Tratamiento y uso de aguas residuales: Una estrategia para el futuro del saneamiento

EXPERIENCIAS DE DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y OPERACIÓN DE PLANTAS DE TRATAMIENTO PRIMARIO DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS EN EL ORIENTE ANTIOQUEÑO DISEÑO Y CRITERIOS DE CALCULO INGENIERO HORACIO MUÑOZ AMED DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA SANITARIA UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA CONSTRUCCIÓN Y OPERACIÓN SANEAR Ltda. Ingeniería Sanitaria y Ambiental

PRESENTACIÓN GENERAL

Existe un marcado interés de Empresa, que la Tecnología que se ha logrado desarrollar en los últimos 4 años, a través de la Consultoría, construcción, estabilización y operación de Sistemas de Tratamiento Primario para la Corporación Autónoma Regional Rionegro-Nare, CORNARE, se conozca a través de los diferentes eventos académicos del Sector, con la certeza absoluta, que esta puede constituirse en un bastión importante dentro del desarrollo y posibilidades del saneamiento ambiental en nuestros municipios, por los costos y los beneficios sanitarios ambientales que se derivan de su aplicación.

En el proceso han concurrido profesionales de Sanear Ltda. y la Asesoría permanente del Profesor Horacio Muñoz Amed, profesor del Departamento de 1 43 CONGRESO NACIONAL DE ACODAL Experiencias de Sistemas de Tratamiento en el Oriente Antioqueño

Tratamiento y uso de aguas residuales: Una estrategia para el futuro del saneamiento Ingeniería Sanitaria de la Universidad de Antioquia, quien preparó la primera parte de esta ponencia. Se quiere presentar también al Congreso la experiencia del AJUSTE, OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO de uno de los sistemas diseñados y construidos por, CORNARE

y el Municipio de COCORNA,

en la Región del

Oriente del Departamento de Antioquia-Colombia, a través de la Empresa Sanear Ltda., en su empeño para superar las limitaciones de orden técnico económico y cultural en las localidades donde viene consolidando el Saneamiento Hídrico. Esta previsión de CORNARE, está basada en el reconocimiento de la limitada experiencia en el ámbito nacional, que los municipios pequeños y medianos tienen para operar sistemas de Tratamiento de ARU, lo cual obliga a asimilar las propias experiencias, basadas en procesos primarios, considerados como Tecnologías Apropiadas y que requieren ajustes, optimización y seguimiento continuo hasta consolidarlos en su jurisdicción. Se condensan en la memoria algunos de los aspectos más relevantes que se han logrado inicialmente concluir de la operación y ajuste durante 12 meses de actividades.

Invitamos a los profesionales de Empresas del Secto r, Autoridades Ambientales, Ministerios, Municipios ha reflexionar sobre estas experiencias, sus resultados, sus fortalezas y debilidades, para que a través de una conversación abierta y constructiva, se posibilite su mejoramiento continuo y el avance cierto hacia las etapas posteriores de tratamiento.

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Tratamiento y uso de aguas residuales: Una estrategia para el futuro del saneamiento

PRIMERA PARTE 1. DISEÑO Y CRITERIOS DE CÁLCULO: UNA PROPUESTA INNOVADORA Y DE BAJO COSTO PARA EL TRATAMIENTO PRIMARIO DE LAS AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS Ing. Horacio Muñoz Amed Dpto. Ingeniería Sanitaria y Ambiental Universidad de Antioquia

INTRODUCCIÓN El término tratamiento primario ha sido usado en el vocabulario técnico de la disciplina de tratamiento de aguas residuales desde hace mucho tiempo. En su texto Manual de Tratamiento de Aguas Residuales, el ingeniero alemán y pionero en el campo, Karl Imhoff, denomina tratamiento primario al siguiente grupo de operaciones unitarias tendientes a restablecer la calidad de las aguas residuales: a) cribado: remoción de sólidos gruesos normalmente presentes en las aguas de origen doméstico; b) flotación: remoción de aquellas impurezas que por su baja densidad, normalmente suben ( flotan ) a la superficie del agua. Se utiliza para la remoción de grasas; y c) sedimentación: remoción de partículas en suspensión con un tamaño tal que pueden ser retiradas del agua en períodos cortos de tiempo por efecto gravitacional.

Aunque las normas americanas no contemplan el uso de ese término, la definición de tratamiento secundario establecida por la Administración de Protección Ambiental de Estados Unidos en 1973, indirectamente indujo a los profesionales

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Tratamiento y uso de aguas residuales: Una estrategia para el futuro del saneamiento del campo a usar el término de tratamiento primario en el mismo sentido que lo había utilizado Imhoff años atrás.

