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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.

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.

Sistema de Alcantarillado del Municipio de Ubaté

Distribución en Terreno de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Municipales - Ubaté

Diagrama de Flujo de la PTAR Ubaté

Descripción de las Unidades

El agua residual conducida por la tubería de alcantarillado municipal existente de tipo combinado y en tubería de 36” ingresa al sistema de bombeo inicial para ser enviada posteriormente a las unidades de tratamiento.

Este sistema de bombeo inicial permite que el agua residual fluya por gravedad a partir de la unidad de tratamiento preliminar y a lo largo de todas las etapas del tratamiento biológico (UASB y lodos activados) y posteriormente, en una segunda fase, a través de la estructura de desinfección.

Bombeo Inicial

Para el bombeo de agua a las unidades de tratamiento, se utilizarán cuatro BOMBAS CENTRIFUGAS SUMERGIBLES para aguas negras marca Tsurumi, cada una con potencia de 30 Hp y una capacidad de 74,3 l/s a una cabeza dinámica igual a 17,40 m, de manera que con tres unidades en funcionamiento se tendrá un caudal de 223 L/s caudal que corresponde al caudal máximo horario de diseño para los dos módulos de tratamientos proyectados.

Implantación del Pozo de Bombeo

Adicionalmente, la estructura de bombeo contempla un sistema de cribado grueso por rejillas, de operación manual, con espacio entre barras de 5 centímetros, sistema de izaje, escaleras y pasarelas de acceso.

Rejillas para Cribado Grueso en Pozo de Bombeo

Tratamiento Preliminar

El sistema de tratamiento preliminar tiene por objetivo la retención de materiales gruesos, arenas y sólidos hasta de 1 mm, que puedan llegar en el afluente con el fin de proteger las unidades de tratamiento y equipo subsiguientes.

Para ello, este sistema preliminar está conformado por las siguientes unidades: Cámara de llegada del agua proveniente del sistema de bombeo, Canal de aproximación a cribado, Rejillas de cribado (dos rejillas automáticas con barras espaciadas a 2,5 cm), Desarenador, (dos canales desarenadores), Vertedero de Control, Canaleta Parshall y Tamiz rotativo (dos).

El sistema contempla dos líneas de flujo paralelas en el canal de aproximación al cribado, el desarenador y los vertederos de control localizados al final de éstos.

Implantación de las Unidades de Tratamiento Preliminar

Cámara de Recepción

Canal de Aproximación de Cribado

Rejillas de Cribado

En esta unidad de tratamiento se retienen sólidos gruesos, (no retenidos en el cribado grueso del pozo de bombeo inicial), tales como: trapos, papeles, plásticos etc.

El sistema de cribado está compuesto por 2 rejillas de cribado, una rejilla ubicada en cada uno de los canales de aproximación, con barras de cribado fabricadas en acero inoxidable instaladas a lo ancho del canal de aproximación a cribado de 0,70 m.

Desarenadores

Unidad de tratamiento diseñada para la retención de sólidos como: arenas finas, tierra y demás residuos de mayor gravedad especifica que llegan con el agua residual. Esta unidad es de gran importancia para evitar que estos residuos generen obstrucción en tuberías y equipos, abrasión en las bombas y formación de sedimentos o lodos inertes en los tanques de digestión.

Cada tanque desarenador tiene las siguientes dimensiones: Longitud: 10,80 m. – Ancho: 1,20 – Profundidad útil mínima: 0,90 m.

Vertedero de Control - Sutro

Canaleta Parshall

Unidad constituida por un canal de aproximación que recibe el caudal de cada desarenador y posteriormente se une el flujo de agua antes de la entrada a la canaleta Parshall, de un pie de garganta, la cual cuenta con una regleta de medición que indicará la altura de la lámina de agua y a partir de la cual se calcula el caudal de operación.

Rejilla Rotatoria (Tamiz Rotatorio)

Una vez el agua pasa por la canaleta Parshall, continua el flujo al sistema de descarga de las rejillas rotatorias, en las cuales el agua es tamizada al final del proceso de pretratamiento.

