Informe-Salidad-Girardot

Sebastián Díaz Tapias 411221777 Julio Franco Rodríguez 41122180 David Castañeda 41122042 Daniela Méndez 41122127 Paula Pérez 41122085 Angie Pachón 41122088 Diego Cartagena 41122049

INFORME SALIDA DE CAMPO GIRARDOT

04/10/2014 Plantas de Tratamiento, Municipio el Rosal, Centro Logístico Cofradía y del Nilo

Las plantas de tratamientos son lugares diseñados para atender las

necesidades de los municipios en los que se encuentran, para en ellos

manejar o disponer cada una sus funciones como zonas de

tratamientos de residuos sólidos y aguas residuales.


INFORME SALIDA DE CAMPO GIRARDOT P L A N T A S D E T R A T A M I E N T O , M U N I C I P I O E L R O S A L , C E N T R O L O G Í S T I C O C O F R A D Í A Y D E L N I L O

INTRODUCCIÓN

El desarrollo y crecimiento de las poblaciones humanas vino con su carga de desechos. En principio los ríos tenían la capacidad de absorber las cargas contaminantes sin que la disminución de los niveles de oxígeno estuviera por debajo de lo mínimo permisible para afectar la vida acuática. Haciendo un poco de historia se encuentra que los primeros sistemas que conoció el hombre o que utilizó sin saber su naturaleza para el tratamiento de sus excretas fueron anaerobios; caso del pozo séptico en 1887 A.N. Talbot de Urbana (Illinois) le colocó bafles al antiguo pozo séptico .En 1905 Karl Imhoff, un ingeniero alemán separa las dos fases del proceso; sedimentación y digestión, dándole de esta manera su propio nombre al proceso. El gran avance presentado es la comprensión del fenómeno de la mineralización de los lodos en períodos largos de retención, haciendo que su disposición sea segura e inofensiva. (García Jerez , 2012)

Las plantas de tratamiento de aguas residuales se fundamentan en procesos físicos, químicos y biológicos. En los procesos biológicos naturales, las bacterias u otras formas vivas microscópicas o sub-microscópicas, reducen las sustancias orgánicas a formas poco oxidadas, algunos sólidos son disueltos o pasan al estado líquido, y se desprenden gases, que contienen principalmente anhídrido carbónico, metano, sulfuros y trazas de otros.

El tratamiento biológico para las plantas de tratamiento de aguas residuales se basa en bioproductos es capaz de suprimir factores limitantes que restringen la velocidad del crecimiento microbiano y el metabolismo de las sustancias contaminantes, los factores controlados generalmente son las concentraciones de nutrientes, la concentración de oxigeno molecular, el potencial redox, la estímulo a la población autóctona mejorando su metabolismo.

El tratamiento biológico involucra el uso de microorganismos para la degradación de los contaminantes orgánicos e inorgánicos. La actividad biológica altera la estructura molecular del contaminante y el grado de alteración determina si se ha producido biotransformación o mineralización. La biotransformación es la descomposición de un compuesto en otro similar no contaminante o menos tóxico, mientras que la mineralización es la descomposición a dióxido de carbono, agua, y material celular.

Para los parámetros críticos a considerar en un tratamiento biológico son: concentración de microorganismos, concentración de nutrientes, aireación, condiciones macro ambientales y biodisponibilidad del contaminante. (APLICACIÓN DE LA BIOTECNOLOGÍA, 2014)

Presencia de microorganismos

Los microorganismos pueden degradar sustancias contaminantes en forma de cultivos puros (especie única) o cultivos mixtos (varias especies que mantienen una relación simbiótica).

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Los sistemas de tratamiento de aguas residuales comúnmente contienen grandes concentraciones de cultivos mixtos con altas posibilidades de relación simbiótica.

Existen tratamientos Aerobios y anaerobios:

El tratamiento anaerobio de las aguas residuales se caracteriza por la conversión de la materia orgánica a metano y de CO2, en ausencia de oxígeno y con la interacción de diferentes poblaciones bacterianas

La digestión anaerobia es un proceso que se produce en ambientes naturales como los pantanos, en zonas anegadas para el cultivo de arroz, en los sedimentos de lagos y mares, en las zonas anóxicas del suelo, en fuentes de aguas termales sulfurosas y en el tracto digestivo de los rumiantes (Díaz-Báez, 2002).

