Dimensionamiento preliminar de las unidades de tratamiento ...

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Ingeniería Ambiental y Sanitaria Facultad de Ingeniería

2020

Dimensionamiento preliminar de las unidades de tratamiento para Dimensionamiento preliminar de las unidades de tratamiento para

el recurso hídrico, en la Finca Villa María, municipio de Silvania el recurso hídrico, en la Finca Villa María, municipio de Silvania

Cundinamarca, aspectos técnicos y económicos Cundinamarca, aspectos técnicos y económicos

Andrea Paola Payares Azuero Universidad de La Salle, Bogotá

Laura Camila Ruiz González Universidad de La Salle, Bogotá

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UNIVERDIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERIA AMBIENTAL Y SANITRAIA

DIMENSIONAMIENTO PRELIMINAR DE LAS UNIDADES DE TRATAMIENTO PARA

EL RECURSO HÍDRICO, EN LA FINCA VILLA MARÍA, MUNICIPIO DE SILVANIA

CUNDINAMARCA, ASPECTOS TÉCNICOS Y ECONÓMICOS.

Andrea Paola Payares Azuero

Laura Camila Ruiz Gonzalez

Bogotá, Colombia 2020

UNIVERDIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERIA AMBIENTAL Y SANITRAIA

DIMENSIONAMIENTO PRELIMINAR DE LAS UNIDADES DE TRATAMIENTO PARA

EL RECURSO HÍDRICO, EN LA FINCA VILLA MARÍA, MUNICIPIO DE SILVANIA

CUNDINAMARCA, ASPECTOS TÉCNICOS Y ECONÓMICOS.

Trabajo de grado


Laura Camila Ruiz Gonzalez

Director

Ing. Oscar Fernando Contento Rubio

M.Sc. Docencia

Bogotá, Colombia 2020

NOTA DE ACEPTACIÓN

-------------------------------

------------------------------

-------------------------------

-------------------------------------

Firma Jurado 1

I

Agradecimientos

Queremos agradecer a la Universidad de La Salle y especialmente a la facultad de Ingeniería

Ambiental y Sanitaria, a sus profesores y directivos por su colaboración y apoyo en la elaboración

de este trabajo de grado.

Al docente Oscar Fernando Contento, quien nos guio y apoyo durante todo este proceso de manera

incondicional, ayudándonos y corrigiéndonos en cada una de las etapas, para de esta manera

entregar el documento lo mejor estructurado posible. De igual forma queremos agradecer al jurado

quien se interesó y nos asesoró para hacer de este un trabajo exitoso.

Y a la población de la finca Villa María quienes contribuyeron con la información y colaboración

para el desarrollo y éxito del proyecto.

II

Quiero dedicar este trabajo a Dios, quien fue mi guía durante todas las etapas de mi cerrera

profesional, y el que me dio la paciencia y sabiduría para poder culminar con éxito esta etapa de

mi vida. Agradecer a mis padres que fueron mi apoyo incondicional durante todo este proceso,

gracias por su fe, comprensión y esperanza puestas en mí, y sobre todo por brindarme la

oportunidad de estudiar una carrera profesional tan valiosa como la Ingeniería Ambiental y

Sanitaria; infinitas gracias.

A mi compañera de trabajo Laura Ruiz agradecerle todo su esfuerzo, dedicación y compromiso

con este proyecto. Finalmente agradecer a mis familiares y amigos por su ayuda y compañía

incondicional durante estos 5 años.


Dedico este trabajo a mi familia, la cual fue la motivación para realizar y finalizar este trabajo,

por su apoyo incondicional. A mi papá por apoyarme con su conocimiento profesional, a mí

mamá por sus consejos, valores y deseos de superación. A todos mis amigos en especial a Miguel

por su ayuda incondicional, a Oscar Fernando Contento por apoyo y asesoría en este proyecto.

Laura Camila Ruiz González

III

Resumen

El acceso al agua potable es un derecho fundamental para la mayoría de las poblaciones,

por esta razón debe prestar las mejores condiciones a nivel sanitario, y que de esta manera su

consumo no represente ningún tipo de riesgo para la salud humana. En este caso se propone realizar

el dimensionamiento preliminar de las unidades de tratamiento para el recurso hídrico, en la finca

Villa María–municipio de Silvania Cundinamarca, con el fin de satisfacer las necesidades básicas

que existentes, la cual se encuentra ubicada en la zona rural del municipio, no cuenta con ningún

tipo de tratamiento para el consumo de agua potable ni para adecuada disposición de las aguas

residuales que allí se generan.

La metodología utilizada se desarrolló mediante cuatro fases: iniciando con la recopilación

de información, en donde se identificaron los puntos de muestreo y caudales máximos y mínimos

de la quebrada La Blanca, determinando el caudal de diseño, la segunda fase consistió en la

caracterización del efluente y afluente donde se realizó un análisis fisicoquímico, para determinar

las unidades requeridas de potabilización del agua y tratamiento del agua residual. La tercera se

fundamentó en el pre- dimensionamiento de las unidades, con base en la información recopilada y

analizada en las anteriores fases, y por último se realizó la determinación de costos de

construcción, operación y manteamiento del proyecto.

Con relación a lo anterior, se realizó el diseño de un tren de tratamiento de agua potable,

conformado por tres operaciones unitarias, las cuales son: pre- sedimentación, filtración y

cloración, así mismo se diseñó un tren de tratamiento de aguas residuales el cual consiste en trampa

grasa, pozo séptico y filtro anaerobio en procura de cumplimento de la normativa de vertimientos.

Palabras clave: Tratamiento, Diseño, Contaminación, Recurso hídrico,

IV

Tabla de Contenido

1. Introducción .......................................................................................................................... 10

2. Objetivos ................................................................................................................................ 11

2.1. Objetivo General .......................................................................................................... 11

2.2. Objetivos Específicos.................................................................................................... 11

3. Marco de referencia .............................................................................................................. 12

3.1. Marco teórico ................................................................................................................ 12

3.2. Marco legal.................................................................................................................... 18

4. Metodología........................................................................................................................... 19

5. Desarrollo del proyecto ......................................................................................................... 20

5.1. Fase l .............................................................................................................................. 20

5.1.1. Ubicación ................................................................................................................ 20

5.1.2. Recurso suelo .......................................................................................................... 22

5.1.3. Componente climático ............................................................................................ 22

5.1.4. Características hidrológicas .................................................................................... 22

5.1.5. Componente social .................................................................................................. 22

5.1.6. Servicios públicos ................................................................................................... 22

5.1.7. Salud ....................................................................................................................... 23

5.1.8. Infraestructura ......................................................................................................... 23

5.2. Fase ll ............................................................................................................................. 28

5.2.1. Muestreo ................................................................................................................. 28

5.2.1.1. Muestreo quebrada La Blanca ............................................................................. 28

5.2.1.2. Muestreo rio Barro Blanco .................................................................................. 32

5.2.2. Caracterización de la quebrada La Blanca .............................................................. 36

5.2.3. Caracterización del rio Barro Blanco ...................................................................... 38

5.2.4. Determinación del IRCA ........................................................................................ 41

5.2.5. Coeficiente de retorno ............................................................................................. 43

5.3. Fase lll ............................................................................................................................ 44

5.3.1. Agua potable ........................................................................................................... 44

5.3.1.1. Tren de tratamiento seleccionado para potabilización ........................................ 44

5.3.1.2. Modificación tanques de distribución ................................................................. 45

5.3.1.3. Determinación del caudal de diseño.................................................................... 46

5.3.1.4. Conducción de cámara de pre-sedimentación a filtro ......................................... 49

5.3.1.5. Diseño de unidad de filtración ............................................................................ 51

5.3.1.5.1. Lavado del filtro ............................................................................................. 56

V

5.3.1.5.2. Diseño de piezómetro .................................................................................... 56

5.3.1.6. Cámara de contacto de cloro ............................................................................... 58

5.3.1.7. Red de suministro ................................................................................................ 60

5.3.1.8. Obras conexas ..................................................................................................... 61

5.3.2. Agua residual .......................................................................................................... 62

5.3.2.1. Determinación del caudal de agua residual ......................................................... 64

5.3.2.2. Determinación del volumen de la trampa de grasas ............................................ 65

5.3.2.3. Tanque séptico Imhoff y filtro anaerobio ............................................................ 66

5.3.2.4. Pozos de inspección ............................................................................................ 66

5.3.2.5. Diagrama orientativo ........................................................................................... 66

5.3.2.6. Tubería de vertimiento ........................................................................................ 67

5.3.3. Ubicación de unidades ............................................................................................ 68

5.4. Fase IV ........................................................................................................................... 72

5.4.1. Construcción tren de tratamiento de agua potable .................................................. 73

5.4.1.1. Unidad de filtración (Opción A) ......................................................................... 73

5.4.1.2. Unidad de filtración (Opción B).......................................................................... 74

5.4.1.3. Selección de unidad de filtración ........................................................................ 76

5.4.1.4. Unidad de cloración ............................................................................................ 77

5.4.2. Construcción tren de tratamiento de agua residual ................................................. 77

5.4.3. Presupuesto de mano de obra directa (MOD) ......................................................... 78

6. Conclusiones ......................................................................................................................... 80

7. Recomendaciones ................................................................................................................. 82

VI

Índice de tablas

Tabla 1. Marco legal aplicable ..................................................................................................... 18

Tabla 2. Determinación del caudal la quebrada La Blanca, época seca ...................................... 31

Tabla 3. Determinación del caudal la quebrada La Blanca, época húmeda ................................. 31

Tabla 4. Determinación del caudal de aguas residuales domésticas ............................................ 33

Tabla 5. Determinación del caudal en el rio Barro Blanco aguas arriba del caudal de desecho . 35

Tabla 6. Determinación del caudal en el rio Barro Blanco aguas abajo del caudal de desecho .. 35

Tabla 7. Resultados de análisis fisicoquímicos realizados en la bocatoma de la finca el día 29 de

junio del 2019 en época húmeda ................................................................................................... 36

Tabla 8. Resultados de análisis fisicoquímicos realizados en los tanques de almacenamiento de la

finca el día 03 agosto de 2019, en época seca............................................................................... 37

Tabla 9. Resultados del análisis fisicoquímico del río Barro Blanco aguas arriba del caudal de

desecho .......................................................................................................................................... 38

Tabla 10. Resultados de los análisis fisicoquímicos realizados en la tubería de desagüe de aguas

negras de la finca .......................................................................................................................... 39

Tabla 11. Resultados de los análisis fisicoquímicos realizados aguas abajo del vertimiento ...... 39

Tabla 12. Puntaje de índice de riesgo de calidad de agua ............................................................ 41

Tabla 13. Clasificación del nivel de riesgo en salud según el IRCA por muestra ....................... 43

Tabla 14. Caudal de diseño .......................................................................................................... 47

Tabla 15. Caudal de ingreso ......................................................................................................... 48

Tabla 16. Coordenadas de puntos estratégicos ............................................................................ 49

Tabla 17. Datos para el diseño de la unidad de filtración ............................................................ 52

Tabla 18. Diseño tubería de drenaje............................................................................................. 52

Tabla 19. Datos necesarios para el diseño de cámara de contacto de cloro ................................. 58

Tabla 20. Diseño de cámara de contacto de cloro........................................................................ 58

Tabla 21. Cálculos del volumen del tanque de almacenamiento ................................................. 60

Tabla 22. Concentraciones y eficiencias de la trampa grasas ...................................................... 63

Tabla 23. Concentraciones y eficiencias del tanque Imhoff ........................................................ 63

Tabla 24. Concentraciones y eficiencias del filtro anaerobio ...................................................... 63

Tabla 25. Concentración al campo de infiltración ....................................................................... 64

Tabla 26. Parámetros para el diseño de tratamiento de agua residual ......................................... 64

Tabla 27. Parámetros para la determinación del volumen de la trampa grasa ............................. 65

Tabla 28. Puntos de interés del proyecto ..................................................................................... 69

Tabla 29. Materiales y costos de la construcción del tren de tratamiento de agua potable ......... 73

Tabla 30. Precios del sistema de filtración de la empresa Aguay Ambiente Internacional S.A.S74

Tabla 31. Ventajas y desventajas del filtro a construir y prefabricado ........................................ 76

Tabla 32. Materiales y costos de la unidad de cloración ............................................................. 77

Tabla 33. Materiales y costos de la construcción del tren de tratamiento de agua residual ........ 78

Tabla 34. Porcentajes de asignación salarial legal vigente .......................................................... 79

VII

Tabla 35. Costos por tiempo trabajado ........................................................................................ 79

Índice de imágenes

Imagen 1. Sistema de captación artesanal .................................................................................... 24

Imagen 2. Sistema de tubería artesanal ........................................................................................ 24

Imagen 3. Tanques de almacenamiento de la finca Villa María .................................................. 25

