propuesta para la ejecución del programa de tratamiento de

Universidad de La Salle Universidad de La Salle

Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle

Ingeniería Ambiental y Sanitaria Facultad de Ingeniería

1-1-2007

Propuesta para la ejecución del programa de tratamiento de Propuesta para la ejecución del programa de tratamiento de

aguas residuales con lagunas de estabilización, en el fuerte aguas residuales con lagunas de estabilización, en el fuerte

militar de Tolemaida aplicando NTC-ISO 14001/2004 militar de Tolemaida aplicando NTC-ISO 14001/2004

Luz Andrea Martínez Monguí Universidad de La Salle, Bogotá

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PROPUESTA PARA LA EJECUCIÓN DEL PROGRAMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES CON LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN, EN EL FUERTE MILITAR DE TOLEMAIDA APLICANDO NTC-ISO

14001/2004

PROPUESTA PARA LA EJECUCIÓN DEL PROGRAMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES CON LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN, EN EL FUERTE

MILITAR DE TOLEMAIDA APLICANDO NTC-ISO 14001/2004.

LUZ ANDREA MARTINEZ MONGUI

UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y SANITARIA

BOGOTÁ 2007


14001/2004

PROPUESTA PARA LA EJECUCIÓN DEL PROGRAMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES CON LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN, EN EL FUERTE

MILITAR DE TOLEMAIDA APLICANDO NTC-ISO 14001/2004.

LUZ ANDREA MARTINEZ MONGUI

Proyecto de grado para optar al título de Ingeniero ambiental y sanitario

Director Roberto Balda

UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y SANITARIA

BOGOTÁ 2007


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NOTA DE ACEPTACIÓN _______________________ _______________________ Presidente del Jurado _______________________ Jurado _______________________ Jurado Bogotá D.C. 2007


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AGRADECIMIENTOS

A Dios por haberme acobijado bajo su la gracia, protección y sabiduría, las cuales fueron suficientes armas espirituales para darme la fuerza y la fortaleza para terminar este trabajo, en medio de situaciones tan difíciles y adversas. A mis padres y mi familia, por su apoyo incondicional quienes me animaron para seguir adelante, convirtiéndose en el motor que me motivo a culminarlo, quienes me enseñaron el camino de la rectitud y honestidad. A Roberto Balda por su colaboración, y aportes durante el desarrollo del mismo. Al Mayor Guillermo Piedrahita Rozo por su paciencia, colaboración, confianza y enseñas durante el desarrollo del trabajo. Al Sargento Primero, Jefe de la Planta de tratamiento de residuos sólidos del Fuerte Militar de Tolemaida, por su ayuda permanente durante las visitas en la planta de tratamiento. A las FF. MM por brindarme la oportunidad de desarrollar este proyecto tan importante para el Ejercito Nacional en el área ambiental, y haber obtenido experiencia en el campo profesional y personal.


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CONTENIDO

INTRODUCCIÓN.......................................................................................................... 18

1. OBJETIVOS ...................................................................................................... 20

1.1 OBJETIVO GENERAL ................................................................................... 20 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS.......................................................................... 20

2. DIRECCIÓN DE MEDIO AMBIENTE DE LAS FUERZAS MILITARES DE COLOMBIA .................................................................................................................. 21

3. INFORMACIÓN GENERAL FUERTE MILITAR DE TOLEMAIDA .................... 23

3.1 LOCALIZACIÓN ............................................................................................ 23 3.2 ORGANIZACIÓN ........................................................................................... 24 3.3 ASPECTO FISICO......................................................................................... 24 3.3.1 Geomorfología. .............................................................................................. 24 3.3.2 Clima.............................................................................................................. 25 3.3.3 Hidrología. ..................................................................................................... 25 3.3.4 Geología. ....................................................................................................... 26 3.3.5 Fisiografía. ..................................................................................................... 26

4. MARCO TEÓRICO............................................................................................ 27

4.1 AGUAS RESIDUALES DOMÈSTICAS.......................................................... 27 4.1.1 Características físicas.................................................................................... 27 4.1.2 Características químicas ............................................................................... 29 4.1.3 Características microbiológicas ..................................................................... 32 4.2 LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN.................................................................. 33 4.2.1 Reseña Histórica ........................................................................................... 33 4.2.2 Generalidades ............................................................................................... 34 4.2.3 Partes Constitutivas Laguna De Estabilización ............................................. 35 4.2.3.1 Canal de Entrada y Salida. ............................................................................ 35 4.2.3.2 Rejillas. .......................................................................................................... 36 4.2.3.3 Diques............................................................................................................ 36 4.2.3.4 Tuberías de entrada e Interconexión............................................................. 36 4.2.4 Laguna Anaerobia. ........................................................................................ 37 4.2.4.1 Parámetros de diseño.................................................................................... 38 4.2.5 Laguna facultativa.......................................................................................... 39 4.2.5.1 Parámetros de diseño.................................................................................... 40 4.2.6 Factores de Influencia en Lagunas De Estabilización. .................................. 41 4.2.6.1 Temperatura. ................................................................................................. 41 4.2.6.2 Radiación solar. ............................................................................................. 41 4.2.6.3 Viento............................................................................................................. 42 4.2.6.4 Estratificación. ............................................................................................... 42


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4.2.6.5 Precipitación. ................................................................................................. 42 4.2.6.6 Evaporación e Infiltración. ............................................................................. 42 4.2.6.7 pH. ................................................................................................................. 43 4.2.6.8 Oxígeno Disuelto. .......................................................................................... 43 4.2.6.9 Nutrientes. ..................................................................................................... 43 4.3 SISTEMA DE GESTIÓN AMBIENTAL NTC ISO-14001/2004, NUMERAL 4.4 IMPLEMANTACIÓN Y OPERACIÓN ........................................................................... 44 4.3.1 Recursos, funciones y autoridad (4.4.1) ........................................................ 44 4.3.2 Competencia, Formación y Toma de conciencia (4.4.2) ............................... 44 4.3.3 Comunicación (4.4.3)..................................................................................... 44 4.3.4 Documentación (4.4.3) .................................................................................. 44 4.3.5 Control de documentos (4.4.4) ...................................................................... 44 4.3.6 Control Operacional (4.4.5) ........................................................................... 45 4.3.7 Preparación y respuesta ante emergencias (4.4.6)....................................... 45

5. METODOLOGÍA................................................................................................ 46

5.1 VISITA PRELIMINAR A LA GUARNICIÓN DE TOLEMAIDA. ........................ 46 5.2 SOLICITUD DE INFORMACIÓN. .................................................................. 47 5.3 LEVANTAMIENTO PLANIMÉTRICO............................................................. 47 5.4 BATIMETRÍA ................................................................................................. 47 5.5 TOMA DE PARÁMETROS IN SITU EN LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN. .. 52 5.6 SOLICITUD ESTUDIO PLANIMÉTRICO Y ALTIMÉTICO. ............................ 53 5.7 LEVANTAMIENTO ALTIMÉTRICO ............................................................... 53 5.8 CARACTERIZACIÓN DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS ................. 56 5.8.1 Metodología de aforo en canales. ................................................................. 57 5.8.2 Metodología de aforo en Tuberías de Interconexión. .................................... 62 5.8.3 Muestreo en canales. .................................................................................... 63 5.8.4 Muestreo en las tuberías de interconexión.................................................... 63 5.8.5 Manejo y Análisis de Resultados................................................................... 64

6. ANÀLISIS DE RESULTADOS........................................................................... 66

6.1 DOCUMENTACIÓN SUMINISTRADA POR DIRECCIÓN DE INGENIEROS DEL EJÉRCITO NACIONAL. ............................................................................................... 66 6.2 SOLICITUD ESTUDIO PLANIMÉTRICO Y ALTIMÉTRICO BAMAI............... 68 6.3 LEVANTAMIENTO PLANIMÈTRICO, ALTIMÉTRICO................................... 69 6.3.1 Operación, mantenimiento y control - Lagunas de Estabilización del Fuerte Militar de Tolemaida................................................................................................................ 69 6.4 ANÁLISIS PLANOS BATIMÉTRICOS ........................................................... 78 6.5 ANÁLISIS DE CAUDALES............................................................................. 80 6.5.1 Caudal de Aguas Residuales en Canal de Entrada ...................................... 80 6.5.2 Caudal de Aguas Lluvias ............................................................................... 82 6.5.3 Caudal de Aguas residuales de Canal de Salida .......................................... 84 6.5.4 Tuberías de Interconexión ............................................................................. 86 6.5.4.1 Empleando fórmula de Manning.................................................................... 86 6.5.4.2 Empleando Tubo Pitot ................................................................................... 88 6.6 PARÁMETROS IN SITU EN SITIOS DE MUESTREO................................... 89 6.6.1 Comportamiento de los parámetros in situ a lo largo del tratamiento ........... 89


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6.6.2 Variabilidad de los parámetros in situ en el sistema de tratamiento.............. 92 6.6.3 Correlación entre los parámetros in situ en los puntos de muestreo............. 93 6.7 PARAMETROS IN SITU EN LAGUNAS DE ESTABILIZACION .................... 94 6.7.1 Laguna Anaerobia. ........................................................................................ 94 6.7.2 Laguna Facultativa. ....................................................................................... 95 6.8 RESULTADOS DE LABORATORIO.............................................................. 96

7. REINGENIERÍA EN LAS LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN .......................... 100

7.1 PROPUESTA TÉCNICA DE LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN FUERTE MILITAR DE TOLEMAIDA......................................................................................................... 102 7.2 PRESUPUESTO.......................................................................................... 102

8. SISTEMA DE GESTIÓN AMBIENTAL NTC ISO-14001NUMERAL 4.4 IMPLEMENTACIÓN Y OPERACIÓN ......................................................................... 103

8.1 CONTROL OPERACIONAL ........................................................................ 103 8.1.1 Procedimiento para el control operacional .................................................. 104 8.1.2 IP- No.1 Instructivo del proceso “operación, mantenimiento y control- lagunas de estabilización Fuerte militar de Tolemaida”. ............................................................... 107 8.1.2.1 IT- No. 1.1 Instrucción de trabajo “Puesta en marcha y operación de Lagunas de Estabilización” ....................................................................................................... 109 8.1.2.2 IT- No. 1.2 Instrucción de trabajo “Especificaciones de Mantenimiento Lagunas de Estabilización” ....................................................................................................... 113 8.1.2.3 IT- No. 1.3 Instrucción de trabajo. Control de operación “tratamiento de aguas residuales mediante lagunas de estabilización”......................................................... 119 8.1.2.4 IT- No. 1.4 Instrucción de trabajo. “Recomendaciones de muestreo de aguas residuales domésticas en las Lagunas de estabilización - Fuerte Militar”.................. 123 8.1.2.5 IT- No. 1.5 Instrucción de trabajo “Especificaciones de las medidas de Higiene , Seguridad y Salud laboral en lagunas de estabilización del fuerte miliar” ................ 131

9. PLAN DE RESPUESTA ANTE EMERGENCIAS ............................................ 136

10. CONCLUSIONES............................................................................................ 139

11. RECOMENDACIONES ................................................................................... 142

BIBLIOGRAFIA


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LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Comportamiento Climatológico en el Fuerte Militar de Tolemaida...................25 Tabla 2. Formaciones geológicas...................................................................................26 Tabla 3. Ventajas y Desventajas de Lagunas de Estabilización ....................................34 Tabla 4. Parámetros de diseño lagunas Anaerobias......................................................38 Tabla 5. Parámetros obtenidos con las lagunas anaerobias que tratan aguas residuales domésticas con periodos de retención menor a cinco días. .............................39 Tabla 6. Parámetros de diseño lagunas Facultativas.....................................................41 Tabla 7. Elementos geométricos de una sección de canal circular................................62 Tabla 8. Velocidades de flujo en Canal de Distribución .................................................72 Tabla 9. Valores Medios de los parámetros In Situ........................................................89 Tabla 10. Variabilidad (CVE) de los Parámetros in situ................................................92 Tabla 11. Parámetros in situ Laguna Anaerobia...........................................................94 Tabla 12. Parámetros in situ Laguna Facultativa..........................................................95 Tabla 13. Criterios de calidad de agua según Decreto 1594/84...................................96


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LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Estructura Organizacional del Comando General FF.MM................................22 Figura 2. Distribución Espacial del Fuerte Militar de Tolemaida......................................23 Figura 3. Organización Fuerte Militar de Tolemaida........................................................24 Figura 4. Clasificación de los Sólidos en aguas residuales domésticas..........................28 Figura 5. Oxidación de la materia orgánica en lagunas anaerobias................................38 Figura 6. Biodegradación materia orgánica en laguna facultativa...................................39 Figura 7. Simbiosis entre bacterias y algas en laguna facultativa ...................................40 Figura 8. Lagunas de Estabilización Fuerte Militar de Tolemaida ...................................46 Figura 9. Levantamiento Planimétrico .............................................................................47 Figura 10. Grilla de puntos batimetricos - laguna anaerobia Fuerte Militar de Tolemaida 49 Figura 11. Grilla de puntos batimetricos - laguna Facultativa Fuerte Militar de Tolemaida 50 Figura 12. Lancha en posición fija .................................................................................51 Figura 13. Medición batimétrica.....................................................................................51 Figura 14. Sludge Judge................................................................................................51 Figura 15. Sludge Judge................................................................................................51 Figura 12. Lancha en posición fija.......................................................................................1 Figura 13. Medición batimétrica ..........................................................................................1 Figura 15. Chequer - Sludge Judge ....................................................................................1 Figura 14. Sludge Judge .....................................................................................................1 Figura 16. Toma de parámetros in situ en lagunas de estabilización ...........................53 Figura 17. Instrumento de muestreo en lagunas de estabilización................................53 Figura 16. Toma de parámetros In Sitú en lagunas de estabilización...............................1 Figura 17. Instrumento de muestreo en lagunas de estabilización .....................................1 Figura 18. Levantamiento altimétrico.............................................................................54 Figura 19. Determinación parámetros in situ en sitios de muestreo ..............................56 Figura 20. Recolección y refrigeración de muestras simples........................................56 Figura 19. Determinación parámetros in situ en sitios de muestreo ...................................1 Figura 20. Recolección y refrigeración de muestras simples ..............................................1 Figura 21. Equipos de campo para toma de parámetros In sitú en sitios de muestreo 57 Figura 21. Equipos de campo para toma de parámetros In sitú en sitios de muestreo .....1 Figura 22. Aforo en canales de entrada.........................................................................59 Figura 23. Aforo en canal de Salida...............................................................................60 Figura 24. Aforo tuberías de Interconexión....................................................................62 Figura 25. Preparación de la Muestra compuesta final.................................................64 Figura 26. Laboratorio calidad de Aguas Universidad Militar.........................................64 Figura 27. Laguna Clausurada Fuerte Militar de Tolemaida..........................................66 Figura 28. Entrada Lagunas de estabilización Fuerte Militar Tolemaida .......................69 Figura 29. Canales de entrada laguna de estabilización ...............................................69 Figura 30. Canaletas Parshall - lagunas de estabilización Fuerte Militar de Tolemaida 70 Figura 31. Tuberías de Distribución...............................................................................72 Figura 32. Canal de Distribución....................................................................................72


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Figura 33. Barrera artesanal - laguna anaerobia Fuerte Militar de Tolemaida ..............73 Figura 34. Falta de borde - laguna anaerobia Fuerte Militar de Tolemaida ...................73 Figura 35. Tuberías de Interconexión – Terraplén.........................................................74 Figura 36. Laguna Facultativa - Fuerte Militar de Tolemaida.........................................74 Figura 37. Color Verde en superficie - laguna Facultativa Fuerte Militar Tolemaida .....75 Figura 38. Algas carmelitas - laguna Facultativa Fuerte Militar Tolemaida ...................75 Figura 39. Entrada canal de Salida................................................................................76 Figura 40. Caída canal de salida ..................................................................................76 Figura 41. Proceso de bioaumentación - preparación Kit biológico...............................78 Figura 42. Acumulación de lodo longitudinalmente en lagunas de estabilización – Fuerte Militar de Tolemaida................................................................................................79 Figura 43. Comportamiento del caudal en canal de entrada de aguas residuales. ......81 Figura 44. Promedios de caudal en canal de entrada de aguas residuales. .................82 Figura 45. Comportamiento Caudal en Segundo Canal de Entrada..............................83 Figura 46. Promedios de caudal Segundo Canal de Entrada........................................83 Figura 47. Comportamiento del Caudal en Canal de Salida..........................................84 Figura 48. Promedios de caudal Canal de Salida..........................................................85 Figura 49. Tuberías de interconexión ............................................................................86 Figura 50. Entrada tuberías de interconexión 1 y 2 - Canal abierto..............................86 Figura 51. Descarga tubería 1 sumergida - laguna facultativa ....................................87 Figura 52. Descarga tubería 2 sumergida - laguna facultativa ...................................87 Figura 53. Entrada tubería de interconexión 3 - canal abierto ......................................88 Figura 54. Salida tubería de interconexión 3 - caída libre.............................................88 Figura 55. Comportamiento del O.D en puntos de muestreo ........................................90 Figura 56. Comportamiento del Ph en puntos de muestreo ..........................................90 Figura 57. Comportamiento de la Conductividad en puntos de muestreo .....................91 Figura 58. Comportamiento de la Turbiedad en puntos de muestreo............................91 Figura 59. Comportamiento Temperatura del Agua en puntos de muestreo.................91 Figura 60. Comportamiento Temperatura del Agua en puntos de muestreo.................91 Figura 61. Comportamiento de sólidos sedimentables en puntos de muestreo ............92 Figura 62. variabilidad de los parámetros in situ en los puntos de muestreo ................93 Figura 63. Comportamiento de Ph - laguna anaerobia ..................................................95 Figura 64. Comportamiento de temperatura - laguna anaerobia ..................................95 Figura 65. Comportamiento de Ph - laguna facultativa..................................................96 Figura 66. Comportamiento de temperatura - laguna facultativa...................................96 Figura 67. Formación espuma durante lluvias - Canal de salida .................................98 Figura 68. Acumulación de espuma – descarga canal de salida...................................98 Figura 69. Aporte de Aguas Lluvias............................................................................100 Figura 70. Dilución de aguas Residuales.....................................................................100


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LISTA DE ANEXOS

ANEXO 1. Datos Batimétricos. ANEXO 1-1. Grilla en Laguna Anaerobia. ANEXO 1-2. Altura Total de Lodo en Laguna Anaerobia. ANEXO 1-3. Grilla en Laguna Facultativa. ANEXO 1-4. Altura total de lodo en laguna facultativa. ANEXO 2. Parámetros in situ en lagunas de estabilización. ANEXO 3. Cartera de campo. ANEXO 4. Gráfica Elementos hidráulicos en alcantarillas circulares - Manning. ANEXO 5. Caudales. ANEXO 5- 1. Caudales de aguas residuales. ANEXO 5-2. Caudales de aguas lluvias. ANEXO 5-3. Caudales en tuberías interconexión con gráfica según t. Camp. ANEXO 5-4. Caudales de canal de salida - efluente final. ANEXO 5-5. Caudales en tuberías interconexión con fòrmulas de maning. ANEXO 5-6. Caudales en tuberías de interconexión –terraplén con tubo pitot. ANEXO 6. Parámetros in situ. ANEXO 6-1. Parámetros in situ canal de entrada. ANEXO 6-2. Parámetros In situ Tuberias de Interconexión. ANEXO 6-3. Parámetros in situ canal de salida. ANEXO 6-4 Matrices de correlación Parámetros In Situ. ANEXO 7. Memorias de cálculo de valores de saturación de oxigeno. ANEXO 7-1. Memorias de cálculo de valores de saturación de oxigeno - canal de Entrada. ANEXO 7-2. Memorias de cálculo de valores de saturación de oxigeno - canal de Salida. ANEXO 8. Valores de saturación de oxigeno disuelto y presión de vapor de agua. ANEXO 9. Resultados de laboratorio. ANEXO 10. Diseño lagunas de estabilización CENAE – Tolemaida. ANEXO 11. Informe de laboratorio No. A-0702. ANEXO 12. Canaleta Parshall. ANEXO 13-1. Resultados de operación laguna anaerobia. ANEXO 13-2. Resultados de operación laguna facultativa. ANEXO 13-3. Resultados de operación del sistema de tratamiento estabilización. ANEXO 14. Balance de cargas. ANEXO 15. Certificación. ANEXO 16. Escurrimiento a través de tubos ahogados. ANEXO 17 Reingeniería Lagunas de estabilización Fuerte Militar de Tolemaida. ANEXO 17-1. Rediseño de las rejillas en el canal de aguas lluvias. ANEXO 17-2. Diseño de un canal desarenador en el canal de aguas lluvias. ANEXO 17-3. Rediseño de las rejillas en el canal de aguas residuales. ANEXO 17-4 Rediseño de la canaleta Parshall prefabricada en el canal de aguas residuales. ANEXO 17-5. Rediseño del Canal de Distribución. ANEXO 17-6. Rediseño e impermeabilización de la laguna anaerobia.


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ANEXO 17-7 Rediseño e impermeabilización de la laguna facultativa. ANEXO 18. Presupuesto ANEXO 19. Lineamientos del Programa Tratamiento de Aguas Residuales. ANEXO 20. Manejo y Análisis de Resultados ANEXO 21. Tubo Pitot ANEXO PLANOS ANEXO A Planos Planimétricos ANEXO A-1. Plano 1 de 2. Localización general “lagunas de estabilización ANEXO A-2 Plano 2 de 2. Plantas “lagunas de estabilización” ANEXO B Planos Perfiles longitudinales ANEXO B-1. Plano 1 de 1. Perfiles longitudinales ANEXO B-2. Plano 2 de 2. Perfiles longitudinales ANEXO C. Planos Batimétricos ANEXO C-1. Plano 1 de 4. Perfiles, plantas y tablas de volúmenes. ”laguna anaerobia” ANEXO C-2. Plano 2 de 4. Secciones transversales “laguna anaerobia” ANEXO C-3. Plano 3 de 4. Perfiles, plantas y tablas de volúmenes. ”laguna facultativa” ANEXO C-4. Plano 4 de 4. Secciones transversales “laguna facultativa” ANEXO D Planos Reingeniería lagunas de estabilización ANEXO D-1 Plano 1 de 2. Canal de entrada “Reingeniería Lagunas” ANEXO D-2 Plano 2 de 2. Planta y Perfiles - Lagunas de estabilización “Reingeniería Lagunas”


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GLOSARIO

Acetogénesis. Etapa básica del proceso anaerobio en la cual los productos de la acidogénesis son convertidos en ácidos acético, hidrógeno y gas carbónico. Acidogénesis. Etapa básica del proceso anaerobio en la cual las moléculas pequeña, producto de la hidrólisis, se transforman en hidrógeno, gas carbónico ó ácidos orgánicos (butírico, propiónico y acético). Afluente. Agua residual u otro líquido que ingresa a un reservorio, ó algún proceso de tratamiento. Alcantarillado. Conjunto de obras para la recolección, conducción y dispocisión final de las aguas residuales o de las aguas lluvias. Alcantarillado combinando. Sistema compuesto por todas las instalaciones destinadas a la recolección y transporte, tanto de aguas residuales como de aguas lluvias. Alcantarillado Separado. Sistema constituido por un alcantarillado de aguas residuales y otro de aguas lluvias que recolectan en forma independiente, en un mismo lugar. Altimetría. Conjunto de operaciones necesarias para obtener las cotas o alturas respecto al plano de comparación. Altitud. Es la altura de un punto sobre la superficie del nivel del mar. Aspecto Ambiental. Elemento de las actividades, productos y servicios de una organización que puede interactuar con el medio ambiente. Autótrofo. Son aquellos organismos que obtienen el carbono solamente de compuestos orgánicos, es decir, que viven a expensas de la materia orgánica. Biodegradación. Degradación de la materia orgánica por acción de microorganismos sobre el suelo, aire, cuerpos de aguas receptores ó procesos de aguas residuales domésticas. Canal Abierto. Es un conducto, revestido o no, que se construye para conducir agua con una superficie libre. Carga orgánica. Producto de la concentración media de DBO por el caudal medio determinado en el mismo sitio, se expresa en kilogramo por día (Kg/l). Carga orgánica volumétrica. Es la razón de la carga orgánica por el volumen, se emplea para dimensionar lagunas anaerobias y se expresa en gr DBO5/ m3 día.


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Carga superficial. Caudal ó masa de un parámetro y por unidad de área y por unidad de tiempo, que se emplea para dimensionar un proceso de tratamiento m3/(m2 día). Caudal máximo horario. Caudal a la hora de máxima descarga. Concentración. Es la relación existente entre su peso y el volumen que lo contiene. Cota. Es la altura de un punto sobre una superficie de comparación cualquiera. Distancia vertical entre las dos líneas de nivel que pasan por ellos. El desnivel entre dos puntos es la diferencia entre sus cotas o altitudes respectivas Cota de batea. Nivel del punto más bajo de la sección transversal interna de una tubería. Cota de Clave. Nivel del punto más alto de la sección transversal externa de una tubería. Eficiencia de tratamiento. Relación entre la masa o concentración removida y la masa o concentración del efluente, para un proceso o planta de tratamiento de un parámetro especifico, normalmente se expresa en porcentaje. Efluente. Líquido que sale de un proceso de tratamiento. Efluente final. Líquido que sale de una planta de tratamiento de aguas residuales. Heterótrofo. Son aquellos que utilizan el CO2 como fuente de carbono, es decir, que viven a expensas de la materia inorgánica. Hidrólisis. Etapa básica del tratamiento anaerobio en la cual la materia orgánica se hidroliza en partículas pequeñas. Impacto ambiental. Cualquier cambio en el medio ambiente, ya sea adverso o benéfico, como resultado total o parcial de los aspectos ambientales de una organización. Levantamiento. Datos tomados en el terreno para elaborar un plano. Medio ambiente. Entorno en el cual una organización opera, incluidos el aire, el agua, el suelo, los recursos naturales, la flora, la fauna, los seres humanos y sus interrelaciones. Metanogénesis. Etapa del proceso anaerobio en la cual se genera gas metano y gas carbónico. Muestra Compuesta ponderada al caudal. Mezcla de varias muestra alícuotas instantáneas recolectadas en el mismo punto de muestreo en diferentes tiempos. La mezcla se hace sin tener en cuenta el caudal en el momento de la toma. Muestra Puntual. Muestra tomada al azar en un cuerpo receptor en una hora determinada para el examen de un parámetro que normalmente no puede preservarse.


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Organización. Compañía, corporación, firma, empresa, autoridad o institución, o parte de la combinación de ellas, sean o no sociedades, pública o privada, que tiene sus propias funciones y administración. Perfil longitudinal. Perfil (sección vertical) que va en la dirección de avance del proyecto. Perfil transversal. Perfil (sección vertical) que va en dirección perpendicular al avance del proyecto. Planimetría. Conjunto de operaciones necesarias para la representación de elementos sobre un plano horizontal. Política ambiental. Intenciones y dirección generales de una organización relacionada con su desempeño ambiental, como las ha expresado formalmente la alta dirección. Población servida. Número de habitantes que son servidos por un sistema de recolección y evacuación de aguas residuales. Población servida. Números de habitantes que frecuenta en determinadas épocas del año por el área comprendida del proyecto, que es significativa para el dimensionamiento de un proyecto de recolección y evacuación de aguas residuales. Procedimiento. Forma especifica de llevar a cabo una actividad o proceso. Pretratamiento. Procesos de tratamiento localizados antes del tratamiento primario. Sedimentación. Proceso de clarificación de las aguas residuales mediante la precipitación de la materia orgánica o la materia putrescible. Superficie de referencia. Es aquella superficie de nivel con altitud igual a cero. (Nivel de Mar) Tiempo de retención hidráulico. Tiempo medio que se demoran las partículas de agua en un proceso de tratamiento. Usualmente se expresa como la razón entre el caudal y el volumen útil. Tratamiento biológico. Procesos de tratamiento en las cuales se intensifica la acción natural de los microorganismos para estabilizar la materia orgánica presente. Usualmente se utilizan para la remoción de material orgánico disuelto. Tubería. Conducto prefabricado o construido en el sitio, de concreto, concreto reforzado, plástico, poliuretano de alta densidad, hierro fundido, gres vitrificado, PVC, plástico con refuerzo de fibra de vidrio u otro material, cuya tecnología y proceso de fabricación cumplan con las normas técnicas correspondientes. Por lo general su sección es circular. Sistema de Gestión Ambiental. Es aquel por el que una compañía controla las actividades, los productos, las responsabilidades, las prácticas, los procedimientos, los procesos y los recursos para planificar, desarrollar, implementar, revisar y mejorar.


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RESUMEN

Con el propósito firme de demostrar y alcanzar un alto grado de desempeño ambiental, las Fuerzas Militares a través de la Dirección de Medio Ambiente del Comando General viene adelantando desde el año 2003, en convenio con la Universidad de La Salle, el Sistema de Gestión Ambiental aplicando la NTC-ISO 14001/1996. El proyecto inició para una Base Piloto compuesta por el Ejército Nacional (EJC) con La Guarnición Militar de Tolemaida, la Fuerza Aérea (FAC) con el Comando Aéreo de Combate No.1 (Base aérea Capitán Germán Olano), y la Armada Nacional (ARC) con la Base Naval ARC Málaga. Ésta base piloto, se diseñó con el fin de ajustar el sistema a las bases militares de Colombia. Conociendo la magnitud que conlleva el proyecto planteado, en el año 2004 se llevó a cabo la segunda fase, en el Fuerte Militar de Tolemaida designada por el Ejercito Nacional como unidad para estructurar el Sistema de Gestión Ambiental bajo NTC-ISO 14001/1996, mediante el proyecto “Lineamientos para la implementación del Sistema de Gestión Ambiental en el Fuerte Militar de Tolemaida”, donde se especifica la política, objetivos, metas y el planteamiento de una serie de fichas temáticas para los programas ambientales, con el propósito se servir como guía a otras unidades del Ejército Nacional. Continuando el proceso de estructuración del Sistema de Gestión Ambiental en el Fuerte Militar de Tolemaida, durante el año 2005 y 2006, se trabajó en el diseño del Programa de Tratamiento de Aguas Residuales a través del proyecto “Propuesta para la ejecución del Programa de Tratamiento de Aguas Residuales con Lagunas de Estabilización, en el Fuerte Militar de Tolemaida aplicando NTC-ISO 14001/2004. El desarrollo del trabajo requirió de un diagnostico inicial basado en una serie de actividades en campo que permitieron obtener información y documentación técnica (caudales, tiempos de retención, cargas contaminantes, eficiencia de remoción, planos vista en planta y en perfil) acerca de la operación y control de las lagunas de estabilización; proponer las alternativas para optimización de la planta de tratamiento y finalmente estructurar las estrategias del programa bajo los parámetros que resalta el numeral 4.4 (implementación y operación) de la Norma Técnica Colombiana NTC-ISO 14001/2004; mediante procedimientos para el control operacional y la elaboración del plan de respuesta ante situaciones de emergencias, así como, los recursos humanos y financieros indispensables para su ejecución teniendo en cuenta la legislación ambiental vigente y el mejoramiento continuo como lo establece la Norma ISO en este materia.


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ABSTRACT

With the firm purpose of to demonstrate and to reach a high grade of environmental performance, the Military Forces through the Direction of Environment of the General Command has been advancing since the year 2003, in agreement with the University of La Salle, the Environmental Management System applying the NTC-ISO 14001/1996. The project initiated for a composed Pilot Base by the National Army (EJC) with The Military Garrison of Tolemaida, the Air Force (FAC) with the Air Command of Combat Not 1 (air Base Captain Germán Olano), and the National Navy (ARC) with the Naval Base ARC Malaga. This one pilot bases, it was designed to adjust the system to military bases in Colombia. Knowing the magnitude associated with the project, in the year 2004 the second phase was carried out, at the Military Fortress of Tolemaida designated by the National Army as unit to structure the Environmental Management System under NTC-ISO 14001/1996, through project “Lineaments for the implementation of the Environmental Management System in the Military Fortress of Tolemaida ”, which specified politics, targets, goals and the approach of a series of factsheets for environmental programs and the formulation a series of thematic cards for environmental programs, with the aim of serving as a guide other units of the National Army. Continuing the process of structuring of the Environmental Management System in the Military Fortress of Tolemaida in the year 2005 and 2006, worked on the design of the Program Wastewater Treatment through the project “proposal for the implementation of Program Wastewater Treatment with stabilization ponds at the Military Fortress of Tolemaida applying NTC-ISO 14001/2004”. The development work required from an initial diagnosis based on series of activities at field which enabled to obtain information and technical documentation (flows, retention times, loads contaminants, removal efficiency, plans view in plant and profile, on the operation and control of stabilization ponds; to propose alternatives for optimizing the treatment plant and finally to structure the program strategies under the parameters that highlights paragraph 4.4 (implementation and operation) from the Colombian Technical Standard NTC-ISO 14001/2004; through for procedures, for the operational control and making emergencies plan, human and financial resources required for implementation, taking into account existing environmental legislation and continuous improvement as establishes it the ISO Norm in this matter.


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INTRODUCCIÓN Desde el año 2003 Fuerzas Militares a través de la Dirección de Medio Ambiente del Comando General, en convenio con la Universidad de La Salle vienen adelantando el Sistema de Gestión Ambiental aplicando la NTC-ISO 14001/1996, el proyecto inicio con el diseño del Sistema de Gestión Ambiental para una Base Piloto compuesta por el Ejército Nacional, la Fuerza Aérea (FAC) y la Armada Nacional (ARC) En el año 2004 continuo con el proyecto titulado “Lineamientos para la implementación del Sistema de Gestión Ambiental en el Fuerte Militar de Tolemaida” De acuerdo a la NTC-ISO 14001, donde se determina la política, objetivos, metas y programas ambientales. El Sistema de Gestión Ambiental (SGA) de la Guarnición Militar, está compuesto por una serie de fichas temáticas para los programas ambientales abarcando las temáticas de; tratamiento de aguas residuales domésticas, aprovechamiento del agua tratada y verificación del estado de tuberías del sistema de alcantarillado; también programas para la gestión de residuos sólidos, peligrosos y hospitalarios, control de emisiones contaminantes, así como programas enfocados a; uso eficiente y ahorro de recursos naturales, capacitación del personal que conforma la Guarnición Militar, recuperación de suelos y obtención de requisitos legales ambientales. Con el propósito de seguir adelantando el Sistema de Gestión Ambiental, el presente trabajo se orienta a diseñar las “Propuesta para la ejecución del Programa de Tratamiento de Aguas Residuales con Lagunas de Estabilización, en el Fuerte Militar de Tolemaida aplicando NTC-ISO 14001/2004” y así contribuir a la optimización del manejo operativo, legal y ambiental de sus vertimientos, dentro del marco de mejoramiento continuo. Actualmente, el Fuerte de Tolemaida dispone de dos lagunas de estabilización en serie, un zanjón de oxidación y pozos sépticos para el tratamiento de los vertimientos producto de las actividades y servicios de una población de 15.000 habitantes entre población civil y militar de manera fija y flotante. El 70% aproximadamente de las aguas residuales son conducidas por el sistema de alcantarillado hasta las lagunas de estabilización, convirtiéndolas de esta manera, en el principal método de tratamiento de la Guarnición Militar; y en el aspecto sanitario de mayor importancia por la magnitud, frecuencia e importancia legal que representa, ya que la planta de tratamiento carece de toda información técnica e ingenieríl que asegure su operación, mantenimiento y control, además, porque el efluente final es descargado a la quebrada la Naranjala, que a su vez, sirve como fuente de abastecimiento al Club militar Las Mercedes y a la población ribereña al Fuerte y finalmente, porque no posee el permiso de vertimientos; razones por la cual, requieren la atención inmediata por parte del Fuerte Militar. Por lo anterior, la finalidad del presente trabajo es brindar propuestas para la optimización de las lagunas de estabilización asegurando condiciones especificas de operación, mantenimiento y control bajo los parámetros del numeral 4.4 (implementación y operación) de la Norma Técnica Colombiana NTC-ISO 14001/2004, y de esta forma, servir como herramienta a la Guarnición Militar de Tolemaida para emprender la Implementación a largo plazo del Sistema de Gestión Ambiental, cumplir con la normatividad vigente en materia de aguas residuales y obtener el permiso de vertimientos


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por la autoridad ambiental competente, teniendo en cuenta que es un sistema de tratamiento económico, ambiental y socialmente viable.


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1. OBJETIVOS

1.1 OBJETIVO GENERAL Desarrollar estrategias para la implementación y operación del programa de tratamiento de aguas residuales con lagunas de estabilización, como parte del Sistema de Gestión Ambiental en el Fuerte Militar de Tolemaida aplicando NTC-ISO 14001/2004. 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Determinar los requerimientos de tipo ingenieríl, para la optimización de las lagunas de estabilización del Fuerte Militar de Tolemaida. Desarrollar los procedimientos de operación, control, mantenimiento e instructivos de trabajo, para el programa de aguas residuales con lagunas de estabilización. Formular el plan de respuesta para las emergencias que se puedan presentar en las lagunas de estabilización. Determinar los recursos humanos y financieros necesarios, para la operación, control y mantenimiento de las lagunas de estabilización. Ajustar los procedimientos, instructivos y documentación que se diseñe de las lagunas de estabilización, al Sistema de Gestión Ambiental del Fuerte Militar de Tolemaida. Orientar las propuestas planteadas en el proyecto de grado, con el propósito de que el Fuerte Militar de Tolemaida inicie la implementación del programa de tratamiento con las lagunas de estabilización.


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2. DIRECCIÓN DE MEDIO AMBIENTE DE LAS FUERZAS MILITARES DE COLOMBIA

La protección ambiental se ha convertido en los últimos años, en un tema importante para las Fuerzas Militares de Colombia, debido a que no solo tiene la misión de defender y mantener la soberanía, la independencia y la integridad territorial para generar un ambiente de paz, seguridad y desarrollo, sino que también debe mostrar este compromiso con el medio ambiente a través del cumplimiento de la legislación ambiental vigente. Este compromiso ambiental se fortaleció mediante la directiva permanente No. 05 del 2001, donde las Fuerzas Militares de Colombia se comprometen a velar en todo el territorio nacional por la protección y defensa del Medio Ambiente, por los recursos naturales renovables y por el cumplimiento de las normas dictadas con el fin de proteger el patrimonio natural de la Nación, como elemento integrante de la soberanía nacional. Además durante el año 2005 se expidió la directiva No. 600-3 por la cual, se crea el Consejo Superior de Medio Ambiente de las FF.MM que depende de la Jefatura del Estado Mayor Conjunto, este Consejo, está integrado por el Jefe del Estado Mayor Conjunto de las FF.MM, Comandantes de Fuerza, el Jefe del Departamento de Planeación del Comando General, el Jefe de la Dirección Medio Ambiente y los jefes de los entes especializados de la gestión ambiental de cada una de las Fuerzas. La Dirección de Medio Ambiente -Dimea- tiene como función principal la de dirigir la gestión ambiental de las Fuerzas Militares mediante ordenes y directrices emitidos por la misma, velando por su cumplimento a través de los objetivos y metas propuestos en los Planes de Acción diseñados para un periodo de un año por cada Fuerza y de esta forma lograr los objetivos generales descritos en el Plan Estratégico del cuatrenio. Dentro de la estructura organizacional de las Fuerzas Militares, la Dirección de Medio Ambiente pertenece al área de Planeación Estratégica del Comando General de las FF.MM, como se ilustra en la Figura 1.


