DISEÑO DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
EN EL MUNICIPIO DE ARACATACA
Integrantes:
Luz Alemán Cáceres
Jorge Arévalo Delgado
Erika Barros Alcendra
Yulieth Ramírez Ospino
Karelys Arevalo Pizarro
Presentado a Ing: Andrés Granados Vergara
UNIVERSIDAD DEL MAGDALENA
FALCULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y SANITARIA
SANTA MARTA/MAGDALENA
2023
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1
PLANEACION DE PROYECTOS DE INFRAESTRUCTURA
PAG
1.1 DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN DEL MUNICIPIO
.....................................................................................................................
Pag 4.
1.1.1
Localización Geográfica, Aspectos Políticos-Administrativos
.................................................................................................................
Pag 4.
1.1.2
Salud Pública
.................................................................................................................
Pag 5.
1.1.3
Recursos Naturales
.................................................................................................................
Pag 6.
1.1.4
Bienestar Social
.................................................................................................................
Pag 7.
1.1.5
Servicios Públicos
.................................................................................................................
Pag 8.
1.1.6
Climatología
.................................................................................................................
Pag 9.
1.2 DETERMINACIÓN DE LA POBLACIÓN AFECTADA
.....................................................................................................................
Pag 11.
1.2.1
Proyección de la población afectada
.................................................................................................................
Pag 11.
1.3
CARACTERISTICAS SOCIOCULTURALES DE LA
POBLACIÓN Y PARTICIPACIÓN
COMUNITARIA .......................................................................................................
Pag 16.
1.4 CUANTIFICACION DE LA DEMANDA Y/O NECESIDADES
.....................................................................................................................
Pag 18.
1.4.1
Periodo de Diseño
.................................................................................................................
Pag 18.
1.4.2
Dotación Neta Máxima
.................................................................................................................
Pag 18.
1.4.3
Caudales de Diseño
.................................................................................................................
Pag 19.
1.4.4
caracterización del Agua Residual
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.................................................................................................................
Pag 24.
1.5 DIAGNÓSTICO Y EVALUACIÓN DEL SISTEMA EXISTENTE
.....................................................................................................................
Pag 25.
1.6 ESTUDIOS BÁSICOS
.....................................................................................................................
Pag 26.
1.6.1
Condiciones Generales
.................................................................................................................
Pag 26.
1.6.2
Disponibilidad de Agua y características de las fuentes
receptoras, para sistemas de
alcantarillado............................................................................................................
Pag 27.
1.6.3
Geología, Geomorfología, Suelos y Geotecnia
.................................................................................................................
Pag 30.
1.6.4
Estudios Fotogramétricos, Topográficos y Trabajos de Campo.
.................................................................................................................
Pag 38.
1.6.5
Infraestructura Existente de Otros Servicios
.................................................................................................................
Pag 39.
1.6.6
Disponibilidad de Energía Eléctrica y Comunicaciones
.................................................................................................................
Pag 40.
1.6.7
Vías de Acceso.
.................................................................................................................
Pag 41.
1.6.8
Disponibilidad de Mano de Obra y Materiales de Construcción
.................................................................................................................
Pag 42.
1.6.9
Estudios Socioeconómicos
.................................................................................................................
Pag 43.
1.7 DEFINICIÓN DEL ALCANCE DE LA INTERVENCIÓN
.....................................................................................................................
Pag 44.
1.7.1
Problemas y Necesidades
.................................................................................................................
Pag 45.
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DISEÑO DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
PARA EL MUNICIPIO DE ARACATACA_MAGDALENA
1. PLANEACION DE PROYECTOS DE INFRAESTRUCTURA
1.1 DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN DEL MUNICIPIO
1.1.1
Localización Geográfica, Aspectos Políticos-Administrativos
El municipio de Aracataca se encuentra ubicado geográficamente entre el paralelo
10°35’34” de latitud Norte y el meridiano 74°11’26” de longitud Oeste del meridiano de
Greenwich en la Republica de Colombia, región caribe, en la subregión de Santa Marta
al norte del Departamento del Magdalena (ver figura 1)(Aguas del Magdalena, 2016);
limitando al Norte con el municipio de Zona Bananera y Santa Marta, al Sur con el
municipio de Fundación, al Occidente con el municipio de el Retén y al Oriente con la
Sierra Nevada de Santa Marta hasta encontrar los linderos con el departamento del Cesar.
Fue creado en 1912, cuyos límites se modificaron mediante la ordenanza N°47 de 1915 y
modificados en 1996 para segregar al municipio de El Retén y contar finalmente con una
extensión territorial es de 173.626,0 Has, de las cuales 200.0 Has conforman el área
urbana y 173,426,0 Has el área rural, de esta última porción el área de resguardo y Parque
Natural ocupa un total de 73.323,0 Ha. La cabecera municipal se encuentra a 40 m.s.n.m.
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Fig. 1. Macrolocalización del Municipio de Aracataca. Fuente: Elaboración propia.
La división administrativa del sector urbano se ha desarrollado sin ningún modelo de
planificación o legalización, por lo cual no se cuenta con un acuerdo o decreto que
oficialice la conformación de los barrios en los cuales se divide el área urbana; a nivel de
casco urbano se encuentran los barrios Boston, Villa del Río, Dos de Febrero, Ayacucho,
La Esperanza, 20 de Julio, Centro, Nariño, Loma Fresca y Camellón, 7 de Agosto, El
Carmen, Cataquita, El Suiche, La Esmeralda, Zacapita, El Pradito, Invasión la Base, Las
Delicias, Marujita, Ciudadela Macondo, El Parque, San José, San Martín, Macondo,
Urbanización Villa Rosario, El Porvenir, Galán, 7 de Abril, 1 de Mayo, Urbanización
Alto Prado y Gabriel García Márquez; y su zona rural se subdivide en los corregimiento
de Buenos Aires y Sampués (Municipal, 2018).
1.1.2
Salud Pública
El servicio de salud en el municipio es prestado por organismos del primer nivel de
atención tanto en la cabecera municipal como en el área rural, siendo que en la cabecera
municipal se encuentra el hospital local y un puesto de salud en el barrio Gabriel García
Marques (Raíces); mientras que en el área urbana se encuentran distribuidos un centro de
salud en el corregimiento Buenos Aires, un centro de salud en el corregimiento Sampués,
un puesto de salud en la vereda Macaraquilla y un puesto de salud en la vereda Cauca.
Sin embargo, la prestación del servicio presenta ineficiencias por irracionalidad en los
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gastos de funcionamiento del sector, falta de control y seguimiento al aseguramiento
(especialmente al régimen subsidiado), deficiencias en materia de infraestructura,
dotación y sistema de información (alto número de subregistro), falta de campañas de
prevención y promoción de la salud, falta de personal en la zona rural, no se cuenta con
servicio de ambulancia, entre otros aspectos (Municipal, 2018).
De acuerdo con el perfil epidemiológico las principales causas de morbilidad en el
municipio son las enfermedades cardiopulmonares y del aparato respiratorio tales como
la enfermedad diarreica aguda (EDA) y la infección respiratoria aguda (IRA), las cuales
se originan por: la inadecuada disposición de basuras; inadecuada e ineficiente
infraestructura de alcantarillado; polución e inadecuado manejo de los residuos en las
plantas procesadoras de aceite; consumo de agua no potable; elevado número de
viviendas sin servicio sanitario; contaminación de ríos, caños y canales por fumigaciones
con piretroides, organoclorados y organofosforados; contaminación auditiva por el paso
del tren y por el polvillo de carbón transportado por este; entre otros aspectos de gestión
ambiental y administrativa (Municipal, 2018).
1.1.3
Recursos Naturales
El municipio de Aracataca cuenta con las cuencas hidrográficas de los ríos Aracataca o
Mamancana, Tucurinca, Piedras y Fundación; altitudinalmente goza de todos los pisos
térmicos y bioclimáticos. Posee recursos minerales no metálicos tales como feldespatos,
arcillas, agregados pétreos, y minerales metálicos tales como minerales de hierro, titanio
y apatito; por su parte, se encuentran geoformas de sierras y serranías. Por otro lado, en
términos de cobertura vegetal se han identificado pastos, pastos con rastrojos, bosque
primario, bosque intervenido, cultivos permanentes, vegetación de páramos, rocas
aflorantes (sin vegetación) y área nival (nieve) (Municipal, 2018).
Considerando que el 95.85%1 del territorio del municipio corresponde a la Sierra Nevada
de Santa Marta, se infiere que los elementos faunísticos presente en Aracataca son los
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existentes en esta cadena montañosa, contando así con una variada composición de fauna
de vertebrados al haber 32 familias de peces, 10 de anfibios, 17 de reptiles, 49 de aves y
21 de mamíferos, de los cuales el 4.3% del total de especies es endémica, exceptuando
los datos sobre los peces (Municipal, 2018).
1.1.4
Bienestar Social
Bajo la sectorización del área urbana el municipio se divide en dos zonas; el sector uno o
de Aracataca antigua se identificaron viviendas en buen estado, el centro de operaciones
administrativas, comerciales e institucionales y se hacen visibles los diseños
arquitectónicos propios de la época en la que se dio inicio al asentamiento; en la periferia
existe un gran número de viviendas que bordean la margen derecha del río Aracataca
(barrios 2 de Febrero, La Esperanza, Zacapita y el sector occidental de Villa del Río)
identificados como un subsector que por riesgo de amenazas naturales, se precisó como
zona de alto riesgo por inundaciones; por lo cual, se requiere de estrategias de reubicación
a sectores de expansión urbana (Municipal, 2018).
El sector dos engloba la zona oriental, en el cual la ocupación está dada por viviendas que
oscilan entre un estado regular y malo pertenecientes a estratos bajos, con inadecuada
infraestructura de servicios domiciliarios y sociales tomando en consideración el
indicador necesidades básicas insatisfechas (N.B.I). Asimismo, en el municipio se
registra un nivel bajo de hacinamiento y un gran número de las familias desplazadas que
conforman asentamientos subnormales son provenientes de la Sierra y municipios
vecinos (Municipal, 2018).
En cuanto a recreación y deporte el municipio cuenta con diversos espacios para el sano
esparcimiento con una extensión destinada de hasta 45000 m2, con un índice de
aprovechamiento de 1,7 m2/Hab, adjudicados a seis parques, un polideportivo (poco
equipado), un estadio de futbol, un coliseo, la cancha Wimbledon y siete canchas
múltiples. Por otra parte, no se cuenta con oportunidades para acceder a la educación
superior y las fuentes de empleo son escasas. No obstante, en el sector urbano se garantiza
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la prestación del servicio de educación desde preescolar hasta un nivel de media
vocacional y se imparte el programa “Cero Alfabetismo” enfocado en la población adulta;
en la zona rural los centros son de carácter oficial y el servicio se subdividió en dos
grandes zonas ofertando los niveles de preescolar, básica primaria y educación para
grupos étnicos en la zona rural – alta; en la zona rural baja se cuenta con instituciones
oficiales y no oficiales atendiendo desde el nivel preescolar hasta la media vocacional
(Municipal, 2018).