En el tratamiento Anaerobio la digestión anaerobia es un proceso de transformación y no de destrucción de la materia orgánica, como no hay presencia de un oxidante en el proceso, la capacidad de transferencia de electrones de la materia orgánica permanece intacta en el metano producido. En vista de que no hay oxidación, se tiene que la DQO teórica del metano equivale a la mayor parte de la DQO de la materia orgánica digerida (90 a 97%), una mínima parte de la DQO es convertida en lodo (3 a 10%).

En el tratamiento Aerobio se llevan a cabo procesos catabólicos oxidativos. Como el catabolismo oxidativo requiere la presencia de un oxidante de la materia orgánica y normalmente este no está presente en las aguas residuales, él requiere ser introducido artificialmente. La forma más conveniente de introducir un oxidante es por la disolución del oxígeno de la atmósfera, utilizando la aireación mecánica, lo que implica altos costos operacionales del sistema de tratamiento. Adicionalmente la mayor parte de la DQO de la materia orgánica es convertida en lodo, que cuenta con un alto contenido de material vivo que debe ser estabilizado. (Collazos, 2008)

PTAR MUNICIPIO DEL ROSAL

El Municipio de El Rosal forma parte de la provincia Cundinamarquesa Sabana de Occidente, ubicado en las coordenadas 4º51'16" de latitud Norte y 74º15'39" de longitud oeste.

El Rosal limita al nororiente con el municipio de Subachoque, al noroccidente con el municipio de San Francisco, al sur oriente con el municipio de Madrid y al sur occidente con el municipio de Facatativá. Tiene una extensión total de 86.480 con una temperatura media de 12º a 14ºº C y a 20 Km de Bogotá (Rosal, 2013)

Caudal y Población Atendida

La planta de tratamiento de agua residual del municipio El Rosal, recibe las aguas residuales domesticas del casco urbano donde se estima que la cantidad de habitantes esta alrededor de 9060 personas; esta planta tiene dos etapas de diseño, desde el año 2012, la planta esta prepaprada para recibir un caudal de 26.39 L/s y realizar un apropiado funcionamiento, sin emargo para el año 2022, se pretende que la planta atienda a a 12164 habitantes y reciba un caudal de 28.76 L/s; estos caudales están diseñados para un sistema de lodos activados con aireación extendida que manejan una eficiencia de remoción del 90%.

Principio de funcionamiento por unidad

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Debido a que el agua trae consigo sólidos en suspensión y un alto contenido en materia orgánica, el diseño de la planta consta de diferentes unidades que dan como resultado un agua apta, estas unidades son:

• Vertedero Sutro: en esta unidad se puede controlar el caudal que entra a la PTAR, después de este se encuentran unas compuertas que controlan el flujo de la estructura y permiten el mantenimiento.

• Desarenador: Esta unidad en tratamientos de aguas residuales se usa para remover grava, arena o sólidos que tengan una velocidad de asentamiento mayor que la de los sólidos orgánicos.

• Cribado: Esta unidad permite la separación de sólidos mediante el paso del agua por una rejilla generalmente de acero; la separación entre estas rejillas puede clasificar el material retenido en grueso o fino, esta retención tiene como principal función evitar que este matrial dañe las válvulas, bombas y otros equipos hidráulicas.

• Zanjon de oxidación: También se conoce como biofiltro y busca el contacto del agua residual con la biomasa que constituye un lecho de oxidación biológico que tiene por objeto reducir la carga orgánica.

• Sedimentadores secundarios: Es un proceso que separa los sólidos suspendidos de las aguas, en este caso por proceder luego del tratamiento biológico lo que busca es separa los lodos del efluente tratado. Este proceso se basa en la diferencia de peso específico entre el floc biológico que se forma y el líquido donde se encuentran.

• Cloración: Esta es la parte final del proceso antes del vertimiento al cuerpo hídrico, consiste en agregar cloro como agente que eliminara patógenos que pudiesen estar presente luego de la sedimentación secundaria.

• Lechos de secado: esta unidad es para disminuir el volumen de los lodos en donde estos son retirados manualmente con palas después de que se secan eliminando el agua que tienen a través de ladrillos sin ningún tipo de cemento.