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Figura 1. Estructura Organizacional del Comando General FF.MM. Fuente: La Autora, 2006

COMANDO GENERAL DE LAS FUERZAS MILITARES

MINISTERIO DE DEFENSA

FAC FUERZA AÉREA

EJC EJÉRCITO NACIONAL

ARC ARMADA NACIONAL

ESTADO MAYOR CONJUNTO

JEFATURA 1 J-1 EMC

JEFATURA 3 J-3 EMC

JEFATURA 2 J-2 EMC

JEFATURA 4 J-4 EMC

JEFATURA 5 J-5 EMC

JEFATURA 6 J-6 EMC

PLANEACIÓN ESTRATÉGICA

DIRECCIÓN PLANES Y PROYECTOS

DIR. SEGUIMIENTO Y EVALUACIÓN

DIRECCIÓN MEDIO AMBIENTE

DIR. DESARROLLO ORGANIZACIONAL


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3. INFORMACIÓN GENERAL FUERTE MILITAR DE TOLEMAIDA

3.1 LOCALIZACIÓN

La Guarnición Militar de Tolemaida es el centro de entrenamiento y capacitación de las fuerzas elites más grande del Ejército Nacional, encargadas de realizar operaciones orientadas a salvaguardar y custodiar la soberanía nacional, las instituciones legítimamente constituidas y a los ciudadanos colombianos, garantizando el respeto por los derechos humanos y el medio ambiente. Se encuentra ubicado en el municipio de Nilo Cundinamarca en el Km. 102 de la carretera que de Bogotá conduce a Girardot a 373m.s.n.s.m. Tiene una extensión total de 6900 hectáreas aproximadamente, distribuidas de la siguiente manera, 5700 hectáreas en la Finca Tolemaida y 1200 hectáreas en la finca Jamaica localizada a las afueras de la Finca Tolemaida, cercana al casco urbano del municipio (Ver Figura 1). El terreno fue adquirido en el año de 1954 por el Ministerio de Defensa y pertenece a la jurisdicción de CAR, oficina Girardot-Cundinamarca (barrio San Miguel).

Figura 2. Distribución Espacial del Fuerte Militar de Tolemaida

Fuente: Lineamientos para la implementación del Sistema de Gestión Ambiental en el Fuerte Militar de Tolemaida aplicando NTC-ISO 14001.


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3.2 ORGANIZACIÓN

La Guarnición Militar de Tolemaida, esta conformado por 15.000 habitantes aproximadamente, de los cuales, 5.000 es población fija y 10.000 es población flotante entre personal civil y militar (oficiales, suboficiales y soldados), que trabajan, viven o prestan sus servicios al interior mismo. Se encuentra dividido en seis unidades principales en las que se encuentra, el CENAE (Centro Nacional de entrenamiento) conformado por, las casas fiscales con el barrio el Mirador y la Esmeralda, la ESPAM (Escuela de Paracaidismo Militar), el Centro de Rehabilitación militar, el ESLAN (Escuela de Lanceros), las fincas de entrenamientos Los Mangos y La Ceiba, la ESPRO (Escuela de Soldados Profesionales), el BASER ( Batallón de Apoyo y Servicios), el BICOL (Batallón de Infantería No. 28 “Colombia”) y el Hospital Militar de Tolemaida; el BAMAI (Batallón de Mantenimiento de Ingenieros), ESSUB (Escuela de Suboficiales “Sargento Inocencio Chinca”), el BAHEL (Batallón de Helicópteros), la FUDRA (Fuerza de Despliegue Rápido) y el Fondo Rotatorio, como se muestra en la gráfica 2.

Figura 3. Organización Fuerte Militar de Tolemaida Fuente: Lineamientos para la implementación del Sistema de Gestión Ambiental en el Fuerte Militar de Tolemaida aplicando NTC-ISO 14001. 3.3 ASPECTO FISICO

3.3.1 Geomorfología. En la cuenca del río Paguey, se presentan fenómenos de levantamiento y hundimientos (orogénicos) acompañados de procesos de sedimentación y erosión que se dieron desde finales del periodo cretáceo hasta el cuaternario. Predominan los terrenos de topografía


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plana y ondulada, que oscilan entre los 323 y los 373 m.s.n.m1. En la Guarnición Militar se encuentra cadenas de montañas que van desde los 600 m a 1800 m.s.n.m., destacándose la loma Careperro, Loma El Torbellino, Loma Òtalo, Mesa La Ceiba, Mesa Piedras Negras, junto con zonas planas medianamente onduladas, además de terrazas y taludes2. 3.3.2 Clima.

El Fuerte Militar de Tolemaida se encuentra localizado a 373 m.s.n.m. aproximadamente, mostrando un comportamiento climático bimodal influenciado por la zona de confluencia intertropical. El sitio presenta valores de temperatura promedio entre 30 a 38ºC, con una poca variabilidad a lo largo del año. En cuanto a las precipitaciones, posee un promedio de lluvia anual con valores que oscilan entre los 1000 y 2000 mm, marcando dos temporadas lluviosas, la primera de Marzo a Junio con lluvias aisladas y homogéneas y la segunda, de Septiembre a Octubre, siendo Octubre al mes más lluvioso del año donde se registran las máximas precipitaciones. La época más seca del año se encuentra entre los meses de Junio a Septiembre, siendo el mes de Agosto el mes más seco del año, interviniendo en la evolución de los suelos, el desarrollo de los cultivos y en el incremento de amenazas naturales como los incendios forestales. La tabla 1, muestra el comportamiento de las temporadas de invierno y verano presentes en la zona.

Tabla 1. Comportamiento Climatológico en el Fuerte Militar de Tolemaida MES DESCRIPCIÓN

Enero a Marzo Sequía con lluvias aisladas, cielo despejado, humedad relativa baja y temperatura elevada.

Marzo a Junio Lluvias aisladas Junio a Septiembre Segundo período seco, siendo Agosto el más seco del año

Septiembre a Octubre Segundo período lluvioso con picos máximos en el mes de octubre

Noviembre a Diciembre Período seco

Fuente: Plan parcial de Ordenamiento territorial, 2002 3.3.3 Hidrología.

La Guarnición Militar de Tolemaida hace parte de la cuenca del río Sumapaz y el río Paguey. El río Paguey, nace en el río de la Popa a 1680 m.s.n.m., recibe los afluentes de las quebradas La Ceiba, La palmara y la Chelenchele, las cuales, siguen su recorrido por

1 VIRACACHA PLAZAS, Berenice y SAAVEDRA, Liz Jennifer. Lineamientos para la implementación del Sistema de Gestión Ambiental en el Fuerte Militar de Tolemaida aplicando NTC-ISO 14001. Bogotá D.C, 2004, 30 p. Trabajo de grado (ingenieras Ambientales). Universidad de La Salle, Facultad de Ingeniería Ambiental. 2 CONEO PLATA, Maribel y AMAYA FORERO, Carolina. Plan Parcial de Ordenamiento Territorial Fuerte Militar de Tolemaida. Bogotá D.C, 2001, 26 p. Trabajo de grado (ingenieras Ambientales). Universidad de La Salle, Facultad de Ingeniería Ambiental.


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el Fuerte Militar. Por otro lado, el río Sumapaz, nace en el Páramo del mismo nombre en la cordillera central en el municipio de San Juan de Sumapaz a una altura de 3850 m.s.n.m., con un recorrido total por municipio de Nilo de 36Km, recibe las aguas de las quebradas Paguey, La cuchilla, El Iguá, La Yucala y la Naranjala, que cruzan La Guarnición Militar. 3.3.4 Geología.

La geología de la región se encuentra conformada por las formaciones San Juan de Rio Seco, Guaduas, la Tabla, Olini, Grupo Onda, depósitos resientes y terrazas; a esta ultima formación pertenecen la cabecera de Nilo, Pueblo y las veredas de Limones, Tolemaida y la Esmeralda, la cual, pertenece al período cuaternario y se componen principalmente por arenas, limos, gravas, arcillas, morrenas y fluvioglaciales. En la tabla 2, se muestran las formaciones geológicas que constituyen en la cuenca.

Tabla 2. Formaciones geológicas

FORMACIÓN O GRUPO TIPO DE ROCA

San Juan de Río Seco Gravas, conglomerados y lutitas

Guaduas Arcillolitas, limolitas y areniscas.

La Tabla Lutitas y areniscas

Olini Limolitas, lutitas y cherts

Grupo Onda Gravas, areniscas y lutitas

Deposito resientes y terrazas Arenas, gravas, limos y arcillas.

Fuente: Plan parcial de Ordenamiento territorial, 2002

3.3.5 Fisiografía.

La fisiografía predominante del Fuerte Militar de Tolemaida, corresponde a topografía plana y ondulada, con conjuntos de relieves de valles planos y terrazas planas, con rango de pendientes del 3% al 7%. Las laderas de montaña, colinas, presentan ligeras y fuertes pendientes entre el 12 y 25%, haciendo parte de la serranía de Subia ó Tibacuy en la cordillera oriental. Por otro lado, la cuenca del río Paguey la constituye ondulaciones con alturas que oscilan entre los 350 a 1000 m.s.n.m, ocupando la zona central de la región.


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4. MARCO TEÓRICO

4.1 AGUAS RESIDUALES DOMÈSTICAS

Las aguas residuales son las provenientes del sistema de abastecimiento de agua de una población, producto de actividades domésticas, comerciales e industriales, recogidas finalmente por el sistema de alcantarillado separado o combinado. Las aguas residuales se denominan según su origen: Aguas residuales domésticas. Son los residuos líquidos provenientes de las casas, edificios comerciales e institucionales. Aguas residuales municipales. Son los residuos líquidos transportados por el sistema de alcantarillado de una población a una planta de tratamiento. Aguas residuales industriales. Son las descargas provenientes de las industrias. Las aguas residuales domésticas se encuentran constituidas por 99.9% (en peso) por agua y 0.1% por sólidos en dilución y suspensión, conformados por una mezcla de materiales orgánicos como residuos de alimentos, heces, jabones y detergentes sintéticos compuestos principalmente de proteínas, carbohidratos y lípidos; materiales inorgánicos en los que se encuentran arena y minerales disueltos; y de una amplia variedad de microorganismos patógenos. La contribución de aguas residuales depende del consumo de agua de abastecimiento per càpita, de una población; por lo tanto los caudales, la concentración y composición de las aguas residuales varían de una hora a otra, a lo largo del día, con las estaciones del año, las características del lugar, las condiciones socioculturales y el desarrollo económico e industrial de la población servida. Para conocer su calidad, es necesario conocer las propiedades físicas, químicas y microbiológicas, que se muestran a continuación: 4.1.1 Características físicas • Conductividad eléctrica Es una expresión numérica de la capacidad de un agua para transportar o conducir electricidad, indicando la concentración total de sustancias ionizables totales presentes en el agua, por lo tanto, cualquier cambio en la cantidad del material disuelto ó en la movilidad de los iones disueltos, implica un cambio en el valor de la conductividad. Es una determinación rápida de sólidos disueltos.


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• Sólidos Es todo el material sólido presente en el agua residual, que pueden encontrarse en suspensión, en solución y ambos; compuestos de material orgánico e inorgánico. Los sólidos disueltos totales indican la cantidad de materia disuelta ó soluble en el agua, determinados mediante la evaporación y secado de un volumen de agua previamente filtrada ó, por la diferencia entre los sólidos totales y suspendidos. Los sólidos suspendidos son aquellas partículas de una muestra de agua que una vez filtrada y secada, son retenidas en un filtro de asbesto ó fibra de vidrio. Los sólidos totales es toda aquella materia o residuo después de la evaporación y secado a 103 ºC, incluyendo todo material disuelto y suspendido. Los sólidos volátiles representan la fracción orgánica presente en los sólidos que se volatiliza a 550 ± 50 ºC; mientras, que el residuo de la calcinación constituye la parte inorgánica o mineral de los mismos. Los sólidos sedimentables aplica a todos aquellos que sedimentan por acción de la gravedad, se determinan mediante la lectura del material sedimentado en un cono Imhoff, en un período de una hora. La gráfica 3, muestra la clasificación de los sólidos presentes en el agua residual doméstica.

Figura 4. Clasificación de los Sólidos en aguas residuales domésticas

Fuente: La autora, 2006

• Temperatura Es un parámetro de importancia, debido a la influencia en las características del agua, en el grado de saturación de oxigeno disuelto, en la velocidad de las reacciones químicas y la actividad biológica. • Turbidez Se aplica a las aguas que contienen materia en suspensión interfiriendo el paso de luz a través del agua, restringido la visión de la profundidad. Es causada por partículas (arcilla,

Totales 100%

Sedimentables 73%

No filtrables Suspendidos Totales 31%

No sedimentables 27

Filtrables 69%

Orgánicos Volátiles

Disueltos

Inorgánicos Fijos 25%






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limo, plancton y microorganismos) suspendidas de tamaño variable de origen orgánico e inorgánico. 4.1.2 Características químicas • Acidez Mide la concentración del contenido total de las sustancias ácidas en una muestra de agua. Es la capacidad de un agua para neutralizar bases hasta un pH de 8.2 y de reaccionar con iones hidróxido. La Acidez es debida a la presencia de CO2 principalmente, producto de la oxidación biológica de la materia orgánica y la disolución del CO2 atmosférico, como también, a la presencia de acidez mineral provenientes de ácidos como el sulfúrico, nítrico, clorhídrico e hidrolización de ácidos y bases débiles. Posee un alto poder corrosivo y es un alterador de la flora y la fauna de las fuentes receptoras. • Alcalinidad Determina la concentración total de las sustancias alcalinas presentes en una muestra de agua. Las aguas residuales son ligeramente alcalinas con una concentración entre 50-200 mg/l CaCO3. La alcalinidad se debe a la presencia de iones bicarbonato (HCO-

3), carbonato (CO=

3) e hidróxido (OH-) principalmente; pero también, a la de fosfatos y otros ácidos de carácter débil, pero su concentración generalmente es tan baja que puede ignorarse. Su capacidad de neutralizar ácidos le permite actuar como buffer en aguas naturales y residuales, proporcionando un amortiguamiento para soportar cambios bruscos de pH. • Cloruros La presencia de cloruros es común en aguas naturales en concentraciones muy variadas, por lo general, las tierras de altas y de montaña tiene menor cantidad de cloruros, mientras que ríos y aguas subterráneas tienen cantidades considerables. El Agua de mar contiene un alto nivel de cloruros alrededor de 19.000 mg/l. En aguas residuales domésticas su presencia es común, en una concentración que oscila entre 30 a 200 mg/l. Las heces humanas y orina, contienen una cantidad proporcional a la de los cloruros consumidos en los alimentos, la contribución por persona es de 6 a 9 gramos de cloruros por día. • Demanda bioquímica de oxígeno (DBO5) Mide la cantidad de oxigeno consumido en cinco días (DBO5) por los microorganismos para biodegradar la materia orgánica bajo condiciones aerobias, este requerimiento de oxigeno, es equivalente al contenido de material orgánico en un cuerpo de agua, ya que, los compuestos orgánicos pueden oxidados biológicamente en materia estable como CO2, NO3 y H2O. La DBO es el parámetro más empleado para determinar la calidad de las aguas naturales y residuales, para conocer los requerimientos de oxigeno para biodegradar la materia orgánica, calcular las cargas contaminantes y conocer la eficiencia de remoción de los sistemas de tratamiento de aguas residuales. Se mide en mg/l de O2.


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• Demanda química de oxígeno (DQO) Mide el material orgánico contenida en una muestra, es una medición de oxigeno equivalente a la materia orgánica oxidable químicamente por un agente químico oxidante, dicromato o permanganato, bajo condiciones ácidas y alta temperatura. La DQO, muestra el contenido total de materia orgánica de una muestra; es decir, representa la materia orgánica biodegradable y no biodegradable; incluso, ciertos compuestos inorgánicos son oxidados por el dicromato incluyendo una fracción inorgánica en el resultado del ensayo. • Dureza Es la propiedad del agua que evita la formación de espuma, produciendo depósitos e incrustaciones en calderas, tuberías etc. Se debe principalmente a la presencia de sales disueltas de Calcio (Ca), Magnesio (Mg), así como de Hierro Fe, Aluminio (Al), bicarbonatos (HCO-

3), sulfatos (SO4), etc. La dureza se expresa en mg/l de CaCO3 . Las aguas con menos de 75 mg/l de CaCO3 se clasifican como blandas, hasta 150 mg/l de CaCO3 moderadamente blandas, hasta 300 mg/l de CaCO3 dura y mayor de 300 mg/l de CaCO3 muy dura.3 Existen diferentes formas de dureza: Dureza total: es aproximadamente igual a la dureza producida por la presencia de iones de Calcio y Magnesio , es decir: Dureza total = dureza por Ca + dureza de Mg Dureza temporal o carbonacea: se considera a toda dureza químicamente relacionada con los bicarbonatos (HCO-

3). Dureza permanente o no carbonacea: es la dureza que no se encuentra químicamente asociada con los bicarbonatos, es decir: Dureza no carbonacea = dureza total - alcalinidad • Fósforo Es un elemento esencial para el crecimiento de plantas y animales, considerándose un nutriente vital para el crecimiento de las algas, pero su exceso, puede provocar un crecimiento indeseable de las mismas. En aguas residuales domésticas, su concentración oscila entre 6 y 20 mg/l y su nivel aumenta a causa del uso de detergentes al contener grandes cantidades de fósforo. Se encuentran en forma de ortofosfatos, polifosfatos y fosfatos orgánicos, siendo lo primeros, esenciales para el metabolismo biológico.

3 ROMERO ROJAS, Jairo Alberto. Calidad del Agua. Santa fe de Bogotá: Escuela Colombiana de Ingeniería, 2002. p.90.


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• Grasas y Aceites Se consideran a los compuestos de carbono, hidrógeno y oxigeno, poco solubles en agua, que flotan formando capas ó natas en aguas residuales domésticas. Provienen de mantequillas, hidrocarburos y aceites vegetales; siendo indispensable su remoción en plantas de tratamiento por los problemas de mantenimiento que pueden generar e interferencia con la actividad biológica al ser difíciles de degradar. • Nitrógeno Es un compuesto indispensable para el crecimiento de plantas y animales. En agua residuales domésticas frescas se encuentran en forma de nitrógeno orgánico, presente en forma de proteínas, aminoácidos y urea, mediante la actividad bacterial es rápidamente transformado en amoniaco y en condiciones aerobias es transformado a nitrito y nitrato, este ultimo es empleado por las algas y otros microorganismos para su actividad metabólica. Su determinación es de gran importancia para evaluar el tratamiento de las aguas residuales mediante tratamiento biológico, para controlar el crecimiento excesivo de algas en fuentes receptoras debido a su alta concentración y para controlar su presencia indeseable en aguas de abastecimiento, ya que la presencia de nitratos en el cuerpo humano, se convierten en nitritos que es posteriormente absorbido por el torrente sanguíneo ocasionando metahemoglobinemia ó son transformadas en nitrosaminas, las cuales son cancerigenas. • Oxigeno Disuelto El nivel de Oxígeno disuelto es un indicador muy importante para, determinar el grado de polución de un cuerpo de agua y las condiciones aeróbicas o anaeróbicas que ofrece el mismo, para el desarrollo de la vida vegetal y animal. Generalmente, un nivel alto de oxígeno disuelto indica de agua de buena calidad, de lo contrario, limita la capacidad purificadora de ríos y la sobrevivencia de otros organismos. La mayoría de los cuerpos de agua requieren un mínimo de 5-6 ppm para soportar una diversidad de vida acuática4. El oxigeno disuelto es poco soluble en el agua y su concentración varia con la temperatura, la presión atmosférica y de la concentración y estabilidad de la materia orgánica presente en el cuerpo de agua. • pH Es una forma para expresar la concentración del ión hidrógeno. Es una medida para determinar la condición ácida o alcalina de una muestra, sin embargo, no significa que mida la acidez o alcalinidad total. Se expresa en una escala de 0 a 14; un pH de 7 indica neutralidad, un valor por debajo de 7 denota acidez y por arriba de 7 indica alcalinidad de la muestra.

4 Oxigeno Disuelto. Stevens Institute of Technology,. 2006 Disponible en Internet: <URL: hptt://www.ciese.org/curriculum/dipproj2/es/fieldbook/oxigeno.shtml>


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4.1.3 Características microbiológicas • Bacterias Son microorganismos unicelulares autótrofos ó heterótrofos que se multiplican por escisión celular, es decir, que se dividen en dos partes. Su tamaño oscila entre 0.5 y 5 μm y por su forma se clasifican en, cocos por su forma esférica; bacilos a las bacterias que adoptan la forma cilíndrica, espirillas que tienen la forma de espiral y vibriones a la que su forma se asemeja a una coma. Por su necesidad de oxigeno se dividen en bacterias aerobias las que no pueden vivir sin oxigeno y anaerobias aquellas que no pueden vivir en presencia de oxigeno y facultativas aquellas bacterias que se adaptan a la presencia y ausencia de oxigeno. La mayoría de las bacterias se desarrollan en condiciones de pH más o menos neutras. Desempeñan un papel importante en la descomposición de la materia orgánica y constituye el grupo de mayor importancia en el tratamiento de aguas residuales. En las aguas residuales domésticas se encuentran bacterias patógenas (causantes de enfermedades) y no patógenas, arrojadas en las excretas humanas, el cual, pueden provocar problemas sanitarios en sitios ó áreas con malas condiciones sanitarias. Las bacterias que suelen identificarse para determinar contaminación fecal son los coliformes totales y fecales. • Coliformes. Es un grupo de bacterias son bacilos gram negativos aerobios y anaerobios facultativos, no esporulados, que fermentan lactosa con producción de ácido y gas después de 24–48 horas de incubación a 35 ó 37 ºC5. Se encuentran en el suelo, vegetales en descomposición, aguas naturales y contaminadas, y en los excrementos de humanos y animales de sangre fría y caliente. Una persona puede excretar 2*1011 de bacterias coliformes al día. 6 Los coliformes se clasifican en totales y fecales, dentro del primer grupo se encuentran aquellos presentes en las heces y otras que no se encuentran en las mismas, en los que se incluye los géneros Escherichia, Klebsiella, citrobacter y Enterobacter7; en el segundo grupo se considera la Escherichia coli, bacterias que producen gas a 44.5 ºC diferenciándose de los primeros por ser tolerantes a temperaturas más altas, es de origen exclusivamente fecal, ya que, hace parte de la flora intestinal de humanos y animales. Los coliformes fecales son empleados como indicador fecal por excelencia y de contaminación por organismos patógenos, por lo tanto, su determinación es de vital importancia en aguas de abastecimiento y en el tratamiento de aguas residuales.

5 MENDOCA, Sergio Rolim. Sistemas de Lagunas de Estabilización. Santa fe de Bogotá: McGraw-Hill Interamericana, 2000. p.76. 6 COLOMBIA. DIRECCIÓN DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO BÁSICO. Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico, Sección II, Titulo E. Bogotá D.C., 2000. p. E. 26. 7 ROMERO ROJAS, Jairo Alberto. Tratamiento de aguas Residuales; teoría y principios de diseño. Santa Fe de Bogotá: Escuela Colombiana de Ingeniería, 2004. p. 191.


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• Algas Son protistas unicelulares, autótrofas y fotosintéticas. Las algas en lagunas de estabilización proveen del oxigeno requerido para la actividad biológica aerobia, éstas a su vez, toman los nutrientes y el CO2 producto de la actividad bacterial para su metabolismo; estableciéndose una relación simbiótica entre algas y bacterias para el tratamiento de las aguas residuales. En aguas de abastecimiento son indeseables al producir olores y sabores. En cuerpos de agua eutroficados ò con alto contenido de nutrientes (carbono, nitrógeno y fósforo), estimula el crecimiento excesivo de algas, convirtiéndose en un elemento indeseable al cubrir las superficies de lagos y embalses. • Protozoos Son microorganismos unicelulares, heterótrofos, aerobios, facultativos y en un número menor anaerobios. Entre los más importantes se incluyen, las amebas (patógeno), los flagelos y los ciliados libres y adheridos. La mayoría poseen pequeños cilios, es decir diminutos pelos, cuyos movimientos les permite desplazarse en el medio acuático. Se alimentan de bacterias principalmente, de otros microorganismos y de materia orgánica y considerándose de gran importancia para el tratamiento biológico de las aguas residuales. • Virus Es la forma más simple de vida que se conoce. Son parásitos obligados, es decir, que dependen de otros a los que infectan para reproducirse. Representan un alto riesgo para la salud, ya que al ser patógenos, provocan enfermedades como poliomielitis y hepatitis. Estas enfermedades pueden transmitirse por medio del agua. 4.2 LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN

4.2.1 Reseña Histórica

Las lagunas de estabilización se diseñaron inicialmente como sistemas de regulación para riego; pero durante el tiempo de almacenamiento se observó que las características del agua mejoraban, por lo que se comenzó a contemplar la posibilidad de emplear estos sistemas como un tipo de tratamiento de aguas residuales domésticas. Las primeras investigaciones acerca de las lagunas de estabilización se realizaron a principios de siglo con el estanque llamado el Lago Mitchell situado en la ciudad de San Antonio (Texas, Estados unidos); y a partir de la década de 1970 como resultado de numerosas investigaciones y experiencias se ha logrado establecer y optimizar las condiciones de diseño, operación y control para el mejoramiento en la calidad de las características físicas, químicas y microbiológicas del efluente de las lagunas de estabilización. En América Latina y el Caribe su uso como sistema de tratamiento de aguas residuales comenzó en 1958, obteniendo mayor éxito con respecto a las plantas convencionales, por lo que en 1993 la cifra alcanzó más de 3,000 lagunas de estabilización (OMS).8

8 CEPIS. Aspectos generales y principios básicos de los sistemas de lagunas de estabilización. Disponible en: <URL:http://www.cepis.ops-oms.org/eswww/fulltext/lagunas.html>


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Otros países en los que han empleado este sistema de tratamiento son Alemania Francia, Cañada, Bélgica, Holanda Australia, Israel e India. Constituyéndose hoy en uno de los sistemas de tratamiento más utilizados para aguas residuales con cargas fácilmente biodegradables. 4.2.2 Generalidades

Las lagunas de estabilización son un sistema de tratamiento de aguas residuales basado en el principio de autopurificación o estabilización natural, llevada a cabo en fuentes hídricas como lagos y ríos mediante procesos naturales de tipo físico, químico y biológico. El tratamiento consiste, en almacenar el agua residual durante un periodo ó tiempo de retención determinado en función de la carga orgánica aplicada, el volumen de la laguna y las condiciones climáticas del sitio; las cuales, a través de la actividad biológica de los microorganismos presentes en el medio realizan la descomposición de la materia orgánica, con el fin de mejorar las condiciones sanitarias del efluente orientadas a: • Remover de las aguas residuales la materia orgánica que ocasiona la contaminación. • Eliminar los microorganismos patógenos que representan un grave peligro para la

salud. • Utilizar su efluente para reutilización, con otras finalidades como agricultura o

acuicultura9. La concentración de oxigeno disuelto y la profundidad de la lámina de agua son indicadores determinantes para las condiciones aerobias y anaerobias predominantes en una laguna de estabilización; de acuerdo a lo anterior, éstas pueden ser de tipo anaerobio, facultativo y maduración o pulimento, requiriendo respectivamente para su buen funcionamiento, concentraciones menores de carga orgánica. Así mismo, las lagunas pueden ser primarias, cuando reciben agua residual cruda, secundarias al recibir el efluente de una laguna primaria y terciaria al captar el efluente de una laguna secundaria. En la tabla 3 se muestran los beneficios e inconvenientes de las lagunas de estabilización como sistemas de tratamiento de aguas residuales domésticas.

Tabla 3. Ventajas y Desventajas de Lagunas de Estabilización

VENTAJAS DESVENTAJAS Elevada estabilización de la materia orgánica. Alta remoción de microorganismos patógenos. Bajo costo de construcción, operación y mantenimiento. Sencillo en construcción y operación. Fácil adaptación a variaciones estacionales

Requiere grandes extensiones de terreno. Aumento de sólidos suspendidos en efluente, por presencia de algas.

9 MENDOCA, Op.cit., p 198.


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VENTAJAS DESVENTAJAS (invierno-verano). No requiere consumo energético. Elevada mineralización de lodos. Posibilidad de uso como sistemas para riego. Pueden manejar aumentos repentinos de cargas y caudal.

Fuente: La autora, 2006. 4.2.3 Partes Constitutivas Laguna De Estabilización

4.2.3.1 Canal de Entrada y Salida.

El transporte del agua residual hacia las lagunas de estabilización se realiza mediante canales abiertos, donde la superficie se encuentra expuesta al contacto con el aire sometido a la presión atmosférica y en la que ríos, quebradas y canales artificiales, constituyen un claro ejemplo para este tipo de canales. La sección transversal del canal tiene forma circular, trapezoidal y rectangular, siendo esta última la forma más empleada en canales abiertos ó de flujo libre. El régimen de flujo en canales abiertos se considera uniforme permanente, es decir, que la profundidad del flujo permanente constante en cualquier sección del canal, durante el periodo de tiempo en consideración. Si se presenta una variación en la profundidad del flujo en cualquier sección del canal el flujo debe tratarse como flujo no permanente uniforme. Sin embargo, para cualquier tipo de flujo el caudal se puede hallar mediante la ecuación (4.1) de continuidad:

AVQ *= (Ec. 4.1) Donde: Q = Caudal (m3/s) V= Velocidad media (m/s) A= Área de la sección transversal de flujo, perpendicular a la dirección del mismo (m2) Por lo tanto, si se el flujo es uniforme permanente el valor del caudal es constante ó igual en cada sección del canal (ver ecuación 4.2), si el flujo es uniforme no permanente el caudal es diferente para cada sección del canal (ver ecuación 4.3).10

211 **2

AVAVQT == (Ec. 4.2)

2211 ** AVAVQT ≠= (Ec. 4.3) Donde: QT = Caudal Total (m3/s) V1= Velocidad media en la sección 1 (m/s) A1= Área de la sección transversal de flujo 1, perpendicular a la dirección del mismo. (m2)

10 VEN TE, Chow. Hidráulica de canales Abiertos. Santa fe de Bogotá: McGraw-Hill Interamericana S.A, 1994. P.21.


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V2= Velocidad media en la sección 2 (m/s) A2= Área de la sección transversal de flujo 2, perpendicular a la dirección del mismo. (m2) 4.2.3.2 Rejillas.

Son estructuras de pretratamiento de aguas residuales domésticas, formadas por varillas metálicas paralelas del mismo espesor e igualmente espaciadas11, localizadas aguas arriba de cualquier dispositivo de tratamiento. Se utilizan para retener los sólidos flotantes principalmente papeles, plásticos, madera y otros sólidos de gran tamaño que puedan ocasionar obstrucciones en las conducciones de la laguna de estabilización, interferir en el proceso de tratamiento en la laguna de estabilización ó deteriorar el aspecto estético del efluente. Las rejillas se pueden clasificar en dos clases, la primera de acuerdo al modo de limpieza que puede ser:

Manual: los sólidos son retirados con utensilios adecuados. Mecánica: la retirada de los sólidos se realiza mediante unos rastrillos deslizantes acoplándolos al mismo dispositivo, que arrastra los sólidos hacia una bandeja, desde donde finalmente son recogidos por el operador 4.2.3.3 Diques.

Los diques son barreras construidas por encima del nivel suelo, con el propósito de retener las aguas residuales durante el tiempo de retención en una laguna de estabilización. Para su diseño y construcción, los diques deben tener una corona no menor de tres metros de ancho para permitir el paso vehicular y una pendiente generalmente de 3:1 para lograr el drenaje de aguas lluvias. 4.2.3.4 Tuberías de entrada e Interconexión.

Las tuberías de entrada a la laguna y de interconexión tienen el propósito de distribuir uniformemente las aguas residuales a la primera laguna y de trasladar el caudal de una laguna a otra respectivamente. En general las tuberías de entrada se colocan sumergidas terminando en una pequeña pieza vertical hacia arriba de aproximadamente 45 cm ó instalarse a más de 1.5 m del fondo de la laguna desprovista de la extensión vertical; con el fin de evitar en ambos casos la obstrucción de las tuberías. Las tuberías de entrada pueden ser elevadas generándose la mezcla entre el afluente y agua de la laguna debido a la turbulencia originada por la caída del afluente, así como, la ausencia de obstrucciones ó taponamiento en la tubería. Las tuberías de interconexión localizadas en el dique ó terraplén, se emplean cuando se operan lagunas en serie, por ejemplo una laguna primaria anaerobia y una secundaria facultativa ó una secundaria facultativa conectada a una terciaria de maduración. Para su diseño y construcción se debe generar una diferencia de nivel del agua entre ambas lagunas igual a la pérdida de carga causada en las tuberías de interconexión no menor a

11 MENDOCA , Op. Cit., p.166.


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10 cm. Las tuberías que funcionan a flujo libre, es decir en contacto con el aire, permiten controlar la formación de espumas y natas, sin embargo, en lagunas anaerobias se recomienda que las tuberías de interconexión sean sumergidas con el fin de retener las espumas y natas12. 4.2.4 Laguna Anaerobia.

Son lagunas que se emplean generalmente como lagunas primarias, es decir, en la primera etapa del tratamiento. Su objetivo principal es la remoción de sólidos sedimentables, la retención de sólidos flotantes y la oxidación anaerobia o en ausencia de oxigeno de la materia orgánica, depositada en el fondo de la laguna. Este tipo de laguna recibe altas cargas orgánicas de modo, que el oxigeno presente en el afluente se consume rápidamente garantizando de esta forma, las condiciones anaerobias para realizar la degradación de la materia orgánica. La oxidación de la materia orgánica en una laguna anaerobia, se lleva acabo mediante las fases de hidrólisis, acidogénesis y metogénesis, actuando en cada una de ellas grupos específicos de bacterias heterótrofas de tipo anaerobia, facultativa y estrictamente anaeróbicas, produciéndose la estabilización o reducción de la materia orgánica únicamente en la etapa final de formación de metano y CO2.

Inicialmente, los compuestos orgánicos complejos como carbohidratos, las proteínas y las grasas son hidrolizados y transformados en compuestos de cadena larga, más sencillos y solubles en agua como azucares, aminoácidos, ácidos grasos y glicerol respectivamente, mediante la acción enzimática de las bacterias hidrolíticas. Posteriormente, las bacterias facultativas productoras de ácidos o acidogénicas emplean estos compuestos como fuente de energía y carbón celular, convirtiéndolos en ácidos orgánicos de cadena más corta como propiónico, butírico, valérico y acético, alcoholes, hidrogeno y CO2, de tal forma que, las bacterias acetogénicas ó productoras de ácido acético e hidrogeno y aquellas consumidoras de hidrogeno, oxidan finalmente los alcoholes y ácidos orgánicos, a ácido acético ó acetato (CH3COOH), dióxido de carbono (CO2) e hidrogeno (H2). Por último en la etapa de formación de metano, las bacterias metanogénicas acetoclásticas y las bacterias litotróficas ó reductoras de CO2 a través del hidrogeno, en condiciones estrictamente anaerobias, utilizan el acetato y dióxido de carbono CO2 e hidrogeno H2 respectivamente como sustrato, para convertirlos finalmente en gas metano CH4 y dióxido de carbono CO2, como se muestra en la figura 2. Formación de metano a partir de la oxidación de ácido acético: CH3COOH→CH4 + CO2

12 ROMERO ROJAS, Jairo Alberto. Lagunas de Estabilización de Aguas Residuales. Bogotá: Escuela Colombiana de Ingeniería, 2005. p.193.


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Formación de metano a partir reducción de CO2 a través del hidrogeno: CO2 + 4H2 → CH4 +2H2O

Figura 5. Oxidación de la materia orgánica en lagunas anaerobias

Fuente: DIAZ BAÉZ, 1987. 4.2.4.1 Parámetros de diseño.

El Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico (RAS 2000) y la Organización Mundial de la Salud (OMS) recomiendan para lagunas de tipo anaerobio los siguientes los parámetros de diseño (ver tabla 4).

Tabla 4. Parámetros de diseño lagunas Anaerobias PARAMETROS UNIDADES VALOR

Tiempo de retención días 1 a 5 Profundidad de laguna metros 2.5 a 5

pH pH 6.8 a 7.2 Temperatura °C mayor de 15

Temp. Optima ºC 25 a 35 Carga volumétrica g DBO5 /m3 < 300

La tabla 5, muestra los porcentajes de eficiencia de remoción de la DBO5 obtenidos, en lagunas anaerobias, manejando diferentes temperaturas y tiempos de retención.

Proteínas

Grasas

FASE 3. Formación de metano

Carbohidratos

Transformación de la Materia Orgánica (M.O)

Metano CH4

Dióxido de

carbonoCO2

Estabilización M.O.

FASE 1. Hidrólisis FASE 2. Acidogénesis

Ácidos: Fórmico Acético

Propiónico Butírico Valérico

Alcoholes

CO2 Hidrogeno

Azucares

Aminoácidos

OXIDACIÓN DE MATERIA ORGÁNICA EN LAGUNA ANAERÓBIA

Ácidos grasos y glicerol

Bacterias

Acidogénicas

Bacterias

Acetogénicas

Ácido

acético

Dióxido de carbono

CO2

Hidrogeno H2

Bacterias metanogénicas acetoclásticas

Bacterias metanogénicas

litotróficas

Bacterias

Hidróliticas


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Tabla 5. Parámetros obtenidos con las lagunas anaerobias que tratan aguas residuales domésticas con periodos de retención menor a cinco días.

TEMPERATURA LAGUNA ANAEROBIA (ºC)

TIEMPO DE RETENCIÓN (DÍAS)

PROBABLE EFICIENCIA DE REMOSIÓN DE DBO5 (%)

10-15 4-5 30-40 15-20 3-4 40-50 20-25 2.5-3 40-60 25-30 2-5 60-70

Fuente: Arceivala (1981) 4.2.5 Laguna facultativa.

Las lagunas facultativas son aquellas que tiene condiciones aerobias en la superficie y condiciones anaerobias en el fondo, donde se encuentran microorganismos estrictamente aerobios, estrictamente anaerobios y otros que soportan condiciones en presencia ó ausencia de oxigeno, conocidos como facultativos (Ver Figura 3). Su objetivo principal es obtener un efluente de mayor calidad, una elevada estabilización de la materia orgánica, una reducción en el contenido de nutrientes, así como, la remoción de bacterias coliformes13.

Figura 6. Biodegradación materia orgánica en laguna facultativa

Fuente: La autora, 2006 En lagunas de este tipo se presenta una simbiosis fundamental entre algas y bacterias, que permite la estabilización de la materia orgánica suspendida y soluble presente en el agua residual, como se observa en la Figura 4.

