagunas de estabilización.
Lima.
Concejo Municipal de Nilo Cundinamarca. (2001). Esquema de Ordenamiento Territorial de
Nilo. Nilo.
Correa Restrepo, G. (2008). Repositorio Institucional UDEA. Obtenido de
http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/50/1/EvalMonitStmaLagunasStfeAnt
Cortés Martínez, F., Treviño Cansino, A., & Tomasini Ortíz, A. (2017). Dimensionamiento de
Lagunas Estabilización. México.
Ministerio de Desarrollo Económico. (2000). Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y
Saneamiento Básico RAS - 2000. Bogotá D.C.
Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio. (2017). Resolución 0330 de 2017. Bogotá D.C. .
Noyola, A., Morgan-Sagastume, J. M., & Güereca, L. P. (2013). Selección de Tecnologías para
el Tratamiento de Aguas Residuales Municipales. México.
Oakley, S. M. (2005). Lagunas de Estabilización en Honduras. California.
Repositorio de la Universidad Libre. (s.f.). Obtenido de
https://repository.unilibre.edu.co/bitstream/handle/10901/10913/TERCERA%20PARTE
%20(DIAGNOSTICO%20AMBIENTAL).pdf?sequence=3&isAllowed=y
60
Reutelshöfer, T. (2015). Guía de Operación y Mantenimiento de Lagunas de Oxidación en
Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales. La Paz: PERIAGUA.
Sperling, M. V. (2016). Urban wastewater treatment in Brazil. Minas Gerais: Perroni, Alejandra.
Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios. (2013). Informe Técnico sobre Sistemas
de Tratamiento de Aguas Residuales en Colombia. Bogotá D.C.: Imprenta Nacional de
Colombia.
61
10. ANEXOS
62
10.1. Anexo 1. Calendario del Protocolo de Mantenimiento para la Laguna de Oxidación del PMAD Los Mangos
MINISTERIO DE DEFENSA NACIONAL
COMANDO GENERAL FUERZAS MILITARES
EJÉRCITO NACIONAL
Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo1 2 3 4 5 6 7 18 9 10 11 12 13 14 2 3 4 5 6 7 815 16 17 18 19 20 21 9 10 11 12 13 14 1522 22 22 22 22 22 22 16 17 18 19 20 21 2229 30 31 23 24 25 26 27 28 29
30 31
Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo1 2 3 4 1 2 3 4 5
5 6 7 8 9 10 11 6 7 8 9 10 11 1212 13 14 15 16 17 18 13 14 15 16 17 18 1919 20 21 22 23 24 25 20 21 22 23 24 25 2626 27 28 27 28 29 30 31
Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo1 2 3 4 1 2
5 6 7 8 9 10 11 3 4 5 6 7 8 912 13 14 15 16 17 18 10 11 12 13 14 15 1619 20 21 22 23 24 25 17 18 19 20 21 22 2326 27 28 29 30 31 24 25 26 27 28 29 30
Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo1 1 2 3 4 5 6 7
2 3 4 5 6 7 8 8 9 10 11 12 13 149 10 11 12 13 14 15 15 16 17 18 19 20 2116 17 18 19 20 21 22 22 22 22 22 22 22 2223 24 25 26 27 28 29 29 30 3130
Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo1 2 3 4 5 6 1 2 3 4
7 8 9 10 11 12 13 5 6 7 8 9 10 1114 15 16 17 18 19 20 12 13 14 15 16 17 1821 22 23 24 25 26 27 19 20 21 22 23 24 2528 29 30 31 26 27 28 29 30
Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo1 2 3 1 2
4 5 6 7 8 9 10 3 4 5 6 7 8 911 12 13 14 15 16 17 10 11 12 13 14 15 1618 19 20 21 22 23 24 17 18 19 20 21 22 2325 26 27 28 29 30 24 25 26 27 28 29 30
31
_____________________________________________ _____________________________________________ ___________________________________________
BASEM BASEM
Aprobó:
Angie Luna
Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Ingeniería Sanitaria
Elaboró: Revisó:
CALENDARIO DEL PROTOCOLO DE
MANTENIMIENTO PARA LA LAGUNA DE
OXIDACIÓN DE LA PTAR.
