Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle
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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Citación recomendada Citación recomendada Payares Azuero, A. P., & Ruiz González, L. C. (2020). Dimensionamiento preliminar de las unidades de tratamiento para el recurso hídrico, en la Finca Villa María, municipio de Silvania Cundinamarca, aspectos técnicos y económicos. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria/1852
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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
Andrea Paola Payares Azuero
Laura Camila Ruiz Gonzalez
Director
Ing. Oscar Fernando Contento Rubio
M.Sc. Docencia
Bogotá, Colombia 2020
NOTA DE ACEPTACIÓN
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-------------------------------
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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.
Andrea Paola Payares Azuero
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.
Resolución 2833 de 2008
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
Decreto 3930 de 2010
(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.
Decreto 1207 de 2014
(Ministerio de ambiente y desarrollo
sostenible)
Se adoptan disposiciones relacionadas con el
uso de aguas residuales.
Resolución 0631 de 2015
(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.
Resolución 0330 de 2017
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
Parámetro Unidad Resultado Valor normativo
(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
Oxígeno disuelto mg O2/L 3.09
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
Parámetro Unidad Resultado Valor normativo
(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
Oxígeno disuelto mg O2/L 8.4
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
Parámetro Unidad Resultado Valor normativo
(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.
Parámetro Convención Unidades Valor Comentario
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
Parámetro Convención Unidades Valor Comentario
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
Parámetro Convención Unidades Valor Comentario
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
Parámetro Convención Unidades Valor Comentario
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
Parámetro Convención Unidades Valor Comentario
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
Parámetro Convención Unidades Valor Comentario
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
Parámetro Convención Unidades Valor Comentario
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
8. Bibliografía
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84
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del aeropuerto internacional de la Ciudad de México. [Tesis de pregrado]. Escuela superior
de ingeniería y arquitectura unidad profesional Lic. Adolfo López Mateos, México.
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'
Volumen máx. de agua: 0,38m^3
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
ANDREA PAOLA PAYARES AZUERO
LAURA CAMILA RUIZ GONZALEZ
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
Volumen máx. de agua: 0,064m^3
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
ANDREA PAOLA PAYARES AZUERO
LAURA CAMILA RUIZ GONZALEZ
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
ANDREA PAOLA PAYARES AZUERO
LAURA CAMILA RUIZ GONZALEZ
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
ANDREA PAOLA PAYARES AZUERO
LAURA CAMILA RUIZ GONZALEZ
CÓDIGOS
5
CONTENIDO
MONTAJE SISTEMA SÉPTICO:
VISTA LATERAL
21/09/2019
5
41141157
41141115
1:40
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