13 MINISTERIO DE OBRAS PUBLICAS Y TRANSPORTES. Depuración por Lagunaje de aguas residuales, manual de operadores. Madrid: 1991. p. 65.

ZONA AEROBIA Fotosíntesis Nitrificación

Respiración endógena Crecimiento celular

ZONA FACULTATIVA Desnitrificación

ZONA ANAEROBIA Formación de metano

Bacterias heterótrofas anaerobias Lodos

Luz Solar CH4, CO2

CO2

CO2 O2 Vientos. Reaireación o mezcla superficial

Afluente Efluente Algas - Bacterias aerobias

Bacterias heterótrofas facultativas

BIODEGRADACIÓN MATERIA ORGÁNICA EN LAGUNA FACULTATIVA


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Figura 7. Simbiosis entre bacterias y algas en laguna facultativa

Fuente. Depuración por Lagunaje de Aguas Residuales, Manual de Operadores, Ministerio de Obras Públicas y Transportes. 1991. La biodegradación de la materia orgánica se realiza principalmente en la zona aerobia de la laguna; donde las algas producen oxigeno a través de su actividad fotosintética y es empleado por las bacterias heterótrofas para la síntesis ó crecimiento bacterial y la oxidación aerobia de la materia orgánica presente en el agua residual, las bacterias a su vez, producto de la ultima labor, generan CO2, Amoniaco, nitratos, fosfatos y otros nutrientes, que posteriormente son utilizados por las algas como nutrientes para su metabolismo fotosintético representado en la producción de oxigeno y crecimiento algal. Las algas fotosintéticas al ser la principal fuente de oxigeno en la superficie de la laguna, durante el día se pueden presentar valores de sobresaturación, sin embargo, en la noche se pueden presentar valores mínimos en su concentración, debido a la respiración bacteriana. Las lagunas facultativas requiere bajas cargas orgánicas y temperaturas de mayores 20°C y menores de 35 °C para permitir un desarrollo optimo de las población algal activa, quien es la responsable de la coloración verde oscuro brillante en la superficie de la laguna indicador de buen funcionamiento.

4.2.5.1 Parámetros de diseño.

Los parámetros de diseño recomendados para las lagunas de tipo facultativo, esta en base a lo recomendado por la Organización Mundial de la Salud (OMS) según Arceivala, y el Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico (RAS 2000) (Ver Tabla 6).

Algas

Bacterias

Nutrientes ( CO2, NO3-, PO4)

Oxigeno

Energía solar

Materia Orgánica del efluente Nuevas células

Nuevas Algas


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Tabla 6. Parámetros de diseño lagunas Facultativas PARAMETROS UNIDADES VALOR

Tiempo de retención días 7 a 30 Profundidad de laguna Laguna primaria metros > de 1.5 a 2.5 Laguna secundaria metros > de 1.2 a 2.5 pH pH 6.5-8.5 Temperatura °C 20 a 30 Carga Orgánica Superficial Kg DBO5 / ha-día <300

4.2.6 Factores de Influencia en Lagunas De Estabilización.

En la operación las lagunas de oxidación existen factores de tipo físico, químico y biológico que influyen, en el funcionamiento de la planta, por lo tanto, cualquier variabilidad o cambio de cada uno de ellos afectará el sistema de tratamiento.

4.2.6.1 Temperatura.

Teniendo en cuenta que el tratamiento de agua residual por lagunas de estabilización depende las reacciones biológicas producidas por microorganismos, la temperatura puede acelerar, disminuir ó inhibir la actividad fotosintética de las algas, así como, el metabolismo llevado a cabo por las bacterias. La temperatura esta directamente relacionada con la radiación solar ya que, a mayor radiación la temperatura del agua aumenta, acelerando de esta forma la actividad de los microorganismos requiriendo para ello un alto consumo de oxigeno. Los microorganismos criófilos se desarrollan en agua fría soportando temperaturas de 0° a 10°C, por lo que su metabolismo se da de una manera muy lenta; los microorganismos mesófilos se encuentran a temperaturas de 10 a 40°C , donde se han registrado los consumos más altos de degradación de materia orgánica y consumo de oxigeno; a temperaturas de 40 a 70 °C, se encuentran los microorganismos termófilos pero al igual que los microorganismos criófilos, su metabolismo es muy lento. Por lo tanto, los microorganismos que viven a temperaturas mesófilas son ideales para este sistema de tratamiento, en un intervalo óptimo de 20 a 30 °C para bacterias aerobias facultativas, para bacterias anaerobias viven en temperaturas mayores de 15°C, con un intervalo óptimo entre 30 y 35°C. En el caso de las algas se ha encontrado que la temperatura óptima para la producción de oxigeno esta a cargo de las algas verdes a un intervalo de 20 y 25°C, a temperaturas de 35°C se estimula el crecimiento de algas azules poco eficientes en la producción de oxigeno.

4.2.6.2 Radiación solar.

La energía solar es indispensable para el funcionamiento de las lagunas facultativas, ya que es fundamental para la actividad fotosintética efectuada por las algas, destrucción de microorganismos patógenos, temperatura de la laguna. Su valor puede variar con las horas del día y en épocas del año, sin embargo la energía captada por las algas para la producción de oxigeno o actividad fotosintética se encuentran entre valores de 400 a 700 nm de longitudes de onda del espectro visible de radiación solar y solo un 2 a 7% de la


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misma, es empleada por las algas; por encima de estos valores la producción de oxigeno se mantiene constante.

4.2.6.3 Viento.

La acción del viento en las lagunas de estabilización es indispensable ya que, permite en primer lugar la homogenización o mezcla de la laguna, evitando de esta manera, la aparición de estratificación en la laguna y en segundo lugar la oxigenación o transferencia de oxigeno de la atmósfera al cuerpo de agua.

4.2.6.4 Estratificación.

A medida la que temperatura del agua aumenta su densidad cambia, haciendo que las capas más cálidas asciendan a la superficie sobre las capas más frías sin que se produzca mezcla u homogenización de la columna de agua en la laguna, lo que provoca una segregación o división para el efectos del flujo entre las capas más calientes respecto a la más frías. La estratificación es mayor en lagunas profundas, ya que acción del viento no alcanza a favorecer la mezcla de la columna del agua. 4.2.6.5 Precipitación. La precipitación en una laguna de estabilización permite la oxigenación en la parte superficial de laguna, debido a la turbulencia generada en la caída y al contenido de oxigeno del agua lluvia. Además, puede generar un aumento de caudal a la entrada de la planta, reducir el tiempo de retención y oxigeno disuelto debido a la demanda adicional de oxigeno por los sólidos arrastrados. Sin embargo, la precipitación del agua lluvia directamente en el espejo de agua de la laguna no ha provocado efectos duraderos o perjuicios mensurables en las lagunas de estabilización14. 4.2.6.6 Evaporación e Infiltración.

Los efectos de la evaporación en una laguna de estabilización están representados en el aumento en la concentración de los sólidos y salinidad del agua de la laguna, por lo que los microorganismos del medio sufren un desequilibrio osmótico en sus paredes celulares, adicionalmente, el agua representa un riesgo si el almacenamiento de aguas residuales son con fines de riego. A pesar de lo anterior, la evaporación no altera el funcionamiento de las lagunas de estabilización al trabajar con tiempos de retención que no sean prolongados. La infiltración de la laguna es un aspecto de importancia, para las lagunas que carecen de impermeabilización debido a la posible infiltración en el terreno de las aguas residuales, sin embargo, con la sedimentación de los sólidos, algas y bacterias, éstos van sellando de manera natural el fondo de la laguna.

14 MENDOCA, Op.cit., p,. 207.


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4.2.6.7 pH.

En lagunas tanto anaerobias como en las facultativas los microorganismos viven en un medio ligeramente alcalinos. En países de clima cálido las lagunas anaerobias funcionan con valores de pH entre 6.8 y 7.2, con predominio de la fase metanogénica sobre la fase acidogénica ó formación de ácidos volátiles15. En lagunas facultativas las algas para la producción de oxigeno, requieren una fuente de carbono, a partir del CO2 y en muchos casos de los carbonatos y bicarbonatos, teniendo como resultado la producción de carbonatos e hidróxidos y el aumento en la alcalinidad del agua, obteniendo valores de pH superiores a 9 en la superficie de la laguna. Los valores de pH varían durante el día, por ello, en las horas de la mañana se presentan valores bajos de pH por la presencia de CO2 producto de la respiración bacteriana en condiciones aerobias durante la noche, valores máximos durante la actividad fotosintética de la algas entre las 14 y 16 horas. Durante la noche vuelve a declinar el pH no solo por la actividad bacteriana y sino también, porque no hay consumo de CO2 por parte las algas. 4.2.6.8 Oxígeno Disuelto.

En las lagunas facultativas las algas representan la mayor fuente de oxigeno disuelto, seguida de la oxigenación producto de la acción de los vientos. La concentración del oxigeno disuelto es máxima en la superficie, pero su valor va disminuyendo a medida que aumenta la profundidad hasta anularse en la zona inferior de la laguna, donde las condiciones anaerobias son predominantes. Además, su concentración presenta variaciones durante el transcurso del día registrando valores máximos durante el día y valores mínimos en la noche. 4.2.6.9 Nutrientes.

Las aguas residuales domésticas contienen de una adecuada cantidad de nutrientes esenciales como el carbono, nitrógeno, fósforo y azufre, este ultimo en menor proporción, fundamentales para el crecimiento de bacterias y algas encargadas de la biodegradación de la materia orgánica presente en el agua residual responsable de la contaminación. Cada uno éstos nutrientes que forman parte de la materia orgánica, deben pasar durante el tratamiento o tiempo de retención por una serie transformaciones o ciclos, llevadas a cabo por grupos específicos de algas y bacterias bajo condiciones aerobias, facultativas o estrictamente anaerobias, que logre su eliminación gradual para que uno o varios de éstos nutrientes, alcancen concentraciones limitantes para el desarrollo de algas y bacterias. La relación Carbono/nitrógeno/fósforo para un agua residual doméstica es del orden de 11,4:3,7:1, mientras que para el desarrollo y reproducción de algas esa razón es de 106:15:1. Para las bacterias aerobias, una relación aproximada de DBO/nitrógeno/fósforo ésta cerca de 100:5:116.

15 Ibid. p.198. 16 Ibid. p.229.


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4.3 SISTEMA DE GESTIÓN AMBIENTAL NTC ISO-14001/2004, NUMERAL 4.4 IMPLEMANTACIÓN Y OPERACIÓN

4.3.1 Recursos, funciones y autoridad (4.4.1) El éxito de la implementación de un Sistema de Gestión requiere un compromiso de todas las personas que trabajan en la organización, por lo tanto, la dirección debe asegurar la disponibilidad de recursos esenciales para establecer, implementar, mantener y mejorar el Sistema de Gestión Ambiental, incluyendo los recursos humanos, infraestructura, financieros y tecnológicos. Así mismo, debe establecer, documentar y comunicar los roles, responsabilidades y autoridades para facilitar una gestión ambiental eficaz. Como también deberá asignar un representante para asegurar su implementación e informar su desempeño. 4.3.2 Competencia, Formación y Toma de conciencia (4.4.2) La organización debe identificar las necesidades de capacitación, tomar las acciones que aseguren su formación y asegurar que todo el personal que pueden producir impacto ambiental significativo debe ser competente en términos de educación, formación y experiencia. Se deben establecer y mantener procedimientos para que todos miembros, toman conciencia de la política ambiental de la organización, el Sistema de Gestión Ambiental y los aspectos ambientales de las actividades productos y servicios que podrían ver afectados. 4.3.3 Comunicación (4.4.3) La organización debe mantener y establecer procedimientos para informar interna cuando sea conveniente y externa sobre las actividades ambientales de la organización. La comunicación interna es importante entre los diferentes niveles y funciones, para asegurarse de la implementación eficaz del Sistema de Gestión Ambiental. La organización debe implementar un procedimiento para la recibir, documentar y responder a las inquietudes de las partes interesadas acerca del sistema de Gestión Ambiental y el desempeño ambiental de la organización. 4.3.4 Documentación (4.4.3) La organización debe establecer y mantener información suficiente para describir los elementos del Sistema de Gestión Ambiental y dar orientación a la información relacionada. Su alcance depende del tamaño y tipo de la organización, de sus actividades y servicios, la complejidad de sus procesos y la competencia del personal. 4.3.5 Control de documentos (4.4.4) La organización debe establecer y mantener procedimientos con el fin de que los documentos puedan ser identificados, localizados, revisados, aprobados, actualizados periódicamente, y disponibles en todos lo sitios donde se realicen operaciones esenciales del Sistema.


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4.3.6 Control Operacional (4.4.5) El objeto de este numeral es identificar y planificar todas aquellas operaciones y actividades, que se encuentren asociadas con los aspectos ambientales significativos identificados y asegurase que las mismas se realicen bajo condiciones especificas y que cumplan los limites requeridos mediante procedimientos que cubran los criterios operativos estipulados. 4.3.7 Preparación y respuesta ante emergencias (4.4.6) La organización debe establecer y mantener planes y procedimientos para asegurar una respuesta apropiada en caso de accidentes ó situaciones potenciales de emergencias que pueden tener impactos en el medio ambiente.


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5. METODOLOGÍA Para el adelanto del programa ambiental de tratamiento de aguas con lagunas de estabilización del Sistema de Gestión Ambiental del Fuerte Militar de Tolemeida, requirió de una permanencia constante en el lugar de estudio; teniendo en cuenta, que la Guarnición Militar es un lugar restringido, las visitas debían planearse con quince a veinte días de anticipación, especificando los tiempos y movimientos de todas las actividades a realizar en campo, con el fin de recibir la autorización y colaboración necesaria por parte del cuerpo militar. Las actividades desarrolladas, se orientaron a conocer en detalle las condiciones operacionales actuales del sistema de tratamiento. Es importante resaltar, que la metodología (hasta la actividad de batimétria y levantamiento altimétrico) que se muestra a continuación, hace parte del informe entregado por la autora en el mes de Diciembre de 2005 a la Dirección de Medio Ambiente de las Fuerzas Militares. 5.1 VISITA PRELIMINAR A LA GUARNICIÓN DE TOLEMAIDA. Durante el mes de Julio 2005 se llevó a cabo la visita preliminar (Ver Figura 8) a las lagunas de estabilización del Fuerte Militar de Tolemaida, donde se conoció las estructuras de tratamiento que conforman la planta y el proceso de bioaumentación (Adición de microorganismos para acelerar el proceso de degradación de la materia orgánica presente en al agua residual) que viene adelantando la empresa CIOMA S.A. Además, se presentó el objetivo y alcance del proyecto al Señor Coronel Director del Centro Nacional de Entrenamiento y al Sargento Primero encargado de las Laguna de estabilización.

Figura 8. Lagunas de Estabilización Fuerte Militar de Tolemaida



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5.2 SOLICITUD DE INFORMACIÓN. Se solicitó mediante oficio No. 37411 CGFM-PLAES-DIMEA-534 del 16 de Agosto del 2005 a la Dirección de Ingenieros del Ejército Nacional, el suministro de la siguiente información sobre las lagunas de estabilización: 1. Planos de diseño de la red de alcantarillado del Fuerte Militar de Tolemaida. 2. Planos y parámetros de diseño de la laguna de oxidación. 3. Registros de caracterizaciones realizadas a la entrada y salida de la laguna de oxidación. 4. Adelantos en la solicitud del permiso de vertimientos. 5. Manuales de operación de la laguna de oxidación. 5.3 LEVANTAMIENTO PLANIMÉTRICO. Debido a la carencia de información técnica de la planta de tratamiento, durante el mes de Septiembre se llevó a cabo el levantamiento planimétrico, el objetivo de esta actividad, fue obtener el plano vista en planta del sistema de tratamiento de aguas residuales domésticas. Para su desarrollo, se empleó como herramienta una cinta métrica para el dimensionamiento cada una de las estructuras que conforman las lagunas de estabilización y una brújula para determinar la ubicación de las mismas como se muestra en la Figura 9.

Figura 9. Levantamiento Planimétrico


5.4 BATIMETRÍA

Durante el mes de Noviembre se realizó la batimetría, con el propósito de determinar el tipo, forma geométrica y volumen de lodo de las lagunas de estabilización. Además, obtener los planos de los perfiles transversales y longitudinales, así como, el volumen


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total y efectivo, áreas y taludes de cada laguna, mediante el uso del programa Land, software para el modelamiento estructural de las lagunas. El procedimiento para la batimetría inició con la realización de una grilla de puntos previa en oficina, tomando como referencia las dimensiones de largo y ancho de la primera y segunda laguna producto del levantamiento planimétrico. Para lo cual, se establecieron una serie de puntos de toma, garantizando que la distancia entre puntos fueran equidistantes y cubrieran toda la superficie de las mismas. La primera laguna al tener 59 metros de largo y 29.30 metros de ancho, fueron determinados 153 puntos de toma (Ver Figura 10); así mismo, en la segunda laguna al tener 59 metros de ancho y una longitud de 179.2 metros se establecieron 231 puntos. (Ver Figura 11)

PROPUESTA PARA LA EJECUCIÓN DEL PROGRAMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES CON LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN, EN EL FUERTE MILITAR DE TOLEMAIDA APLICANDO NTC-ISO 14001/2004

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Figura 10. Grilla de puntos batimetricos - laguna anaerobia Fuerte Militar de Tolemaida



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Figura 11. Grilla de puntos batimetricos - laguna Facultativa Fuerte Militar de Tolemaida


Entrada EFLUENTE


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Una vez en campo, la actividad se basó en sujetar una cuerda a lado y lado de la laguna, con el propósito de mantener la lancha en una posición fija (Ver Figura 12) en cada uno de los puntos fijados, donde se media la profundidad del agua y la altura del lodo con el instrumento batimétrico Sludge Judge (Ver Figura 13).

Figura 12. Lancha en posición fija

Fuente: La autora, 2006 Fuente: La autora, 2006 Figura 13. Medición batimétrica

Figura 14. Sludge Judge El Sludge Judge (Ver Figura 14), consiste en un tubo en acrílico transparente de 5 pies de longitud y con un dispositivo llamado chequer en el extremo inferior (Ver Figura 15), que en el instante en que el dispositivo toca el fondo de la laguna, éste, asciende a través del tubo permitiendo la entrada de la columna de agua y lodo, inmediatamente, el dispositivo desciende y sella la entrada del Sludge Judge por el peso del agua y el lodo, garantizando que no se presenten escapes cuando el tubo se extraiga de la laguna, de esta manera, se realiza la lectura de la profundidad ó nivel del agua residual y la altura de lodos, a través, de las franjas de medida que posee en pies. El Sludge Judge trae dos tubos adicionales ajustables en caso de trabajar con profundidades mayores a 5 pies.

Figura 15. Sludge Judge

Fuente: La autora, 2006 Fuente: La autora, 2006

Figura 13. Medición batimétrica Figura 12. Lancha en posición fija

Figura 14. Sludge Judge Figura 15. Chequer - Sludge Judge


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Posteriormente, con los datos de la altura total de la laguna y la altura de lodo de la laguna Anaerobia (Ver Anexo 1-1 y 1-2) y con los de la facultativa (Ver Anexo 1-3 y 1-4), se procedió a modelar ó graficar cada laguna mediante al uso de programa Auto Cad – Land. Con los datos de la laguna anaerobia se realizaron dos sólidos, el primero empleando los datos de altura total leída en el sludge juice se obtuvo el volumen total y el segundo, utilizando la altura de la lamina de agua (obtenida de la diferencia o resta entre altura total y altura de lodos) se obtuvo el volumen efectivo. Finalmente el volumen de lodo se calculo, mediante la diferencia obtenida al sobreponer las dos figuras. Una vez, identificado claramente el fondo de la laguna, la altura de lodo y la altura de lámina de agua se realizaron los cortes transversales y longitudinales de la laguna para su posterior análisis. Para la laguna facultativa se realizó el mismo procedimiento. 5.5 TOMA DE PARÁMETROS IN SITU EN LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN. En el mes de Diciembre, se realizó la toma de parámetros in situ de pH y temperatura en la laguna anaerobia y en la facultativa, a una profundidad media de las mismas, con el fin de emplearlos como indicadores de funcionamiento a nivel fisicoquímico de cada laguna (Ver Figura 16). Para su desarrollo, fue necesario el uso de un instrumento para la toma de muestra, un pHmetro y un termómetro. La actividad consistió en establecer en oficina una serie de puntos preliminares, que abarcara la superficie de cada laguna para garantizar representatividad de las muestras. En la primera laguna se marcaron 7 puntos, para la toma de muestras a una profundidad media de 2.25 metros, durante una jornada de 7 horas el día 5 de Diciembre; en la segunda laguna, se establecieron 17 puntos de toma a 1.25 metros de profundidad, el día 8 de Diciembre, durante una jornada de 8 horas como se muestra en el Anexo 2. Para tal fin, fue necesario el diseño y construcción de un instrumento que cumpliera los siguientes requerimientos: primero, alcanzara la profundidad determinada, segundo, que únicamente ingresara la columna de agua a la profundidad especifica y tercero, facilitara la medición del pH y la temperatura de la muestra. El instrumento de muestreo consistió (Ver Figura 17) en un tubo en PVC de 2” de diámetro y 50 cm de longitud, sujeto a una vara en acero para evitar la flotación del tubo y permitir una sumergencia vertical del mismo, sellado en la parte inferior y dispuesto en la parte superior de una válvula manual o tapón, que una vez sumergido a una profundidad especifica, permitía la salida del aire confinado en el tubo e inmediatamente, el ingreso de la columna agua a la profundidad determinada. Una vez obtenida la muestra, en la superficie se procedió a introducir en la abertura superior del tubo, el termómetro y el sensor del pHmetro para tomar y registrar la lectura directa del pH y la temperatura arrojada por el equipo de medición.


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Figura 16. Toma de parámetros in situ en lagunas de estabilización Figura 17. Instrumento de muestreo en lagunas de estabilización.

5.6 SOLICITUD ESTUDIO PLANIMÉTRICO Y ALTIMÉTICO. Para complementar la actividad del levantamiento planimétrico efectuada en el mes de Septiembre de 2005, el cual, se obtuviera los perfiles de las estructuras que conforman la planta de tratamiento, la Dirección de Medio Ambiente del Comando General, mediante Oficio No. 37684-CGFM-PLAES-DIMEA-534 de fecha 30 Noviembre 2005 solicitó al Señor Mayor General Segundo Comandante y JEM de Ejército, que el Batallón de Mantenimiento de Ingenieros (BAMAI) del CENAE, realizara un estudio planimétrico y altimétrico del área donde se encuentra localizada la Laguna de estabilización del Fuerte Militar de Tolemaida. 5.7 LEVANTAMIENTO ALTIMÉTRICO Considerando que el BAMAI no efectuó el levantamiento altimétrico de las lagunas de estabilización, en el mes de Febrero de 2006 se realizó esta actividad, mediante el uso del método de nivelación geométrica o diferencial que proporciona un alto nivel de precisión para encontrar directamente la elevación de los terrenos, mediante la referencia de cotas, en relación a lugares cuya altura se encuentra referenciada. Esta actividad se llevó a cabo por dos razones fundamentales: • Determinar la diferencia de alturas entre puntos y la cota de una serie de puntos sobre un plano que permitirá realizar los perfiles de una sección del terreno en la laguna de oxidación. • Elaborar los planos de perfil para el canal de aguas lluvias, aguas residuales domesticas, canal de distribución, de salida y de las tuberías de interconexión localizadas en el terraplén.

Figura 16. Toma de parámetros In Sitú en lagunas de estabilización

Figura 17. Instrumento de muestreo en lagunas de estabilización


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Para el desarrollo de esta actividad levantamiento se necesito de, un Nivel SOKKIA con su respectivo trípode, instrumento capaz de establecer una visual o un plano horizontal; dos miras de nivelación de 2 mm de precisión, una libreta de nivelación para anotar los datos, realizar la comprobación de errores de cierre en el campo y dibujar el croquis del levantamiento; una cinta métrica para situar los puntos sobre el plano que sirvió como base para realizar el levantamiento, dos plomadas para dar visual a la mira y un sistema de posicionamiento global (GPS). El trabajo de campo consistió (Ver Figura 18), en la medición de las diferencias de nivel o de elevación entre los diferentes puntos del terreno; las cuales, representan las distancias verticales medidas a partir de un plano horizontal de referencia; eliminando todos los errores sistemáticos del nivel, como la refracción y de esfericidad e incluso, los de corrección defectuosa. Este método, calcula el desnivel entre dos puntos que están situados a gran distancia, para ello, se debe tomar una serie de puntos intermedios, generando un itinerario entre un punto de partida y otro de llegada. Se debe registrar el desnivel entre dos puntos intermedios desde una estación de nivel (E) situada aproximadamente en el punto medio de ambos, a la vez que se observa, desde la misma estación de nivel (E), el desnivel entre otros dos puntos intermedios también equidistantes a la estación dada. Es indispensable la utilización de zócalos de hierro que llevan las miras altimétricas, para no cometer errores accidentales al girar las miras sobre el punto dado.

Figura 18. Levantamiento altimétrico


Como primera medida se determina la primera estación (C1), por delante de la base de nivelación de partida según la dirección de avance del itinerario, desde esta estación tomamos una lectura de frente, sobre la Base de Nivelación de salida (BM1) ó punto más alto; en este caso, localizado en la parte superior de la entrada de los ductos del agua residual y el agua lluvia a una de cota de 501.000 msnm obtenida con el GPS y una segunda lectura equidistante a la estación. Con esta estación inicial se logra obtener el primer desnivel relativo (D1) entre los dos puntos observados. A continuación, se hace un cambio de estación (C2) y la mira permanece en el punto (BM2), desde la cual se vuelve


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a tomar lecturas de espalda a los dos puntos anteriores (BM2), obteniéndose de nuevo el desnivel relativo entre ambos puntos. Con el desnivel relativo desde dos estaciones diferentes, se registran las dos nuevas visuales de frente a los puntos (33,…,51, BM3) obteniéndose el desnivel relativo (D2). Este proceso se repitió en cada una de las estaciones con la toma de las lecturas del hilo superior, medio e inferior observadas en la mira. En campo, el valor del hilo medio obtenido mediante lectura directa en la mira, se comprobaba mediante la ecuación 5.1, como se muestra en la cartera de campo del Anexo 3. 2/)( HIHSHMT += (Ec. 5.1) Donde: H.MT.: Hilo medio teórico HS: Hilo superior HI: Hilo inferior Una vez en oficina, para la determinación de las cotas, inicialmente se halló la altura instrumental (Ver ec. 5.2), correspondiente a la altura del eje de rotación del equipo.

HMcaIH +=.. (vista atrás) (Ec. 5.2) Donde: ca: Cota anterior (altura del punto más alto obtenida con el GPS) H.I.: Altura instrumental H.M.: Hilo medio Luego, las cotas de los puntos intermedios se calcularon por medio de la ecuación 5.3: HMIHc −= .. (vista adelante) (Ec. 5.3) Donde: c: Cota H.M.: Hilo medio La precisión de un trabajo de nivelación esta sujeto al error kilométrico cometido, el cual, se obtiene en función de la longitud de nivelada iguales que caben en 1 Km. El error en una estación (ek) con el nivel, esta dado por la media cuadrática entre la paralaje del error de puntería a la distancia de observación y la apreciación de la mira o error de puntería. Y su valor (e) se obtiene, por medio del producto entre el error de la estación y la raíz del número de niveladas necesarias en un kilómetro. (Ver Ec 5.4)

kee k *⟨ (Ec. 5.4) Donde :

k : Número de niveladas eK = 1.27 K=0.40357 El error máximo permitido (e) es igual a: 0.806 mm y el error obtenido en las mediciones fue de 0,00093584 mm , indicando la elevada precisión de la metodología empleada en campo.


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5.8 CARACTERIZACIÓN DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS Siguiendo con el proceso de obtener información y documentación acerca de las lagunas de estabilización, en el mes de Mayo se efectuó una caracterización para alcanzar tres objetivos fundamentales: primero conocer las cargas contaminantes y la eficiencia de remoción de la laguna anaerobia y facultativa, y del sistema general; segundo, determinar si el efluente final (canal de salida) cumple con los parámetros de vertimientos de aguas residuales contemplados en el Decreto 1594 de 1984 Art. 72. “Normas de vertimiento a un cuerpo de agua” y por ultimo, obtener indicadores de la calidad del agua residual a lo largo del tratamiento.

Figura 19. Determinación parámetros in situ en sitios de muestreo La caracterización para el análisis de aguas comprendió las siguientes actividades simultáneas: aforo de caudal, toma de parámetros in situ de oxígeno disuelto (OD), conductividad, turbiedad, pH, temperatura y sólidos sedimentables en el lugar de muestreo, seguido de un muestreo compuesto basado en la recolección, preservación y refrigeración de las muestras, como se muestra en las Figuras 19 y 20. Estas actividades se llevaron a cabo cada hora durante una jornada de 24 horas (tiempo estándar para este tipo de determinaciones), en los canales de entrada de aguas residuales y aguas lluvias el día 1 y 2 de Mayo, en las tuberías de interconexión localizadas en el terraplén durante el 2 y 3 de Mayo y en el canal de salida el 7 y 8 de Mayo, teniendo en cuenta el tiempo de retención* de cada laguna. Finalmente, las muestras finales se trasladaron al Laboratorio de Calidad de Aguas de la Universidad Militar Nueva Granada de Bogotá D.C., para su respectivo análisis.

Figura 20. Recolección y refrigeración de muestras simples.


* El tiempo de retención- TR de la laguna anaerobia y facultativa se halló mediante cociente entre el caudal - Q (calculado preliminarmente en Febrero de 2006 mediante la metodología del flotador) y el volumen efectivo – V de cada laguna (TR=Q/V).

Figura 19. Determinación parámetros in situ en sitios de muestreo

Figura 20. Recolección y refrigeración de muestras simples


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Para su desarrollo, se siguió la metodología propuesta por el Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico - RAS 2000, Sección II, Titulo E “Tratamiento de Aguas Residuales” Titulo E, Numeral 2. “Caracterización de Aguas Residuales”. “La Guía para Monitoreo de Vertimientos de Aguas Residuales y Subterráneas” y el “Protocolo de Toma y Preservación de Muestras” del Instituto de Estudios Hidrológicos y Ambientales (IDEAM) y lo recomendado en el Estándar Métodos, 1995. como también, el uso de los siguientes equipos e instrumentos portátiles: un turbídimetro tipo turbiQuan, un kit Winkler de Merk, un conductimetro Hanna - Dist 4 de bolsillo, un termómetro, Cinta indicadora de pH y conos imhoff. ( Ver Figura 21)

Figura 21. Equipos de campo para toma de parámetros In sitú en sitios de muestreo


A continuación se describe la metodología de cada actividad realizada en campo: 5.8.1 Metodología de aforo en canales. Los canales de entrada (aguas residuales y aguas lluvias) y el de salida al ser canales abiertos de forma rectangular y presentar una altura de la lamina de agua de pocos centímetros, el aforo de caudal en estas estructuras se realizó a través de la metodología del flotador, y no mediante el uso del micromolinete método de aforo más recomendado para canales abiertos ya que requiere una profundidad mínima del agua de 20 cm. El aforo en el canal de entrada de aguas residuales (Ver Figura 22) consistió, en la selección de un tramo recto de canal, libre de obstáculos en el fondo, de dos metros de longitud (L) debidamente demarcado; la sección transversal (tomada en forma perpendicular a la dirección de flujo) al tener 0.95 metros se dividió en tres partes iguales de 0.316 metros (B), debido a que en el canal se presentan tres velocidades diferentes de acuerdo a unas pruebas piloto efectuadas en el mes de Febrero de 2006. Para el aforo en el canal de entrada de aguas lluvias, se selecciono un tramo de canal de 1 m de longitud,

Figura 21. Equipos de campo para toma de parámetros In sitú en sitios de muestreo


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la sección transversal al tener 0.95 m se dividió en dos partes iguales de 0.475 m. En el canal de salida la longitud de tramo de canal fue de 1 m, la sección transversal al tener 1 m se dividió tres partes iguales de 0.33 m (Figura 23). El número de secciones en los canales, estuvo sujeto a las diferentes velocidades identificadas en las pruebas piloto efectuadas en el mes de Febrero de 2006.

PROPUESTA PARA LA EJECUCIÓN DEL PROGRAMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES CON LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN, EN EL FUERTE MILITAR DE TOLEMAIDA APLICANDO NTC-ISO 14001/2004

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Figura 22. Aforo en canales de entrada

Donde: C. AR= Canal de Aguas residuales domésticas C. ALL = Canal de Aguas Lluvias. Fuente: La autora, 2006


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Figura 23. Aforo en canal de Salida

Donde: o = Parte central e inicial de cada sección transversal de canal B = Ancho de cada sección Transversal de canal Fuente: la autora, 2006 Una vez seleccionado el tramo de canal y determinado cada una de las secciones de canal, se procedió a colocar suavemente al inicio y parte central de cada sección un objeto flotante (pimpón) sobre la superficie del agua, y con el uso del cronómetro, se midió el tiempo de recorrido del pimpón a lo largo del tramo seleccionado, para así, determinar indirectamente la velocidad superficial (Vsn) ó velocidad media (Vmn) del agua en cada una de las secciones del tramo. Adicionalmente, se midió la altura de la lámina (Hn) y con el ancho de cada sección (Bn), se calculó el área mojada (Amn).

B =


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A continuación se muestran las ecuaciones para calcular el caudal en los canales abiertos: Velocidad superficial en cada sección:

tLVsn /= (Ec. 5.5) Donde: Vsn= Velocidad superficial de la sección (m/s) L = Longitud del tramo de canal (m) t = Tiempo de recorrido del objeto flotante en el atravesar el tramo (s). Velocidad media en cada sección:

nn VsCVm *= (Ec. 5.6) Vmn = Velocidad media en la sección del canal (m/s) C = Coeficiente de flotación que depende del material del fondo del canal (adimensional). Vsn = Velocidad superficial en la sección del canal (m/s). Para el cálculo de la velocidad media (Vmn) no se tuvo en cuenta el coeficiente de flotación, porque la altura del nivel del agua es tan baja en el canal, que no hay una marcada diferencia entre la velocidad superficial (Vsn) y la velocidad media (Vmn) en la corriente del mismo, por lo tanto en este caso la Vs = Vm. El área mojada en la sección del canal es:

nnn BHAm *= (Ec. 5.7) Donde: Amn= Área mojada de la sección del canal (m2). Hn= Altura del nivel del agua en la sección del canal (m). Bn = Longitud de la sección transversal (m). Por lo tanto el caudal en cada sección del canal (m3/s) es:

nnn AVq *= (Ec. 5.8) Donde: qn = Caudal en la sección (m3/s). Vmn = Velocidad media en la sección del canal (m/s). An = Área de la sección del canal (m). El caudal Total en el tramo de canal corresponde a:

321 qqqQT ++= (Ec. 5.9) Donde: QT = Caudal Total del tramo de canal (l/s) q1-3 = Caudal en la sección 1, 2 y 3 respectivamente del canal (l/s).


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5.8.2 Metodología de aforo en Tuberías de Interconexión. El aforo en el terraplén consistió en medir el nivel del agua con la regla desde la cota de batea de la campana, de cada una de la tuberías en la laguna anaerobia (Ver figura 24), luego, mediante las ecuaciones de Manning (Ver Tabla 7), se calculó el valor del caudal, pero debido a las inconsistencias en los resultados, se empleo la gráfica de Elementos hidráulicos en alcantarillas circulares de igual velocidad de arrastre - según t. Camp - Manning (Ver Anexo 4).

Figura 24. Aforo tuberías de Interconexión

Fuente: la autora, 2006

Tabla 7. Elementos geométricos de una sección de canal circular

SECCIÓN ÁREA PERÍMETRO MOJADO CAUDAL

( ) 281 dosenoθθ − doθ21 n

SPAQ *32

35

=

Fuente. VEN TE, Chow. Hidráulica de canales Abiertos. Santa fe de Bogotá: McGraw-Hill Interamericana S.A, 1994. P.21. Donde: Θ: Angulo en radianes Do: Diámetro interno de la tubería en m. Q: Caudal en l/s. Area: Área mojada en m. P: Perímetro mojado en m. S: Pendiente de la tubería m/m n: Coeficiente de rugosidad adimensional.


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5.8.3 Muestreo en canales. Después de haber tomado el dato de tiempo de recorrido y la profundad de la lamina del agua (aforado), inmediatamente se tomaban tres muestras simultáneas, la primera en un beaker de un 1l para la toma de los parámetros in situ de turbiedad, oxigeno disuelto, conductividad, temperatura, pH y sólidos suspendidos mediante el uso de el turbídimetro, kit Winkler de Merk, conductímetro, termómetro, cinta indicadora y conos imhoff respectivamente; y las dos restantes en botellas de 500 ml, la primera botella sin preservante y la segunda con preservante empleando H2SO4. Debidamente identificadas ó rotuladas con el número de muestra, fecha, hora, lugar de muestreo y preservación realizada. Después de haber obtenido 48 muestras individuales, 24 con preservante y 24 sin preservante, durante una jornada de 24 horas; finalmente, se preparo una muestra compuesta final con preservante y otra sin preservante de 2 L cada una, con las muestras individuales en volúmenes proporcionales al caudal, calculados a través de la ecuación 5.9.

muestrasdeNúmeroomedioCaudalcompuestamuestraladetotalVolumenNecesarioVolumen

*Pr=

17 (Ec. 5.9) 5.8.4 Muestreo en las tuberías de interconexión. Una vez de haber aforado (medición del nivel del agua en la campana de la tubería en la laguna anaerobia, a partir de la cota de batea), inmediatamente se tomó tres muestras individuales de agua residual en probetas de 1 L en cada tubería, a las cuales se les determinó los parámetros in situ de turbiedad, oxigeno disuelto, conductividad, temperatura, pH y sólidos suspendidos mediante el uso de el turbídimetro, kit Winkler de Merk, conductimetro, termómetro, Cinta indicadora de pH y conos imhoff respectivamente. Luego, una vez determinado el caudal total drenado por las tuberías de interconexión en el tiempo determinado, se procedió a calcular mediante la ecuación 5.9, las alícuotas que se debían tomar de cada probeta para así formar las dos muestras individuales en botellas de 500 ml, la primera sin preservante y la segunda con preservante (H2SO4), debidamente identificadas ó rotuladas con el número de muestra, fecha, hora, lugar de muestreo y preservación realizada. Después de haber obtenido 48 muestras individuales, 24 con preservante y 24 sin preservante, durante una jornada de 24 horas; finalmente se preparo en volúmenes proporcionales al caudal, calculados a través de la ecuación 5.9, una muestra final compuesta con preservante y otra sin preservante de 2 L cada una.(Ver Figura 25) Es importante mencionar que los datos de parámetros in situ de Oxigeno disuelto, pH, Conductividad Turbiedad, Sólidos Sedimentables y temperatura, tomados durante la jornada de muestreo en los canales de entrada, las tuberías de interconexión localizadas en el terraplén y el canal de salida de la laguna de estabilización, no se tomaron en su totalidad, debido a la descalibración de los equipos en campo, dificultando su reposición inmediata, ya que el Fuerte Militar de Tolemaida se encuentra en el Municipio de Nilo Cundinamarca y el laboratorio prestante de los equipos se encuentra en Bogotá D.C.

