Lodos Ptap El Diviso 3q5v6r

> de desendur ec imiento 2. Res iduos en fas e liquida •

Salmuera regenerarte de interc ambio ió nico

•

Res iduo r egenerarte de alúmina activ ada

•

Concentrados de sis temas de me mbr anas

•

Agua de tr ansporte de c arbono gr anular activado

3. Res iduos en fas e gaseosa • gas es despr endidos del <<str ipping>> de air e • gas es despr endidos del ozono

26

Una de las tareas más dif íciles del trabajo ingenier il en la planificac ión de y dis eño del pr oceso de tr atamiento de residuos es deter minar la cantidad de material, esto se r efiere al volumen a tratar. La cantidad de s ólidos se determina usualmente con un pr omedio anual par a un dis eño deter minado y es función de las pr oyecc iones de la demanda. A vec es una infor mación revisada por encima, per o muy importante, es la información sobre var iaciones estaciónales o mens uales. No es inusual que existan diferentes magnitudes en 3

la pr oducc ión de lodos en los difer entes mes es del año.

La fuente de los difer entes residuos de una planta de pur ific ación, así como sus características y cantidades, es func ión del tipo de tr atamiento aplicado, de la composición del agua cr uda y de la calidad del producto. En general los residuos de una planta de purific ación de agua pr ovienen de las oper aciones y proc es os que se describen a continuación:

•

Sedimentación simple. En

algunas

plantas s e utilizan tanques

de

sedimentación de agua cruda, sin coagulac ión pr evia, par a remover arena fina, limos, arc illa y r esiduos or gánic os v egetales. El mater ial sedimentado puede ser remov ido continua, o esporádicamente mediante dragados en estanques o dárs enas de v olumen grande.

•

Remoc ión de hierr o y manganeso.

En plantas de remoc ión de hierro y

manganes o, los lodos están constit uidos pr inc ipalmente por los pr ecipitados de 3

AMER ICAN WATER WORKS ASOCIATION. Ibit P.998

27

hidr óxido férrico y de óxidos mangánic os. Gener almente el volumen de es tos sólidos es menor que el que se obtie ne de plantas conv enc ionales de coagulación.

•

Coagulación químic a.

Los res iduos de la coagulación químic a están

constituidos, básicamente, por el lodo de los sedimentadotes . El lodo es ta compuesto por los prec ipitados de aluminio o de hierr o, pr ovenientes del uso de alumbr e o de sales de hierro como coagulantes, as í como por el mater ial orgánic o e inor gánico remov ido, arena, limo, arcilla, poliedr os o ayudas de coagulación usados , y por el agua de arr astre utilizada par a su tr ansporte. Gener almente, los lodos de los s edimentadotes

de agua coagulada s on

estables, no s e desc omponen rápido ni c aus an pr oblemas de s epticidad.

•

Ablandamiento por precipitac ión.

El ablandamiento con c al y s oda ash

produce un residuo de car bonato de calcio, hidr óxido de magnesio y cal no reac tiv a. Además, c omo en algunas plantas de ablandamiento también s e usa coagulación, se pr oduc e un r es iduo de hidróx ido de aluminio o de hierr o. El lodo s er á prov eniente, del r eac tor de abla ndamiento, pero también de la sedimentación de los c oagulantes. Generalmente estos lodos son estables, densos e inertes.

•

Adsorc ión. Generalmente en las plantas de tr atamiento con pr oblemas de

olor es y s abor es, el car bón activado usado par a su tr atamiento contr ibuy e a la cantidad de s ólidos de que hay que disponer .

28

•

Lav ado de filtros .

Esta oper ación pr oduc e un lodo o agua res idual de

concentración baja de s ólidos. La c antidad puede ser del or den del 2% al 6% del agua filtr ada y los s ólidos s on los retenidos en el filtr o durante la c arrer a de filtr ación. En plantas con aplic ación de c arbón activado en polv o, antes de los filtr os, el agua de lavado de los filtros contiene, además, el c ar bón ac tivado aplicado y el material adsor bido.

•

Intercambio iónic o. En este tipo de pr oces o el r esiduo más importante lo

constituye la salmuera de NaCl, calc io y magnesio, pr oveniente de la operac ión de regener ación de las resinas de ablandamiento. La s almuer a puede repr es entar entr e 3% y 10% del agua tr atada.4

2.1. 1 Métodos de tr atamiento y disposición.

a. Tanque Ecualizador. Tiene por objeto r ecibir el agua proveniente de los des agües de la planta y almacenarla par a poder extraer de ahí el c audal continuo que v a a alimentar los espesador es. Hay que r ecordar que los des agües se pr oduc en por pulsos de pocos minutos, cada vez que se lav a un filtr o o se abre una de las válv ulas de lav ado de los sedimentadotes, de manera que se requiere un tanque gr ande para manejar dichos c audales v ar iables, en

4

R OMER O R OJAS, Jairo Alberto. Purificación del agua, prim era edición. Bogotá : escuela colom biana de ingeniería , 2000. P.289

29

que el nivel del agua pueda subir y bajar según las nec es idades y de ahí ser transportado por bombeo c ontinuo a los es pes ador es. 5 Figura 1. Tanque ecualizador planta el D orado

b. Espes amiento.

Unos de los métodos más us ados para el tr atamiento de

lodos es el es pesamiento. El es pes amiento por gr avedad r emuev e exceso de agua mediante decantación y c onc entr a los sólidos por medio de la sedimentación. El agua decantada se r ecuper a y se recicla, o se dispone. El lodo es pesado s e pr oc esa adicionalmente. El espesador se diseña con c ar gas hidr áulicas s uperfic iales de 18 a 20 m/d par a lodos de alumbr e y permite obtener lodo con un 5% de sóli dos. En general, el espesamiento se us a para dis minuir el volumen de residuo que debe proc esars e en tratamientos pos ter iores . Se util iz an par a dicho pr opósito sedimentadores convencionales de flujo horiz ontal, s edimentador es de alta tasa, agitador es y centr ifugas, c on o 6

sin ay uda del sedimentador.

5

AR BOLED A VALEN CIA, Jorge. Teoría y práctica de la purif icación del agua, tercera edición. Bogotá: McGraw-Hill, 2000. P.294, Tom o 1.

6

R OMER O R OJAS, Jairo Alberto. Op C it. P.295

30

Figura 2. Tanque espesador de lodos

c. Des hidr atación (sec ado) no mec ánico de res iduos sólidos/líquidos.

La

des hidr atación o secado no mecánico, consis te en la retirada del agua de los residuos de la planta de tr atamiento a trav és de medios que no r equier en la utilización de dis positiv os mecánicos tales como centrigufas o filtros pr ens as. La des hidratación no mecánic a s e usa en lugar es donde el terreno es abundante y a la v ez puede ser económico y eficiente el tratamiento des hidr atador de los res id uos de la planta de agua. Se usan una gr an var iedad de medios para realizar este proc es o. El más bás ico de ellos es la s eparac ión de sólidos y agua a trav és de la s edimentac ión rápida del secado natural al aire de los r es iduos. Un segundo método per mite que el agua libre s ea precolada a trav és de ar ena y dentr o de un sistema de drenaje, mientras adicionalmente se incr ementa la conc entración de s ólidos, lo que se cons igue por medio de la evaporizac ió n. •

Lec hos secador es de arena.

des arr ollados

inicialmente par a

Los lechos s ec adores de ar ena fuer on des hidr atar

bios olidos

de

las

plantas

munic ipales de aguas r esiduales, pero y a han sido util iz ados par a deshidratar residuos de plantas de tr atamiento de agua potable. El dr enaje (perc olación),

31

dec antación y ev aporación son los mec anis mos princ ipales de des hidratación. Siguiendo la aplicac ión de los r esiduos al lec ho filtr ante, el agua libre se le per mite drenar des de los r esiduos al fondo o lec ho de ar ena secadora en el cual se tr ans porta por medio de un sistema de drenaje inferior cons istente en una serie de tubos de c olector es laterales. Este proc eso continua hasta que la arena s e ciega con finas partículas o hasta que toda el agua ha sido drenada, lo que puede requer ir var ios días. El agua libr e sec undaria puede ser remoc ionada por decantación has ta que s e haya formado una capa de sobr enadante. La decantac ión también puede usarse para remover el agua de lluv ia que per manec e des pués del dr enaje y la decantac ión inicial se r etir a por evaporac ión

en un per iodo de tiempo

concentración final de s ólidos des eada.

neces ario

para c ons eguir

la

7

El diseño y c ons trucción de lechos de s ecado de ar ena es muy espec íf ic o del lugar debiendo consider arse c ondiciones tales como la topograf ía, suelo dis ponible y res tricc iones de oper ación. La topogr afía juega un papel clave en como s e constituyen los lechos en un lugar, y qué r estr icciones oper ativas deben ser consideradas también cuando s e s itúa la localización de los lechos. Los mater iales usados en la constr ucc ión son nor malmente hec ho in s it u o bloques de hor migón c uando los lec hos se c onstituyen en gr adas o laterales del terr eno.

7

AMER ICAN WATER WORKS ASOCIATION. Op Cit P.1021

32

Los s istemas de dr enaje subterr áneos par a lec hos de secado de arena se utilizan par a rec oger el agua que ha per-c olado a trav és de la arena y grav a y transmitir la a un punto de ver tido.

Varios lec hos s ecadores de arena se util iz an en un lugar dado, lo que ofrece algunas ventajas desde un punto de vista de las operac iones. La pr incipal de todas ellas es la capac idad de rotar el uso de los lechos , de for ma que c uando un lec ho secador este car gado y los res iduos empiec en a sec arse, otro lec ho este limpio y listo par a una nueva aplicación de res iduos.

La limpiez a del lecho de ar ena sec ador a puede realiz arse con equipo mecánico si los r odadores con s oporte de hor migón están instalados adecuadamente en el lecho.8 Figura 3. Lechos secadores de arena

8


33

•

Lec hos de secados s olares. Los lec hos de sec ados s olares son similares a

los lechos de arena en términos de forma y oper ación; s in embar go, están constituidos c on fondos s ellantes , y s e han conocido a veces c omo lechos secadores pavimentados. Estos lec hos tienen pequeña o nula provis ión para remoc ión del agua por drenaje; todo los es pesadores y secados de res iduos se realizan a través de la decantac ión del agua libre y de la ev aporación. Ningún corte de reemplazo de ar ena es ta asoc iado con este tipo de lecho secador , y como los fondos de es tos lechos es tán sellados, no inc urren en ningún cos to inic ial de drenaje inferior y de r eparac ión de este.

También, como el fondo del lecho s olar completo esta a menudo pav imentado de hor migón, la limpieza c on palas cargador as frontales pueden realizars e fácil y eficientemente. Como los lec hos s olar es estarán ligados princ ip almente a la evaporac ión, pueden tener normalmente menores tasas de car gas de s ólidos que los lec hos de secado de ar ena.9

•

Lagunas de deshidratación. Son muy s imilar es a los lec hos s ecadores de

arena exc epto que operan a c argas iniciales muchos mayor es, y además, tienen

mayores

tiempo

de

sec ado

entr e

limpiezas .

Los

lagunajes

des hidr atador es están equipados con una estr uctura decantador a y de dr enaje infer ior similar a los lec hos de arena. En una laguna des hidr atante, esta se llena en un periodo de tiempo de lar go de tr es a doce meses y des pués s e deja secar dur ante un lar go per iodo de tiempo mientras que se llena otr a v ez. Es te 9


34

sistema puede tener una v entaja sobre los lechos de ar ena de puntas reducidas, por que la caja esta dis tribuida en varios meses. Por ello, las lagunas de des hidr atación utiliz an una tas a de carga mucho may or, el volumen dr enado es un porcentaje del volumen total aplic ado que gener almente ser ia menor que el lecho secador de arena. Figura 4. Laguna de deshidratación

La dificultad pr incipal par a fijar el tamaño de este s istema es pr edecir la concentración de sólidos dr enados después de completada la carga. El c egado de los medios deshidratadores de ar ena del fondo de la laguna con múltiples cargas es difícil de predecir y requerirá una pr ueba c uidadosamente planeada con columnas deshidratadoras. La parte inferior del lagunaje tendr ía una mayor concentración de s ólidos que la parte super ior y debe es timarse una concentración neta media de sólidos . Durante la fas e de oper ación, las c apas infer iores a menudo no s ecan. Algunas inves tigación han descubier to que el remov er el lodo durante el c ic lo evaporador ayuda a exponer todos los residuos

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al sec ado. Puede deter minars e la dimensión de un lagunaje s eleccionando un ciclo de llenado des eado y es timando una conc entr ación de sólidos dr enados . 10

d.

Deshidratación mecánic a de r esiduos sólidos /líquidos.

Hay v ar ios

dis positiv os mec ánic os dis ponib les par a des hidr atar y sac ar el agua de las plantas de tratamiento de res iduos. Sin embar go s olo cinco pr ocesos están en uso: centr ifugas, filtros prens a de plac a, filtr os prens a de diafragma, fil tros prensa de banda transportada y filtros de vac ío. Estos últimos se us an solamente con los lodos de cal, mientras que los otros c uatr o se us an con lodo de coagulante as í c omo los lodos de cal.

Los pr oces os de centr ifugas, cinta pr ens a y filtr o de v ac ió s e c ons ider an todos sistemas de baja pres ión, mientras los dos tipos de filtr os pr ensa pueden operar a altas pr es iones y as í producir una mayor conc entrac ión de sólid os. Sobre lodos coagulantes los proces os de c entr ifugas y cinta prens a pr oducir án una tor ta de lodos dentro del rango de c oncentr ación de s ólidos del 15% al 25%. Las pr ensas de diafragma y las prensas de placa pueden producir una torta del 30% al 45% de c oncentrac ió n de s ólidos, aunque hay una limitada exper ienc ia con los s istemas de pr ensa de diafragma.

Todos los dis pos itiv os tienden a produc ir tortas en el r ango del 55% al 65% en lodos de c al, pr oduc idos por ablandamiento del agua. La elección del equipo puede reduc irse por el requis ito final de la conc entrac ión de torta, que para 10

AMER ICAN W ATER WORKS ASOCIATION. Ibit P.1024

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lodos de coagulantes separ ara especialmente los dispos itivos de más baja pres ión de los dispositivos de alta pres ió n. Sin embar go, inclus o cuando se regula una torta de sólidos de alta concentr ación, algunas instalaciones han enc ontr ado que es ec onómic o usar un dispos itivo de menor pres ión seguido por sec ado al air e para pr oduc ir la deseada concentr ación de sólid os de la tor ta 11

final.

•

Filtr ación al v ac ío. Exis ten muchos tipos de filtro de vac ío. Cada uno es ta

sujeto a la misma limitación, que es la máxima pr es ión diferencial teóric a que puede aplicarse es la teór ic a. 14.7 psi por ( 103 KPa) en la practic a se alc anza una presión diferenc ial de aproximadamente 10 ps i ( 70 KPa). El equipo c ons ta de un calder in cilíndr ic o hor izontal que gir a parcialmente sumer gid o en una cuba de lodo, que, par a ay udar a des hidr atar, esta nor malmente ac ondicionada con un coagulante o una alimentación de un producto c omo c eniz as v olantes. La superficie del cilindr o es ta recubierta de un medio filtrante que es suficientemente fino como par a retener una torta fina de lodos s ólidos a medida que se for ma. El medio fil trante us ualmente consiste en una malla tejida.

El mejor indic ador par a ex pres ar el r endimiento de un filtro de vac ío es por la producción del filtro, la producción del filtro se define c omo la mas a de torta de sólidos secos desc argada del medio filtr ante por hor a y pie de filtr o. La producción del filtro puede expr es arse como el producto de la pr oducc ión.