Imagen 4. Entrada del fluida al segundo tanque .......................................................................... 26

Imagen 5. Segundo tanque de distribución .................................................................................. 26

Imagen 6. Tercer tanque de distribución ...................................................................................... 27

Imagen 7. Conducción del fluido a la finca Villa María .............................................................. 27

Imagen 8. Rotulación de muestras ............................................................................................... 29

Imagen 9. Análisis in situ en campo ............................................................................................ 29

Imagen 10. Medición de caudal en la quebrada La Blanca ......................................................... 30

Imagen 11. Bocatoma de la finca Villa María ............................................................................. 32

Imagen 12. Salida del agua del tanque por la parte inferior ........................................................ 46

Índice de ilustraciones

Ilustración 1. Ubicación geográfica del municipio de Silvania, Cundinamarca ......................... 21

Ilustración 2. Ubicación geográfica de la finca Villa María, en el municipio de Silvania

Cundinamarca ............................................................................................................................... 21

Ilustración 3. Ubicación puntos de interés del proyecto .............................................................. 69

Ilustración 4. Distancia de los tanques de pre sedimentación al tren de tratamiento de agua

potable ........................................................................................................................................... 70

Ilustración 5. Distancia de las viviendas al tren de tratamiento de agua residual ....................... 71

Ilustración 6. Distancia del tratamiento de agua residual al río Barro Blanco ............................ 72

Ilustración 7. Sistema de filtración por la empresa Aguas y Ambiente Internacional S.A.S ...... 74

Ilustración 8. Lechos filtrantes del sistema de filtración. ............................................................ 75

Ilustración 9. Fotografia de instalación del sistema de filtración ................................................ 75

Índice de figura

Figura 1. Esquema general de un proceso de potabilizacion convencional ................................. 13

Figura 2. Selección de unidades para el tratamiento de agua potable ......................................... 45

VIII

Figura 3. Diagrama orientativo de la instalación de la válvula de compuerta en el tanque de

distribución ................................................................................................................................... 49

Figura 4. Variación de los coeficientes, contracción y gasto con el número de Reynolds en un

orificio circular.............................................................................................................................. 55

Figura 5. Diseño de un piezómetro .............................................................................................. 56

Figura 6. Conexiones de unidades a la vivienda preservando la lámina de agua ........................ 61

Figura 7. Obras conexas............................................................................................................... 62

Figura 8. Tren de tratamiento de agua residual ........................................................................... 67

Índice de ecuaciones

Ecuación 1. IRCA ........................................................................................................................ 42

Ecuación 2. Coeficiente de retorno .............................................................................................. 43

Ecuación 3. Formula de distancia entre dos puntos ..................................................................... 50

Ecuación 4. Pendiente de conducción ....................................................................................... .. 50

Ecuación 5. Ecuación de Hazen-Williams ................................................................................... 50

Ecuación 6. Cálculo área de filtración ......................................................................................... 53

Ecuación 7. Cálculo de orificios .................................................................................................. 54

Ecuación 8. Cálculo presión atmosférica ..................................................................................... 57

Ecuación 9. Cálculo de orificios de una tuberia........................................................................... 59

Ecuación 10. Cálculo para caudal de grasas ................................................................................ 65

Lista de anexos

Anexo 1. Tanques de presedimentación: vista lateral, superior y detalles constructivos.

Anexo 2. Unidad de filtración: vista lateral, superior y detalles constructivos.

Anexo 3. Cámara de contacto de cloro: vista lateral, superior, detalle constructivo y detalle

hipoclorador.

Anexo 4. Implantación tren de tratamiento propuesto: esquemático.

Anexo 5. Montaje sistema séptico: vista lateral.

IX

Abreviaturas

COT: Carbono orgánico total

CTAS: Centro Tecnológico de Ambiente y Sostenibilidad

DBO5: Demanda Biológica de Oxigeno

DQO: Demanda Química de Oxigeno

IDEAM: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales

PTAP: Planta de Tratamiento de Agua Potable

PTAR: Planta de Tratamiento de Agua Residual

SST: Sólidos Suspendidos Totales

10

1. Introducción

La finca Villa María se abastece del río La Blanca para las actividades agrícolas, ganaderas

y de consumo humano. Se encuentra ubicada a 44 km de la ciudad de Bogotá, en el municipio de

Silvania – Cundinamarca ubicado en la Provincia del Sumapaz, en la cual viven 10 personas, y en

esta se dan las actividades de ganadería y agricultura a pequeña escala. Cuenta con dos casas, un

quiosco, una pequeña caballeriza y un galpón.

El lugar no cuenta con ningún tipo de tratamiento de potabilización por lo cual está

ocasionando problemas en la salud de la población, causando afectaciones en la piel, y en el sistema

digestivo, razón por la cual están realizando visitas médicas frecuentemente. De igual forma, en el

lugar se generan aguas residuales las cuales son vertidas directamente al cuerpo hídrico Barro

Blanco afectando al ecosistema. Por esto se propuso el dimensionamiento preliminar de las

unidades de tratamiento del recurso hídrico para el agua de consumo y disposición de la misma,

con el fin de mejorar la calidad de vida de los habitantes a partir de la caracterización de los cuerpos

hídricos La Blanca y Los Pinos, dimensionando así los sistemas de tratamiento de agua potable y

residual, analizando los aspectos técnicos y económicos; para la propuesta se realizaron cuatro

fases las cuales se dividieron de la siguiente manera: Fase I Recopilación de información, Fase II:

Caracterización de la quebrada La Blanca y Los Pinos, Fase III: Pre dimensionamiento de las

unidades, Fase IV: Determinación de costos.

11

2. Objetivos

2.1. Objetivo General

Proponer una alternativa de dimensionamiento preliminar para las unidades de tratamiento

de agua potable y residual de la Finca Villa María, ubicada en el Municipio de Silvania –

Cundinamarca, teniendo en cuenta los aspectos técnicos y económicos con el fin de mejorar la

calidad de vida de los habitantes.

2.2. Objetivos Específicos

• Caracterizar el cuerpo hídrico que abastece a la finca y los vertimientos que se generan

en este.

• Dimensionar los sistemas de tratamiento de agua potable y residual con fines

de cumpliendo a la normativa vigente.

• Analizar los aspectos económicos de la propuesta teniendo en cuenta

aspectos de construcción, operación y mantenimiento.

12

3. Marco de referencia

3.1. Marco teórico

Las aguas superficiales de ríos y lagos son fuentes importantes de abastecimiento de aguas

públicas en virtud de las altas tasas de extracción que soportan normalmente. Una desventaja de

utilizar aguas superficiales es que están expuestas a la contaminación de todo tipo. Los

contaminantes llegan a los lagos o ríos desde fuentes diversas e intermitentes, como residuos

industriales y municipales, drenaje de áreas urbanas y agrícolas, y erosión de suelos. El agua de

turbidez variable y una diversidad de sustancias que contribuyen al sabor, olor y color del agua

pueden hacer necesario un tratamiento externo. (Glynn, 1999)

El agua es parte de la naturaleza y de la vida, por lo tanto, es un bien común que todos los

individuos del planeta debemos compartir y estamos en la obligación de preservar, tanto para

nuestro uso cotidiano como para el de las futuras generaciones (Beldarrain, 1999). Hoy en día el

cuidado del agua es primordial para asegurar el futuro, por esta razón se considera que el mayor

riesgo para la salud humana son los contaminantes emergentes, los cuales son vertidos a las fuentes

hídricas afectando el medio. Algunos de estos son: plaguicidas, fármacos, tensoactivos, productos

de higiene personal, aditivos de gasolina, entre otros.

Por esta razón se hace necesario un tratamiento de agua potable, para que no se vea afectada

la salud de la población. Se debe tener en cuenta que el agua es uno de los recursos naturales más

importantes y fundamentales para los seres vivos que coexisten en el planeta tierra. Es el

compuesto químico más abundante del planeta y es indispensable para el desarrollo de la vida y a

que constituye del 50 al 90% de la masa de los organismos vivos. (Vera, 2007)

Para la potabilización del agua es necesario que los procesos de tratamiento cumplan con

las características sanitarias, que permitan la disminución de riesgos para quienes consumen el

13

recurso.

Por consiguiente, para cumplir con estas características, es necesario diseñar plantas de

potabilización que cuenten con diferentes procesos físicos y químicos, dependiendo de la

caracterización del agua que requiera de tratamiento. Por lo tanto, una planta de potabilización

convencional debe contener las siguientes operaciones: Coagulación, floculación, sedimentación,

filtración, y desinfección. (Lozano, 2015)

Se debe tener en cuenta que la coagulación y floculación es la unidad encargada de la

aglomeración de coloides y otras sustancias no sedimentables hasta la formación de flóculos

sedimentables, siguiente a esto corresponde seguir con la Sedimentación en donde se eliminan los

flóculos de coloides aglomerados en suspensión. (Cárdenas, 2000)

A continuación, se muestra la figura 1 del proceso de potabilización convencional del agua.

Figura 1

Esquema general de un proceso de potabilización convencional. Potabilización del agua.

Editorial: Universidad Piloto de Colombia. Principios de diseño, control de procesos y

laboratorio. (2015)

14

Plantas de tratamiento de agua potable.

Es el conjunto de operaciones y procesos que se realizan sobre el agua cruda, para

modificar sus características organolépticas, físicas, químicas y microbiológicas con el propósito

de hacer la apta para consumo humano, de acuerdo con una norma establecida. (Lozano,2015)

A continuación, se mencionan las unidades de tratamiento que se escogieron para el diseño

preliminar de la PTAP.

Sedimentación: Proceso para eliminar los sólidos sedimentables de un tanque bajo

condiciones semi reposo. (Gray, 1994)

Filtración: La filtración se puede definir como el paso del agua a través de un material

fino denominado filtro. Se utiliza en los tratamientos modernos de potabilización de agua, para

eliminar pequeños flóculos o elementos de menor tamaño que no han podido ser eliminados en los

procesos anteriores. (Gómez, 2000).

Existen dos tipos de filtración uno lento y uno rápido el primero procesa agua a una

velocidad de 3 a 4 L/min* m2, el agua de río o de lago se bombea al interior de grandes filtros de

arena lentos al aire libre con o sin una previa sedimentación simple, según la calidad del agua sin

tratar. El espesor del lecho de filtración es de aproximadamente de 0.6 a 1.2 metros. El segundo

procesa agua a una velocidad de 80 a 160 L/min*m2, es decir unas 40 veces mayor que el de los

lechos de arena. El medio filtrante es una capa de arena fina o de antracita y otros materiales que

se sostienen sobre una capa de grava u otra estructura de soporte. (Glynn, 1999)

Desinfección: La desinfección es el último proceso unitario de tratamiento del agua y tiene

como objetivo garantizar la calidad de la misma desde el punto de vista microbiológico y asegurar

quesea inocua para la salud del consumidor. (Richter, 1984)

15

En los procesos de sedimentación y filtración se eliminan algunos organismos patógenos,

en la última etapa, es decir, la desinfección se hace uso de un agente físico o químico que remueve

los organismos patógenos sobrantes.

El principal tipo de desinfección es la cloración, este puede ser añadido en forma de

líquidos, gaseosos, cal clorada e hipocloritos. Es el método más común para desinfectar, es

confiable, relativamente económico y fácil de aplicar.

Las aguas residuales ocasionan diferentes daños ambientales ya que sus características

originales han sido modificadas por actividades humanas, por esto se requiere un tratamiento

previo antes de ser reusadas, vertidas a un cuerpo natural de agua o descargadas al sistema de

alcantarillado. (Romero, 2002)

Las aguas residuales son líquidos turbios que contiene materiales sólidos en suspensión.

Cuando son frescas, su color es gris y tienen un olor a moho. Flotan en ellas cantidades variables de

materia: sustancias fecales, trozos de alimentos, basura, papel, astillas y otros residuos de las

actividades cotidianas de los habitantes de una comunidad. (York, 2009)

Las cuatro fuentes fundamentales de aguas residuales son: Aguas domésticas o urbanas,

aguas residuales industriales, escorrentías de usos agrícolas, pluviales. Hoy en día la demanda de

sistemas de tratamiento de aguas residuales ha aumentado continuamente, la atención se centra en

los microorganismos que tienen el potencial de causar efectos y pueden acumularse en el ciclo del

agua o afectar a los ecosistemas. (Méndez, 2008)

El tratamiento de aguas residuales comprende cuatro fases, el preliminar consta de la

eliminación de sólidos en suspensión y materiales flotantes, el primario comprende tratamientos

fisicoquímicos, el secundario procesos biológicos convencionales y finalmente el cuarto procesos

de tratamiento avanzados.