17 ROMERO ROJAS, Tratamiento de aguas residuales; teoría y principios de diseño. Op. cit. p. 77.


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Los resultados de caudal y volúmenes de alícuotas para formar la muestra compuesta final de 2 L en los dos canales de entrada, tuberías de interconexión y canal de salida, se ilustran en el Anexo 5-1, 5-2, 5-3 y 5-4 respectivamente. Así como, Los resultados de los parámetros in situ en cada uno de los puntos de muestreo se muestran en los Anexos 6-1, 6-2 y 6-3. Considerando que la muestra compuesta final sin preservante tiene un tiempo máximo de almacenamiento de 24 horas, una vez finalizadas las actividades en cada uno de los puntos de muestreo, las muestras se trasladaron inmediatamente al Laboratorio de Calidad de Aguas de la Universidad Militar Nueva Granada de Bogotá, para su respectivo análisis como se observa en la Figura 26. Las técnicas y resultados de análisis se muestran en el Anexo 9.


Figura 25. Preparación de la Muestra compuesta final 5.8.5 Manejo y Análisis de Resultados.

Figura 26. Laboratorio calidad de Aguas Universidad Militar En consideración a la cantidad de datos disponibles, a las características ambientales predominantes durante la toma de los datos (época de invierno) y a los días de la semana en la que se realizó la caracterización en cada uno de los puntos que influyó notoriamente en el comportamiento de los datos; el manejo de la información, presentación y análisis acerca de las características y comportamiento del caudal y parámetros in situ, se realizó mediante estadística descriptiva, basándose en las condiciones presentes en el momento de la toma de datos. Para tal fin, se utilizó el software estadístico MINITAB, las cuales, permitió el calculo de los valores medios a través de la media, la dispersión ó variabilidad de los datos con respecto al valor medio mediante la varianza, desviación estándar y el coeficiente de desviación estándar, adicionalmente, se determinó la relación entre las diferentes variables o parámetros in situ por medio del coeficiente de correlación estándar.

Figura 25. Preparación de la Muestra compuesta final

Figura 26. Laboratorio calidad de Aguas Universidad Militar

Muestras compuestas finales

Muestras simples Sin preservante Con preservante


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En el Anexo 20 se presenta se presenta, la metodología para el cálculo de cada una de las medidas estadísticas, aplicadas para el manejo y análisis (capitulo siguiente) de la información obtenida en campo.


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6. ANÀLISIS DE RESULTADOS 6.1 DOCUMENTACIÓN SUMINISTRADA POR DIRECCIÓN DE INGENIEROS DEL

EJÉRCITO NACIONAL. La Dirección de ingenieros mediante oficio No.190596 CE-JEM-JELOG-DIING-TEC-MA-615 emitió respuesta a la solicitud de información, enviando adjunta la siguiente información: • Doce planos, los cuales, siete planos son de la red de alcantarillado del Fuerte Militar de Tolemaida y cinco corresponde al proyecto “Laguna de Oxidación BR-10 Tolemaida”, en los que se muestran la ubicación en planta de la laguna que se clausuraría (actualmente empleada como escombrera - Ver Figura 27) y de una proyectada con mayor capacidad para su respectiva reubicación con sus respectivos “cortes y detalles”. De su análisis y mediante la entrevista con personal militar de la Dirección de Ingenieros, se pudo confirmar que los planos suministrados, no corresponden con el sistema que actualmente opera en la Guarnición Militar, sino a un diseño inicial conformado por dos canales de entrada bifurcados hacia dos lagunas en serie y en paralelo de tipo a anaerobia primaria y facultativa secundaría; pero por la falta de área requerida, su construcción no fue posible construyéndose en su lugar, dos lagunas en serie del mismo tipo (anaerobia primaria y facultativa secundaría), que se ajustarán a la extensión de terreno disponible (1.23 ha aproximadamente). Razón por la cual, no existen planos de obra, ni registros de diseño de las lagunas de estabilización.

Figura 27. Laguna Clausurada Fuerte Militar de Tolemaida

Fuente: la autora, 2006

• También se anexo, el documento “Diseño, construcción, puesta en marcha y funcionamiento de un “zanjón de oxidación” que opera en el Fuerte Militar de Tolemaida;


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en este documento, se halla un aparte titulado “Diseño Lagunas de estabilización Cenae – Tolemaida” (Ver Anexo 10) donde se encuentra referenciado algunos parámetros de diseño de una laguna anaerobia y facultativa. Si se tiene en cuenta el tiempo de retención y el volumen neto de la laguna, se encuentra que la laguna fue diseñada para un caudal de 30.2 l/s* y con la carga orgánica inicial de 907 Kg DBO/d del documento, se encuentra que la concentración de DBO5 inicial o a la entrada del sistema es de 347.8 mg/l** además, por las dimensiones observadas en las plantas y cortes de cada laguna. Se concluye, que el diseño enviado por la dirección de Ingenieros, no pertenece a las lagunas de estabilización que operan actualmente en la Guarnición Militar de Tolemaida. • Otro de los documentos enviados por la Dirección de Ingenieros, concierne al Manual de operación, que contiene información general en lo referente a la operación y mantenimiento, control, problemas y soluciones en la lagunas de estabilización. Dicho contenido corresponde al capitulo 8 “Operación, Mantenimiento y Control” del libro Lagunas de estabilización de Aguas Residuales de Jairo Alberto Romero Rojas de la Escuela Colombiana de Ingeniería. • Finalmente la Dirección de Ingenieros del Ejército envió, el “Informe de Laboratorio No. A-0702” (Ver Anexo 11), acerca de unos análisis fisicoquímicos y bacteriológicos de aguas residuales de las lagunas de estabilización, solicitado por CIOMA S.A, al laboratorio ANTEK S.A, en Julio de 2005, en las que se encontraron las siguientes observaciones:

1. El dato de eficiencia de remoción (97.9%) no se sabe como se encontró, ya que la eficiencia de una planta de tratamiento se calcula mediante el producto entre la concentración del contaminante y el caudal, a la entrada y a la salida del sistema, y el valor del caudal de entrada no se encuentra referenciado.

2. Otro aspecto de gran importancia, es el elevado valor de la DBO5 de 3704 mg/l a

la entrada de las lagunas de estabilización; ya que la concentración de la DBO5 en aguas residuales domésticas, varía entre 100 y 350 mg/l18. Al considerar ésta concentración, el caudal del afluente actual (36.2 l/s -Ver Anexo 5-1) y el aporte per cápita recomendado por el RAS 2000 (50 mg DBO5/hab-día); se encuentra que la concentración de DBO5 reportada en el informe, corresponde a lo que aportarían 256324 habitantes. Por lo que se podría pensar en un aporte importante de agua residual industrial.

3. En el aparte del documento referente a OBSERVACIONES - PROTOCOLO DE

MUESTREO, específica que la toma de muestras fue realizada por el cliente, es decir, por el representante de CIOMA S.A, encargada de la operación de las lagunas de estabilización. Durante observaciones realizadas en campo, la recolección y conservación de las muestras* no se realiza conforme a las

*El caudal (Q) es el cociente entre volumen efectivo o neto de la laguna (Vn) y el tiempo de retención (Tr); es decir, Q=Vn/Tr en l/s. ** La concentración de BDO5 (C) es el cociente entre carga orgánica (CO) y el Caudal (Q); es decir, C=CO/Q en mg DBO5 /l. 18 RIGOLA LAPEÑA, Miguel. Tratamiento de Aguas Residuales: Aguas de proceso y residuales. Bogotá: Alfaomega, 1999. p. 37. * OBSERVACIONES realizadas en campo.


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recomendaciones establecidas por el Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico - RAS 2000, Sección II, Titulo E “Tratamiento de Aguas Residuales”, Numeral 2 “Caracterización de Aguas Residuales”; “La Guía para Monitoreo de Vertimientos de Aguas Residuales y Subterráneas” y por el “Protocolo de Toma y Preservación de Muestras” del Instituto de Estudios Hidrológicos y Ambientales (IDEAM) ó lo recomendado en el Estándar Métodos, que garantice la integridad de las características originales de la muestra y no se produzcan cambios significativos en la composición antes de su análisis.

4. El tipo de muestras tomadas para el análisis de laboratorio, fue de tipo puntual*; es

decir, muestras tomadas en un tiempo y lugar determinado. Lo cual, es un error, porque para determinar la eficiencia de remoción de contaminantes de una planta de tratamiento de aguas residuales domésticas, no se realiza a través de un muestreo puntual sino mediante un muestreo compuesto, que se refiere a una combinación de muestras sencillas o puntuales tomadas en el mismo sitio en diferentes tiempos, con el fin obtener el promedio y fluctuación de caudal y las concentraciones de contaminantes, para lo cual, se considera estándar un periodo de 24 horas.

6.2 SOLICITUD ESTUDIO PLANIMÉTRICO Y ALTIMÉTRICO BAMAI. Como Respuesta a la solicitud del estudio altimétrico y planimetrito a la Laguna de estabilización del Fuerte Militar de Tolemaida, el Batallón de Mantenimiento de Ingenieros (BAMAI) del CENAE, envío a la Dirección de Medio Ambiente del Comando General tres planos en medio magnético titulados; “CEMIL1”, “ESPRO” y “planta”. De los cuales, la información del primer y segundo documento no concierne al proyecto, descartándose por completo el uso de la misma para el desarrollo del trabajo. En referencia, el documento “planta”, corresponde a la vista en planta de las lagunas de estabilización; pero su contenido tampoco se tuvo en cuenta, ya que las dimensiones de las lagunas no corresponden a las tomadas preliminarmente por la autora; adicionalmente porque dentro del mismo, no se incluyó las partes constitutivas de los canales de entrada en lo referente a rejillas, bafles, canaletas Parshall, como tampoco, la ubicación de las tuberías de interconexión y la planta del canal de salida, no corresponde al que se encuentra construido actualmente. Es importante resaltar que el levantamiento altimétrico no fue realizado, razón por la cual se llevó a cabo por la autora.

* ENTREVISTA con Sargento Viceprimero encargado de la planta de tratamiento, Tolemaida 2005.


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6.3 LEVANTAMIENTO PLANIMÈTRICO, ALTIMÉTRICO. 6.3.1 Operación, mantenimiento y control - Lagunas de Estabilización del Fuerte

Militar de Tolemaida

Las lagunas de estabilización del Fuerte Militar de Tolemaida se encuentran localizadas en la parte oriental de la Guarnición al costado izquierdo, de la vía que de San Bernardo conduce a la Tolemaida. Su acceso se realiza mediante carretera destapada de 441.1 m. Ocupa aproximadamente un área de 1.23 Ha. (Ver Anexo A-1. Plano 1 de 2. Localización general “Lagunas de estabilización”). La planta de tratamiento maneja aproximadamente el 70% de los vertimientos generados en el Fuerte Militar de Tolemaida, el cual, hace aproximadamente cuatro años entró en operación y desde hace tres años se encuentra bajo el manejo y control de la empresa CIOMA S.A, que viene realizando un proceso bioaumentación. Las lagunas de estabilización se encuentran conformadas de la siguiente forma: El sistema de tratamiento inicia con dos canales de entrada (Ver Figuras 28 y 29). Por el primero, el afluente llega por una tubería de alcantarillado sanitario en PVC de 16” de diámetro a razón de de 36.2 l/s (Ver Anexo 5-1), ingresa a un canal rectangular con una sección transversal de 0.96 m y una longitudinal de 19.1 m en total (Ver Anexo A-2. Plano 2 de 2. Plantas “lagunas de estabilización” - Canal de entrada), con pendientes entre 1.26 y 2.44% (Ver Anexo B-1. Plano 1 de 2. Perfiles longitudinales – Canal de Aguas Residuales.), con el fin de que sistema trabaje por gravedad.

Figura 28. Entrada Lagunas de estabilización Fuerte Militar Tolemaida

Fuente: La autora, 2006 Fuente: La autora, 2006 Figura 29. Canales de entrada laguna de estabilización

Se encuentra previsto de una rejilla metálica de 0.05 m de espesor, y un espaciamiento entre barras de 0.045 m, con el objeto de retener los sólidos de gran tamaño (madera, frascos, plásticos, piedras, hojas, etc) que puedan ocasionar obstrucciones, formación de natas y deterioro del aspecto estético de las lagunas que conforman la planta de tratamiento y la fuente receptora; no obstante, éstas no son suficientes para retener sólidos de menor tamaño que logran llegar a la laguna anaerobia. Posteriormente el

Figura 28. Entrada laguna de estabilización Fuerte Militar Tolemaida Tolemaida

Figura 29. Canales de entrada laguna de estabilización

Rejillas Bafles

Canaletas Parshall

Canal1. Aguas residuales

Canal 2. aguas lluvias


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caudal pasa por un par deflectores ó bafles separados entre sí por una distancia de 0.37 m, con el fin de disipar la energía del agua residual para disminuir la velocidad. El afluente de aguas residuales domésticas continua por el canal y a una distancia de 3.43 m de los bafles, ingresa a una canaleta Parshall (Ver Anexo A-2. Plano 2 de 2. Plantas “lagunas de estabilización” - Canales de entrada.) compuesta de: una zona convergente con 0.96 m de ancho, una longitud de 2.73 m y una pendiente de 1.53% (Ver Anexo B-1. Plano 1 de 1. Perfiles longitudinales – Canal de Aguas Residuales.); una contracción lateral ó garganta de 0.22 m de ancho, 0.59 m de largo y pendiente de 1.69% y finalmente una divergente con 2.11 m de largo y 0.95 m de ancho y una pendiente de 1.56%. Para un largo total de canaleta de 5.43 m. Es importante resaltar, que la canaleta al tener sus partes bien definidas (Ver Figura 30); ésta no cumple con las medidas estándares para este tipo de estructuras de aforo según el ancho de garganta, adicionalmente, el fondo de la canaleta no posee las siguientes características: fondo horizontal sección convergente, fondo descendente en la garganta y fondo ascendente en la sección de salida ó divergente (Ver Anexo 12), evitando de esta forma, la formación del resalto hidráulico responsable del flujo libre y la mezcla del agua. Adicionalmente, el canal tiene una velocidad de flujo de 0.84 m/s (Ver Anexo 5-1), garantizando que las partículas en su trayectoria hacia la laguna anaerobia no se sedimenten*. Finalmente, a partir de este punto, a una distancia de 5.75 m el canal se une al segundo canal de entrada de agua lluvias.

Figura 30. Canaletas Parshall - lagunas de estabilización Fuerte Militar de Tolemaida


Para el segundo canal, el afluente con un caudal de 3.8 l/s ingresa a través de una tubería de alcantarillado en PVC de 16” de diámetro a un canal rectangular en concreto con una sección transversal de 0.98 m. A 1.66 m del ducto de entrada, se encuentra una rejilla

* ANÁLISIS realizado con Hugo Sarmiento, Profesor de la Universidad de la Salle. Bogotá D.C., febrero de 2006.

Convergente

Garganta

Divergente

Aguas lluvias

Aguas residuales


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metálica de 0.04 m de espesor y un espaciamiento entre barras de 0.045 m, para retener principalmente hojas y piedras transportados por este tipo agua. En seguida, el agua lluvia pasa por un sistema de bafles ubicados a 1.89 m de la rejilla, separados entre sí por 0.47 m. Luego, a 2.18 m pasa por una canaleta Parshall (Ver Figura 30), pero de acuerdo al Anexo A-2. (Plano 2 de 2. Plantas “lagunas de estabilización”- Canales de Entrada”) la garganta y zona divergente no se encuentran claramente definidas, la zona convergente posee 0.95 m de ancho, una longitud de 2.85 m y una pendiente de 0.72 % (Ver Anexo B-1. Plano 1 de 1. Perfiles longitudinales – Canal de Aguas Lluvias.); un ancho de garganta entre 0.19 m y 0.35 m con una pendiente de 2.07%, finalmente, la zona divergente con 0.95 m de ancho, 1.36 m de largo y pendiente de 1.47%. Para una longitud total de canaleta de 6.62 m. Con respecto a lo anterior, es importante resaltar que esta canaleta no cumple ni las medidas estándares para este tipo de estructuras de aforo según el ancho de garganta, como tampoco, con las características que deben cumplir en cuanto a: fondo horizontal en la sección convergente, fondo descendente en la garganta y fondo ascendente en la sección de salida divergente, por lo que las condiciones hidráulicas de flujo libre indispensables en este tipo de sistemas de aforo son ausentes. Luego, a una distancia de 5.91 m, los dos canales se unen para continuar un recorrido de 21.1 m, con pendientes 0.12 y 2.12%, hasta un canal diagonal de 8.34 m de longitud y 2.09 % de pendiente (Ver Anexo B-1 Plano 1 de 2. Perfiles longitudinales - Canal de distribución), hasta llegar al canal de distribución. El canal de distribución (Ver Anexo A-2. Plano 2 de 2. Plantas “lagunas de estabilización” - Canal de Distribución), posee una longitud total de 45.56 metros de longitud y 0.37 metros de ancho, un ancho de muro anterior y posterior de 0.17 y 0.33m respectivamente (Ver Figura 31) y pendientes entre 0 y 0.32 % (Ver Anexo. 13-1 Plano 1 de 2. Perfiles longitudinales - Canal de distribución). Esta compuesto (Ver Figura 32) por cuatro tuberías de 0.182 m de diámetro interno tipo DURAFORT-CELTA, dispuestos de la siguiente manera: tubería 1 y 3 son de caída libre, 2 y 4 son sumergidas, con el propósito de, generar una mezcla entre el afluente y el agua de la laguna anaerobia, así como, evitar caminos preferenciales en la misma. La cota de la tubería 1 se localiza una altura mayo (498.945 m.s.n.m.) que el resto de de las mismas, por lo tanto la pendiente entre la tubería 1 y 2 es de 0.12%, entre la 2 y 3 hay una pendiente ascendente de 0.02% y entre la 3 y 4 el canal presenta una elevación con una pendiente de 0.02%. Sin embargo, de acuerdo a unas pruebas de velocidad (mediante la metodología del flotador) efectuadas en el mes de Mayo de 2006 (Ver tabla 8), se determinó que la localización de las tuberías provoca una alimentación desigual de caudal, haciendo que las tuberías 1 y 2 aporte mayor caudal a la laguna anaerobia que la tubería 3 y 4; además, las velocidades que manejan los dos últimos tramos del canal es inferior a 0.45 m/s, lo que permite la sedimentación de sólidos en el fondo del canal*

* Observaciones realizadas en campo.


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Figura 31. Tuberías de Distribución Tabla 8. Velocidades de flujo en Canal de Distribución

TRAMO DE TUBERIA

TIEMPO 1 (S)

TIEMPO 2 (S)

TIEMPÒ3 (S)

TIEMPO 4 (S)

PROMEDIO (S)

LONGITUD SECCIÓN

(M)

VELOCIDAD ( M/S)

0-1 11.06 10.63 11.30 11.11 11.03 5.63 0.51

1-2 2.41 20.42 21.27 21.41 21.38 11.88 0.56

2-3 43.41 41.13 43.91 41.52 42.49 12.76 0.30

3-4 60.85 60.84 60.03 60.01 60.43 12.45 0.21

Figura 32. Canal de Distribución

La alguna anaerobia (Ver Anexo A-2. Plano 2 de 2. Plantas “lagunas de estabilización” – Lagunas de estabilización), tiene una longitud 59 metros y un ancho de 29.30 metros, 4.5 m de profundo, de fondo irregular, sin impermeabilización alguna y carente de borde libre. Posee un volumen total de 4450.9 m3, de las cuales, 3051.1 m3 corresponde al volumen del agua ò efectivo y 1399.8 m3 a volumen de lodo (Ver Anexo C-1. Plano 1 de 4. Perfiles, plantas y tablas de volúmenes. ”laguna anaerobia”), recibe un caudal total de 3460.1 m3/d. Maneja un tiempo de retención de 21.2 horas (incumpliendo con el tiempo de retención recomendado por el RAS 2000 para este tipo de lagunas (1 a 5 días) y una carga volumétrica de 173.5 g DBO5/m3-día estando por debajo del valor máximo permisible (300 g DBO5/m3-día) recomendado por el RAS 2000 para garantizar condiciones estrictamente anaerobias (oxigeno disuelto ausente) en todo el volumen de la laguna. (Ver Anexo 13-1. Resultados de operación laguna Anaerobia). La laguna actualmente, dispone de una barrera artesanal (Ver Figura 33) con el propósito de retener grasas no emulsionadas, no posee borde libre (Ver Figura 34) y en la superficie hay presencia de burbujas y generación de olores evidenciando la producción

Tub. 4Tub. 3 Tub 2

Tub. 1

Flujo

Figura 31. Canal de Distribución Figura 32. Tuberías de Distribución


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de gases producto de la descomposición anaerobia de la materia orgánica*. Finalmente, presenta eficiencias significativas de remoción de DBO5 (Demanda biológica de oxigeno), DQO (Demanda bioquímica de oxigeno), SS (Sólidos suspendidos), y G&A (grasas y aceites) de 62.7, 68.1, 82.2 y 64.2% respectivamente. (Ver Anexo 14. Balance de Cargas)

Figura 33. Barrera artesanal - laguna anaerobia Fuerte Militar de Tolemaida


Figura 34. Falta de borde - laguna anaerobia Fuerte Militar de Tolemaida

La evacuación del afluente de la laguna anaerobia hacia la facultativa se realiza mediante tres tuberías de interconexión localizadas en el terraplén (Ver Figura 35) tipo DURAFOR-CELTA, ubicadas de tal manera que a la entrada las mismas trabajan como canales abiertos, pero a su llegada en la laguna facultativa, la tubería 1 y 2 se encuentran sumergidas aproximadamente 15 cm. La tubería No.1 (Ver Anexo A-2 Plano 2 de 2. Plantas “lagunas de estabilización - Lagunas de estabilización) se encuentra localizada al costado oriental del terraplén con una cota clave de 498.614 m.s.n.m., posee 182 mm de diámetro, una pendiente de 0.0386% y un caudal de 17.4 l/s. La segunda tubería, se encuentra ubicada en el centro de la laguna con un diámetro de 182 mm, a una cota clave de 498.635 m.s.n.m., posee una pendiente de 0,0468% y un caudal de 19.7 l/s. Por ultimo la tubería No. 3 presenta un diámetro de 226 mm, a una cota cata clave de 498.799 m.s.n.m., una pendiente de 0.0626% (Ver Anexo B-2. Plano 2 de 2. Perfiles longitudinales – Tub 1, 2 y 3 respectivamente) y un caudal de 6.63 l/s, localizándose al costado izquierdo de la laguna. De acuerdo a la ubicación de las tuberías, éstas trabajan como sistemas de desagüe; provocando que la tercera tubería trabaje como sistema de emergencia, razón por la cual, evacua menor caudal hacia la laguna facultativa, con respecto a las dos tuberías restantes.* Evidenciando de esta forma, un reparto desigual de los caudales y de las cargas contaminantes, considerándose como una falla ya que al ser un sistema biológico, las cargas de entrada deben ser iguales para evitar zonas muestras en la

* Ibid. * ANÁLISIS realizado con William Montaño, Profesor de Hidráulica. Sena - Centro de la madera y la construcción. Bogotá D.C., Mayo de 2006.

Falta de borde libre

Figura 34. Falta de borde - laguna anaerobia Fuerte Militar de Tolemaida

Figura 33. Barrera artesanal - laguna anaerobia Fuerte Militar de Tolemaida

Barrera artesanal


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laguna anaerobia y zonas con sobrecarga y otras con falta de carga en lagunas facultativas.

Fuente: La autora, 2006 Fuente: La autora, 2006 Figura 35. Tuberías de Interconexión – Terraplén

Figura 36. Laguna Facultativa - Fuerte Militar de Tolemaida La laguna facultativa (Ver Anexo A-2. Plano 2 de 2. Plantas “lagunas de estabilización” – Lagunas de estabilización), recibe el efluente proveniente de la primera laguna anaerobia a razón de 3460.1 m3/d. Posee 59 m de ancho y 179.2 metros de longitud, tiene una profundidad máxima de 2.55 m. Posee un borde libre de aproximadamente 0.40 m y dispone de dos bombas con el fin de oxigenar el agua (Ver Figura 36). Tiene un volumen total 18313.2 m3, de las cuales, 15352.3 m3 corresponde al volumen efectivo y 2960.8 m3 es de lodo (Ver Anexo C-3. Plano 3 de 4. Perfiles, plantas y tablas de volúmenes. ”laguna facultativa”); su tiempo de retención hidráulico es de 4 días con 9.6 horas y su carga superficial de 321.2 Kg DBO5/ha-día incumpliendo de esta forma, con lo recomendado por la OMS (organización Mundial de la Salud), en lo referente a tiempo de retención (5 a 30 días) y carga superficial (< 300 Kg DBO5/ha-día) - (Ver Anexo 13-2. Resultados de operación laguna facultativa), evidenciando una sobrecarga en la laguna facultativa. La laguna presenta bajas eficiencias de remoción de cargas contaminantes en DBO5, SS y G&A de 10, 32 y 37.3 % respectivamente, en el caso de la DQO presenta una aumento del 46.6% (Ver Anexo 14 Balance de Cargas). El aumento de este ùltimo parámetro con respecto al terraplén y la baja remoción en la DBO5 posiblemente, se debe a la presencia de la población algal en el efluente a la salida de la laguna facultativa.

Figura 35. Tuberías de Interconexión - Terraplén

Figura 36. Laguna Facultativa - Fuerte Militar de Tolemaida

Bombas

Tub. 2 Tub. 1

Tub. 3

Flujo

L. anaerobia

L. Facultativa


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Figura 37. Color Verde en superficie - laguna Facultativa Fuerte Militar Tolemaida

Gran parte de la superficie de la misma tiene un color verde (Ver Figura 37) mostrando la simbiosis entre algas y bacterias común en este tipo de lagunas; no obstante, en horas de la mañana se presentan manchas oscuras* van que van desapareciendo el transcurrir el día. También, existe una capa de algas color carmelito (posiblemente algas fotosintéticas del azufre), localizadas principalmente a la entrada de la laguna, especialmente en la descarga de la tubería de interconexión No. 3 (Ver Figura 38), indicadoras por excelencia de sobrecarga en lagunas de este tipo, revela posibles condiciones de anaerobiosis y generación de sulfuros en algunas zonas de la laguna, lo que puede afectar el rendimiento de la oxigenación de la laguna parte de las algas durante la actividad fotosintética. En referencia a lo anterior; la laguna facultativa presenta, una sobrecarga, debido a lo siguientes razones: aporte de altas cargas contaminantes de la laguna anaerobia, alimentación desigual de las tuberías de interconexión y el incumplimiento del tiempo de retención, haciendo que la misma tenga bajas eficiencias de remoción en DBO5, SS y G&A y turbiedad.

Figura 38. Algas carmelitas - laguna Facultativa Fuerte Militar Tolemaida Finalizando el tratamiento, el efluente de la laguna facultativa (Ver Anexo A-2. Plano 2 de 2. Plantas “lagunas de estabilización – Canal de Salida) fluye por un canal horizontal en concreto, ubicado en la parte media de la salida de la laguna de estabilización de 2 m de ancho (Ver Figura 39); por al costado derecho el mismo sufre una contracción de 77º con respecto a la vertical, hasta alcanzar un ancho de canal de 1m, para una longitud total de canal de 7.14 m con pendientes entre 1.8 y 2.2%. A partir de este punto el canal sufre una caída de 7.65 m de longitud (Ver Figura 40), con pendientes entre 14.7 y 46%, facilitando la mezcla del oxígeno atmosférico con el efluente (Ver Anexo B-2 Plano 2 de 2. Perfiles longitudinales – Canal de Salida). En este punto el efluente final tiene un recorrido sobre la superficie aproximadamente un kilómetro para luego ser descargado en la quebrada la Naranjala, que sirve a su vez aguas abajo, como fuente de abastecimiento a la población ribereña y al Club Militar Las Mercedes. El efluente final también es empleado para el

* Ibid.

Figura 37. Color Verde en superficie - laguna Facultativa Fuerte Militar Tolemaida

Figura 38. Algas carmelitas – entrada laguna Facultativa Tolemaida

Tub. 3

Flujo

Superficie laguna


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riego de árboles frutales y de plantas ornamentales sembrados en la planta de tratamiento.


Figura 39. Entrada canal de Salida Lagunas de estabilización – Eficiencia del sistema Finalmente, el sistema de tratamiento presenta un tiempo de retención de 5 días con 7.2 horas (Ver Anexo 13-3 Resultados de operación del sistema de tratamiento), ya que como mínimo debe tener un tiempo de retención de 6 días, al suponer un tiempo de retención de 1 día para la laguna anaerobia y 5 días para la laguna facultativa, presentado bajas eficiencias de remoción de las cargas en lo referente a DBO5 con 66.5 %, DQO con 53.2%, y G&A con 77.6%, incumpliendo con la normatividad vigente en materia de vertimientos y la descarga de altas concentraciones de organismos patógenos y nitratos, excepto los SS (sólidos suspendidos) con una alta remoción del 87.9%, considerando que en la primera laguna se realiza gran parte de la remoción de los mismos (Ver Anexo 14. Balance de Cargas).

Figura 40. Caída canal de salida

Régimen de flujo Las lagunas de estabilización del Fuerte Militar de Tolemaida presentan un flujo de tipo laminar de tipo disperso, debido que a la geometría de la laguna, las condiciones ambientales de flujo continuo de la laguna, provoca una dispersión de las partículas, modificando permanentemente la remoción de la DBO y organismos patógenos, por lo tanto, el flujo en una laguna de estabilización bajo condiciones de flujo laminar, no trabaja en condiciones de flujo a pistón ó mezcla completa, ya que:

- El flujo a pistón nunca ocurre bajo régimen de flujo laminar, el mismo que manejan las lagunas de estabilización, a menos que la laguna posea algún tipo de mamparas o bafles.

Figura 39. Entrada canal de Salida Figura 40. Caída canal de salida

Fuerte perdiente

Flujo

Canal horizontal

Flujo

Canal horizontal


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- La mezcla completa, aunque en la práctica no se presenta, para el diseño de reactores circulares con agitación mecánica, se trabaja bajo esta condición de flujo.

Mantenimiento general de las lagunas de estabilización El mantenimiento en la laguna de estabilización se realiza a diario que costa de dos actividades principales, la limpieza de los canales de entrada y rejillas, el canal de distribución y canal de salida mediante un uso de un cepillo y rastrillo, y la adición de bacterias en cada laguna. Pero principalmente en época de lluvias, las zonas verdes que se encuentran cerca a los canales de entrada, canal de distribución, terraplén y canal de salida se encuentran en un estado de deterioro, causando taponamiento en algunas estructuras de la planta de tratamiento como rejillas y canales de distribución debido al de sólidos (ramas, hojas, plásticos, etc). Otro aspecto de importancia es la inapropiada disposición final de los residuos retirados en actividades de limpieza ya que gran de los mismos, son dispuestos en las zonas verdes que se encuentran al lado de las estructuras de tratamiento, convirtiéndose en un foco generación de olores y criadero de vectores como insectos. Actualmente, la empresa CIOMA S. A, viene realizando el proceso de bioaumentación, que consiste en la adición de microorganismos comercializados con el objetivo de elevar la eficiencia de remoción de carga contaminante. El kit biológico BIOMA está compuesto por una bolsa de aproximadamente 200 gramos de un material sólido como agente biológico, para la degradación de materia orgánica y otros compuestos inorgánicos y una segunda bolsa de 50 gramos con material sólido para el control de olores, la preparación se realiza, diluyendo los dos kit en una caneca de 55 galones de agua (Ver Figura 41), para ser aplicado de forma manual, a cualquier hora de la mañana y de la tarde en la zona donde se retienen y acumulan las grasas no emulsionadas en la primera laguna. Hasta el momento no se ha podido obtener información por parte de la empresa CIOMA acerca del contenido de los kits biológicos ni soporte técnico sobre su aplicación y costo; como tampoco, estudios a nivel de laboratorio que demuestren la efectividad del producto, es decir, estudios que comprueben que la remoción de la materia orgánica la realiza el agente biológico Bioma y no los microorganismos nativos ó propios del agua residual ó que posiblemente se presente relaciones ó asociaciones que pueden acelerar, retardar o inhibir el proceso de biodegradación de la materia orgánica en un cuerpo de agua residual. 19

19 MARTÌNEZ MONGUI, luz Andrea, Informe del programa de aguas residuales laguna de oxidación Fuerte Militar de Tolemaida. Bogota: Dirección de Medio Ambiente FF.MM (Colombia). 2005


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Figura 41. Proceso de bioaumentación - preparación Kit biológico


Estas actividades, se encuentran a cargo de un soldado perteneciente al BASER (Batallón de Apoyos de Servicios para Entrenamiento Militar), supervisado a la vez, por el encargado del funcionamiento y manejo de la laguna de estabilización un Administrador de Empresas, quien es el representante de la empresa CIOMA S. A. 6.4 ANÁLISIS PLANOS BATIMÉTRICOS De acuerdo al Anexo C-1. (Plano 1 de 4. Perfiles, plantas y tablas de Volúmenes. ”Laguna anaerobia”), El CORTE E-E y A-A muestra las zonas con menor cantidad de lodos, el primero efectuado a 3 m del canal de distribución, presenta una baja acumulación de lodos no mayor a 0.5 m ya que en esta zona hay mayor turbulencia por la entrada de caudal, impidiendo la sedimentación de los sólidos presentes en el agua; En el segundo (realizado a 3m del terraplén), una vez que el caudal a recorrido 26.3 m, en un tiempo de 19 horas, ya se ha sedimentado gran parte de los sólidos presentes en el agua, razón por la cual, la altura general del lodo en sitio es de 0.5 m con un valor máximo de 0.70m. El CORTE D-D, muestra el aumento en la sedimentación de las partículas; así mismo, se observa que a 8.8 m del canal de distribución al costado izquierdo de la laguna existe un desnivel generando una mayor acumulación en este sector de la laguna. En el CORTE C-C a una distancia de 14.6 m, se encuentran las zonas más profundas de la laguna, como también, alturas de lodos que oscila entre 0.4 y 2.74 m, encontrándose la mayor concentración al costado izquierdo de la laguna cerca a la tubería de interconexión No. 2 y 3 principalmente. De acuerdo al CORTE B-B a una distancia 8.8 m del terraplén, se encuentra la zona de mayor almacenamiento de sedimentos con alturas entre 0.61 y 2.74 m, principalmente en el costado izquierdo frente a la tubería de interconexión No 2 y especialmente frente a la tubería No. 3, ya que debido al alto desnivel es esta zona, ocasiona el arrastre y acumulación de los mismos en esta parte de la laguna. En cuanto a los cortes transversales de la laguna anaerobia (Anexo C-2. Plano 2 de 4. Secciones Transversales “laguna anaerobia”), se observa que la misma tiene una forma triangular, con altos taludes a la entrada del efluente de 1:05 y 1:0.25 y entre 1:07 y 1:125


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en el terraplén, razón por la cual, ocurra el arrastre de sedimentos hacia la parte media de la laguna y terraplén. En los CORTES realizados a partir de +0.03 hasta +0.39 m se observa, que la acumulación de lodo es uniforme, con alturas máximas de 1.8 m. Los CORTES efectuados entre +0.42 a +0.51m confirma, que al lado izquierdo de la laguna a partir de una distancia longitudinal (a partir del canal de distribución) de 16.3 m, entre las tuberías de interconexión 2 y especialmente 3, se almacena la mayor parte de sedimentos con alturas máximas de 2.74 m. En referencia a lo anterior, se hace evidente la presencia de una zona muerta al costado izquierdo de la laguna cerca de la tubería 2 y especialmente en la 3 por dos razones fundamentales: el desnivel existente en esta zona y los altos taludes transversales a la entrada del afluente, causando el arrastre y la acumulación de los sólidos en esta parte de la laguna (Ver Figura 42). Considerando que en climas tropicales es muy rápida la acumulación de lodo (2 a 5 cinco años), debido a la disminución de la densidad del agua residual por el aumento de la temperatura, acelerando de esta forma la sedimentación de los sólidos. Actualmente la laguna anaerobia posee un volumen de lodo de 1399.8 m3, equivalente a 31.5% del volumen total de la laguna anaerobia, estando por encima de lo recomendado para realizar la purga en una laguna de estabilización (25 % del volumen total de la laguna)20. Al tener un 31.5% de volumen de lodos el tiempo de retención es de 21.2 horas, con el 25% aumenta 23.2 horas lo que significa que el tiempo de retención es inversamente al volumen efectivo de la laguna, es decir que a mayor volumen de lodos, menor será el volumen efectivo por lo tanto menor será el tiempo de retención.

Figura 42. Acumulación de lodo longitudinalmente en lagunas de estabilización – Fuerte Militar de Tolemaida


Según el Anexo C-3. (Plano 3 de 4. Perfiles, plantas y tablas de Volúmenes. ”Laguna Facultativa”), la alguna facultativa tiene forma trapezoidal, maneja taludes longitudinales

20 OAKLEY, Stewart M. Lagunas de estabilización en Honduras. Marzo 2005. Disponible en: http://www.rrasca.org/pdf/laguna.pdf

Menor acumulación

Mayor acumulación

Flujo


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80

de 3.5:1 y a nivel de profundidad tiene tres secciones claramente diferenciadas, la sección inicial se encuentra a los primeros 80 m, desde el terraplén, con profundidades máximas de 1.94 m, los siguientes 50.45 m están afectados una pendiente de 1.1%; finalmente, a partir de los 129 m se presentan profundidades máximas de 2.54m. En lo referente a la acumulación de lodos, los CORTES A-A y E-E muestran las zonas con las concentraciones más bajas de sedimento; el primero, realizado a 9.8m (a partir del costado izquierdo de la laguna) y el segundo a 9.8 m (a partir del costado derecho de la laguna), se observa alturas máximas de 0.40 m principalmente en la primera sección y parte de la segunda, hasta una distancia longitudinal de 110 m; a partir de esta zona, se presenta una reducción considerable hasta alturas mínimas de 0.12 m aproximadamente. El CORTE B-B a una distancia de 20 m (desde el costado izquierdo de la laguna), indica la zona con mayor deposito de lodos alcanzando alturas máximas de 0.80 m; coincidiendo con el sitio donde se encuentra la zona muerta en la laguna anaerobia entre las tuberías de interconexión 2 y 3, ya que posiblemente la existencia de esta zona contribuya a un arrastre elevado de sólidos de la primera a la segunda laguna (Ver Figura 42). A partir del CORTE C-C y DD a 30 y 40 m (desde el costado izquierdo de la laguna), se observa una reducción en la cantidad de lodo almacenado alcanzando alturas máximas de 0.43 m, lo que significa que la tubería 1 aporta la menor cantidad de sólidos a la laguna facultativa. De acuerdo a los cortes transversales (Anexo C-4. Plano 4 de 4. Secciones Transversales “laguna facultativa”), la laguna facultativa posee una forma predominantemente trapezoidal, con taludes de 3.5:1. Los CORTES +0.170 y +0.160, a 10 y 20 m respectivamente (desde el terraplén), muestra una baja sedimentación de las partículas en suspensión, atribuido posiblemente a la turbulencia del efluente a la entrada de la laguna facultativa. Los CORTES entre +0.160 (a 20 m partir del terraplén) y +0.70, confirman que el lado al izquierdo de la laguna, entre las tuberías de interconexión 2 y especialmente la 3, se almacena la mayor parte de sedimentos con alturas máximas de 2.74 m. Los CORTES entre, +0.70 ( a 110 m desde el terraplén) y +0.00 se observa una disminución, en la cantidad de lodo almacenado, con alturas máximas de 0.12 m. 6.5 ANÁLISIS DE CAUDALES

6.5.1 Caudal de Aguas Residuales en Canal de Entrada

El aforo de caudal en los canales de entrada, tanto de aguas residuales como en el segundo canal, se realizó de manera simultanea, iniciando el día lunes primero de Mayo de 2006 a las 6:00 a.m. de la mañana y finalizando el día dos de Mayo a las 5:00 a.m. Es importante resaltar que la jornada de aforo se realizó en época de invierno, sin embargo, la actividad se trabajo en condiciones de un día festivo, soleado, fresco y sin presencia de lluvias. De acuerdo a la Figura 43, la hora 6 y 7 corresponde a las 6:00 a.m. y 7 a.m. de la mañana, la hora 13, 14, 23, 0, 1 y 5 indica la 1:00 p.m., 2:00 p.m.,11:00 p.m, 12:00 a.m., 1:00 a.m. y 5:00 a.m. respectivamente.