1.1.5
Servicios Públicos
Acueducto
El servicio de acueducto es suministrado por la empresa de acueducto, alcantarillado y
aseo Aguas de Aracataca S.A. E.S.P., cuya cobertura teórica es del 97%. No obstante, a
pesar de que el servicio tiene una elevada cobertura, este es deficiente, dado que solo se
presta 15 horas al día en la jornada de 5:00 A.M. a 8:00 P.M. La deficiencia del sistema
es atribuida a la baja capacidad de los tanques de almacenamiento; la red transportadora
del líquido es insuficiente, debido a que las instalaciones fueron previstas para una
población menor, por lo cual el servicio debe ser racionado constantemente o sectorizado
al tratar un caudal variable de 100 L/s. El tratamiento de agua solo se realiza en una planta
convencional y su bocatoma está ubicada en el río Aracataca (Municipal, 2018).
Alcantarillado
La empresa prestadora del servicio público de alcantarillado es Aguas de Aracataca S.A.
E.S.P., con una cobertura inferior al 40%. Se realizan tres rutinas de bombeo de 45 min
continuos en los horarios de 6:00 A.M., 2:00 P.M. y 9:00 P.M., el sistema de tratamiento
consta de laguna de oxidación de 12,800 m2 de extensión, con una DBO de salida del 70
al 80% para su posterior vertimiento en el río Aracataca como cuerpo receptor. El
prestador de servicio no aporta descripción de los sistemas de monitoreo que posee para
el control de la calidad, cantidad y continuidad del servicio; asimismo, el Plan de
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Emergencia y Contingencia (PEC) incumple con otros ocho lineamientos mínimoestablecidos en la Resolución 0154 del año 2014 (Municipal, 2018).
Energía Eléctrica
El municipio cuenta con una subestación eléctrica; se registra una cobertura del 95%; este
servicio presenta fallas ocasionalmente por el mantenimiento no adecuado a líneas de
interconexión. En la zona rural es prestado en forma irregular, con permanentes y
prolongados racionamientos (Municipal, 2018).
Gas Natural
El servicio de gas en el municipio es suministrado por la empresa Gases del Caribe S.A.
E.S.P.; con una cobertura del 83,4%, es uno de los más eficientes y accesibles,
generalmente no presenta interrupciones en el suministro a los hogares conectados
(Municipal, 2018).
1.1.6
Climatología
En el municipio de Aracataca el comportamiento del clima está determinado por el
relieve, generando una variedad de climas y microclimas, que oscilan desde la llanura
aluvial de los ríos Tucurinca, Aracataca y Fundación hasta los picos nevados de la Sierra
Nevada de Santa Marta (Municipal, 2018).
Altitudinalmente la precipitación se comporta de forma inversa, llegando a un máximo
promedio de 3000 mm al año en zona templada y disminuyendo a un promedio de entre
500 y 1000 mm al año la zona de páramos. Del mismo modo, la distribución de la
temperatura con la altitud es casi lineal; la presencia de cadenas montañosas y la situación
ecuatorial son los factores que determinan los pisos térmicos (Municipal, 2018).
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En promedio anual se registran temperaturas altas en la llanura aluvial de los ríos
Tucurinca, Aracataca, Fundación y el Piedemonte superiores a los 24 °C; por su parte,
hacia los picos nevados de la Sierra Nevada de Santa Marta se presentan temperaturas
inferiores a los 4 °C, en el piso térmico subnivel y nival. Su régimen pluviométrico es de
tipo bimodal, presentando dos épocas de mayores lluvias, generalmente de abril a mayo
y de septiembre a noviembre, intercalados con dos épocas de menores lluvias; los
máximos de precipitación se registran en los meses de mayo y octubre, mientras que las
menores precipitaciones se observan de diciembre a febrero y de julio a agosto
(Municipal, 2018).
Asimismo, se han definido las regiones bioclimáticas según los fundamentos para la
determinación de los pisos bioclimáticos del IGAC en conjunto con la agrupación de
características fisiográficas tales como las condiciones climáticas, las pendientes y la
vegetación natural (Municipal, 2018).
Piso Ecuatorial
En el municipio de Aracataca este piso bioclimático abarca un área de 61650.34 Has,
encontrándose complejos aluviales de bajos, vegas y terrazas; hacia la Ciénaga Grande
de Santa Marta, se presenta erosión pluvial y hacia el Piedemonte escurrimiento laminar
a manera de cárcavas y surcos. Altitudinalmente se encuentra por debajo de los 1000
m.s.n.m., presenta bosques intervenidos y rastrero medio abajo, correspondiente a la
zonobioma húmedo ecuatorial, tropical alternohígrico y subxerofitico tropical; su
tendencia es ecuatorial y las temperaturas durante el año son muy uniformes, presentando
una sola estación cálida (Municipal, 2018).
Piso Subandino
Posee una extensión de 44579.73 Has que se encuentran entre los 1000 y 2300 m.s.n.m.,
en su extensión se presentan bosques primarios e intervenidos en menos proporción,
perteneciente al orobioma de selva subandina. En este piso el relieve es montañoso y
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denudativo, con pendientes inclinada a moderadamente escarpada entre el 30 a 50%;
permitiendo que se efectúen procesos de escurrimiento superficial, erosión de reptación,
disección y movimientos superficiales de remoción en masa (Municipal, 2018).
Piso Andino
Se extiende entre los 2300 y 3800 m.s.n.m., comprende 38682.23 Has en las que se
presentan bosques andinos que se extienden hacia debajo de los 3000m y bosques
altoandinos hacia los 3800 m, correspondiente al orobioma de selva andina. Las
variaciones de temperatura son altas, manteniendo un comportamiento anual estable; la
vegetación se torna escasa y de poca altura (Municipal, 2018).
Piso Páramo
Su extensión en el municipio es de 29713.91 Has, se subdivide en muy frío y paramuno
comprendiendo alturas entre los 3000 y 4200 m.s.n.m., en esta región nacen la mayoría
de los ríos siendo un regulador hídrico, se observa una vegetación graminoide de extensos
pajonales y los bosques no son de manera continua (Municipal, 2018).
1.2 DETERMINACIÓN DE LA POBLACIÓN AFECTADA
1.2.1
Proyecciones de la población afectada
Para la estimación de la población afectada se tuvo en cuenta lo establecido en el
Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico (RAS 2000),
Título B. Numeral B.2.4.3. y de acuerdo con lo señalado en los literales B.2.4.3.1 a
B.2.4.3.5. Para los métodos de cálculo y censos de población.
Método Geométrico:
𝑷𝒖𝒄
𝟏
𝑷𝒇 = 𝑷𝒖𝒄 (𝟏 + 𝒓)𝑻𝒇−𝑻𝒖𝒄 ; 𝒓 = ( 𝑷𝒄𝒊 ) 𝑻𝒖𝒄−𝑻𝒄𝒊 − 𝟏
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Donde:
r= Tasa de crecimiento anual en forma decimal.
Pf = Población correspondiente al año para el que se quiere realizar la proyección
(habitantes).
Puc= Población correspondiente a la proyección del DANE (habitantes).
Pci= Población correspondiente al censo inicial con información (habitantes).
Tuc= Año correspondiente al último año proyectado por el DANE.
Tf = Año al cual se quiere proyectar la información.
Método Aritmético:
𝑷𝒇 = 𝑷𝒖𝒄 +
𝑷𝒖𝒄 − 𝑷𝒄𝒊
𝒙 (𝑻𝒇 − 𝑻𝒖𝒄)
𝑻𝒖𝒄 − 𝑻𝒄𝒊
Donde:
Pf = Población correspondiente al año para el que se quiere realizar la proyección
(habitantes).
Puc= Población correspondiente a la proyección del DANE (habitantes).
Pci= Población correspondiente al censo inicial con información (habitantes).
Tuc= Año correspondiente al último año proyectado por el DANE.
Tci= Año correspondiente al censo inicial con información.
Tf = Año al cual se quiere proyectar la información.
Datos de censo
Se utilizó la base de datos DANE para las proyecciones poblacionales en el periodo de
diseño, tomando como población de último censo la establecida en su documento
“Proyecciones y retroproyecciones de población municipal para el periodo 1985-2019 y
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2020-2035 con base en el CNPV 2018”, mientras que para su población de censo inicial
se utilizó el Censo General del 2005.
Figura 2. Población Aracataca periodo 2020. Fuente: DANE 2023.
Figura 3. Población Aracataca periodo 2005. Fuente: DANE 2019.
Cálculos de proyección de población
En el método Geométrico se hace necesario el cálculo de la tasa de crecimiento
poblacional anual, según los datos:
𝑃𝑐𝑖 = 34.929
𝑃𝑢𝑐 = 42.497
𝑇𝑐𝑖 = 2005
𝑇𝑢𝑐 = 2020
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1
42497
𝑟 = ( 34929) 2020−2005 − 1
𝑟 = 0,0132
Una vez obtenido el valor de la tasa de crecimiento poblacional anual del municipio
objeto del proyecto, se estima el valor de la población actual tomándose como periodo
cero en el horizonte de diseño de diseño, posterior se calcula la proyección poblacional
final.
𝑃𝑓2023 = 42.497 𝑥 (1 + 0,0132)(2023−2020)
𝑃𝑓2023 = 44.197 𝐻𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠
Para el método aritmético se utilizan directamente los datos del DANE en su cálculo.
𝑃𝑐𝑖 = 34.929
𝑃𝑢𝑐 = 42.497
𝑇𝑐𝑖 = 2005
𝑇𝑢𝑐 = 2020
𝑃𝑓 = 42.497 +
42.497 − 34.929
𝑥 (2023 − 2020)
2020 − 2005
𝑃𝑓2023 = 44.011 𝐻𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠
Proyecciones Poblacionales
Proyección de Población
Periodo
Año
Geométrico
Aritmético
0
2023
44197
44011
5
2028
47183
46533
10
2033
50370
49056
15
2038
53773
51579
20
2043
57406
54101
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25
2048
61284
56624
Tabla 1. Proyecciones poblacionales por quinquenios. Fuente: Elaboración propia
Figura 4. Gráfico de la población método geométrico y aritmético. Fuente:
Elaboración propia
El valor de la población a utilizar en el proyecto es el obtenido por el método geométrico,
teniendo en cuenta las condiciones socioeconómicas del municipio y las recomendaciones
según el nivel de complejidad del sistema establecido en el Reglamento Técnico del
Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico (RAS 2000), Título B. Numeral B.2.4.3. y
de acuerdo con lo señalado en el literal B.2.4.3.4. “El método geométrico es útil en
poblaciones que muestren una importante actividad económica, que genera un
apreciable desarrollo y que poseen importantes áreas de expansión las cuales pueden ser
dotadas de servicios públicos sin mayores dificultades”
P á g i n a 15 | 62
1.3 CARACTERISTICAS SOCIOCULTURALES DE LA POBLACIÓN Y
PARTICIPACIÓN COMUNITARIA
El municipio de Aracataca cuenta con una densidad poblacional de 23,02 hab/km², sus
actividades económicas son: La agricultura (palma de aceite, café, banano, arroz),
cultivos de pancoger, ganadería, actividades de comercio y turismo entorno al premio
nobel García Márquez (Agencia Nacional de Tierras, 2018).