11

12

AMER ICAN W ATER WORKS ASOCIATION. Ibit P.1027 AMER ICAN W ATER WORKS ASOCIATION. Ibit P.1028

37

12

Figura 5. Filtración al vacío

•

Filtr os pr ensa c inta.

Los filtros pr ens a c inta us an una c ombinación de

drenaje por grav edad y presión mecánica para deshidratar lodos. Un filtr o de cinta típic o cons iste en una etapa de ac ondicionamiento químic o, una etapa de drenaje por grav edad y una etapa de des hidratación por c ompresión. Figura 6. Filtro prensa cinta

El proc eso de des hidr atación c omienza después de que la ali mentación de lodos ha sid o adecuadamente ac ondicionada, normalmente con polímer o. El <<s lurry>> de lodo entra a la etapa de drenaje por gravedad, donde se dis tribuye unifor me mente sobre una c inta móvil por osa. El agua fácilmente

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drenable pas a a través de la cinta a medid a que el <<s lurry >> de lodo se des plaz a a lo lar go de toda la cinta en la etapa de des hidr atación. Nor mal mente, s on nec esarios 1 o 2 minutos para per mitir la separ ación del filtr ado en la etapa de dr enaje.

Siguiendo el drenaje por gr avedad, el lodo parcialmente des hidr atado entra en la etapa de des hidr atac ión por c ompres ión. A quí, el lodo pues to en s ándw ich entre dos cintas o tejidos porosos que atrav iesan un c amino de for ma de S por medio de r odillos . A mbas c intas tr abajan a la mis ma tensión espec if ica, lo que conduce a una pres ión de deshidratado en el lodo. El camino en S pr oduce en el lodo una fuerza de c izallado, que ayuda al proc es o deshidratador. La fuerza de c ompr esión y ciz alladur a que actúan sobre el lodo se incr ementan a lo lar go de esta etapa deshidr atadora. La tor ta de lodo final s e r etir a de las c intas por medio de cuchillas. Un ac ondic ionamiento adec uado del lodo s e c onsidera crítico par a obtener unos r es ultados aceptables de des hidr atación. Un acondic ionamiento típic o de los lodos consta de almac enaje ac ondicionador químic o, bombas dosificador as, equipo de mezcla (de pr oducto químico y producto químic o/lodo), contr oles y tuber ías de pr oces o.

El diseño y la selección de un filtr o pr ensa s e bas a a menudo en la pr oducc ión de la maquina (es decir, la cantidad de lodo que pueda deshidr atar la pr ensa) la capac idad de producción puede estar limitada, bien sea por el agua del lodo 13

(hidráulicamente) o por los sólidos. 13

AMER ICAN W ATER WORKS ASOCIATION. Ibit P.1029

39

•

Centr ifugas. La centrifugac ión de lo dos es básicamente un s omer o pr oceso

de sedimentación mejor ado por la aplicación de la fuerza centrifuga. El pr incipio bás ico físico de la fuerza centrifuga es que un cuer po en mov imiento tiende a continuar en la mis ma direcc ión; si a ese cuerpo se le fuerz a a cambiar de dir ecc ión, se opone al c ambio y ejerc e una fuerza contra la que esta actuando o se resiste a ella. En el c aso de la fuerza centrífuga, la fuerza aplicada por el cuer po es radial y hacia fuera del eje de r otación. Figura 7. Centriguf a

La centr ifugación mejora la sedimentación de los sólidos. En los tanques convencionales de sedimentac ió n, los s ólidos actúan por la fuerza debida a la 2

aceleración de la gr avedad ( g). En la centr ifugación, la fuerz a aplicada es rw , donde r es la distanc ia de la partícula al eje de rotación y w es la v elocidad de 2

gir o. En las modernas centr ifugas , rw puede s er 1500 a 4000 veces el valor de g. 14

• 14

Filtr o Prensa: AMER ICAN W ATER WORKS ASOCIATION. Ibit P.1027

40

Es otr a opc ión de proc eso disponible par a sec ar lodos, y gener almente da como r esult ado la producc ión de la más alt a concentración final de tor ta de todos los dispos itivos mec ánic os de des hidr atación. Los primer os filtr os pr ensa fueron utilizados frecuentemente en Europa para des hidr atar lodos finos o <<s lurr ies >>, como los de arc illa de porc elana y lodos de aguas res iduales. Su utilización pr áctica par a tratamiento de residuos de agua comenzó alr ededor de 1965. Los ex per imentos c omenz aron en Inglaterr a en 1956, per o no fuer on satisfactorios

hasta

el

advenimiento

del

uso

de

polímeros

como

acondic ionadores. La pr imera utilizac ión conocida en los Es tados Unidos fue en las ins talaciones de agua de Atlanta y en la planta de tratamiento de Little Falls de la Comisión de A gua del V alle aic.

Al empez ar el cic lo del filtr o, el lodo es forzado a entrar en c ontacto con el tejido que retine la materia s ólida mientras pasa el líquido filtr ado. Muy r ápidamente, el tejido s e queda r ecubier to de una torta de s ólidos, y toda la filtr ac ión futura ocurre a trav és de esta torta, que aumenta de espes or a medida que se acumulan las capas suces ivas. El tipo de tejido no afecta la tas a de filtrado des pués de los primer os minutos , y puede ig norarse desde un punto de vis ta teórico. Los filtr os prens as son muy pesados, con piez as de gr andes dimens iones del equipo de demandas, c ostosas cimentaciones y edificios r ela tivamente grandes. Aparte de otr os refinamientos menores, durante var ias décadas el dis eño del filtro pr ensa cambió muy poco has ta el adv enimiento del filtro de diafragma. El dis eño or iginal del filtro de plac as y bas tidor consistía en una

41

serie de bas tidores a trav és de los cuales pasaba el lodo bajo alta pres ión has ta 225 ps i, par a deshidratar el lodo c ontr a la parte exter ior del bastidor recubierto de tejido o paño. El es pesor de la torta fue consiguientemente fijado, según la dis tanc ia entr e placas de filtr o. Se fabric ar on dif erentes tamaños de plac as par a pr oduc ir tortas de, por ejemplo 19.25 o 38mm de es pes or o profundidad. Filtros semejantes han sido utiliz ados par a des hidr atar lodo de modo aceptable dur ante muchos años.

Un cambio considerable en el dis eño se pr odujo en la in troducc ión de los fil tros de diafragma. La v entaja de es te s istema es que el espesor de la torta es infinit amente var iable dentro de los limites de las dimensiones de la maquina. El lodo se filtra a trav és de un paño dur ante un periodo de tiempo fijo, por ejemplo 20 minutos, en cuy o momento el s uministr o de lodo se corta y el agua o air e compr imido s e aplica por detr ás de un diafragma ex pandible que además fuerza al agua a salir del lodo. La tor ta s e disloca por sac udidas o por rotac ión del paño o tejido, dependiendo del diseño del fabr icante, y cae en una tolva de vertido. Las tortas colgantes, que no se des prenden del paño, una característica poco afor tunada de las v iejas pr ens as de platos y bas tidor, s on consiguientemente eliminadas . Las pr ensas de diafragma tienen también la ventaja de acondic ionar el lodo, lo que, aunque deseable en alguna circunstancia, no siempr e es nec esar io. Como res ultado, aunque la pr oducc ión es algo reduc ida, se elimina una c ons ider able c antidad de inv ers ió n y cos tes de operación.

15

15

AMERIC AN W ATER WOR KS ASOCIATI ON. Op. Cit. P1034

42

2.1.2 Manejo de lodos. Uno de los as pectos mas cr ític os en la oper ac ión de plantas de tr atamiento es el manejo de los lodos producidos en los proc esos de sedimentación y filtr ac ión, según sea pr ovenientes de coagulac ión c on s ulfato de aluminio, o de c ompuestos férr ic os, para remoción de color o turbiedad, ya que tanto sus car acter ístic as físico-químicas c omo sus volúmenes s on distin tos en cada c aso.

Los lodos que se pr oducen en los s edimentadotes c ons tituy en entre el 60 y el 70% de los s óli dos totales y en los filtros entre el 30 y el 40%. Sin embargo en las plantas que remuev en hierr o y manganeso los filtr os retienen la mayor ía de los lodos: 50 a 90%. Los polielectrolitos tienden a r educ ir el volumen de esos lodos. Los lodos pueden extr aers e en dos formas: a. En for ma per iódic a, por llenado y vac iado b. En for ma c ontinua.

Debe además dis tinguirse entre: a. Los lodos líquidos que inv olucr an el agua de arr astre. b. Los lo dos concentr ados a los que se les ha sac ado, por sedimentac ión u otr o método s imilar, buena parte del agua de arras tre. c. Los lo dos semisolidificados que son los mis mos concentr ados per o a los que s e les ha extr aído aun mas la humedad, al punto de dejar los manejables y transportables en estado s emisólido en filtr os prensa.

43

El volumen de los pr imeros puede estimars e así: los sedimentadotes produc en entre el 2 y el 4% del c audal que se pr oces a y los filtr os entre el 1 y el 2% del mis mo. En total el flujo de lodos de una planta no debe s er mayor, en promedio 3

del 5% per o hay cas os en que es may or. Esto quier e decir que por c ada m /s 3

que se proces a s e podr ía estimarse en flu jo de lodos líquidos de 0.050 m /s o 3

sea de 4.320 m /d lo que es r elativamente alto aceptando que 0.05 del c audal es el valor del lodo líquido.

Este v olumen s e conc entr a en el fondo de los dec antadores cuando s e usa el sistema de v ac iado y llenado periódico; o en conc entradores es pec iales, prov istos de lentas paletas, que giran para r omper los puentes entre partículas y permitir as í que el lodo s e compacte en la base del tanque, mientras el agua sobr enadante es ex traída por arr iba. La concentración del lodo líquido permite reducir su volumen del 3% al 25%. Ósea que para 1m3/s de caudal de entrada, con 5% de lodos líquidos se podr ía pensar que el lodo c onc entrado puede repr es entar entr e el 4.320 x 0.03= 130 ton/d y 4.320 x 0.25= 1.080 ton/d, 16

analiz ando estas cifras s on bas tantes significativas .

•

Tr atamiento y Dis pos ic ión Final del Lodo.

El lodo pr ov eniente de los pr oces os de las plantas de tratamiento tiene características especiales, pues es una mezcla de s ustanc ias or gánic as e inor gánicas compuestas de:

16

AR BOLED A VALENCIA, Op Cit. P291

44

Sólidos pr esentes en el agua cruda: Bás icamente, arcilla constituidas de tur biedad y compuestos no minerales intr oduc idos por hojas, desagües industr iales o doméstic os. Sólidos agregados dur ante el tratamiento: generalmente, son hidr óxidos de aluminio o hierro, hidr óxidos de calc io, polielectr olitos, c ar bón activado en polv o y demás compues tos químicos añadidos dur ante los proc es os de pur ific ación. Cabe adver tir que toda agua tiene sus propias c aracter ístic as y que tanto unas, c on r elativ amente alto color y turbiedad, tiene porcentajes de s ólidos dec antados altos , otras con las mismas condic iones los tienen bajos, de for ma que no existe maner a cierta de predecir , a par tir de un deter minado anális is de agua, c ual va a ser el volumen y peso de los sedimentos es perados. Por dic ha razón antes de r ealizar el diseño de tr atamiento de lodos , es indis pensable realizar una ser ie de estudios de labor ator io en pruebas de jarras y conos de imhoff o c ilindr os gr aduados.17

•

Volumen Total de Lodos Sedimentables que se Esper a

Para el pr oces o de tr atamiento de lodos se deben c onsiderar dos v olúmenes : el de los desagües de los proc esos o lo dos líquidos, Ll, que son c omo se dijo antes, de 3 al 5% del caudal producido diar iamente en la planta, y el de los lodos sedimentables, LS, que se obtienen en las pruebas de jarras y los c onos 18

o c ilindr os gr aduados. 17

18

AR BOLED A VALENCIA, Ibit. P293

ARBOLEDA VALENCIA, Jorge. Ibit. P. 293

45

2.1.3 Par a r ealizar el diseño de tr atamiento de lodos se deben tener en c uenta las siguientes consider aciones ambientales: •

La descarga de lodos de planta de purificación de agua sobre ríos y lagos conduce a la for mac ió n de depós it os, o banc os de lodos, en las zonas de baja v eloc idad de flujo . Dic hos depós it os c ubr en a los or ganis mos bénticos y alteran la c adena alimenticia de los pec es.

•

Los lodos reducen la calidad estética de la fuente rec eptor a al aumentar la tur biedad del agua. El aumento de tur biedad puede dis minuir la actividad fotosintétic a. El incr emento de sólidos sus pendidos y de turbiedad hac en per der el valor r ecreacional del agua y s u us o par a es parcimiento.

•

La descar ga de aguas del lavado de filtros c onlleva el riesgo de contaminación bac ter ial patogénica y de aumento en el cr ecimiento microbial del agua.

•

La descar ga de aguas c on car bón activado c onduce a la creación de colores oscur os en el agua y a la per dida de su valor estétic o.

•

Los lo dos de alumbre pueden tener efectos tóxicos, por exc eso de aluminio, sobr e alg unos or ganismos acuátic os.

19

19

R OMERO ROJAS, Jairo Alberto. Op. Cit. P.290

46

2.1. 4 Condic iones que deben cumplir los terrenos para el almacenamiento de lodos. Los lugar es donde se almac enen lodos deber án cumplir los s iguientes requisitos : ¾ Contar con Iluminación y v entilac ión naturales ¾ Capacidad de almac enamiento sufic iente ¾ Señaliz ac ión adecuada ¾ Ubicarlos en s it ios de fácil y evac uac ión ¾ Dotac ión de elementos de seguridad ¾ Drenaje adec uado ¾ Sistema de c ontr ol de artr ópodos y r oedores ¾ Contr olar olores y proteger la salud de las pers onas y estétic a •

Pr ohibiciones de uso. No podr á utiliz ars e lodos para ningún fin en las

siguie ntes zonas : ¾ Aquellas dec laradas como áreas naturales protegidas , zonas de manejo espec ial o de importancia ecológic a estr atégica. ¾ En áreas ubic adas a menos de tr einta ( 30) metr os de cuer pos hídric os. ¾ En suelos cuyo niv el freático se enc uentre a menos de tres (3) metros de profundidad. ¾ En zonas de captación de fuentes superficiales abastecedoras de agua potable, en un radio inferior a trescientos ( 300) metros. ¾ En pendientes s uper ior es al 20% ¾ Dentr o de 100 metr os a ejes de v ías primarias y secundar ias .

47

¾ A menos de quinientos ( 500)

metros de ur baniz aciones , c onjuntos

habitacionales o centros poblados . ¾ A menos de c ien (100) metr os de pozos de agua, boc aminas y minas en operación ¾ A menos de quinientos (500) metr os de nac imientos de agua. ¾ En suelos cuyo contenido de arcillas sea menor de 25 y may or de 60%.

•

Dis posición final. Los lodos según su clasif ic ac ión podrán dis poners e de

acuer do a las siguientes alter nativ as: ¾ Los lodos no peligr osos de buena c alidad podrán ser dispuestos en un relleno sanitar io c ontrolado. ¾ Los lodos no peli gr osos de mala c alidad

en todo caso tendrán que

dis poners e en un relleno sanitario contr olado. •

Los lodos peligr os os en todo caso tendrán que dis ponerse mediante la

téc nic a de monorrelleno contr olado o en rellenos s anitar ios de s egur idad.

20

20

ACUERD O COR PORACIÓN AUTÓNOMA REGIONAL D EL C EN TRO DE ANTI OQUIA “CORAN TI OQUI A”. Capítulo III, articulo 9, 10, 11. http://www. andi.c om.co/ dependencias/am biental/Nov edades/Propuesta%20norm a%20de%20lo dosC A.doc

48

2.2 MARCO CO NCEPTUA L

2.2.1 Lodo. Son s ólidos c on un contenido var iable de humedad, prov enientes de las plantas potabiliz adoras y del tr atamiento de aguas r esiduales. Igualmente se entiende por aquell os la acumulac ión de s ólidos orgánic os s edimentables separ ados en los distintos pr ocesos de 21

tratamiento de aguas.