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81

Figura 43. Comportamiento del caudal en canal de entrada de aguas residuales.

Hora

caud

al

54321023222120191817161514131211109876

60

50

40

30

20

10

0

Comportamiento del caudal

Fuente. La autora, 2006 El comportamiento de los datos de caudal (Ver Figura 43), muestra claramente un agrupamiento inicial de la variable con un caudal mayor a 30 l/s, desde las 8:00 a.m hasta las 11 p.m., registrándose un valor atípico ó disperso a la 1:00 p.m. con un caudal de 28.55 l/s. Los valores máximos se registran entre 4:00 p.m y las 7:00 p.m con un valor pico de 57.40 l/s, a razón, de que en este ultimo intervalo de tiempo en la Guarnición Militar la población civil y militar termina la jornada laboral, se presta el servicio de cena tanto en los casinos como en los ranchos de tropa, adicionalmente, se realizan actividades de limpieza. El segundo grupo, presenta valores de caudal menores a 30 l/s en las horas de la madrugada desde las 12 a.m. hasta las 7:00 a.m del día 2 de Mayo, el valor mínimo se presenta a las 3:00 a.m. con 5.96 l/s. A partir de las 5:00 a.m. (15.15 l/s), se presenta un aumento paulatino de caudal, teniendo en cuenta que las actividades en el Fuerte Militar inician desde las 5:00 a.m. de la mañana. De esta forma, se muestra claramente la diferencia entre el caudal durante las horas del día donde se desarrollan las actividades y servicios en el Fuerte Militar y el caudal en horas de la madrugada donde la generación de vertimientos es mínima porque la mayoría de la población militar y civil se encuentran descansando.


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82

Figura 44. Promedios de caudal en canal de entrada de aguas residuales.

1 Madrugada; 2 Dia

Caud

al

21

50

40

30

20

10

45,5208

17,4558

Interval Plot of caudal vs tipo

Fuente: La autora, 2006 De acuerdo a la Figura 44, se confirma que existen diferencias en la generación de vertimientos durante en el día y la noche. Al observar los dos grupos se observa que el caudal promedio durante el día es de 45.5 l/s desde las 8:00 a.m. hasta las 11:00 p.m.; mientras que, en la madrugada es de 17.5 l/s, a partir de las 12:00 a.m. hasta las 7:00 a.m., así mismo, para estos promedios se encontraron los intervalos de confianza con valores 42 l/s y 49.2 l/s para las horas del dia y 10.3 l/s y 24.6 l/s para la madrugada, calculados con una confianza del 95%, significando estadísticamente, que si se vuelve a realizar el aforo en el mismo lugar y en época de invierno los promedios de caudal se comportarán dentro estos intervalos. Finalmente el promedio de caudal durante 24 horas es de 36.17 l/s. 6.5.2 Caudal de Aguas Lluvias Como la jornada de aforo de caudal se realizó de manera simultanea con el canal aguas residuales , las condiciones climatológicas son las mismas para el segundo canal, es decir, día fresco, soleado y ausencia de lluvias a pesar de encontrase en época de invierno. Según Figura 45, la hora 6 corresponde a las 6:00 a.m. de la mañana, la hora 13, 23, 0, 1 y 5 indica la 1:00 p.m.,11:00 p.m, 12:00 a.m., 1:00 a.m. y 5:00 a.m. respectivamente. Así mismo, se evidencia una diferencia marcada entre el caudal del día y la madrugada, ya que el primer grupo muestra valores de caudal mayor a 3 l/s entre las 6:00 a.m y 11 p.m., registrando un pico a la 1:00 p.m. con 7.32 l/s.

ANEXOS

ANEXO 1. DATOS BATIMÉTRICOS

0 m 2,8 m 2,8 m 2,8 m 4,2 m 4,2 m 4,2 m 4,2 m 4,2 m 4,2 m 4,2 m 4,2 m 4,2 m 4,2 m 2,8 m 2,8 m 3 m

0 m 2,8 5,6 8,4 12,6 m 16,8 m 21 m 25,2 m 29,4 m 33,6 37,8 m 42 m 46,2 m 50,4 m 53,2 m 56 m 59 m

0 m 0 m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

2,8 m 2,8 m 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34

3,5 m 6,3 m 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51

5 11,3 m 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68

5 10 m 16,3 m 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85

4 20,3 m 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102

4 8 m 24,3 m 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119

2,5 m 26,8 m 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136

2,5 m 29,3 m 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153

PÁGINA: 1 DE 1

FECHA: Noviembre de 2005

ANEXO 1-1. GRILLA EN LAGUNA ANAEROBIA

LUGAR: Laguna de estabilización

EJERCITO NACIONAL DE COLOMBIA FUERTE MILITAR DE TOLEMAIDA

GRILLA EN LAGUNA ANAEROBIA

CONTENIDO: Puntos de medida ó batimétricos

* Punto toma de dato de profundidad total y de lodo

AnchoLargo

0 m 2,8 m 2,8 m 2,8 m 4,2 m 8,4 m 4,2 m 8,4 m 4,2 m 8,4 m 4,2 m 8,4 m 4,2 m 8,4 m 2,8 m 2,8m 3,0 m

0 m 2,8 m 5,6 m 8,4 m 12,6 m 16,8 m 21 m 25,2 m 29,4 m 33,6 m 37,8 m 42 m 46,2 m 50,4 m 53,2 m 56 m 59 m

0 m 0 m 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 1,60 ** 1,55 1,55 1,50 1,45 1,55 1,65 1,58 1,50 1,50 1,50 1,45 1,40 1,55 1,45 0,00

0 0,50 *** 0,50 0,30 0,30 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,40 0,30 0,40 0,50 0,30 0,50 0,00

0 2,70 3,55 2,74 2,58 2,44 2,43 2,41 2,73 3,05 2,68 2,30 2,26 2,22 2,40 1,95 0,00

0 0,80 0,96 0,30 0,46 0,61 0,53 0,45 0,53 0,61 0,54 0,46 0,52 0,57 0,80 0,40 0,00

0 2,80 3,73 3,28 3,40 3,51 3,51 3,50 3,66 3,81 3,62 3,43 3,41 3,39 3,15 2,00 0,00

0 0,80 1,03 1,52 1,30 1,07 0,80 0,53 0,73 0,92 0,80 0,68 0,67 0,66 0,95 0,40 0,00

0 2,90 3,90 3,81 4,19 4,57 4,57 4,57 4,57 4,57 4,57 4,57 4,57 4,57 3,90 2,05 0,00

0 0,80 1,10 2,74 2,13 1,52 1,07 0,61 0,92 1,22 1,07 0,91 0,84 0,76 1,10 0,40 0,00

0 2,65 3,85 3,73 3,96 4,19 4,04 3,89 3,85 3,81 3,74 3,66 3,59 3,51 3,65 2,13 0,00

0 0,85 1,30 2,74 2,36 1,98 1,68 1,37 1,37 1,37 1,14 0,91 0,80 0,69 1,35 0,70 0,00

0 2,40 3,80 3,66 3,74 3,81 3,51 3,20 3,13 3,05 2,90 2,74 2,59 2,44 3,40 2,20 0,00

0 0,90 1,50 2,74 2,59 2,44 2,29 2,13 1,83 1,52 1,22 0,91 0,76 0,61 1,60 1,00 0,00

0 1,40 1,60 1,60 1,63 1,65 1,63 1,60 1,60 1,60 1,70 1,80 1,85 1,90 1,60 1,50 0,00

0 0,40 0,50 0,30 0,40 0,50 0,50 0,50 0,45 0,40 0,40 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,00

2,5 m 29,3 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

CONTENIDO: Profundidad Total en laguna ** y Profundidad de lodo*** FECHA: Noviembre de 2005

2,5 m 26,8 m

5 m 16,3m

3,5 m 6,3m

5 m 11,3 m

** Profundidad Total (metros)

*** Profundidad de lodo (metros) Cero (0,00).orilla

4 m 20,3 m

4 m 24,30

2,8 m 2,8 m

ALTURA TOTAL DE LODO EN LAGUNA ANAEROBIA

LUGAR: Laguna de estabilización PÁGINA: 1 DE 1

ANEXO 1-2. ALTURA TOTAL DE LODO EN LAGUNA ANAEROBIA


AnchoLargo

0 m 3,7 m 3,7 m 7,4 m 7,4 m 7,4 m 7,4 m 7,4 m 7,4 m 3,7 m 3,5 m

0 m 3,7 7,4m 14,8m 22,2 m 29,6m 37 m 44,4m 51,8m 55,5m 59 m

0 m 0 m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

3,3 m 3,3 m 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 223,7 m 7 m 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 3310 m 17 m 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 4410 m 27 m 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 5513 m 40 m 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 6610 m 50 m 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 7710 m 60 m 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 8810 m 70 m 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 9910 m 80 m 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 11010 m 90 m 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 12110 m 100 m 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 13210 m 110 m 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 14310 m 120 m 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 15410 m 130 m 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 16510 m 140 m 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 17610 m 150 m 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 18710 m 160 m 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198

10,5 m 170,5 m 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 2095,4 m 175,9m 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 2203,3 m 179,2 m 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231


*Punto toma de dato de profundidad de agua y lodo

ANEXO 1-3. GRILLA EN LAGUNA FACULTATIVA


GRILLA EN LAGUNA FACULTATIVA



AnchoLargo

0 m 3,7 m 3,7 m 7,4 m 7,4 m 14,8 m 7,4 m 14,8 m 7,4 m 3,7 m 3,5 m

0 m 3,7 m 7,4m 14,8m 22,2 m 29,6m 37 m 44,4m 51,8m 55,5m 59 m0 m 0 m 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

0,00 0,855** 0,86 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,000,00 .405*** 0,30 0,20 0,23 0,25 0,28 0,30 0,30 0,40 0,000,00 0,90 1,70 1,90 1,93 1,95 1,93 1,90 1,90 1,70 0,000,00 0,50 0,40 0,30 0,33 0,36 0,33 0,30 0,30 0,30 0,000,00 0,87 1,73 1,91 1,93 1,95 1,93 1,91 1,84 1,46 0,000,00 0,36 0,31 0,37 0,34 0,30 0,33 0,35 0,25 0,24 0,000,00 0,84 1,76 1,92 1,93 1,94 1,93 1,92 1,78 1,22 0,000,00 0,23 0,22 0,49 0,36 0,23 0,32 0,40 0,21 0,18 0,000,00 0,80 1,80 1,94 1,94 1,94 1,94 1,94 1,70 0,90 0,000,00 0,05 0,10 0,61 0,38 0,15 0,31 0,46 0,15 0,10 0,000,00 0,83 1,78 1,94 1,94 1,94 1,94 1,94 1,70 0,91 0,000,00 0,08 0,11 0,69 0,46 0,23 0,35 0,46 0,15 0,13 0,000,00 0,85 1,75 1,94 1,94 1,94 1,94 1,94 1,70 0,93 0,000,00 0,10 0,13 0,76 0,54 0,31 0,39 0,46 0,15 0,15 0,000,00 0,88 1,73 1,94 1,94 1,94 1,94 1,94 1,70 0,94 0,000,00 0,13 0,14 0,84 0,61 0,38 0,42 0,46 0,15 0,18 0,000,00 0,90 1,70 1,94 1,94 1,94 1,94 1,94 1,70 0,95 0,000,00 0,15 0,15 0,91 0,69 0,46 0,46 0,46 0,15 0,20 0,000,00 0,94 1,74 1,97 2,02 2,06 2,06 2,06 1,74 0,94 0,000,00 0,13 0,14 0,79 0,61 0,43 0,43 0,43 0,13 0,20 0,00

10 m 90 m

10 m 70 m

10 m 80m

10 m 50 m

10 m 60 m

10 m 27 m

13 m 40 m

3,7 m 7 m

10 m 17 m


CONTENIDO: Puntos de medida ó batimétricos FECHA: Noviembre de 2005

3,3 m 3,3 mm

ANEXO 1-4 ALTURA TOTAL DE LODO EN LAGUNA FACULTATIVA


ALTURA TOTAL DE LODO EN LAGUNA FACULTATIVA

AnchoLargo

0 m 3,7 m 3,7 m 7,4 m 7,4 m 14,8 m 7,4 m 14,8 m 7,4 m 3,7 m 3,5 m

0 m 3,7 m 7,4m 14,8m 22,2 m 29,6m 37 m 44,4m 51,8m 55,5m 59 m0,00 0,98 1,78 2,00 2,09 2,18 2,18 2,18 1,78 0,93 0,000,00 0,11 0,12 0,67 0,54 0,40 0,40 0,40 0,11 0,20 0,000,00 1,02 1,82 2,03 2,17 2,31 2,31 2,31 1,82 0,92 0,000,00 0,09 0,11 0,54 0,45 0,36 0,36 0,36 0,09 0,20 0,000,00 1,06 1,86 2,06 2,25 2,43 2,43 2,43 1,86 0,91 0,000,00 0,07 0,09 0,42 0,38 0,33 0,33 0,33 0,07 0,20 0,000,00 1,10 1,90 2,09 2,32 2,55 2,55 2,55 1,90 0,90 0,000,00 0,05 0,08 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,05 0,20 0,000,00 1,11 1,95 2,20 2,38 2,55 2,54 2,52 2,02 1,22 0,000,00 0,05 0,07 0,26 0,27 0,28 0,27 0,26 0,06 0,19 0,000,00 1,12 2,00 2,32 2,44 2,55 2,53 2,50 2,15 1,34 0,000,00 0,05 0,07 0,16 0,21 0,25 0,24 0,23 0,07 0,18 0,000,00 1,14 2,05 2,43 2,49 2,55 2,51 2,47 2,27 1,57 0,000,00 0,05 0,06 0,17 0,20 0,23 0,21 0,19 0,08 0,16 0,000,00 1,15 2,10 2,55 2,55 2,55 2,50 2,44 2,40 1,80 0,000,00 0,05 0,05 0,13 0,17 0,20 0,18 0,15 0,10 0,15 0,000,00 0,90 0,90 0,90 1,45 2,00 1,45 0,90 0,96 0,90 0,000,00 0,15 0,20 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,40 0,00

3,3 m 179.2 m 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

**Profundidad Lámina de Agua (metros) ***Profundidad de lodo (metros) Cero (o).orilla

10,5 m 170,5 m

5,4 m 175,9 m

10 m 150 m

10 m 160 m

10 m 130m

10 m 140 m

10 m 110 m

10 m 120 m

10 m 100 m



ALTURA TOTAL Y DE LODO EN LAGUNA FACULTATIVA



ANEXO 2. PARAMÉTROS IN SITÚ EN LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN

entrada laguna 3 2 1 Puntos de toma6 5 4 laguna anaerobia9 8 7

terraplen

3 , 13 2 1 , 14 Puntos de toma6 5 4 laguna facultativa9 8 , 17 7

12 , 15 11 10 , 16salida laguna

Punto Hora Ph T ºC agua laguna T ºC Ambiente Observaciones1 12:00 m. 6,71 29,2 30 sol2 12:15 p.m 6,73 29,3 30 sol3 12:30 p.m. 6,82 28,8 28,5 sol4 12:45 p.m. 6,92 28,8 29,2 sol5 1:00 p.m 6,83 28,8 29,2 sol6 1:15p.m 6,82 29,1 29,2 sol7 1:30 p.m 6,82 28,8 29 sol8 1:45 p.m 6,82 29 29 sol9 2:00 p.m 6,83 28,8 29 sol1 2:15 m. 6,92 29,3 29,6 sol2 2:30 m. 6,84 29 29,2 sol3 2:45 m. 6,82 29 29,2 sol4 3:00 m. 6,78 29,6 29,5 nublado5 3:15 m. 6,74 29,8 29,5 nublado6 3:30 m. 6,73 28,9 29,5 nublado7 3:45 m. 6,76 28,6 29 nublado8 4:00 m. 6,79 28,4 29 nublado9 4:15 m. 6,76 28,3 29 nublado1 4:30 m. 6,86 28,8 29,5 nublado2 4:45 m. 6,8 28,6 29,5 nublado3 5:00 m. 6,82 28,4 29,5 nublado4 5:15 m. 6,85 28,1 27,4 nublado5 5:30 m. 6,83 26,8 27,4 nublado6 6:00 m. 6,81 27,3 27,4 nublado7 6:15 m. 6,95 27,1 27,1 nublado8 6:30 m. 6,86 27,6 27,1 nublado9 6:45 m. 6,86 27,2 27,1 nublado

Punto Hora Ph T ºC agua laguna T ºC Ambiente Observaciones1 11:00 a.m. 6,89 28,5 27 nublado2 11:15 a.m. 7,06 28,3 27 nublado3 11:30 a.m. 8,04 29,4 27 nublado4 2:30 p.m. 7,12 28,6 28 nublado5 2:45 p.m. 7,19 28,8 28 nublado6 3.00 p.m. 7,1 29,3 28,5 nublado7 3:30 p.m. 7,18 28,8 28,5 nublado8 3:45 p.m. 7,26 28,7 28,5 nublado9 4:00p.m. 7,11 28,4 28,5 nublado10 4:30 p.m. 7,16 27,7 26 nublado11 4:45 p.m. 7,17 27,8 26 nublado12 5:00 p.m. 7,09 27,5 26 nublado13 6:15 p.m 7,14 27 26 nublado14 6:30.m 7,18 26,7 24,5 Noche15 6:45 p.m 7,16 26,9 24,5 Noche16 7:00 p.m 7,1 26,8 24,5 Noche17 7:00 p.m 7,16 26,4 24,5 Noche

ANEXO 2. PARAMETROS IN SITU EN LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN


Dia 8 de diciembre de 2005 Laguna Facultativa

Dia 5 de diciembre de 2005 Laguna Anaerobia

profundidad de toma de datos: 2,25 m

Profundidad de toma de datos: 1,25 m


ANEXO 3. CARTERA DE CAMPO

S M I S M I S M IC1 BM1 1,450 1,392 1,334 502,392 501,000 1,392 0,000

1 2,542 2,482 2,428 499,910 2,485 -0,0032 2,922 2,844 2,804 499,548 2,863 -0,0193 2,923 2,872 2,819 499,520 2,871 0,0014 2,936 2,884 2,830 499,508 2,883 0,0015 2,930 2,878 2,824 499,514 2,877 0,0016 2,970 2,930 2,889 499,462 2,930 0,0017 2,986 2,935 2,893 499,457 2,940 -0,0048 2,983 2,946 2,908 499,446 2,946 0,0019 3,034 3,004 2,974 499,388 3,004 0,00010 3,040 3,018 2,996 499,374 3,018 0,00011 3,089 3,068 3,047 499,324 3,068 0,00012 3,111 3,088 3,066 499,304 3,089 0,00013 3,165 3,135 3,102 499,257 3,134 0,00214 3,197 3,150 3,103 499,242 3,150 0,00015 2,436 2,378 2,322 500,014 2,379 -0,00116 2,888 2,740 2,772 499,652 2,830 -0,09017 2,898 2,848 2,796 499,544 2,847 0,00118 2,886 2,836 2,786 499,556 2,836 0,00019 2,906 2,856 2,806 499,536 2,856 0,00020 2,948 2,910 2,873 499,482 2,911 0,00021 2,942 2,903 2,864 499,489 2,903 0,00022 2,970 2,935 2,903 499,457 2,937 -0,00223 3,004 2,983 2,962 499,409 2,983 0,00024 3,042 3,028 3,014 499,364 3,028 0,00025 3,051 3,038 3,024 499,354 3,038 0,00026 3,088 3,071 3,054 499,321 3,071 0,00027 3,131 3,105 3,079 499,287 3,105 0,000

Cota

ANEXO 3. CARTERA DE CAMPO

Vista IntermediaH.I.Base Pto.

Vista Atrás Vista AdelanteErrores(S+I)/2

CONTENIDO: Datos altimètricos


CARTERA DE CAMPOPÁGINA: 1 DE 3FECHA: Febrero de 2006


S M I S M I S M I28 3,188 3,147 3,106 499,245 3,147 0,00029 3,237 3,161 3,086 499,231 3,162 -0,00130 3,467 3,327 3,186 499,065 3,327 0,00031 2,238 2,180 2,122 500,212 2,180 0,00032 2,480 2,441 2,402 499,951 2,441 0,000

BM2 2,785 2,642 2,500 499,750 2,643 -0,001C2 BM2 1,603 1,559 1,515 501,309 1,559 0,000

33 2,436 2,383 2,329 498,926 2,383 0,00034 2,440 2,382 2,325 498,927 2,383 -0,00135 1,845 1,793 1,740 499,516 1,793 0,00036 1,824 1,765 1,706 499,544 1,765 0,00037 2,054 1,991 1,928 499,318 1,991 0,00038 2,449 2,364 2,282 498,945 2,366 -0,00239 2,246 2,182 2,057 499,127 2,152 0,03140 2,471 2,360 2,248 498,949 2,360 0,00041 2,520 2,378 2,234 498,931 2,377 0,00142 2,312 2,196 2,026 499,113 2,169 0,02743 2,395 2,250 2,107 499,059 2,251 -0,00144 2,553 2,378 2,204 498,931 2,379 0,00045 2,582 2,376 2,170 498,933 2,376 0,00046 2,410 2,194 1,998 499,115 2,204 -0,01047 2,608 2,369 2,130 498,940 2,369 0,00048 2,640 2,374 2,108 498,935 2,374 0,00049 2,508 2,192 1,971 499,117 2,240 -0,04750 2,420 2,148 1,880 499,161 2,150 -0,00251 2,189 1,915 1,637 499,394 1,913 0,002

BM3 2,378 2,277 2,176 499,032 2,277 0,000C3 BM3 1,976 1,812 1,649 500,844 1,813 0,000

52 1,869 1,725 1,580 499,119 1,725 0,00153 2,280 2,230 2,179 498,614 2,230 0,001


CARTERA DE CAMPOLUGAR: Laguna de estabilización PÁGINA: 2 DE 3

CONTENIDO: Datos altimètricos FECHA: Febrero de 2006

Base Pto. Vista Atrás Vista Adelante Vista Intermedia H.I. Cota (S+I)/2 Errores

S M I S M I S M I54 1,691 1,642 1,594 499,202 1,643 -0,00155 2,455 2,405 2,354 498,439 2,405 0,00056 2,258 2,209 2,160 498,635 2,209 0,00057 1,563 1,517 1,471 499,327 1,517 0,00058 2,470 2,420 2,370 498,424 2,420 0,00059 2,190 2,045 1,900 498,799 2,045 0,00060 1,718 1,574 1,430 499,270 1,574 0,00061 2,385 2,241 2,098 498,603 2,242 0,000

BM4 2,096 1,884 1,672 498,960 1,884 0,000C4 BM4 1,932 1,708 1,484 500,668 1,708 0,000

BM5 1,740 1,541 1,343 499,127 1,542 -0,001C5 BM5 1,644 1,459 1,277 500,586 1,461 -0,001

BM6 1,880 1,725 1,571 498,861 1,726 0,000C6 BM6 1,408 1,268 1,128 500,129 1,268 0,000

62 1,879 1,852 1,826 498,277 1,853 0,00063 1,937 1,929 1,921 498,200 1,929 0,00064 1,314 1,299 1,284 498,830 1,299 0,00065 2,003 1,994 1,980 498,135 1,992 0,00266 3,192 3,166 3,140 496,963 3,166 0,00067 3,756 3,720 3,682 496,409 3,719 0,00168 4,140 4,095 4,050 496,034 4,095 0,00069 3,829 3,782 3,735 496,347 3,782 0,00070 4,568 4,520 4,470 495,609 4,519 0,001

La autora, 2006 -0,1130,000157

PtoSM IH.I.

Sumatoria =Varianza =

Cota (S+I)/2


CARTERA DE CAMPOLUGAR: Laguna de estabilización PÁGINA: 3 DE 3

Errores

PuntoCONVENCIONES

CONTENIDO: Datos altimètricos FECHA: Febrero de 2006

Base Pto. Vista Atrás Vista Adelante Vista Intermedia H.I.

Altura instrumental

Hilo SuperiorHilo medioHilo Inferior

ANEXO 4. GRÁFICA ELEMENTOS HIDRÁULICOS EN ALCANTARILLAS

CIRCULARES MANNING

ANEXO 4 . ELEMENTOS HIDRÁULICOS EN ALCANTARILLAS CIRCULARES DE IGUAL VELOCIDAD DE ARRASTRE - SEGÚN T. CAMP

Fue Fuente: SILVIO GARAVITO, Luis Felipe. Diseño de Acueductos y Alcantarillados. Santa fe de Bogotá: Universidad Nacional de Colombia. Pag 177.

ANEXO 5. CAUDALES

No HORA TIEMPO 1. TIEMPO 2. TIEMPO 3. ∑ TIEMPO

LONG. CANAL

(m)

VEL . (m/s)

ANCHO SECCIÓN

(m)

ALT. DE AGUA

(m)

AREA (m2)

Q CAUDAL (l/s)

Q CAUDAL PROM. (l/s)

VOL. ALICUOTA

(ml)

1 2,65 2,58 2,49 2,568 2,00 0,779 0,317 0,033 0,010 8,013

2 2,78 2,39 2,53 2,563 2,00 0,780 0,317 0,035 0,011 8,646

3 2,55 2,54 2,50 2,525 2,00 0,792 0,317 0,040 0,013 10,031

1 2,18 2,21 2,02 2,137 2,00 0,936 0,317 0,030 0,009 8,890

2 2,35 2,14 2,16 2,217 2,00 0,902 0,317 0,030 0,009 8,570

3 2,02 2,03 2,45 2,167 2,00 0,923 0,317 0,030 0,009 8,767

1 2,31 2,15 2,24 2,233 2,00 0,896 0,317 0,060 0,019 17,011

2 2,30 2,15 2,28 2,243 2,00 0,892 0,317 0,060 0,019 16,936

3 2,39 2,24 2,78 2,470 2,00 0,810 0,317 0,060 0,019 15,381

1 2,23 2,14 2,14 2,170 2,00 0,922 0,317 0,050 0,016 14,590

2 2,18 2,12 2,16 2,153 2,00 0,929 0,317 0,050 0,016 14,703

3 1,77 1,71 1,77 1,750 2,00 1,143 0,317 0,050 0,016 18,091

1 2,40 2,45 2,12 2,323 2,00 0,861 0,317 0,045 0,014 12,264

2 2,09 2,13 2,34 2,187 2,00 0,915 0,317 0,055 0,017 15,927

3 2,02 2,24 2,06 2,107 2,00 0,949 0,317 0,055 0,017 16,531

1 2,27 2,22 2,31 2,267 2,00 0,882 0,317 0,040 0,013 11,174

2 2,38 2,10 2,24 2,240 2,00 0,893 0,317 0,050 0,016 14,134

3 2,20 2,09 2,14 2,143 2,00 0,933 0,317 0,065 0,021 19,203

1 2,31 2,29 2,12 2,240 2,00 0,893 0,317 0,050 0,016 14,134

2 2,06 2,12 2,41 2,197 2,00 0,910 0,317 0,055 0,017 15,854

3 2,16 2,20 2,21 2,190 2,00 0,913 0,317 0,050 0,016 14,457

1 2,45 2,28 2,06 2,263 2,00 0,884 0,317 0,030 0,009 8,393

2 2,02 2,16 2,10 2,093 2,00 0,955 0,317 0,035 0,011 10,587

3 2,43 2,21 2,31 2,317 2,00 0,863 0,317 0,035 0,011 9,566

1 2,37 2,16 2,15 2,227 2,00 0,898 0,317 0,050 0,016 14,219

2 2,10 2,10 2,38 2,193 2,00 0,912 0,317 0,055 0,017 15,878

3 2,36 2,24 2,24 2,280 2,00 0,877 0,317 0,055 0,017 15,275

1 2,23 2,16 2,16 2,183 2,00 0,916 0,317 0,040 0,013 11,601

2 2,11 2,16 2,15 2,140 2,00 0,935 0,317 0,040 0,013 11,836

3 2,04 2,16 2,07 2,090 2,00 0,957 0,317 0,045 0,014 13,633

1 2,18 2,32 2,19 2,230 2,00 0,897 0,317 0,070 0,022 19,876

2 2,06 2,05 1,96 2,023 2,00 0,988 0,317 0,065 0,021 20,342

3 1,99 2,06 2,03 2,027 2,00 0,987 0,317 0,055 0,017 17,184

1 2,06 2,05 2,09 2,067 2,00 0,968 0,317 0,050 0,016 15,319

2 2,06 2,28 2,00 2,113 2,00 0,946 0,317 0,055 0,017 16,479

3 1,81 2,04 1,95 1,933 2,00 1,034 0,317 0,060 0,019 19,651

1 2,15 2,08 2,06 2,097 2,00 0,954 0,317 0,050 0,016 15,100

2 2,09 2,10 2,00 2,063 2,00 0,969 0,317 0,060 0,019 18,413

3 2,04 2,11 2,00 2,050 2,00 0,976 0,317 0,055 0,017 16,988

1 2,33 2,02 1,92 2,090 2,00 0,957 0,317 0,055 0,017 16,663

2 2,24 2,02 2,04 2,100 2,00 0,952 0,317 0,060 0,019 18,091

3 2,35 1,98 2,03 2,120 2,00 0,943 0,317 0,065 0,021 19,414

1 2,27 2,32 2,24 2,277 2,00 0,878 0,317 0,060 0,019 16,688

2 2,19 2,08 2,35 2,207 2,00 0,906 0,317 0,040 0,013 11,478

3 2,07 2,13 2,06 2,087 2,00 0,958 0,317 0,040 0,013 12,138

1 2,05 2,17 2,13 2,117 2,00 0,945 0,317 0,040 0,013 11,966

2 2,00 2,05 2,27 2,107 2,00 0,949 0,317 0,045 0,014 13,526

3 2,09 2,19 2,13 2,137 2,00 0,936 0,317 0,065 0,021 19,263

1 2,27 2,18 2,19 2,213 2,00 0,904 0,317 0,040 0,013 11,443

2 2,08 2,09 2,10 2,090 2,00 0,957 0,317 0,040 0,013 12,119

3 1,77 1,97 1,85 1,863 2,00 1,073 0,317 0,060 0,019 20,389

1 2,10 2,20 2,24 2,180 2,00 0,917 0,317 0,035 0,011 10,166

2 2,31 2,23 2,06 2,200 2,00 0,909 0,317 0,055 0,017 15,830

3 2,36 2,32 2,02 2,233 2,00 0,896 0,317 0,065 0,021 18,429

ANEXO 5-1. CAUDALES DE AGUAS RESIDUALES

17 10:00 p.m. 43,951 101,265

18 11:00 p.m. 44,425 102,357

16 9:00 p.m. 44,754 103,115

15 8:00 p.m. 40,304 92,861

12 5:00 p.m. 51,450 118,541

11 4:00 p.m. 57,402 132,255

10 3:00 p.m. 37,070 85,410

9 2:00 p.m. 45,371 104,537

8 1:00 p.m. 28,546 65,771

7 12:00 m. 44,445 102,402

6 11:00 a.m. 44,511 102,554

5 10:00 a.m 44,722 103,041

4 9:00 a.m. 47,384 109,174

3 8:00 a.m 49,328 113,654


CAUDALES DE AGUAS RESIDUALES

PÁGINA: 1 DE 2

HORA DE SALIDA: 6:00 a.m. Sección : 0,316 m HORA INICIO: 6:00 a.mAncho canal : 0,95m

ESTRUCTURA: Canal de entrada de aguas residualesLUGAR: Laguna de estabilización

FECHA: 1 y 2 de Mayo

26,689 61,493

2 7:00 a.m. 26,227 60,429

1 6:00 a.m

14 7:00 p.m.

13 6:00 p.m. 50,501 116,357

54,169 124,806

TIEMPO

PUNTO

No HORA TIEMPO 1. TIEMPO 2. TIEMPO 3. ∑ TIEMPO

LONG. CANAL

(m)

VEL . (m/s)

ANCHO SECCIÓN

(m)

ALT. DE AGUA

(m)

AREA (m2)

Q CAUDAL (l/s)


VOL. ALICUOTA

(ml)

1 2,83 2,80 2,86 2,830 2,00 0,707 0,317 0,033 0,010 7,384

2 2,70 2,86 2,61 2,723 2,00 0,734 0,317 0,040 0,013 9,300

3 2,70 2,53 2,52 2,583 2,00 0,774 0,317 0,045 0,014 11,030

1 3,52 3,26 3,53 3,437 2,00 0,582 0,317 0,025 0,008 4,606

2 3,16 3,41 3,16 3,243 2,00 0,617 0,317 0,020 0,006 3,905

3 2,89 2,92 2,86 2,890 2,00 0,692 0,317 0,040 0,013 8,764

1 3,95 3,83 3,71 3,830 2,00 0,522 0,317 0,015 0,005 2,480

2 3,31 3,94 3,78 3,677 2,00 0,544 0,317 0,015 0,005 2,583

3 3,40 3,52 3,38 3,433 2,00 0,583 0,317 0,021 0,007 3,873

1 4,35 4,77 4,64 4,587 2,00 0,436 0,317 0,010 0,003 1,381

2 4,20 4,45 4,57 4,407 2,00 0,454 0,317 0,010 0,003 1,437

3 4,20 4,09 3,81 4,033 2,00 0,496 0,317 0,020 0,006 3,140

1 3,80 3,80 3,73 3,777 2,00 0,530 0,317 0,015 0,005 2,515

2 3,66 3,52 3,11 3,430 2,00 0,583 0,317 0,020 0,006 3,692

3 3,77 3,54 3,06 3,457 2,00 0,579 0,317 0,030 0,009 5,495

1 3,57 3,27 3,45 3,430 2,00 0,583 0,317 0,020 0,006 3,692

2 3,46 3,49 3,30 3,417 2,00 0,585 0,317 0,030 0,009 5,560

3 3,16 3,42 3,09 3,223 2,00 0,620 0,317 0,030 0,009 5,893

36,2

∑ LONG.VEL VOLUMEN DE ALICUOTA = VOLUMEN TOTAL DE MUESTRA COMPUESTA (ml)ALT. CAUDAL PROMEDIO (l/s) * NUMERO DE MUESTRASQPROM.VOL. VOLUMEN DE ALICUOTA = 2000 ml = 2,30403 ml por cada l/sm 36,165 l/s * 24m 2slml

PÁGINA: 1 DE 2

LitroMilitro

HORA DE SALIDA: 6:00 a.m.

CaudalPromedioVolumen

13,726

26,963

8,936

VOL. DE MUESTRA COMPUESTA (ml) 2000


CAUDALES DE AGUAS RESIDUALES

21 2:00 a.m. 20,589

HORA INICIO: 6:00 a.mFECHA: 1 y 2 de Mayo Ancho canal : 0,95m

LUGAR: Laguna de estabilización ESTRUCTURA: Canal de entrada de aguas residuales

Metro

22 3:00 a.m.

23 4:00 a.m.

Sección : 0,316 m

1:00 a.m.

Segundo


24 5:00 a.m.

VelocidadAltura

CONVENCIONESSumatoriaLongitud

20

5,957

11,703

Metro Cuadrado

19 12:00 a.m. 27,714 63,854

CAUDAL PROMEDIO

15,145

17,275 39,802

34,895

TIEMPO

PUNTO

No HORA TIEMPO 1.

TIEMPO 2.

TIEMPO 3.