1.3.1 La Actividad Agrícola.
La actividad agrícola ocupa una superficie sembrada de 12.215 Has, con una producción
total de 11.560 toneladas. El cultivo predominante en la región es la palma africana, con
una superficie de 4.233.484 Has, de las cuales 3.646.47 en producción. Similarmente el
banano, cuenta con una superficie de 276 Has distribuidas en las veredas Cauca,
Maraquilla y Teobromina. También se cultivan otros productos como la yuca, el maíz y
el arroz en las veredas de Cauca y Teobromina, con un total de 100 Has en cultivo de
arroz. Del mismo modo, en el municipio existen otros cultivos transitorios tales como ají,
cacao, lulo, papaya y tomate de árbol, que ocupan un total de 11.685 Has.
1.3.2 La Actividad Pecuaria.
El municipio de Aracataca se destaca por la cría de ganado bovino y porcino. La cría de
ganado bovino se desarrolla de manera extensiva, cuyas razas predominantes son el cebú
o el cruce de cebú y pardo suizo, dedicadas en un 100% al doble propósito para
producción de carne y cría con ordeño, con alrededor de 30000 cabezas de ganado y
133.83 sacrificios en promedio. De igual forma, existen granjas familiares de ganado
porcino que han introducido razas mejoradas a través de cruces con razas criollas. Para el
año 2014, según datos de la Secretaria de Desarrollo Económico del Magdalena, el
municipio contaba con un total de 15.785 cabezas de ganado, y un promedio mensual de
134 reses sacrificadas. No obstante, aunque el municipio posee una Granja Integral, esta
nunca ha entrado en funcionamiento, debido al poco interés de las anteriores
P á g i n a 16 | 62
administraciones. En cuanto a las especies menores, estas se desarrollan a pequeña escala
para el consumo local.
1.3.3 Comercio y Servicios.
La actividad comercial se concentra en el centro urbano, especialmente en la plaza
principal y en la calle 8, donde se pueden encontrar una variedad de establecimientos
comerciales como farmacias, billares, tiendas de comestibles, restaurantes, tiendas de
ropa, peluquerías, cafeterías, panaderías, ferreterías y otros tipos de negocios (Aguas del
Magdalena, 2016).
1.3.4 Pesca.
Con respecto a la actividad piscícola o cría de peces en el municipio no evidencia un
impacto significativo en su economía local; sin embargo, se han establecido algunos
estanques como proyectos demostrativos con la ayuda de UMATA. A pesar de que el
municipio cuenta con una gran cantidad de recursos hídricos, no se toman las medidas
necesarias para fomentar la producción de peces en estanques en tierra a partir de la
implementación de proyectos multipropósito que permitan la producción de peces y el
riego de cultivos a través de jagüeyes y estanques o con la utilización de tierras no aptas
para la agricultura (Aguas del Magdalena, 2016).
1.3.5 Minería
La actividad minera se enfoca en la extracción de material de arrastre de los ríos Aracataca
y Fundación, a una pequeña escala. En el área de la Vuelta del Torito se ha establecido
una cantera legalizada, situada aproximadamente a unos seis km aguas arriba del río
Aracataca. Asimismo, propietarios de camiones y volquetas también extraen material de
arrastre que se comercializa al sector de la construcción. En las zonas donde se explota el
material de manera no controlada, se puede observar una erosión lateral del talud tanto
aguas arriba como aguas abajo del punto de extracción (Aguas del Magdalena, 2016).
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1.3.6 Turismo.
A pesar de la falta de infraestructura hotelera de calidad y la partida del Nobel García
Márquez el potencial turístico del municipio de Aracataca va más se extiende a otras
atracciones naturales y obras como la del fotógrafo Leo Matiz. Los principales atractivos
turísticos del municipio son: la Casa Museo Gabriel García Márquez, la Iglesia San José,
el Camellón 20 de Julio, la casa del telégrafo, los canales que atraviesan la zona y el río
de Aracataca. También se desarrollan festividades como las fiestas patrias y de la virgen
del Carmen y algunos eventos de carnavales (Aguas del Magdalena, 2016).
1.4 CUANTIFICACION DE LA DEMANDA Y/O NECESIDADES
1.4.1
Periodo de Diseño
El periodo de diseño según Reglamento Técnico para el Sector de Agua Potable y
Saneamiento Básico – RAS en virtud de lo establecido en la Resolución 330 de 2017 y
modificaciones realizadas mediante la expedición de la Resolución 799 de 2021 y
Resolución 908 de 2021, en el CAPÍTULO 1 - ASPECTOS GENERALES:
“ARTÍCULO 40. Período de diseño. Para todos los componentes de los sistemas de
acueducto, alcantarillado y aseo, se adopta como período de diseño 25 años.
Parágrafo. Para proyectos especiales para agua y saneamiento básico tales como los
provenientes de alianzas público - privadas, túneles de conducción, embalses,
derivaciones, grandes conducciones y disposición de residuos sólidos, se podrá aceptar
un periodo de diseño mayor, siempre y cuando se efectúen los análisis técnicos y
económicos que lo justifiquen.”
1.4.2
Dotación Neta Máxima
P á g i n a 18 | 62
La Dotación Neta Máxima según Reglamento Técnico para el Sector de Agua Potable y
Saneamiento Básico – RAS en virtud de lo establecido en la Resolución 330 de 2017 y
modificaciones realizadas mediante la expedición de la Resolución 799 de 2021 y
Resolución 908 de 2021.
“ARTÍCULO 43. Dotación neta máxima. La dotación neta debe determinarse haciendo
uso de información histórica de los consumos de agua potable de los suscriptores,
disponible por parte de la persona prestadora del servicio de acueducto o, en su defecto,
recopilada en el Sistema Único de Información (SUI) de la Superintendencia de Servicios
Públicos Domiciliarios (SSPD), siempre y cuando los datos sean consistentes. En todos
los casos, se deberá utilizar un valor de dotación que no supere los máximos establecidos
en la Tabla 1.
Parágrafo. Para efectos de realiza la equivalencia entre suscriptor y la dotación neta de
la tabla anterior, se tendrá en cuenta el promedio de habitantes por vivienda determinado
en el censo DANE inmediatamente anterior para la población objetivo urbana o rural.”
1.4.3
Caudales de diseño
Para establecer los caudales de diseño se deben tener las siguientes consideraciones
establecidas en la norma:
“SECCIÓN 1 CONSIDERACIONES TÉCNICAS GENERALES DE LAS REDES DE
ALCANTARILLADO.
ARTÍCULO 134. Caudal de aguas residuales. Los aportes de aguas residuales deben
determinarse con base en información de consumos y/o mediciones recientes registrados
en la localidad, y considerando las densidades previstas para el período de diseño con
P á g i n a 19 | 62
base en el Plan de Ordenamiento Territorial o Plan Básico de Ordenamiento Territorial
o Esquema de Ordenamiento Territorial y Plan de Desarrollo del municipio a través de
zonificación del uso de la tierra. Se justificarán los valores adoptados y deben ser
aprobados por la persona prestadora del servicio. Se deben estimar los caudales para
las condiciones iniciales y finales del período de diseño, en cada uno de los tramos de la
red. Los caudales que se requiere calcular son los siguientes:
1. Caudal de aguas residuales domésticas. Cuando se cuente con proyección de demanda
de agua potable, se debe calcular con la siguiente ecuación:
𝑄𝐷 =
𝐶𝑅 𝑥 𝑃 𝑥 𝐷𝑛𝑒𝑡𝑎
86400
Donde (DNETA) es la dotación neta de agua potable proyectada por habitante
(L/hab.día) y (P) es el número de habitantes proyectados al período de diseño. El
coeficiente de retorno (CR) debe estimarse a partir del análisis de información existente
en la localidad y/o de mediciones de campo realizadas por la persona prestadora del
servicio. De no contar con datos de campo, se debe tomar un valor de 0,85.
3. Caudal medio diario. Se debe calcular el caudal medio diario de aguas residuales
como la suma de los aportes domésticos, industriales, comerciales e institucionales.
6. Caudal de infiltración. El caudal de infiltración debe estimarse a partir de aforos en
el sistema y de consideraciones sobre la naturaleza y permeabilidad del suelo, la
topografía de la zona y su drenaje, la cantidad y distribución temporal de la
precipitación, la variación del nivel freático con respecto a las cotas clave de las
tuberías, las dimensiones, estado y tipo de tuberías, los tipos, número y calidad
constructiva de uniones y juntas, el número de estructuras de conexión y demás
estructuras, y su calidad constructiva. Ante la ausencia de información se acepta que la
infiltración se calcule con base en un factor de 0,1 L/s ha, aplicado al área de aferencia
de infiltración del alcantarillado, entendida esta como el área de las calles del sector
beneficiado con el sistema.”
P á g i n a 20 | 62
1.4.3.1 Calculo de caudales
Para el caudal medio diario:
𝐶𝑅 = 0,85
𝑃 = 61.284
𝐷𝑛𝑒𝑡𝑎 = 140
𝑄𝑚𝑑 =
0,85 𝑥 61.248 𝑥 140
86400
𝑄𝑚𝑑 = 84 𝐿/𝑠
Para el caudal de infiltraciones:
El área urbana del municipio de Aracataca proyectada en el Plan Básico De Ordenamiento
Territorial 2000 – 2009 P.B.O.T, establecida en el Tomo 2 Prospectiva y Formulación,
Capitulo lll Componente Urbano, es de 405 hectáreas.
Tomando este dato como
referente, se evaluó el caudal de infiltración.
𝑄𝑖𝑛𝑓 = Af x 0,1L/s − ha
𝑄𝑖𝑛𝑓 = 405 ha x 0,1L/s − ha
𝑄𝑖𝑛𝑓 = 40,5 𝐿/𝑠
Para el caudal medio de diseño
𝑄𝑚𝐷 = 𝑄𝑚𝑑 + 𝑄𝑖𝑛𝑓
𝑄𝑚𝐷 = 84 + 40,5
𝑄𝑚𝐷 = 125 𝐿/𝑠
La evaluación de caudales máximos está determinada por lo establecido en la normativa:
P á g i n a 21 | 62
“CAPÍTULO 5 SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
MUNICIPALES - SECCIÓN 1 CONSIDERACIONES TÉCNICAS GENERALES DE LOS
SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES MUNICIPALES.
ARTÍCULO 166. Caudal de diseño. Los procesos y unidades de plantas de tratamiento
de aguas residuales, excepto sistemas lagunares, para localidades con caudales de
diseño iguales o menores a 30 lts/seg, se proyectarán con un caudal de tres (3) veces el
caudal medio correspondiente al valor de Tiempo Seco según se define en el artículo 134,
inciso tercero de la presente resolución. No se considera infiltración ni conexiones
erradas. Para el dimensionamiento de las plantas de tratamiento de aguas residuales,
para caudales superiores a 30 L/s y sistemas lagunares deberán tenerse en cuenta los
caudales indicados en la Tabla.”
Figura 5. Factores picos para caudales de tratamiento. Fuente: Resolución 330 de
2017
“Únicamente el caudal medio de diseño en Tiempo Seco, según lo definido en el numeral
tercero del artículo 134 de esta resolución, será afectado por el factor pico definido en
la tabla anterior, más un caudal de infiltración, el cual se debe estimar de acuerdo con
lo establecido en el numeral 6 del artículo en cita.”
P á g i n a 22 | 62
El caudal medio de diseño QmD es superior a 30 L/s, por consiguiente, se hallaron los
valores mediante interpolación de los factores máximos horario, diario y mensual para
obtener los caudales máximos.
