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Alcantarillado

El casco urbano del Municipio de Ubaté cuenta con una red de alcantarillado sanitario y una red de drenaje concebida como pluvial que cubren el área comprendida dentro del perímetro urbano.  Las conexiones sanitarias de la red se identifican una serie de colectores combinados que poseen algunas estructuras de separación para enviar el caudal de aguas residuales a la planta de tratamiento de aguas residuales.

Sistema de Alcantarillado del Municipio de Ubaté

El casco urbano del Municipio de Ubaté tiene un sistema de aguas lluvias concebido como independiente del sistema sanitario, sin embargo, se cuenta con una serie de conexiones erradas generando un sistema que descarga un caudal combinado en épocas de lluvia, adicionalmente se consideran también como parte del drenaje pluvial el sistema de corrientes naturales del casco urbano.

El material predominante  de las tuberías es el Gres o Arcilla Vitrificada, seguido del Concreto y del PVC. Se cuenta con 1233 tuberías de Gres, 195 tuberías de concreto y 174  tuberías de PVC. A continuación en la siguiente figura se muestra la de la distribución  de materiales.

Tuberías Existentes de Alcantarillado en el Municipio de Ubaté

La PTAR del Municipio Villa de San Diego de Ubaté trata sus aguas con un reactor anaerobio a pistón (RAP). Este tiene un medio altamente poroso para ayudar en la separación de las fases liquida y sólida (la biomasa) y produce el flujo pistón mediante bafles que hacen subir y bajar el sustrato o agua residual.

En la figura 01 a continuación presentada, se expone gráficamente la disposición de los cuerpos de agua en el área de la PTAR.

El sistema tiene unidades rectangulares RAP de idénticas dimensiones en concreto reforzado, cada reactor cuenta con pantallas de separación que garantiza el flujo a pistón a través de los tanques. Estos muros son de dos tipos; los que apoyan en el piso y los que están suspendidos, los primeros obligan a pasar por encima  y los últimos a pasar el flujo por debajo.

Planta de Tratamiento de Aguas Residuales PTAR

Esquema de la PTAR del Municipio de Ubaté

Son cuatro unidades ascendentes / descendentes dotadas con canastas plásticas utilizadas como medio de fijación de la biomasa encargada del tratamiento de agua, y con marcos metálicos evitando la flotación de las canastas. Cada reactor cuenta con un sedimentador acelerado con láminas de asbesto cemento que hacen más eficiente el proceso de sedimentación.

Así como la cantidad de material orgánico removido del agua residual y como los microorganismos continuamente crecen, es necesario remover las cantidades de exceso del sistema. El lodo removido se denomina lodo activo residual. Este lodo activo residual una vez removido del sistema se dispone en unos lechos de secado con el fin de disminuir su volumen y posteriormente son removidos hacia su sitio de disposición final.

La operación y mantenimiento de un RAP requiere los servicios de un capataz familiarizado con el sistema. Las labores de operación y mantenimiento involucran la puesta en marcha del RAP, inspección y mantenimiento de los muros del RAP.

La correcta operación y mantenimiento es muy importante porque un RAP operando deficientemente producirá malos olores, será un sitio propicio para el desarrollo de vectores de enfermedades patógenas, y los costos de reparación serán costosos.

Características de diseño de la PTAR de Ubaté

Componentes del Sistema

La PTAR del Municipio Villa de San Diego de Ubaté es un sistema compuesto por las siguientes fases: tratamiento preliminar, tratamiento secundario, manejo y disposición de los residuos sólidos in situ.

Pretratamiento o Tratamiento Preliminar

Con estos procesos se busca la evacuación de aguas combinadas de excesos, la eliminación de sólidos gruesos y flotantes y el aforo de caudales de ingreso a la planta. Para el desarrollo del tratamiento preliminar de aguas residuales se cuenta con las siguientes estructuras:

Componentes estructurales del tratamiento preliminar de la PTAR

  • Sistema de alivio: Es una estructura en mampostería ubicada inmediatamente después de la llegada del colector final de 12” de diámetro. Dos vertederos laterales de 1 m de longitud por 0.3 m de altura cada uno con tuberías de excesos de 10” de diámetro y 12” de diámetro.
  • Sistema de cribado: La unidad de cribado se encuentra ubicada después de la compuerta de entrada. La canasta consta de barras de hierro separadas 1 cm con un malacate para su izado. Retiene los sólidos gruesos flotantes que llegan a la PTAR.
  • Estación de bombeo: Consta de tres bombas de 5.5 Hp de potencia con una capacidad de bombeo de 15 L/s cada una, que envían el caudal hacia los desarenadores.
  • Desarenadores: La planta cuenta con dos unidades de desarenado construidas en concreto reforzado de flujo horizontal con sección y superficie rectangular que trabajan en paralelo.
  • Las dimensiones son de 8.50 m de largo, 0.80 m de ancho y una profundidad de 0.44 m. Cuenta con dos compuertas metálicas de cortina y vástago y volante de manejo.
  • Sistemas de aforo: Compuesto por un vertedero rectangular construido en láminas de acrílico, ubicado en el punto final de los desarenadores.