2.2.2 Lodos de sales de aluminio. El lodo de alumbre es viscos o y coloidal, dif íc il de manejar y de s ecar . 2.2.3 Lodos de sales de hierr o. Los lodos de clor ur o férric o son ricos en agua de hidr atación, difícil de sec ar y de conc entr ar. Tienen carac ter ísticas similares a las de los lodos de sales de aluminio. 2.2.4 Lodos de polímeros.

Los lodos de polímeros s ec an fácilmente y su

volumen es menor que el de los lodos de coagulantes convencionales. 2.2.5 Lodos de ablandamiento.

El lodo de ablandamiento con cal puede

contener c ompuestos de hierro, magnesio y calcio. 2.2.6 Tanque ec ualizador.

22

Es un dis positivo que tiene por objeto rec ibir el

agua proveniente de los des agües de la planta, y almac enarla para poder extraer de ahí el caudal continuo c on que se va a alimentar los espes ador es. 2.2.7 Tanque es pesador.

Son estructur as circ ular es con un puente barre

lodos que gira lentamente para agitar los sólidos y cons eguir que se

21 22

ACU ERD O C ORANTIOQUIA, Ibit. Capítulo I ROMERO ROJAS, Jairo Albert o. Op. Cit. P.291

49

compacten en el fondo, de donde son extr aídos por grav edad o por bombeo hacia el sistema s e s ecado. 2.3 MA RCO NO RMATIVO 2.3.1 Nor mas Tabla 1. Normas N ORMA

AÑO

D ecreto 1594

1984

Ley 142 Acuerdo del C onsejo Nacional Am biental Docum ento C onpes 3031 RAS 2000. R esolución 1096

1994 1996

OBJETO ARTICULO 70. Los sedimentos, lodos y sustancias sólidos prov enientes de sistemas de tratam iento de agua o equipos de control de contam inación ambiental, y otras tales com o cenizas, cachaza y bagazo, no podrán dis ponerse en cuerpos de aguas superf iciales, subterráneas, m arinas, estuarinas o sistem as de alcantarillado, y para su disposición deberá cum plirse con las norm as legales en materia de residuos sólidos. R égimen de servicios públicos dom iciliarios. Lineamientos de Política para el manejo integral del agua.

1999

Plan para el sector de Agua Potable y Saneam iento Básico.

2000

D ecreto N o 421

2000

R equisitos técnicos que deben cum plir los diseños, las obras y procedim ientos correspondientes al Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico y sus actividades complementarias. Por el cual se reglam enta el numeral 4 del artículo 15 de la Ley 142 de 1994, en relación con las organizaciones autorizadas para prestar los servicios públicos de agua potable y saneamiento básico en m unicipios menores, zonas rurales y áreas urbanas específicas.

2.4 MA RCO CONTEXTUAL

La planta de tr atamiento de agua potable el DIV ISO es ta ubicada en el munic ipio de Flor encia – Caquetá, a los 01°37’03” de latitud norte y 75°37’03” de longitud oeste y a una altur a de 242 metr os sobre el niv el del mar. 2

Su

extens ión es de 2200 Km equiv ale nte a 229.200 has., y c on r elac ión al res to del país oc upa el 0,2% apr oximadamente.

50

Tabla 2. Generalidades Región Altura Temperatura Media Precipitación media anual D istancia de la capital de la R epública Lím ites:

Recurso Hídrico Pluv ial Principales R íos Área total del m unicipio Población aproximada Población Indígena

PIED EMONTE-AMAZONIA COLOMBIAN A 242 m.s.n.m. 24° centígrados 3.840 Mm. 563 Km . Norte: D epartam ento del H uila Sur: Municipios Milán y Morelia Este: Municipio de La Montañita Oeste: Municipio de Belén de los Andaquíes y Departamento del H uila. 65 litros/Km2 San Pedro Orteguaza Hacha Bodoquero 2 2.292 Km 150.000 habitantes 684 personas

Florenc ia fue fundada el 25 de diciembr e de 1902 c omo asiento poblacional y como munic ipio fue creado el 17 de junio de 1912.

En 1950, al crearse la

Intendencia del Caquetá, Florencia fue designada como capital y en 1981 cuando el Caquetá fue elevado a la categoría de depar tamento, Flor encia fue ratificada c omo su capital.

El munic ipio cuenta c on una población estimada par a el pr es ente año en 146.987 habitantes de los cuales el 36.23% tienen nec es idades básicas ins atisfec has . Pr esenta continuas migrac iones, des plaz amiento de grandes grupos de personas del campo y de otr os municipios a la c iudad por la agudiz ación del conflicto ar mado y las fumigaciones de cultivos ilícitos ( 4.976 familias que s uman apr ox imadamente 22.064 pers onas) lo c ual genera barr ios de invas ión, dificultades en la disponibilidad de s erv icios básic os como el abastecimiento regular de agua y la rec olecc ión de des echos sólid os, produciendo deficiente saneamiento básic o y la pr olifer ación del mos quito transmisor del dengue y de otras enfermedades febr iles emer gentes o reemer gentes,

enfer medades

transmisibles,

51

crónic as

y

pr oblemas

psic os ociales . La car acterís tica de la población r ural, es el no c ubrimiento o la no exis tenc ia de servicios bás icos, lo cual tr ae c omo cons ecuencia mayor morbilidad por enfermedades infeccios as (EDA , IRA, TBC, etc.), además el acces o a los servic ios de salud se dificulta debido a la pr oblemática del c onflic to ar mado.

2.5 ANTECEDENTES

El s istema de tr atamiento de lodos en las plantas de tratamiento de agua potable en Colo mbia, es una téc nica que se v iene implementando última mente de car ácter obligatorio s egún las nor mativas establecidas por el gobier no nac ional, mediante el RAS – 2000; A fin de pr eservar la fauna, la v egetac ión y la poblac ión circ undantes de los r íos evitando de es ta forma la contaminac ión que estaba generando el uso de los químicos dur ante los proc es os de potabilización. Es por es to que viendo lo in dispensable de este proc eso que en Colombia se es tán des arr ollando pr uebas piloto de este tipo en plantas de tratamiento de agua potable que cuentan con los rec urs os económic os y téc nic os, además de la infraestr uctura nec esar ia par a s acar adelante este tipo de proy ectos. En la actualidad el únic o pr oceso del que se tuv o acc eso a la informac ión es el que desarr olla la Empresa de Ac ueducto y A lc antar illado de Bogotá S.A . –ES P. En la planta de tratamiento de agua potable “El Dorado”, donde el sistema fue construido desde Julio de 2001 y hasta ahor a se es tán realiz ando las pr uebas debido al míni mo conocimiento con que cuenta el pers onal de la planta sobre este tema.

52

Tabla 3. Antecedentes EMPR ESA: Em presa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá S.A. - ESP. N OMB R E D EL PROYEC TO: Sistem a de tratamiento de lodos resultantes del proceso de potabilización del agua cruda. PLANTA D E TR ATAMIEN TO: EAAB S.A. - ESP - "El Dorado" DESC RIPCIÓN DEL PR OCESO U TILIZAD O El proceso que se lleva a cabo en la planta de tratamiento de agua potable "El D orado", es un sistema básico de tratam iento de lodos residuales, donde se m anejan grandes caudales debido al tamaño de los sedimentadores y los filtros, todo el proceso se inicia con las purgas realizadas cada 15 m inutos a las estructuras componentes del sistem a (f iltros y sedimentadores) a f in de evacuar los lodos generados durante el proceso. Estas aguas pasan posteriorm ente al tanque ecualizador que se encuentre en serv icio en ese m omento, allí m ediante la aplicación de las normas básicas de la hidráulica de fluidos el agua realiza una carrera de 28 M T desde el ingreso al tanque hasta el rebose de salida de agua clarificada; D urante esta tray ectoria los lodos que ingresan al tanque realizan un proceso de asentam iento que posteriormente son ev acuados mediante el uso de bombas hidráulicas sum ergibles que envían los lodos hacia los espesadores. Estando los lodos en los espesadores, de igual form a dependiendo cual se encuentre en activ idad en el m omento, los lodos son asentados por gravedad y el agua clarif icada es ev acuada por la parte superior del tanque; Finalm ente los lodos son env iados a las piscinas de secado que realizan el proceso m ediante succión del agua generado por otras bombas hidráulicas. De la pasta de lodos generada en el proceso es tomada para análisis de calidad exigidos por el IC ON TEC y por la misma empresa para controlar la calidad del proceso, la dispocisión f inal de lodos depende de los requerimientos que tenga la em presa para realizar rellenos en otras obras y en caso negativo de este tipo de ev acuación son utilizados en el relleno sanitario de "Doña Juana" ubicado a pocos kilómetros de la planta.

53

3 METODOLOG ÍA

3.1 DIS EÑO DE LA INV ES TIGACIÓN

Según Vizer : “Las técnicas y la metodología de la Inv estigac ió n Acción s e han venido aplic ando a las actividades de la c omunicación, la educación y el des arr ollo soc ial e institucional pr omovidos en ámbitos y comunidades loc ales”. Este autor Igualmente señala que: “La investigación Acc ión aborda los análisis sobr e las pr áctic as soc iales, y se fundamenta en una metodología inductiva (in ducción analítica, de lo particular hacia lo general).

23

FA SES DE LA INVESTIGA CIÓ N a. Tipo de planta de tr atamiento, caudal y calidad del agua cruda b. Loc aliz ac ión de la infraestructura de la planta existente, sis tema de des agües y disponibili dad de áreas para ampliaciones . •

Ev aluación in situ de los procesos de tratamiento exis tentes.

•

Pr oductos químicos utilizados par a el tr atamiento.

•

Periodicidad del mantenimiento rutinario.

c. Car acterizac ión de las aguas r esiduales del pr oces o de potabiliz ac ión d. Estudio de alternativ as viables, económicas y téc nicamente más favorables . 3.2 OBJETO DE ES TUDIO

23

VIZER, Eduardo A. Metodologí a de interv ención en la práctica com unitaria: inv estigaciónacción, capital y cultivo social. http://www. uf f.br/mestcii/vizer2.htm

El proyec to c onsistió en el dis eño hidr áulic o para el tratamiento de las aguas residuales que r esultan del pr oc eso de potabilizac ión del agua en la planta de tratamiento de agua potable El Div iso en el municipio de Florenc ia – Caquetá.

3.3 INSTRUMENTOS Se realiz ó la vis ita téc nica para ver ific ar el estado de la planta y el manejo actual de las aguas residuales del proces o de potabilización, se tomar on los registr os existentes . •

Análisis fisic oquímic os y micr obiológicos par a el control de calidad del agua.

•

Informe mens ual del s istema de c aptación y tratamiento.

3.4 VA RIA BLES Tabla 4. Análisis de las variables C ATEGOR ÍA D E AN ÁLISIS

VARIABLE

INDIC ADORES Almacenamiento del agua de lav ado de sedim entadores Almacenamiento del agua de lav ado de filtros

Tanque Ecualizador

Alimentación de lodos al tanque espesador de lodos C apacidad de las bombas sumergibles de impuls ión Potencia de las bom bas sum ergibles de im pulsión C om pactación del lodo en el f ondo del tanque

Sistema de tratam iento de lodos

Tanque Espesador de lodos

Extracción del lodo hacia las piscina de secado Tolv a central de recolección de lodos Trasporte del flujo clarif icado mediante la red de desagüe C apa de arena de 0,50 m de espesor - tam año efectiv o 0,5m m C.U. = 3,0

Piscinas de secado de lodos

C apa de grava de 0,40 m de espesor - Tamaño 1" - 1,5" drenaje = conform ado por ladrillos tolete colocados de plano (junta abierta)y soportados por otros ladrillos de canto, según presente en planos del sistema de tratam iento de lodos

55

4 DISEÑO DEL SISTEMA DE TRA TA MIENTO DE LODOS DE LA PLA NTA DE TRA TA MIENTO DE A GUA POTABLE “EL DIVISO” DEL MUNICIPIO DE FLORENCIA - CAQUETÁ

4.1 CARACTERÍSTICAS DE LA PLA NTA DE TRATAMIENTO DE A GUA POTABLE “ EL DIV ISO” La planta de tr atamiento es de tipo c onv encional, esto debido a que es utilizada par a eliminar principalmente la turbiedad, el c olor y los microorganis mos que componen el agua cruda prov eniente de las fuentes de abastecimiento de agua de la pla nta c omo lo son el río Hacha y el r ío Car año, los cuales per miten abastecer un pr omedio anual de 14000 l/s. En las fuentes de abas tec imiento de la planta s e c uenta con un sistema de captac ión de bocatoma later al, las cuales tienen una c apac idad nominal de 700 l/s , estas c uentan con unas compuertas definidas par a mantenimiento y par a al desar enador. En la zona del desarenador se c uenta c on dos secciones de tolvas y cada una con su res pectivo By- par a eventualidades de mantenimiento y repar ación. A la salida del desarenador se cuenta c on un vertedero afor ado donde se mide el caudal que posterior mente v a enrutado por grav edad hacia la planta de tratamiento en tuber ía de 24” y una longit ud en su rec orr ido de 13.5 kilómetros has ta la planta de tr atamiento “ El Diviso”.

Para r ealizar la medic ión del caudal de llegada a la planta de tr atamiento se cuenta con una cámara de aquietamiento con su res pectiva c analeta parshall donde es debidamente afor ado el caudal a tratar, de igual forma se c uenta c on un punto de aplic ación del coagulante que para el c aso de la planta es mediante el s istema de la mezcla rápida donde luego el agua ingr esa de for ma unifor me por medio de unas c ompuertas a cada uno de los módulos con los que cuenta.

Los Floculadores de la Planta de Tr atamiento El Diviso s on hidráulicos, tipo Alabama y flujo v ertical, el flujo de agua de los mis mos hac ia los sedimentadotes es de for ma asc endente. Los s edimentadotes son de alta tasa y cuentan con panales polipr opileno tipo colmena que son los que impiden el pas o del floc hacia las canaletas de r ec olección de agua clarificada las cuales depositan el agua en una sola canaleta par a luego s er distr ibuida a cada uno de los s iete filtros con que c uenta ésta planta.

El s istema de filtración consta de un fals o fondo en ladrillo, sus res pectivas grav as, ar enas y antracita. El s istema de lav ado de los filtros se efectúa c uando los mis mos hayan alcanzado su máx imo nivel de c argas per mis ible. La c arr era de lav ado de los filtros depende de las c ondiciones fis icoquímicas del agua, varia entr e 24 y 36 hor as. El agua filtr ada pasa a una r ecamara donde queda el punto de aplic ac ión del cloro, par a dicha aplic ación s e utiliz an cilindr os de 900 kilogramos y de 68 kilogramos.

57

Como de esta misma c ámara se abastece el Barrio Sebastopool y el tanque de almac enamiento que tiene una c apacidad aprox imada de 1.700 m³ ; de es te lugar s e distr ib uye el agua par a los tanques de almacenamiento Malv in as, Cunduy , Comuna y par te de la ciudad.

4.2 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO La planta de tr atamiento de lodos tiene por objeto no c ontaminar el r ío a donde van a llegar todos los desagües. Dentro de es te cr iter io s e considera aceptable arrojar dos tipos de efluentes:

El tratamiento que se propone esta fundamentado en la mínima utilizac ión de equipos mec ánic os y en la simplific ación de los proc es os de maner a que se facilite su oper ac ión y sus per iódicos mantenimientos . La estruc tura básica del sis tema es la siguiente: •

Tanque ecualizador

•

Es pes ador por gr avedad de lodos

•

Motobombas sumer gibles tanque ec ualiz ador – es pesador de lodos

•

Piscinas o eras de s ec ado

•

Red gener al de c onducc ió n de lo dos y de desagüe

4.2.1 TANQUE ECUALIZA DO R. Este tiene por objeto recibir el agua prov eniente de los desagües de la planta, y almac enar la par a poder extr aer de ahí el caudal continuo con que va a alimentar los espes ador es.