16

Plantas de Tratamiento de Agua residual

Es un conjunto de unidades que conforman un tratamiento preliminar, primario, secundario

y terciario, que trata las aguas residuales producidas por el uso del hombre, representando una

afectación negativa al ecosistema. (Romero, 2002)

Aguas residuales domésticas

Las aguas residuales se pueden definir como aquellas cuyas características originales han sido

modificadas por actividades humanas, y que por su calidad requieren de un tratamiento previo antes

de ser reusadas o vertidas a un cuerpo natural de agua o ser descargadas al sistema de alcantarillado,

ya que de acuerdo a su origen resultan de la combinación de líquidos y residuos sólidos

transportados por el agua proveniente de residencias, oficinas, establecimientos comerciales e

instituciones, industrias, de actividades agrícolas, aguas superficiales, subterráneas y de

precipitación. (Lizarazo, 2013)

Pozo Séptico: Sistema más usado para adecuar el agua residual con el fin de dispersarla

en el subsuelo mediante campos de infiltración o para post tratarla en filtros anaerobios, filtros

intermitentes de arena o procesos bilógicos convencionales en el mismo sitio. Se construye en

materiales impermeables como concreto, fibra de vidrio, acero, pino californiano y polietileno.

(Romero, 2002)

El tanque séptico tipo ovoide es un sistema que desarrolla diferentes procesos como la

separación de la fase sedimentación de la de digestión, los gases y sólidos en digestión no se

mezclan con descargas recientes, de igual manera permiten componer varias versiones de

tratamiento, también se debe tener en cuenta que su forma le permite ser resistente a presiones

externas causadas por nivel freático alto.

17

Ubicación del pozo séptico en relación con el sitio de referencia

El tanque séptico se ubicará en un lugar que permita su revisión y limpieza periódica, que

deberá conservar las siguientes distancias mínimas: 1.50 metros distantes de construcciones,

límites de terrenos, sumideros y tanques de infiltración, a 3,0 metros distantes de árboles y

cualquier punto de redes públicas de abastecimiento de agua y a 15.0 metros distantes de pozos

subterráneos y cuerpos de agua de cualquier naturaleza. (ACTUALIZACIÓN RAS 0330, 2017)

La situación del tanque debe satisfacer, además, la condición que el campo de infiltración

o sumidero este ubicado a nivel más bajo y alejado de cualquier pozo o fuente de aprovisionamiento

de agua.

Cono Imhoff: Es un recipiente de forma cónica, graduado con paredes transparentes con

capacidad para un litro (Jiménez, 2005). El dispositivo se utiliza para medir la cantidad de

partículas de sólidos sedimentables que se encuentran en un cuerpo de agua con carga

contaminante. Igualmente se utiliza en las pruebas para valorar la calidad del agua.

18

3.2. Marco legal

A continuación, se presenta la Tabla 1, normatividad aplicada al proyecto.

Tabla 1

Marco legal aplicable. Fuente: Autores

Resolución 2115 de 2007

(Min. Protección; Min. De Ambiente,

Vivienda y Desarrollo Territorial)

Resolución en la cual se señalan características,

instrumentos básicos y frecuencias de sistemas

de control y vigilancia para la calidad de agua

para consumo humano.

Decreto 1575 de 2007

(Ministerio de Ambiente, Vivienda y

Desarrollo Territorial)

Establece el sistema para la protección y control

de calidad del agua, con el fin de monitorear,

prevenir y controlar riesgos para la salud

humana este dato establece los parámetros de

calidad de agua potable para confrontar con los

datos que se obtengan en las prácticas.


Director general de la corporación

autónoma regional de Cundinamarca –

CAR

Se establecen los objetivos de calidad del agua

para la cuenca del rio Sumapaz, a lograr en el

año 2020


(Ministerio de Ambiente, Vivienda y

Desarrollo Territorial)

Decreto que relaciona las disposiciones con los

usos de recurso hídrico, el ordenamiento del

recurso hídrico y los vertimientos sobre el

mismo, al suelo y

a los alcantarillados.


(Ministerio de ambiente y desarrollo

sostenible)

Se adoptan disposiciones relacionadas con el

uso de aguas residuales.


(Ministerio de ambiente y desarrollo

sostenible)

Se establecen los parámetros y los valores

límites máximos permisibles en los vertimientos

puntuales a cuerpos de aguas superficiales y a

los sistemas de

alcantarillado público.


RAS

Reglamento técnico para el sector de agua

potable

y saneamiento básico (RAS) parámetros de

diseño para unidades de tratamiento de agua

potable

19

4. Metodología

La metodología adoptada para el desarrollo del proyecto fue una aplicación amanera de

estudio de caso para la Finca Villa María, la cual tiene como característica principal, la

caracterización de los cuerpos de agua y posterior diseño de unidades.

Fase I: Recopilación de información

Se realizó mediante la recolección de la información y la ubicación en donde se desarrolló

el proyecto, identificando las diferentes actividades que allí se presentan, y obteniendo

información sobre el uso del suelo de la misma. Se determinaron los puntos de muestreo y caudales

máximos y mínimos de la quebrada La Blanca con el fin de determinar el caudal de diseño.

Se determinó por medio del POT de Silvania – Cundinamarca que el lugar donde se

encuentra ubicada la finca Villa María; es decir donde se realizó el proyecto, pertenece a la zona

rural del municipio, por ende, el uso que se le da a este tipo de suelo está destinado para actividades

agrícolas, avicultura y ganadería, por esta razón el sector se encuentra rodeado de fincas, las cuales

son habitadas en la mayoría por personas del campo quienes se encargan del cuidado y vigilancia

de los animales, y las actividades económicas que se encuentran en ellas.

Fase II: Caracterización del efluente y afluente

Se realizó un análisis fisicoquímico de la quebrada La Blanca y el río Barro Blanco con el

fin de determinar las unidades requeridas para la potabilización del agua y tratamiento de la misma.

Este se realizó en dos épocas diferentes, es decir en días de alta precipitación y días secos.

Fase III: Pre- dimensionamiento de las unidades

Se ejecutó con base en la información recopilada y analizada en las anteriores fases. Se

tuvieron en cuenta las unidades que mejor respondan y cumplan con las necesidades y

problemáticas de la finca para realizar el tratamiento del recurso hídrico el cual influirá en la

20

población de la finca Villa María. Se realizó la viabilidad técnica y económica de las unidades

seleccionadas.

Fase IV: Determinación de costos

Se determinaron los costos de construcción, operación y manteamiento del proyecto.

5. Desarrollo del proyecto

A continuación se presenta el desarrollo del proyecto donde se muestra cómo se llevó a

cabo la metodología, la cual se desarrolló en diferentes fases, la evidencia del trabajo en campo, y

de igual manera se ilustran los resultados obtenidos en las prácticas.

5.1. Fase l

Recopilación de información del estado actual de la finca Villa María.

5.1.1. Ubicación

La finca donde se realizó el proyecto se encuentra ubicada en Silvania, es decir en la parte

sur del departamento de Cundinamarca y al norte de la provincia del Sumapaz, como lo muestra

la ilustración 1. La finca Villa María se encuentra por la vía Cacique Usatama, aproximadamente

a 2,0 km del casco urbano del municipio como se puede observar en la ilustración 2 (icono color

rojo) con una vía de acceso afirmada.

21

Ilustración 1

Ubicación geográfica del municipio de Silvania, Cundinamarca. Fuente: Google Maps,

editado por los autores.

Ilustración 2

Ubicación geográfica de la finca Villa María, en el municipio de Silvania

Cundinamarca. Fuente: Google Maps, editado por los autores

22

5.1.2. Recurso suelo

Al suelo de la finca Villa María se le realiza un uso agrícola, pastoreo de vacas, avicultura,

manutención de caballos, y también un uso habitacional que cuenta que dos casas en las que viven

10 personas.

5.1.3. Componente climático

El municipio de Silvania posee las características de humedad relativa media de 79,1 %

con una precipitación de régimen bimodal presentando dos temporadas de lluvias en los meses de

marzo a mayo y de septiembre a noviembre, siendo mayo y octubre los meses más lluviosos con

un promedio anual de 1.920mm, también se tiene en cuenta que la temperatura media se sostiene

entre 20 y 22°C. (Diccionario del IGAC)

5.1.4. Características hidrológicas

La finca Villa María cuenta con dos quebradas, La Blanca del cual se abastecen para las

actividades agrícolas, ganaderas y de consumo humano, y la quebrada Los Pinos, en donde se

vierten las aguas residuales producidas en la finca.

5.1.5. Componente social

En la Finca Villa María habitan 10 personas las cuales están conformadas por 7 adultos y 3

niños. Dos de las personas que viven allí trabajan en las actividades económicas de la finca, y los

otros 5 trabajan en las mimas labores, pero en fincas aledañas.

5.1.6. Servicios públicos

La finca cuenta con servicios públicos de luz, electricidad y gas. Las personas que viven

en ella no cuentan con servicios de internet y telefonía dado a que la intensidad de la señal es muy

baja en ese sector, tampoco cuentan con el servicio de acueducto y alcantarillado, por esta razón es

que toman el agua de consumo humano, riego y animal en el canal de quebrada la Blanca, en el

23

cual se no se le realiza ningún tipo de tratamiento al agua.

5.1.7. Salud

Los habitantes de la Finca Villa María realizan visitas frecuentes (1 o 2 veces al mes) al

médico porque manifiestan dolores estomacales y afectaciones en la piel. Las personas comentan

que esto se le puede atribuir a la toma directa de agua del grifo ya que esta no tiene ningún tipo de

tratamiento, siendo ingerida no solamente por los habitantes sino también por los animales, de esta

manera también se determina que los niños del lugar, los cuales se encuentran entre 3 a 10 años de

edad, presentan dolores aún más fuertes que los adultos en su parte estomacal, produciéndoles de

esta manera diarrea y en diversos casos vómito.

5.1.8. Infraestructura

La finca realiza un sistema de captación artesanal, como se muestra en la Imagen 1, por

medio de una tubería de ¾, como se evidencia en el círculo rojo, el cual es unido a otra tubería de

una pulgada, y posteriormente a una de media pulgada, como se observa en la Imagen 2,

conduciendo el agua de esta manera hasta los tanques de distribución, (obsérvese en la Imagen 3)

en este caso son tres tanques de igual tamaño (Profundidad 70 cm, Área 68.25m2). Se anexa plano

con medidas del sistema de tanques de distribución Anexo 1.

24

Imagen 1

Sistema de captación artesanal. Fuente: Autores.

Imagen 2

Sistema de tubería artesanal. Fuente:Autores.

25

Imagen 3

Tanques de almacenamiento de la finca Villa María. Fuente: Autores.

El agua entra al primer tanque por medio de una tubería de media pulgada, posterior a esto

el primer tanque se conecta con el segundo por medio de un orificio de ¾ de pulgada (ver imagen

4). Dentro de este orificio se ubica una manguera de una pulgada la cual conecta el primer tanque

con el tercer tanque como la muestran las imágenes 5 y 6. Finalmente, el tercer tanque tiene una

tubería de salida en la parte inferior con un diámetro de media pulgada por el cual el fluido es

conducido hasta la finca a través de una manguera, observándose en la imagen 7 dicho proceso.

26

Imagen 4

Entrada del fluida al segundo tanque. Fuente: Autores.

Imagen 5

Segundo tanque de distribución. Fuente: Autores.

27

Imagen 6

Tercer tanque de distribución. Fuente: Autores.

Imagen 7

Conducción del fluido a la finca Villa María. Fuente: Autores.

28

5.2. Fase ll

Recopilación de los resultados de la caracterización fisicoquímica y análisis de la quebrada

La Blanca y el río Barro Blanco.

5.2.1. Muestreo

5.2.1.1. Muestreo quebrada La Blanca

La realización de los muestreos se llevó acabo el día 29 de junio del 2019 (época húmeda) tomando

esta fecha para máximos caudales y el 3 de agosto del 2019 (época seca) para mínimos caudales.

En busca del punto de muestreo de la quebrada La Blanca se eligió la bocatoma de la finca, la cual

se encuentra aproximadamente a un kilómetro de ella, sobre terreno elevado con difícil acceso; el

sistema de abastecimiento es por gravedad, ya que este se da por medio de una tubería flexible que

baja el fluido desde la parte superior de la montaña hasta el terreno donde se encuentra la vivienda.

Para realizar la toma de muestras en la quebrada La Blanca se optó por un muestreo puntual, el

cual se realizó en la bocatoma de la finca mediante una botella ámbar de un litro, rotulándola como

lo muestra la imagen 8 y preservándola en una nevera refrigerada. En este punto se realizó un

análisis in situ, como se muestra en la imagen 9 midiendo a partir de un multiparámetro HQ40 pH,

oxígeno disuelto, conductividad y temperatura, y turbiedad por medio de un turbidímetro.

29

Imagen 8

Rotulación de muestras. Fuente: Autores.

Imagen 9

Análisis in situ en campo. Fuente: Autores.