El agua se entrega a cada rejilla por medio de un tramo de tubería de 16” en PVC.

En esta unidad se logra la retención de sólidos de hasta un milímetro. Al pasar el agua a través de los perfiles que conforman el tambor rotatorio los sólidos quedan retenidos en la superficie de estos.

Estos tamices tienen una capacidad de retención de sólidos con diámetros mayores a 1 milímetro, realizando parcialmente las funciones de un sedimentador primario.

Tratamiento Primario

Tiene como fin obtener una remoción inicial de materia orgánica y se llevará a cabo por medio de un sistema anaerobio con reactor UASB, para obtener a la salida de este al menos hasta un 50% de remoción. Con esta configuración se obtienen economías en la operación de toto el sistema por el nulo consumo de energía eléctrica requerida en este proceso.

Los gases generados en el proceso anaeróbico se recolectan a través de una red de tuberías de PVC de 4” que conecta las campanas del reactor UASB y se hacen pasar por un Bio filtro de compost con extracción forzada por medio de un blower instalado en la parte superior. El biofiltro cuenta con sistema de aspersión de agua para conservar internamente húmedo el medio. Este sistema opera automáticamente controlado por una válvula solenoide normalmente cerrada con tiempos de operación y tiempos de descansos programables.

Reactor UASB (Reactor Anaeróbico de Flujo Ascendente)

Esta unidad de tratamiento será utilizada para la remoción de materia orgánica en condiciones anaeróbicas, es decir en ausencia de oxígeno molecular.

En esta unidad, el agua residual se introduce por el fondo del reactor a través de mangueras flexibles uniformemente distribuidas, a partir de un canal ubicado en la zona superior, lo cual garantiza la uniformidad del flujo a través del reactor, minimizando la generación de zonas muertas, caminos preferenciales y cortos circuitos hidráulicos.

Implantación Reactores UASB

Corte Longitudinal de Reactores UASB

Biofiltros

Para el control de olores de los gases generados en el reactor UABS, se cuenta con una unidad compuesta de un filtro de compost a través del cual se hacen pasar los gases provenientes del reactor UASB, mediante la oxidación de estos por acción bacterial.

El gas que asciende hacia la superficie del reactor UASB es recolectado en las campanas superiores y se conducen a los Biofiltros para su manejo final por una tubería en PVC de 4”. El biofiltro está proyectado para un flujo de gas de 65,6 m3/día y un área total de 6,56 m2.

Corte Vertical del Biofiltro

Tratamiento Secundario

Lodos Activados

Posteriormente al reactor UASB, se contará con un sistema de tratamiento secundario por medio de un reactor aerobio de lodos activados por aireación extendida, proceso de tratamiento biológico en el cual una población de microorganismos aeróbicos se mantiene en condiciones homogéneas mediante el suministro de oxígeno al agua residual a través de múltiples difusores de burbuja fina ubicados en el fondo.

Implantación Tanque de Lodos Activados

Sedimentador Secundario

Como unidad de tratamiento complementaria al tanque de lodos activados, se cuenta con un sedimentador circular con sistema barre lodos de fondo y de natas, el cual tiene como fin permitir el asentamiento de los sólidos (lodos), formados por la acción biológica, para su posterior retiro al espesador de lodos y al filtro prensa.

El sedimentador secundario en su operación tendrá diferentes zonas así: Zona 1: Zona de agua clarificada.

Zona 2: zona de separación. Zona 3: zona de almacenamiento

Zona 4: zona de concentración y remoción de lodos.

El sedimentador circular, es alimentado por la columna central del mismo, en la cual se tiene un bafle o cilindro deflector (barrera o separador), cuyo propósito es permitir la distribución del agua de una manera homogénea. El flujo a través del sedimentador es ascensional y el agua clarificada se recolecta perimetralmente por canal con vertederos en V. (Zona de agua clarificada).