∑ TIEMPO

LONG. CANAL

(m)

VEL . (m/s)

ANCHO SECCIÓN

(m)

ALT. DE AGUA (m)

AREA (m2)

Q CAUDAL

(l/s)


VOL. ALICUOTA

(ml)

1 10,20 9,63 9,53 9,787 1,000 0,102 0,475 0,050 0,024 2,427

2 6,91 11,77 7,24 8,640 1,000 0,116 0,475 0,045 0,021 2,474

1 14,16 10,77 7,97 10,967 1,000 0,091 0,475 0,050 0,024 2,166

2 5,75 9,15 7,30 7,400 1,000 0,135 0,475 0,045 0,021 2,889

1 8,79 6,48 6,85 7,373 1,000 0,136 0,475 0,050 0,024 3,221

2 6,74 9,04 8,39 8,057 1,000 0,124 0,475 0,050 0,024 2,948

1 6,72 9,16 9,81 8,563 1,000 0,117 0,475 0,050 0,024 2,773

2 9,71 8,66 10,65 9,673 1,000 0,103 0,475 0,053 0,025 2,603

1 6,14 8,16 7,91 7,403 1,000 0,135 0,475 0,045 0,021 2,887

2 8,16 5,10 5,91 6,390 1,000 0,156 0,475 0,050 0,024 3,717

1 10,54 7,49 6,94 8,323 1,000 0,120 0,475 0,050 0,024 2,853

2 8,70 8,12 10,00 8,940 1,000 0,112 0,475 0,045 0,021 2,391

1 7,31 7,21 6,81 7,110 1,000 0,141 0,475 0,050 0,024 3,340

2 8,06 7,75 7,08 7,630 1,000 0,131 0,475 0,045 0,021 2,801

1 5,75 5,70 5,95 5,800 1,000 0,172 0,475 0,050 0,024 4,095

2 7,37 5,57 6,92 6,620 1,000 0,151 0,475 0,045 0,021 3,229

1 7,49 7,60 6,27 7,120 1,000 0,140 0,475 0,050 0,024 3,336

2 7,16 8,35 5,62 7,043 1,000 0,142 0,475 0,040 0,019 2,698

1 9,06 7,05 9,84 8,650 1,000 0,116 0,475 0,050 0,024 2,746

2 11,04 7,85 6,45 8,447 1,000 0,118 0,475 0,045 0,021 2,531

1 14,58 17,10 10,29 13,990 1,000 0,071 0,475 0,050 0,024 1,698

2 12,62 11,23 14,91 12,920 1,000 0,077 0,475 0,045 0,021 1,654

1 7,07 7,37 6,09 6,843 1,000 0,146 0,475 0,050 0,024 3,471

2 16,79 9,00 14,08 13,290 1,000 0,075 0,475 0,045 0,021 1,608

1 10,23 7,06 8,17 8,487 1,000 0,118 0,475 0,050 0,024 2,799

2 5,45 7,80 6,55 6,600 1,000 0,152 0,475 0,045 0,021 3,239

1 13,30 7,06 9,13 9,830 1,000 0,102 0,475 0,040 0,019 1,933

2 8,62 11,40 6,85 8,957 1,000 0,112 0,475 0,040 0,019 2,121

1 10,49 12,06 12,29 11,613 1,000 0,086 0,475 0,045 0,021 1,841

2 7,88 6,53 9,88 8,097 1,000 0,124 0,475 0,040 0,019 2,347

1 15,48 14,13 14,54 14,717 1,000 0,068 0,475 0,045 0,021 1,452

2 6,42 6,47 6,10 6,330 1,000 0,158 0,475 0,040 0,019 3,002

1 11,63 13,07 11,80 12,167 1,000 0,082 0,475 0,040 0,019 1,562

2 10,56 7,94 9,89 9,463 1,000 0,106 0,475 0,040 0,019 2,008

1 18,69 14,18 10,58 14,483 1,000 0,069 0,475 0,040 0,019 1,312

2 8,23 8,23 6,91 7,790 1,000 0,128 0,475 0,037 0,018 2,256

1 0,00 0,00 0,00 0,000 1,000 0,000 0,475 0,000 0,000 0,000

2 0,00 0,00 0,00 0,000 1,000 0,000 0,475 0,000 0,000 0,000

1 16,79 14,58 12,55 14,640 1,000 0,068 0,475 0,010 0,005 0,324

2 19,57 16,47 18,35 18,130 1,000 0,055 0,475 0,005 0,002 0,131

1 11,20 16,49 17,03 14,907 1,000 0,067 0,475 0,005 0,002 0,159

2 37,00 37,00 37,00 37,000 1,000 0,027 0,475 0,010 0,005 0,128

1 0,00 0,00 0,00 0,000 1,000 0,000 0,475 0,005 0,002 0,000

2 0,00 0,00 0,00 0,000 1,000 0,000 0,475 0,000 0,000 0,000

0,000

0,455 9,777

ANEXO 5-2. CAUDALES DE AGUAS LLUVIAS

ESTRUCTURA: Canal de entrada de aguas lluviasLUGAR: Laguna de estabilización

76,592

17

13

10:00 p.m. 3,569 76,623

4,054

0,288 6,176

20

89,886

16

3,568

1:00 a.m.

19 12:00 a.m. 0,000

HORA INICIO: 6:00 a.m

21 2:00 a.m.

18 11:00 p.m.

14 7:00 p.m.

900 p.m.

87,030

12 5:00 p.m. 5,079 109,027

6:00 p.m. 6,037 129,598

4,454 95,613

15 8:00 p.m. 4,187

10 3:00 p.m. 5,276 113,264

11 4:00 p.m. 3,352 71,958

8 1:00 p.m. 7,324 157,216

9 2:00 p.m. 6,033 129,515

7 12:00 m. 6,142 131,845

6 11:00 a.m. 5,244 112,580

5 10:00 a.m. 6,604 141,766

4 9:00 a.m. 5,376 115,405

3 8:00 a.m. 6,169 132,427

2 7:00 a.m. 5,054 108,497

4,901 105,203

Sección : 0,475 mFECHA: 1 y 2 de Mayo Ancho canal : 0,95m


22 3:00 a.m. 0,000 0,000

CAUDALES DE AGUAS LLUVIAS

PÁGINA: 1 DE 2


1 6:00 a.m

PUNTO

TIEMPO

No HORA TIEMPO 1.

TIEMPO 2.

TIEMPO 3.

∑ TIEMPO

LONG. CANAL

(m)

VEL . (m/s)

ANCHO SECCIÓN

(m)

ALT. DE AGUA (m)

AREA (m2)

Q CAUDAL

(l/s)


VOL. ALICUOTA

(ml)

1 0,00 0,00 0,00 0,000 1,000 0,000 0,475 0,005 0,002 0,000

2 0,00 0,00 0,00 0,000 1,000 0,000 0,475 0,000 0,000 0,000

1 0,00 0,00 0,00 0,000 1,000 0,000 0,475 0,015 0,007 0,000

2 0,00 0,00 0,00 0,000 1,000 0,000 0,475 0,005 0,002 0,000

0,093 3,7

∑ LONG.VEL VOLUMEN DE ALICUOTA = VOLUMEN TOTAL DE MUESTRA COMPUESTA (ml)ALT. CAUDAL PROMEDIO (l/s) * NUMERO DE MUESTRASQPROM.VOL. VOLUMEN DE ALICUOTA = 2000 ml = 21,4668 ml por cada l/sm 3,7266 l/s * 24m 2slml Militro

EJERCITO NACIONAL DE COLOMBIA FUERTE MILITAR DE TOLEMAIDA CAUDALES DE AGUAS LLUVIAS

PÁGINA: 1 DE 2

MetroMetro CuadradoSegundoLitro

AlturaCaudalPromedioVolumen

CONVENCIONESSumatoriaLongitudVelocidad

VOL. DE MUESTRA COMPUESTA (ml) 2000

HORA INICIO: 6:00 a.m HORA DE SALIDA: 6:00 a.m.

ESTRUCTURA: Canal de entrada de aguas lluvias

Ancho canal : 0,95m Sección : 0,475 mFECHA: 1 y 2 de Mayo


CAUDAL PROMEDIO

0,000 0,000

24 5:00 a.m. 0,000 0,000

23 4:00 a.m.


TIEMPO

PUNTO

No. HORA No. TUB

Ø CAMP

(m)

Ø TUB. (m)

DIFERENCIA CAMP-TUB. (m)

H AGUA EN CAMP. (cm)

PERD. (m)

H AGUA EN TUB.

(m)

S (m/m) n y/do

TUB

LECT Q/Qo TUB

Q TUB LLENO

(l/s)

q CAUDAL TUB ( l/s)

Q CAUDAL TOTAL

(l/s)

q Vs Q Total (%)

VOL. BOTELLA

(ml)

VOL. ALICUOTA MUESTRA 500 (ml)

VOL. ALICUOTA

TOTAL 2000(ml)

1 0,200 0,182 0,009 17,50 0,013 0,176 0,0386 0,009 1,00 1,000 72,45 72,45 49,59 247,93

2 0,200 0,182 0,009 15,00 0,013 0,152 0,0468 0,009 0,83 0,830 79,78 66,22 45,32 226,58

3 0,250 0,227 0,012 4,00 0,006 0,031 0,0626 0,009 0,14 0,045 165,54 7,45 5,10 25,49

1 0,200 0,182 0,009 17,00 0,012 0,171 0,0386 0,009 0,94 0,960 72,45 69,56 50,33 251,63

2 0,200 0,182 0,009 14,50 0,013 0,146 0,0468 0,009 0,80 0,790 79,78 63,03 45,60 228,01

3 0,250 0,227 0,012 3,50 0,006 0,026 0,0626 0,009 0,11 0,034 165,54 5,63 4,07 20,36

1 0,200 0,182 0,009 16,50 0,012 0,165 0,0386 0,009 0,91 0,925 72,45 67,02 51,67 258,37

2 0,200 0,182 0,009 14,00 0,013 0,141 0,0468 0,009 0,78 0,740 79,78 59,04 45,52 227,59

3 0,250 0,227 0,012 3,00 0,005 0,020 0,0626 0,009 0,09 0,022 165,54 3,64 2,81 14,04

1 0,200 0,182 0,009 16,50 0,012 0,165 0,0386 0,009 0,91 0,925 72,45 67,02 51,67 258,37

2 0,200 0,182 0,009 14,00 0,013 0,141 0,0468 0,009 0,78 0,740 79,78 59,04 45,52 227,59

3 0,250 0,227 0,012 3,00 0,005 0,020 0,0626 0,009 0,09 0,022 165,54 3,64 2,81 14,04

1 0,200 0,182 0,009 16,00 0,011 0,160 0,0386 0,009 0,88 0,890 72,45 64,48 51,49 257,45

2 0,200 0,182 0,009 13,50 0,012 0,136 0,0468 0,009 0,75 0,720 79,78 57,44 45,87 229,33

3 0,250 0,227 0,012 2,80 0,005 0,018 0,0626 0,009 0,08 0,020 165,54 3,31 2,64 13,22

1 0,200 0,182 0,009 16,00 0,011 0,160 0,0386 0,009 0,88 0,890 72,45 64,48 51,49 257,45

2 0,200 0,182 0,009 13,50 0,012 0,136 0,0468 0,009 0,75 0,720 79,78 57,44 45,87 229,33

3 0,250 0,227 0,012 2,80 0,005 0,018 0,0626 0,009 0,08 0,020 165,54 3,31 2,64 13,22

1 0,200 0,182 0,009 16,00 0,011 0,160 0,0386 0,009 0,88 0,890 72,45 64,48 51,49 257,45

2 0,200 0,182 0,009 13,50 0,012 0,136 0,0468 0,009 0,75 0,720 79,78 57,44 45,87 229,33

3 0,250 0,227 0,012 2,80 0,005 0,018 0,0626 0,009 0,08 0,020 165,54 3,31 2,64 13,22

1 0,200 0,182 0,009 15,50 0,011 0,155 0,0386 0,009 0,85 0,850 72,45 61,59 50,20 251,02

2 0,200 0,182 0,009 13,50 0,012 0,136 0,0468 0,009 0,75 0,720 79,78 57,44 46,83 234,13

3 0,250 0,227 0,012 3,00 0,005 0,020 0,0626 0,009 0,09 0,022 165,54 3,64 2,97 14,84

1 0,200 0,182 0,009 15,50 0,011 0,155 0,0386 0,009 0,85 0,850 72,45 61,59 50,20 251,02

2 0,200 0,182 0,009 13,50 0,012 0,136 0,0468 0,009 0,75 0,720 79,78 57,44 46,83 234,13

3 0,250 0,227 0,012 3,00 0,005 0,020 0,0626 0,009 0,09 0,022 165,54 3,64 2,97 14,84

1 0,200 0,182 0,009 15,80 0,011 0,158 0,0386 0,009 0,87 0,880 72,45 63,76 51,07 255,36

2 0,200 0,182 0,009 13,50 0,012 0,136 0,0468 0,009 0,75 0,720 79,78 57,44 46,01 230,05

3 0,250 0,227 0,012 3,00 0,005 0,020 0,0626 0,009 0,09 0,022 165,54 3,64 2,92 14,59

ANEXO 5-3. CAUDALES EN TUBERÍAS INTERCONEXIÓN CON GRÁFICA SEGÚN T. CAMPEJERCITO NACIONAL DE COLOMBIA

FUERTE MILITAR DE TOLEMAIDA CAUDALES EN TUBERÍAS INTERCONEXIÓN CON GRÁFICA SEGÚN T. CAMP

LUGAR: Laguna de estabilización ESTRUCTURA: Terraplén PÁGINA 1 DE 3FECHA: 2 y 3 de Mayo HORA INICIO: 6:00 a.m. HORA DE SALIDA: 6:00 a.m.

1 6:00 a.m 146,12 500 89,70

84,85

3 8:00 a.m 129,70 500 79,62

2 7:00 a.m. 138,21 500

79,62

5 10:00 a.m 125,24 500 76,88

4 9:00 a.m. 129,70 500

76,88

7 12:00 m. 125,24 500 76,88

6 11:00 a.m. 125,24 500

75,31

9 2:00 p.m. 122,67 500 75,31

8 1:00 p.m. 122,67 500

76,6410 3:00 p.m. 124,84 500

No. HORANo. TUB

Ø CAMP

(m)

Ø TUB. (m)



PERD. (m)

H AGUA EN TUB.

(m)

S (m/m) n y/do

TUB

LECT Q/Qo TUB

Q TUB LLENO

(l/s)

q CAUDAL TUB ( l/s)

Q CAUDAL TOTAL

(l/s)

q Vs Q Total (%)

VOL. BOTELLA

(ml)


VOL. ALICUOTA

TOTAL 2000(ml)

1 0,200 0,182 0,009 19,00 0,015 0,193 0,0386 0,009 1,00 1,000 72,45 72,45 45,57 227,84

2 0,200 0,182 0,009 16,50 0,015 0,169 0,0468 0,009 0,93 0,950 79,78 75,79 47,67 238,33

3 0,250 0,227 0,012 5,00 0,006 0,041 0,0626 0,009 0,18 0,065 165,54 10,76 6,77 33,83

1 0,200 0,182 0,009 20,00 0,016 0,204 0,0386 0,009 1,00 1,000 72,45 72,45 42,93 214,63

2 0,200 0,182 0,009 17,50 0,016 0,180 0,0468 0,009 1,00 1,000 79,78 79,78 47,27 236,33

3 0,250 0,227 0,012 6,50 0,006 0,056 0,0626 0,009 0,25 0,100 165,54 16,55 9,81 49,04

1 0,200 0,182 0,009 19,50 0,015 0,199 0,0386 0,009 1,00 1,000 72,45 72,45 42,93 214,64

2 0,200 0,182 0,009 17,00 0,016 0,174 0,0468 0,009 0,96 0,975 79,78 77,79 46,09 230,43

3 0,250 0,227 0,012 7,00 0,006 0,061 0,0626 0,009 0,27 0,112 165,54 18,54 10,98 54,92

1 0,200 0,182 0,009 18,00 0,013 0,182 0,0386 0,009 1,00 1,000 72,45 72,45 46,74 233,70

2 0,200 0,182 0,009 16,00 0,014 0,163 0,0468 0,009 0,89 0,900 79,78 71,80 46,32 231,60

3 0,250 0,227 0,012 5,00 0,006 0,041 0,0626 0,009 0,18 0,065 165,54 10,76 6,94 34,71

1 0,200 0,182 0,009 17,00 0,012 0,171 0,0386 0,009 0,94 0,960 72,45 69,56 48,57 242,83

2 0,200 0,182 0,009 15,00 0,013 0,152 0,0468 0,009 0,83 0,830 79,78 66,22 46,23 231,17

3 0,250 0,227 0,012 4,00 0,006 0,031 0,0626 0,009 0,14 0,045 165,54 7,45 5,20 26,01

1 0,200 0,182 0,009 16,50 0,012 0,165 0,0386 0,009 0,91 0,925 72,45 67,02 50,89 254,47

2 0,200 0,182 0,009 14,00 0,013 0,141 0,0468 0,009 0,78 0,740 79,78 59,04 44,83 224,16

3 0,250 0,227 0,012 3,50 0,006 0,026 0,0626 0,009 0,11 0,034 165,54 5,63 4,27 21,37

1 0,200 0,182 0,009 15,00 0,010 0,149 0,0386 0,009 0,82 0,820 72,45 59,41 49,31 246,53

2 0,200 0,182 0,009 13,50 0,012 0,136 0,0468 0,009 0,75 0,720 79,78 57,44 47,67 238,35

3 0,250 0,227 0,012 3,00 0,005 0,020 0,0626 0,009 0,09 0,022 165,54 3,64 3,02 15,11

1 0,200 0,182 0,009 16,00 0,011 0,160 0,0386 0,009 0,88 0,890 72,45 64,48 51,83 259,16

2 0,200 0,182 0,009 13,50 0,012 0,136 0,0468 0,009 0,75 0,720 79,78 57,44 46,17 230,86

3 0,250 0,227 0,012 2,50 0,005 0,015 0,0626 0,009 0,07 0,015 165,54 2,48 2,00 9,98

1 0,200 0,182 0,009 17,50 0,013 0,176 0,0386 0,009 1,00 1,000 72,45 72,45 48,53 242,63

2 0,200 0,182 0,009 15,50 0,014 0,157 0,0468 0,009 0,86 0,870 79,78 69,41 46,49 232,43

3 0,250 0,227 0,012 4,00 0,006 0,031 0,0626 0,009 0,14 0,045 165,54 7,45 4,99 24,94

1 0,200 0,182 0,009 18,00 0,013 0,182 0,0386 0,009 1,00 1,000 72,45 72,45 46,74 233,70

2 0,200 0,182 0,009 16,00 0,014 0,163 0,0468 0,009 0,89 0,900 79,78 71,80 46,32 231,60

3 0,250 0,227 0,012 5,00 0,006 0,041 0,0626 0,009 0,18 0,065 165,54 10,76 6,94 34,71

1 0,200 0,182 0,009 17,00 0,012 0,171 0,0386 0,009 0,94 0,960 72,45 69,56 49,67 248,36

2 0,200 0,182 0,009 14,50 0,013 0,146 0,0468 0,009 0,80 0,790 79,78 63,03 45,01 225,04

3 0,250 0,227 0,012 4,00 0,006 0,031 0,0626 0,009 0,14 0,045 165,54 7,45 5,32 26,60

FECHA: 2 y 3 de Mayo HORA INICIO: 6:00 a.m. HORA DE SALIDA: 6:00 a.m.

97,6111 4:00 p.m. 159,00 500


CAUDALES EN TUBERÍAS INTERCONEXIÓN CON GRÁFICA SEGÚN T. CAMPLUGAR: Laguna de estabilización ESTRUCTURA: Terraplén PÁGINA 2 DE 3

103,62

13 6:00 p.m. 168,78 500 103,61

12 5:00 p.m. 168,79 500

95,16

15 8:00 p.m. 143,22 500 87,92

14 7:00 p.m. 155,02 500

16 9:00 p.m. 131,69 500

17 10:00 p.m. 120,50 500

11:00 p.m. 124,41 500

80,84

73,97

76,37

19 12:00 a.m. 149,31 500 91,66

18

95,1620 1:00 a.m. 155,02 500

140,03 500 85,9721 2:00 a.m.

No. HORA No. TUB

Ø CAMP

(m)

Ø TUB. (m)



PERD. (m)

H AGUA EN TUB.

(m)

S (m/m) n y/do

TUB

LECT Q/Qo TUB

Q TUB LLENO

(l/s)

q CAUDAL TUB ( l/s)

Q CAUDAL TOTAL

(l/s)

q Vs Q Total (%)

VOL. BOTELLA

(ml)


VOL. ALICUOTA

TOTAL 2000(ml)

1 0,200 0,182 0,009 13,00 0,009 0,128 0,0386 0,009 0,70 0,650 72,45 47,10 52,43 262,14

2 0,200 0,182 0,009 10,50 0,011 0,104 0,0468 0,009 0,57 0,490 79,78 39,09 43,52 217,59

3 0,250 0,227 0,012 3,00 0,005 0,020 0,0626 0,009 0,09 0,022 165,54 3,64 4,05 20,27

1 0,200 0,182 0,009 15,00 0,010 0,149 0,0386 0,009 0,82 0,820 72,45 59,41 53,99 269,97

2 0,200 0,182 0,009 12,50 0,012 0,125 0,0468 0,009 0,71 0,620 79,78 49,46 44,95 224,76

3 0,250 0,227 0,012 2,00 0,005 0,010 0,0626 0,009 0,05 0,007 165,54 1,16 1,05 5,27

1 0,200 0,182 0,009 18,00 0,013 0,182 0,0386 0,009 1,00 1,000 72,45 72,45 47,47 237,36

2 0,200 0,182 0,009 15,50 0,014 0,157 0,0468 0,009 0,86 0,870 79,78 69,41 45,48 227,39

3 0,250 0,227 0,012 5,00 0,006 0,041 0,0626 0,009 0,18 0,065 165,54 10,76 7,05 35,25

135,74 2000,00

VOLUMEN DE ALICUOTA = VOLUMEN TOTAL DE MUESTRA COMPUESTA (ml)

CAUDAL PROMEDIO (l/s) * NUMERO DE MUESTRAS

VOLUMEN DE ALICUOTA = 2000 ml = 0,6139 ml por cada l/s135,92 l/s * 24

PÁGINA 3 DE 3

FECHA: 2 y 3 de Mayo HORA INICIO: 6:00 a.m. HORA DE SALIDA: 6:00 a.m.

CAUDALES EN TUBERÍAS INTERCONEXIÓN CON GRÁFICA SEGÚN T. CAMPLUGAR: Laguna de estabilización ESTRUCTURA: Terraplén

Campana

93,69

CAUDAL PROMEDIO

VOLUMEN DE MUESTRA COMPUESTA (ml)CONVENCIONES

5:00 a.m. 152,62 500


Diámetro

55,15

110,03 500 67,55

89,83 500

Ø CAMP

24

23 4:00 a.m.

22 3:00 a.m.


S

Tubería

PendientePERD. PérdidasH AlturaTUB

n

y

LECTQ/Qoq

VOLmcm

Metro CuadradoSegundoMetroCentimetro

Coeficiente de rugosidadNivelVolumenMetro

PorcentajeMilitros

%ml

No HORA TIEMPO 1.

TIEMPO 2. TIEMPO 3. ∑ TIEMPO

LONG. CANAL

(m)

VEL . (m/s)

ANCHO SECCIÓN

(m)

ALT. DE AGUA (m) AREA (m2) Q CAUDAL

(l/s)Q CAUDAL PROM. (l/s)

VOL. ALICUOTA

(ml)

1 1,13 0,66 0,75 0,847 1,00 1,1811 0,3330 0,040 0,0126 14,8819

2 1,03 0,85 0,74 0,873 1,00 1,1450 0,3330 0,050 0,0158 18,0344

3 0,03 0,78 0,68 0,497 1,00 2,0134 0,3330 0,040 0,0126 25,3691

2 0,85 0,88 0,74 0,823 1,00 1,2146 0,3330 0,070 0,0221 26,7814

2 0,90 0,88 0,76 0,847 1,00 1,1811 0,3330 0,080 0,0252 29,7638

3 0,90 0,85 0,78 0,843 1,00 1,1858 0,3330 0,070 0,0221 26,1462

1 0,97 0,79 0,75 0,837 1,00 1,1952 0,3330 0,080 0,0252 30,1195

2 0,98 0,85 0,78 0,870 1,00 1,1494 0,3330 0,090 0,0284 32,5862

3 0,90 0,85 0,75 0,833 1,00 1,2000 0,3330 0,080 0,0252 30,2400

1 0,69 0,63 0,78 0,700 1,00 1,4286 0,3330 0,080 0,0252 36,0000

2 0,68 0,65 0,79 0,707 1,00 1,4151 0,3330 0,090 0,0284 40,1179

3 0,69 0,65 0,77 0,703 1,00 1,4218 0,3330 0,080 0,0252 35,8294

1 0,70 0,58 0,74 0,673 1,00 1,4851 0,3330 0,090 0,0284 42,1040

2 0,72 0,61 0,75 0,693 1,00 1,4423 0,3330 0,095 0,0299 43,1611

3 0,72 0,65 0,70 0,690 1,00 1,4493 0,3330 0,090 0,0284 41,0870

1 0,83 0,74 0,70 0,757 1,00 1,3216 0,3330 0,090 0,0284 37,4670

2 0,70 0,74 0,73 0,723 1,00 1,3825 0,3330 0,095 0,0299 41,3710

3 0,82 0,77 0,74 0,777 1,00 1,2876 0,3330 0,090 0,0284 36,5021

1 0,91 0,74 0,82 0,823 1,00 1,2146 0,3330 0,065 0,0205 24,8684

2 0,93 0,79 0,85 0,857 1,00 1,1673 0,3330 0,070 0,0221 25,7393

3 0,87 0,78 0,84 0,830 1,00 1,2048 0,3330 0,065 0,0205 24,6687

1 0,79 0,75 0,81 0,783 1,00 1,2766 0,3330 0,060 0,0189 24,1277

2 0,74 0,81 0,82 0,790 1,00 1,2658 0,3330 0,065 0,0205 25,9177

3 0,75 0,87 0,83 0,817 1,00 1,2245 0,3330 0,060 0,0189 23,1429

1 0,81 0,80 0,79 0,800 1,00 1,2500 0,3330 0,060 0,0189 23,6250

2 0,87 0,81 0,88 0,853 1,00 1,1719 0,3330 0,050 0,0158 18,4570

3 0,92 0,79 0,81 0,840 1,00 1,1905 0,3330 0,065 0,0205 24,3750

1 0,89 0,88 0,89 0,887 1,00 1,1278 0,3330 0,050 0,0158 17,7632

2 0,88 0,91 0,88 0,890 1,00 1,1236 0,3330 0,050 0,0158 17,6966

3 0,77 0,95 0,80 0,840 1,00 1,1905 0,3330 0,055 0,0173 20,6250

1 0,91 1,04 0,77 0,907 1,00 1,1029 0,3330 0,050 0,0158 17,3713

2 0,99 1,02 0,88 0,963 1,00 1,0381 0,3330 0,050 0,0158 16,3495

3 1,02 1,13 0,87 1,007 1,00 0,9934 0,3330 0,055 0,0173 17,2103

1 0,88 0,80 0,83 0,837 1,00 1,1952 0,3330 0,040 0,0126 15,0598

2 0,99 0,84 0,91 0,913 1,00 1,0949 0,3330 0,040 0,0126 13,7956

3 0,88 0,78 0,91 0,857 1,00 1,1673 0,3330 0,045 0,0142 16,5467

1 0,88 0,95 0,91 0,913 1,00 1,0949 0,3330 0,040 0,0126 13,7956

2 0,99 0,94 0,99 0,973 1,00 1,0274 0,3330 0,040 0,0126 12,9452

3 0,81 0,99 0,93 0,910 1,00 1,0989 0,3330 0,045 0,0142 15,5769

1 0,72 0,74 0,81 0,757 1,00 1,3216 0,3330 0,040 0,0126 16,6520

2 0,73 0,87 0,88 0,827 1,00 1,2097 0,3330 0,045 0,0142 17,1472

3 0,75 0,88 0,81 0,813 1,00 1,2295 0,3330 0,040 0,0126 15,4918

1 0,80 0,91 0,83 0,847 1,00 1,1811 0,3330 0,030 0,0095 11,1614

2 0,98 0,82 0,78 0,860 1,00 1,1628 0,3330 0,030 0,0095 10,9884

3 0,95 0,75 0,89 0,863 1,00 1,1583 0,3330 0,030 0,0095 10,9459

1 0,88 0,63 0,76 0,757 1,00 1,3216 0,3330 0,030 0,0095 12,4890

2 0,85 0,67 0,79 0,770 1,00 1,2987 0,3330 0,030 0,0095 12,2727

3 0,87 0,66 0,71 0,747 1,00 1,3393 0,3330 0,035 0,0110 14,7656

72,16:00 p.m. 42,31775

33,09574 56,4

0,0

8:00 p.m.

49,29096

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0


126,35197


5

6 115,34007

58,28537

ANEXO 5-4. CAUDALES DE CANAL DE SALIDA - EFLUENTE FINAL

CAUDALES DE CANAL DE SALIDA - EFLUENTE FINAL

FECHA: 7 y 8 Mayo Ancho canal : 1 m Sección : 0,333 m

ESTRUCTURA: Canal de Salida PÁGINA: 1 DE 2


0,08

8:00 a.m 92,94573

9:00 a.m. 111,94731

10:00 a.m

7 12:00 m.

11:00 a.m.

12

11 4:00 p.m.

1:00 p.m.

9

73,18824

3:00 p.m.

2:00 p.m.

10

50,93107

45,40207

66,45703

5:00 p.m.

15

14

9:00 p.m. 39,52734 0,016


0,01 6:00 a.m

2

4

3

7:00 a.m. 82,69140

13

7:00 p.m.

75,27640

56,08479

TIEMPO

PUNTO

TIEMPO

PUNTO

No HORA TIEMPO 1.

TIEMPO 2. TIEMPO 3. ∑ TIEMPO

LONG. CANAL

(m)

VEL . (m/s)

ANCHO SECCIÓN

(m)

ALT. DE AGUA (m) AREA (m2) Q CAUDAL

(l/s)Q CAUDAL PROM. (l/s)

VOL. ALICUOTA

(ml)

1 0,93 0,91 0,91 0,917 1,00 1,0909 0,3330 0,030 0,0095 10,3091

2 1,00 0,84 0,86 0,900 1,00 1,1111 0,3330 0,030 0,0095 10,5000

3 1,05 0,90 0,73 0,893 1,00 1,1194 0,3330 0,030 0,0095 10,5784

1 0,78 1,09 1,13 1,000 1,00 1,0000 0,3330 0,020 0,0063 6,3000

2 0,88 1,07 0,93 0,960 1,00 1,0417 0,3330 0,025 0,0079 8,2031

3 0,73 0,88 0,95 0,853 1,00 1,1719 0,3330 0,025 0,0079 9,2285

65,23624

128

∑

LONG.

VEL VOLUMEN DE ALICUOTA = VOLUMEN TOTAL DE MUESTRA COMPUESTA (ml)

ALT. CAUDAL PROMEDIO (l/s) * NUMERO DE MUESTRASQ

PROM.

VOL. VOLUMEN DE ALICUOTA = 1,703211 ml por cada l/sm

m 2

s

l

ml

Sección : 0,316 m


17 10:00 p.m. 31,38745

ESTRUCTURA: Canal de Salida


CAUDALES DE CANAL DE SALIDA - EFLUENTE FINAL

Ancho canal : 0,945m HORA DE SALIDA: 6:00 a.m.

CAUDAL PROMEDIO

Militro

Promedio

Volumen

Metro

Metro Cuadrado

Segundo


VOLUMEN DE MUESTRA COMPUESTA (ml)

Litro

Caudal

Longitud

CONVENCIONES

Sumatoria

Velocidad

Altura

23,73164

PÁGINA: 1 DE 2

FECHA: 7 y 8 Mayo

18

0,0


11:00 p.m. 0,0

TIEMPO

PUNTO

TIEMPO

PUNTO

No. HORANo.

TUB.

Ø CAMP.

(m)

Ø TUB. (m)

ALT. AGUA EN CAMP.

(cm)

ALT. DE AGUA EN

TUB. (m)

Ø TUB/2 ALFATETA

GRADOS.TETA

RADIANESAREA

(m²) PERIMETRO

(m) S n q CAUDAL

(l/s)Q CAUDAL TOTAL (l/s)

1 0,200 0,182 17,50 0,176 0,0910 69,521 319,041 5,568 0,02577 0,507 0,039 0,009 77,219

2 0,200 0,182 15,00 0,152 0,0910 41,851 263,702 4,602 0,02317 0,419 0,047 0,009 80,872

3 0,250 0,227 4,00 0,031 0,1133 46,338 87,324 1,524 0,00337 0,173 0,063 0,009 6,794

1 0,200 0,182 17,00 0,171 0,0910 61,256 302,512 5,280 0,02535 0,480 0,039 0,009 77,861

2 0,200 0,182 14,50 0,146 0,0910 37,524 255,049 4,451 0,02243 0,405 0,047 0,009 78,334

3 0,250 0,227 3,50 0,026 0,1133 50,429 79,141 1,381 0,00256 0,156 0,063 0,009 4,592

1 0,200 0,182 16,50 0,165 0,0910 54,847 289,694 5,056 0,02483 0,460 0,039 0,009 77,422

2 0,200 0,182 14,00 0,141 0,0910 33,457 246,913 4,309 0,02165 0,392 0,047 0,009 75,464

3 0,250 0,227 3,00 0,020 0,1133 55,213 69,575 1,214 0,00178 0,138 0,063 0,009 2,725

1 0,200 0,182 16,50 0,165 0,0910 54,847 289,694 5,056 0,02483 0,460 0,039 0,009 77,422

2 0,200 0,182 14,00 0,141 0,0910 33,457 246,913 4,309 0,02165 0,392 0,047 0,009 75,464

3 0,250 0,227 3,00 0,020 0,1133 55,213 69,575 1,214 0,00178 0,138 0,063 0,009 2,725

1 0,200 0,182 16,00 0,160 0,0910 49,107 278,214 4,856 0,02420 0,442 0,039 0,009 76,2042 0,200 0,182 13,50 0,136 0,0910 29,588 239,176 4,174 0,02084 0,380 0,047 0,009 72,3233 0,250 0,227 2,80 0,018 0,1133 57,192 65,616 1,145 0,00150 0,130 0,063 0,009 2,143

1 0,200 0,182 16,00 0,160 0,0910 49,107 278,214 4,856 0,02420 0,442 0,039 0,009 76,2042 0,200 0,182 13,50 0,136 0,0910 29,588 239,176 4,174 0,02084 0,380 0,047 0,009 72,3233 0,250 0,227 2,80 0,018 0,1133 57,192 65,616 1,145 0,00150 0,130 0,063 0,009 2,143

1 0,200 0,182 16,00 0,160 0,0910 49,107 278,214 4,856 0,02420 0,442 0,039 0,009 76,204

2 0,200 0,182 13,50 0,136 0,0910 29,588 239,176 4,174 0,02084 0,380 0,047 0,009 72,323

3 0,250 0,227 2,80 0,018 0,1133 57,192 65,616 1,145 0,00150 0,130 0,063 0,009 2,143

1 0,200 0,182 15,50 0,155 0,0910 44,256 268,512 4,686 0,02354 0,426 0,039 0,009 74,5142 0,200 0,182 13,50 0,136 0,0910 29,588 239,176 4,174 0,02084 0,380 0,047 0,009 72,3233 0,250 0,227 3,00 0,020 0,1133 55,213 69,575 1,214 0,00178 0,138 0,063 0,009 2,725

1 0,200 0,182 15,50 0,155 0,0910 44,256 268,512 4,686 0,02354 0,426 0,039 0,009 74,514

2 0,200 0,182 13,50 0,136 0,0910 29,588 239,176 4,174 0,02084 0,380 0,047 0,009 72,323

3 0,250 0,227 3,00 0,020 0,1133 55,213 69,575 1,214 0,00178 0,138 0,063 0,009 2,725

1 0,200 0,182 15,80 0,158 0,0910 47,030 274,060 4,783 0,02394 0,435 0,039 0,009 75,556

2 0,200 0,182 13,50 0,136 0,0910 29,588 239,176 4,174 0,02084 0,380 0,047 0,009 72,323

3 0,250 0,227 3,00 0,020 0,1133 55,213 69,575 1,214 0,00178 0,138 0,063 0,009 2,725

8:00 a.m 155,611

4 9:00 a.m.

611:00 a.m.

150,670

5 10:00 a.m 150,670

164,885

2 7:00 a.m.

155,611

3

1 6:00 a.m

160,787

HORA DE SALIDA: 6:00 a.m.Fòrmulas empleadas: Maning HORA INICIO: 6:00 a.mFECHA: 2 y 3 de Mayo

ANEXO 5-5. CAUDALES EN TUBERÍAS INTERCONEXIÓN CON FÒRMULAS DE MANING


LUGAR: Laguna de estabilización ESTRUCTURA: Tuberias de Interconexión - Terraplén PÁGINA 1 DE 3

CAUDALES EN TUBERÍAS INTERCONEXIÓN CON FÒRMULAS DE MANING

7 12:00 m. 150,670

8 1:00 p.m. 149,562

150,604

9 2:00 p.m. 149,562

10 3:00 p.m.

No. HORANo.

TUB.

Ø CAMP.

(m)

Ø TUB. (m)

ALT. AGUA EN CAMP.

(cm)

ALT. DE AGUA EN

TUB. (m)

Ø TUB/2 ALFATETA

GRADOS.TETA

RADIANESAREA

(m²) PERIMETRO

(m) S n q CAUDAL


1 0,200 0,182 19,00 0,182 0,0910 90,000 360,000 6,283 0,02602 0,572 0,039 0,009 72,381

2 0,200 0,182 16,50 0,169 0,0910 58,431 296,863 5,181 0,02515 0,471 0,047 0,009 85,644

3 0,250 0,227 5,00 0,041 0,1133 39,688 100,624 1,756 0,00496 0,199 0,063 0,009 11,781

1 0,200 0,182 20,00 0,182 0,0910 90,000 360,000 6,283 0,02602 0,572 0,039 0,009 72,381

2 0,200 0,182 17,50 0,180 0,0910 76,814 333,629 5,823 0,02595 0,530 0,047 0,009 83,488

3 0,250 0,227 6,50 0,056 0,1133 30,399 119,203 2,080 0,00775 0,236 0,063 0,009 22,115

1 0,200 0,182 19,50 0,182 0,0910 90,000 360,000 6,283 0,02602 0,572 0,039 0,009 72,381

2 0,200 0,182 17,00 0,174 0,0910 65,822 311,644 5,439 0,02562 0,495 0,047 0,009 85,505

3 0,250 0,227 7,00 0,061 0,1133 27,325 125,350 2,188 0,00881 0,248 0,063 0,009 26,461

1 0,200 0,182 18,00 0,182 0,0910 85,960 351,920 6,142 0,02601 0,559 0,039 0,009 73,476

2 0,200 0,182 16,00 0,163 0,0910 52,051 284,102 4,959 0,02455 0,451 0,047 0,009 84,710

3 0,250 0,227 5,00 0,041 0,1133 39,688 100,624 1,756 0,00496 0,199 0,063 0,009 11,781

1 0,200 0,182 17,00 0,171 0,0910 61,256 302,512 5,280 0,02535 0,480 0,039 0,009 77,861

2 0,200 0,182 15,00 0,152 0,0910 41,851 263,702 4,602 0,02317 0,419 0,047 0,009 80,872

3 0,250 0,227 4,00 0,031 0,1133 46,338 87,324 1,524 0,00337 0,173 0,063 0,009 6,794

1 0,200 0,182 16,50 0,165 0,0910 54,847 289,694 5,056 0,02483 0,460 0,039 0,009 77,422

2 0,200 0,182 14,00 0,141 0,0910 33,457 246,913 4,309 0,02165 0,392 0,047 0,009 75,464

3 0,250 0,227 3,50 0,026 0,1133 50,429 79,141 1,381 0,00256 0,156 0,063 0,009 4,592

1 0,200 0,182 15,00 0,149 0,0910 39,566 259,131 4,523 0,02279 0,412 0,039 0,009 72,290

2 0,200 0,182 13,50 0,136 0,0910 29,588 239,176 4,174 0,02084 0,380 0,047 0,009 72,323

3 0,250 0,227 3,00 0,020 0,1133 55,213 69,575 1,214 0,00178 0,138 0,063 0,009 2,725

1 0,200 0,182 16,00 0,160 0,0910 49,107 278,214 4,856 0,02420 0,442 0,039 0,009 76,2042 0,200 0,182 13,50 0,136 0,0910 29,588 239,176 4,174 0,02084 0,380 0,047 0,009 72,3233 0,250 0,227 2,50 0,015 0,1133 59,768 60,463 1,055 0,00119 0,120 0,063 0,009 1,529

1 0,200 0,182 17,50 0,176 0,0910 69,521 319,041 5,568 0,02577 0,507 0,039 0,009 77,219

2 0,200 0,182 15,50 0,157 0,0910 46,858 273,717 4,777 0,02391 0,435 0,047 0,009 83,131

3 0,250 0,227 4,00 0,031 0,1133 46,338 87,324 1,524 0,00337 0,173 0,063 0,009 6,7941 0,200 0,182 18,00 0,182 0,0910 85,960 351,920 6,142 0,02601 0,559 0,039 0,009 73,4762 0,200 0,182 16,00 0,163 0,0910 52,051 284,102 4,959 0,02455 0,451 0,047 0,009 84,7103 0,250 0,227 5,00 0,041 0,1133 39,688 100,624 1,756 0,00496 0,199 0,063 0,009 11,7811 0,200 0,182 17,00 0,171 0,0910 61,256 302,512 5,280 0,02535 0,480 0,039 0,009 77,8612 0,200 0,182 14,50 0,146 0,0910 37,524 255,049 4,451 0,02243 0,405 0,047 0,009 78,3343 0,250 0,227 4,00 0,031 0,1133 46,338 87,324 1,524 0,00337 0,173 0,063 0,009 6,794

Fòrmulas empleadas: Maning


21 2:00 a.m. 162,989

HORA INICIO: 6:00 a.m HORA DE SALIDA: 6:00 a.m.FECHA: 2 y 3 de MayoLUGAR: Laguna de estabilización ESTRUCTURA: Tuberias de Interconexión - Terraplén PÁGINA 2 DE 3

5:00 p.m. 177,985


11 4:00 p.m. 169,806

12

169,966

13 6:00 p.m. 184,347

14 7:00 p.m.