58

Hay que r ecor dar que los des agües se producen por puls os de poc os minutos, cada v ez que se lava un filtro ó que se abre una de las válv ulas de lavado de los sedimentadores, de maner a que se requiere un tanque grande para manejar dichos caudales variables, en que el nivel del agua pueda subir y bajar según las neces idades y ser desde ahí tras egado por bombeo continuo o per iódico a los es pesadores.

Cuando s e conoce la secuenc ia probable de lavado de los filtros y apertur a de las válvulas, es fácil c alc ular el volumen del tanque ecualizador , de acuer do con el diagrama de mas as. De lo contrar io, puede as umirse la hipótes is de que su c apacidad debe s er, como mínimo, la suficiente par a almacenar el pr oduc ido de dos lavados continuos de los filtros c ada uno de 15 minutos , o s ea 30 minutos de lav ado a la rata máx ima, s imult áneamente con la desc ar ga programada de las v álvulas de los Sedimentadores durante esa media hor a, s in rebosarse, menos el flujo continuo que tr as iegan las bombas a los espesadores en ese mis mo tiempo, y que es el promedio del v olumen total de des agües en un día. 24

4.2.2 TANQUE ESPESADOR Su objetiv o es cons eguir que los s ólidos pr esentes en el medio ac uos o se compacten en el fondo del tanque, de donde se extr aen por grav edad o por bombeo hacia el sistema de s ec ado según es te s ea definido entr e mecánic o ó hidr áulico.

24

ARBOLED A VALEN CIA, Jorge. Op C it. P. 294

59

Este tanque es tá c onfor mado por una estr uctura c irc ular c on flujo v ertic al ascendente y tolv a de r ecolección de lodos . Los espes adores trabajan c on tas as similares a los equipos de manto de lodos, 3

2

entre 30 y 60 m / ( m *día). La evac uación de los lodos dec antados se puede realizar con descar gas per iódic as o c ontinuas a tr avés de una línea de desagüe 25

prov ista de bocas de ins pección par a el mantenimiento.

4.2.3 SECADO DE LODOS Para el pres ente proy ecto se propone la utiliz ac ión de sec ado hidr áulico grav it acional compuesto por pisc inas c on lecho de arena. Es el s istema más simple y menos mec aniz ado y que r equiere el menor mantenimiento.

4.2.3.1 SECA DO HIDRÁULICO Es el menos mec anizado per o el que r equiere mayor ár ea. Puede ser secado grav it acional, en gr andes lechos de arena drenados por un sistema de tuber ías perfor adas , sobr e los que se depositan los lodos espesados con un polímero y se les deja al sol y al aire para que se des hidr aten natur almente. Ya secos se remuev en las tortas c on un cargador y s e llev an en volquetas al sitio de dis posición final. Para dis minuir su área s e pueden utilizar lechos de secado con placas poros as de mater ial plás tic o, debajo de los cuales se coloc a una capa de grav a drenada por un s istema de vac ío que s ucc iona en for ma 26

continua el agua de los fangos has ta convertirlos en mater ia l manejable.

25 26

AR BOLED A VALENCIA, Jorge. Ibit P298 AR BOLED A VALENCIA, Jorge. Ibit P295

60

4.2.3.2 SECA DO MECÁNICO Son muc hos los equipos mecánicos que se mercadean par a el s ecado de lodos. Hay s istemas centr íf ugos, fil tros prensa de banda sin fin transportador a, filtr os prensa de placas compr es oras , filtros de vacío, pr ens as de tornillo, etc. Lo más importante en estos casos es c onoc er la exper ienc ia que tiene el suministr ador involucrado en utilizar un sis tema para lodos de agua potable, que tienen unas car acter ís tic as muy difer entes de las de los lodos de agua negras. Indudablemente la v entaja del sec ado mec ánic o es la pequeña ár ea que ocupan, en c ompar ación c on la de los lechos de secado, su gr an desventaja es que es menos c onfiable en s u func ionamiento y res pectivos índices de producción. 27

4.2.4 DISPOS ICIÓN FINAL DE LODOS El flujo efluente extr aído de los tanques espes ador es y del proces o de secado, tiene por lo gener al car acter ís ticas que per miten dis ponerlo en la fuente receptora, sin problemas s alvo que la autor idad sanit ar ia lo pr ohíba. En es e caso, es as aguas pueden rec irc ulars e de la s iguiente manera: la de los espes ador es se lleva al comienz o de los pr oc esos de tratamiento, a la mezc la rápida, y los del s ec ado de lodos, al tanque ec ualizador o a los espesadores. Se adv ierte que la rec irculación del flujo de lavado puede tender a conc entrar metales pesados y pes tic idas e inc luso pr otozoar ios en el agua tratada, y en ocasiones perjudica el proc es o de coagulac ión, de maner a que debe estudiarse

27

AR BOLED A VALENCIA, Jorge. Ibit. P295

61

este pr oblema antes de tomar una decisión al res pecto, mediante anális is de aguas. Con r elac ión a la pasta que se obtiene al final del proces o de s ec ado, és ta se almac ena gener almente en sitios de relleno en donde no ofrezc a molestias a la 28

comunidad.

4.3

CALCULO DEL CAUDA L DE LODO LÍQUIDO PO R CA DA APERTURA DE LA VÁLVULA DE LOS SEDIMENTADORES.

Tabla 5. Caudal del lodo liquido

P bald e (Kg.) 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47

P bald e con agua (Kg.) 8,35 7,98 8,12 8,06 8,19

P agu a (Kg.) 7,88 7,51 7,65 7,59 7,72

Tiempo (seg.) 1,1 1,15 1,09 1,18 1,07

δ Lodo (Kg./Lt) 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 Σ

Q (Lt/s eg.) Promedio

Pagua = Pbalde _ con _ agua − Pbalde Pagua = 8 .35 − 0 .470 = 7 .88Kg .

Aplicando las for mulas básicas de los fluidos se tiene que: Q=

V t

;

δ=

M V

En donde: Q: c audal V: velocidad t: tiempo

28

AR BOLED A VALENCIA, Jorge. Ibit. P295

62

;

V=

M

δ

Q (Lt/seg.) 6,51 5,94 6,38 5,85 6,56 31,24 6,25

∗

δ: densidad del lodo liquido = 1.1 Kg. / L M: mas a - pes o del agua Entonc es:

⎛M ⎞ ⎜ ⎟ δ M Q = ⎝ ⎠ ; De donde s e des peja y se obtiene Q = t δ *t Q=

4.4

7 .88 = 6.51Lt / seg 1 .1 * 1 .1

PARÁMETROS PARA EL DISEÑO

Car acterís tic as de la planta de agua potable •

Capacidad de pr oducc ión = 0.5 m3/s = 43200 m3/día

•

Sedimentador de alta tasa, número de unidades = 6

•

Filtr os rápido de tas a declinante y lecho mixto en concreto reforzado, númer o de unidades = 7

Car acter ís tic as f ísicas del agua cr uda •

Rango de tur bie dad = 60 – 400 UNT

Se presentan es porádicamente niveles alt os de turbiedad que llegan hasta los 1200 UNT

Car acterís tic as del lodo

∗

•

Volumen de los s edimentos después de la coagulación: 5.0 ml/lt = 5.0%

•

Compactación máxima = 70%

•

Peso del lodo des ec ado = 1.5 mg/lt

http://aguas.igme.es/igme/publica/pdfart1/leon.pdf. P7

63

•

Concentración del peso de los lodos = 1.1 gr/lt

Tipo de c oagula nte y dosificac ión •

Sulfato de aluminio

•

Dos is promedio = 30 mg / litro

4.5 VOLUMEN DIA RIO DE LODOS LÍQ UIDOS El

volumen de lodos

se es tima

para las c ondiciones

normales

de

funcionamiento de la planta de agua potable. El volumen de líquidos para el tratamiento s e calc ula con el apor te de los sedimentadores y filtros.

•

Por lavado de sedimentadores en un día: • Apertur as diar ia de las v álvulas de 8” (0.2034) = 4 aper tur as 3

• Flujo de agua por cada apertur a = 0.03125 mt /seg. Durante 5 min • Númer o de sedimentadores = 6 unid ades

QLl = Ap * U * Q * T * 60

Donde: QLl = c audal por lav ado de sedimentador Ap = aper tur as de la compuer ta U = unidades de sedimentadores Q = caudal por c ada apertura de v álvula de pur ga del s edimentador T = tiempo

64

3

QLl = 4 * 6 * 0.03125 * 5 * 60 = 225 m dia

Concentración de lodos en el sedimentador : 69% ; agua 31% ; lodo Este v olumen de lodos líquidos ( 225*100 / 43200) equivale a 0.52% del c audal de agua cruda. Este rango var ia nor mal mente entr e el 0.1 y 3.0%

•

Por Lavado de filtros en un día: • Númer o de filtros = 7 • Lav ados diarios de c ada unidad = 1 • Área filtrante por cada unidad = 20 mt

2

• Velocidad de lav ado = 0.55 mt/min. • Tiempo de lav ado 12 min.

Q lj = A f *Vl * Tl * Ld Donde: QLl: caudal de lav ado de filtr o Af: área filtrante Vl: velocidad de lavado Tl: tiempo de lav ado de la unidad Ld: lav ados por día

QLl = 20 * 0.55 * 12 * 7 = 924 m Concentración de lodos en los filtros :

65

3

dia

86% ; agua 14% ; lodo

Este v olu men de lodos líquidos ( 924*100 / 43200) equivale a 2.14% del caudal de agua cruda. Este rango var ia nor mal mente entr e el 0.1 y 3.0%

•

Caudal total diar io de lodos líquidos QLl T = QLS + QLF

Donde: QLt: c audal total de lodos diar io de los desagües QLs: caudal de lodos del s edimentador QLf: c audal de lodos del filtro QLl T = 225 + 924 = 1149 m3 dia

•

Porcentaje de agua utiliz ada en limpieza de unidades ( P) P=

P=

QLlt *100 43200

1149 *100 = 2.6% 43200

4.6 VOLUMEN DE LODOS SEDIMENTABLES Partie ndo de una pr oducción de 5.0 ml/lt de lodos hidratados, se obtiene.

•

Volumen diario de lodos sedimentables

Ls = Plh * Pp Donde: Ls: volumen de lodos sedimentables

66

Plh : % de producc ión de lodos hidr atados Pp : Pr oducción de la planta

Ls = 0.0050 * 43200 = 216m 3 / día

•

Concentración de lodos en los desagües ( este valor sirve para determinar el valor de la viscos idad del flujo en el diseño de la bomba)

Cl =

216 = 0.19 1149

El v olumen de agua de lavado de fil tros es may or que el de los des agües de los dec antadores, pero su contenido de s ólidos es considerablemente menor , pues si bien dur ante los primeros tres a cinco minutos es muy alto, luego decr ece en los 10 a 12 minutos siguientes hasta acerc ars e al del agua sedimentada. En estas condic iones, en pr omedio, el porc entaje de s ólidos se enc uentra entre el 1% y 3% del v olumen líquido. 29 Suponiendo por lo tanto un 1.5% de concentración de lodos, el agua de lavado de filtros pr oduc e:

Plf = Cl * L f Donde: Plf: pr oducción de lavado de filtro Cl : concentración de lo do

29

ARBOLED A VALENCIA, Jorge. Ibit. P296

67

Lf: volumen de lavado de filtro

Plf = 0.015 * 924 = 13.86m 3 / día Teniendo en c uenta esto, el v olumen diar io de lodos de la planta es:

Vtl = Ls + Plf Donde: Vtl: volumen total de lodos diar ios de la planta Ls: volumen de lodos sedimentables Plf: pr oducción de lavado de filtro

216 + 13.86 = 229.86m 3 / día

Suponiendo un 60% de dis minuc ión de este volumen en el es pesador, el flujo de lodos con que hay que alimentar a los lec hos de s ecado es:

229.86 * 0 .40 = 91.94m 3 / día = 3 .83m3 / día = 1 .06lt / seg

4.7

V OLUMEN DE LODO SECO 3

Si por ev apor ac ión s e ha obtenido 1.5 mg/lt de lodo s ec o, o s ea 1.5 Kg/m , el pes o del mis mo totalmente deshidr atado que se puede esper ar de los 229.86 m3 /día es de: 229.86 * 1.5 = 344.79 Kg / día

68

Por tanto el mater ial que s e debe extr aer y trans por tar (suponiendo una hidr atación del 75%) es del orden de: 344.79 = 1379 .16 Kg / día 0 .25

De es ta for ma se tiene que la planta tendr ía que manejar c erca de 1.4 toneladas diar ias de pasta de lodos.

4.8

TANQUE ECUALIZA DO R

4.8.1 ES PECIFICA CIONES DEL TA NQUE ECUA LIZADOR Se ev alúan las condic iones hidráulic as de la línea proyec tada para el c audal de oper ación, 1149 m3 /día, con una pendiente del 1.0% par a facilitar el arras tre de los s edimentos que s e puedan pr esentar .

•

Caudal a tubo lleno: 2 ⎛1⎞ Q LL = ⎜ ⎟ * A * R 3 * S 0. 5 ⎝n⎠

Donde: QLL : c audal a tubo lleno d = diámetro tubería = 10” 2

A: área de la tubería = 0.0506 m

n: r ugosidad de la tuber ía ( gr es) = 0.013 R: r adio hidr áulic o = d/4 = 0.0635 m S: pendiente = 1%

Q LL = (1 / 0 .013) * 0 .0506 * 0 .0635 2 / 3 * 0 .010. 5 = 0 .062m 3 / s = 62 L / s

69

•

Velocidad a tubo lleno:

VLL =

QLL A

Donde: VLL: velocidad a tubo lleno QLL : c audal a tubo lleno A: área de la tubería

VLL = •

0 .062 =1 .22 m / s 0.0506

Fuerza tr activa a tubo lleno

TLL = 250 * S * D Donde: TLL : fuerza tr activa a tubo lleno S: pendiente D: diá metr o

TLL = 250 * 0 .01 * 0 .254 = 0 .635 kg m2 Q real 0.0133 = = 0 .21 Q LL 0 .062

•

Relación

•

Para es te valor s e obtienen las siguientes r elac iones hidráulic as:

Vreal = 0 .665 ∴Vreal = 0.665 * 1 .22 = 0 .8113 m / s VLL d = 0.353 ∴ d = 0.353 * 0.254 = 0 .0896 m D Treal 0 .779 ∴Treal = 0.779 * 0 .635 = 0 .494 kg m2 T LL

70

Los anter iores r esultados gar antizan el buen funcionamiento del nuevo tramo

•

El tanque ecualiz ador deber á tener c omo mínimo el s iguiente volumen:

Por es pec ific aciones del dis eño de la planta de tr atamiento de agua potable “ El Dor ado” de la ciudad de Bogotá, la cual es una de las pioner as en la utilización de este tipo de s istemas de tr atamiento de lodos en Colombia y por s uger enc ia del Ingenier o Marc o Millán, dir ector de esta planta, el volumen de los tanques ecualiz ador es, para la planta de tr atamiento de agua potable “ El Div iso” de Flor encia – Caquetá, debe s er dis eñado teniendo en cuenta las experiencias presentadas en la planta de “ El Dor ado”, lo cual sugier e que el volumen máx imo del tanque ecualiz ador deberá s er

1 del volumen de lodos líquidos generados por la planta en el 3

proc es o de des agües de los sedimentador es y lavado de filtr os. De es ta for ma y teniendo en cuenta la sugerencia realiz ada por el Ing. Millán, el volumen de cada uno de los dos tanques ec ualizadores, uno de servic io continuo y uno de s uplencia, que s e dispondr án para la planta “ El Diviso” será: 1 VEc = (VLL ) 3

En donde: VEc: v olumen del tanque ecualizador VLL: volumen de lodos líquidos Entonc es;

71

1 * (1149) = 383m 3 3

Este v olumen s erá apropiado ya que el tanque rec ibir á una desc arga de los sistemas de la planta y

dos ev acuac iones que s on el tr ans porte del lodo

sedimentado en el tanque hacia el espes ador y el rebose del agua c lar ific ada. De ac uerdo al volumen su geometría bás ic a se obs erv a en el anexo E.