Interpolación FMH
Caudal (L/s)
Factor
10
4,00
90
2,90
84
2,98
Interpolación FMD
10
3,00
90
2,10
84
2,16
Interpolación FMM
10
1,70
90
1,50
84
1,51
Figura 6. Factores picos para caudal medio de diseño. Fuente: Elaboración propia
Caudal Máximo Horario
𝑄𝑀𝐻 = 𝑄𝑚𝐷 𝑥 𝐹𝑀𝐻 + 𝑄𝑖𝑛𝑓
𝑄𝑀𝐻 = 84 𝑥 2,98 + 40,5
𝑄𝑀𝐻 = 292 𝐿/𝑠
Caudal Máximo Diario
𝑄𝑀𝐷 = 𝑄𝑚𝐷 𝑥 𝐹𝑀𝐷 + 𝑄𝑖𝑛𝑓
𝑄𝑀𝐷 = 84 𝑥 2,16 + 40,5
𝑄𝑀𝐷 = 223 𝐿/𝑠
Caudal Máximo Mensual
P á g i n a 23 | 62
𝑄𝑀𝑀 = 𝑄𝑚𝐷 𝑥 𝐹𝑀𝑀 + 𝑄𝑖𝑛𝑓
𝑄𝑀𝑀 = 84 𝑥 1,51 + 40,5
𝑄𝑀𝑀 = 168 𝐿/𝑠
1.4.4
Características del Agua Residual
En la caracterización del agua residual domestica del municipio de Aracataca se tiene a
consideración el desarrollo socioeconómico y cultural que presenta en relación con su
expansión y el crecimiento de la población, en cumplimiento de la norma se estableció
como datos una concentración media de los contaminantes, tomando como referencia la
literatura científica de caracterización típica de aguas residuales domesticas expuesta en
la Figura 7.
“SECCIÓN 2 CARACTERIZACIÓN Y TRATABILIDAD. ARTÍCULO 169. Línea base de
caracterización del agua residual cruda. La persona prestadora del servicio deberá
realizar mediciones de caudales y de calidad del agua cruda en el sistema de
alcantarillado que alimentará la PTAR, con anterioridad al diseño de la PTAR, con el
fin de garantizar información de tiempo seco y de tiempo húmedo. Se deben realizar por
lo menos tres jornadas de 24 horas en tiempo seco y tres jornadas en tiempo húmedo,
para la medición de caudales y muestreo, con toma de datos cada hora. Dos de las tres
campañas deben realizarse en días entre semana y una tercera campaña el sábado. Los
parámetros que se requiere medir son: temperatura de ambiente, temperatura del agua,
pH, DBO5, DQO, SST, SSed, grasas y aceites, nitrógeno total, fósforo total, oxígeno
disuelto, coliformes fecales, coliformes totales. Las anteriores mediciones deben
realizarse tanto en el sistema de alcantarillado como en las descargas directas a los
cuerpos de agua, que en el futuro se conecten a la PTAR.
Parágrafo 1°. Para aquellos casos en que se detecte la presencia de industrias que
puedan eliminar en sus efluentes elementos tales como: cianuro, cadmio, zinc, cobre,
cromo, mercurio, níquel y plomo, se deberá prever su medición en el futuro afluente de
la PTAR.
P á g i n a 24 | 62
Parágrafo 2°. Se entiende como línea base para considerar que un agua residual posee
características típicas domésticas aquellas que tengan los siguientes valores de aportes
per cápita
Parágrafo 3°. Dentro del plazo del diseño de la PTAR, el diseñador deberá realizar por
lo menos una campaña de caracterización similar a la mencionada anteriormente, con
el fin de confirmar los datos entregados por la persona prestadora del servicio.”
Figura 7. Composición típica agua residual. Fuente: Metcalf – Eddy, 1995.
1.5 DIAGNÓSTICO Y EVALUACIÓN DEL SISTEMA EXISTENTE
El acueducto de Aracataca presta en un 97% de la zona urbana, este no presta en la zona
rural. Este servicio cuenta con una planta que posee una capacidad de 60 litros/s, su estado
es regular y es administrado por la empresa de acueducto y alcantarillado. La mayor
problemática de este servicio es la baja calidad de este, pues no se cuenta con ningún tipo
tratamiento, no hay filtraciones o uso de algún químico. La causa más relevante de este
problema se refleja en la poca gestión por parte de la administración de la empresa de
acueducto, para mejorar la calidad de este. El servicio del alcantarillado cuenta con una
cobertura del 40%, el problema central de la prestación de servicio es la baja calidad y
cobertura, debido a la falta previsión a largo plazo en la construcción de infraestructura,
P á g i n a 25 | 62
ocasionado que el sistema tenga un mal manejo de las aguas residuales, que producen
contaminación hídrica de la fuente de agua que surte el acueducto. La empresa de
alcantarillado no presta el servicio al sector rural del municipio. Actualmente la
infraestructura existente se encuentra sedimentada, produciendo derramamiento de aguas
negras sobre todo en los sectores bajos. La estación de bombeo está mal ubicada, porque
se encuentra del lado del hospital, generando contaminación por ruido. La laguna de
oxidación está bien manejada técnicamente, actualmente solo requiere mantenimiento
para el retiro de la taruya (umata). El municipio requerirá actualizar el plan maestro de
alcantarillado, que le permita ampliar y optimizar el sistema de alcantarillado sanitario y
el sistema de tratamiento de aguas residuales. Se le debe construir las redes faltantes, para
llegar a las zonas rurales del Municipio, terminar el colector principal, optimizar la
estación de bombeo y su línea de conducción y realizar mantenimiento del sistema de
tratamiento para mejorar su eficiencia (Guillermo Polo Florido, 2020).
Tabla 2. Estado de la infraestructura del acueducto de Aracataca. Fuente: Esap.
1.6 ESTUDIOS BÁSICOS
1.6.1 Condiciones generales
Régimen de Vientos: Los vientos predominantes en la zona durante gran parte
del año son los Alisios, especialmente durante la época seca; en los meses de
diciembre a marzo provienen del Noreste y Norte. En los meses de mayo a
noviembre, soplan vientos del Noroeste y Oeste con una temporada intermedia
con vientos provenientes del suroeste especialmente en el mes de septiembre. De
acuerdo con la estación Aeropuerto Simón Bolívar la velocidad del viento
promedio mensual multianual es de 2,8m/s con rangos máximos y mínimos de
P á g i n a 26 | 62
4,6m/s y 1,3m/s respectivamente. Los mayores valores se registran en el mes de
febrero y los mínimos entre octubre y noviembre. Las estribaciones de la Sierra
Nevada de Santa Marta, pueden originar vientos locales denominados brisas, con
valores máximos hasta de 30m/s durante la época seca (DADMA-Universidad
del Magdalena, 2005).
Evaporación: La evaporación se produce básicamente por el aumento de la
energía cinética que experimentan las moléculas de agua cercanas a la superficie
ya sea de un suelo húmedo o de una masa de agua, por efectos de la radiación
solar, el viento y las diferencias en la presión de vapor. Esta es una de las
variables hidrológicas de mayor importancia en el momento de hacer cálculos
del balance hídrico de una cuenca hidrográfica. Con los datos de las catorce (14)
estaciones seleccionadas se realizó el análisis de la evaporación media anual en
la cuenca. La Tabla 2 muestra un resumen de los datos procesados. Las Figura
10 y la Figura 11, muestran los resultados procesados y los de la estación
Aeropuerto Simón Bolívar. La evaporación media anual sobre la cuenca del rio
Aracataca tiene un comportamiento similar a la temperatura, varía espacialmente
de este a oeste y de norte a sur, como lo indica la Figura 10. Al occidente, sobre
la parte baja de la cuenca, la evaporación media anual se encuentra alrededor de
1.800 mm y decrece hacia la parte nororiental alcanzando los 1.670 mm en el
extremo nororiental de la misma. De igual forma, la evaporación media anual
presenta los mayores valores sobre toda zona occidental de la cuenca, variando
ligeramente de norte a sur correspondiendo los menores valores con la parte más
alta de la cuenca (DADMA-Universidad del Magdalena, 2005).
1.6.2 Disponibilidad de Agua y características de las fuentes receptoras, para
sistemas de alcantarillado
La cuenca del río Aracataca se localiza en el Departamento del Magdalena en la vertiente
occidental de la Sierra Nevada de Santa Marta, Reserva de la Biosfera, del Hombre y de
la Humanidad, al suroccidente, entre las coordenadas 10°30’N, 74°24’W y 10°51’N,
73°32’W. La cuenca limita por el Norte con las cuencas del río Tucurinca y Timaca, con
P á g i n a 27 | 62
las cuencas de la Quebradas Navaca, y del Caño Roncador, por el Este con la cuenca del
río Timaca, el Pico Cristobal Colón en la parte más alta de la Sierra Nevada de Santa
Marta, y con la Cuenca del río Tucurinca, por el Oeste con la Ciénaga Grande de Santa
Marta y por el sur con la cuenca del río Fundación y con las cuencas de los arroyos
Mengajo y Ají en el complejo cenagoso de la Ciénaga Grande de Santa Marta. La cuenca
tiene un área de 875,59km2, y su cauce principal es el río Aracataca que tiene una longitud
aproximada de 135,2 km. Las divisorias y límites de la cuenca las determinan las
formaciones montañosas presentes, hacia la parte nororiental y suroriental de la cuenca
se presentan las mayores alturas ubicadas sobre el Pico Simón Bolívar, el Pico Tayrona,
y el Pico Guardián los que hacen parte de la Sierra Nevada de Santa Marta con elevaciones
máximas que varían entre los 5.650 y 4.600 msnm. En la parte media de la cuenca
alcanzando alturas entre 3.475 msnm y los 1.700 msnm., las que hacen parte del sistema
Sierra Nevada de Santa Marta También hacia el noreste, sobre los 4.000 msnm., se
encuentran las lagunas Naboba, Achuouaroba y Gaitano y pequeños cuerpos de agua que
se derivan de estas. El área hace parte de la Macrocuenca Hidrográfica del Caribe de la
Sierra Nevada de Santa Marta (CORPAMAG, 2013).
La cuenca tiene una gran variedad de pendientes y elevaciones estando la mayor parte de
su área sobre un paisaje de montaña con relieve de glaciares, complejos de morrenas y de
filas y vigas entre las elevaciones 5.650 y los 1.500msnm, y de lomeríos, lomas y colinas
entre los 1.500 y 600msnm aproximadamente, ocupando la mayor parte del área de la
cuenca. La cuenca del río Aracataca hace parte de la ecorregión Sierra Nevada de Santa
Marta y de su Macrocuenca Occidental y en su parte sur se ubica en la ecorregión,
Ciénaga Grande de Santa Marta, dos de las cinco ecorregiones definidas por la
Corporación Regional, CORPAMAG, para el territorio del Departamento del Magdalena.