30

Para realizar la determinación del caudal de la quebrada La Blanca se hizo uso de un micromolinete

y un metro, midiendo así el ancho de la quebrada y la velocidad en diferentes puntos con su

respectiva profundidad como se puede observar en la imagen (10).

Imagen 10

Medición de caudal en la quebrada La Blanca. Fuente:Autores.

Los resultados obtenidos se muestran en la siguiente tabla

31

Tabla 2

Determinación del caudal la quebrada La Blanca, época seca. Fuente: Autores

Puntos de la

sección

transversal

Velocidad

(m/s)

Profundidad

(m)

Ancho

(m) Área (m2) Caudal (m3/s)

1 0.39 0.09 0.15 0.014 0.005

2 0.32 0.12 0.15 0.018 0.006

3 0.20 0.21 0.15 0.032 0.006

4 0.20 0.40 0.15 0.060 0.012

5 0.33 0.33 0.15 0.050 0.016

6 0.40 0.11 0.15 0.017 0.006

Total 0.052

Tabla 3

Determinación del caudal la quebrada La Blanca, época húmeda. Fuente: Autores

Puntos de la

sección

transversal

Velocidad

(m/s)

Profundidad

(m)

Ancho

(m)

Área

(m2)

Caudal

(m3/s)

1 0.72 0.09 0.15 0.014 0.010

2 0.56 0.12 0.15 0.018 0.010

3 0.47 0.21 0.15 0.032 0.015

4 0.51 0.40 0.15 0.060 0.030

5 0.58 0.33 0.15 0.050 0.029

6 0.69 0.11 0.15 0.016 0.011

Total 0.105

También se determinó el caudal que capta la bocatoma de la finca, como se muestra en la imagen

11 a partir del método volumétrico obteniendo un valor de 0.0342 L/s.

32

Imagen 11

Bocatoma de la finca Villa María. Fuente: Autores.

5.2.1.2. Muestreo rio Barro Blanco

En primera instancia se realizó la toma de muestra de aguas residuales producidas por la finca en

la tubería de desagüe de aguas negras, con el fin de realizar la caracterización fisicoquímica de esta

determinando así sus concentraciones iniciales con las que llega a la quebrada. El muestreo se

realizó de 6 am a 5 pm donde se tomaron muestras del agua residual cada hora, las cuales fueron

preservadas en botellas ámbar de 1 litro. Con el propósito de realizar una muestra compuesta que

comprende la mezcla de las 12 muestras anteriormente tomadas. Es de relevancia tener en cuenta

las horas 6am, 7am, 12am, 1pm y 5pm ya que en este tiempo se realizan las labores de cocina y

aseo personal.

33

Los resultados se muestran a continuación en la tabla 4.

Tabla 4

Determinación del caudal de aguas residuales domésticas. Fuente: Autores.

Hora Volumen (L) Tiempo (s) Caudal (L/s) Promedio por hora

(L/s)

6am

0,078 3,3 0,024

0,073 3,21 0,023

0,088 3,38 0,026 0,024

7am

0,085 3,99 0,021

0,087 4 0,022

0,073 3,12 0,023 0,022

8am

0,035 4,5 0,008

0,039 4,2 0,009

0,041 3,3 0,012 0,010

9am

0,053 5 0,011

0,043 4,9 0,009

0,04 3,5 0,011 0,010

10am

0,029 4,2 0,007

0,045 4,1 0,011

0,042 4,2 0,010 0,009

11am

0,039 3,9 0,010

0,032 3,8 0,008

0,031 3,2 0,010 0,009

12am

0,076 2,9 0,026

0,073 3,1 0,024

0,078 3 0,026 0,025

1pm

0,074 4 0,019

0,083 3,5 0,024

0,075 3,2 0,023 0,022

2pm 0,019 4,5 0,004

34

0,015 4,9 0,003

0,011 5 0,002 0,003

3pm

0,020 5 0,004

0,017 4,6 0,004

0,022 3,9 0,006 0,004

4pm

0,022 3,9 0,006

0,024 4 0,006

0,017 3,5 0,005 0,005

5pm

0,072 3,1 0,023

0,070 2,9 0,024

0,061 2,5 0,024 0,024

Promedio 0,014

La medición del caudal de aguas residuales arrojo un valor 1178 L/d.

También se ejecutó la toma de muestras en dos puntos, por medio de un micro molinete y un metro,

midiendo así el ancho de la Quebrada y la velocidad en diferentes puntos con su respectiva

profundidad. El primer punto fue tomado aguas arriba del caudal de desecho de la finca obteniendo

un valor de 0.166m3/s como lo muestra la tabla (5), y el segundo después de la descarga de

contaminantes obtenido un valor de 0.168m3/s como lo muestra la tabla (6). Con el fin de

determinar las concentraciones de los contaminantes.

Los resultados se muestran a continuación en la tabla:

35

Tabla 5

Determinación del caudal en el rio Barro Blanco aguas arriba del caudal de desecho.

Fuente: Autores.

Puntos de la

sección

transversal

Velocidad

(m/s)

Profundidad

(m)

Ancho

(m)

Área

(m2)

Caudal

(m3/s)

1 0.45 0.19 0.32 0.061 0.027

2 0.30 0.32 0.32 0.102 0.031

3 0.23 0.50 0.32 0.160 0.037

4 0.33 0.38 0.32 0.122 0.040

5 0.43 0.23 0.32 0.074 0.032

Total 0.166

Tabla 6

Determinación del caudal en el rio Barro Blanco aguas abajo del caudal de desecho.

Fuente: Autores.

Puntos de la

sección

transversal

Velocidad

(m/s)

Profundidad

(m)

Ancho

(m)

Área

(m2)

Caudal

(m3/s)

1 0.24 0.24 0.32 0.077 0.018

2 0.40 0.35 0.32 0.112 0.045

3 0.30 0.40 0.32 0.128 0.038

4 0.28 0.28 0.32 0.090 0.025

5 0.43 0.30 0.32 0.096 0.041

Total 0.168

36

5.2.2. Caracterización de la quebrada La Blanca

Posterior a la toma de muestras en campo, estas fueron llevadas al Centro de Tecnología

Ambiente y Sostenibilidad de la Universidad de La Salle para su respectivo análisis realizado por

las autoras del proyecto, en donde se realizaron los análisis fisicoquímicos, determinando los

siguientes parámetros, los cuales se muestran en la siguiente tabla:

Tabla 7

Resultados de análisis fisicoquímicos realizados en la bocatoma de la finca el día 29 de

junio del 2019 en época húmeda. Fuente: Autores.

Parámetro Unidad Resultado Valor normativo

(2115/2007) * Cumple

Alcalinidad mg CaCO3/L 18.5 200 SI

Conductividad µS/cm 30.3 1000 SI

Coliformes totales Ausencia en 100

cm3 Presencia Ausencia NO

Color aparente UPC 183 15 NO

COT mg/L 3.9 5.0 SI

Dureza total mg CaCO3/L 11.2 300 SI

Escherichia Coli Ausencia en 100

cm3 Presencia Ausencia NO

Hierro total mg Fe/L 0.29 0.3 SI

Nitritos mg NO2/L 0.01 0.1 SI

Oxígeno disuelto mg O2/L 9.1 N.E -

pH UN 6.6 6.5 - 9.0 SI

Temperatura °C 16 N.E -

Turbidez NTU 41.2 2 NO

*valores máximos permisibles

37

Tabla 8

Resultados de análisis fisicoquímicos realizados en los tanques de almacenamiento de la

finca el día 03 agosto de 2019, en época seca. Fuente: Autores


(2115/2007) * Cumple

Alcalinidad mg CaCO3/L 15.3 200 SI

Conductividad µS/cm 23.2 1000 SI

Coliformes

totales

Ausencia en

100 cm3 Presencia Ausencia NO

Color aparente UPC 142 15 NO

COT mg/L 3.5 5.0 SI

Dureza total mg CaCO3/L 11.9 300 SI

Escherichia Coli Ausencia en

100 cm3 Presencia Ausencia NO

Hierro total mg Fe/L 0.27 0.3 SI

Nitritos mg NO2/L 0.004 0.1 SI

Oxígeno disuelto mg O2/L 7.5 N.E -

pH UN 6.7 6.5 - 9.0 SI

Temperatura °C 18.2 N.E -

Turbidez NTU 22.48 2 NO

*valores máximos permisibles

Como se muestra en las dos anteriores tablas, los parámetros que varían de temporada

húmeda a temporada seca son los parámetros de turbiedad, alcalinidad, color, sólidos suspendidos

y nitrógeno debido a que en la temporada húmeda los valores aumentan por el incremento de lluvias

y desplazamiento de material orgánico.

A partir, del análisis fisicoquímico realizado se determinó que el agua de la quebrada La

38

Blanca no es apta para consumo, ya que cuatro parámetros de ellos sobrepasan los valores límites

permisibles de la resolución 2115 del 2007, siendo los parámetros Escherichia coli y coliformes

totales los de gran importancia debido a que estos se originan en las excretas humanas y de

animales.

5.2.3. Caracterización del rio Barro Blanco

Posterior a la toma de muestras en campo, fueron llevadas al laboratorio de Ingeniería

ambiental de la Universidad de La Salle para su respectivo análisis realizado por las autoras del

proyecto. Inicialmente se realizó la caracterización fisicoquímica del río Barro Blanco aguas arriba

del caudal de desecho, para así determinar en qué condiciones se encuentra. La siguiente tabla

muestra los resultados obtenidos de la caracterización de la quebrada.

Tabla 9

Resultados del análisis fisicoquímico del río Barro Blanco aguas arriba del caudal de

desecho. Fuente: Autores

Parámetro Unidad Resultado

Alcalinidad mg CaCO3/L 22.5

Conductividad µS/cm 32.9

Coliformes totales Ausencia en 100 cm3 Presencia

Color aparente UPC 173

COT mg/L 4.7

DBO5 mg/L O2 86

DQO mg/L O2 100

Dureza total mg CaCO3/L 16

Escherichia coli Ausencia en 100 cm3 Presencia

Hierro total mg Fe/L 0.26

Nitritos mg NO2/L 0.1

Oxígeno disuelto mg O2/L 0.1

pH 6

Temperatura °C 14

Tubidez NTU 45

39

Tabla 10

Resultados de los análisis fisicoquímicos realizados en la tubería de desagüe de aguas

negras de la finca. Fuente: Autores

Parámetro Unidad Resultado

Valor normativo

(Resolución 0631

de 2015)

Cumple

Conductividad µS/cm 300

DBO5 mg/L O2 125 90 NO

DQO mg/L O2 222 200 NO

Grasas y aceites mg/L 23 20 NO

Nitratos mg NO3/L 0.7

Nitritos mgNO2/L 0.94

Nitrógeno total mg N2/L 20


pH UN 7.7 6,0-9,0 SI

Sólidos

sedimentables mg/L 10 5 NO

SST mg/L 101 90 NO

Temperatura °C 17 40 SI

Turbiedad NTU 530

*límite máximo permisible

Tabla 11

Resultados de los análisis fisicoquímicos realizados aguas abajo del vertimiento. Fuente:

Autores


(Res 0631) Cumple

Conductividad µS/cm 253

DBO5 mg/L O2 120 90 NO

DQO mg/L O2 148 200 SI

Grasas y aceites mg/L 14 20 SI

Nitratos mg NO3/L 0.9

Nitritos mg NO2/L 0.3

Nitrógeno total mg N2/L 20


pH UN 6,9 6,0-9,0 SI

Sólidos

sedimentables mg/L 4.5 5 SI

SST mg/L 72 90 SI

40

Temperatura °C 15 40 SI

Turbiedad NTU 64

*limite máximo permisible

Se realizó un análisis fisicoquímico de la muestra compuesta que fue tomada directamente

de la tubería de desecho de las aguas negras, tabla (10) y la segunda, aguas abajo de la quebrada,

tabla (11) determinando los diferentes parámetros, comparándolos con la Resolución 0631 del

2015, con el fin de identificar que parámetros sobrepasan los valores límites permisibles que

específica la norma.

Con respecto a los resultados obtenidos de la caracterización fisicoquímica del río Barro

Blanco aguas arriba del vertimiento, se pudo determinar que el afluente posee concentraciones que

no son dañinas para el ecosistema, ya que los valores obtenidos de cada parámetro no exceden los

valores de la norma 0631 del 2015.

Según los resultados obtenidos en la tabla 10 se obtuvieron parámetros que no cumplen con

el valor normativo de la resolución 0631 de 2015, es decir con el límite máximo permisible, como

lo son: DBO5, DQO, Grasas y aceites, sólidos sedimentables, SST y turbiedad.

Se determinó la relación (DBO5/DQO), dando como resultado un valor de 0.8 es decir, se

establece un tratamiento de proceso biológico. Debido a que el DBO5 es menor a la DQO por ende

hay presencia de materia orgánica, sustancias aprovechadas para el metabolismo y reproducción

de microorganismos.