El flujo pr omedio de los lodos es de:

Q Bombeo =

1149 3 = 0.0133 m s =13 .3 L s 86400

Este ser ia el caudal bombeado en for ma continua o periódic a a los espes ador es de lodos, y c uyo gas to en 60 minutos , s eria:

0.0133 * 60 * 60 = 47 .88 ≅ 48m 3

Hay que tener en cuenta que este seria el volumen que s e bombeara si estuvieran en funcionamiento las dos bombas, lo cual en la realidad casi nunca sucedería ya que ser ian situac iones en donde el proces o este manejando volúmenes máximos de pr oducción.

72

4.9 ESPESA DO R DE LODOS Los espes adores tr abajan con tasas similar es a los tanques de manto de lodos 3

2

entre 30 y 60 m /m /día

30

3

2

, s e adopta una tasa de 30 m /m /día, teniendo en

cuenta que no s e pr oyec tan mecanis mos rotatorios •

Área del espesador : AE =

Q Lt TM

Donde: AE: área del espesador QLt: caudal total de lodos diar ios TM : tasa de manto de lodos AE =

1149 = 38.3m 2 30

Con la finalidad de tener un sistema de tratamiento de lodos eficiente y que ofrezca la pr estación de un s ervicio continuo, se hace necesar io implementar dentro del dis eño, el uso de dos tanques es pesadores de lodos a fin de c ontar con uno de s uplenc ia par a as í poder r ealizar labor es de mantenimiento y el proc es o no se vea entor pec ido ni alterado para as í lograr un r ango de efic ienc ia más alto en el func ionamiento de la planta y pr estac ión de s erv icio. A l ig ual se podrán utilizar los dos tanques a la v ez en c aso de que s ea nec esario de ig ual for ma sin alterar proces os y teniendo un r endimiento mayor. De for ma que el área de c ada uno de los tanques espes ador es s er á de: 30

ARBOLED A VALENCIA, Jorge. Ibit. P298

73

38 .3 = 19.15m2 2

Teniendo el área del tanque s e puede definir el diá metr o míni mo para el dis eño, de la s iguiente manera: 4 * 19.15

π

= 4 .94 ≈ 5.0 m

De ac uerdo al área s u geometr ía bás ica se obs erva en el anexo F.

Sus princ ipales car acter ístic as son las siguientes: •

Fondo con for ma cónic a

•

Tolva centr al de rec olección de lodos

•

Pr ofundidad en la perifer ia = 2.0 m

•

Pr ofundidad en el c entr o = 4.5 m

•

Volumen útil en la secc ión cilíndric a ⎛π ⎞ VU = ⎜ (D )2 ⎟ * PP ⎝4 ⎠

Donde: VU : volumen útil D: diá metr o de la sección PP : profundidad en la periferia ⎛π ⎞ VU = ⎜ (5 )2 ⎟ * 2 m = 39.27m 3 ⎠ ⎝4 •

Tiempo pr omedio de detenc ión para el volumen útil TV =

Donde:

74

VU Q Lt

TV: Tiempo de detención del v olumen útil QLt: caudal total de lodos diar io (Lt/s eg.) 39270 L = 2953 seg , 13.3 L s

•

es decir 50 minutos.

La recolección del agua dec antada

se realiz ará con un canal de

concr eto ubic ado en la per ifer ia del tanque es pesador de lodos tal como se muestra en los planos de diseño del s istema. ( anex o F) ƒ

Caudal de recolección:

13.3 − 1.06 = 12.24L / s (se pr evé un caudal de s alida del es pes ador hac ia las pisc inas de s ecado de 1.06 L/s)

El volumen de lodo líquido que saldrá del es pesador hacia las piscinas de 3

secado se estima en 91.94 m /día (1.06L/s).

Se evalúan

las c ondiciones hidráulicas de la línea proy ectada para la

recirculac ión de el caudal de recolecc ión de espes ador hacia el sitio de la mezcla rápida en la planta, 12.24 L/s , con una pendiente del 1.0% con llegada par a facilitar el arrastre de los sedimentos que s e puedan presentar. •


Donde: QLL : c audal a tubo lleno

75

d = diámetro tubería = 8” = 0.2032 m A: área de la tubería = 0.0324 m2 n: r ugosidad de la tuber ía ( PV C) = 0.009 R: r adio hidr áulic o = d/4 = 0.0508 m S: pendiente = 1% Q LL = (1 / 0 .009) * 0.0324 * 0.0508 2 / 3 * 0 .010. 5 = 0 .049 m3 / s = 49 L / s •

Velocidad a tubo lleno: VLL =

QLL A

Donde: VLL: velocidad a tubo lleno QLL : c audal a tubo lleno A: área de la tubería VLL = •

0 .049 =1.51m / s 0 .0324

Fuerza tr activa a tubo lleno TLL = 250 * S * D

Donde: TLL : fuerza tr activa a tubo lleno S: pendiente D: diá metr o TLL = 250 * 0 .01 * 0 .2032 = 0.508 kg m2

Q real 0.01224 = = 0.25 0.049 QLL

•

Relación

•


76

Vreal = 0.700 ∴Vreal = 0.700 *1.51 = 1.057m / s VLL d = 0.387 ∴ d = 0.387 * 0.2032 = 0.0786m D Treal 0.836 ∴Treal = 0.836 * 0.508 = 0.424 kg m2 T LL

Los anterior es r esultados garantizan el buen funcionamiento del nuevo tramo

4.10 PISCINAS DE SECA DO

•

Dis eño de las piscinas:

Para el diseño de las piscinas el Water Tr eatment Plan Desing manual de la AWWA tiene la s iguiente ex presión el sistema métr ico:

31

Suponiendo un 60% de dis minución de es te volumen en el es pesador, el flujo de lodos con que hay que alimentar a los lec hos de s ecado es:

229.86 * 0.40 = 91.94m 3 / día = 3.83m3 / día = 1.06lt / seg

A=

(1.65 *V * 365) ( N * D)

Donde: 2

A = ár ea de secado ( m ) V = volumen de lodos c ompactados ( m3 /día) = 91.94 31

AMERIC AN W ATER WOR KS ASSOCIATI ON. Op Cit. P.1021.

77

N = numer o de s ecados por año = 122 (apr oximadamente 1 c ada 3 días) D = altura de los lodos en el lecho (m) = 0.50

Entonc es:

A=

(1.65* 91.94 * 365) = 853m 2 (122 * 0.50)

2

2

Se adoptan 15 piscinas de 56.25 m c ada una, par a un área total de 844 m La geometría bás ica de las piscinas s e enc uentra en el anex o G y H Las es pecific aciones del lecho de drenaje s on: -

Arena = 0.50 m de espesor – Tamaño efec tivo= 0.5 mm – C.U = 3.0

-

Gr ava = 0.40 m de espesor – Tamaño 1” – ½ “

-

Drenaje = Conformado por ladr illos tolete coloc ados de plano (junta abierta) y sopor tados por otr os ladr illos de canto, según se presente en planos del sistema de tratamiento de lodos.

Se evalúan

las c ondiciones hidráulic as de la línea proy ectada par a la

evacuación de lodos hidr atados del es pesador hacia las pisc inas de secado, 1.06 L/s, con una pendiente del 1.0% con llegada para facilitar el arras tre de los sedimentos que se puedan presentar.

•


Donde: QLL : c audal a tubo lleno d = diámetro tubería = 3” = 0.0762 m

78

2

A: área de la tubería = 0.00456 m

n: r ugosidad de la tuber ía ( Hierro Dúctil) = 0.010 R: r adio hidr áulic o = d/4 = 0.01905 m S: pendiente = 1%

Q LL = (1/ 0.010) * 0.00456 * 0.019052 / 3 * 0.010. 5 = 0.0304m3 / s = 30.4L / s •

Velocidad a tubo lleno:

VLL =

QLL A

Donde: VLL: velocidad a tubo lleno QLL : c audal a tubo lleno A: área de la tubería

VLL = •

0.0304 = 6.66m / s 0.00456

Fuerza tr activa a tubo lleno

TLL = 250 * S * D Donde: TLL : fuerza tr activa a tubo lleno S: pendiente D: diá metr o

TLL = 250 * 0.01 * 0.0762 = 0.1905 kg m2 Q real 0.00106 = = 0.03 Q LL 0.0304

•

Relación

•


79

Vreal = 0.386 ∴Vreal = 0.386 * 6.66 = 2.57m / s VLL d = 0.131∴ d = 0.131 * 0.0762 = 0.01m D Treal 0.328 ∴ Treal = 0.328 * 0.1905 = 0.062 kg m2 T LL

Los anter iores r esultados gar antizan el buen funcionamiento del nuevo tramo

4.11 SISTEMA DE EXTRA CCIÓN Y DIS POSICIÓN DE LOS LODOS SECOS 4.11.1 Secamiento del lodo El s ecamiento de los lodos se puede ver con facilidad cuando se empieza a rajar y a conv ertir en una pasta con s uperfic ie medianamente sólida que contiene el 20% de s ólidos secos , al punto de que los lodos s e v uelvan recogibles con una pala y trans por tables .

Para medir la transportabilidad de los lo dos se puede r ealizar el siguiente ens ay o: s e c onsigue un embudo de Buc hner de 180 ml de capacidad equipado con una plac a perfor ada Standard. Se c oloc a el embudo sobr e un cilin dro graduado y s e lo deja ahí dur ante 30 minutos. Par a una muestr a de 180 ml, el volumen de agua que debe dr enar debe ser alr ededor de 15 ml. Si es mas , el lodo no se consider ará como trans por table. Es c onveniente repetir esta prueba sacando unas 5 muestras de diferentes puntos del lecho para tener la c erteza de que toda la masa de sedimentos s e ha s ecado adecuadamente.

80

4.11.2 Extr acc ió n del lodo El lodo seco se de extr aer manualmente por medio de pala, c uando ya sea visible el s ec ado del lodo aproximadamente cada 3 días.

4.11.3 Dis posición de los lodos secos Los lodos sec os pueden dis ponerse fuer a de la planta de tratamiento en las siguie ntes dos for mas:

•

Depositándolos en esc ombrer as c erc anas.

•

Regándolos en z onas boscos as o de vegetación nativ a en donde mejor an el comportamiento del suelo

81

4.12 PRESUPUESTO Y CANTIDADES DE OBRA Tabla 6. Presupuesto y cantidades de obra ÍTEM

D ESC RIPCIÓN

UNID

CAN T.

PR ECIO U NITARIO

VALOR TOTAL

1

TAN QU E EC UALIZAD OR

1,1

EXC AV ACIONES

1,1,1 1,1,2

Excavaciones a cielo abierto para construcción de tanque de ecualizador. Sobrexcavación m odif icación del perfil.

m 3 m

798,00 298,20

12.160 12.160

9.703.680 3.626.112

1,1,3

Cuneta perim etral para encausar escorrentías.

m3

1,89

12.160

22.982

1,2 1,2,1

CONCR ETO de 21 Mpa. Muros.

m3

71,95

380.000

27.341.000

1,2,2

Placa f ondo.

m3

49,50

380.000

18.810.000

1,2,3

Pasarela y v iga en voladizo.

m

0,50

380.000

190.000

BOMBAS SU MER GIBLES D E IMPULSIÓN BSH Ecosum T240

un

2,00

9.350.000

18.700.000

1,3 1,3,1

BAR AN D AS Barandas en tubo ø 1-1/2" H=0,90 m, L=4,0 m

ml

5,00

46.000

230.000

1,4 1,4,1

TU B ERÍA Y ACC ESORIOS ESPECIALES Tubería de Gres ø 10" para sistem a de desagüe de la planta de tratam iento de agua al sistema de tratam iento de lodos. Tubería P.V.C. Sanitaria RDE 41 ø 8" para el desagüe del tanque ecualizador. Am pliación de 4" x 6" HD B x B Válv ula de retención ø 6", B x B, extrem os roscados HD

Un

1,50

29.255

43.883

ml Un Un

111,00 1,00 2,00

78.302 220.000 420.000

8.691.522 220.000 840.000

1,4,2 1,4,3 1,4,4

82

3

3

1,4,5 1,4,6 1,4,7 1,4,8 1,4,10 1,4,11 1,4,12 1,4,13 1,4,7

Válv ula de compuerta elástica ø 6", B x B, extrem os roscados HD Codo ø 6" x 90, B x B HD Codo ø 6" x 45, B x B HD Te ø 6" x 6" , extremos roscados H D Niple ø 6" , B x B HD Niple ø 6" , B x E HD Pasamuro ø 6" B x E Pasamuro ø 6" B x B Unión D resser

Un Un Un Un ml ml ml ml Un

2,00 1,00 4,00 1,00 20,16 0,32 0,65 2,30 1,00

650.000 76.359 41.307 58.165 82.700 82.700 92.300 92.300 48.210

1.300.000 76.359 165.228 58.165 1.667.232 26.464 59.995 212.290 48.210

1,5 1,5,1

COMPU ER TAS Com puerta lateral ø 6" B x B, con v ástago de extensión de L = 3,6 m, colum na de m aniobra y rueda de m anejo.

Un

2,00

1.787.000

3.574.000

SUB -TOTAL

95.607.122

2

ESPES ADOR D E LODOS

2,1

EXC AV ACIONES

2,1,1

Excavaciones a cielo abierto para construcción de espesador de lodos

m

2,1,2

Sobrexcavación m odif icación del perfil.

m

2,2 2,2,1 2,2,2

CONCR ETO Muros. Placa f ondo y carcam o.

2,3 2,3,1 2,3,2

REJILLAS Rejilla de retención de sólidos, 0,1*0,1, v arillas de ø5/8" separadas 0,05 m entre centros. Vertedero de cresta para agua clarif icada en lam ina de Aluminio

2,4

TU B ERÍA Y ACC ESORIOS ESPECIALES

3

221,67

12.157

2.694.842

105,00

12.157

1.276.485

m m3

22,00 28,00

380.000 380.000

8.360.000 10.640.000

ml ml

9,00 32,00

4.200 2.800

37.800 89.600

3

3

83

2,4,1 2,4,3 2,4,4 2,4,5 2,4,6 2,4,7 2,4,8 2,4,9 2,4,10

Tubería Hierro D úctil ø 6" para la línea de im pulsión del tanque ecualizador hasta el espesador de lodos, incluy e uniones, codos y demás elem entos para su colocación. Niple ø 6" , B x B Pasamuro ø 6" B x E Pasamuro ø 3" B x E Codo ø 6" x 45, B x B Codo ø 6" x 90, B x B Te ø 6" x 6" , extremos roscados H D Am pliación de 6" * 8" Válv ula de cortina elástica ø 3" B x B

ml

124,00

82.700

10.254.800

ml ml ml Un Un Un Un Un

19,73 11,70 5,20 1,00 3,00 1,00 2,00 2,00

82.700 92.300 61.150 41.307 76.359 58.165 280.000 360.000

1.631.671 1.079.910 317.980 41.307 229.077 58.165 560.000 720.000

SUB -TOTAL 3

PISCIN AS D E SECAD O D E LODOS

3,1 3,1,2

CONCR ETO Muros.

