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La anterior perspectiva de la población hacia un horizonte de diseño de veinticinco años, se
realizó bajo los requerimientos que el reglamento técnico de agua potable y saneamiento
básico el RAS / 2000 exige.
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Observando la proyección de la población para 25 años en el área urbana del Municipio de
Angostura (4.385 habitantes) y según la tabla A.3.1 del RAS/2000 obtenemos que se puede
clasificar en un nivel de complejidad “bajo”
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es de 817 viviendas, mientras que las restantes se limitan a descargar su agua residual a las
quebradas. De lo anterior se concluye que la cobertura del alcantarillado urbano es la
siguiente.
Cobertura del Alcantaril lado Urbano =
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Se proyectarán dos colectores paralelos a las quebradas, en los cuales el entramado de
redes depositarán las aguas residuales para conducirlas al interceptor. Se debe aclarar que
en cuanto sea posible, se dispondrá de sistemas de alivio de aguas lluvias que permitan
reducir el caudal para que por los colectores e interceptores solo fluya agua residual. El
transporte de las aguas residuales hasta la Planta de Tratamiento será llevado a cabo por
un interceptor paralelo a la quebrada La Florida.
La escorrentía de las aguas lluvias se seguirán manejo como hasta ahora, dejando que
escurra superficialmente hasta sumideros y cárcamos los cuales las captarán y conducirán a
las redes del alcantarillado para posteriormente llevarlas hasta las quebradas.
El principio de los diseños estará fundamentado en el flujo por gravedad, se tratará de utilizar
en lo posible las tuberías que estén en buen estado y presenten una capacidad hidráulica
satisfactoria. El sitio donde se ubicará la PTAR, se escogió teniendo en cuenta que sea lo
más cercano posible a la zona urbana para evitar sobrecostos del proyecto, que el suelo
cumpla las características geotécnicas para soportar la estructuras, e igualmente con el área
necesaria para posibles expansiones en etapas posteriores del proyecto.
)
Considerando las razones anteriormente expuestas, la metodología de manejo de las aguas
residuales urbanas del municipio de Angostura involucra sistemas de manejo pluviales y
sistemas combinados. Por esto, a continuación se presentan los criterios y parámetros de
diseño del Alcantarillado Urbano:
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El único interceptor que se propone para que transporte el agua residual hasta la planta de
tratamiento, se ubica por el costado izquierdo de la quebrada La Florida en dirección SurNorte.
Tiene su origen junto al puente de la carrera N° 9 cerca al cementerio. Se inicia en la cámara
INT1 donde recoge las aguas que proceden del MH 68.
Las viviendas que se encuentran ubicadas en la calle N° 7.(al frente del cementerio), las
cuales descargan directamente a la quebrada La Florida, se sugiere que deban recoger esas
aguas en una tubería Ø 6” paralelo al interceptor y luego conectarlo a este.
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El diámetro del interceptor será de Ø 10” en concreto hasta el MH INT5, a partir de acá el
diámetro aumenta a Ø 12”. Cabe anotar que el tramo del MH INT 5 al MH INT 6 debe ir en
viaducto. La tubería de Ø 12” llega hasta el MH INT 12, donde habrá un aliviadero que
permitirá reducir de nuevo el diámetro del interceptor a Ø 10” hasta el MH INT 14 donde
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En el MH INT 21 se conecta con el colector carrera N° 9 .Para conectarse con el MH INT 26
la tubería debe ir en viaducto. También existe un viaducto entre el tramo que conecta los
MHS INT 27 y el INT 28. A partir de este MH hasta el lote de la planta de tratamiento la
tubería es de Ø 12”.Este interceptor conducirá el ciento por ciento de las aguas residuales
producidas en la zona urbana del Municipio hasta la planta de tratamiento. La longitud total
de este interceptor es de 1080.94 m, posee veinticuatro cámaras de inspección. Las
cantidades de obra y el presupuesto de este interceptor se observan el Anexo N° 2.5.1. Su
costo es de $ 122’335.836.