En ese mismo contexto será utilizado en el presente trabajo, que muestra los resultados de una propuesta elaborada por Sanear Ltda. En el diseño de proyectos de tratamiento de aguas residuales domésticas para el cumplimiento de políticas de protección ambiental trazadas por CORNARE para el control de la contaminación de las corrientes de agua de su jurisdicción.

Las limitaciones de recursos económicos para la construcción de los sistemas de Tratamiento de Aguas Residuales, que conjuntamente aportaban tanto los municipios como CORNARE, plantearon a los cons ultores la búsqueda de soluciones tecnológicas que presentasen una alta relación beneficio / costo, tanto para su implementación como para su operación. Se buscó una solución dentro del concepto de tecnología apropiada; es decir, que pudiese ser construida y operada utilizando métodos y equipos de producción local, y que no demandase usos intensivos de energía, ni mano de obra capacitada para su operación, al igual que el inicio de la cultura al tratamiento de las aguas residuales Municipales.

La alternativa propuesta, que se describe a continuación, se enmarcó dentro de las restricciones mencionadas. Las primeras plantas de ese tipo ya han sido puestas en operación. Los costos de construcción arrojan indicadores que están muy por debajo de aquellos obtenidos en plantas de tecnología convencional. Igualmente, el rendimiento logrado se ajusta bien ala metodología desarrollada para la conceptualización del sistema de cálculo y dimensionamiento utilizados en el proyecto. 1. BASES CONCEPTUALES DE DISEÑO.

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Tratamiento y uso de aguas residuales: Una estrategia para el futuro del saneamiento En este numeral sólo se discutirán las bases de diseño para el sedimentador primario y para el digestor de lodos.

Tanto el cribado como las estructuras de rebose de excesos de caudal siguen métodos convencionales de diseño ya que no son sensibles a los esquemas de optimización de la relación beneficio / costo y de tecnología apropiada. Tampoco se planteó el uso de la operación unitaria de flotación porque buena parte de los flotantes se remueven en las natas que normalmente aparecen sobre la superficie del agua en los decantadores primarios.

1.1 CARACTERÍSTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES.

Una correcta caracterización de las aguas residuales arroja información valiosa para el análisis de alternativas de tratamiento y para soportar las decisiones que se toman en diseño y dimensionamiento de las unidades de tratamiento.

Cuando se proyecta una instalación de tratamiento de aguas residuales domésticas es importante hacer una determinación completa de los sólidos presentes en el agua y medir tanto la DBO disuelta como la filtrada. Con base en el manejo adecuado de los datos se podrá determinar con buen grado de precisión la eficiencia que puede lograrse en términos de remoción de DBO y de los sólidos en suspensión.

A partir de la eficiencia de remoción de sólidos esperada y del tipo de sólidos a remover, se puede anticipar el dimensionamiento de la unidad de estabilización de lodos y proyectar la cantidad de lodos digeridos a producir.

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Tratamiento y uso de aguas residuales: Una estrategia para el futuro del saneamiento A continuación se presenta un análisis de un agua residual doméstica correspondiente a una de las poblaciones donde se ha implementado el sistema de tratamiento primario con sedimentadores y digestores de alta tasa. Como se ve en la tabla contenida en la página siguiente, se ha hecho una discriminación de todos los sólidos, como se mencionó anteriormente, y además se presenta la caracterización del efluente del sedimentador secundario. TABLA 1. Caracterización del Agua Residual RESULTADOS DE ANALISIS FISICOQUIMICOS PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES URBANAS No.1 MUNICIPIO DE COCORNA LABORATORIO: CORNARE Fecha de caracterización: Abril 21 de 1999 CONCENTRACION, mg/l PARAMETRO Canal de Entrada Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5) Demanda Bioq. de Oxig. Suspendida Demanda Química de Oxígeno (DQO) Demanda Química de Oxig. Suspendida Sólidos Totales Sólidos Suspendidos Sólidos Totales Volátiles Sólidos Suspendidos Volátiles Sólidos Totales Fijos Sólidos Disueltos Sólidos Sedimentables Sólidos Sedimentables ( ml/l ) Caudal promedio ( l/s ) pH

201

Efluente del Sedimentador 128

125 306 192

188

302 143 155 123 147 159 99.1 2.6 15 6.89

217 50.4 81 41.4 136 166.6 15.4