Se puede determinar que el valor de grasas y aceites excedió el límite máximo permisible

pero no en una medida considerable, esto puede ser debido a que en la Finca Villa María se

desarrollan actividades de cocina diariamente ya que se realizan las 3 comidas del día y su posterior

lavado; desayuno, almuerzo y cena para las personas que permanecen en su totalidad dentro de

esta.

41

Los sólidos sedimentables obtuvieron un resultado mayor al valor normativo de la resolución

0631, esto pudo ser debido a que los residuos del material que se usa para las actividades agrícolas,

ganaderas o piscícolas que se desarrollan en la finca en ciertas ocasiones no es dispuesto

adecuadamente, y parte de estos residuos llegan al cuerpo de agua.

Teniendo en cuenta la tabla 11, se determina que las concentraciones de los parámetros

fisicoquímicos disminuyeron notablemente, esto a causa de que los contaminantes se diluyen por

el gran volumen de agua arrastra el cauce.

5.2.4. Determinación del IRCA

Se determinó el índice de riesgo de calidad de agua, a partir de la asignación de un puntaje

de riesgo para cada parámetro descrito en la resolución 2115 de 2007 y así establecer en qué

condiciones se encuentra el agua, ya sea riesgo, bajo, medio, alto o inviable sanitariamente.

Tabla 12

Puntaje de índice de riesgo de calidad de agua. Fuente: Autores

IRCA


(2115/2007)*

Puntaje de

riesgo

Puntaje

Asignados

Res. 2115

Alcalinidad mg CaCO3/L 15.3 200 1 0

Coliformes

totales

Ausencia en

100 cm3 Presencia Ausencia 15 15

Color aparente UPC 142 15 6 6

COT mg/L 3.5 5.0 3 0

Dureza total mg CaCO3/L 11.9 300 1 0

42

Escherichia coli Ausencia en

100 cm3 Presencia Ausencia 25 25

Hierro total mg Fe/L 0.27 0.3 1.5 0

Nitritos mg NO2/L 0.004 0.1 3 0

pH UN 6.7 6.5 - 9.0 1.5 0

Turbidez NTU 22.48 2 15 15

TOTAL 72 61

Para determinar el índice de riesgo de calidad de agua se utiliza la siguiente ecuación.

Ecuación 1

IRCA. Fuente: Resolución 2115 de 2007

𝐼𝑅𝐶𝐴% =61

72∗ 100 = 84.7%

Según la clasificación que específica el IRCA, como lo muestra la tabla 13, el nivel de

riesgo que presenta el agua cruda en la quebrada La Blanca es inviable sanitariamente, es decir no

es apta para consumo humano. Esto se debe a la presencia de coliformes fecales y Escherichia coli

que tienen el mayor puntaje de riesgo.

43

Tabla 13

Clasificación del nivel de riesgo en salud según el IRCA por muestra. Fuente: Resolución

2115 de 2007

5.2.5. Coeficiente de retorno

Para la determinación del coeficiente de retorno se deben tener los caudales de consumo

humano y caudal de agua residual. El caudal de consumo humano fue determinado a partir de la

asignación de valores que establece el RAS 2017, los cálculos se presentan en la tabla 14. El caudal

de agua residual se obtuvo de la tabla 4.

• Caudal de consumo humano: 1475 L/d

• Caudal agua residual: 1178 L/d

Ecuación 2

Coeficiente de retorno. Fuente: RAS 2017

𝐶𝑅 =𝑄𝑜𝑢𝑡 ∗ 100

𝑄𝑖𝑛

44

𝐶𝑅 =1178 ∗ 100

1475

𝐶𝑅 = 80

La relación que existe entre el caudal de aguas residuales y el caudal de consumo es de

0.798 esto se da a causa a la existencia de pequeñas infiltraciones en tubería, hábitos de consumo,

riego de cultivos y consumo animal. Esto va acorde con lo mencionado en la Resolución 0330 del

2017 que para una población de complejidad baja a media su coeficiente de retorno varia de 0.7 a

0.8.

5.3. Fase lll

Como se ha mencionado anteriormente en el documento el agua para consumo humano no

tiene ningún tipo de tratamiento. Simplemente, se capta, luego es llevada a tres tanques de

almacenamiento y esta es conducida por manguera para posterior consumo, lo que presenta

problemas de salud para los habitantes de la finca. Por esto se escogió por el pre- dimensionamiento

de un tren de tratamiento que sirva para mejorar las condiciones de calidad del agua de la fuente

abastecimiento.

5.3.1. Agua potable

5.3.1.1. Tren de tratamiento seleccionado para potabilización

Debido a que las características físicas y biológicas analizadas en la fuente de abastecimiento se

encuentran por fuera del rango establecido por la normativa colombiana las cuales son: color,

turbiedad y E. coli. Se optó por establecer una unidad de filtración rápida con lechos de arena y

grava, la cual permite remociones de turbiedad y color de un 80% (Arboleda,1992), ya que antes

de este proceso se da una pre- sedimentación que disminuye estos valores, de igual modo se

seleccionó esta para abaratar costos de construcción y mantenimiento sin alterar en la eficiencia

45

de remoción. Así mismo, se eligió una unidad de contacto de cloro, posterior a la filtración, para

la eliminación de microorganismos enteropatógenos.

La figura 2 muestra las unidades que se eligieron para el tratamiento de agua potable, en color azul

se muestra la unidad que se va a modificar y en color rojo las unidades nuevas a construir. Para

este nuevo tren de tratamiento, los tanques existentes serán tanques de distribución, sino cámaras

de pre- sedimentación, debido a que en estos los sólidos son susceptibles a sedimentarse en un

tiempo prudente, permitiendo disminuir la carga de sólidos para la filtración; y así, prolongar la

vida útil del medio filtrante.

Figura 2

Selección de unidades para el tratamiento de agua potable. Fuente: Autores.

5.3.1.2. Modificación tanques de distribución

Los tanques de distribución existentes en la finca se modificarán a tanques de pre- sedimentación,

con el fin de que los sólidos tengan un tiempo para sedimentarse y así disminuir el porcentaje de

turbiedad y color que llegará a la unidad de filtración.

El tanque tres es el tanque de distribución final del agua, este posee la salida del fluido por la parte

inferior del tanque como los muestra la imagen 12, este será tapado con cemento y se realizará una

46

impermeabilización. Posteriormente, se taladrará un hueco a 10cm de la parte superior para

introducir una tubería flexible de ½ pulgada la cual conducirá el efluente hasta la unidad de

filtración. Con el propósito de que en la parte inferior del tanque se sedimenten los sólidos y en la

parte superior salga el efluente con valores menores de turbiedad y color. Para la elaboración de

este nuevo conducto este se sellará con cemento y se impermeabilizará para evitar infiltraciones.

A la salida del tanque tres se implementará una válvula de bola para controlar el caudal cuando

este rebose y también para realizar la limpieza de los tanques depre - sedimentación.

Imagen 12

Salida del agua del tanque por la parte inferior. Fuente: Autores.

5.3.1.3. Determinación del caudal de diseño

El caudal de diseño fue obtenido mediante dotaciones promedio establecidas en el reglamento

técnico de agua y saneamiento básico. La información necesaria para la definición del caudal de

diseño se muestra a continuación:

47

Tabla 14

Caudal de diseño. Fuente: Autores.

Parámetro Convención Unidades Valor Comentario

Caudal en época seca Qs L/s 52,26

Caudal medio Caudal en época de lluvia Qll L/s 105,3

Dotación D

L/H-d

130

Resolución 0330.

Dotación para

elevación sobre el

nivel del mar de

1000 - 2000.

Número de habitantes Hab Unidad 10

Caudal demandado Qd L/d 1300 Consumo

humano

Dotación Da L/Animal-día 35 Ganado

vacuno

Número de animales Animal L/Animal-día 5

Caudal para abrevadero Qa L/d 175

Caudal total Qt L/d 1475 Caudal de

diseño

El caudal medido en la fuente de abastecimiento para temporadas de lluvias altas y bajas es

suficiente para garantizar el flujo de agua demandado por la población para satisfacer sus

necesidades y la de los animales. El cálculo del caudal se realiza mediante la siguiente ecuación:

𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 = 𝐷𝑜𝑡𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 ∗ #ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑜 𝑎𝑛𝑖𝑚𝑎𝑙𝑒𝑠

48

El caudal con el cual se diseñarán las unidades de filtración y cámara de contacto de cloro será de

1475 L/d. Debido a que la bocatoma se encuentra operando, fue necesario evaluar el caudal que

ingresa actualmente a los tanques de distribución:

Tabla 15

Caudal de ingreso. Fuente: Autores.


Diámetro de tubería Dt Pulgadas 0,5

Caudal captado Qc L/d 2955 Determinado por

método volumétrico

Caudal de excesos Qe L/d 1480 Caudal captado -

caudal de diseño

Como se observa en la tabla anterior, la captación está sobredimensionada y está captando 2950

L/d por encima de lo necesario. Esto conlleva a que los tanques de (pre- sedimentación)

distribución rebosen, en promedio, este caudal de agua; el cual no es devuelto a la quebrada ni

recirculado en otros procesos.

Debido a la topografía del lugar, al factor económico y de mantenimiento, es inapropiado diseñar

otro tipo de captación que permita disminuir el caudal captado. Para esto, se presenta la siguiente

alternativa: como primera instancia se ubicará en la tubería de captación una válvula tipo

compuerta ajustándola a un nivel donde entre la mitad del caudal, ya que el sistema está captando

el doble del caudal de consumo requerido de la finca. A continuación, se presenta el diagrama

orientativo de la instalación de la válvula de compuerta:

49

Figura 3

Diagrama orientativo de la instalación de la válvula de compuerta en el tanque de

distribución. Fuente: Autores

5.3.1.4. Conducción de cámara de pre-sedimentación a filtro

Las coordenadas de donde se encuentra la cámara de sedimentación y el punto de consumo fueron

tomadas por medio del GPS Garmin Map 64s, a continuación, se muestran los resultados:

Tabla 16

Coordenadas de puntos estratégicos. Fuente: Autores

Norte (m) Este (m) Elevación Lugar

978578,65

967836,75

1571

Punto de

Consumo

978532,58 967834,27 1638 Bocatoma

50

La distancia horizontal entre estos dos puntos es igual a:

Ecuación 3

Formula de distancia entre dos puntos

𝐷 = √(978578,65 − 978532,58)2 + (967836,75 − 967834,27)22

𝐷 = 46,14𝑚

La pendiente de la conducción será igual a:

Ecuación 4

Pendiente de conducción

𝑃 =1638 − 1571

46.14

𝑃 =1.45𝑚

𝑚

Para estimar el diámetro de la tubería de conducción se emplea la ecuación de Hazen – Williams,

la cual permite estimar el diámetro de la tubería de acuerdo con las pérdidas unitarias de energía.

Ecuación 5

Hazen – Williams

𝐷 = (3.59 ∗ 𝑄

𝐶ℎ ∗ 𝑆0.54)

0.38

Donde:

Q: caudal en m^3/s

Ch: Coeficiente de Hazen-Williams (adimensional)

S: Pérdida de energía/longitud del conducto (m/m)

Para tuberías de plástico el coeficiente Ch es de 140. El diámetro teórico para las pérdidas

estimadas seria:

51

𝐷 = (3,59 ∗

0,000017𝑚3𝑠

140 ∗ (1,45)0,54 )

0,38

𝐷 = 0,14 𝑃𝑢𝑙𝑔𝑎𝑑𝑎𝑠

El diámetro mínimo comercial es de 0,5 pulgadas, por ende, se asume este como el diámetro de

conducción del flujo hacia la unidad de filtración. Para este caso, se empleará manguera plástica,

debido a que la conducción se encontrará a la intemperie y debe soportar movimientos bruscos

(debido a la irregularidad del terreno y paso de animales), con el fin de que está no sufra daños

como lo haría un tubo rígido de PVC.

Re calculando la pérdida de energía por la longitud del conducto con el diámetro asumido:

𝑆 = (3.59 ∗

0.000017𝑚3𝑠

140 ∗ (0.0127)1

0.38

)

10.54

𝑆 = 0.29𝑚

𝑚

Se observó que el flujo pierde menos energía por cada metro recorrido al ser usada una tubería de

0.5 pulgadas, aumentando así la eficiencia del abastecimiento.

5.3.1.5. Diseño de unidad de filtración

Se diseñó un filtro rápido de flujo descendente y con lavado superficial. Esto con el fin de

minimizar el mantenimiento y para que la operación sea sencilla. Debido al poco caudal que se

necesita, se estableció esta opción como la más viable. Los datos se muestran a continuación:

52

Tabla 17

Datos para el diseño de la unidad de filtración. Fuente: Autores


Caudal Q L/d 1475

Carga superficial de filtración Tf m3/m2-d 7 De 7 a 14 para filtro

rápido de arena

Área de filtración Af m2 0,2107143

Profundidad del lecho de grava Pg m 0,3

Profundidad del lecho de arena Pa m 0,9

Altura de la zona de filtración h m 1,2

Longitud del filtro L m 0,1053571 Longitud inapropiada

Longitud del filtro asumida La m 0,5

Para efectos de

mantenimiento y

facilidad de cambios de

medios.