En la cuenca se encuentran los municipios de Aracataca, El Retén y Pueblo Viejo, estando
el mayor porcentaje de la cuenca en el municipio de Aracataca. En ella se ubican los
centros poblados de Serancua, Campamento, El Jordán, La Loma, Macaraquilla, Cerro
Azul, Cerro Azul Alto, Marrancanaca, Los Guayabos, Calabacitos, El Torito, Punto
Blanco, Moscoita, La Y de Macaraquilla, Fuente Baja, Volante Bajoy Bocas de
Aracataca; también se encuentran los poblados indígenas de Dwanawimaku, poblado
Arhuaco, Serankua,resguardo Indígena, y el pueblo indígena de Yechuikin. Debido a las
P á g i n a 28 | 62
elevaciones que tiene la cuenca se presentan diferentes microclimas, en la parte más alta
se encuentra bosques de piso subandino y andino y vegetación de páramo 52 con cierto
grado de intervención y vegetación del sorobiomanival por encima de los 5.000msnm; en
la parte baja de la cuenca alta y en la cuenca media existen cultivos de café con sombrío
entre los 2.300 y 600 msnm, cultivos de cebollín, ajo, y papa. Un alto porcentaje del área
de la cuenca media está intervenida, en ella y en la parte baja se encuentran zonas
boscosas muy intervenidas, rastrojos, relictos de bosque seco tropical, cultivos de café,
áreas extensas de palma y banano, cacao, frutales, cultivos de pan coger, arroz y pastos
para la ganadería a ambos lados de las márgenes del cauce; en la desembocadura se
encuentran zonas de manglar. También se explota oro de forma artesanal y manera y se
practica la pesca artesanal y la extracción de materiales de arrastre del río.
Tabla 3. Calidad del servicio de agua. Fuente Esap.
Tabla 4. Características de las cuencas hidrográficas del municipio de Aracataca.
Fuente: (Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios, 2018)
P á g i n a 29 | 62
1.6.3 Geología, Geomorfología, suelo y Geotecnia
Geología:
El municipio de Aracataca se puede dividir en dos provincias: La Sierra Nevada de Santa
Marta, caracterizada por su expresión montañosa; y la llanura aluvial, formada por las
tierras planas. Estas dos provincias fisiográficas están constituidas litológicamente por
rocas de edades muy variadas, como las rocas metamórficas, estas floran en la Zona
Oriental del área del Municipio de Aracataca, en la parte alta montaña en la provincia de
la Sierra Nevada, rocas ígneas ocupan la mayor extensión de la Sierra Nevada,
comprendiendo las rocas intrusivas que conforman los batolitos más importantes de dicha
zona, poseen los batolitos jurásicos, batolito de Aracataca, batolito central, batolito
Bolívar, batolito Pueblo Bello, Plutón de tres puntas, ignimbrita de los clavos otros
cuerpo ígneos menores afloran hacia la parte baja de la Sierra Nevada de Santa Marta,
hacia la vereda el volante, entre el río Aracataca y el R{io Turinca, entre estos cuerpos se
tiene el Plutón de Turinquita (TRc) y un complejo no diferenciado y rocas sedimentarias
como terciario aluvial, cuaternario fluvio, cuaternario aluvial (Municipal, 2018).
PRINCIPALES ESTRUCTURAS
Sistema de fallas Santa Marta-Bucaramanga
La morfología de este sistema consiste en el brusco salto topográfico que se aprecia al
pasar una topografía suave a una abrupta y montañosa, otras expresiones geomorfológicas
es el cambio de dirección de los ríos y drenajes menores, los cuales vienen de la montaña
con dirección E-W y S-W y cuando llegan a la zona de falla cambian su dirección a casi
Norte-Sur. También se aprecian en el piedemonte algunas facetas triangulares, evidencia
contundente de la existencia de esta estructura (Municipal, 2018).
Fallas menores
Alineamientos fotogeológicos que sin lugar a duda representan fallas geológicas, se
presentan se presentan esparcidos por todo el macizo montañoso. Entre los más
P á g i n a 30 | 62
sobresalientes se encuentran lo que demarcan los contactos litológicos entre unidades de
rocas ígneas intrusivas y rocas metamórficas (Municipal, 2018).
RECURSOS MINERALES EN EL MUNICIPIO DE ARACATACA
Desde los años cuarenta, se concluye que los yacimientos minerales en este macizo son
pequeños y están dispersos, el municipio posee como parte integral de su territorio una
amplia extensión de la zona montañosa de la Sierra Nevada de Santa Marta, por esta razón
se estudian los recursos minerales desde la perspectiva geológica de este importante
macizo (Municipal, 2018).
GEORMORFOLOGÍA
En un análisis geomorfólogico se logra la identificación y delimitación de formas, de
igual manera, la identificación de los procesos geomorfológicos t morfodinámicos que
han generado u originado las geoformas presentes en el municipio de Aracataca.
Las geoformas predominantes (Unidades genéticas del relieve), en el municipio, los
modelos climáticos que han originado las formas actuales del terreno (paisaje
morfogenético) y los procesos degradadacionales que afectan los suelos y materiales
parentales (Litología) presente.
Los procesos que dan origen a los diferentes paisajes se entienden mejor confrontando las
unidades geomorfológicas del mapa de geomorfología y del mapa de Erosión.
Descripción de las geoformas
Procesos y geoformas de Sierras y Serranía.
Montañas denudativas glaciarcitas y glacifluviales (MD-a, MD-b, MD-c)
En la zona montañosa del municipio, conocida como Sierra Nevada de Santa Marta, la
actividad glaciárica ha sido la modeladora del paisaje. Los fenómenos del Pleistoceno (2
m. a.) se evidencia desde alturas generalmente superiores a los 3000 metros, afectando
unidades litológicas representadas por rocas ígneas intrusivas (Batolito Bolívar, Batolito
de Pueblo Bello, Batolito Central), rocas ígneas efusivas (Ignimbrita los clavos) y rocas
P á g i n a 31 | 62
metamórficas (Granulita los Mangos) principalmente, en clima de páramo y muy frío
(Municipal, 2018).
Montañas Denudativas Fluviogravitacionales (MD-d1, MD-d2, MD-e1, MD-e2, MDF)
Se observan desde los 3000 m.s.n.m, hasta un poco menos de los 1000 m.s.n.m, en
ambientes climáticos fríos, templados y cálidos, en litologías que comprenden rocas
ígneas y metamórficas en la zona montañosa de la Sierra Nevada de Santa Marta. En el
relieve quebrado y generalmente escarpado, las corrientes de agua de los principales ríos
(Aracataca, Tucurinca, Piedras, Fundación) y el sin número de quebradas y pequeños
afluentes, han modelado por acción de la gravedad, el paisaje, originando así laderas
irregulares y cerros con cimas agudas (cuchillas) y/o, redondeadas, entre las cuales se
destacan:
la cuchilla Mamingueca, cuchilla Cutumaco, Alto la Unión, cuchilla
Subaringaca, cuchilla Marimonda, Alto Casa Blanca, cuchilla de Yarina, cuchilla El
Volante, cuchilla Tucurinca, Cerro y cuchilla Aracina (Municipal, 2018).
Colinas denunativas fluvio-gravitacionales (CD-a, CD-b)
Son geoformas distribuidas en la parte baja de la zona montañosa de la Sierra Nevada de
Santa Marta, en alturas inferiores a los 1000 m.s.n.m, en clima cálido. Estas geoformas
resultan de la disección de las laderas por agentes hídricos que actúan sobre rocas ígneas
(Batolitos Aracataca, Plutón de Tres Puntas), principalmente, y en menor proporción
sobre Rocas Sedimentarias Terciarias y Rocas Metamórficas (complejo del Río Piedras),
de fácil meteorización y alteración (Municipal, 2018).
Procesos y Geoformas de Agradación
Estos procesos de agradación encierran aquellos fenómenos geomorfológicos
constructivos, los cuales tienden a nivelar hacia arriba la superficie terrestre, mediante la
depositación de los materiales que provienen de la denudación de geoformas adyacentes
o sedimentación aluvial o fluvial (Municipal, 2018).
P á g i n a 32 | 62
Geoformas Modeladas por Sedimentación Coluvial y Aluvial
Son originadas por la acumulación o depositación de materiales heterogéneos de variado
tamaño, en la base de las laderas de montañas, colinas, serranías, lomas y escarpes. Estos
materiales proceden de procesos de remoción en masa, tales como flujos, derrumbes,
deslizamientos, etc.., también de la erosión y reptación de los suelos (Municipal, 2018).
Piedemonte Coluvial
Se presentan flanqueando el escarpe de transición entre las colinas denudativas
fluviogravitacionales y la llanura aluvial de piedemonte en clima cálido. Son colinas
irregulares con cimas convexas, afectadas por erosión laminar y en sectores de mayor
pendiente predominan las cárcavas. De igual forma se tienen algunos conos de derrubios
cercanos a los cauces de los ríos Tucurinca, Piedras, Quebrada Tres Vueltas, y algunas
otras quebradas menores (Municipal, 2018).
Llanura Aluvial de Piedemonte (FA-a, FA-b)
Corresponde a la planicie ligeramente inclinada que se extiende al pie del sistema
montañoso de la Sierra Nevada de Santa Marta, este ha sido formada por la acumulación
de sedimentos arrastrados por las corrientes de agua que drenan los terrenos más elevados
hacia las zonas más bajas y abiertas.
En el municipio de Aracataca, las formas
predominantes de esta geoforma, extendidos en clima cálido son:* Los Conos de
deyección, los Abanicos aluviales (Municipal, 2018).
Conos de Deyección
Se localizan hacia la zona centro del municipio, en áreas donde las quebradas y drenajes
menores cambian de pendiente, poseen una pendiente aproximada de 20%, mayor que la
de un abanico aluvial, la granulometría de los materiales que la componen es grueso
(cantos, gravas, arenas) y poco sorteados. Estos materiales, son del cuaternario. En
ciertos sectores estos depósitos presentan arrastre de pequeñas láminas de suelo por
escurrimiento superficial del agua, provocando erosión laminar ligera (Municipal, 2018).
P á g i n a 33 | 62
Abanicos Aluviales
Tienen una forma semicircular con su parte más estrecha o ápice extendida hacia la
montaña siguiendo el cauce de la corriente de agua que lo depositó. El tramo distal o base,
es una franja suavemente inclinada, que gradualmente se confunde con la llanura aluvial
de los ríos mayores. Esta forma está cruzada por un patrón de drenaje distributario,
superficial y difuso en los depósitos más jóvenes. Abanicos de materiales sedimentarios
consolidados (conglomerados, areniscas, lutitas)
se extienden como una Unidad
Terciaria, muy cercana al casco urbano del municipio, con un relieve de lomas, está
afectado por escurrimiento difuso y concentrado, terraceo y erosión ligera o severa. Los
abanicos de materiales sedimentarios no consolidados (aluviones) se presentan hacia la
parte baja de los principales ríos (Aracataca, Tucurinca, Fundación) con un relieve
ligeramente inclinado a plano y disectado (Municipal, 2018).
Llanura Aluvial de Desborde (FA-c)
Se extiende desde el casco urbano del municipio de Aracataca, entre los ríos Fundación
y Tucurinca, hasta la Ciénaga Grande de Santa Marta, formando la zona plana del
municipio. Cuando las corrientes de agua rebosan sus orillas, durante los periodos de
crecidas, láminas de agua abandonan el cauce y se extienden lateralmente hacia la llanura,
originando erosión diferencial de su carga en suspensión, dando origen a las formas de
estos paisajes (Municipal, 2018).