ACTIVIDADES
Ronda de Control
PUESTO DE MANDO ADELANTADO
BASEM
LOS MANGOS
EPP Altura de Lodos Trampa de Grasas
JULIO
OCTUBRE
DICIEMBRE
Vegetación
MARZO
MAYO
JUNIO
ABRIL
AGOSTO
SEPTIEMBRE
NOVIEMBRE
ENERO
FEBRERO
Muestras Limpieza de entrada
63
10.2. Anexo 2. Bitácora de mantenimiento para la laguna de oxidación del PMAD Los Mangos
MINISTERIO DE DEFENSA NACIONAL
COMANDO GENERAL FUERZAS MILITARES
EJÉRCITO NACIONAL
Nombre: Nombre: Nombre:
Grado Grado Grado
01-mes 02-mes 03-mes 04-mes 05-mes 06-mes 07-mes 08-mes 09-mes 10-mes 11-mes 12-mes 13-mes 14-mes 15-mes 16-mes
17-mes 18-mes 19-mes 20-mes 21-mes 22-mes 23-mes 24-mes 25-mes 26-mes 27-mes 28-mes 29-mes 30-mes 31-mes
_____________________________________________ _____________________________________________ ___________________________________________
BASEM BASEM
Aprobó:Revisó:Elaboró:
Angie Luna
Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Ingeniería Sanitaria
Acontecimientos extraordinarios.
(Animales muertos, excesivo mal
olor, rupuras de accesorios,
inundaciones, entre otros)
Precipitación: mucha lluvia (+++), lluvia
(++), llovizna (+), no llovió (0)
Revisión y/o dotación de Elementos
de Protección Personal (EPP)
Inspección o Limpieza de lodos
Corte de maleza
Limpieza de la entrada (Rejilla)
ACTIVIDAD
Limpieza de trampas de grasa
Revisión y/o dotación de Elementos
de Protección Personal (EPP)
Rondas de control
Muestra fisicoquímica y microbiológica
Limpieza de la entrada (Rejilla)
Rondas de control
Corte de maleza
Inspección o Limpieza de lodos
Muestra fisicoquímica y microbiológica
Precipitación: mucha lluvia (+++), lluvia
(++), llovizna (+), no llovió (0)
*Las actividades diarias se rigen de acuerdo al calendario del protocolo de mantenimiento (Anexo 1)*La bitácora debe ser diligenciada con las firmas de los operadores a cargo, según corresponda la actividad
que les sea asignada.
Limpieza de trampas de grasa
ACTIVIDAD
BITÁCORA DE MANTENIMIENTO PARA LA LAGUNA DE
OXIDACIÓN DE LA PTAR.
BASEM
PUESTO DE MANDO ADELANTADO
LOS MANGOS
MES _________________
Datos de los Operadores
64
10.3. Anexo 3. Plano de la laguna de oxidación del PMAD Los Mangos
AutoCAD SHX Text
CANAL DE DISTRIBUCIÓN
AutoCAD SHX Text
ENTRADA LAGUNA PVC-S 6"
AutoCAD SHX Text
MUERTO CONCRETO 3000 PSI (0.30X0.35) PARA APOYO DE TUBERIA PVC
AutoCAD SHX Text
BASE DE LA LAGUNA
AutoCAD SHX Text
NIVEL SUPERFICIE DEL AGUA
AutoCAD SHX Text
1
AutoCAD SHX Text
1
AutoCAD SHX Text
ESQUEMA ENTRADA Y SALIDA DE LAGUNA
AutoCAD SHX Text
CANAL DE DISTRIBUCIÓN
AutoCAD SHX Text
ENTRADA LAGUNA PVC-S %%C6"
AutoCAD SHX Text
DETALLE ANCLAJE TUBERÍA PARA ENTRADA Y SALIDA DE LAGUNA
AutoCAD SHX Text
0.50
AutoCAD SHX Text
DETALLE ANCLAJE TUBERÍA
AutoCAD SHX Text
1
AutoCAD SHX Text
1
AutoCAD SHX Text
DADO EN CONCRETO ANCLAJE DE TUBERÍA
AutoCAD SHX Text
SOPORTE EN CONCRETO RECUBRE TUBERÍA CONCRETO 3.000 PSI
AutoCAD SHX Text
RECOLECCION DE AGUA RESIDUAL
AutoCAD SHX Text
TEE PVC-S 6"
AutoCAD SHX Text
TEE PVC-S 6"
AutoCAD SHX Text
TUBERIA PVC-S 6" (EMBEBIDA EM LA VISA DE CONCRETO 0.20m)