Área de filtración Af m 0,25 Re calculada

Carga superficial de filtración Tf m3/m2-d 5,9 Re calculada

Capa de agua sobre el lecho ha m 0,3

Para evitar caminos

preferenciales y

presiones negativas

Altura total del filtro ht m 1,7 Con borde libre

Tabla 18

Diseño tubería de drenaje. Fuente: Autores


Diámetro de la tubería Dt Pulgadas 1

Carga sobre el orificio Co m 1,47

Diámetro de orificio Do cm 1,00 Asumido (broca

comercial)

53

Área del orificio Ao cm^2 0,785

Número de Reynolds Re Adimensional 30736,086 Re>4000 flujo

turbulento.

Coeficiente de gasto

Cd

Adimensional

0,62

Obtenido de

gráfico de

variación de

coeficientes de

gasto con el

número de

Reynolds.

Número de orificios o Unidad 16

Iterado hasta

igualar el caudal

de entrada.

Caudal por orificio Qo L/d 1414

Caudal evacuado

por todos los

orificios.

Tanto la entrada como la salida del filtro serán reguladas por válvulas. Esto con el fin de garantizar

que exista una capa de agua constante sobre el lecho filtrante, de 50 cm aproximadamente. Esto

permitirá que el medio sea aprovechado en toda su superficie y evite presiones negativas por la

acumulación de aire, ocasionando la colmatación del medio. El área de filtración fue calculada de

la siguiente manera:

Ecuación 6

Cálculo área de filtración

Á𝑟𝑒𝑎 =𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙

𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙

Una vez obtenido el área, la longitud del filtro se puede calcular (para un cuadrado) así:

54

𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 = √Á𝑟𝑒𝑎2

Debido a que para la carga superficial mínima establecida (7 m3/m2-d) la longitud sería de 10cm,

no permitiría operar de manera cómoda al personal que ocupe cambiar y/o limpiar el medio. Se

decidió establecer un área mínima de 50 cm y recalcular la carga superficial de trabajo como lo

muestra la tabla 17 fila 9.

El drenaje se realizará mediante una tubería perforada en la capa de grava, la cual fue diseñada

asumiendo que todos los orificios estarán en la parte superior de la tubería. La carga de agua sobre

un orificio fue determinada de la siguiente manera:

𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 = 𝐴𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑙á𝑚𝑖𝑛𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 − 𝐷𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑡𝑢𝑏𝑒𝑟𝑖𝑎

Para conocer el flujo evacuado por un único orificio con carga de agua constante, se usó la ecuación

de orificio:

Ecuación 7

Cálculo de orificios. Fuente: (Sotelo, 1997)

𝑄 = 𝐶𝑑 ∗ 𝐴 ∗ √2 ∗ 𝑔 ∗ ℎ2

Donde:

Cd: coeficiente de descarga

A: área del orificio

g: gravedad

h: carga de agua sobre el orificio.

55

Para determinar el coeficiente de descarga, de debe calcular el número de Reynolds (teniendo en

cuenta la velocidad a través del orificio):

𝑅𝑒 =√2 ∗ 𝑔 ∗ ℎ2 ∗ 𝐷

𝑣

Dónde:

D: diámetro del orificio

V: viscosidad cinemática

Luego de determinado número de Reynolds se halla el coeficiente de descarga en la siguiente

gráfica.

Figura 4

Variación de los coeficientes, contracción y gasto con el Número de Reynolds en un

orificio circular. (Sotelo,1997)

El número de orificios a perforar se iteró hasta encontrar un valor aproximado del caudal de

entrada.

56

5.3.1.5.1. Lavado del filtro

Para ejecutar la limpieza del filtro, se deberá lavar raspando la superficie de la arena. Para evitar el

uso prolongado del medio, se empleará un piezómetro ligado a la zona media del lecho filtrante, el

cual estará calibrado para que rebose en caso de que el filtro requiera lavado.

5.3.1.5.2. Diseño de piezómetro

A continuación, se describe gráficamente como va ubicado el piezómetro en un filtro con sus

diferentes variables de construcción

Figura 5

Diseño de un piezómetro. (Sotelo,1997)

Si la unidad de filtración está sometida a presión atmosférica, la presión en el piezómetro seria:

57

Ecuación 8

Cálculo presión atmosférica

𝑃𝑧 = 𝑃𝑥 + 𝑥 − ℎ

Como lo describe (Arboleda, 1992): “Px” representa la capa de agua sobre el medio y “x” la

distancia de la que está ubicada al piezómetro. A criterio de las autoras del proyecto sustentado

por la bibliografía leída, el piezómetro debe estar ubicado a ½ de la altura del lecho filtrante, debido

a que los primeros centímetros del lecho son donde se ejecuta la remoción de partículas

susceptibles de ser captadas en el espacio poroso e intersticios: permitiendo así, determinar la

necesidad de limpiar el medio por el aumento de presión (colmatación). La capa de agua sobre el

lecho fue destinada en 30 cm, la altura del lecho en 90 cm, como se muestra en la tabla 17.

Por lo tanto:

𝑃𝑧 + ℎ = 0.3𝑚 + (1

2∗ 0,9𝑚)

𝑃𝑧 = 0,75𝑚 − ℎ

Para evitar las presiones hidrostáticas negativas “h” debe ser considerablemente menor a la capa

de agua “Px”; se asume, debido a esto, como límite máximo de perdida de carga 10 cm. Esto quiere

decir que, cuando el operador verifique la altura de agua en el piezómetro debe ser mayor o igual

a 0.65 m. Si no es así el filtro debe lavarse; si el valor se reduce notablemente el medio debe

cambiarse. Sin embargo, las condiciones anteriores deben verificarse en campo y rectificarse en

caso de ser necesario.

Los detalles constructivos de la unidad de filtración se encuentran en el Anexo 2.

58

5.3.1.6. Cámara de contacto de cloro

Se plantea una cámara de contacto con las siguientes dimensiones y tiempo de retención:

Tabla 19

Datos necesarios para el diseño de cámara de contacto de cloro. Fuente: Autores


Caudal Q L/d 1475

Tiempo de contacto t min 30

Mínimo para

remoción de

patógenos

Volumen V m3 0,0307

Longitud L m 0,3132

Longitud asumida L m 0,4 Facilidad de

mantenimiento

Debido al tamaño reducido de la cámara y al poco caudal demandado, no se plantea la construcción

de tabiques para evitar aumentar los costos y dificultar la construcción de manera innecesaria.

Anexo a esto, la concentración de cloro a dosificar es mínima. Por esto, se sugiere la instalación

de un hipoclorador por difusión, el cual consta de las siguientes dimensiones:

Tabla 20

Diseño de cámara de contacto de cloro. Fuente: Autores


Diámetro de entrada De Pulgadas 0,5

Diámetro de desagüe Dd Pulgadas 1,5

Altura H cm 15

Diámetro de orificios Do Pulgadas 0,25 Broca comercial

59

Perímetro de desagüe P cm 12

Espacio entre orificios E cm 1

Número de orificio N Unidad 9 Altura del tubo

Número de orificio N Unidad 7 Ancho del tubo

(perímetro)

Total, orificios a

perforar

N

Unidad

63

El diámetro de desagüe, altura y espacio entre orificios de la cámara de contacto de cloro

corresponden a valores de diseño definidos por las autoras del proyecto.

El agua entrará por la tubería de ½ pulgada y tendrá contacto con el cloro sólido depositado al

interior del tubo de 1,5 pulgadas para luego evacuar hacia el tanque y permanecer en este por 30

minutos, aproximadamente. La cantidad de orificios fue calculada mediante la siguiente ecuación:

Ecuación 9

Cálculo de orificios de una tubería. Fuente. Autores

𝑁 =𝐻

𝐸 + 𝐷𝑜∗

𝑝

𝐸 + 𝐷𝑜

Dónde:

H: Altura

P: Perímetro de desagüe E: Espacios entre orificios

El hipoclorador debe ser extraíble para poder depositar el cloro sólido cuando la demanda de este,

lo exija. El agua de salida será regulada por una válvula y finalmente, el agua puede ser objeto de

consumo seguro.

60

Los detalles constructivos de la unidad planteada se encuentran en el Anexo 3.

5.3.1.7. Red de suministro

El agua será conducida desde el punto de cloración a un tanque de almacenamiento que garantizará

el suministro diario de todas las personas que allí habitan. El cálculo del volumen del tanque se

muestra a continuación:

Tabla 21

Cálculos del volumen del tanque de almacenamiento. Fuente: Autores


Dotación

D

L/Hab-d

130

Módulo de consumo que satisface

todas las necesidades básicas de

una

persona

Número de

personas a

satisfacer

Np

Unidad

10

Tiempo de

retención Tr días 1

Volumen de agua V L 1300

Volumen de

tanque

Vt

L

500

Existen cuatro tanques de

quinientos litros, los cuales

satisfacen la demanda a cabalidad.

La presión hidrostática sobre la red será aproximadamente de dos metros de columna de agua

(distancia vertical entre la cota de nivel máximo de agua en el tanque y el punto de consumo de la

vivienda), debido a que la vivienda cuenta solo con un nivel construido. Esta presión no es

suficiente para asegurar una presión mínima en los grifos de 1 Bar (10,2 MCA), lo cual es sugerido

61

por el manual técnico de instalaciones hidrosanitarias. Esto quiere decir que el agua fluirá con una

velocidad muy reducid a través del sistema; sin embargo, cumplirá su función de entrega hacia

todos los puntos solicitados.

Las conducciones se harán en tubería PVC de media pulgada. Es claro notar que, la cota de la

lámina de agua de la cámara de cloración siempre deberá ser mayor a la cota de lámina de agua

del tanque de almacenamiento; esto, para permitir el flujo continuo de agua.

Figura 6

Conexiones de unidades a la vivienda preservando la lámina de agua. Fuente: Autores

Garantizando que la conexión se realice como se muestra en la figura anterior, el agua siempre

será conducida hacia el tanque de almacenamiento y podrá ser usada sin ningún problema en grifos

y duchas.

5.3.1.8. Obras conexas

Para la construcción del filtro de arena y la cámara de contacto de cloro, se requiere estabilizar el

terreno: descapotar y nivelar. Debido a la masa que representa el filtro, deberá construirse sobre el

terreno nivelado una loza de concreto con resistencia 3000 PSI con dimensiones: 20cm de altura

y 128 cm de largo y ancho.

62

Figura 7

Obras conexas. Fuente: Autores

Para la construcción de la cámara de contacto solo se requiere la estabilización del terreno y la

base del tanque será en la misma mampostería estructural que las paredes.

Para mayor detalle de la implantación del tren de tratamiento de agua potable ver Anexo 4

5.3.2. Agua residual

La finca desecha sus aguas residuales al río Barro Blanco mediante una tubería de 3

pulgadas, esta presenta problemas de taponamiento debido a la acumulación de desechos que

causan la obstrucción y el paso de los mismos hacia el río. También se evidenció que la tubería se

encuentra en deterioro ya que presenta fisuras, por estas causas se optó por realizar el diseño de un

tren de tratamiento para aguas residuales.

El agua residual doméstica será tratada mediante un sistema séptico prefabricado, el cuál

constará de las siguientes unidades: 1. Trampa de grasa, 2. Tanque Imhoff, 3. Filtro anaerobio y

4. Campo de infiltración.

Para determinar la eficiencia teórica se ejecutó un balance de concentraciones, de acuerdo

con las eficiencias de remoción según (Romero, 2002) que presenta cada unidad para los

63

parámetros criterio: DBO, DQO, SST y grasas y aceites:

Tabla 22

Concentraciones y eficiencias de la trampa grasas. Fuente: Autores

Trampa de grasas

Parámetro Concentración(mg/L) Eficiencia

(%)

DBO 125 2

DQO 222 2

SST 101 5

G Y A 23 30

Tabla 23

Concentraciones y eficiencias del tanque Imhoff. Fuente: Autores

Tanque Imhoff

Parámetro Concentración (mg/L) Eficiencia

(%)

DBO 122,5 70

DQO 218 70

SST 95,95 80

G Y A 16,1 30

Tabla 24

Concentraciones y eficiencias del filtro anaerobio. Fuente: Autores

Filtro anaerobio

Parámetro Concentración(mg/L) Eficiencia

(%)

DBO 37 70

DQO 65 70

SST 19,19 80

G Y A 11,27 20

64

Tabla 25

Concentración al campo de infiltración. Fuente: Autores

A vertimiento (campo de infiltración)

Parámetro Concentración (mg/L)

DBO 11

DQO 20

SST 4

G Y A 9

El balance demostró que el sistema a implementar arroja un efluente tratado con

características fisicoquímicas que cumplen con la normativa colombiana 0631 de 2015 que

permiten reducir la afectación del recurso agua y sus ecosistemas alrededor.