Terrazas Aluviales
Son terrazas remanentes de los ríos que nacen en la zona montañosa. Se encuentran en
relieve plano y se originan debido al rejuvenecimiento del paisaje. La granulometría de
sus materiales generalmente es de grano grueso (Municipal, 2018).
SUELOS
P á g i n a 34 | 62
Aptitud Agrológica
Los suelos del municipio de Aracataca se presentan varia-dos y complejos dadas las
características geológicas y los procesos de meteorización, que actúan dependiendo de la
altitud y la hidrometeorología, desde el nivel del mar hasta las abruptas cimas con alturas
superiores a los 5.000 metros sobre el nivel del mar en la Sierra Nevada de Santa Marta.
De acuerdo con investigaciones geológicas realizadas en la zona, tales como el “Estudio
General de Suelos de la Sierra Nevada de Santa Marta”. IGAC. 1995 y “Clasificación de
los suelos y características de la cobertura vegetal y las vertientes hidrográficas en el
departamento del Magdalena”. CORPES C. A. 1996, en el municipio de Aracataca se
presentan seis clases de suelos, según su aptitud agrológica:
Suelos clase II
Suelos clase VI
Suelos clase III
Suelos clase VII
Suelos clase IV
Suelos clase VIII
Son suelos de relieve plano, de textura fina. Los colores son gris oscuro en los primeros
horizontes y pardo amarillento o pardo grisáceo en los últimos horizontes. Son suelos
muy aptos para actividades agrícolas y de ganadería. Puede cultivarse maíz, sorgo,
algodón, jonjolí, fríjol, tabaco, plátano, palma africana y frutales (Municipal, 2018).
Esta clase se extiende a manera de franja con dirección N-S al oeste del casco urbano, en
la zona de inundación, ocupando un área de 5586.90 Has.
SUELOS DE LA CLASE III
Sus características son:
Moderada susceptibilidad a la erosión e inundaciones, las cuales
dañan los cultivos.
Presentan sales en muy poca cantidad
Poseen poca profundidad y baja capacidad de retención de humedad.
Baja fertilidad
P á g i n a 35 | 62
Necesitan prácticas de conservación de suelos y uso de fertilizantes
para actividades agrícolas y ganaderas. Son suelos de pendientes
suaves, bien o moderadamente drenados, de textura liviana o muy
liviana. De colores pardo grisáceo sobre pardo amarillento, y pardo
grisáceo sobre gris.
Son suelos aptos para cultivos de algodón maíz, sorgo, arroz, yuca,
ñame, plátano, hortalizas.
La asociación predominante en el municipio es la Asociación
ARACATACA; la cual se extiende en el plano de desborde antiguo
y paralelamente a los ríos y quebradas.
Esta clase ocupa la zona nor. -oriental y sur – oriental del casco urbano, este último se
desarrolló sobre esta clase de suelos, el área que abarca es de 3358.36 Has.
SUELOS DE LA CLASE IV
Estos suelos se presentan generalmente en pendientes pronunciadas, aunque
también en zonas planas. Otras características son:
Susceptibilidad moderada a la erosión, primordialmente de tipo laminar.
Profundidad efectiva superficial o moderada debido a presencia de piedras en
sectores.
Tienen pobre drenaje y presencia de sales.
Uso restringido para la agricultura.
Necesita prácticas cuidadosas de conservación de suelos que evite la erosión, e
implementar fertilización.
El nivel freático en épocas de lluvias está cercano a la superficie.
Su textura es arcillo-limosa y arenosa en las primeras capas.
Los colores son generalmente grises o pardos.
Los suelos de la clase IV en el municipio se presentan al oriente del casco urbano entre
los ríos Aracataca y Fundación, limitados al oriente por el piedemonte. Su área es de
11779.86 Has (Municipal, 2018).
P á g i n a 36 | 62
SUELOS DE LA CLASE VI
Generalmente son de pendientes pronunciadas y muy susceptibles a la erosión. Otras
características son:
Profundidad efectiva superficial y deficientes en agua.
Poseen texturas gruesas, moderadamente gruesas y finas, con colores oscuros en
la superficie y pardo, pardo amarillento en el subsuelo.
Son aptos para la ganadería extensiva, semi-intensiva con pastos resistentes a la
sequía como Buffel, y cultivos de subsistencia tales como yuca, patilla, papaya en
áreas de menor pendiente.
En la zona de montaña se recomienda reforestar con especies de valor económico en las
áreas depresionales, y conservar la vegetación de las cañadas para contar siempre con
agua en las épocas de verano. También se recomienda hacer un buen manejo de los
potreros de pastoreo, evitar las quemas y cultivos limpios en zonas de pendiente. Esta
clase aparece en el municipio a manera de franja con dirección N-S, desde el río
Tucurinca hasta el río fundación, desde los 200 metros sobre el nivel del mar,
aproximadamente, en una extensión de 15289.76 Has. también aparece en la zona de
morrenas glaciares (Municipal, 2018).
SUELOS DE LA CLASE VII
Suelos exclusivamente limitados a bosques, cobertura permanente y algunos sitios para
pastos.
Entre sus principales características se anotan:
Son suelos quebrados y ondulados
Excesivamente pedregosos con erosión severa.
Cuando aparecen en las partes planas son superficiales por presencia de sales, por
estas condiciones no son aptos para la agricultura, por lo tanto, se debe conservar
P á g i n a 37 | 62
la vegetación permanente e implementar un manejo racional de bosques para
proteger las cuencas hidrográficas.
Se extienden en dos sectores: el primero, entre los suelos de clase IV y VI en la zona de
piedemonte y el segundo desde una altura aproximadamente de 500 metros sobre el nivel
del mar, hasta casi los 3.200 metros sobre el nivel del mar. Es la clase más extendida,
abarcando 93257.08 Has.
SUELOS DE LA CLASE VIII
Corresponde a esta clase la zona ubicada en la parte alta de la Sierra Nevada de Santa
Marta, entre los 3.500 y 5.000 metros sobre el nivel del mar, de relieve escarpado a muy
escarpado, con pendientes mayores del 50%, paisaje muy montañoso, el clima frío y muy
frío (páramo) y Subnival con afloramiento rocoso casi en toda su extensión. Estas áreas
tienen limitaciones tan drásticas que no permiten ningún tipo de explotación
agropecuaria. Son suelos aptos para regeneración natural, vida silvestre, conservación de
las fuentes de agua y para recreación dirigida aprovechando la gran belleza de los paisajes.
El área ocupada por esta clase es de 44354.06 Has (Municipal, 2018).
1.6.4 Estudios fotogramétricos, topográficos y trabajos de campo
Fig. 8 Delimitación del área designada para ubicar la planta de tratamiento de aguas
residuales. Fuente: Google Earth.
P á g i n a 38 | 62
El relieve del Área designada es bastante plano y despejado, existen cultivos a su al redor.
El área estará ubicada con coordenadas 10°36’02’N74°11’57°W, área delimitada con un
polígono de color rojo (ver figura 8), con área de 400X100m2, su forma es rectangular,
tiene una vía de acceso cercana y una laguna de oxidación. La razón por la selección es
debido a, la distancia en que está de los habitantes del municipio de Aracataca se
encuentra relativamente lejos, está del lado contrario hacia dónde va a crecer la población,
y con base a los estudios está del lado de la dirección hacía donde va el flujo del
alcantarillado.
Fig. 9. Curvas de nivel del área designada para Ubicar la planta de tratamiento de aguas
residuales. Fuente: Google Mapper.
1.6.5 Infraestructura existente de otros servicios
En la zona de influencia del proyecto, se identificó infraestructuras como canales, las
líneas de transmisión de energía eléctrica, el servicio de alcantarillado el cual presenta
una estación de Bombeo de Aguas Residuales (EBAR), ubicado en la proyección de la
carrera 6, finca Las palmas, todas las aguas residuales del municipio que confluyen por
un emisario final de 27” de diámetro para posteriormente ser recibido por la EBAR, se
P á g i n a 39 | 62
bombea a través de una línea en PVC 16” RDE 21 de 585 m hasta el sistema de
tratamiento de aguas residuales (STAR), la cual corresponde a una Laguna de oxidación
o estabilización que se encuentra localizada aproximadamente a 520 m del área del
proyecto(Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios, 2018).
Por otro lado, el proyecto al ser ubicado en una zona rural no presenta inconvenientes y
estar a un a más de 1 km no presentaría inconvenientes con la infraestructura de servicios
como gas, teléfono y energía eléctrica.
1.6.6 disponibilidad de energía eléctricas y comunicaciones
Aracataca cuenta con una subestación de energía eléctrica ubicada en la calle 3 con Kra
3, la cual tiene una capacidad de 12.5 Megavatios, este servicio lo suministraba la empresa
ELECTRICARIBE, sin embargo, en la actualidad quien presta el servicio de energía es
A-IRE. De la subestación eléctrica resultan 3 circuitos que prestan el servicio al municipio
de Aracataca y zonas aledañas (Municipal, 2018).
Los circuitos cubren se distribuyen de la siguiente manera:
Circuito N°1: Vía a fundación, el Reten, el Bongo, Salaminita y Piñuel
Circuito N°2: Sector urbano de Aracataca al lado y lado de la carretera nacional, vereda
cauca, Tucurinca y Guamachito.
Circuito N°3: Casco Urbano y Tehorbromina
Para la prestación del servicio de electricidad al proyecto, se evidencia la disponibilidad
del circuito N°3, la confiabilidad se determina por su infraestructura, a la cual, debe
hacerse mantenimiento y para la instalación de esta, debido a que el proyecto va a
demandar energía. Puesto que, los transformadores existentes van son de 50 y 75 KV y
no alcanzan a satisfacer la demanda del servicio, para el caso de los postes el 70% de
estas se encuentran en un buen estado, pero en las veredas de Tehobromina, cauca y tigre,
P á g i n a 40 | 62
como en otros corregimientos existe un problema con la cantidad de estos, por lo que, el
proyecto debe invertir en las instalaciones de la infraestructura para garantizar la
confiabilidad del este (Municipal, 2018).
En última instancia, la cobertura de internet en las zonas rurales es deficientes, así como
la cobertura de telefonía.
1.6. 7 vías de acceso
De ante mano, se debe mencionar que el municipio de Aracataca no comprender a un
sistema planificado y coherente con las necesidades de la población y el desarrollo que
en materia de transporte se requiere tanto del nivel urbano como del rural (Municipal,
2018).
Teniendo en cuenta la caracterización de las vías de acceso, el primer tipo de vía
corresponde a la Troncal de Oriente, ésta es una vía nacional que se encuentra pavimenta
y en buen estado, la bifurcación de esta vía era la “Vuelta del torito”, punto crítico de la
Troncal. En el ámbito Nacional, la Troncal del Oriente permite la conexión entre el
interior del país y la costa caribe, pero a escala municipal (Municipal, 2018).
Seguidamente, el segundo tipo de vía hace referencia a las municipales que comunicas a
los principales poblados del municipio con la cabecera municipal. Esta vía, va desde la
troncal del oriente se extiende al sector urbano hasta el corregimiento de Sampués y
Buenos Aires (Municipal, 2018).