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Este parte de la caja de inspección 149, la cual se encuentra al final de la carrera N° 8 y se
une con el MH INT 15 mediante tubería de Ø 12” en concreto hasta el MH INT 14 donde se
une con el interceptor, la longitud total de este colector es 219.32 m. Este colector posee tres
cámaras de inspección. Las cantidades de obra y el presupuesto de este interceptor se
observan el Anexo N° 2.5.2. El costo total es de $ 27’709.931.
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La cobertura del servicio de alcantarillado debe ser consecuente con la cobertura del servicio
de acueducto, en ese orden de ideas, el Plan Maestro de Alcantarillado Urbano tienen entre
sus objetivos específicos la ampliación de la cobertura del servicio, esto significa proyectar
redes nuevas para aquellas zonas que aun no cuentan con la infraestructura para la
evacuación de las ARU para luego unirlas al entramado existente y de esta manera llevarlas
hasta la PTAR. Para una mejor comprensión, las redes se describirán cada una de ellas de
acuerdo al sector en el que se proyecten.
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Cambios en el sentido de flujo.
Para poder tratar el ciento por ciento de las aguas residuales producidas en el casco urbano
del Municipio en un solo sitio, se deben readecuar el sentido del flujo de algunos tramos para
poder recolectar y transportar las aguas residuales hasta el la planta de tratamiento.
Una de las redes de alcantarillado a la cual se le debe cambiar el sentido de flujo es aquella
que va del MH 76 al MH 100 y de este al MH 98. Toda esta red es en Ø 10” y en el MH 76 se
proyecta un aliviadero de orificio que conducirá las aguas lluvias hasta la quebrada de la
carrera N° 9. Esta red está en la carrera N° 9 entre calles N° 10 y 9.
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Otro tramo que hay que cambiarle el sentido de flujo es el que comunica las cámaras de
inspección 140 y 142. Tramo que es en diámetro Ø 10”.y está ubicado en la carrera N° 9
cerca de la calle N° 12.
Estado físico de las redes e incapacidad hidráulica insuficiente.
Como se expreso anteriormente para poder llevar las aguas residuales hasta un solo sitio de
tratamiento se debe cambiar el sentido de flujo de algunos tramos, lo que conlleva que las
tuberías que reciben esta agua presenten capacidad hidráulica insuficiente y tengan que ser
reemplazados por tuberías de mayor diámetro.
Estos tramos son:
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Eliminación de tramos ciegos.
Algunas de las vías del municipio de Angostura han sido repavimentadas, ocultando muchas
cámaras de inspección donde hoy se desconoce su localización exacta, las profundidades
exactas de las tuberías y su estado físico. Por ende se recomienda diseñar de nuevo estos
tramos para que haya un mantenimiento adecuado.
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Muchas de las técnicas actuales para el tratamiento de las AR involucran tecnologías
avanzadas con el agravante de que algunas de ellas aun se encuentran en estudio. Sin
embargo, la combinación de sistemas modernos con tratamientos convencionales
representan una solución efectiva para el saneamiento hídrico.
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En términos generales se puede definir los tratamientos de las AR en las siguientes
categorías:
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El tratamiento de las aguas residuales se obtiene a medida que se realizan operaciones y
procesos unitarios, siendo las operaciones unitarias un conjunto de tratamientos físicos y
los procesos una combinación de tratamientos químicos y biológicos. Estas operaciones y
tratamientos se tornan más complejos a medida que va avanzando el grado de tratamiento
que se quiere obtener.
En la etapa de alternativas se presentó cuales podrían ser los sistemas de tratamiento más
efectivos previo análisis de los componentes de las aguas residuales como son los sólidos
totales, sólidos sedimentables, DBO5, DBO5 sedimentable, nutrientes etc. Adicionalmente
se presentó la justificación del descarte de algunas alternativas de tratamiento. Hecho el
análisis se concluyó que la mejor opción de tratamiento de las ARU de Angostura es un
sistema primario consistente en un tanque Imhoff, precedido de un pretratamiento (cribado
y desarenado) para una primera etapa: posteriormente en una segunda etapa se proyectará
la implementación de un consistente en un filtro anaerobio de flujo ascendente (FAFA). los
lodos decantados en el Imhoff, se hace necesario que estos sean deshidratados en un
sistema de lechos de secado.