37.991.637

m3 3

3,1,3

Placa f ondo.

m

3,2 3,2,1

PR EFAB RIC AD OS Placas prefabricadas dis ipadoras de energía de dimensiones 0,50 m * 0,50 m * 0,10 m.

m2

3,3

SU MIN ISTR O E INSTAL ACIÓN D E LECHOS FILTR ANTES

3,3,1

Grav a como lecho de sostén del m edio filtrante. Tam año de ø 1" - 1 1/2"

3,3,2

Arena como lecho filtrante, Tam año ef ectivo (T.E) = 0.50 m m, Coef iciente de uniform idad

3,4

SU MIN ISTR O E INSTAL ACIÓN D E LAD RILLO TOLETE

3,4,1

Ladrillo tolete de 0.12 m x 0.06 m x 0.25 m colocados en plano (junta abierta) y soportados por ladrillos de canto para drenaje de las piscinas de secado, según planos.

84

m m

m

3 3

2

166,00

380.000

63.080.000

234,00

380.000

88.920.000

3,75

21.500

80.625

338,00

400.000

135.200.000

422,00

260.000

109.720.000

845,00

12.190

10.300.550

3,5

TU B ERÍA Y ACC ESORIOS ESPECIALES

3,5,1

Tubería de Gres ø 4" para sistema de desagüe de las piscinas del sistema de tratam iento de lodos de L = 1,50 m. Tubería P.V.C. Sanitaria RDE 41 ø 4" para sistem a de desagüe de las piscinas del sistem a de tratam iento de lodos con destino a la dispocisión f inal de los mismos.

Un

15,00

4.800

72.000

ml

124,00

15.260

1.892.240

3,5,3

Tubería P.V.C. Sanitaria RDE 41 ø 8" principal de agua clarif icada entre el espesador de lodos y el sitio de mezcla rápida, (recirculación)

ml

60,00

30.550

1.833.000

3,5,4 3,5,5 3,5,6 3,5,7 3,5,8 3,5,9 3,5,10 3,5,11

Cajas de desagüe de 0,50 m * 0,50 m, prof undidad m edia de 0,80 m Codo ø 3" x 45, B x B HD cruceta 3" x 3" B x B HD Válv ula de cortina elástica ø 3" B x B Niple ø 3" , B x B HD Te ø 3" x 2" , B x B H D Válv ula de cortina elástica ø 2" B x B Niple ø 2" , B x B HD

Un Un Un Un ml Un Un ml

29,00 2,00 3,00 12,00 168,70 15,00 15,00 6,30

85.000 20.650 61.260 360.000 41.350 23.266 240.000 27.567

2.465.000 41.300 183.780 4.320.000 6.975.745 348.990 3.600.000 173.672

3,6

SU MIN ISTR O E INSTAL ACIÓN D E CUBIER TA

3,6,1

Teja transparente tipo ajov er N° 6 ( 1.83 x 0.92 ) o sim ilar para cubierta de los lechos de

m2

960,00

20.635

19.809.600

3,6,2 3,6,3 3,6,4

Canales de aguas lluv ias de A.C tipo ETERN IT o sim ilar Bajantes de aguas lluv ias de A.C tipo ETERN IT o sim ilar Cerchas metálicas principales y secundarias de sección triangular de 0.30 m x 0.30 m en

ml ml ml

120,00 54,00 480,00

26.840 29.825 29.575

3.220.800 1.610.550 14.196.000

3,7 3,7,1

RELLEN OS Relleno en recebo compactado para acondicionar las zonas de piscinas.

m3

500,00

42.270

21.135.000

3,5,2

SUB -TOTAL 4

OTR OS

85

489.178.852

4,1 4,2

4,3

4,4 4,5 4,6

Caja Portavalvulas, según detalle plano No. 6. Com puerta lateral ø 10" B x B, con v ástago de extensión de L = 3,0 m, colum na de maniobra y rueda de manejo. Para el pozo # 3 existente para desvío de aguas residuales de tratam iento. Pozo de inspección con profundidad m edia de 3,0 m de 1,2 m de ancho, m uros de 0,25 m, en concreto simple 1:3:5, incluye cañuela y pasos en 3/4" cada 0,40 m con tapa y aro base H.F. de 0,60 m de diámetro. Ver detalle en plano # 6.

Un Un

12,00 2,00

120.000 1.787.000

1.440.000 3.574.000

Un

3,00

200.000

600.000

Dem olición parcial de bodega existente Acero A37 y PD R 60 (incluye corte, figurado y colocación) Pasarela metálica para los espesadores, con dim ensiones: alto=0,80 m ; largo=5,15 m ; ancho=1,05 m

m kg Un

82,00 22.000,00 2,00

15.000 3.000 515.000

1.230.000 66.000.000 1.030.000

86

2

SUB -TOTAL

73.874.000

A.I.U IVA 16%

174.162.903 111.464.258

TOTAL

982.278.772

5 COSTOS TOTALES DE L A IN VESTIGACIÓN

5.1 RECURSOS MATERIALES

Tabla 7. Recursos Materiales. MATERIAL

Unidad de medida

Valor / unitario

Cantidad

Total

Resmas

Unidad

$

12.000

2

Disquetes

Unidad

$

1.000

5

$

5.000

CD.

Unidad

$

1.200

5

$

6.000

Toner tinta

Unidad

$

70.000

2

$

140.000

Casco

Unidad

$

16.000

3

$

48.000

Botas

Pares

$

22.000

3

$

66.000

Esf eros

Unidad

$

750

6

$

4.500

Lápices

Unidad

$

500

5

$

2.500

Pilas

Unidad

$

500

6

$

3.000

Transporte

Unidad

$

1.200

30

$

36.000

Internet

Día

$

15.000

15

$

225.000

Fotografías

Unidad

$

1.000

20

$

20.000

Almuerzo

Unidad

$

4.000

60

$

240.000

Transporte a Florencia

Unidad

$

40.000

6

$ 240.000

Laboratorios

Pruebas

$

450.000

2

$

Total

$

24.000

900.000

$ 1.960.000

5.2 RECURSOS INSTITUCIONALES Tabla 8. Recursos Institucionales. INSTITUCIÓN UNIVERSIDAD DE LA SALLE EMPRESA DE SERVICIOS PÚBLICOS DE FLORENCIA – CAQUETÁ CARRERA 12 # 14 - 38

5.3 RECURSOS TECNOLÓGICOS Tabla 9. Recursos Tecnológicos. Ítem

Cantidad

Valor Unitario

Computador

150 horas

$

15.000

$

2.250.000

Cámara Digital

20 horas

$

2.000

$

40.000

Pruebas de laboratorio ILAM Ltda.

2

$

450.000

$

900.000

Total

Total

$ 3.190.000

5.4 RECURSOS HUMANOS Tabla 10. Recursos Humanos.

Ítem ∗

Director Temático

∗∗

Asesora metodológica

Cantidad de Horas

Valor Hora

Total

-----

-----

$ 109.600

-----

-----

$ 580.000

Total

$ 689.600

* Valor asumido por la Universidad de La Salle, según resolución 360 de noviembre 11 de 2004 ∗ ∗ Valor asumido por la Univ ersidad de La Salle, según contrato laboral.

88

5.5 RECURSOS FINANCIEROS Tabla 11. Recursos Financieros. RUBROS

UNIVERSIDAD DE LA SALLE EQUIPO INVESTIGADOR

TOTAL

Recursos Materiales

-----

$ 1.960.000

$ 1.960.000

Recursos Tecnológicos

----

$ 3.190.000

$ 3.190.000

Recursos Humanos

$ 689.600

-----

Imprev istos (5%)

$ Total

89

$ 689.600 $ 291.980 $ 6.131.580

6. CONCLUSIONES

1. La producc ión de la planta de tratamiento de agua potable “ El Divis o”, en este momento es de 500 L/s la c ual según los es timativ os del SERVA F S.A . – ES P es la cantidad apr opiada par a abastec er la población dentro de 30 años según la cantidad de habitantes de Flor encia, es to s in c ontar que ac tualmente funciona otra planta de menor enver gadura que también abastec e a la población actual.

2. En este momento debido al alto índice de pr oducción de agua tr atada, las per didas generadas dur ante este pr oceso y la dis tribución ascienden al 67% apr oximada mente, lo c ual influye en la pr oducción total de lodos, cantidad que asciende aproximadamente a 1400 Kg/día.

3. La producción de lodos provenientes de la clar if ic ación del agua cruda, se ve favor ecida por la adición de coagulantes, por lo tanto sus componentes pr incipales s on el s ulf ato de aluminio.

4. La car acteriz ac ión del lodo per mitió obs ervar que no es un r esiduo peligr oso y en conclus ión es te es ta for mado por las carac ter ísticas propias del agua cr uda y por el tipo de c oagulante, en este c aso el sulfato de aluminio c omo c oagulante.

5. Los beneficios ambientales por la puesta en marc ha de este proyecto se verán r eflejados en la conservación de la flora y fauna, además del beneficio adic ional par a los habitantes de la z ona aguas abajo del r ío donde hoy en día s e desc argan estos lodos y además en el manejo de los res iduos.

6. Los

res ultados

obtenidos

en

las

pr uebas

de

laborator io

de

caracteriz ación de las muestr as de lodos obtenidas en la v isita a la planta de tratamiento presentar on algunos err or es, estos debido a la dific ultad par a la toma de las muestr as teniendo en c uenta la v elocidad de vac iado de los filtros .

7. Para gar antiz ar el óptimo func ionamiento del s istema de tratamiento de lodos dur ante todo el año, se hace neces ario c ontar c on tanques de suplenc ia a fin de evac uar los lodos y el agua c larific ada, y gar antiz ar la continuidad del proc eso.

8. Para deter minar el volumen de los tanques ecualiz ador es, se tuvo en cuenta las ex periencias que han tenido en la planta de tr atamiento de agua potable “ El Dorado”, donde bas ados en la exper imentación en varios de los puntos que conforman el sistema, se logro definir que para logr ar un diseño y serv ic io óptimo se deben tener en cuenta los indicadores de volúmenes y caudales de flujos que v an generar las

91

descar gas de los filtros y los s edimentadores hac ia los tanques ecualiz adores; Teniendo en cuenta esta recomendación hecha, se definió que es óptimo par a este dis eño la constr ucción de un tanque ecualiz ador con un volumen no superior a

1 del caudal pr oveniente de 3

las desc argas gener adas por el lavado de filtros y

purgas de

sedimentadores , el cual será el flujo máx imo de lodo líquido que s erá env iado al ecualizador , pues el res to de agua se ev acuar á como agua clar ific ada.

92

7. RECOMENDACIONES

1. Se debe gestionar con la alcaldía del municipio de Florencia - Caquetá la aprobación del proyecto a fin de dar cumplimiento en forma pronta con las exigencias de los entes gubernamentales sobre la disposición final de los lodos residuales del proceso de potabilización de agua en la planta de tratamiento “El Diviso”.

2. Es conveniente estudiar la compra de terrenos cercanos a la planta de tratamiento de agua potable “El Diviso” a fin de dar un espacio óptimo y considerable a las estructuras que componen el sistema complementario de disposición de los lodos que se obtengan de las piscinas de secado.

3. La construcción de toda la estructura se debe realizar siguiendo el diseño realizado en este trabajo de grado pues cuenta con las especificaciones técnicas necesarias para garantizar el correcto funcionamiento del sistema.

4. Finalizadas las obras capacitar al personal de la planta que serán responsables de la operación y mantenimiento rutinario de todo el sistema de tratamiento y disposición final de los lodos residuales.

5. Tratar de reducir las perdidas de agua que son hoy en aproximadamente del 67%, y así disminuir el agua a tratar en la planta y por ende el volumen de lodos producido seria mucho menor.

6. Para garantizar la reutilización optima de la pasta de lodos y a fin de generar beneficios económicos adicionales para el municipio ó brindar apoyo a la comunidad, la pasta resultante del proceso se puede procesar y elaborar ladrillos para construcción previamente tecnificados, al igual que se puede llevar esa pasta a un proceso agronómico para utilizarlo como abono dependiendo de las características químicas de sus componentes.

94

BIBLIOG RA FÍA

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Reuniones de trabajo con Ingenier o Marc o Millán, Dir ector de la planta de tratamiento de A gua Potable “ El Dorado”, e Ingenier o Her nando Martínez, Auxiliar y operador encar gado del Sis tema de Tratamiento de Lodos de la planta de tratamiento de Agua Potable “ El Dor ado”.

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Operac ión y mantenimiento de plantas de

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ANEXOS

EMPRESA DE SERVICIOS DE FLORENCIA S.A E.S.P SERVAF S.A E.S.P REQUERIMIENTO DE CONTROL DE CALIDAD ANTE LA SUPERINTENDENCIA DE SERVICIOS PUBLICOS DOMICILIARIOS AÑO 2004

CONTROL CALIDAD DEL AGUA NOMBRE DE LA EMPRESA: SERVAF S.A E.S.P MUNICIPIO ATENDIDO: FLORENCIA NOMBRE DEL REPRESENTANTE LEGAL: SANDRA MILENA ROJAS SANCHEZ EDSON JOHANN ORTIZ L. NOMBRE DEL RESPONSABLE DEL LABORATORIO: POBLACIÒN SERVIDA: 118193 Numero de s atendidos: 26265

ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE

UPC

74 70 76 82 90 83 83 83 87

7,3 7,3 6,9 7,2 7,4 7,4 7,2 7,2 6,7

2 1 1 5 6 6 6 6 6

ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE

0,7 0,8 0,8 1,6 1,9 1,8 2,0 2,0 1,8

AUSENTE AUSENTE AUSENTE AUSENTE AUSENTE AUSENTE AUSENTE AUSENTE AUSENTE

COLIFORMES TOTALES

E- COLI

MUESTRAS ACEPTABLES

No. MUESTRAS TOTALES

Cloro residual libre

Fosfatos

Sulfatos

Hierro Total

Dureza Total (CaCO3)

UNT

PRESENTE O AUSENTE

MICROBILOGICOS Cloruros

Sustancias flotantes

Olor y sabor

Color

pH

U

ACEPTABLE, NO ACEPTABLE

Turbiedad

PERIODO

No.muestras

PARAMETRO

Nitritos

FISICOQUIMICOS

ANALISIS

U.F.C/100 cm3 U.F.C/100 cm3 ö NMP/100 ö NMP/100 mg/l

0,001 0,002 0,001 0,002 0,002 0,001 0,001 0,001 0,001

mg/l

8,9 8,3 8,1 8,0 8,6 8,4 8,7 8,5 8,2

mg/l

11,2 12,4 12,2 13,1 12,7 13,9 12,5 12,1 11,8

mg/l

0,014 0,014 0,014 0,014 0,015 0,014 0,014 0,011 0,013

mg/l

3,4 3,4 3,1 3,1 3,0 3,1 3,1 3,3 3,1

mg/l

0,038 0,024 0,04 0,042 0,04 0,034 0,008 0,007 0,008

mg/l

0,63 0,74 0,73 0,72 0,65 0,65 0,60 0,60 0,59

U

cm3

U

134 138 134 136 138 135 137 142 140

134 138 134 136 138 134 135 142 140

0 0 0 0 0 0,007 0 0 0

cm3

0 0 0 0 0 0,015 0,026 0 0

ANEXO A. EMPRESA DE SERVICIOS DE FLORENCIA S.A E.S.P SERVAF S.A E.S.P REQUERIMIENTO DE CONTROL DE CALIDAD ANTE LA SUPERINTENDENCIA DE SERVICIOS PUBLICOS DOMICILIARIOS AÑO 2005