157,479

15 8:00 p.m. 165,527

16 9:00 p.m.

1710:00 p.m.

147,338

1811:00 p.m.

150,056

19

169,966

167,144

20 1:00 a.m.

12:00 a.m.

No. HORANo.

TUB.

Ø CAMP.

(m)

Ø TUB. (m)

ALT. AGUA EN CAMP.

(cm)

ALT. DE AGUA EN

TUB. (m)

Ø TUB/2 ALFATETA

GRADOS.TETA

RADIANESAREA

(m²) PERIMETRO

(m) S

m/mn q CAUDAL


1 0,200 0,182 13,00 0,128 0,0910 23,888 227,777 3,975 0,01953 0,362 0,039 0,009 60,8802 0,200 0,182 10,50 0,104 0,0910 8,214 196,428 3,428 0,01537 0,312 0,047 0,009 49,6283 0,250 0,227 3,00 0,020 0,1133 55,213 69,575 1,214 0,00178 0,138 0,063 0,009 2,7251 0,200 0,182 15,00 0,149 0,0910 39,566 259,131 4,523 0,02279 0,412 0,039 0,009 72,2902 0,200 0,182 12,50 0,125 0,0910 22,142 224,285 3,915 0,01910 0,356 0,047 0,009 65,2763 0,250 0,227 2,00 0,010 0,1133 65,363 49,275 0,860 0,00066 0,097 0,063 0,009 0,6501 0,200 0,182 18,00 0,182 0,0910 85,960 351,920 6,142 0,02601 0,559 0,039 0,009 73,4762 0,200 0,182 15,50 0,157 0,0910 46,858 273,717 4,777 0,02391 0,435 0,047 0,009 83,1313 0,250 0,227 5,00 0,041 0,1133 39,688 100,624 1,756 0,00496 0,199 0,063 0,009 11,781

Fuente: La autora, 2006 157,5446

TUB. Ø ALT.CAMP.Snq - Qmsl

AlturaCampanaPendienteCoeficiente de rugosidadCaudal


113,233

FECHA: 2 y 3 de Mayo Fòrmulas empleadas: Maning

22 3:00 a.m.

HORA INICIO: 6:00 a.m HORA DE SALIDA: 6:00 a.m.PÁGINA 3 DE 3


168,387

23 4:00 a.m. 138,216

24 5:00 a.m.

PROMEDIO

LitrosSegundo

CONVENCIONESTuberiaDiámetro

Metro

LUGAR: Laguna de estabilización ESTRUCTURA: Tuberias de Interconexión - Terraplén

PUNTO HORA CABEZA DE VEL (m)

g (m/s²)

VEL (m/s)

Ø TUB. 1 (m)

AREA (m²) C. VEL CAUDAL

(m³/s) CAUDAL (l/s)

1 8:00 a.m 0,024 9,81 0,69 0,182 0,03 0,9 0,016 16,12 9:00 a.m 0,03 9,81 0,77 0,182 0,03 0,9 0,018 18,03 10:00 a.m 0,024 9,81 0,69 0,182 0,03 0,9 0,016 16,14 11:00 a.m 0,029 9,81 0,75 0,182 0,03 0,9 0,018 17,75 12:00 m. 0,03 9,81 0,77 0,182 0,03 0,9 0,018 18,06 1:00 p.m 0,027 9,81 0,73 0,182 0,03 0,9 0,017 17,07 2:00 p.m 0,028 9,81 0,74 0,182 0,03 0,9 0,017 17,48 3:00 p.m 0,024 9,81 0,69 0,182 0,03 0,9 0,016 16,19 4:00 p.m 0,032 9,81 0,79 0,182 0,03 0,9 0,019 18,610 5:00 p.m 0,032 9,81 0,79 0,182 0,03 0,9 0,019 18,611 6:00 p.m 0,031 9,81 0,78 0,182 0,03 0,9 0,018 18,312 7:00 p.m 0,028 9,81 0,74 0,182 0,03 0,9 0,017 17,4

PROMEDIO 0,03 9,81 0,74 0,182 0,03 0,90 0,02 17,4

PUNTO HORA CABEZA DE VEL (m)

g (m/s²)

VEL (m/s)

Ø TUB. 2 (m) AREA (m²) C. VEL CAUDAL

(m³/s) CAUDAL (l/s)

1 8:00 a.m 0,03 9,81 0,77 0,182 0,03 0,9 0,018 18,02 9:00 a.m 0,04 9,81 0,89 0,182 0,03 0,9 0,021 20,73 10:00 a.m 0,03 9,81 0,77 0,182 0,03 0,9 0,018 18,04 11:00 a.m 0,035 9,81 0,83 0,182 0,03 0,9 0,019 19,45 12:00 m. 0,04 9,81 0,89 0,182 0,03 0,9 0,021 20,76 1:00 p.m 0,034 9,81 0,82 0,182 0,03 0,9 0,019 19,17 2:00 p.m 0,035 9,81 0,83 0,182 0,03 0,9 0,019 19,48 3:00 p.m 0,04 9,81 0,89 0,182 0,03 0,9 0,021 20,79 4:00 p.m 0,045 9,81 0,94 0,182 0,03 0,9 0,022 22,010 5:00 p.m 0,038 9,81 0,86 0,182 0,03 0,9 0,020 20,211 6:00 p.m 0,035 9,81 0,83 0,182 0,03 0,9 0,019 19,412 7:00 p.m 0,033 9,81 0,80 0,182 0,03 0,9 0,019 18,8

PROMEDIO 0,04 9,81 0,84 0,182 0,03 0,90 0,02 19,7

ANEXO 5,6. CAUDALES EN TUBERÍAS DE INTERCONEXIÓN -TERRAPLÉN CON TUBO PITOT

CAUDAL TUBERIA 1.

CAUDAL TUBERIA 2.

Caudal promedio en la tubeía 3; empleando la fòmula de Maning = 6,63 l/s (Anexo E-3)Caudal Total en las tuberìas en el canal de interconexiòn localizadas en el terraplén: 43,65 l/s



ANEXO 6. PARAMÉTROS IN SITÚ

No. HORA O.D (mg/l)

Ph (NORMA 5-9)

Cond. (μs/cm)

Turb. (NTU) (NORMA 10)

S.Sed. (ml/l)

T °C Agua (NORMA <40°C)

OD (mg/l)

Ph (NORMA 5-9)

Cond. (μs/cm)


S.Sed. (ml/l)

T °C Agua (NORMA 40°C) T °C Amb

1 6:00 a.m 6,10 550 5,00 26,5 6,00 240 0,20 26,4

2 7:00 a.m 5,90 600 5,50 5,00 230 0,20 26,2

3 8:00 a.m 1,52 5,90 440 6,00 26,7 1,99 6,50 260 0,30 26,0 264 9:00 a.m 1,57 6,00 410 1,50 27,2 2,11 6,50 290 0,40 26,4 265 10:00 a.m 1,51 6,00 380 1,00 27,5 1,93 6,50 350 0,40 26,9 276 11:00 a.m 1,47 6,00 350 188,70 1,00 27,4 1,95 6,50 340 174,40 0,50 27,5 277 12:00 m 1,48 6,00 420 188,00 0,70 27,6 1,85 6,50 370 174,20 0,40 27,1 27,58 1:00 p.m 1,40 6,00 500 207,60 2,00 27,8 1,78 6,50 390 204,10 0,50 27,6 27,59 2:00 p.m 1,34 6,00 440 289,30 4,00 28,1 1,76 7,00 360 314,10 0,70 27,7 27,510 3:00 p.m 1,36 6,50 410 328,70 1,50 28,0 1,70 6,50 350 397,10 1,00 27,3 2711 4:00 p.m 1,40 6,00 580 324,90 1,50 27,3 1,83 7,00 370 311,80 0,50 26,6 2612 5:00 p.m 1,30 6,50 460 360,30 1,50 27,6 1,75 7,00 410 334,70 0,60 26,1 26,513 6:00 p.m 1,42 6,50 500 325,20 1,40 26,2 1,90 7,00 460 307,20 0,80 25,0 2514 7:00 p.m 1,51 6,50 490 0,70 26,0 2,00 7,00 280 0,30 26,0 25,515 8:00 p.m 7,00 370 0,40 7,00 310 0,40 26,0

16 9:00 p.m 1,30 7,00 400 300,50 1,00 25,0 7,00 310 301,50 0,50 25,0

17 10:00 p.m 7,00 420 1,40 26,0 7,00 250 0,50

18 11:00 p.m 1,50 7,00 380 269,90 3,00 26,5 7,00 290 0,50 25,0

19 12:00 a.m 7,00 460 5,80 7,00 220 0,20

20 1:00 a.m 7,00 410 2,00 7,00 210 0,50

21 2:00 a.m 1,50 7,00 310 251,80 2,30 24,0 7,00 210 252,80 0,00 24,0

22 3:00 a.m 7,00 580 0,40 7,00 220 0,10

23 4:00 a.m 7,00 430 0,60 7,00 230 0,1024 5:00 a.m 7,00 920 0,20 7,00 270 2,00


O.D T Cond. ºCTurb. Amb.S.Sed.

ConductividadTurbiedadSólidos sedimentables

TemperaturaCentimetroAmbiente

Hora Inicio: 6:00 a.m. Canal agua residual Canal de Agua Lluvia

Oxigeno DisueltoVARIABLES

Fecha: 1 y 2 de mayo O.D. Saturación: 7,7 mg/l*

* El procedimiento para el calculo del Oxigeno disuelto (O.D) de saturación de muestra en el Anexo 7-1.

6-1. PARAMETROS IN SITU CANAL DE ENTRADA


PARAMETROS IN SITU CANAL DE ENTRADALugar: Lagunas de estabilización Estructura:Canal de Entrada Hora Salida: 6:00 a.m

No. HORA OD (mg/l) Ph (NORMA 5-9)

Cond. (μs/cm)


S. Sed. (ml/l)

S. Sed. Prom. (ml/l)


T °C Amb

1,201,100,701,101,000,500,900,800,400,800,900,400,800,700,300,900,800,300,800,900,400,701,000,500,600,600,400,300,500,500,500,400,501,300,400,600,501,201,000,900,801,500,800,501,000,901,201,00

26,00

28,00

27,50

28,00

27,00

27,00

27,50

27,00

25,00

24,50

26,00

28,00

3,00

450

450 38,13

500 109,25

27


PARÁMETROS IN SITU TUBERIAS DE INTERCONEXIÓN

Fecha: 2 y 3 de mayo

1 6:00 a.m. 0 6

Hora Inicio: 6:00 a.m.

Estructura: TerraplénLugar: Lagunas de estabilización

0 6

3 7

2 7:00 a.m.

2,10

34,82 2,60

2,10

119,60

4 9:00 a.m. 0

5008:00 a.m. 0

28,3

5 10:00 a.m. 0 7 500 98,90 1,80 28,1

7

6 11:00 a.m. 0 7 510 117,20 2,00 28,3

7 12:00 m. 0 7 510 125,70 2,10 27,9

8 1:00 p.m. 0 6 500 85,21 2,20 28,5

9 2:00 p.m. 0 6 510 69,06 1,60 27,77

10 3:00 p.m. 0 7 510 79,32 1,30 28

11 4:00 p.m. 0 6 480 76,92 1,40 28,1

12 5:00 p.m. 0 6 470 65,00 2,30 27,6

13 6:00 p.m. 0 6 490 49,11 2,70 27,1

14 7:00 p.m. 0 6 490 71,18 3,20 26,7

2,3015 8:00 p.m. 0 6 480 109,20

460 81,1716 9:00 p.m. 0 6 3,10

ANEXO 6-2. PARÁMETROS IN SITU TUBERIAS DE INTERCONEXIÓN

Pagina: 1 de 2Hora Salida: 6:00 a.m.


Cond. (μs/cm)


S. Sed. (ml/l)

S. Sed. Prom. (ml/l)


T °C Amb

1,001,301,000,501,201,000,501,301,001,101,001,503,002,001,501,001,501,201,201,801,000,901,401,00


O.D Cond. Turb.S.Sed.T ºCAmb. Ambiente

Oxigeno DisueltoConductividadTurbiedadSólidos sedimentablesTemperaturaCentimetro

VARIABLES

Hora Salida: 6:00 a.m.

17 10:00 p.m. 0 6 440 53,14 3,30

Pagina: 2 de 2

Estructura: Terraplén

2,70

19 12:00 a.m. 0 6 440 53,61 2,80

18 11:00 p.m.

20 1:00 a.m. 0 6 450 46,24 3,60

6,5021 2:00 a.m 0 6 450 44,90

3,7022 3:00 a.m 0 6 450 52,83

4,0023 4:00 a.m 0 6 450 55,24

Fecha: 3 y4 de mayo Hora Inicio: 6:00 a.m.

440 56,860 6

24 5:00 a.m 0 6 450 50,22 3,30


PARÁMETROS IN SITU

Lugar: Laguna de Oxidación


Cond. (μs/cm)


S.Sed. (ml/l)

T °C Agua (NORMA <40°C) T °C Amb

1 6:00 a.m. 0,00 6,00 440 55,50 0,30

2 7:00 a.m. 0,50 6,00 450 74,41 0,40

3 8:00 a.m. 1,00 6,00 440 75,53 0,50 24,4 24

4 9:00 a.m. 1,50 7,00 460 75,29 0,50 24,7 24

5 10:00 a.m. 1,90 7,00 450 72,62 0,60 24,6 24

6 11:00 a.m. 2,50 6,00 450 70,34 0,40 24,9 25

7 12:00 m. 4,00 6,00 450 82,80 0,20 25,8 25

8 1:00 p.m. 5,10 6,00 450 62,24 0,10 26,8 26

9 2:00 p.m. 6,31 6,00 430 67,61 0,40 26,6 27

10 3:00 p.m. 5,95 6,00 440 65,66 0,00 26,7 26

11 4:00 p.m. 5,20 6,00 450 62,01 0,20 25,4 25

12 5:00 p.m. 4,29 6,00 440 91,73 0,20 25,1 24

13 6:00 p.m. 4,52 6,00 460 35,43 0,20 25,2 25

14 7:00 p.m. 2,60 6,00 440 39,83 0,00 24,2 24

15 8:00 p.m. 2,00 6,00 440 34,35 0,00 24,0

16 9:00 p.m. 1,80 6,00 440 35,38 0,00 24,0

17 10:00 p.m. 1,20 6,00 440 57,13 0,00 24,0

18 11:00 p.m. 1,00 6,00 440 67,97 0,00 23,5

19 12:00 a.m. 0,00 6,00 440 53,57 0,00 22,0

20 1:00 a.m. 1,00 6,00 440 65,41 0,00 21,0Fuente: La autora, 2006

O.D Cond. Turb.S.Sed.T ºCAmb.

CentimetroAmbiente

VARIABLESOxigeno DisueltoConductividadTurbiedadSólidos sedimentablesTemperatura

ANEXO 6-3. PARÁMETROS IN SITU CANAL DE SALIDA

Lugar: Lagunas de estabilización Estructura: Canal de salida


PARÁMETROS IN SITU CANAL DE SALIDA

Hora Salida: 6:00 a.m.

* El calculo del Oxigeno disuelto (O.D) de saturación se muestra en el Anexo 7-2

Fecha: 7 y 8 de mayo O.D saturación : 7,9 mg/l* Hora Inicio: 6:00 a.m.

ANEXO 6.4. MATRICES DE CORRELACIÓN PARÁMETROS IN SITU

Tabla 1. Matriz de correlación de Parámetros un Situ en Canal de Entrada de Aguas Residuales.

Variable ó Parámetro O.D Ph Cond. Turb. S.Sed. T °C Agua T °C Amb

O.D 1 Ph -0,21 1 Cond. -0,29 0,00 1 Turb. -0,64 0,33 0,39 1 S.Sed. 0,10 -0,31 -0,02 0,12 1 T °C Agua -0,17 -0,71 0,28 -0,03 0,00 1 T °C Amb -0,28 -0,44 -0,43 -0,59 0,01 0,88 1 Fuente: La autora.

Tabla 2. Matriz de correlación de Parámetros un Situ en segundo canal de Entrada.

Variable ó Parámetro O.D Ph Cond. Turb. S.Sed. T °C Agua T °C Amb

O.D 1 Ph -0,23 1 Cond. -0,60 0,11 1 Turb. -0,65 0,46 0,14 1 S.Sed. -0,68 0,19 0,34 0,60 1 T °C Agua -0,41 -0,28 0,36 -0,17 0,37 1 T °C Amb -0,51 -0,47 0,07 -0,38 0,09 0,92 1 Fuente: La autora

Tabla 3. Matriz de correlación de Parámetros un Situ en Tuberías de Interconexión.

Variable ó Parámetro Ph Cond. Turb. S.Sed. T °C Agua T °C Amb

Ph 1 Cond. 0,71 1 Turb. 0,76 0,76 1 S.Sed. -0,46 -0,64 -0,53 1 T °C Agua 0,28 0,31 0,33 -0,63 1 T °C Amb 0,33 0,59 0,42 -0,75 0,87 1

Fuente. La autora.

Tabla 4. Matriz de correlación de Parámetros un Situ en Canal de Salida. Variable ó Parámetro O.D Ph Cond. Turb. S.Sed. T °C Agua T °C Amb

O.D 1 Ph -0,16 1 Cond. 0,05 0,47 1 Turb. 0,10 0,25 0,08 1 S.Sed. -0,03 0,58 0,37 0,51 1 T °C Agua 0,84 0,01 0,19 0,22 0,32 1 T °C Amb 0,83 -0,45 -0,28 -0,16 -0,34 0,93 1 Fuente: La autora.

ANEXO 7. MEMORIAS DE SATURACIÓN

DE OXIGENO

ANEXO 7-1. MEMORIAS DE CÀLCULO DE VALORES DE SATURACIÓN DE OXIGENO - CANAL DE ENTRADA

Para el cálculo del valor de saturación de Oxigeno disuelto (mg/l) en los puntos de muestreo del canal de entrada y canal de salida, se empleó la ecuación del Anexo 9:

ppPODCs −

−=

760

Donde: OD = Valor leído en el Anexo 8-1 a 760 mmHg del oxigeno de saturación (OD), teniendo en cuenta, la temperatura del agua promedio en cada sitio de muestreo. P = Presión barométrica del lugar de muestreo. p= Valor obtenido en el Anexo 8-2 a 760 mmHg de la presión de vapor del agua en mmHg, dependiendo de la temperatura del agua promedio del punto de muestreo. En los canales de entrada el oxigeno de saturación se calculó de la siguiente forma: Temperatura promedio del agua = 26.5 ºC ≈ 27 º C OD a 760 mmHg a 27ºC = 8.07 mg/l Presión barométrica a 0 m.s.n.m = 760 mmHg Presión barométrica a 2600 m.s.n.m = 562.546 mmHg Presión barométrica a 500.01 m.s.n.m (Ver Anexo Plano 1 de 2. Perfiles longitudinales - canal de aguas residuales) = 722.027 mmHg * Presion de vapor a 760 mmHg a 25ºC = 23.756 mmHg Presion de vapor a 760 mmHg a 30ºC = 31.824 mmHg Presion de vapor a 760 mmHg a 27ºC = 26.983 mmHg * Finalmente, el oxigeno disuelto de saturación (Cs) en los canales de entrada es 7.653 ≈ 7.7 mg/l, como se observa a continuación:

lmgCs /653.7983.26760

983.26027.72207.8 =−−

=

* El valor de la presión barométrica a 501 m.s.n.m, altura a la cual, se encuentran los canales de entrada, se calculó mediante interpolación entre las presiones barométricas a 0 y 2600 m.s.n.m. * El valor de la presión de vapor a 27 ºC, la cual presentan los canales de entrada, se calculó mediante interpolación entre las presiones de vapor de agua 25 y 30ºC.

ANEXO 7-2. MEMORIAS DE CÀLCULO DE VALORES DE SATURACIÓN DE OXIGENO - CANAL DE SALIDA.

Para el cálculo del valor de saturación de Oxigeno disuelto (mg/l) en los puntos de muestreo del canal de entrada y canal de salida, se empleó la ecuación del Anexo 9:

ppPODCs −

−=

760

Donde: OD = Valor leído en el Anexo 8-1 a 760 mmHg del oxigeno de saturación (OD), teniendo en cuenta, la temperatura del agua promedio en cada sitio de muestreo. P = Presión barométrica del lugar de muestreo. p= Valor obtenido en el Anexo 8-2 a 760 mmHg de la presión de vapor del agua en mmHg, dependiendo de la temperatura del agua promedio del punto de muestreo. En el canal de salida el oxigeno de saturación se calculó de la siguiente forma: Temperatura promedio del agua = 24.5 ºC ≈ 25 º C OD a 760 mmHg a 25ºC = 8.38 mg/l Presión barométrica a 0 m.s.n.m = 760 mmHg Presión barométrica a 2600 m.s.n.m = 562.546 mmHg Presión barométrica a 498.200 m.s.n.m (Ver Anexo Plano 2 de 2. Perfiles longitudinales – Canal de salida parte I) = 722.165 mmHg * Presion de vapor a 760 mmHg a 25ºC = 23.756 mmHg Por ultimo, el oxigeno de saturación (Cs) en el canal de salida es 7.9 mg/l, como lo muestra la siguiente ecuación:

lmgCs /94.7756.23760

756.23165.72207.8 =−−

=

* El valor de la presión barométrica a 498.200 m.s.n.m, altura a la cual se encuentran el canal de salida, se calculó mediante interpolación entre las presiones barométricas a 0 y 2600 m.s.n.m.

ANEXO 8. VALORES DE SATURACIÓN DE OXIGENO DISUELTO Y PRESIÓN DE VAPOR DE AGUA

8 – 1. VALORES DE SATURACIÓN DE OXIGENO DISUELTO , EN AGUA, EN

FUNCION, DE LA TEMPERATURA Y LOS CLOCLUROS A 760 mmHg(+)

Fuente: ROMERO ROJAS, Jairo Alberto. Tratamiento de aguas Residuales; teoría y principios de diseño. Santafé de Bogotá: Escuela Colombiana de Ingeniería, 2004. Apéndice C. p. 1020.

8 - 2 . VALORES DE PRESIÓN DE VAPOR DE AGUA, EN FUNCION, DE LA TEMPERATURA A 760 mmHg

TEMPÈRATURA

(C) TEMPERATURA

(ºF) PV

(mmHg) 0 32.0 4.579 5 41.0 6.543 10 50.0 9.209 15 59.0 12.788 20 68.0 17.535 25 77.0 23.756 30 86.0 31.824 35 95.0 42.175 40 104.0 55.324

Fuente: R.S., Ármalo. Tratamiento de aguas residuales. España: Reverté, 1993. p. 202.

mg / L Ca CO3 TITULOMÉTRICO 64.6 43.6 38.6mg / L Ca CO3 TITULOMÉTRICO 116.2 134.4 120.4

mg / L Cl TITULOMÉTRICO -ARGENTOMETRICO 90.0 124.96 79.97

mg / L INCUBACIÓN 5 DÍAS 153 57 42mg / L REFLUJO CERRADO 376 120 144

mg / L Ca CO3 TITULOMÉTRICO 68.4 78 79mg / L Ca TITULOMÉTRICO 39.8 39.84 41.28mg / L Mg POR DIFERENCIA 28.6 38.16 37.72

mg de Fósforo COLORIMETRICO- 0.068 0.088 0.090mg / L GRAVIMETRICO 21.8 7.8 4

mg / L N2 DIGESTIÓN KJELDAHL 30.61 27.53 23.33mg / L NO2 COLORIMÉTRICO 0.04 0.07 0.03mg / L NO3 COLORIMÉTRICO 0.12 0.15 8

mg / L GRAVIMETRICO 362.86 225.71 302.85mg / L POR DIFERENCIA 134.29 62.85 111.42mg / L GRAVIMÉTRICO 248.57 205.40 291.54mg / L GRAVIMETRICO 114.28 142.54 180.11mg / L POR DIFERENCIA 134.29 62.85 111.42mg / L GRAVIMÉTRICO 114.29 20.31 11.30

mg / L GRAVIMÉTRICO 114.29 20.31 11.30

mg / L GRAVIMÉTRICO 0.00 0.00 0.00mg / L GRAVIMÉTRICO 228.57 162.85 191.42

UFC/100 ml CONTEO EN PLACA 12.209.250 247.366.667 287.143UFC/100 ml CONTEO EN PLACA 4.627.000 25.866.667 82.857

S. DBO5DQO

DUREZA POR CALCIODUREZA POR MAGNESIO

SalidaDemanda biológica de oxigeno

CONVENCIONES

SÓLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES

SÓLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES VOLÁTILES

SÓLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES FIJOS

SÓLIDOS DISUELTOS VOLÁTILES

NITRITOS

RESULTADOS DE LABORATORIO

Fuente. La Autora

RESULTADO

Lugar: Laguna de OxidaciónFecha: Igual al del aforo.

SÓLIDOS DISUELTOS TOTALES

SÓLIDOS TOTALES VOLÁTILES

SÓLIDOS DISUELTOS TOTALES FIJOS

ALCALINIDADACIDEZ


ANEXO 9. RESULTADOS DE LABORATORIO

S.Laguna** Anaerobia

S. Laguna*** Facultativa

Entrada al sistema*

Tipo de muestra: compuestaTiempo de muestreo: 24 horas

PARÁMETRO UNIDADES MÉTODO

CLORUROS

COLIFORMES TOTALES

DBO5 DQO

SÓLIDOS TOTALESSÓLIDOS TOTALES FIJOS

GRASAS Y ACEITESNITROGENO TOTAL

DUREZA TOTAL

FÓSFORO TOTAL

Lugar de muestreo: canal de salida

COLIFORMES FECALES

*

**

***

Demanda química de oxigenoFecha de muestreo: 1 y 2 de MayoLugar de muestreo: canales de entrada

NITRATOS

Lugar de muestreo: Tuberías de InterconexiónFecha de muestreo: 7 y 8 de Mayo

Fecha de muestreo: 2 y 3 de Mayo

ANEXO 10. DISEÑO LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN CENAE – TOLEMAIDA.

Fuente. Dirección de Ingenieros - Ejercito Nacional, 2005

ANEXO 11. INFORME DE LABORATORIO No. A-0702


ANEXO 12. CANALETA PARSHALL

Fuente: ROMERO ROJAS, Jairo Alberto. Tratamiento de aguas Residuales; teoría y principios de diseño. Santafé de Bogotá: Escuela Colombiana de Ingeniería, 2004. Apéndice C. p. 1020.

ANEXO 13. RESULTADOS DE OPERACIÒN LAGUNAS DE

ESTABILIZACIÓN

PARAMETRO UNIDADES VALORCAUDALES Caudal Aguas residuales m3/d. 3124,7Caudal Aguas Lluvias m3/d. m3/d. 335,4

m3/d. 3460,1

l/s. 40,0m3/d. 3460,1

l/s. 40,0m3/d. 4227,3

l/s. 48,9APORTE PÉRCAPITA (RAS *) DBO/hab/día 50,0POBLACIÒN SERVIDA hab 10588,0

LAGUNA ANAEROBIAPARAMETRO UNIDADES VALOR

CONCENTRACÓN DE DBO

DBO5 ([ ] de entrada). mg/l 153,0

DBO5 ([ ]salida l. Anaerobia) mg/l 57,0

CARGAS

Cargas Orgánica Afluente ( entrada) Kg/d 529,4

Cargas Orgánica Efluente (salida) Kg/d 197,2

[ ] DE COLIFORMES

[ ] coliformes de entrada UFC/100 ml 4.627.000

[ ] coliformes de salida UFC/100 ml 25.866.667EFICIENCIA Remoción de DBO % 62,7Remoción de Coliformes % -459PROFUNDIDAD ( RAS* 2,5 - 5)Total m 4,5Efectiva (lámina de agua) mVOLUMENVolumen Total m³ 4450,9Volumen Efectivo** m³ 3051,0

m³ 1399,8% 31,5

AREAArea Total m² 989,1Area Efectiva m² 678,0

días 0,9horas 21,2

CARGA VOLUMETRICA (RAS* <300) g DBO5/m3-día 173,5CARGA SUPERFICIAL (RAS* <1000) KgDBO/ha dìa 780,8

Convenciones[ ]. Concentraciònl. Laguna

Volumen lodo

Caudal Total Efluente (canal de salida)

TIEMPO DE RETENCIÒN (RAS* 1 a 5 )

**Volumen Efectivo ( el empleado para calcular el tiempo de retención de cada laguna).

Caudal Tuberìas de Interconexión

Caudal Total Afluente (Canales entrada)

ANEXO 13-1 RESULTADOS DE OPERACIÓN ACTUAL DE LAGUNA ANAEROBIA

* Valor recomendado por RAS 2000 (Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico - SECCIÓN II TITULO E)


m3/d. 3460,1

l/s. 40,0m3/d. 3460,1

l/s. 40,0m3/d. 4227,3

l/s. 48,9

LAGUNA FACULTATIVAPARAMETRO UNIDADES VALOR

CONCENTRACIÓN EN DBO5DBO5 ([ ] entrada l. facultativa). mg/l 57,0

DBO5 ( [ ] salida laguna facultativa). mg/l 42,0CARGAS Cargas Orgánica Efluente (entrada) Kg/d 197,2

Cargas Orgánica Efluente (salida) Kg/d 177,5

[ ] DE COLIFORMES FECALES


[ ] coliformes de salida UFC/100 ml 82.857EFICIENCIA Remoción de DBO % 10,0Remoción de Coliformes % 99,7PROFUNDIDAD (RAS* 1,2 - 2,5 m) mTotal m 2,5Efectiva (lámina de agua) mVOLUMENVolumen Total m³ 18313,2Volumen Efectivo** m³ 15352,3

m³ 2960,8% 16,2

AREAArea Total m² 7325,3Area Efectiva m² 6140,9

días 4,44 dias con 9,6 horas

CARGA SUPERFICIAL (***OMS <300 L.F.2ª) Kg DBO5/ha-día 321,2

Convenciones

[ ]. Concentraciòn

l. Laguna

***OMS (Organizacón Mundial de la Salud)

L.F. 2ª. LAGUNA FACULTATIVA SECUNDARIA.




ANEXO 13-2 RESULTADOS DE OPERACIÓN ACTUAL DE LAGUNA FACULTATIVA

TIEMPO DE RETENCIÒN (RAS* 5 a 30)

Volumen lodo

* Valor recomendado por RAS 2000 (Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico SECCIÓN II TITULO E)**Volumen Efectivo ( el empleado para calcular el tiempo de retención de cada laguna).


m3/d. 3460,1

l/s. 40,0m3/d. 3460,1

l/s. 40,0m3/d. 4227,3

l/s. 48,9

OPERACIÒN DEL SISTEMA PARAMETRO UNIDADES VALOR

Días 5,35 días con 7,2 horas

Cargas Orgánica Afluente ( entrada) Kg/d 529,4Cargas Orgánica Efluente (salida) Kg/d 177,5[ ] DE COLIFORMES


[ ] coliformes de salida UFC/100 ml 82.857EFICIENCIA Eficiencia % 66,5Remoción de Coliformes % 98,2

Convenciones[ ]. Concentraciònl. Laguna

***OMS (Organizacón Mundial de la Salud)L.F. 2ª. LAGUNA FACULTATIVA SECUNDARIA.

**Volumen Efectivo ( el empleado para calcular el tiempo de retención de cada laguna).


* Valor recomendado por RAS 2000 (Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico - SECCIÓN II TITULO E)

Tiempo de remosiòn


ANEXO 13-3 RESULTADOS DE OPERACIÓN ACTUAL DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO


Q m3/d 3460,1 Q m3/d 3460,1 Q m3/d 4227,3

PARAMETRO mg/l CO. Kg/d mg/l CO. Kg/d mg/l CO. Kg/d

DBO5 153,0 529,4 57,0 197,2 62,7 42,0 177,5 10,0 66,5DQO 376,0 1301,0 120,0 415,2 68,1 144,0 608,7 -46,6 53,2SS 114,3 395,5 20,3 70,3 82,2 11,3 47,8 32,0 87,9G&A 21,8 75,4 7,8 27,0 64,2 4,0 16,9 37,3 77,6

L. Ef. Q.Co. SSG&A

AFLUENTE LAGUNA

VARIABLESLagunaEficiencia

ANEXO 14. BALANCE DE CARGAS CONTAMINANTES EN LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN

Carga Orgánica

Grasas y Aceites Sólidos suspendidos

Ef. Sistema

%

EFLUENTE L. ANAEROBIA

EFLUENTE L. FACULTATIVA

Ef. %

Ef. %

Caudal

ANEXO 15. CERTIFICACIÒN

ANEXO 16 . ESCURRIMIENTO A TRAVÉS DE TUBOS CORTOS AHOGADOS Valores medio del coeficiente de gasto C

Fuente: TRUEBA CORONEL, Samuel. Hidráulica. México D.F.: Compañía Editorial Continental, S.A., 1970. p. 90.

17. REINGENIERÍA LAGUNAS DE

ESTABILIZACIÓN FUERTE MILITAR DE TOLEMAIDA

DISEÑO: Luz Andrea Martinez Mongui

PARÁMETROS CONVENCION UNIDAD VALORAPORTE AGUA LLUVIA AFORADO Qall m³/día 345,60CAUDAL DE MEDIO AFORADO -AGUA LLUVIA Qd m³/día 345,60CAUDAL DE MEDIO AFORADO - AGUA LLUVIA Qd l/s 4,00CAUDAL MÁXIMO - AFORADO - AGUA LLUVIA Qmáx m³/h 28,80CAUDAL MÁXIMO - AFORADO Qmáx l/s 8,00

PARAMETRO DE DISEÑO SEGÚN RAS 2000ESPACIAMIENTO ENTRE BARRAS¹ b mm 5--50ESPESOR DE BARRAS² w mm 10--40INCLINACIÓN DE BARRA CON LA HORIZONTAL ³ k GRADOS 45-60VELOCIDAD DE APROXIMACIÓN vl m/s 0,3 -0,6VELOCIDAD ENTRE REJILLAS LIMPIAS vrl m/s 0,3 - 0,6ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD g m/s² 9,81PERDIDA DE CARGA REGILLAS LIMPIAS Y SUCIAS hL m <0,15

DIMENSIONAMIENTO ESPACIAMIENTO ENTRE BARRAS b mm 10,00ESPESOR DE BARRAS w mm 10,00INCLINACIÓN DE BARRA CON LA HORIZONTAL Z GRADOS 60,00PORCENTAJE EFICIENCIA AREA DE FLUJO E %/100 0,50SECCIÓN TRANSVERSAL (ANCHO) DE CANAL a m 0,98VELOCIDAD ENTRE REJILLAS LIMPIAS - ASUMIDA vrl m/s 0,40AREA UTIL CANAL Au m² 0,02AREA TOTAL CANAL At m² 0,04ALTURA MAX.AGUA EN CANAL hmáx m 0,04ALTURA TOTAL DE MURO hm m 0,70BORDE LIBRE BL m 0,66VELOCIDAD DE APROXIMACIÓN CALCULADA vl m/s 0,20PÉRDIDA DE CARGA EN REGILLAS LIMPIAS kl m 0,01VELOCIDAD ENTRE REJILLAS SUCIAS vrs m/s 0,80PÉRDIDA DE CARGA EN REGILLAS SUCIAS ks m 0,04ANCHO UTIL DE REGILLA wur m 0,49ANCHO TOTAL DE BARRAS wtb m 0,49NUMERO DE BARRAS nb 49LONGITUD DE REJILLA l m 0,80PROFUNDIDAD REGILLAS j m 0,05LONGITUD TOTAL DE REGILLAS lt m 0,86

OBSERVACIONES:

²OAKLEY, Stewart M. Lagunas de estabilización en Honduras. Marzo 2005. Disponible en:http://www.rrasca.org/pdf/laguna.pdf.³MENDOCA, Op., p.169.

ESTRUCTURA DE TRATAMIENTO: Regillas de cribado canal de aguas lluvias.PROPOSITO: retener la mayor cantidad de residuos o material sólidos que ingrese a la

El material de las regillas se recomienda en acero con recubrimiento en fibra de vidrio, confines de mayor durabilidad.

ANEXO 17-1. REDISEÑO DEL SISTEMA DE LAGUNAS FUERTE MILITAR DE TOLEMAIDA REGILLAS CANAL DE AGUAS LLUVIA

PARAMETROS DE ENTRADA

¹MENDOCA, Sergio Rolim. Sistemas de Lagunas de Estabilización. Santa fe de Bogotá: McGraw-HillInteramericana, 2000. p.168.

Garantizar que la misma se coloque desde una profundidad de 0.05 m desde el fondo delcanal.

Ver el plano de diseño en el Anexo D-1. Plano 1 de 2 . Canal de entrada - Regillas canal deaguas lluvias - Planta y Perfil"


PARÁMETROS CONVENCION UNIDAD VALORAPORTE AGUA LLUVIA AFORADO Qall m³/día 346CAUDAL DE MEDIO AFORADO -AGUA LLUVIA Qd m³/día 346CAUDAL DE MEDIO AFORADO - AGUA LLUVIA Qd l/s 4CAUDAL MÁXIMO AFORADO - AGUA LLUVIA Qmáx m³/s 0,008CAUDAL MÁXIMO AFORADO - AGUA LLUVIA Qmáx l/s 8

PARAMETRO DE DISEÑO SEGÚN RAS 2000# DE UNIDADES MINIMA POR DISEÑO 2VELOCIDAD HORIZONTAL MINIMA DEL AGUA va m/s 0,2-0,4TASA DE DESBORDAMIENTO y m³/m²-día 700-1600

VELOCIDAD DE SEDIMENTACIÓN vs m/h 30-65 36-

54 (d de particula:0,15mm)¹

TIEMPO DE RETENCIÓN HIDRAÚLICO tr s 20-180 45-90²

DIMENSIONAMIENTO ESPESOR DE MURO s m 0,1800ALTURA TOTAL DE MURO Ht m 0,70BORDE LIBRE Bl m 0,20ALTURA UTIL Hu m 0,50DIÁMETRO DE PARTICULAS A SEDIMENTAR d mm 0,11TEMPERATURA DEL AGUA T ºC 20,00

µ m²/s 1,00669E-06µ cm²/s 0,01007

PARA VELOCIDAD DE SEDIMENTACIÓN DIÁMETRO DE PARTÍCULAS d cm 0,01ACELERACIÓN DE GRAVEDAD g cm/s² 981,00PESO ESPECIFICAO DE PARTICULA sلآ 2,65PESO ESPECIFICO DEL AGUA لآ 1,00

Vs cm/s 1,08Vs m/h 38,91t s 46,26t hr 0,013

VOLUMEN Vol m³ 0,37AREA SUPERFICIAL As m² 0,74BASE - SECCIÓN TRANSVERSAL a m 0,40TASA DE DESBORDAMIENTO y m³/m²-día 933,864VELOCIDAD HORIZONTAL ASUMIDA Vh m/s 0,27LONGITUD TOTAL CANAL DESARENADOR L m 10

OBSERVACIONES:

² Ibid,. p. 105.