5.3.2.1. Determinación del caudal de agua residual

Para determinar el volumen de los tranques se debe tener en cuenta el caudal de aguas residuales

determinado en el apartado 5.2.1.2 de este documento.

Tabla 26

Parámetros para el diseño de tratamiento de agua residual. Fuente: Autores


Caudal de agua residual Qr L/d 1178

Volumen de diseño

Qrd

L

1000

Volumen

comercial para

tanques

prefabricados

65

5.3.2.2. Determinación del volumen de la trampa de grasas

La capacidad fue determinada atendiendo la cantidad de grifos que serán conectados a la misma:

Tabla 27

Parámetros para la determinación del volumen de la trampa grasa. Fuente: Autores

Aparato sanitario Unidades de gasto Comentario

Lavadero de cocina 2 Número de grifos a conectar a

la trampa de grasas Lavadero de ropa

1

Caudal máximo de

grasas(L/s)

0.52

Tiempo de retención (min) 3

Volumen (L) 94

Volumen adoptado (L)

95

Volumen comercial para

tanque prefabricado

El caudal de grasa fue determinado mediante la siguiente ecuación:

Ecuación 10

Cálculo para caudal de grasa. Fuente (CEPIS,2005)

𝑄 = 0,3√∑ 𝐴𝑃2

Donde:

Q: Caudal de grasa en L/s

∑ 𝐴𝑃: Sumatoria de los aparatos domiciliarios a conectar.

66

5.3.2.3. Tanque séptico Imhoff y filtro anaerobio

Las dos unidades encargadas de la remoción de la materia orgánica y nutrientes tendrán una

capacidad de 1000 L, de acuerdo con el caudal de agua residual estimado. Las dos unidades serán

de geometría ovoide. El filtro anaerobio tendrá un lecho de rosetón plástico para facilitar la

adherencia de los microorganismos. Las medidas de los dos tanques son de 1,51 de alto y 1,23 de

ancho.

5.3.2.4. Pozos de inspección

Después de la trampa de grasas se ubicará un pozo de inspección que servirá para comprobar el

estado de las tuberías y del mismo modo, servirá para conectar un aparato sanitario auxiliar que no

necesite de remoción de grasas. De igual forma, después del filtro anaerobio se ubicará otro pozo

de inspección que servirá de conexión para las aguas domésticas y el agua tratada del sistema

séptico, para luego ser conducidas a un campo de filtración.

5.3.2.5. Diagrama orientativo

Se deben separar el agua negra de las aguas domésticas (duchas y lavamanos); así como, el agua

del sanitario separarse de la conexión de la trampa de grasas. El diagrama orientativo de la

instalación se muestra a continuación:

67

Figura 8

Tren de tratamiento de agua residual. Fuente: Autores

5.3.2.6. Tubería de vertimiento

Para evitar la erosión del canal (lecho del río) debe garantizarse que la velocidad media máxima

permisible sea de 0,3 m/s; (FAO, s.f.) esto para canales sin revestimientos y con lecho arenoso.

Siguiendo esta restricción, el diámetro de la tubería de descarga será:

𝐴 =𝑄

𝑉=

1150𝐿𝑑

∗1𝑑

86400𝑠∗

1𝑚3

1000𝐿

0.3𝑚𝑠

𝐴 = 0,0000426311𝑚2

Donde Q corresponde al caudal de agua residual y V a la velocidad máxima permisible de

descarga.

68

𝐷 = √4𝐴

𝜋

2

= √4 ∗ 0,0000426311𝑚2

𝜋

2

∗ (1𝑝𝑢𝑙𝑔𝑎𝑑𝑎

0,0254𝑚)

𝐷 = 0,3 𝑝𝑢𝑙𝑔𝑎𝑑𝑎𝑠

Se asume un diámetro mínimo comercial de una pulgada y media, para tubería PVC sanitaria. Esto

con el fin de que la tubería satisfaga demandas superiores a futuro para evitar costos de cambios e

instalaciones de una nueva, ya que es de una extensión considerable.

La descarga deberá estar ubicada por encima de la cota máxima de inundación para evitar que el

flujo del río entre por la tubería.

La condición de flujo para el diámetro de tubería asumida será:

𝑉 =0,000012789

𝑚3

𝑠0,001140091𝑚2

𝑉 = 1.12𝑐𝑚

𝑠

Comprobándose así el cumplimento de la velocidad máxima permitida para un diámetro de

descarga de una pulgada y media.

Para mayor detalle del sistema del tren de tratamiento de agua residual ver Anexo 5.

5.3.3. Ubicación de unidades

Para la determinación de la ubicación de las unidades de tratamiento de agua residual y

agua potable se tuvo en cuenta la distancia a la vivienda, la elevación del terreno, cuerpos de agua

cercanos y dimensiones de las unidades. A continuación, se ilustran las convenciones de los puntos

de interés que corresponden a las unidades de tanques pre sedimentación, tren de tratamiento de

agua potable, viviendas y tren de tratamiento de agua residual, como se muestra en la siguiente

tabla, ubicados en la imagen 13, 14, 15 y 16.

69

Tabla 28

Puntos de interés del proyecto. Fuente: Autores

Convenciones

Tanques pre sedimentación

Tren de tratamiento de agua potable

Viviendas

Tren de tratamiento de agua residual

Ilustración 3

Ubicación puntos de interés del proyecto. Fuente: Google Maps, Editado por Autores

70

La distancia aproximada de los tanques de pre sedimentación hasta el tren de tratamiento

de agua potable es de 70.54m, como se evidencia en la siguiente imagen.

Ilustración 4

Distancia de los tanques de pre sedimentación al tren de tratamiento de agua potable.

Fuente. Google Maps, Editado por autores.

A partir del Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico del

2017 se obtuvieron en cuenta los parámetros para la ubicación del tren de tratamiento de agua

residual cumpliendo este con la normativa, este ubicado a 15.18m de la vivienda como lo muestra la

imagen 15. La tubería de vertimiento del tren de tratamiento de agua residual hasta el rio Barro

Blanco tendrá una distancia de 108.71 m para ser luego vertida como lo muestra la imagen 16.

71

Ilustración 5

Distancia de las viviendas al tren de tratamiento de agua residual. Fuente. Google Maps,

Editado por autores.

72

Ilustración 6

Distancia del tratamiento de agua residual al río Barro Blanco. Fuente. Google Maps,

Editado por autores

5.4. Fase IV

Para la elaboración del presupuesto se determinó un tiempo máximo de ejecución de 3

meses, para prever aumento significativo en los costos estimados y que este permanezca con la

menor variación posible.

73

5.4.1. Construcción tren de tratamiento de agua potable

5.4.1.1. Unidad de filtración (Opción A)

Tabla 29

Materiales y costos de la construcción del tren de tratamiento de agua potable. Fuente:

Autores

Unidad de filtración

Material Cantidad Costo Descripción

Bloque cemento 62 $115.058 Estructural H-12. Bloque medio liso

Cemento 2 $50.000 1 bulto/m^2 para 10cm de espesor

Arena 15 $48.600 0,5mm. Bulto por 40 Kg

Grava 1 $4.050 1/2''. Bulto por 40 Kg

Gravilla 1 $4.050 1/8''. Bulto por 40 Kg

Varilla No 2,5 18 $113.400

1/2'' corrugada * 6m. Cuadricula en

loza

de 20*20cm

Impermeabilizante

1

$69.900

Sika 101 Mortero Plus. Apto para

contacto agua potable * 25 Kg.

Rendimiento = 1 Kg/m^2

Broca 10 mm 2 $10.980

Tubo 1/2'' 3 $9.900 PVC presión * 6m

Tubo 1'' 1 $24.900 PVC presión * 6m

Codo 1/2'' 3 $700 90°

Vávulas bola PVC 1/2'' 6 $50.400 Soldar

Buge soldado 1*1/2'' 2 $7.100

Limpiador PVC 1 $37.900 1/4 galón

Soldadura PVC 1 $18.900 1/16 galón

Teflón 1 $7.900 1/2'' *15m

Segueta 1 $24.900

Hoja de segueta 2 $10.500

Estopa algodón 1 $8.900 500 gramos

TOTAL $ 2.450.571 Con estimación del 3,3% anual

Según el banco de la república, la inflación para el año 2019 es de 3,3%. Lo que se traduce en,

aproximadamente, 0,3% mensual de variación en los costos estimados. Para prevenir esta variación

en los costos, el costo total incluye el porcentaje de inflación para tres meses. No se presenta un

74

porcentaje atribuible a los imprevistos, pues, los materiales están en cantidades que admiten un

margen de desperdicio o imperfecto.

5.4.1.2. Unidad de filtración (Opción B)

Se realizó la cotización de un filtro prefabricado a la empresa Aguay Ambiente Internacional

S.A.S, con las características de ser un filtro rápido con retro lavado. La empresa envía una

cotización de construcción, traslado e instalación de la unidad y adjuntad fotos de ejemplares de

filtros que ellos realizan.

Tabla 30

Precios del sistema de filtración de la empresa Aguay Ambiente Internacional S.A.S

Actividad Costo

Unidad de filtración $2.223.400

Montaje $367.060

Transporte $287.500

TOTAL $2.877.960

Ilustración 7

Sistema de filtración por la empresa Aguas y Ambiente Internacional S.A.S

75

Ilustración 8

Lechos filtrantes del sistema de filtración. Fuente: Aguas y Ambiente Internacional S.A.S.

Ilustración 9

Fotografía de instalación de sistema filtración. Fuente: Aguas y Ambiente Internacional

S.A.S.

76

5.4.1.3. Selección de unidad de filtración

Tabla 31

Ventajas y desventajas del filtro a construir y prefabricado. Fuente: Autores

Filtro Pre – Fabricado con

retrolavado Filtro rápido Construido

Ventajas

• Bajos costos de operación.

• Buena eficiencia en el sistema de

retro-lavado, ya que se encarga de

minimizar la creación de zonas

muertas y prolongando la vida útil

del filtro.

• El retro-lavado se realiza con agua

del mismo proceso.

• Existe ahorro de agua ya que esta es

utilizada en retro-lavado

• Es un equipo diseñado con

dimensiones específicas, de acuerdo

a la necesidad de operación que

requiera cada cliente.

• La pérdida de lecho o su degradación

es mínima.

• Para este filtro hay menores costos y

menores tiempos de entrega.

• Como es un filtro pre –fabricado hay

asistencia técnica inmediata.

• Se debe tener en cuenta que el

proceso de retro-lavado de filtros en

sumamente clave en la optimización

de una planta potabilizadora.

• Este tipo de filtros

desarrollan su

funcionamiento con

altas velocidades.

• Requiere áreas más

pequeñas que las

necesarias para los

filtros lentos.

• Son ubicados o

requieren de una

pequeña superficie de

terreno.

• Eficaz para eliminar

la turbidez,

generalmente <0.1-1

NTU unidades de

turbidez (Bruni, 2018)

Desventajas

• El retro-lavado en un filtro es un

proceso potencialmente destructivo

si no se encauza o maneja

adecuadamente.

• Un retro-lavado excesivo o

inadecuado puede provocar la

pérdida y desgaste del medio filtrante

resultando en degradación.

• La operación y

mantenimiento que se

le realiza a estos tipos

de filtros es más

complicada, ya que

demanda personal

calificado y mayores

recursos económicos

77

• Aproximadamente un 2-5 % del

suministro total de agua tratada se

utiliza para el retro-lavado.

• Un lavado muy corto puede dejar

abundancia de sólidos en el filtro,

creando así fango y cementación en

zonas enteras del filtro.

y materiales.

• Se colmatan

rápidamente.

• Puede generar tasas

de filtración bastante

elevadas.

5.4.1.4. Unidad de cloración

A continuación, se presentan los materiales que se tuvieron en cuenta para la construcción de la

unidad de cloración, con sus respectivos costos.

Tabla 32

Materiales y costos de la unidad de cloración. Fuente: Autores.