Tratamiento Preliminar

Vertedero Sutro

Compuertas

Desarenador

Cribado

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Diagnóstico ambiental La planta de tratamiento de agua residual del rosal está ubicada en una zona rural que se encuentra rodeada de varios cultivos como es el de papa y hortalizas que generalmente son regadas por aguas residuales tratadas por esta planta que aun contienen materia orgánica, y sobre todo coliformes totales. El bulking producido por el Zanjon de oxidación se sedimenta lentamente y no se compacta, debido a que en él se ha producido un hinchamiento o esponjamiento provocado por una excesiva proliferación de bacterias filamentosas. (Imagen 1.)

Imagen 1. Bulking producido en el zanjón de oxidación.

Los lodos vistos en la P.T.A.R. se obtienen durante el proceso biológico, utilizado para la depuración natural de las aguas residuales en el zanjón de oxidación. El tratamiento general con lodos activados

Tratamiento Secundario

Zanjón de

oxidación

Sedimentador Secundario

Lechos de

secado

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consiste en un proceso en el que los microorganismos en suspensión oxidan la materia orgánica en un conjunto de procesos de biodegradación. Este es un tratamiento secundario ya que involucra procesos biológicos, como se observa en el diagrama de funcionamiento de la planta, el efluente se hace pasar por un sedimentador secundario que posee un barredora, este sedimentador pretende que los lodos producidos en el tratamiento biológico se depositen en el fondo y la barredora eliminar el bulking, para así proceder a la desinfección y descarga. Dentro de la planta de tratamiento toda la infraestructura se encuentra aparentemente en buen estado y está funcionando con completa normalidad.

Diagrama de funcionamiento

Optimización de la planta Aunque esta planta presenta condiciones favorables en comparación con otras, el defecto más grande e importante que tiene es la cercanía que tiene a cultivos de la sabana, en donde el agua residual tratada que es vertida en la quebrada adyacente, es utilizada para el riego de estos cultivos, en donde está todavía tiene una carga importante de materia orgánica y sobre todo de coliformes fecales, una solución para este problema podría ser la implementación de un humedal artificial como tratamiento terciario, en donde sea reducida la materia orgánica, y este en mejores condiciones para ser vertida.

PTAR del municpio del Rosal

Cribado: Se retiran los sólidos o materiales

flotantes; el agua pasa por un tipo de cribado grueso y fino donde se

van a retener materiales de diferente tamaño.

Desarenador: Remoción de

particulas que tienen menor tiempo de

sedimentación que el material oraganico.

Zanjon de oxidación: busca el contacto del agua residual con la

biomasa que constituye un lecho de oxidación

biológico que tiene por objeto reducir la carga

Los sedimentadores de flujo perimetral: remueve la materia orgánica que se produce en el zanjon de oxidacion, posee una barredora que remueve

el "bulking"*

Lechos de secado, tienen

como fin disminuir el volumen del

lodo.

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PTAR CENTRO LOGISTICO COFRADÍA El parque Industrial Cofradía se encuentra en la Vía Siberia Mosquera # Km 2.5 en Funza, Cundinamarca, en este parque se realizan actividades de empresas en donde se tienen bodegas con mercancía. Existe una planta de tratamiento de aguas residuales principalmente domesticas que recibe las descargas de los baños cocina y cafetería que existen en el lugar.

Caudal y Población Atendida El caudal que recibe la planta depende principalmente de la cantidad de trabajadores y de la hora del día, en cuanto a la población atendida los beneficiarios son los trabajadores del parque industrial de la cofradía ubicado en Funza, Cundinamarca.

Principio de funcionamiento por unidad

• Cribado en malla: Esta unidad permite la separación de sólidos mediante el paso del agua por una canastilla en malla, donde se retienen los sólidos con tamaño mayor a los agujeros de la unidad. Asi se evita el paso de solidos al pozo de bombeo donde se pueden provocar daños en los equipos hidráulicos.

• Tanque de Lodos Activados: Esta unidad permite que mediante microorganismos aerobios se degrade la materia orgánica proveniente de los desechos de los trabajadores de la planta. Este tratamiento se realiza de manera aerobia en unos pozos que tienen 3m de profundo, y a 2m se encuentran los aireadores que actúan cada 20 minutos y mantienen las condiciones aerobias. Estos tanque tienen limpieza aproximadamente cada 6 meses para evitar la colmatación de lodos.