Y por último el sistema Rural, que corresponde a carreteables, trochas, caminos de
herraduras, en su totalidad se encuentran en mal estado, volviéndose intransitables en
época de lluvias. Las vías que corresponden a este sistema son:
-
Vía de penetración Rural: Casco Urbano-Cauca
P á g i n a 41 | 62
-
Vía de penetración Rural: Vuelta el torito-La fuente
-
Vía de penetración Rural: Antigua Troncal de Oriente-Macaraquilla-La
Marimonda
-
Vía de penetración Rural: Buenos Aires-Río Piedras N°2
Ahora bien, teniendo en cuenta que el área del proyecto se encuentra localizado cerca de
la vereda Tehobromina, la vía de fácil acceso para el proyecto es la “Vía de penetración
Rural: Casco Urbano-Cauca", Se trata de una vía sin pavimentar que intercomunica
directamente la cabecera municipal con las actuales veredas de Cauca y Teobromina.
Parte desde el sector del hospital local en el casco urbano hacia el noreste, bordeando la
laguna de oxidación. Facilita el acceso de los pobladores del área rural de ese sector para
realizar las distintas actividades económicas y sociales, considerándose una de las más
importantes por posibilitar una estrecha relación entre ese sector rural y la cabecera
municipal. Posee una extensión de 8.4 Km (Municipal, 2018).
1.6.8 Disponibilidad de Mano de Obra y Materiales de construcción
En el municipio de Aracataca cuenta con una Cantera ubicada en la Vuelta del Torito, la
disponibilidad de materiales se puede gestionar con empresas dedicadas a la construcción,
entre ellas se destacan 4 empresas de ingeniería civil, actividades especializadas para la
construcción de edificios y obras de ingeniería civil (4 empresas) y 2 empresas dedicadas
a la construcción de edificios.
Entre ellas se puede destacar:
-
GEOBRAS CIVILES S A S ZOMAC
-
CONSTRUCAST S A S
-
OLIVERI CONSTRUCTORES S A S
Por otro lado, no hay información actualizada sobre la disponibilidad de mano de obra
del municipio de Aracataca, por lo que, en la fase de planeación del proyecto, se debe
realizar convocatorias con el fin de contar con el personal calificado para la construcción
del proyecto.
1.6.9 Estudios socioeconómicos
P á g i n a 42 | 62
Los beneficios que conlleva el proyecto en el sector socioeconómico son de gran
relevancia, puesto que le apunta a tratar de manera óptima las aguas residuales de uso
doméstico que se produce la población, así como también, prestar un servicio cualificado,
la planta de tratamiento estará diseñada para una proyección del año 2023 hasta el 2048,
por otro lado, se debe tener en cuenta que este proyecto va a mejorar el estado del río
Aracataca puesto que los vertimientos que se generan a este no cumplen con todos los
parámetros adecuados para no contaminar el efluente.
1.7 DEFINICIÓN DEL ALCANCE DE LA INTERVENCIÓN
1.7.1 Problemas y necesidades
- Existencia de problemas en el registro de usuarios que se conectan a la red alcantarillado,
debido a que lo hacen de sin conocimiento u autorización de la empresa, sin aplicar las
normas técnicas para un buen funcionamiento.
- Deficiencia de la prestación del servicio causado por malas condiciones de la red de
alcantarillado. Existe baja cobertura, poca capacidad para la población del municipio,
poco mantenimiento a la laguna de oxidación.
- Existen riesgo a la salud, debido a que la laguna de oxidación no remueve todos los
contaminantes que contiene el agua residual y es vertido así al río Aracataca, además, se
encuentra aproximadamente a 400 m de la comunidad y eso pues general un impacto
negativo a causa de los olores.
- Existencia de riesgo a la fuente hídrica (río de Aracataca) que abastece al municipio, por
el vertimiento del agua que recibe un tratamiento en la laguna de oxidación, pero que no
es suficiente para tratar el agua residual doméstico.
1.7.2 Objetivos
- Ampliar la capacidad para el tratamiento del agua residual doméstica del municipio de
Aracataca Magdalena con el fin de ampliar la cobertura del servicio.
- Mejorar el tratamiento del agua residual doméstica utilizando los requisitos de la norma,
las técnicas y procesos óptimos para verter el agua en las mejores condiciones.
P á g i n a 43 | 62
- proveer los impactos negativos a la salud y el ambiente garantizando los mejores
resultados en la operación del proyecto.
1.7.3 Metas
-
Diseñar de manera óptima la planta de tratamiento del municipio de Aracataca,
Magdalena para el año 2023
-
Implementar todas las herramientas técnicas, legales y metodológica para
garantizar que el proyecto cumpla con el tratamiento adecuado del agua residual
doméstica.
-
Ejecutar el proyecto garantizando que los impactos al ambiente y al sector
socioeconómica sean positivos.
1.8 FORMULACIÓN Y PRIORIZACIÓN DE PROYECTOS
El propósito de este capítulo es presentar una relación de costos de sistemas de
recolección y tratamiento de aguas residuales que sirva de ayuda para nuevos sistemas y
para enfatizar la importancia de desarrollar un inventario de costos actualizado, en este
caso al año 2023.
El costo de construcción a cualquier año se puede calcular con la siguiente ecuación (7.1)
descrita en el libro de Romero Rojas sobre sobre Tratamiento de aguas residuales: Teoría
y principios de diseño.
𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙 =
𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑎ñ𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎
𝑖𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑑𝑒𝑙 𝑎ñ𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎
𝐸𝑐𝑢𝑎𝑐𝑖ó𝑛 (7.1)
El índice del año referencia será 2577, y el índice actual será 7270 (Índice del año 2020),
todo esto para calcular el Costo del Año 2020.
𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙(2020) =
2577
= 0,3544 𝑈𝑆𝐷 → 1442,94 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑠 𝑐𝑜𝑙𝑜𝑚𝑏𝑖𝑎𝑛𝑜𝑠
7270
P á g i n a 44 | 62
1.8.1 Alternativa 1: Lodos
Activados
con Sedimentación
Secundaria.
Costos de construcción
1.8.1.1.
Para el cálculo de los costos de construcción se requiere el caudal de diseño en
m3/d y de una ecuación de costo para cada proceso en específico tomada del
libro de romero de la tabla 7.1, además nótese que se suministra el valor del
costo y costo total en pesos colombianos de acuerdo a las condiciones del valor
del dólar en la actualidad que es de 4.067,81 Pesos colombianos.
Tabla 7.
Costos de construcción para la alternativa 1
Costos de construcción Ptar
Proceso de tratamiento de
aguas residuales
Caudal
(m3/día)
Tratamiento preliminar
Lodos activados
Sedimentador secundario
Espesador de lodos
14515,2
Digestión anaeróbica
Lechos de secado
Emisario del efluente
sobre aguas superficiales
TOTAL
Ecuación de Costo
Costo en Dólares
(USD)
Costo en pesos
colombianos (COP)
$
179.015 $
728.861.565
$
1.422.917 $
5.793.406.185
$
307.119 $
1.250.437.023
$
176.901 $
720.251.725
$
923.842 $
3.761.423.110
$
185.601 $
755.673.457
$
$
171.391 $
697.817.643
3.366.786 $ 13.707.870.708
Fuente: Tratamiento de Aguas Residuales Romero Rojas.
Donde:
C: Costo en dólares de 1970
Q: Caudal de diseño m3/día.
1.8.1.2.
Costos de operación y mantenimiento
P á g i n a 45 | 62
Para el cálculo de los costos de operación y mantenimiento, se requiere el caudal
promedio diario en m3/d, cabe resaltar que estos costos totales anuales de
operación también tienen su ecuación específica de costo como lo describe el
libro de romero en la tabla 7.7.
Tabla 8.
Costos de operación y mantenimiento para la alternativa 1
Tipo de Planta
Costos anuales de Operación y Mantenimiento Ptar
Caudal
Costo en Dólares
Ecuación de Costo
(m3/día)
(USD)
Tratamiento Primario
Lodos Activados
7257,6
TOTAL
Costo en pesos
colombianos (COP)
$
87.414 $
355.907.379
$
$
140.992 $
228.407 $
574.050.956
929.958.335
Fuente: Tratamiento de Aguas Residuales Romero Rojas.
Donde:
C: Costo en dólares de 1970
Q: Caudal promedio diario m3/día
1.8.1.3 Análisis de riegos alternativa 1
a) El sistema de lodos activados tiene como desventaja el requerir de energía
permanente para su funcionamiento y operación; un municipio como Aracataca
donde se ha presentado la suspensión del fluido eléctrico de hasta por 10 horas
consecutivas enmarca una gran problemática. La solución más ejecutable es
garantizar que la planta genere su propia energía eléctrica transformando el
biogás.
b) La acumulación de lodos sin una disposición final adecuada puede representar
un desafío para Aracataca, ya que puede acarrear varios riesgos ambientales.
Esto es especialmente cierto cuando el proceso de sedimentación o secado no
se realiza correctamente, ya sea debido a una sobreexposición al aire, una
proporción inadecuada entre el alimento y los microorganismos, entre otros
factores. Para prevenir estas problemáticas, es crucial darles un uso apropiado
a estos lodos, como emplearlos como material de relleno o para fines agrícolas.
P á g i n a 46 | 62
1.8.2. Alternativa 2: Reactor UASB y lagunas de oxidación
Costos de construcción
1.8.2.1.
Tabla 9.
Proceso de tratamiento de
aguas residuales
Costos de construcción para la alternativa 2
Caudal
(m3/día)
Costos de construcción Ptar
Costo en dólares
Ecuación de Costo
(USD)
Costo en pesos
colombianos (COP)
Tratamiento preliminar
$
179.015 $
728.861.565
Reactores UASB
$
1.358.119 $
5.529.580.066
$
1.742.319 $
7.093.851.483
$
185.601 $
755.673.457
$
$
171.391 $
3.636.445 $
697.817.643
14.805.784.215
14515,2
Lagunas de estabilización
Lechos de secado
Emisario del efluente sobre
aguas superficiales
TOTAL
Fuente: Tratamiento de Aguas Residuales Romero Rojas.
Donde:
C: Costo en dólares de 1970
Q: Caudal de diseño m3/día.
1.8.2.2.
Costos de operación y mantenimiento
Tabla 10.
Costos de operación y mantenimiento para la alternativa 2
Costos anuales de Operación y Mantenimiento Ptar
Caudal
Costo en dólares
Ecuación de Costo
(m3/día)
(USD)
Tipo de Planta
Tratamiento Primario
7257,6
Lagunas de Estabilización
TOTAL
Costo en pesos
colombianos (COP)
$
87.414 $
355.907.379
$
$
49 $
87.463 $
197.925
356.105.304
Fuente: Tratamiento de Aguas Residuales Romero Rojas
Donde:
P á g i n a 47 | 62
C: Costo en dólares de 1970
Q: Caudal promedio diario m3/día.
1.8.1.3
Análisis de riegos alternativa 2
a) De las problemáticas mas comunes de las lagunas de oxidación es que
resulta muy difícil adecuarla si el crecimiento de la población llega a ser
mayor al estimado.
b) Este tipo de sistemas emanan olores ofensivos, producto de la
descomposición de la materia orgánica, además favorecen a la
proliferación de vectores, generando posibles afectaciones directas a la
salud; la mejor sugerencia es establecer un buen sistema de control de
olores, capacitar al personal a cargo sobre medidas de seguridad y
sensibilización a las comunidades aledañas.
c) El crecimiento de la vegetación alrededor resulta ser un gran oponente
porque permite la aparición de insectos lo que requiere un poda o corte
de vegetación en la orilla de la laguna y en el dique para su control,
(Equipo Técnico de Acceso al Saneamiento, PERIAGUA, 2019).
