EL TEJAR

Actualizado por ibalweb el 06/27/2017

 

La planta de tratamiento de aguas residuales PTARD El Tejar, inicio su construcción en abril de 1997, es un componente esencial para la descontaminación de las fuentes hídricas de la ciudad de Ibagué, en este caso el río Combeima, la ejecución está enmarcada dentro del plan de saneamiento básico adelantado por la Empresa Ibaguereña de Acueducto y alcantarillado S.A. E.S.P OFICIAL, la PTARD El Tejar recibe las aguas residuales domésticas del sector sur-occidental de la ciudad transportadas del centro de la Ciudad y de los barrios del sur por el Interceptor Combeima, las contamina y las devuelve al río Combeima en condiciones que le permiten al río asimilar la carga contaminante.

LOCALIZACIÓN DEL AREA.

La Planta de Tratamiento de aguas residuales domésticas “El Tejar”, se encuentra ubicada en la parte Sur-Occidental de la zona urbana de Ibagué. El área involucrada forma parte del espacio geográfico correspondiente al sistema hídrico de la cuenca del río Combeima.

REFORESTACIÓN PROTECTORA-GUADUA.

Con la revegetalización de las áreas exteriores de la Planta de Tratamiento de aguas residuales domésticas “ El tejar” se pretendió recuperar la vegetación nativa que se ha venido eliminando paulatinamente que sirve de protección al suelo. La Guadua Angustifolia es una especie que presenta unas altas propiedades físico-mecánicas como son: resistencia, dureza y flexibilidad constituyéndose en una alternativa importante a nivel de control de erosión, reguladora de causales y su sistema radicular actúa como filtro mejorando la calidad fisico- química y calidad bacteriológica del agua.

CARACTERÍSTICAS DE LA PTARD.

Cobertura: zona Centro y sur de la Ciudad de Ibagué.

Habitantes: 85.000 hab- Proyección 110 Hab.

Caudal: 105L/sg.

FLUJOGRAMA

 

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FUNCIONAMIENTO Y OPERACIÓN.

Turnos de Trabajo: Dos Operarios por Turno.

Turno 1 Desde 6:00 a.m hasta 2:00 p.m
Turno 2 Desde 2:00 a.m hasta 9:00 p.m
Turno 3 Desde 9:00 a.m hasta 6:00 a.m

TRATAMIENTO PRELIMINAR.

El tratamiento preliminar esta diseñado para tratar un caudal de 193.08 lt/seg, cualquier caudal que supere este parámetro será aliviado al ingreso del sistema preliminar, el tratamiento preliminar está configurado así:

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Foto: Canal de Entrada a Tratamiento Preliminar

Rejilla de Gruesos.

Los sólidos retenidos, se retiraran por medio de un rastrillo, que eleve el material retenido. Su mantenimiento se realizan tres veces por turno.

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Canal de conducción y aliviadero.

Para aliviar el caudal, se diseñó dos vertederos laterales de 5 metros de longitud. Se plantea la posibilidad de instalar un brazo hidráulico móvil en sentido longitudinal y de base fija para el retiro de materiales sedimentados a fin de garantizar el caudal de paso.

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Canasta de retención de gruesos.

Se instalaron ante la gran avenida de gruesos que no es usual en este tipo de instalaciones y que están generando inconvenientes para el normal funcionamiento de la rejilla.

Rejilla fina y Tornillo Sinfín.

Está instalada un rejilla fina marca MEVA modelo rotoscreen tipo RS 16-40-3 (40 centímetros de ancho efectivo, 3 mm de espaciamiento entre láminas). Este aparato electromecánico encargado de retirar elementos inorgánicos como plásticos toallas sanitarias y demás, es una rejilla oscilante que transporta el material recogido en el nivel inferior hacia una escala superior hasta que el material llega arriba, cae a un sistema de evacuación automático de transporte horizontal de tornillo sin eje el cual que se encarga de prensar, escurrir y evacuar dicho material a un contenedor.

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Container de basuras

Contenedor para almacenar lo retirado por el sistema automático de rejilla-tornillo.

Canal de transición

Para conectar el canal donde están localizadas las rejillas con los canales desarenadores, se proyecta una transición (ampliación ).