• Sedimentadores secundarios: Es un proceso que separa los sólidos suspendidos de las aguas, en este caso por proceder luego del tratamiento biológico lo que busca es separa los lodos del efluente tratado. Este proceso se basa en la diferencia de peso específico entre el floc biológico que se forma y el líquido donde se encuentran. El sistema hidráulico permite la recirculación de los lodos del fondo y de los lodos flotantes.

• Desinfección: Con ayuda de una bomba dosificadora se realiza la desinfección con cloro, esto permite eliminar y/o inhibir microorganismos patógenos que pudieron crecer en el proceso biológico.

• Laguna de Oxidación: Es una manera muy fácil y eficiente para tratar las aguas residuales provenientes de los alcantarillados sanitarios por medio de la biomasa presente en las mismas. Las lagunas aerobias en la laguna podemos encontrar oxígeno en todos los niveles de profundidad, esto se debe a la importancia del oxígeno en la descomposición de la materia orgánica. Se trata de eliminar la mayoría de los sólidos suspendidos por la acción de las bacterias anaeróbicas. En esta laguna no se producen gases malolientes debido a la acción de las bacterias. En la laguna de la cofradía se ve eutrofización en los alrededores por lo cual la concentración de N y P debe ser alta; con el fin de reducir la cantidad de algas que proliferan el agua y de mejorar la calidad se implementó un sistema de aireación por recirculación.

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Diagnóstico ambiental

La planta de tratamiento de agua residual domestica del parque industrial de cofradía cuenta con un mantenimiento constante haciendo que el tratamiento del agua se optimo ya que consiguen una remoción de materia orgánica hasta del 90% siendo que la exigida es del 80%, a pesar de obtener los resultados esperados se encuentra presencia de lodos que suben llamados bulking o abultamiento de lodos. El agua tratada presenta algas estas presentan un problema además de ser materia orgánica puede producir un taponamiento en las tuberías, sin embargo estas algas están controladas recirculando el agua. Esta agua tratada es la reserva utilizada en casos de incendio.

Diagrama de funcionamiento

Preliminar • Cribado

Secundario • Tanque de lodos activados • Sedimentador

Terciario • Desinfección

Complementario • Laguna de oxidacion

PTAR del Parque Industrial de la Cofradia

Durante el cribado, el agua se hace pasar por una malla reteniedo solios gruesos y medios.

El agua pasa al pozo de bombeo donde por medio de bombas sumergibles el agua es llevada al proceso biologico

Este es un proceso aerobio donde por medio de aireadores se mantiene una condicion adecuada pra los microorganismos en todo el tanque

En la sedimentacion secundaria se busca la separacion del lodo activado y del efluente, aunque parte del lodo es recirculado

nuevamente al tanque

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Optimización Esta planta funciona dentro de todos los requisitos que debe tener una planta de tratamiento, y de hecho mejora la calidad de agua con la laguna de oxidación, así que en principio no tendría que optimizar muchas cosas, sin embargo es importante que la concientización de tratar todas las aguas de empresas y dabricas de la sabana aumente, ya que son muy pocos los lugares que como en Cofradía se toman el trabajo de tratar el agua para que al ser vertida no lleve una caraga fuerte de contaminante.

PTAR EL NILO En Nilo limita por el Norte con los Municipios de Tocaima y Viotá, por el Sur con Melgar (Tolima) por el Oriente con Tibacuy y Melgar y por el Occidente con los municipios de Agua de Dios y Ricaurte tiene una extensión total de 224 Km2, y una temperatura media de 27º C.

Caudal y población atendida

La planta de tratamiento de agua residual del Nilo, recibe las aguas residuales domesticas del casco urbano de este municipio y fincas cercanas a esta planta o que conectan al acueducto del pueblo donde se realizan actividades de la agricultura, ganadería en un 30% en la zona sur del municipio y en forma accesoria por su cercanía a Melgar y Girardot el turismo.