De acuerdo a las pruebas de caudal realizadas en el canal de aguas lluvias, se pudo observarque las velocidades en este tramo de canal son muy bajas y por la longitud del canal, este sepuede se pude adaptar como un canal desarenador . Sin embargo, se recomiendaque apartirde las rejillas anuna longitud de se trabaje una pendiente uniforme de canal de 0,01% quegarantice que el sistema trabaje a gravedad.

TIEMPO DE RETENCIÓN HIDRAÚLICO

¹BALDA AYALA, Roberto. Diseño de una guía para el registro de información técnica de visitas industriales aplantas de etratamiento de aguas residuales. Bogotá D.C: Universidad de La Salle, 2004. p.105.

ANEXO 17-2. REDISEÑO DEL SISTEMA DE LAGUNAS FUERTE MILITAR DE TOLEMAIDA DESARENADOR CANAL DE AGUAS LLUVIA


VISCOCIDAD DEL AGUA A 20ºC

VELOCIDAD DE SEDIMENTACIÓN

ESTRUCTURA DE TRATAMIENTO: Desarenador canal de aguas lluvias.PROPOSITO: Remover la arena que arrastra este tipo de agu

Ver el plano de diseño en el Anexo D-1. Plano 1 de 2 . Canal de entrada - canal desarenador"


PARÁMETROS CONVENCION UNIDAD VALORPOBLACIÓN SERVIDA P hab. 10600,00CAUDAL AFORADO AR Qar m³/día 3200,00APORTE AGUA LLUVIA Qall m³/día 0,00CAUDAL DE DISEÑO Qd m³/día 3200,00CAUDAL DE DISEÑO Qd l/s 37,04CAUDAL MÁXIMO - AFORADO Qmáx m³/h 208,80CAUDAL MÁXIMO - AFORADO Qmáx l/s 58,00PARAMETRO DE DISEÑO SEGÚN RAS 2000ESPACIAMIENTO ENTRE BARRAS¹ b mm 5--50ESPESOR DE BARRAS² w mm 10--40INCLINACIÓN DE BARRA CON LA HORIZONTAL ³ k GRADOS 45-60VELOCIDAD DE APROXIMACIÓN vl m/s 0,3 -0,6VELOCIDAD ENTRE REJILLAS LIMPIAS vrl m/s 0,3 - 0,6ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD g m/s² 9,81PERDIDA DE CARGA REGILLAS LIMPIAS Y SUCIAS hL m <0,15

DIMENSIONAMIENTO ESPACIAMIENTO ENTRE BARRAS b mm 25,00ESPESOR DE BARRAS w mm 20,00INCLINACIÓN DE BARRA CON LA HORIZONTAL Z GRADOS 60,00PORCENTAJE EFICIENCIA AREA DE FLUJO E %/100 0,56SECCIÓN TRANSVERSAL (ANCHO) DE CANAL a m 0,96VELOCIDAD ENTRE REJILLAS LIMPIAS - ASUMIDA vrl m/s 0,60AREA UTIL CANAL Au m² 0,10AREA TOTAL CANAL At m² 0,17ALTURA MAX.AGUA EN CANAL hmáx m 0,18VELOCIDAD DE APROXIMACIÓN CALCULADA vl m/s 0,33PÉRDIDA DE CARGA EN REGILLAS LIMPIAS kl m 0,02VELOCIDAD ENTRE REJILLAS SUCIAS vrs m/s 1,20PÉRDIDA DE CARGA EN REGILLAS SUCIAS ks m 0,10ALTURA MAX.AGUA EN CANAL CON PERDIDAS hmáxf m 0,28ALTURA TOTAL DE MURO htm m 0,70BORDE LIBRE BL m 0,42ANCHO UTIL DE REGILLA wur m 0,53ANCHO TOTAL DE BARRAS wtb m 0,43NUMERO DE BARRAS nb 21PROFUNDIDAD DE BARRAS j m 0,05LONGITUD DE REJILLA l m 0,80LONGITUD TOTAL DE REGILLAS lt m 0,86

OBSERVACIONES:

³MENDOCA, Op., p.169.

ANEXO 17-3. REDISEÑO DEL SISTEMA DE LAGUNAS FUERTE MILITAR DE TOLEMAIDA REGILLAS CANAL DE AGUAS RESIDUALES

²OAKLEY, Stewart M. Lagunas de estabilización en Honduras. Marzo 2005. Disponible en:http://www.rrasca.org/pdf/laguna.pdf.

¹MENDOCA, Sergio Rolim. Sistemas de Lagunas de Estabilización. Santa fe de Bogotá: McGraw-HillInteramericana, 2000. p.168.

ESTRUCTURA DE TRATAMIENTO: Regillas de cribado canal de aguas residualesPROPOSITO: retener la mayor cantidad de residuos o material sólidos que ingrese a

El material de las regillas se recomienda en acero con recubrimiento en fibra de vidrio, confines de mayor durabilidad.

Garantizar que la misma se coloque desde una profundidad de 0.05 m desde el fondo delcanal.

Ver el plano de diseño en el Anexo D-1. Plano 1 de 2 . Canal de entrada - Regillas canal deaguas residuales - Planta y Perfil".

PARÁMETROS UNIDAD VALORCAUDAL MÁXIMO - AFORADO m³/h 208,80CAUDAL MÁXIMO - AFORADO l/s 58,00ANCHO DE CANAL cm 0,96PÉRDIDAD DE CARGA m 0,10DIMENSIONAMIENTO ESTÀNDAR

W cm 22,90A cm 88,00B cm 86,40C cm 38,00D cm 57,50E cm 61,00F cm 30,50G cm 45,70K cm 7,60N cm 11,40R cm 40,60M cm 30,50X cm 5,10Y cm 7,60

ANEXO 17-4. REDISEÑO DEL SISTEMA DE LAGUNAS FUERTE MILITAR DE TOLEMAIDA CANALETA PARSHALL - CANAL DE AGUAS RESIDUALES

Para la selección de la canaleta parshall del canal de salida, se tuvo en cuenta el caudal a manejar, elancho de canalla y la pèrdidad de carga.

El material de construcciòn PRFV (poliéster reforzado con fibra de vidrio), material que asegura unpeso liviano, alta resistencia, durabilidad y fácil mantenimiento y con espesor de muro de 10mm,observar la figura 17-4.1


ESTRUCTURA DE TRATAMIENTO: Canaleta Parshall para aforo de caudal

PROPOSITO: retener la mayor cantidad de residuos o material sólidos que ingrese a la planta.

CALCULO: Luz Andrea Martinez Mongui

OBSERVACIONES

PARÁMETROS CONVENCION UNIDAD VALORCAUDAL AFORADO AR Qar m³/día 3200,00APORTE AGUA LLUVIA Qall m³/día 0,00CAUDAL DE DISEÑO Qd m³/día 3200,00CAUDAL DE DISEÑO Qd l/s 37,04DIAMETRO DE TUBERIA Ø m 0,182DIMENSIONAMIENTOTRAMO 0--1COTA DE FONDO INICIO DE TRAM Co m.s.n.m 498,927PENDIENTE s % 0,2DISTANCIA 1 d1 m 5,63CAIDA h m 0,011COTA DE FONDO TUBO 1 C1 m.s.n.m 498,938COTA CLAVE TUBO 1 CC1 m.s.n.m 499,120TRAMO 1--2COTA DE FONDO TUBO 1 C1 m.s.n.m 498,938PENDIENTE s % 0,2DISTANCIA 2 d2 m 11,88CAIDA h m 0,024COTA DE FONDO TUBO 2 C2 m.s.n.m 498,962COTA CLAVE TUBO 2 CC2 m.s.n.m 499,144TRAMO 2--3COTA DE FONDO TUBO 2 C2 m.s.n.m 498,962PENDIENTE s % 0,2DISTANCIA 3 d3 m 12,76CAIDA h m 0,026COTA DE FONDO TUBO 3 C3 m.s.n.m 498,988COTA CLAVE TUBO 3 CC3 m.s.n.m 499,170TRAMO 3--4COTA DE FONDO TUBO 3 C3 m.s.n.m 498,988PENDIENTE s % 0,2DISTANCIA 4 d3 m 12,45CAIDA h m 0,025COTA DE FONDO TUBO 4 C4 m.s.n.m 499,012COTA CLAVE TUBO 4 CC4 m.s.n.m 499,194

OBSERVACIONES:

CALCULO: Luz Andrea Martinez MonguÍ

ANEXO 17-5. REDISEÑO DEL SISTEMA DE LAGUNAS FUERTE MILITAR DE TOLEMAIDA CANAL DE DISTRIBUCIÓN

ESTRUCTURA DE TRATAMIENTO: Rediseño de las pendientes a lolargo del canal de distribución.PROPOSITO: Distribución uniforme del caudal a la laguna anaerobia.

Las distancias entre las tuberías se conserva, por tanto, la vista en plantaes igual al del Anexo A-2 " Plano 2 de 2. Plantas - lagunas deestabilización”Se propone trabajar con una pendiente de canal de 0,2%.


PARÁMETROS CONVENCION UNIDAD VALORPOBLACIÓN SERVIDA P hab. 10600CAUDAL AFORADO AGUA RESIDUAL Qar m³/día 3200APORTE AGUA LLUVIA Qall m³/día 0CAUDAL DE DISEÑO Qd m³/día 3200CAUDAL DE DISEÑO Qd l/s 37DATOS CARACTERIZACIÓN CONCENTRACIÓN DE DBO5 DBO5 mg/l 153CONCENTRACIÓN DE DQO DQO mg/l 376CONCENTRACIÓN DE SST SST mg/l 114,3CONCENTRACIÓN DE A&G A&G mg/l 21,8CARGAS CARGA DE DBO5 CO DBO5 Kg DB5/día 489,6APORTE PERCAPITA DE DBO5 Coper Kg DB5/hab -día 0,0462CARGA DE DQO CO DQO Kg/día 1203,2CARGA DE SST CO SST Kg/día 365,8CARGA DE A&G CO A&G Kg/día 69,8

PARAMETRO DE DISEÑO CONVENCION UNIDAD VALORTIEMPO DE RETENCIÓN TR Días 1--5PROFUNDIDAD h m 1--5CARGA ORGÁNICA VOLUMETRICA COV g DBO5/m³-día >100 - <300EFICIENCIA DE REMOSIÓN Ef % 60-70CONSTANTE Kb DE REMOSIÓN DE CFFLUJO DISPERSO LAGUNA PRIMARIA Kb20 0,477

DIMENSIONAMIENTOTEMPERATURA DEL AGUA T ºC 20TIEMPO DE RETENCIÓN ASUMIDO TR Días 1,5PROFUNDIDAD LAGUNA ASUMIDA h m 4,5CARGA ORGÁNICA VOLUMETRICA COV g DBO5/m³-día 101,0VOLUMEN EFECTIVO LAGUNA Vef m³ 4848AREA PROMEDIO A m² 1077RELACION LARGO/ANCHO L/A 2,4ANCHO MEDIO amed m 21LARGO MEDIO ESTABLECIDO lmed m 51

DIMENSIONES PARA TALUD V-H 1:1,5BORDE LIBRE ASUMIDO BL m 0,5ANCHO MENOR am m 14,5ANCHO MAYOR aM m 29,5LONGITUD MENOR lm m 44,0LONGITUD MAYOR lM m 59,0

ANEXO 17-6. REDISEÑO DEL SISTEMA DE LAGUNAS FUERTE MILITAR DE TOLEMAIDA LAGUNA ANAEROBIA


LAGUNA ANAEROBIA

ESTRUCTURA DE TRATAMIENTO: Laguna primaria anaerobia PROPOSITO: tener mayor eficiencia de remoción de la carga contaminante.

PARÁMETROS CONVENCION UNIDAD VALORDIMENSIONES TALUDES ANGULO DEL TALUD CON LA HORIZONTAL Z GRADOS 33,7LONGITUD TALUD y m 9,0AREA GLOBAL TRANSVERSAL At m² 198AREA GLOBAL LONGITUDINAL Al m² 464AREA GLOBAL BASE Ab m² 637AREA GLOBAL DE LAGUNA Ag m² 1299CAPACIDAD GLOBAL DE LAGUNA Vg m³ 6497

PARAMETRO CONVENCION UNIDAD VALOREFICIENCIA DE REMOSIONEFICIENCIA ESPERADA PARA DBO5 x 100 Ef % 70EFICIENCIA ESPERADA PARA DQO x 100 Ef % 50DBO5 REMANENTE mg/l 45,9REMOCIÓN DE COLIFORMESCTE. Kb DE REMOCIÓN COLI. FECALES Kb d(-1) 0,477FACTOR F d(-1) 1,18KSTE. Kb CORREGIDA Kbco d(-1) 0,48COLIFORMES FECALES AFLUENTE CFA UFC/100mL 5,00E+06COLIFORMES FECALES EFLUENTE CFE UFC/100mL 2,90E+06PERIODO DE DESLODE VOLUMEN DE LODO 1/3 DE LAGUNA VLd m³ 1616SEDIMENTACION DE LODOS PERCAPITA¹ Y m³/hab-año 0,04PERIODO DE DESLODE T años 4

OBSERVACIONES:

* ROMERO ROJAS, Jairo Alberto. Lagunas de estabilización de aguas residuales. Santa fe de Bogotá: Escuela Colombianade Ingeniería, 2005. P. 139.

EFICIENCIAS DE REMOCION


Para la impermeabilización de la laguna anaerobia se recomienda cubrir el terreno con unageomembrana de polietileno de alta densidad HDPE calibre 30 mils, colocada sobre un Geotextilno tejido 2500 NT que le serviría de protección contra posibles punzamientos. De esta forma selogra una completa impermeabilización del terreno, evitando así la contaminación de suelos porposibles infiltraciones.

Se recomienda realizar un estudio de suelos con el fin de determinar el Angulo de Fricción Internadel suelo, que determine, que los taludes propuestos en el diseño presentan una estabilidad seguradel terreno y por lo tanto no se necesite refuerzo de taludes con concreto de 3000 psi. Esimportante resaltar, que el angulo de inclinación del talud con la horizontal (33,7 grados) debe sermenor que el angulo de fricción interna, pues esto representa que el talud presenta estabilidad.

Se recomienda para la protección de los taludes externos e internos (a una profundidad de 0,30 mpor debajo de la lamina del agua) de la erosión y para la protección del mismo geomembrana,instalar un geosintetico para Control de Erosión permanente tipo Pyramat® HPTRMs - PAVCO, yaque este tipo de geosintetico es diseñado para controlar la erosión en canales fuertes, establece yancla la vegetación natural de forma rápida. Presenta alta durabilidad, proporciona estabilidad alargo plazo y no es biodegrable.

Ver los planos de diseño en el Anexo D-2. Plano2 de 2. Lagunas de estabilización "Planta y Perfiles- Laguna Anaerobia".


PARÁMETROS CONVENCION UNIDAD VALORPOBLACIÓN SERVIDA P hab. 10600CAUDAL AFORADO AGUA RESIDUAL Qar m³/día 3200APORTE AGUA LLUVIA Qall m³/día 0CAUDAL DE DISEÑO Qd m³/día 3200CAUDAL DE DISEÑO Qd l/s 37CARGAS DBO5 REMANENTE DE LAGUNA ANAEROBIA DBO5 mg/l 45,9CARGA DE DBO5 CO DBO5 Kg DB5/día 146,9

PARAMETROS DE DISEÑO (RAS 2000 Y OMS) CONVENCION UNIDAD VALORTIEMPO DE RETENCIÓN TR Días 5--30PROFUNDIDAD h m 1--5CARGA ORGÁNICA SUPERFICIAL COS kg/ha-día <300EFICIENCIA DE REMOSIÓN Ef % 70--90

CONSTANTE Kb DE REMOSIÓN DE COLI. FECALES(CF) - FLUJO DISPERSO LAGUNA PRIMARIA. Kb20 0,904

DIMENSIONAMIENTOTEMPERATURA DEL AGUA T ºC 20TIEMPO DE RETENCIÓN ASUMIDO TR Días 7,3PROFUNDIDAD ASUMIDA h m 2,5VOLUMEN EFECTIVO LAGUNA Vef m³ 23360AREA PROMEDIO A m² 9344CARGA ORGÁNICA SUPERFICIAL COV kg/ha-día 157,2RELACION LARGO/ANCHO L/A 3ANCHO MEDIO amed m 54LARGO MEDIO ESTABLECIDO lmed m 174

DIMENSIONES PARA TALUD V-H 1:1,5BORDE LIBRE ASUMIDO (actualmente lo posee) BL m 0,5ANCHO MENOR am m 50,0ANCHO MAYOR aM m 59,0LONGITUD MENOR lm m 170,0LONGITUD MAYOR lM m 179,0

DIMENSIONES TALUDESANGULO CON LA HORIZONTAL Z GRADOS 33,7LONGITUD TALUD y m 5,4AREA GLOBAL TRANSVERSAL At m² 295AREA GLOBAL LONGITUDINAL Al m² 944AREA GLOBAL BASE Ab m² 8505AREA GLOBAL DE LAGUNA Ag m² 9743CAPACIDAD GLOBAL DE LAGUNA Vg m³ 29230

17-7. REDISEÑO DEL SISTEMA DE LAGUNAS FUERTE MILITAR DE TOLEMAIDA LAGUNA FACULTATIVA


LAGUNA FACULTATIVA

ESTRUCTURA DE TRATAMIENTO: Laguna secundaria facultativaPROPOSITO: tener mayor eficiencia de remoción de la carga contaminante.

PARAMETRO CONVENCION UNIDAD VALOREFICIENCIA DE REMOSIONEFICIENCIA ESPERADA PARA DBO5 x 100 Ef % 75EFICIENCIA ESPERADA PARA DQO x 100 Ef % 50DBO5 REMANENTE mg/l 11,475REMOCIÓN DE COLIFORMESCTE. Kb DE REMOCIÓN COLI. FECALES Kb d(-1) 0,904FACTOR F d(-1) 1,04KSTE. Kb CORREGIDA Kbco d(-1) 0,90COLIFORMES FECALES AFLUENTE CFA UFC/100mL 2,90E+06COLIFORMES FECALES EFLUENTE CFE UFC/100mL 3,82E+05PERIODO DE DESLODE VOLUMEN DE LODO , 25% DE LAGUNA VLd m³ 5840SEDIMENTACION DE LODOS PERCAPITA* Y m³/hab-año 0,04PERIODO DE DESLODE T años 14

OBSERVACIONES:

Ver los planos de diseño en el Anexo D-2. Plano 2 de 2. Lagunas de estabilización "Planta yPerfiles - Laguna Facultativa".

EFICIENCIAS DE REMOCION

* ROMERO ROJAS, Jairo Alberto. Lagunas de estabilización de aguas residuales. Santa fe de Bogotá: EscuelaColombiana de Ingeniería, 2005. P. 139.

Para la impermeabilización de la laguna facultativa se recomienda cubrir el terreno con unageomembrana de polietileno de alta densidad HDPE calibre 30 mils, colocada sobre un Geotextilno tejido 2500 NT que le serviría de protección contra posibles punzamientos. De esta forma selogra una completa impermeabilización del terreno, evitando así la contaminación de suelos porposibles infiltraciones.

Se recomienda realizar un estudio de suelos con el fin de determinar el Angulo de FricciónInterna del suelo, que determine, que los taludes propuestos en el diseño presentan unaestabilidad segura del terreno y por lo tanto no se necesite refuerzo de taludes con concreto de3000 psi. Es importante resaltar, que el angulo de inclinación del talud con la horizontal (33,7grados) debe ser menor que el angulo de fricción interna, pues esto representa que el taludpresenta estabilidad.

Se recomienda para la protección de los taludes externos e internos (a una profundidad de 0,30m por debajo de la lamina del agua) de la erosión y para la protección del mismogeomembrana, instalar un geosintetico para Control de Erosión permanente tipo Pyramat®HPTRMs - PAVCO, ya que este tipo de geosintetico es diseñado para controlar la erosión encanales fuertes, establece y ancla la vegetación natural de forma rápida. Presenta altadurabilidad, proporciona estabilidad a largo plazo y no es biodegrable.

ANEXO 18. PRESUPUESTO OPTIMIZACIÓN LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN FUERTE MILITAR DE TOLEMAIDA

IT COMPONENTE UNID CANTIDAD VR. UNITARIO VR.ITEM1 Descapote limpieza y replanteo m² 482 2.875,00 1.385.750,002 Desenlode de las lagunas existentes. m² 2973 20.000,00 59.460.000,003 Excavación para ampliación de lagunas y talues m³ 12962,9 7.500,00 97.221.750,00

4 Excavación obras complementarias. (anclaje geomenbrana0,15x0,35, sardinelesde fondo anclaje gomembrana 015x0,35, Bay-pass.0,40X0,60) ml 335,11 4.358,00 1.460.409,38

5 Estructuras de cribado en canales de entrada, en acero con recibrimientoen fibrade vidrio. un 2 120.000,00 240.000,00

6 Reeemplazo de la canaleta Parshall en canal de aguas residuales, en fibra devidriio com espesor de muro de 100mm. un 1 2.200.000,00 2.200.000,00

7Adaptación del canal de aguas lluvias en desarenadory canal de distribución, enconcreto de baja permeabilidad resistentes a sulfatos. (concreto c=3000 psi/mampostería).

m³ 1,3 362.899,00 471.768,70

8 Compactación de material de de taludes y fondo existente. m² 11042 5.290,00 58.412.180,00

9 Sardinel perimetral Superficial y de fondo para anclaje geomembrana de0,30x0,30 y 0.20x0.25 ml 108 28.800,00 3.110.400,00

10 Suministro e instalación de geotextil NT 2500 para lagunas y drenes m² 11300 2.820,00 31.866.000,00

11 Suministro y colocación de geomembranaen polietilenode alta densidad HDPEde calibre 30 mils m² 11300 7.700,00 87.010.000,00

VALOR COSTO DIRECTO 342.838.258,08A.I.U. (20%) 68.567.651,62VALOR TOTAL 411.405.909,70

OBSERVACIONES:

Las obra se deben construir en verano para evitar mayores costos.

El BAMAI (Batallón de Ingeníeros) de el Fuerte Militar de Tolemaidadispone de maquinaria retroexcavadorasy volquetas los cuales operan bajo personalcapacitado, las cuales puede prestar apoyo al BASEN (Batallón de Mantenimiento), quien se encuentran actualmente a cargo de las lagunas deestabilización, que reduce costos tanto en desenlode de lodo de las lagunas existentes y excavación

El concreto en el sardinel puede reemplazarse por suelo de excavaciòn

ANEXO 19. LINEAMIENTOS DEL PROGRAMA TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

FICHA TEMATICA P.A.A- 1

NOMBRE DEL PROGRAMA TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES.

Tratamiento de Aguas antes del Programa

Tratamiento de Aguas después del Programa

OBJETIVOS: Disminuir la carga contaminante en los vertimientos de aguas residuales cumpliendo con la normatividad ambiental vigente.

Descripción del Programa Mejorar el tratamiento de las aguas residuales por medio de alguna alternativa, que ayude a regular el funcionamiento de las aguas residuales que llegan a las lagunas de oxidación.

Documentar y analizar las experiencias del Fuerte Militar de Tolemaida en el tratamiento de aguas residuales domésticas y su uso sanitario en agricultura para recomendar estrategias de diseño e implementación de estos sistemas integrados e identificar nuevas oportunidades.

Desarrollar y verificar criterios y metodología utilizada en el sistema de tratamiento y por medio de pruebas físico - químicas de las aguas residuales.

Eliminar o minimizar la cantidad de agentes patógenos, para su posterior aprovechamiento.

Diseminar en el fuerte Militar los resultados de las pruebas de laboratorio y las recomendaciones para mejorar el proyecto entre todos los participantes del comité ambiental.

Verificar que se cumple con los parámetros de vertimiento mediante pruebas de laboratorio. Cumplir con los requisitos exigidos por la autoridad ambiental competente. Lograr la calidad microbiológica exigida.

INDICADORES: Mediciones de: Demanda biológica de oxigeno, Demanda química de oxigeno, sólidos, Ph, temperatura, grasas y aceites

TIEMPO DE EJECUCION: Un año después de la implementación del Sistema de gestión, en adelante.

RESPONSABLES: Comandante de la Oficina Del Medio Ambiente. VIRACACHA PLAZAS, Berenice y SAAVEDRA, Liz Jennifer. Lineamientos para la implementación del Sistema de Gestión Ambiental en el Fuerte Militar de Tolemaida aplicando NTC-ISO 14001. Bogotá D.C, 2004, Anexo J. Trabajo de grado (ingenieras Ambientales). Universidad de La Salle, Facultad de Ingeniería Ambiental.

ANEXO 20. MANEJO Y ANÁLISIS DE RESULTADOS

A continuación se presenta, la metodología para el cálculo de cada una de las medidas estadísticas, aplicadas para el manejo y análisis de la información obtenida en campo:

Medidas de Valores Centrales Muestran los valores medios de la muestra, en las en las que se encuentran: • Media Aritmética. Es el valor medio de la muestra ò serie de datos, es decir, es el valor promedio ponderado de los datos analizados. Se determina mediante la sumatoria de los datos y dividido por el número de los mismos, expresada en unidades igual en la que la variable fué tomada.

nXXXX

X n++++=

.....321 (Ec. 20.1)

n

XiX

n

i 1=Σ

= (Ec. 20.2)

Donde: X = Media muestral. X = Dato o valor. Xi = Valor de la sumatoria de datos. n = Número de datos. • Mediana. Es el valor que se encuentra en la mitad de la serie de datos una vez ordenados en forma ascendente. Indicando que el 50% de los valores de la muestra tendrá un comportamiento inferior y el 50% restante presentará valores superiores respecto al valor de la mediana. La mediana se determina ordenando la serie de valores ó muestra en forma ascendente. Sí el número de datos es impar la mediana es el valor central de la muestra. Sí el número de los datos es par, el valor de la mediana es el promedio aritmético de los dos valores centrales de la serie de datos ò muestra. La mediana se expresa en las mismas unidades en la que se tomó la variable ó parámetro. • Intervalo de confianza. El intervalo de confianza muestra el rango en que el valor medio de la serie ó muestra se espera encontrar, expresado igual a la unidad en que fue medida la variable. Este intervalo se estima con un nivel de confianza ó confiabilidad entre el 90 y 95%. Al calcular un intervalo a un nivel de confianza del 95 %, que es igual a 100(1 - α)%, de modo que 1- α =0.95, alfa es igual a 0.05. Si calculamos el área bajo la curva normal estándar, este valor es ± 1,96. Por lo tanto, la ecuación para determinar el intervalo de confianza es:

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛±=

nó

2/αZXl (Ec. 20.3)

Donde: l = Intervalo de confianza. X = Media muestral Zα/2 = Distribución normal estándar, correspondiente al porcentaje α/2.1 σ = Desviación Estándar n = Numeró de datos Medidas de dispersión. Las mediadas de dispersión de los datos muestra que tan concentrados y dispersos se encuentran los datos con respecto al valor central de la variable, dentro de las medidas de dispersión se encuentran: • Varianza. Indica la distancia y variabilidad de cada valor de la muestra respecto a la media. Se calcula mediante la diferencia al cuadrado entre cada valor o dato de la muestra y la media muestral, multiplicado por el número de veces en que se repite cada dato, luego la sumatoria se divide por el número de datos así:

( )∑ −=

nniXX

S i *2 (Ec. 20.4)

Donde: S2= Varianza. Xi = Valor o dato. X = Media de la muestra. σ = Desviación Estándar n = Número de datos Sí el valor de la varianza se encuentra cerca a cero significa que los valores de la muestra están concentrados a la media muestral, mientras, que si la varianza es mayor a cero significa que los valores se encuentran muy dispersos o alejados de la misma, es importante aclarar que la unidad de la varianza es el cuadrado de la unidad en la que se midió la variable, por lo que no es posible realizar una comparación de la variabilidad de las variables o parámetros in situ a nivel general. Para el análisis de la variabilidad de los parámetros in situ, la varianza no se tendrá en cuenta ya que las unidades de la misma, es igual al cuadrado de la unidad con que se midió la variable ò parámetro, por lo que no se permite realizar una comparación general entre ellas al estar expresadas en unidades diferentes. Para tal fin, solo se tendrá en cuenta el Coeficiente de Variación Estándar, la cual, elimina todas las escalas de medición de las variables, entregando el resultado en forma de porcentaje. • Desviación Estándar. Es la raíz cuadrada de la varianza (Ver Ecuación 20.5), expresada en las mismas unidades en la que se tomó la muestra.

( ) 2/12S=σ (Ec. 20.5) Donde: σ = Desviación Estándar

S2= Varianza • Coeficiente de Variación Estándar. Es un valor expresando en porcentaje (%), que elimina las escalas de mediación de cada uno de los parámetros o variables, permitiendo comparar la dispersión ó variabilidad de los datos entre las mismas. Se calcula mediante el cociente entre la desviación estándar y la media de la muestral.

XCVE /σ= (Ec. 20.6) Donde: CVE= Coeficiente de desviación estándar. σ = Desviación Estándar X = Media de la muestra.

Correlación entre Variables

• Coeficiente de correlación. Indica la relación entre los diferentes parámetros ó variables tomadas en el sitio de toma. Se determina mediante la matriz de correlación, en la cual, se realiza el cociente entre la covarianza y el producto de las desviaciones estándar de cada variable y consigo misma, entregando como resultado una diagonal igual a uno (indicando la correlación de la variable consigo misma) y un coeficiente adimensional (sin unidades), comprendido entre 1 y -1, como se muestra en la ecuación 20.7

)*(

)(*)(*11

yx

n

ixy

YYiXXinr

σσ

−−=

∑= (Ec. 20.7)

Donde: r = Coeficiente de Correlación. Xi = Valor o dato. X = Media muestral de la variable X. Yi = Valor ó dato.

)*(

)(*)(*11

n

ixy

YYiXXinr

−

yxσσ

−=∑= = Media muestral de la variable Y.

n = Número de datos σ = Desviación estándar de la variable X y Y. Cuando el valor del coeficiente se encuentra cerca a 1 y – 1 indica que existe una fuerte relación entre los parámetros in situ ó variables. Si el valor es positivo, es decir, esta cerca a uno (1) significa que la correlación entre las variables es directamente proporcional (si una variable aumenta la otra también), por el contrario, si el valor es negativo muestra que la correlación entre las variables es inversamente proporcional a la otra (al aumentar la variable disminuye a la otra). Sí el valor es ó se encuentra cerca a cero (0), establece que la relación entre las variables es nula ó mínima respectivamente.

ANEXO 21. TUBO PITOT

Figura 1. Tubo Pitot • Tubo Pitot - Principio Hidráulico El tubo Pitot es uno método basado en la determinación de la velocidad media del agua en tuberías y en canales abiertos, a través de la lectura del nivel del agua dentro del Pitot que se encuentra por encima de la superficie del agua y con la ecuación de continuidad (ecuación 6.1), se determina el valor del caudal en un punto y tiempo determinado.

AVQ *= (Ec. 20.1) Donde: Q = Caudal del flujo en la tubería (m3/s). V = Velocidad media del flujo (m/s). A = Área Transversal de la Tubería (m2)

Figura 2. Punto de estancamiento - Tubo Pitot El tubo Pitot consiste en un tubo transparente (Ver Figura 1), doblado en ángulo recto (90 grados), abierto en sus dos extremos. Cuando se sostiene se dirige la abertura del lado más corto directamente a la corriente del efluente, produciéndose una presión mayor a la de la corriente, en la entrada de la abertura o punto 2 conocido como punto de estancamiento (Ver Figura 2) permitiendo el soporte de la columna de agua dentro del tubo Pitot.

Figura 1. Tubo Pitot Figura 2. Punto de estancamiento

Tubo Pitot


Angulo de 90º

Punto de estancamientoEscala de

Medición

La elevación total del fluido en el tubo Pitot, indica la cabeza de presión (P2/لا) y la elevación del fluido por encima de la superficie de la corriente del agua es igual a la cabeza de velocidad (V2

1/2g) de la corriente ó punto 1. (Ver figura 3)

Figura 3. Principio hidráulico del tubo Pitot Fuente: La autora, 2006 Empleando la ecuación de Bernulli, la carga total (energía total) en el efluente de la tubería y en el tubo Pitot esta dada por la siguiente relación:

( )212

222

1

211

22 ++++℘

=++℘

hZg

VPZg

VP (Ec. 20.2)

Donde: P1 = Presión en la tubería ò punto 1 (KN/m2). Peso especifico del fluido (9.81 KN/m3) = لاP1/لا = Cabeza de Presión en la tubería ó punto 1 (m). V1 = Velocidad de la corriente en la tubería ó punto 1 (m/s). g = Gravedad (9.81 m/s2) V1

2/2g = Cabeza de velocidad en el punto 1 (m/s). Z1 = Cabeza de elevación en el punto 1 (m). P2 = Presión en el punto 2 ó de estancamiento (m). Peso especifico del fluido (9.81 KN/m3) = لاP2/لا = Cabeza de presión en el punto 2 (m). V2 = Velocidad en la tubo Pitot ó punto 2 (m/s). g = Gravedad (9.81 m/s2). P2/لا = Cabeza de Presión en el punto 2 o de estancamiento (m). V22/2g = Cabeza de velocidad en el punto 2 (m/s). Z2 = Cabeza de elevación en el punto 2 (m). h(1-2)= Pérdidas en el punto 1 y 2. La salida de la tubería y la entrada del tubo Pitot se encuentran sobre el mismo nivel de referencia, en ambos puntos, la cabeza de altura es igual a cero porque H1=H2=0. La cabeza de presión en el punto 1, corresponde a la profundidad del agua medida desde el centro de la tubería y en el punto 2 es igual a la elevación total del agua dentro del tubo Pitot. La cabeza de velocidad en el punto 1, es igual a la elevación del agua dentro del tubo Pitot por encima de la superficie de la corriente, ésta cabeza, en el punto 2 a la entrada de la abertura del tubo Pitot, es cero porque se encuentra en el punto de estancamiento. Finalmente, las pérdidas en el punto 1 y 2 son iguales o casi iguales por lo que h(1-2) es cero.

h=V12/2g

Punto 1 Punto 2

H= P1/γ

D

H+h= P2/γ

PRINCIPIO HIDRÁULICO - TUBO PITOT

Flujo

V2=0 V2≠0

Al reemplazar en la ecuación 20.2, las cabezas de energías por las equivalencias de alturas del agua en el tubo Pitot, se obtiene:

( ) 00002

21 ++++=++ hHg

VH (Ec. 20.3)

hg

V=

2

21 (Ec. 20.4)

En donde: h= altura del nivel del agua en el tubo Pitot por encima de la superficie del agua (m). V1

2/2g = Cabeza de velocidad en la tubería (m). Se ha demostrado que independiente de la abertura ó diámetro del tubo, siempre se cumple esta relación. La velocidad en la tubería se calcula por medio de la siguiente ecuación:

ghV 2= (Ec. 20.5) Donde: V = velocidad media del efluente en la tubería (m/s). g = gravedad 9.81 (m/s 2). h = altura del nivel del agua en el tubo Pitot por encima de la superficie del agua (m). Lugar de medida y cálculo de velocidad y caudal. El tubo Pitot debe localizarse a una distancia D (Ver figura 3) correspondiente al 70% del radio de la tubería, medida a partir del centro de la misma con fin de determinar la velocidad media en el efluente, de lo contrario, al medir la velocidad en el centro de la tubería en el punto donde termina la espiga, el valor encontrado corresponderá a la velocidad máxima. Sin embargo, la velocidad media debe relacionarse con un coeficiente de corrección de velocidad, para calcular el valor del caudal mediante la ecuación de continuidad:

AVCQ **= (Ec. 20.6) Donde: Q = Caudal del flujo en la tubería (m3/s). C = Coeficiente de corrección de velocidad (adimensional). V = velocidad media del flujo en la tubería sumergida (m/s). A = Área de la Tubería (m2) El valor del coeficiente de corrección de velocidad se pude encontrar de acuerdo a la gráfica del Anexo 16, una segunda forma es, determinando el perfil de velocidad en diferentes puntos de la tubería, con el fin de calcular la velocidad media (Vm) y junto con la velocidad máxima (Vmàx) medida en el centro de la tubería del extremo de la misma, se realiza la relación (Vm/Vmàx), obteniendo de esta manera, el valor del coeficiente de corrección de velocidad adimensional.

ANEXO. PLANOS

ANEXO A. PLANOS PLANIMETRICOS

“VER ORIGINAL EN LA TESIS EDITADA EN PAPEL”

ANEXO A-1. PLANO 1 DE 2. LOCALIZACION GENERAL

“LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN”


ANEXO A-2. PLANO 2 DE 2. PLANTAS “LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN”


ANEXO B. PLANOS PERFILES LONGITUDINALES


ANEXO B-1. PLANO 1 DE 2 PERFILES LONGITUDINALES


ANEXO B-2. PLANO 2 DE 2 PERFILES LONGITUDINALES


ANEXO C. PLANOS BATIMÉTRICOS


ANEXO C-1. PLANO 1 DE 4 PERFILES,

PLANTAS Y TABLAS DE VOLUMEN “LAGUNA ANAEROBIA”


ANEXO C-2. PLANO 2 DE 4 SECCIONES TRANSVERSALES

“LAGUNA ANAEROBIA”


ANEXO C-3. PLANO 3 DE 4. PERFILES, PLANTAS Y TABLAS DE VOLUMEN “LAGUNA FACULTATIVA”


ANEXO C-4. PLANO 4 DE 4 SECCIONES TRANSVERSALES

“LAGUNA FACULTATIVA”


ANEXO D. PLANOS REINGENIERÍA LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN


ANEXO D-1. PLANO 1 DE 2. LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN

CANAL DE ENTRADA “REINGENIERÍA LAGUNAS”


ANEXO D-2. PLANTA Y PERFILES - LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN

“REINGENIERÍA LAGUNAS”


propuesta para la ejecución del programa de tratamiento de

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