Desarenadores

Se diseñaron tres unidades, para un caudal de 96.54 L/sg cada uno. Esto con el objeto de permitir un adecuado mantenimiento que se hará de la unidad que no esté utilizándose.

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Trampas de grasas

Se construyó dos trampas de grasas para trabajar en paralelo, las que retienen grasas y elementos flotantes.

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Tratamiento biológico reactores UASB ( Flujo Ascendente Anaeróbio).

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Una vez salida del tratamiento preliminar el agua residual se traslada a las cámara de Bypass, controlada por una compuerta, se deriva el caudal que pasa por el preliminar hacia la laguna, haciendo uso de allí en delante de las mismas tuberías que transportan el agua de los reactores a la laguna, esto para los eventos en que se requiera hacer mantenimiento parcial o total de los reactores o para cuando el agua proveniente del sistema de alcantarillado por diluciones provocadas por lluvia, contengan un alto contenido de oxigeno disuelto que permita obtener remociones aceptables con solo la laguna, reconociendo además que estos niveles altos de oxigeno disuelto afectarían negativamente el componente anaeróbico, por lo que no sería conveniente que agua de estas características ingrese a los reactores.

Zona de manto de lodos.

Es la zona inferior del reactor allí se sitúa la masa lodosa rica en bacterias anaeróbias encargada de transformar la materia orgánica en agua, metano, ácido sulfhídrico gas carbónico y nueva masa bacteriana por conversión (crecimiento y reproducción).

Zona de sedimentación.

Es la zona sobre el manto de lodos, sirve para que lodos de poco peso que son arrastrados por el flujo al chocar con otras partículas adquieran peso y sedimenten regresando a la zona de lodos.

Zona de Campañas Recolectoras de metano.

Las campanas son las encargadas de recolectar el metano, su forma particular es debido a que el metano una vez que se forma asciende verticalmente tratando de salir del agua ya que este gas poco se disuelve en el agua, por lo cual es atrapado por las campañas.

Zona de metano.

Sobre el nivel del agua en la zona superior de las campañas se separa y acumula el metano generado por la digestión anaeróbica.

Zona de Ácido Sulfhídrico.

Sobre el nivel de agua arriba de la zona de sedimentación se genera una capa gaseosa por alguna mínima separación de los gases disueltos de la fase acuosa.

Sellos hidráulicos para domos de acero.

Su función es no permitir el paso de gases malolientes a la atmósfera.

Cámara de recolección de aguas tratadas del reactor UASB.

Cámaras reciben las aguas tratadas por los reactores A y B , desde su canal recolector, también sirve para el paso directo del agua cuando no se trate en los reactores.

TRATAMIENTO SECUNDARIO- LAGUNA DE PULIMENTO.

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Desde el diseño original se proyectó complementar el tratamiento con una laguna de maduración, esta configuración fue respetada en los ajustes de la primera Etapa y en la actualidad se encuentra construida en el área considerada factible de acuerdo a su ubicación y cotas, se realizaron algunas modificaciones al diseño original en la configuración del vaso situación suficientemente explicada por la complementación con los estudios de suelos y la metodología constructiva a la que debió recurrirse en las ejecuciones de la primera y segunda Etapas de construcción de la PTARD.

Ya que solo el primer cuerpo de la laguna tendría las características de aireación y mezcla completa, con baja producción de microorganismos ( en proporción a las cargas orgánicas recibidas ) a mas de que sin mecanismos de retiro de este biomasa, esta tendría altos periodos de retención biológica, generándose el equivalente de una aireación extendida y el resto de cuerpos de la laguna seguirían comportándose como laguna facultativa ( casi aerobios ) con la gran ventaja de tener oxigeno disuelto en el A.R. que sumado al que ingrese a la masa de agua en la interfase del espejo de agua- aire más el oxigeno producido por la fotosíntesis ( aunque ella está regida por la energía solar, en tejar es excelente). Todo ello nos dará una condición cercana a la ideal para máximas eficiencias de remoción de carga orgánica en un sistema de lagunas, esta nueva situación exige pescar las algas producidas al final de la laguna, por un lado para evitar esa carga en sólidos en el efluente y por otro para aprovecharlas secándolas debidamente.