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concentración orgánica del agua residual, del caudal y del oxigeno disuelto de la corriente
receptora. El municipio de Angostura presenta cuatro tipos de aguas residuales a saber:
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De los constituyentes, los sólidos suspendidos y los compuestos orgánicos biodegradables,
son los de mayor importancia, y por ello la mayoría de los sistemas de tratamiento son
diseñados para su remoción.
Para la valoración de la concentración de los parámetros de las ARU se tomaron muestras
en el botadero más representativos de la zona urbana, este botadero se encuentra al final de
la calle N° 10.
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La concentración de los sólidos suspendidos totales (SST) y sólidos sedimentables
garantizan la acertada elección de un sistema primario de tratamiento ya que la fracción
sedimentable es (41.6%)
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El contenido de grasas y aceites de las ARU de Angostura era de esperarse (88.4 mg/l),
puesto que se conserva en el rango típico para aguas residuales domésticas (ARD).
Analizados los parámetros de DBO5 y SS para las ARU de Angostura indican que el
tratamiento primario acompañado de un pretratamiento resulta la mejor opción desde el
punto de vista técnico y económico por sus bajos costos en construcción, operación y
mantenimiento y sus porcentajes de remoción se ajustan a las metas de CORANTIOQUIA
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(50% en DBO5 y 30% SS) en una primera etapa. A continuación se realizará una descripción
del cálculo del caudal de diseño y de cada una de las operaciones que en el intervienen.
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Canal de Entrada: consta de una estructura en concreto de forma rectangular cuyas
dimensiones son largo (L = 2m), ancho (a = 0.6m) y altura (h = 0.6m). Para minimizar la
energía con la que llega el afluente se ha previsto de una cortina con un espacio en el
fondo de 0.1m, seguidamente se instalarán en el fondo dados prefabricados de tal forma
que se garantice flujo uniforme. Como sistema de prevención cuenta con un vertedero
lateral garantizando de esta forma solo el paso del caudal de diseño de la planta (Q =
14.5 L/S).
Rejas de Cribado: El cribado es la primera operación unitaria que se encontrará en la
planta de tratamiento. Las rejas empleadas interceptarán y retendrán los sólidos
gruesos. Los tamices constan de barras paralelas, para el caso de Angostura se
instalarán dos unidades sobre dos canales de longitud (L = 2.0 m), ancho (a = 0.60 m) y
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altura (h = 0.90 m). Cada reja tiene un ancho de 0.6m y altura h = 0.9 m, se constituye
de barras en platina galvanizada de 1” x 3/16” espaciadas cada 1” cara a cara y su
plataforma de limpieza es una reja en fibra de vidrio. Una compuerta a la entrada se
encargará de sacar de funcionamiento la unidad a la que necesite labores de limpieza y
mantenimiento, para que la unidad adicional entre a operar.
Desarenadores: son unidades diseñadas para retener arenillas y demás partículas con
gravedad específica cercana a 2.65, consta de dos estructuras paralelas en donde se
reduce la velocidad para facilitar la sedimentación de las partículas inorgánicas. Las
dimensiones de cada uno de ellos es 0.6m de ancho, 3m de largo, 1.30m de
profundidad y una capacidad hidráulica de 30l/s, lo que implica que se puede trabajar
con una unidad mientras la otra se encuentra en reparación o mantenimiento. Cada
módulo tiene su respectiva tolva de arenas de 0.25m y una compuerta para
independizar el funcionamiento de cada uno.