Principio de funcionamiento por unidad La Ptar del Nilo es una planta para un pueblo pequeño por eso tiene su proceso por lodos activados y lagunas aireadas por la facilidad de airear lo suficiente para poder descargar, tiene ventajas como lo son su relación simbiótica, que al ser descargada aporta nitrógeno y fosforo necesarios para las plantas, al estar la laguna de aireación al aire libre los rayos del sol ayudan a descontaminación. Sus unidades son:

• Cribado: Es diseñada para prevenir la acumulación y para la separación de sólidos, arena u otro material pesado, los tipos de rejillas se buscan por las condiciones del agua a tratar, diferentes clases como grueso o finas.

Los lodos que no son recirculados al tanque se llevan a lechos de secado y se usan como compost

Para cumplir la norma es necesario realizar un proceso de desinfección luego del proceso biológico, esto se hace con el fin de inhibir y eliminar agentes

patógenos

Descarga a la laguna de oxidación

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• Zanjón de oxidación: Este es un proceso de tratamiento de aguas residuales correspondiente a una variación de los lodos activados. Le es inherente la aireación prolongada. Usa un canal cerrado con dos curvas para generar allí la aireación y la mezcla.

• Tanque de oxidación: Está diseñada, por medio de la biomasa, la Materia orgánica originada en un proceso biológico, provocando la utilización de la fuente de energía, utilizando como medio la luz solar, las algas y su tiempo de retención y mezcla que es más o menos un día aproximadamente, para la planta del Nilo, hasta llegar a su fuente de descargue. Esta unidad llega a bajar niveles hasta 90% de eficacidad pero tiene un tratamiento para pueblos pequeños o industrial

Diagnóstico ambiental Lastimosamente la planta de tratamiento no tiene un uso continuo y las aguas residuales provenientes del casco urbano del municipio del Nilo son vertidas sin ningún tipo de tratamiento al cuerpo hídrico del rio Sumapaz, el principal problema de ser vertido sin ningún tipo de tratamiento es que no hay ninguna remoción de la materia orgánica ni de los sólidos por ende el cuerpo hídrico tiene un aumento en nutrientes como fosforo y nitrógeno producto de las descomposición de la materia orgánica y da como resultado la eutrofización.

PTAR del municpio del Nilo Cribado: Separa material particulado, material flotante,

de diferente tamaño.

El agua se divide en dos canales para un

mejor control

Pasa ser tratada por microorganismos

anaerobios, proceso de retencion corta

Produce mayor olor

Laguna de airacion, para terminar su

proceso, permance un dia y se dirige a la fuente de descargue

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La planta de tratamiento de aguas residuales presenta algunas deficiencias, una de estas es por causa del gran crecimiento de la población del pueblo del Nilo que ocasiona que la capacidad que tiene para recibir y almacenar todo el caudal que llega procedente de estos, no es suficiente, obligando abrir el bypass y vertiendo gran parte de las mismas sin el menor tratamiento al rio Sumapaz. Otro problema es al pasar de las rejillas al distribuirse el agua en dos no tiene exactamente el mismo caudal por lo que genera que el proceso de tratamiento al seguir a las demás unidades no sea el mismo.

Al pasar al proceso de lodos activados al ser un proceso anaerobio se presentan burbujas de azufre que se forman desde el fondo de la unidad y al salir producen mal olor y que los lodos queden flotando y no se sedimenten.

Luego pasa a la laguna de oxidación donde el agua no se distribuye bien a toda la laguna de forma que no se evidencia la relación simbiótica entre alga-materia orgánica, donde la materia orgánica aporta el nitrógeno y el fosforo que la planta necesita y la planta suministra el oxígeno que requiere la materia orgánica para que se degrade.

Optimización Es importante mejorar la infraestructura para que el caudal que se divide en dos sea el mismo y reciban el mismo proceso de remoción de contaminantes, esto también a los lodos activados que quedaron mal diseñados ya que no se recogen por completo los lodos que se generan. La entrada del agua a la laguna se debe distribuir de forma uniforme para que al cumplir el ciclo, el agua con ayuda de la relación algas-materia orgánica se degraden los contaminantes y al salir su eficiencia de remoción sea mucho mayor, también es necesario algún tratamiento como el de recirculación de agua de la laguna para evitar la evidente invasión de algas, finalmente es importantísimo un mantenimiento a la planta en general ya que existen perdida de energía evidenciadas en el cribado, y el agua final no tan bien tratada, es importante además que la planta funcione constantemente ya que recibe una importante caraga de aguas residuales domesticas que deberían estar en constante tratamiento, pero que en realidad no están siendo descontaminadas y están siendo vertidas así al rio.