El retiro de las algas se efectúa apoyado en la pantalla junto al vertedero de salida de la laguna, que las retiene en la superficie de la laguna y se instala un tubo en sifón que las succione a gravedad desde la superficie cada vez que se requiera hacer la operación, este tubo se operará con válvula y conducirá las algas a un lecho de secado fuera del muro que configura el vaso de la laguna, o aprovechando las horas en que la brisa las recoge sobre los costados sur occidentales de la laguna. La aireación con soplador y con motor eléctrico se diseño para el momento más desfavorable que se pudiera presentar, inicialmente se planteo a gas por producir la PTARD este combustible pero en la actualidad se contempla la adquisición de una planta eléctrica a gas que produzca la energía que requiere la PTARD con lo cual el aprovechamiento del combustible se optimice, a mas de que la tecnología de uso del gas hasta el momento se esta implementando en el país y es más fácil de acceder entre mayor tamaño tengan los motores producir la energía la hará autosuficiente, aprovechara subproductos y la ubicara entre los proyectos auto sostenibles a nivel del ambiente.

Muros deflectores de flujo.

Para garantizar que el periodo de retención en la laguna sea el de diseño un día, se proyecto desde el diseño original bafles de direccionamiento de flujo evitando así zonas muertas ( Cortocircuito ) en la laguna y obteniendo un flujo que pudiera llamarse a pistón de la masa de agua, la memoria original menciona paneles en ladrillo en pandereta ( de canto ) o en concreto, por limitación de recursos se instalaron en la segunda etapa en pycem apoyados en columnetas con una viga corrida de apoyo a lo largo de cada bafle, nunca se estudió a fondo por considerar la carga hidráulica sobre las dos caras, igual, lo que es cierto, pero se desestimo la fuerza combinada del viento con el oleaje en la superficie expuesta a la atmósfera de 0.10 a 0.15 m superiores, fuerzas que han sido suficientes para hacer entrar en resonancia ocasionalmente algunos tramos que se han fracturado mostrando la siguiente presentación.

Por lo cual después de estudiar soluciones posibles como bafles en geomembrana, muros en ladrillos con viga superior, recomienda, construir paneles en concreto de 0.60 de altura por la longitud entre columnetas (2.40 m), para ser insertados ( sostenidos ) en la muesca que tienen las columnas, permitiendo así que la estructura sea flexible articulada en la parte superior ( donde se presenta el mayor momento ocasionalmente, de tal manera que todo el muro no este rigidizado simultáneamente) lo que generaría la posibilidad de volcamiento, diseñando el panel con refuerzo para que no se quiebre ante el empuje del oleaje y la brisa, ya que esta demostrado que la estructura en conjunto presenta problemas solo por la fragilidad del pycem al entrar en resonancia.

Lodos-Lechos de Secado-Lixiviados-Bombeo Lixiviados-Recirculación.

Los lodos se producen por el crecimiento bacteriano en la conversión de la MO se considera que hay excesos cuando se rebasa los dos metros de altura en la masa microbiana que se considera optima para el tratamiento anaeróbico, por lo cual todo exceso debe ser retirado del reactor normalmente vía lechos de secado.

Tubería de alimentación.

El transporte de los lodos en exceso se realiza por gravedad por medio de tubería de polietileno de alta densidad y tuberías novafort.

Lechos de Secado.

Para secar los lodos en exceso existen tres unidades de secado, que funcionan aprovechando la energía solar, la brisa y filtración, son estructuras en concreto, ladrillo y con lechos en grava arena y un tendido en ladrillo a junta perdida, sobre el cual se recibe los lodos cuando se presenta exceso de ellos en los reactores, una vez obtenidos los dos metros de lodos de altura en cada reactor se espera purgar semanalmente 40 m3 rotando el reactor escogido para retirar lodos.

Biogas.

El principal subproducto que se obtiene de la descomposición anaeróbica de la materia orgánica de las aguas residuales domésticas es el biogás ( metano entre el 60% al 80%) siendo el gas metano CH4 un hidrocarburo incoloro e inodoro de gran valor como combustible, al cual hay que manejar adecuadamente para no impactar negativamente el medio ambiente, debido a que es un gas que produce efecto invernadero. Si se dispone libremente a la atmósfera, cada tonelada de metano impacta 21 veces mas que una tonelada de dióxido de carbón, además de su peligro por sus propiedades explosivas y de ignición espontánea.

El gas metano, es considerado un combustible limpio, por su facilidad de manejo y transporte por tuberías, ausencia de cenizas y facilidad de control aun con demandas variables.