Unidad de cloración

Material Cantidad Costo Descripción

Ladrillo 25 $11.073 Ladrillo común rosado: 20*10*6

Cemento 1 $21.300 1 bulto/m^2 para 10cm de espesor

Broca 1/4'' 2 $5.800

Tubo 1-1/2'' 1 $10.800 PVC presión * 2m

Codo 1/2'' 1 $700 90°

Tapón soldado 1*1/2'' 2 $7.400

Hipoclorito de calcio 1 $18.900 1 Kg de pastillas de 20 gramos al 70%

TOTAL $76.600 Con estimación del 3,3% anual

5.4.2. Construcción tren de tratamiento de agua residual

Para la construcción de las unidades de tratamiento de agua residual se determinaron los

siguientes materiales y costos:

78

Tabla 33

Materiales y costos de la construcción del tren de tratamiento de agua residual. Fuente:

Autores

Unidad Cantidad Unidad Costo

Descripción

Pozo de inspección 2 $34.950 $69.900 Capacidad de

15 L

Trampa de grasas 95L 1 $247.900 $247.900

Tanque séptico Imhoff ovoide

1000L

1 $849.900

$849.900

Filtro anaeróbico ovoide 1000L

1 $869.900

$869.900

Kit de accesorios sistema séptico

2 $161.600

$323.200

Tubo PVC 1-1/2'' 3 $34.900 $104.700 PVC sanitario

* 6m

TOTAL

$ 2.380.277

Con

estimación del

3,3% anual

Para la instalación del sistema séptico no es necesario obras de mampostería ni

estructurales. Solo debe cavarse el hueco donde se va a instalar.

5.4.3. Presupuesto de mano de obra directa (MOD)

Para la determinación de los costos del personal que ejecutará las labores, se asumen las

siguientes asignaciones salariales:

79

Tabla 34

Porcentajes de asignación salarial legal vigente. Fuente: Autores

Cargo No

trabajadores Salario

Prestaciones sociales

Costo total

al

empleador Aporte a

salud Pensión ARP

Operario

2 $925.148 $ 78.638 $111.018 $61.892 $2.353.391

Ingeniero

sanitario 2 $ 2.000.000 $ 170.000 $240.000 $ 133.800 $5.087.600

Utilizando el salario mínimo legal vigente y las bases de liquidación de prestaciones

sociales de: 8,5% para prestación de salud, 12% para pensión y 6,69% de pago a la aseguradora

de riesgos laborales (nivel de riesgo cinco para labores de construcción).

El costo total por la ejecución de todas las fases del proyecto se muestra a continuación:

Tabla 35

Costos por tiempo trabajado. Fuente: Autores

Fase Ejecutor No días de

trabajo

Costo

total

Diseños Ingeniero

sanitario 3 $508.760

Limpieza tanques presedimentación Operario

4

$313.786

Construcción filtro Operario

Construcción tanque de cloración Operario

Montaje sistema séptico Operario

Supervisión de montaje y puesta en marcha Ingeniero

sanitario 4 $678.347

TOTAL $1.500.892

80

El proyecto contempla un tiempo de ejecución en campo de 4 días, ejecutando labores en

serie.

6. Conclusiones

Se propusieron dos trenes de tratamiento de agua potable y residual, el primero con el fin

de potabilizar el agua por medio de las unidades de filtración y cloración, el segundo tren de

tratamiento consta de un trampa grasas, tanque séptico, tanque anaerobio y pozo séptico para el

tratamiento de aguas residuales de la finca para ser luego depositadas en el rio Barro Blanco.

La quebrada La Blanca cuenta con caudales máximos alrededor de 0.105 m3/s y caudales

mínimos alrededor de 0.052 m3/s, sus aguas no son aptas para consumo humano ya que los

parámetros turbiedad, color, coliformes totales y Escherichia coli sobrepasan los valores límites

permisibles de la norma 2115 del 2007 declarando que es un agua inviablemente sanitariamente.

Se evidenció que en la caracterización de la quebrada La Blanca en época húmeda y seca

varían algunos de sus parámetros, esto se debe a que en la época húmeda existe un incremento de

lluvias y desplazamiento de materia orgánica.

En el proceso de determinación del caudal y toma de muestras de aguas negras en la finca,

se evidenció un aumento de caudal y concentraciones considerables en las horas 6am, 7am, 12pm,

1pm, y 5pm, esto se debió a que en estas horas los habitantes de la finca realizan labores de cocina

y limpieza.

El caudal del rio Barro Blanco de es 166 L/s, este aumentó su caudal tan solo 2 L/s como

consecuencia de la suma del caudal de aguas negras producidas por la finca. No por ser un caudal

tan pequeño quiere decir que no contamina, ya que por medio de la caracterización de estas aguas

se determinó que excede los valores máximos permisibles de la resolución 0631 del 2015 para los

81

parámetros de DBO5, DQO, grasas y aceites, sólidos sedimentables y SST. A pesar de que el

caudal de aguas negras sea mínimo y las concentraciones se diluyan en el caudal rio Barro Blanco,

se propone un tren de tratamiento para bajar las concentración de grasas y aceites y eliminación de

coliformes totales y Echerichia coli.

Se diseñó un sistema de filtración cuadrado (50*50cm) con una altura de 170cm. Este

consta de dos medios filtrantes que son grava con una capa de 30 m y arena con 90cm, de

profundidad. Para su limpieza, se diseñó un piezómetro ubicado en la zona media del lecho filtrante

con el fin de que indique en qué momento se debe limpiar el filtro.

Se planteó una cámara de contacto de cloro que consiste en un hipoclorador por difusión

que consta de la dosificación manual de cloro por pastillas.

Una de las alternativas de tratamiento para el proyecto fue el diseño de un filtro rápido de

flujo ascendente, el cual tuvo un valor total en materiales y construcción de$ 2.450.571. Este valor

no tiene en cuenta con el presupuesto de mano de obra directa.

Como segunda alternativa se propuso la compra de un filtro pre fabricado, el cual tuviera

diseñado un sistema de retrolavado para mayor vida útil de los lechos filtrantes. El cual tiene un

valor de $2.877.960, incluyendo montaje y transporte.

Finalmente, la alternativa seleccionada fue el filtro prefabricado, por razones de bajos

costos de operación, buena eficiencia en el sistema de retro lavado, ahorro del agua y mayor vida

útil.

Para la alternativa de tratamiento de agua residual se diseñó un tren de tratamiento, el cual

consta de pozo de inspección, trampa grasa, tanque séptico ovoide y filtro anaerobio con un costo

total de $ 2.380.277.

Este proyecto se realizó con el fin de beneficiar a los habitantes de la finca Villa María,

82

suministrándoles un tratamiento de agua potable y residual, para así evitar enfermedades

estomacales ocasionadas por su inadecuado consumo. Así mismo, se promueve el cuidado y buena

disposición de las aguas residuales para disminuir la contaminación producida en el cuerpo hídrico.

7. Recomendaciones

Para la determinación del cloro, se deberá hacer un análisis para una dosificación óptima

de acuerdo al cálculo: volúmenes iguales a concentraciones. Se recomienda tener un kit de cloro

para una vez realizadas las dosificaciones verificar que estás se encuentren dentro del rango, que

normalmente se encuentra de 0,2 a 2 mg/l según la norma.

Para el tren de tratamiento de agua residual, en la etapa de estabilización del sistema se

recomienda añadir al proceso microorganismos, los cuales tomaran un tiempo alrededor de 15 días

para estabilizarse, de esta manera se espera que a los 20 a 30 días mejoren las condiciones del agua.

Se recomienda que al cabo de dos meses realizar una caracterización al filtro anaerobio para

determinar de esta manera su funcionamiento, el cual se espera que sea adecuado, si en dado caso

el resultado de esta caracterización no es óptimo, quiere decir que los microorganismos no tuvieron

las condiciones adecuadas para su crecimiento y se deberá añadir más de estos. Si las condiciones

son favorables se adicionará cada 6 meses los microorganismos.

La salud de los habitantes de la finca Villa María, ya que como se ha mencionado

anteriormente estas personas se han visto afectadas por el consumo de agua cruda, generándoles

así diferentes molestias estomacales, así mismo se espera que con la realización del proyecto esto

disminuya considerablemente.

83

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85

• York, D. (2009). Manual de tratamiento de aguas negras. México: Limusa.

A

A'

78.0cm87.5cm

12.0cm

VISTA EN PLANTA

CORTE A-A'

Volumen máx. de agua: 0,48m^3

Masa de agua a capacidad máx.: 477,75 Kg

Refuerzo simple: mampostería estructural en bloque de arcilla con

recubrimiento en cemento.

70.0cm

Viene de captación

D=

1

2

''

A filtración

D=

1

2

''

OBSERVACIONES

ESCALAFECHA

PLANO No DE

DIBUJÓ

REVISÓ

ING. OSCAR CONTENTO

ANDREA PAOLA PAYARES AZUERO

LAURA CAMILA RUIZ GONZALEZ

CÓDIGOS

5

CONTENIDO

TANQUE DE PRESEDIMENTACIÓN:

VISTA LATERAL, SUPERIOR Y

DETALLE CONSTRUCTIVO

1:20 21/09/2019

2

41141157

41141115

50.0cm

50.0cm

Tubería perforada

D=1''

Piezómetro

D=

1

2

''

B'B

CORTE B-B'


Masa de agua a capacidad máx.: 375,75 Kg

Masa de arena + grava: 450 Kg

Refuerzo medio: mampostería estructural en bloque

cemento con refuerzo interno de cemento y armado e

impermeabilización interna y externa. (ver detalle 1)

170.0cm

30.0cm

90.0cm

Loza de concreto

75.0cm

20.0cm

20.0cm

VISTA EN PLANTA

Viene de

pre-sedimentación

D=

1

2

''

PERSPECTIVA

ORIENTATIVA

Bloque

cemento

Armado vertical:

varilla No 2.5

Relleno de

cemento

Bloque cemento

Armado horizontal

5cm

Armado vertical

Loza de concreto

DETALLE 1

OBSERVACIONES

ESCALAFECHA

PLANO No DE

DIBUJÓ

REVISÓ

ING. OSCAR CONTENTO



CÓDIGOS

5

CONTENIDO

UNIDAD DE FILTRACIÓN: VISTA

LATERAL, SUPERIOR Y DETALLE

CONSTRUCTIVO

1:30 21/09/2019

3

41141157

41141115

D=1''

D=

1

2

''

Viene de filtración

A red de distribución

D=

1

2

''

40.0cm

C'C

VISTA EN PLANTA

Hipoclorador

(ver detalle 2)

40.0cm

29.0cm

12.0cm


Masa de agua a capacidad máx.: 64 Kg

Refuerzo simple: mampostería estructural en ladrillo de arcilla con recubrimiento

en cemento.

Cubierta plástica para evitar contaminar el agua de consumo

CORTE C-C'

Tapa

Entrada de agua

Tapón

Tubería de

desagüe

Orificios

de

1

4

''

DETALLE 2

OBSERVACIONES

ESCALAFECHA

PLANO No DE

DIBUJÓ

REVISÓ

ING. OSCAR CONTENTO



CÓDIGOS

5

CONTENIDO

CÁMARA DE CONTACTO DE

CLORO: VISTA LATERAL,

SUPERIOR, DETALLE

CONSTRUCTIVO Y DETALLE

HIPOCLORADOR

21/09/2019

4

41141157

41141115

1:20

1:20

N/A

D=

3

4

''

D=

1

2

''

QUEBRADA LA BLANCA

D=

1

2

''

PUNTO DE CONSUMO

INICIAL

NORTE (m)

978532,58

ESTE (m)

967834,27

NORTE (m)

978578,65

ESTE (m)

967836,75

A RED DE CONSUMO

i=1,45m/m

CAPTACIÓN

TANQUES DE

PRESEDIMENTACIÓN

TANQUE

AUXILIAR

FILTRO DE

ARENA

CÁMARA DE CONTACTO

CON CLORO

UNIDADES NUEVAS

46,15m

24.4m

TANQUES DE

ALMACENAMIENTO

OBSERVACIONES

ESCALAFECHA

PLANO No DE

DIBUJÓ

REVISÓ

ING. OSCAR CONTENTO



CÓDIGOS

5

CONTENIDO

IMPLANTACIÓN TREN DE

TRATAMIENTO PROPUESTO:

ESQUEMÁTICO

N/A 21/09/2019

1

41141157

41141115

Conexión agua

residual doméstica

123.0cm

151.0cm

50.0cm

145.0cm

135.3cm

135.0cm

30.0cm

i=2%

i=2%

i=2%

Viene de unidad

sanitaria

36.5cm

Viene de lavadero de

cocina

Cota del

terreno

Muro límite de

vivienda a 15m del

sistema séptico

80cm

123cm

151.0cm

Trampa

grasas

Pozo

inspección

Pozo séptico

Filtro

anaerobio

Pozo

inspección

44.6cm

8,3m

A cuerpo de agua

superficial. Distancia

de pozo a punto de

vertido igual a

77,8m

OBSERVACIONES

ESCALAFECHA

PLANO No DE

DIBUJÓ

REVISÓ

ING. OSCAR CONTENTO



CÓDIGOS

5

CONTENIDO

MONTAJE SISTEMA SÉPTICO:

VISTA LATERAL

21/09/2019

5

41141157

41141115

1:40

Dimensionamiento preliminar de las unidades de tratamiento ...

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