Salida del Sedimentador Secundario

Los sólidos por su peso descienden hacia el fondo, (zona de separación) en la cual el conjunto de puente barre lodos se encargan de barrer continuamente los lodos hacía el centro de la estructura para su posterior recirculación y retiro por bombeo, (zonas de almacenamiento y concentración y remoción de lodos)

La operación del barre lodos del sedimentador es continua (prendido o apagado) El sedimentador cuenta con las siguientes dimensiones: Diámetro: 28,6 m, Profundidad zona de agua sedimentada: 0,5 m, Profundidad zona de separación: 1,64 m, Profundidad almacenamiento: 0,74 m, Profundidad zona de remoción de lodos: 1,07 m, Profundidad pared: 3,95 m

El sedimentador en la parte inferior cuenta con inclinación hacia el centro de la estructura para la acumulación de lodos en el fondo, los cuales se recircularan continuamente hacia el tanque de lodos activados con el fin de garantizar la concentración de lodo activado en él.

Implantación de Sedimentador Secundario

Pozo de Bombeo Final

El agua residual tratada pasa por rebose al sistema de bombeo, el cual está conformado por cuatro bombas sumergibles de 15 HP operadas en cascada para la salida hacia el punto de entrega final.

El sistema cuenta con una tubería de salida por gravedad de agua tratada la cual operará automáticamente (hidráulicamente), cuando los niveles en el rio lo permitan.

 

Salida de Agua Tratada por Gravedad

Manejo de Lodos

El manejo de los lodos purgados del sistema de lodos activados se realizará a través del espesamiento de lodos y posterior deshidratación en filtro prensa. En el espesador de lodos se acumulan y de ser necesario, se estabilizan y acondicionan químicamente. En el filtro prensa se lleva a cabo el desaguado de lodos y posteriormente se debe realizar la disposición final de estos.

Los lodos provenientes de la purga del reactor anaerobio UASB, se envían a los lechos de secado.

Espesador de Lodos

En esta unidad de tratamiento, se lleva a cabo la adecuación del lodo proveniente del sistema de purga del sedimentador, en donde de ser necesario, se aplica un agente

acondicionador como polímeros o coagulantes, para facilitar la deshidratación del lodo. Inicialmente, en la primera etapa, la PTAR contará con un solo espesador de lodos. Esta unidad cumple con varias funciones a saber: concentrar los lodos provenientes del sedimentador, almacenamiento de lodos y como tanque de bombeo de lodos al sistema de deshidratación, (filtro prensa).

El espesador de lodos es un tanque cilíndrico con un fondo cónico el cual cuenta con las siguientes dimensiones: altura total de 6,50 m, altura parte cilíndrica 1,4 m, altura parte cónica 4,80 m y con volumen útil de 106,61 m3. El espesador cuenta con un rebose por gravedad, en tubería de 4” PVC, que drena hacia la red de alcantarillado de retorno al pozo de bombeo inicial.

Corte de la Estructura Espesadora de Lodos

Espesador de Lodos

Para el bombeo del lodo hacia el filtro prensa, se tienen dos bombas neumáticas de doble diafragma (marca ARO), una de ellas como equipo de respaldo, estas son nombradas en el sistema de control como Bomba neumática 1 y Bomba neumática 2 con capacidad mínima de 112,2 GPM.

Filtro Prensa

Para facilitar el manejo y disposición final del lodo proveniente de los espesadores, se realiza el desaguado de lodos en un filtro prensa.

El filtro prensa de mono placas plásticas (Durapol) cuenta con capacidad de 620 Litros de torta por carrera de filtración.

Lechos de Secado

Para el manejo de lodos del reactor UASB, se proyectan lechos de secado, los cuales cuentan con un área adicional para ser utilizados además como respaldo del sistema de manejo de lodos del tanque de aireación en caso de alguna contingencia en el sistema de desagüado con el filtro prensa.

Esta unidad consta de un manto de grava y arena, con un sistema de drenaje por tubería perforada en la parte inferior que en conjunto trabaja a manera de filtro lento.

Biblioteca Fotográfica PTAR - Ubaté

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