El biogás ( Metano CH4) recogido en las campanas de cada reactor se traslada fuera de las estructuras por medio de tuberías con los debidos sistemas de seguridad, se pasa a través de un medidor para determinar la cantidad de gas producido, luego se mezcla con gases remanentes del tratamiento de biorecuperación ricos en aire ( oxigeno ) para la combustión, la mezcla se pasa por un filtro lavador de gases para eliminar residuos de H20 y CO2.

El exceso de aire evita la formación de in quemados ( C0,S0). Al aumentar este, disminuye la luminosidad de la llama, y con ello la propagación de calor por radiación, pérdidas de calor, pues la proporción de hidrógeno en el combustible da lugar a un mayor contenido de vapor de agua en los humos. Esto es buen en nuestro caso, pues la idea no es aprovechar el calor de la combustión pero si no impactar en calentar el ambiente. Un exceso de aire nos afecta en un aumento de perdidas de presión que se afectan el tiro.

Temperatura de Ignición. Para que se efectúe la verdadera combustión es necesario alcanzar la llamada temperatura de ignición del combustible, que depende algo de las condiciones en que este se encuentra ( Cantidad, naturaleza y estado de las superficies con las que esta en contacto, etc..). Para el caso del metano puro la temperatura de ignición espontánea esta entre 650 y 750 oC.

El punto de ignición es un dato necesario para determinar, con cierto margen de seguridad, la temperatura que no ha de sobrepasarse en el almacenaje, el transporte, etc… En sentido contrario nos indica la temperatura a que ha de precalentarse al comienzo de la operación, y también la temperatura mínima a que debe mantenerse cualquiera de las superficies de la tea o quemador.

ACTIVIDADES DE OPERACIÓN SISTEMA PRELIMINAR

1. La compuerta de ingreso a la planta solo se cerrará ocasionalmente para el mantenimiento del sector.
2. Limpieza de rejilla de sólidos grandes, tres veces por turno.
3. Limpieza de rejilla Electromecánica. Una vez por turno.
4. Los desarenadores deben operar en forma permanente, dando mantenimiento a la línea fuera de operación ( un desarenador por día).
5. Se debe hacer registro de la cantidad de material sedimentado.
6. Los caudales en los vertederos sutros serán medidos y registrados cada hora.
7. Limpieza de la trampa de grasas, 2 veces por turno y de esta forma evitar perder la capacidad hidráulica y la digestión de las grasas en la zona de flotación.

ACTIVIDADES DE OPERACIÓN TRATAMIENTO BIOLÓGICO

1. Mediciones de gases diariamente.
2. Prueba de sedimentación de lodos una vez al mes.
3. Purga de lodos cada 7 días.
4. Toma de muestras efluentes y afluentes para análisis de laboratorio.

ACTIVIDADES DE OPERACIÓN LAGUNA DE PULIMIENTO

1. Se constatará que no hayan grasas flotantes y si aparecen deberán ser removidas inmediatamente.
2. Se debe registrar cada hora la medición de caudal del vertedero de salida de la laguna.
3. Se tomaran muestras diarias de la entrada y salida de la laguna para los respectivos análisis.

11. Laboratorio de Aguas Residuales.

Basados en el reglamento técnico para el sector de agua potable y saneamiento básico R.A.S del Ministerio de desarrollo Económico y con el objetivo de cumplir con los parámetros básicos que deben medirse para cada nivel de complejidad y de esta forma realizar la caracterización de las aguas residuales.

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De cada PTARD se realiza monitoreo diário correspondiente a las muestras de Entrada y Salida

Mediante la óptima utilización de los recursos asignados, se pretende lograr que el Laboratorio de aguas residuales de la Planta El Tejar ofrezca resultados confiables con la mejor tecnología y con el mejor talento humano, con el propósito de satisfacer las necesidades de la población.

11.1 Objetivos.

  • Realizar análisis fisico-químicos y microbiológicos a las aguas servidas que se procesarán en la Planta del Tejar correspondientes a muestras de PTARD El Tejar, América y Comfenalco.
  • Lograr que en laboratorio de Aguas Residuales de la Planta El Tejar se ofrezcan resultados confiables con la mejor tecnología.
  • Evaluar la calidad del agua que ingresa y la que posteriormente sale y que se utilizará entre otras cosas parariego, industria, recreación etc…
  • Caracterizar el agua que ingresa a la planta y su comportamiento en cada parte del sistema.