NOMBRE DE LA EMPRESA: SERVAF S.A E.S.P MUNICIPIO ATENDIDO: FLORENCIA NOMBRE DEL REPRESENTANTE LEGAL: SANDRA MILENA ROJAS SANCHEZ NOMBRE DEL RESPONSABLE DEL LABORATORIO: EDSON JOHANN ORTIZ LOZADA POBLACIÒN SERVIDA: 138105 Numero de s atendidos: 27621

FISICOQUIMICOS Cloro residual libre

No. MUESTRAS TOTALES

MUESTRAS ACEPTABLES

PORCEMTAJE ACEPTABILIDAD

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

U

U

%

1,0 1,1 1,1 1,4 1,3 0,8 0,8 0,8 0,8

AUSENTE AUSENTE AUSENTE AUSENTE AUSENTE AUSENTE AUSENTE AUSENTE AUSENTE

103 131 172 133 124 161 184 185 158

0,013 0,014 0,014 0,013 0,013 0,012 0,011 0,012 0,011

0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001

8,1 8,2 7,9 8,3 8,8 8,6 8,4 8,5 8,5

12,8 12,2 12,8 12,9 12,6 12,4 12,9 12,6 12,9

7,4 6,9 7,3 7,6 7,1 6,9 6,9 7,1 7,1

13,3 12,8 13,1 14,4 12,5 13,0 12,9 13,5 12,8

8,6 8,5 8,5 9,4 8,4 8,5 8,3 8,3 8,4

5,7 5,3 5,5 5,5 5,7 6,0 5,3 5,4 5,6

0,007 0,010 0,009 0,009 0,011 0,011 0,011 0,010 0,010

0,58 0,62 0,60 0,62 0,69 0,60 0,61 0,60 0,61

138 124 139 134 133 125 136 140 138

138 124 139 134 133 125 136 140 138

100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0

UFC/100 cm3

UFC/100 cm3

u

0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0

MESOFILOS

Fosfatos

mg/l

No. MUESTRAS

Sulfatos

mg/l

COLIFORMES TOTALES

Hierro Total

mg/l

PRESENTE

UNT O AUSENTE

E- COLI

Conductividad

Sustancias flotantes

mg/l

umhos/cm

ACEPTABLE ACEPTABLE

Acidez Total (CaCO3)

ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE ACEPTABLE

Alcalinidad Total (CaCO3)

0 1 1 3 2 0 0 1 0

Turbiedad

Olor y sabor

Color

7,3 7,1 7,0 7,0 7,1 7,0 7,0 7,0 7,1

Dureza Cálcica (CaCO3)

91 84 103 102 95 92 91 99 95

UPC

Dureza Total (CaCO3)

ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE

Unid

Cloruros

U

ACEPTABLE, NO ACEPTABLE

MICROBILOGICOS

Nitritos

PERIODO

pH

PARAMETRO

No.muestras

ANALISIS

UFC/100 cm3

51 0 ------103 102 95 92 91 99 95

13 9 12 10 12 11 13 12

ANEXO B . PICOS DE TURBIEDAD PLANTA EL DIVISO TU RBIED AD

FECHA

HORA

(U N T)

D UR ACIÓN

C AUD AL

(H oras)

(l/s)

D OSIS COAGU LAN TES (mg/l)

366 584

16/02/2005 16/02/2005

19:00 20:00

1 1

480 444

Sulf ato 8,3 11,2

H idroxicloruro 6,4 6,9

525

16/02/2005

21:00

1

409

20,7

7,5

500 383

16/02/2005 16/02/2005

22:00 23:00

1 1

409 409

20,7 20,7

7,5 7,5

270 864

02/03/2005 04/03/2005

18:00 02:00

1 1

505 352

9,2 12,1

9,6 6,6

1142 920

04/03/2005 04/03/2005

03:00 04:00

1 1

352 352

12,4 12,4

6,6 6,6

800 366

04/03/2005 04/03/2005

05:00 06:00

1 1

409 493

12,4 13,5

6,6 8,9

246 210

04/03/2005 04/03/2005

07:00 08:00

1 1

493 493

13,5 11,5

8,9 8,9

280 205

06/03/2005 06/03/2005

01:00 14:00

1 1

505 505

4,6 5,9

7,4 5,2

280 568

08/03/2005 16/03/2005

19:00 18:00

1 1

480 352

7,6 15,9

9,1 9,3

249 467

16/03/2005 18/03/2005

19:00 02:00

1 1

456 409

12,0 9,1

9,3 8,8

284 261

18/03/2005 18/03/2005

03:00 04:00

1 1

409 409

12,5 12,5

8,8 8,8

468 389

18/03/2005 18/03/2005

18:00 19:00

1 1

409 409

15,9 15,9

10,0 10,0

318

25/03/2005

17:00

1

444

6,0

8,4

243 1152 1036

25/03/2005 28/03/2005 28/03/2005

18:00 18:00 19:00

1 1 1

456 280 280

9,1 16,6 14,2

8,4 12,5 12,5

692

28/03/2005

20:00

1

350

11,4

10,0

320 374 302

28/03/2005 02/04/2005 02/04/2005

21:00 14:00 15:00

1 1 1

456 409 456

11,4 6,2 6,2

10,0 7,5 7,5

348

06/04/2005

10:00

1

409

7,3

8,2

884 450 326

09/04/2005 09/04/2005 09/04/2005

02:00 03:00 04:00

1 1 1

363 409 456

6,4 7,0 7,0

8,5 8,5 8,5

300

10/04/2005

13:00

1

456

7,0

9,3

205 680 620

10/04/2005 17/04/2005 17/04/2005

14:00 13:00 15:00

1 2 1

456 420 420

6,0 10,4 9,5

9,3 6,2 6,2

319

21/04/2005

06:00

1

505

10,4

6,9

989 210

21/04/2005 21/04/2005

07:00 08:00

1 1

363 505

10,4 13,8

6,9 6,9

489

21/04/2005

09:00

1

414

17,0

6,9

320

21/04/2005

10:00

1

444

17,0

6,9

275 240 315

21/04/2005 21/04/2005 25/04/2005

11:00 12:00 21:00

1 1 1

493 468 505

17,0 17,0 8,2

6,9 10,3 9,5

970

25/04/2005

22:00

1

350

11,9

7,5

717 307 268

25/04/2005 15/05/2005 26/05/2005

23:00 18:00 15:00

1 1 1

363 480 505

11,9 12,5 8,5

5,8 6,9 9,1

780 420 653 535

31/05/2005 31/05/2005 14/06/2005 14/06/2005

04:00 05:00 22:00 23:00

1 1 1 1

400 420 400 400

10,6 11,3 11,6 11,6

9,9 10,4 12,1 12,1

270 830 320 436

14/06/2005 17/06/2005 17/06/2005 24/06/2005

00:00 20:00 21:00 01:00

1 1 1 1

456 363 456 450

10,2 7,2 9,5 7,4

10,6 8,7 11,0 7,3

280 365 520 268

24/06/2005 24/06/2005 24/06/2005 29/06/2005

02:00 03:00 04:00 02:00

1 1 1 1

420 420 420 456

9,8 9,8 9,8 9,8

7,8 7,8 7,8 10,6

750 226 840

27/07/2005 27/07/2005 27/08/2005

23:00 00:00 02:00

1 1 1

400 450 363

12,5 11,1 5,2

11,0 10,7 7,7

1090

27/08/2005

03:00

1

350

18,7

10,2

330 256 470

27/08/2005 31/08/2005 02/09/2005

04:00 18:00 09:00

1 1 1

444 400 456

13,5 10,8 13,0

9,4 8,8 9,6

252

02/09/2005

10:00

1

456

13,0

9,6

220 380 520

02/09/2005 02/09/2005 02/09/2005

18:00 19:00 20:00

1 1 1

456 456 456

9,4 9,4 10,9

12,5 12,5 12,5

946

02/09/2005

21:00

1

350

12,3

16,3

220

02/09/2005

22:00

1

456

7,6

12,5

376

13/09/2005

17:00

1

456

8,7

7,7

Anexo C. Registro fotográfico.

Fotografía 1. Canal de llegada del agua proveniente de la bocatom a a la planta de tratamiento de agua potable “El Diviso”. Rejilla para retención de sólidos.

Fotografía 2. Aireador para el proceso de coagulación.

Fotografía 3. Punto de dosificación de Sulfato de Aluminio.

Fotografía 4. Sedimentador con lecho en forma de colm ena.

Fotografía 5. Vista panorámica de los 7 filtros de la planta.

Fotografía 6. T oma de muestras de lodos en los filtros para el análisis correspondiente.

Fotografía 7. Vaciado de filtros para lavado y toma de muestras.

Fotografía 8. Zona proyectada para ubicar el tanque espesador.

Fotografía 9. En esta zona se proyectaron las piscinas previa demolición de la bodega existente en la parte izquierda de la imagen.

Fotografía 10. Vista panorámica de los 6 sedim entadores.

Fotografía 11. Zona proyectada para la ubicación del tanque ecualizador.

Fotografía 12. Por esta zona cruzaran las tuberías pertenecientes a la línea de impulsión desde el tanque ecualizador hasta el tanque espesador, de igual form a cruzara la línea de desagüe del tanque espesador.

Anexo D. Plano 1 de 6. Reducido general Topográfico localización planta de tratamiento de lodos.

Anexo E. Plano 2 de 6. Planta tanque ecualizador, detalle válvulas y bombas sumergibles, ubicación tanque ecualizador y pozo tres (3) cortes.

Anexo F. Plano 3 de 6. Planta tanque espesador, cortes – detalles.

Anexo G. Plano 4 de 6. Planta general de tanque espesador y piscinas de secado de lodos.

Anexo H. Plano 5 de 6. Tanque espesador y piscinas de secado de lodos, cortes – detalles.

Anexo I. Plano 6 de 6. Detalles: cajas de desagüe, porta válvulas, pozo de inspección, despiece de rios

Anexo J . Relaciones hidráulicas para tuberías parcialmente llenas en función de q/Q Para n/N variable con la altura de lámina

ANEXO. K DISEÑO DE BOMB A SUMERGIBLE DE IMPULSIÓN 3

3

Caudal de bombeo: 6,65 L/s = 23.94 m /hora ≅25 m /s Ecuación de energía

P1

γ

2

+

2

V1 P V + Z1 = 2 + 2 + Z 2 − H B + H PM + H pm γ 2g 2g

0 + 0 + 0 = 0 + 0 + Z 2 − H B + H PM + H Pm H B = Z 2 + H PM + H Pm H PM = f

L V2 D 2g

tramo : 1 material = hierroductil φ 4" = 0.1016m Q 0.00665 = 0.82 m s V= = A ⎛π 2 ⎞ ⎜ * 0.1016 ⎟ ⎝4 ⎠ ε = hierroductil = 4.60 *10 − 5 apunteshidraulicatuberias D 0.1016 = = 2208.7 rugosidadrelativa = ε 4.60 *10 − 5 NR =

δ *V * D 1100 * 0.82 * 0.1016 = = 61095.47 µ 1.5 *10 − 3

µ = 1.5 *10 − 3 deldiagramadevis cos idaddepulpas f = 0.022 deldiagramadeMoody ⎡ ⎢ 1 1 2.51 = −2 log ⎢ + D f R* f ⎢ 3.7 * ⎣ ε 1=2

⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦

f 0,022 0,021 0,0215

1 6,7 6,9 6,8

2 6,8 6,8 6,8

Tramo 1. 2 ⎛ 0.22 ⎞ ⎛ 0.82 ⎞ H PM = 0.0215 * ⎜ * ⎜ ⎟⎟ ∴ H PM = 1.6 *10 − 3 M ⎟ ⎜ ⎝ 0.1016 ⎠ ⎝ 19.62 ⎠

Tramo 2.

φ = 6" = 0.1524m material = HD V=

0.00665 Q = = 0.36 m s A ⎛π 2 ⎞ ⎜ * 0.1524 ⎟ ⎝4 ⎠

ε = hierroductil = 4.60 * 10 − 5 apunteshidraulicatuberia D 0.1524 = = 3313.04 E 4.5 * 10 − 5 NR =

1100 * 0.36 * 0.1524 = 40233.6 1.5 *10 − 3

f = 0.024diagramadeMoody ⎡ ⎢ 1 2.51 = −2 log ⎢ + D f R* f ⎢ 3 .7 * ε ⎣ 1= 2 1

⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦

f 0,024 0,023

1 6.5 6,6

2 6,6 6,6

2 ⎛ 119 .28 ⎞ ⎛ 0.36 ⎞ H PM = 0.023 * ⎜ ⎟⎟ ∴ H PM = 0.119m ⎟ * ⎜⎜ ⎝ 0.1524 ⎠ ⎝ 19 .62 ⎠

perdidasma yorestotales H PM = 0.119 + 0.0016 = 0.1206m

Perdidas menores ⎛V 2 ⎞ H Pm = ∑ k ⎜⎜ ⎟⎟ ⎝ 2g ⎠

Acces orios del bombeo -

reducción 6” x 4” HD B xB (1)

β=

φ 4" = 0 .666 φ 6"

(1 − β ) k=

2 2

β4

(1 − 0.666 ) =

2 2

0 .666 4

k = 1 .57

-

válvula de retención 6” HD BxB (1) k = 400 ft ft = 0 .015 k = 400 * 0 .015 = 6

-

vál vula de compuerta 6” HD BxB (2) k = 8 ft ft = 0 .015 k = 2 * 8 * 0 .015 = 0 .24

- codo de 90º 6” HD BxB (1) k = 30 ft ft = 0 .015 k = 30 * 0 .015 = 0.45

= 1.57

- Te 6” HD BxB (1) k = 20 ft ft = 0 .015 k = 20 * 0 .015 = 0.3

- codo 45º 6” HD BxB (4) k = 16 ft ft = 0 .015 k = 4 * 16 * 0 .015 = 0.96

Entonces :

∑ k =1.57 + 6 + 0.24 + 0.45 + 0.3 + 0.96 = 9.52 ⎛ 0.36 2 ⎞ H Pm = 9.52 ⎜⎜ ⎟⎟ ∴ H Pm = 0.063m ⎝ 19.62 ⎠ Por lo tanto H B = Z 2 + H PM + H Pm H B = 16 .5 + 0.1206 + 0 .063∴ H B = 16.6836 m Figura. Viscosidad de pulpa

Fuente: el hidrociclón, publicación técnica, Juan Louis Bousso

Figura. Factor de fricción para tubería H ierro dúctil

Figura. D iagrama de Moody

SELECCIÓN DE LA BOM BA CAUDAL = 25 m 3/hora HB = 16.68 m

De bido al caudal y al valor de HB ubicados en las cur vas características la bomba seleccionada es la

T240,

sus dim ensiones y especificaciones

técnicas se encuentran en el parte superior.

ANEXO. L DETERMIN ACIÓN DEL VOLUMEN Y PESO SECO DE LOS LODOS PRODUCIDOS

Para el diseño de los s istemas de tratamiento de lodos es necesario conocer no solo la dosis , sino el volumen y pes o del lodo que se produce tanto en el proces o de coagulació n como en el proces o de infil tración. Es ta determinación se hace en tres pasos, de la s iguiente manera:

Paso Prim ero. a. Reali zar las pruebas de jarras con el agua por tratar hasta obtener los resultados óptim os de coagulación. b. Hacer una prueba de coagulación con cuatro jarras de un litro agregando las mismas dosis óptim as a cada una de ellas, agitando durante 20 – 25 minutos y vaciando lentamente (s in romper el flor) el contenido de la jarra en su res pectivo cilindro graduado. c. Dejar decantar durante dos horas el agua y medir el volumen de sedimentos en ml/lt que quedo en el fondo. Cuando es te volumen es pequeño, es mejor usar el cono Imhoff. En ocasiones , para obtener mejor precis ión cuando el sedim ento es es cas o, los sobrenadantes de los lodos se pueden s ifonar transfiriendo los lodos concentrados a un solo cono. El resultado debe dividirse por cuatro litros para obtener los ml/lt decantados .