Sistema de Aforo: El sistema más apropiado para medir el caudal entrante a la PTAR
es la canaleta Parshall. Además de la facilidad con que pueden ser ejecutadas las
mediciones, representan la ventaja de depender de sus propias características
hidráulicas, la pérdida de carga es reducida y posee un sistema de autolimpieza lo que
implica que la posibilidad de obstrucción es mínima. Se dispondrá de una canaleta
Parshall de 6” prefabricada en fibra de vidrio, la cual contará con una reglilla calibrada
donde se medirá la lámina de agua y mediante un aforo volumétrico se sacará la tabla H
Vs Q.
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Un tanque imhoff consiste en un tanque de dos pisos en el cual la sedimentación tiene lugar
en el compartimiento superior, y la digestión y acumulación de lodos en el compartimento
inferior. Los tanques Imhoff se utilizan como unidad de tratamiento de aguas residuales
provenientes de zonas residenciales y demás zonas que cuenten con red de alcantarillado.
Debido a que no requieren personal muy calificado por su sencilla operación los tanques
Imhoff se siguen utilizando, además que sus estructuras no cuentan con unidades
mecánicas para su operación.
El tanque Imhoff para el Municipio de Angostura posee una profundidad de 5.0 m con una
longitud de 4.0 m , tendrá dos modulos cada uni con una capacidad de 7.3 l/s.
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Como se ha venido mencionando a lo largo del informe, los lodos provenientes del tanque
Imhoff deben estabilizarse o tratarse antes de disponer de él para reutilización.
La necesidad de la estabilización o del y tratamiento depende del tipo de disposición o de
reutilización y de las molestias potenciales debidas a los olores en el lugar. El lodo se
procesa para: eliminar los olores desagradables, reducir o inhibir la putrefacción potencial,
Reducir sus contenido de microorganismos patógenos
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Los lechos de secado son utilizados para deshidratar los lodos digeridos por medio de la
evaporación y la filtración del agua del lodo extendido en un lecho de arena y grava. Una vez
los lodos están secos, son removidos y dispuestos en unas trincheras o utilizados como
mejoradores de suelos. Los lodos son sacados del Imhoff por medio de una tubería de Ø 6”,
el sistema consta de 3 módulos de sección 4.0m x 3.0m y una profundidad de 0.85m, cada
módulo dispone de una tubería con su respectiva válvula de manejo para su llenado; el lecho
filtrante está formado por material clasificado (arena y grava) de 0.40m de espesor. La torta
de lodo seco tiene un espesor de 7 a 15 cm y pesa poco a no ser que contenga un alto
contenido de sólidos sedimentables.
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El objetivo del tratamiento secundario es remover la DBO soluble que se escapa del tanque
Imhoff, además de remover cantidades adicionales de sólidos suspendidos. Esta remoción
se efectúa fundamentalmente por medio de un proceso biológico en donde se llevan a cabo
las mismas reacciones que se realizan en una corriente receptora de AR, cuando esta tiene
una capacidad asimilativa.
El plan maestro de alcantarillado para una segunda etapa propone la implementación de un
filtro anaeróbio de flujo ascendente (FAFA) en el que la DBO es estabilizada
anaeróbicamente por bacterias adheridas aun medio de soporte sintético donde el filtro
trabaja sumergido y el flujo es ascendente. Presenta como gran ventaja la baja producción
de lodos. El FAFA está compuesto por cuatro módulos de sección 5.71 x 5.71m y 1.2 m de
altura del lecho, la capacidad de cada módulo es de 3.6 l/s y su tiempo de detención
hidráulico es de 2.0 h. Las zonas que componen el FAFA son:
Zona de Entrada. Después que el agua residual es tratada por el tanque Imhoff, el
efluente es conducido por tres canaletas en acero inoxidable de 0.2 x 0.2 m hasta un canal
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que distribuirá uniformemente el agua a los cuatro módulos del FAFA, la distribución del
agua se hace a lo largo del falso fondo.
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construcción de la PTAR en lo que se refiere al pretratamiento, tanque Imhoff y lechos de
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