PARÁMETROS FISICO-QUÍMICOS

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TEMPERATURA: Es uno de los parámetros físicos mas importantes por su efecto en la vida acuática, en las reacciones químicas, velocidades de reacción y en la aplicabilidad del agua a usos útiles.

CONDUCTIVIDAD: Es una propiedad que poseen las soluciones acuosas para conducir la corriente eléctrica, y depende de la presencia de iones, concentraciones, movilidad, valencia y temperatura, las soluciones de los compuestos inorgánicos son buenos conductores, las moléculas orgánicas al no disociarcen en el agua conducen la corriente en muy baja escala.

OXIGENO DISUELTO: El oxigeno disuelto es necesario para la respiración de microorganismos aerobios, así como para otras formas de vida.

Multiparámetro y pH-metro Analiza parámetros físicos de cada muestra residual

TURBIEDAD: La turbiedad siempre ha estado relacionada con la calidad del agua, la turbiedad es causada por partículas que varían de tamaño y van desde coloidales hasta granulares para medir la turbiedad se ha adoptado una unidad estándar denominada NTU.

COLOR: Este es un indicativo de la edad de las aguas, cuando estas son de color grises para decir que su contaminación es reciente, cuando se tornan negras es por que la contaminación es antigua.

SÓLIDOS SUSPENDIDOS: Los sólidos suspendidos pueden conducir al desarrollo de depósitos de fango y de condiciones anaerobias cuando se vierte agua residual sin tratar al entorno acuático.

OTROS ANÁLISIS QUÍMICOS COMO: Nitratos, Nitritos, Sulfatos, Hierro, Magnésio y Nitrógeno Amoniacal.

Espectofotómetro DR2.500 Cuantifica los parámetros Químicos de Cada muestra Residual

 OLOR: El olor de las aguas residuales es muy característico y ligeramente desagradable, a medida que la descomposición de las aguas avanza y los sulfatos son reducidos a sulfuros empiezan los malos olores.

GRASAS Y ACEITES: Las grasas y aceites acceden al agua residual como mantequilla, manteca de cerdo, margarina y grasas y aceites vegetales. El contenido de grasa del agua residual, puede producir muchos problemas tanto en alcantarillas como en plantas de tratamiento. Si la grasa no se elimina antes del vertido del agua residual interfiere en la vida biológica en las aguas y crea películas y materia en flotación imperceptibles.

CLORUROS: Los cloruros que se encuentran en el agua natural provienen de la disolución del suelo y rocas que los contienen y otra fuente importante que los contienen son la descarga de las aguas residuales doméstica, por tal motivo se deben medir para su control.

DBO.5: Se define como la cantidad de oxigeno requerido por las bacterias en el proceso de estabilización de la materia organiza descomponible, bajo condiciones anaeróbicas, la materia servirá como alimento a las bacterias, las cuales derivan energía del proceso de descomposición y oxidación.

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Equipo Oxitop-box. Analiza la Demanda Bioquímica de Oxigeno

Esta medida define el grado de polución o contaminación de una corriente de agua, así como determina la cantidad de oxígeno requerido para oxidar y estabilizar las aguas residuales por medio de un tratamiento biológico.

El período de incubación de la DBO es de cinco días, por ser el máximo tiempo disponible para la descomposición de la materia orgánica, en la que se mide el oxigeno disuelto requerido para la oxidación de un 65% de la materia orgánica carbonacea.

DQO: Este Parámetro se usa para medir el contenido de materia orgánica, esta debe ser mayor que su correspondiente DBO, siendo esto debido al mayor número de compuestos cuya oxidación tiene lugar por vía química frente a los que se oxidan por vía biológica.

El ensayo debe realizarse a temperaturas elevadas, para facilitar la oxidación de ciertas sus clases de compuestos orgánicos que necesitan un catalizador ( sulfato de plata ).

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ANÁLISIS BACTERIOLÓGICOS

A cada muestra Residual se hace semanal la siembra respectiva para Coliformes Fecales y Totales, a una temperatura de 37 grados Centigrados y selladas de las Bolsas Quanti-Tray. Con un periodo de incubación de 24 horas.

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