Paso Segundo. a. Conocido el volum en decantado, s e le aplica polím ero al mismo lodo (de 20 a 40 mg/lt, según sea el cas o) muy diluido y se agita el cono o cilindro muy lentamente. Se deja decantar por otras dos horas, golpeando de cuando en cuando el cilindro o el cono para tratar los puentes in terparticulares que se form an, y cons eguir así la mayor compactación posible. b. Se m ide el volumen resultante y el valor se expresa en porcentaje de reducción, con referencia al que había en el paso anterior.

Paso Tercero. a. Se extrae la mayor parte del sobrenadante, tratando de no botar las partículas suspendidas en es te, si las hay, y lo que queda s e filtra en fibra de vidrio con poros de 0.3 micrones, previamente desecada y pes ada, o en papel de filtro de características sim il ares al Watman No. 40. b. Es te filtro s e m ete al horno a 45-50º C durante 24 horas has ta des hidratar por com pleto el m aterial y luego s e pes a de inmediato. La diferencia de pes o entre el filtro solo y el filtro con lodos son los s ólidos secos pres entes en el agua, que se expresa en gramos por litro.

Cabe advertir que no es conveniente desecar a altas temperaturas por que se pueden parte ó todos los s óli dos volátiles .

Figura 1. Se introduce la capsula al horno a una temperatura de 105º c.

Figura 2. Se coloca la cápsula de porcelana en el desecador.

Figura 3. Se pesa la cápsula en la balanza.

Figura 4. Se coloca la m ues tra has ta que se evapore el agua.

Figura 5. Se pesa el m aterial y se le resta el peso de la cápsula y se divide por la cantidad de muestra en litros para obtener la concentración de lodos.

Figura 6. sólidos en suspensión de filtros y sedimentador

ANEXO. M C.13. MANEJO DE LODOS C.13.1 ALCANCE

En este literal se establecen los requisitos mínimos para uno de los aspectos más críticos en la operación de plantas de tratamiento como es el manejo de los lodos producidos en los procesos de sedimentación y filtración. Se establecen los estudios previos, características requeridas en cada proceso junto con sus parámetros de diseño y el control que se debe realizar. Todas las normas son aplicables a los cuatro niveles de complejidad del sistema, a no ser que se especifique lo contrario.

C.13.2 CLASIFIC ACIÓN DE LOS PROCESOS

Los lodos que se producen en los sedimentadores constituyen entre el 60 y el 70% de los sólidos totales y en los filtros entre el 30 y el 40%. Sin embargo en las plantas que remueven hierro y manganeso los filtros retienen la mayoría de los lodos: 50% a 90%. Los poli electrólitos tienden a reducir el volumen de esos lodos. En

el

literal

C.6.6.2.3 se

exponen

algunas

observaciones

acerca

del

comportamiento de los lodos en los sedimentadores. Los procesos que deben seguirse para un adecuado manejo de estos residuos se dividen en la evacuación de los lodos, ya sea en forma periódica o continua, y la disposición final de los

lodos. En caso de emplear algún sistema para el manejo y disposición final de los lodos distintos a los mencionados en este título, el diseñador debe pedir autorización a la Comisión Reguladora de Agua Potable y Saneamiento Básico (CRA) para su aplicación, para lo cual debe comprobar la eficiencia de dicho proceso, ya sea por resultados obtenidos a nivel internacional o nacional, por investigaciones, trabajos a nivel de laboratorio y/o planta piloto donde se demuestre su efectividad.

C.13.3 ESTUDIOS PREVIOS C.13.3.1 Caracterización de los lodos C.13.3.1.1 Determinación de la concentración al peso de los lodos La concentración al peso debe determinarse obteniendo el residuo total de la porción de lodos decantados. Un procedimiento conveniente a seguir puede ser el siguiente: 1. Dejar decantar de 4 a 6 horas la muestra de lodos. 2. Extraer el sobrenadante sin disturbar los lodos sedimentados. 3. Desecar una cápsula durante media hora a 105oC, enfriarla y pesarla en la balanza analítica. 4. Colocar dicha cápsula en un baño de María hirviendo, e ir vertiendo en ella la muestra de lodos hasta evaporar el agua que contenga. 5. Desecar la cápsula durante 2 horas a 105oC en una estufa apropiada. 6. Sacar la cápsula, enfriarla en el desecador y pesarla.

La concentración es igual a:

concentracion =

diferenciadepesodelacapsula ( gr) volumendemuestraoriginal(litros )

Esta operación debe repetirse varias veces hasta obtener un peso constante.

C.13.3.2 Evacuación de los lodos Debe estudiarse la necesidad de los métodos mecánicos o sifones de flujo intermitente, ya que no se justifican cuando la turbiedad es baja la mayoría del tiempo. El consumo de agua de un sistema de sifones se debe tanto al flujo de lodos que tiene que extraer como al consumo propio. Esto puede considerarse como el costo de operación que reemplaza el de la energía eléctrica y el del desgaste mecánico que existe en el drenaje convencional automático de sedimentadores. Sin embargo, si este costo del agua se considera muy grande y se quiere evitar perder dicho volumen de líquido, puede colocarse una válvula de flotador en el eyector, que solo permite que éste trabaje durante los 60 s que necesita para cebar el sifón o podría conectarse los eyectores a un tanque de alimentación que por medio de válvulas solenoides programables permitiese el paso del agua a cada uno de los eyectores en el momento que se requiera y por el

tiempo necesario para imprimarlos. Esto induce una cierta sofisticación mecánica en el sistema, que podría hacer más recomendables las válvulas de diafragma.

C.13.3.2.1 Evacuación periódica Debe estudiarse la necesidad de adquirir este sistema para eliminar los sólidos provenientes de la decantación de partículas discretas (presedimentadores o desarenadores), por ser estas partículas demasiado pesadas para ser arrastradas fácilmente por el flujo en múltiples perforados, en la cual la velocidad no se puede mantener alta en todo el trayecto.

C.13.3.2.2 Evacuación continúa Este sistema debe ser evaluado y utilizado, teniendo en cuenta los equipos requeridos para su mejor funcionamiento.

C.13.3.3 Disposición final de lodos El tipo de tratamiento que se va a utilizar para tratar el lodo debe encontrarse acorde al volumen y calidad de éste para lo cual debe realizarse un estudio detallado de los costos que conlleva el proceso de tratamiento seleccionado, según lo establecido en el capítulo A.7. La tabla C.13.1 es una guía para la selección del tratamiento de los lodos de acuerdo a los datos promedio del porcentaje de concentración de sólidos en diferentes tipos de lodos.

C.13.3.4 Minimización de la producción de lodos Para reducir los costos de inversión inicial, operación y mantenimiento en los sistemas de tratamiento de lodos deben tomarse en cuenta los siguientes criterios para realizar es estudio: •

Cambiar el tratamiento convencional por una filtración directa, si las condiciones fisicoquímicas del afluente lo permiten.

•

Sustituir coagulantes por uso de polímeros, los cuales son más eficientes a bajas dosis.

•

Ahorrar el consumo de productos químicos por determinación de la dosificación óptima sobre intervalos frecuentes cuando cambian las características del agua cruda.

C.13.4 DESCRIPCIÓN DE LOS PROCESOS

Para una correcta operación en el manejo de lodos debe distinguirse entre: 1. Los lodos líquidos que involucran el agua de arrastre. 2. Los lodos concentrados a los que se les ha sacado, por sedimentación u otro método similar buena parte del agua de arrastre. 3. Los lodos semisolidificados que son los mismos concentrados pero a los que se les ha extraído aún más la humedad, al punto de dejarlos manejables y transportables en estado semisólido en filtros prensa. En total el flujo de lodos de una planta no debe ser mayor, en promedio del 5% del caudal total tratado, teniendo en cuenta la siguiente estimación: los sedimentadores producen entre el 2 y el 4% del caudal que se procesa y los filtros entre el 1 y el 2% del mismo. La concentración del lodo líquido debe permitir reducir su volumen del 3 al 25%, como se observa en la tabla C.13.2.

C.13.4.1 Evacuación de los lodos C.13.4.1.1 Sistema de evacuación El tratamiento de los lodos puede realizarse por medio de dos métodos de descarga intermitente:

1. El mecánico por medio de válvulas automáticas, que deben ser accionadas por aire comprimido o por agua mediante un programador electrónico o electroválvula que abre o cierra los circuitos para comandar las aperturas según sea la periodicidad que se requiera. 2. El hidráulico por medio de sifones de flujo intermitente, en los cuales se hace uso de las características del sifón hidráulico para cebarlo y pararlo sin necesidad de recurrir a ningún elemento mecánico.

C.13.4.1.2 Tipo de evacuación 1. Evacuación periódica Deben dejarse trabajar los sedimentadores durante un período de tiempo que puede variar entre 15 días o uno o varios meses, según sea la turbiedad del agua cruda durante ese período, la dosis y tipo de coagulantes y el volumen muerto (Ver literal C.13.5.1) dejado en el tanque para almacenamiento de fangos. 2. Evacuación continúa La evacuación continua puede hacerse en dos formas distintas, por métodos mecánicos o sifones de flujo intermitente y por métodos hidráulicos. a) Remoción mecánica Este método puede llevarse a cabo de dos formas: Con equipos que empujan por el fondo, lentamente, el lodo hacia la boca de salida, desde donde es extraído; en este caso el lodo es arrastrado por el equipo y la boca está quieta. Con equipos que transportan por el fondo las bocas de salida

para ir succionando el lodo en su sitio a medida que cae; en este caso el lodo está quieto y son las bocas de salida las que se mueven.

El uso de métodos mecánicos se recomienda en los decantadores de flujo horizontal tradicionales debido a la extensa área que estos tanques ocupan. Pueden utilizarse los sifones aspiradores flotantes. b) Remoción hidráulica Los métodos hidráulicos deben dejar escurrir gravitacionalmente el lodo hasta las bocas de salida y de ahí extraerlo, en este caso el lodo se mueve por su propio peso y las bocas de salida están quietas. Es especialmente apropiada para decantadores de alta tasa debido a su menor área construida que permite atolvar los fondos sin que el costo sea excesivo y para algunos decantadores de manto de lodos por su configuración especial.

C.13.4.2 Manejo y transporte Los lodos líquidos pueden ser bombeados a través de tubería o transportados en camión. Los lodos en forma de torta pueden ser transportados en camión o barco. Los lodos de concentración diluidas de coagulantes pueden ser transportados por gravedad o por bombeo empleando bombas centrífugas. Los lodos de cal o lodos espesos de aluminio (8 a 15%) pueden ser transportados por bombas de desplazamiento positivo. Los lodos de cal espesos con porcentajes iguales o mayores a 30% o lodos de coagulación mayores al 15% pueden ser transportados

por bandas o tornillos transportadores. Los alcantarillados por gravedad deben ser diseñados para mantener una velocidad de flujo mínima sin sedimentación. Deben tomarse todas las precauciones necesarias para proteger la tubería y las bombas de la corrosión y la abrasión.

C.13.4.3 Acondicionamiento de lodos Se recomienda acondicionar los lodos mediante operaciones físicas o químicas para mejorar el proceso de deshidratación. Para el acondicionamiento con químicos inorgánicos puede utilizarse cal, cloruro férrico o sulfato ferroso, con el fin de promover la floculación. La cal debe emplearse para controlar el pH, el olor y para desinfectar. El acondicionamiento de lodos con compuestos inorgánicos debe incrementar la masa de sólidos secos de 15 a 35%. También pueden acondicionarse los lodos con compuestos orgánicos como los polímeros, los cuales mejorarán la floculación.

C.13.4.4 Disposición final de los lodos C.13.4.4.1 Almacenamiento Los lodos generados por los procesos de tratamiento del agua deben clasificarse principalmente en los siguientes grupos: •

Residuos por el retrolavado de los filtros.

•

Lodos del proceso de coagulación con aluminio o hierro.

•

Precipitados de hierro y manganeso.

•

Lodos del proceso de ablandamiento.

El almacenamiento depende de la cantidad de lodos producidos por la planta de tratamiento.

C.13.4.4.2 Tratamiento El objetivo general de las técnicas de secado de lodos es reducir el tamaño del lodo y producir un material que debe ser satisfactorio para los procesos de recuperación o disposición convenientes. Se dan a continuación las diferentes alternativas para el secado de los lodos: 1. Espesado gravitacional Debe practicarse para reducir el tamaño de material a ser dispuesto con el objetivo de suministrarle Mayor consistencia y reducir la forma de las unidades de secado subsecuentes. El espesamiento de los lodos de cal debe realizarse con el fin de aumentar el grado de sólidos

concentrados y dar una mayor consistencia al

material alimentado a las unidades de secado.

2. Filtración al vacío Después de la adición de polímeros y cuando se presenta una gran concentración de sólidos inertes debe implementarse la filtración al vacío que puede secar los

lodos del coagulante hasta el 20 % de sólidos. La filtración al vacío es efectiva para el secado de lodos provenientes del ablandamiento del agua. 3. Filtración a presión Debe aplicarse para secar lodos provenientes de los procesos de coagulaciónfloculación y del Ablandamiento del agua. Debe usarse cuando las características del lodo son difíciles de manejar ya que puede mantener los sólidos bajo presión por extensos períodos de tiempo hasta que la consistencia deseada sea alcanzada. 4. Centrífugas La canasta centrífuga opera semicontinuamente. Los grupos de lodos deben ser alimentados a la unidad para concentración de sólidos. Las centrífugas tienen las siguientes características: Las recuperaciones alcanzadas deben acercarse al 90 % sin polímeros y al 99 % con 0.5 a 1.0 Kg. de polímeros por tonelada de residuos sólidos. Las mezclas de lodos de cal y aluminio pueden llegar a una concentración de sólidos del 15 a 40%. El espesamiento de lodos de aluminio produce una concentración de sólidos del 11 % después de un ciclo de 40 minutos. Pueden concentrarse los residuos del retrolavado del filtro produciendo un 6 % de sólidos en 20 min sin polímero y un 10 % de sólidos en 80 min con polímero. La centrifugación es un proceso continuo en el cual el lodo debe alimentarse al recipiente y el pastel de lodo es exprimido y descargado mientras el flujo concentrado es retenido.

5. Camas de secado El uso de las camas de secado esta limitada por el clima pero los rangos pueden variar de 1 a 20 por año, ésta tasa de utilización puede incrementarse con el uso de polímeros.

C.13.4.4.3 Descarga La descarga de los lodos debe sujetarse a las siguientes especificaciones: 1. Para devolverlos directamente a la corriente de agua debe adquirirse un permiso de las autoridades competentes y deben realizarse estudios de impacto ambiental en el que se demuestre que no presentan indicios de perjuicios al ecosistema circundante. 2. Para descargarlos en alcantarillados (con o sin tratamiento) debe verificarse que los posibles daños a éste no resultan significativos. 3. Llevarlos a lagunas de almacenamiento en donde se decantan y por extrafiltración y evaporación se elimina el agua de arrastre hasta dejar el lodo semisolidificado. De allí debe extraerse por sistema mecánico y transportarlo al punto de disposición final. 4. Concentrar el lodo en concentradores, extraer dicho lodo y llevarlo a lagunas de secado en donde debe ser solidificado para luego transportarlo y depositarlo en el sitio que se acuerde.

5. Secar el lodo por sistemas mecánicos: filtros prensa, centrifugado, filtros al vacío, o camas de secado extraer la pasta desecada que se produce en ellos y transportarla hasta el lugar de almacenamiento. 6. La descarga final del agua lixiviada, si se hace a un cuerpo de agua, debe cumplir con las normas de vertimiento que trata el artículo 72 del Decreto 1594 del 26 de junio de 1984 del Ministerio de Salud.

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