DESEMBOCADURA DEL RIO BOGOTÁ AL RIO MAGDALENA.

La cuenca del Río Bogotá está ubicada en el centro del país y del Departamento de Cundinamarca, sobre la cordillera Oriental. El Río Bogotá, nace en la región nororiental de Cundinamarca, en un sitio conocido como el Páramo de Guacheneque, de la Laguna del Valle, en el Municipio de VillaPinzón, de la cordillera Oriental de Colombia, a 3.300 m.s.n.m., desde allí recorre 380 kms, hasta el barrio la Boca en Girardot a 280 m.s.n.m, donde entrega todo su caudal al Río Magdalena (Secretaria de Hacienda, 2014)

El río Magdalena es considerado el rio más importante en Colombia, Tiene una longitud de más de 1500 km, su desembocadura es en el mar Caribe, y su principal afluente es el río Cauca. La cuenca ocupa el 24 % del territorio continental.

Las tres grandes fuentes de contaminación de la desembocadura del rio Magdalena son: las aguas residuales domésticas, los efluentes industriales y las escorrentías por uso del suelo en los asentamientos poblacionales, afectan niveles de oxígeno disuelto en agua especial para la vida del agua y el equilibrio. Otros de los problemas son las aguas negras poseen bacteria patógenas, las cuales están relacionadas con las enfermedades que suceden después del paso del rio Bogotá al rio magdalena

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http://es.wikipedia.org/wiki/Mar_Caribe

http://es.wikipedia.org/wiki/R%C3%ADo_Cauca

http://es.wikipedia.org/wiki/Territorio


Imagen 2. Desembocadura del rio Bogotá al rico Magdalena

Su problema comienza desde los aportes de agua residual que aporta el rio Bogotá es la presencia de niveles crecientes de contaminantes biológicos, químicos y físicos. Se estima que el rio Bogotá vierte al rio magdalena, diariamente cantidades de contaminantes químicos y físicos.

La problemática de la contaminación del rio Bogotá se ha convertido en un problema de impacto ambiental nacional porque las condiciones extremas de contaminación biológica, química y física del rio y de sus tributarios el Salitre, el Fucha y el Tunjuelito, han impactado severamente otros elementos del medio natural y socioeconómico de la ciudad a través del rio Magdalena

Otro ámbito de la problemática es la salud, es evidente la falta de sanidad que existe en la orilla de la desembocadura en donde las comunidades cercanas a las corrientes contaminadas muestran enfermedades de origen hídrico en proporciones muy superiores a las que se presentan en comunidades alejadas de los ríos, en especial enfermedades bacterianas, parasitarias, virales y ciertos tipos de micosis.

Los asentamientos humanos que se han establecido en el territorio y sus actividades productivas han causado un gran impacto ambiental sobre el rio magdalena, que se ha venido manifestando en la contaminación de aguas y suelos, disminución de la biodiversidad y los recursos forestales, entre otros.

BIBLIOGRAFÍA • APLICACIÓN DE LA BIOTECNOLOGÍA. (septiembre de 2014). Obtenido de APLICACIÓN DE LA

BIOTECNOLOGÍA: http://www.bio-ecos.com/docs/PROTOCOLO%20APLICACIN%20DE%20LA%20BIOTECNOLOGIA%20EN%20EL%20TRATAMIENTO%20DE%20AGUAS%20RESIDUALES.pdf

• Collazos, C. (2008). Tratamiento Anaerobio de aguas residuales. Bogota: Universidad Nacional de Colombia.

• García Jerez , A. (2012). PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES. Universidad Nacional .

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• Rosal, A. d. (17 de Septiembre de 2013). En el Rosal avanzamos. Obtenido de En el Rosal avanzamos: http://www.elrosal-cundinamarca.gov.co/informacion_general.shtml

• Secretaria de Hacienda. (2014). Bogota en datos. Obtenido de institutodeestudiosurbanos.info/endatos/0100/0110/0112-hidro/011211.htm

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