Tratamiento Secundario:

  • Sistema RAP: Cuenta con cuatro unidades rectangulares en material de concreto reforzado con una longitud de 28 m, un ancho de 6 m y una profundidad total de 2.50 m, un borde libre de 0.10 m y un volumen aproximado de cada reactor de 400 m3.

Cada reactor cuenta con muros de separación o pantallas que garantizan el flujo a pistón a través de los tanques. Estos muros son de dos tipos como ya se explicó anteriormente.

Por el tipo de anclaje y la función que desempeñan, los muros no fueron diseñados para soportar carga, por lo tanto, cuentan con válvulas de comunicación entre los tanques de manera que en caso de vaciado y llenado, el agua no ejerza presión por uno solo de los costados del muro corriéndose el riesgo de falla en estas unidades.

Sistema RAP de la PTAR

  • Las unidades de flujo ascendente cuentan con un filtro perclorado compuesto por rosetones de material Biopack utilizados como medio de fijación de la biomasa encargada del tratamiento del agua y marcos metálicos con malla para evitar la flotación de los rosetones. Cada reactor cuenta además con dos unidades de sedimentación acelerada con láminas de asbesto cemento que hacen más eficiente el proceso de sedimentación, así mismo cuentan con una tubería de purga de lodos al lecho de secado.
  • Lechos de secado: Sistema conformado por cuatro lechos de secado construidos en estructura de concreto enterrada de 2 m de largo por 2 m de ancho y 1.20 m de profundidad, cuentan con una capa de grava de 40 cm aproximadamente. Tiene un sistema de drenaje que evacua el agua extraída de los lodos.
  • Estructuras de descarga del efluente: Es un cabezal de descarga en concreto reforzado con un empedrado a la salida que disipa energía y protege el lecho de la erosión. La descarga del efluente es al rio Sutatausa.
  • Disposición final de residuos y lodos: Dentro del lote de la planta se encogió el sitio para la disposición final de los residuos provenientes de las diferentes labores realizadas en la planta. Para esta disposición se excavo un hueco o trinchera.

Desembocadero al Río

Trinchera

Manejo y Disposición de Residuos y Lodos

  • Lechos de secado: Existe una batería compuesta por cuatro unidades de secado individual. Los lechos de secado se componen de una capa de ladrillos macizos sobre una capa de arena y una capa de grava que sirve de soporte al lecho de arena.

El proceso que se lleva a cabo en los lechos de secado, básicamente consiste en deshidratación de lodos (90% agua aproximadamente).

Lechos de Secado

Infraestructura y equipos requeridos

La PTAR cuenta con una caseta de operaciones, espacio para la vigilancia y bodega, entre otros.

Debe contener herramientas necesarias para adecuada operación y mantenimiento como son linterna rastrillos, coche, recogedor, pala, manguera, nasas, botiquín de primeros auxilios, pértiga para medir altura de lodos, baldes o canecas y otros de protección personal como caretas, guantes, botas, gafas de protección, overol impermeable, entre otros.

Parámetros de control y operación

Estas actividades están orientadas a medir el caudal, concentración y características del afluente y el efluente, controles que se realizan mediante monitoreos diarios, semanales, mensuales como se describe más adelante.

 

Parámetros de control

 

Temperatura, PH, Oxígeno disuelto (OD), Demanda Biológica de Oxigeno a los 5 días (DBO5), Demanda Química de Oxigeno (DQO), Solidos Suspendidos Totales (SST).

  • La Temperatura, el PH y OD son quizás los parámetros más importantes, para garantizar que dentro los cuerpos de agua sobrevivan y se reproduzcan los microorganismos inmersos en el agua y quienes depuran el material contaminante del agua residual. Igualmente, estos 3 parámetros son interdependientes por cuento se relacionan entre si y dependen de los tipos de los microorganismos presentes en el líquido.

Usualmente la temperatura el PH y el OD acompañados de la conductividad, son paráramos que deben monitorearse como mínimo una vez a la semana (siendo ideal el control diario), para garantizar que las condiciones del agua ingresante al sistema sean las idóneas para los microorganismos operantes en el tratamiento.

  • DBO5 y DQO son las medidas que relacionan las concentraciones de materia orgánica presente en la muestra de agua. La DBO5 (5 porque se procede a hacer la incubación de microorganismo presentes en el agua hoy inoculados durante 5 días, además de ser más usual que la DBO7 por fines prácticos y operativos). Representa la cantidad de concentración de O2 consumido por los microorganismos; es decir, la cantidad de materia orgánica que pueden asimilar dichos microorganismos hasta que se haya consumido el oxígeno disponible en el agua. Mientras que la DQO, hace referencia a la cantidad de materia orgánica asimilable por agentes químicos adicionados al agua de muestra, dependiente también, de la cantidad de oxígeno disuelto de la misma.

Como se mencionó anteriormente parámetros como temperatura, PH, OD y conductividad deben ser medidos semanalmente, mientras que DBO, DQO y SST pueden ser medidos una o dos veces al mes dependiendo del tiempo de detención hidráulica (TDH), y empleados para la determinación de las eficiencias y cargas orgánicas que ingresan y salen del sistema.

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