1.9
FORMULACIÓN Y ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS
Tratamiento primario:
La sección 1.9.1.1 describe el tratamiento primario, enfocado en eliminar residuos
gruesos y arenosos que podrían dañar equipos sensibles en la planta de tratamiento de
aguas residuales. Los procesos biológicos no son efectivos para tratar estos sólidos, por
lo que este tratamiento incluye actividades como la homogeneización del agua, filtrado,
molido, separación de arena y eliminación de grasas por ello es considerado dentro de las
operaciones de tipo físico (Martínez Pereda et al., 2004); (Rojas, 2002).
Se desglosa de la siguiente manera:
1. Canal de entrada: El canal de entrada es una vía que recibe el flujo final
de aguas residuales del área urbana y lo dirige hacia el proceso de cribado
P á g i n a 48 | 62
en la planta de tratamiento. Su función es reducir la velocidad del agua
que ingresa, permitiendo una mejor inspección y limpieza, y asegurando
que el agua cumpla con los estándares de calidad antes de pasar al
sistema de cribado. Los factores clave a considerar al diseñar este canal
son la velocidad de entrada, la longitud, el ancho del canal y el caudal
proyectado.
2. Vertedero de excesos: El vertedero de excesos es una parte del canal
de entrada que se utiliza para evacuar las aguas de excesos que llega al
sistema de tratamiento de aguas residuales a través del alcantarillado.
Cuando hay más agua de la que el sistema puede tratar, generalmente
debido a lluvias intensas o conexiones erradas, el nivel del vertedero
aumenta y permite que este exceso de agua salga del sistema para evitar
problemas.
3. Rejillas de cribado: Caracterizadas por ser enrejados metálicos
compuestos de gran cantidad de barras o varillas separadas entre si unos
pocos milímetros, la finalidad de estos es la de separación de los sólidos
gruesos que vienen en el agua residual. El agua, que viene del canal de
entrada, pasa a las rejillas y por obstrucción se retienen los sólidos con el
paso del agua Debe efectuarse la limpieza de los elementos que se
retienen en las rejas, esperar que se drenen y disponerlas en un sitio
seguro. Los principales criterios de diseño son: Velocidad de
aproximación, tipo de rejilla.
4. Desarenador: Es un canal largo y angosto, construido normalmente en
concreto o en ladrillo. Este canal tiene en el fondo una tolva o batea, en la
que se acumula y recolecta el material retenido, El agua residual atraviesa
el desarenador con una velocidad baja, lo que hace que las arenas y el
barro se vayan depositando en la tolva o batea que existe en el fondo del
desarenador Cada canal cuenta con una compuerta, cuando el operador
requiera sacar de servicio alguno de los canales, debe cerrar la compuerta
en la entrada del canal desarenador. Los principales criterios de diseño
P á g i n a 49 | 62
son: Velocidad de sedimentación, tiempo de retención hidráulico, caudal
de diseño, ubicación.
5. Tanque de igualamiento: El igualamiento consiste en amortiguar las
variaciones de caudal aproximada mente constante. Se usa principal
mente para igualar caudales de tiempo seco caudales de invierno en
alcantarillados sanitarios, permite mejorar la eficiencia de los procesos de
tratamientos biológicos al controlar las cargas choque orgánicas probe un
control adecuado de PH para minimizar los requerimientos posteriores de
dosificación en procesos de neutralización (Romero Rojas, 2004).
Lodos Activados
Reactor de lodos activados: Una planta de lodos activados es un sistema de
mezcla completa, el ambiente aerobio en el reactor se consigue mediante el uso
de aireadores mecánicos que pueden estar ubicados en el lecho o superficie del
mismo. Al cabo de un periodo determinado de tiempo, la mezcla de las nuevas
células con las antiguas se conduce hasta un tanque de sedimentación para ser
separados por decantación del agua residual tratada. Una parte de las células
sedimentadas se recirculan para mantener en el reactor la concentración de
células deseadas, mientras que la otra parte se purga del sistema (Quiroga &
López, 2008).
En este proyecto se diseñó un sistema de lodos activados completamente
mezclado.
Los parámetros representativos de este diseño son:
El tiempo de retención hidráulico, tiempo de retención celular o edad del lodo,
carga orgánica volumétrica, relación alimento microorganismos (F/M), Índice
volumétrico de lodos (IVL), factor de distribución de biomasa, concentración de
oxígeno disuelto (OD), concentración de biomasa en el sistema, características
de la biomasa – aspectos cinéticos, tasa de consumo de oxígeno y la
transferencia de oxígeno.
P á g i n a 50 | 62
Seguidamente del sistema de lodos activados se empleó el tanque sedimentador
secundario estableciendo como parámetros representativos: el índice de carga
hidráulica, área del sedimentador por carga hidráulica, índice de carga solidos,
área del sedimentador por carga hidráulica, carga hidráulica superficial, diámetro
del Tanque Sedimentador y el tiempo de retención hidráulico del sedimentador.
1.10. COMPARACIÓN
DE
ALTERNATIVAS
Y
SELECCIÓN
DE
LA
ALTERNATIVA VIABLE
Tabla 11. Selección de la alternativa viable
COMPARACIÓN DE ALTERNATIVAS Y SELECCIÓN DE ALTERNATIVA VIABLE
Aspecto a Evaluar
Alternativa 1
Alternativa 2
Observaciones
Evaluación de Costos de
Construcción
Los costos de
construcción
favorecen a la
alternativa 1 por
ser inferior a la
alternativa 2.
Evaluación de Costos de
Operación y Mantenimiento
Los costos de
operación son
inferiores en la
alternativa dos
Requerimiento de Terreno para
el Sistema
La ocupación
de terreno de
la alternativa 1
es inferior a la
de la
alternativa 2
Impacto Ambiental a generado
por la Obra
Los impactos
por la
construcción de
la alternativa 1
son mayores.
P á g i n a 51 | 62
Eficiencia Generada por el
Proceso de Tratamiento
El sistema de
lodos activados
se establece
como mas
eficiente en
comparación a la
alternativa 2
Mano de Obra Calificada
Requerida
La alternativa
uno requiere
operados
capacitados y
entrenados
Dificultad en la Operación y
Mantenimiento
Los lodos
activados
requieren un
control y
monitoreo
constante en
comparación a
la alternativa
dos
Generación de Malos Olores
Los lodos
activados no
generan malos
olores ni vista
desagradable
en
comparación
con la
alternativa dos
P á g i n a 52 | 62
Riesgos Asociados al Proyecto
La alternativa
1 presenta un
menor riesgo y
menores
impactos en el
medio
ambiente, ya
que la
alternativa 2
podría causar
mayores daños
al suelo.
Sostenibilidad Social del Proyecto
La presencia
de malos
olores en los
reactores
resulta ser un
factor de baja
aceptación
social por ende
es más
sostenible
socialmente la
1
Posibilidad de Reutilización del
Agua Tratada
La
reutilización
del agua con la
alternativa uno
es mayor,
gracias a la
eficiencia del
proceso.
TOTAL
7
4
P á g i n a 53 | 62
2.3. LEVANTAMIENTOS TOPOGRAFICOS
Fig. 8 Delimitación del área designada para ubicar la planta de tratamiento de aguas
residuales. Fuente: Google Earth.
Fig. 10 Perfil del terreno designado para ubicar la planta de tratamiento de aguas
residuales. Fuente: Google Earth.
P á g i n a 54 | 62
Fig. 9. Curvas de nivel del área designada para Ubicar la planta de tratamiento de aguas
residuales. Fuente: Google Mapper.
2.4. INVESTIGACIÓN DE SUELOS Y GEOTECNIA
2.5. SELECCIÓN DE ALTERNATIVA
Una vez realizada la evaluación de alternativas y sus respectivos análisis, se determinó que
la alternativa #1 es la más viable para la ejecución del proyecto. En primer lugar, la
alternativa #1 presenta 7 beneficios, mientras que la alternativa #2 un total de 4
beneficios de acuerdo al analisis de comparaciòn de alternativas. Ademàs, para la
selecciòn se hizo el analisis de criterios muy importantes, y que favorecieron a la
primera alternativa, dichos criterios son:
Eficiencia generada.
Requerimiento de terreno.
P á g i n a 55 | 62
Riesgos asociados al proyecto.
2.7.7. Sedimentador secundario para lodos activados
2.7.8.1. Parámetros de diseño
SEDIMENTADOR SECUNDARIO
PÁRAMETROS DE ENTRADA
Párametros
Valor
Unidades
Caudal máximo horario (QMM)
168
L/s
14515,2
m3/dia
Número de sedimentadores
6
Unidades
Caudal de diseño
28,00
L/s
2419,2
m3/dia
2977,6
mgSSVLM/l
2,98
KgSSVLM/m3
4
m
Biomasa del reactor biológico
Profundidad del tanque sedimentador
Settleability
Very good
Velocidad de la interfaz de
sedimentación cuando la C=0 (Vo)
10
m/h
Coeficiente de sedimentación (K)
0,27
m3/kg
Coeficiente m (m)
14,79
Coeficiente n (n)
0,64
De lodos activos
De Table 4.3 Von
Sperling, 1997
De Table 4.3 Von
Sperling, 1997
De Table 4.3 Von
Sperling, 1997
De Table 4.3 Von
Sperling, 1997
De Table 4.3 Von
Sperling, 1997
2.7.8.2. Modelo de calculo
Indice de carga hidraulica
𝐼𝐶𝐻𝑠 = 𝑣𝑜𝑒 − 𝐾𝑋𝑣
P á g i n a 56 | 62
𝐼𝐶𝐻𝑠 = (10
𝑚 −0,27𝑚3/𝑘𝑔⋅2,98𝐾𝑔𝑆𝑆𝑉𝐿𝑀/𝑚3
)𝑒
ℎ
𝐼𝐶𝐻𝑠 = 4,48 𝑚3/𝑚2 − ℎ
Donde:
ICHs = Índice de carga hidráulica, m3/m2. h
vo= Velocidad en la interfaz de la sedimentación cuando la C = 0, m/h.
K = Coeficiente de sedimentación, m3/kg.
Xv = Biomasa en el reactor biológico, kg SSVLM/m3 (Lodos Activados).
Área del sedimentador por carga hidráulica
𝐴𝑠 =
𝐴𝑠 =
𝑄𝑑
𝐼𝐶𝐻𝑆
2419,2 𝑚3/𝑑𝑖𝑎
4,48 𝑚3/𝑚2 − ℎ
𝐴𝑠 = 22,52 𝑚2
Dónde:
A
=
Área
requerida
del
Qd
=
Caudal
ICHs = Índice de carga hidráulica, m3/m2.dia
sedimentador
secundario,
m2
3
de
diseño,
m /día.
Índice de carga de solidos
𝐼𝐶𝑆𝑠 = 𝑚 𝑅𝑣𝑜𝑒 − 𝐾𝑋𝑣 𝑛
0,64
𝐼𝐶𝑆𝑠 = 14,79(0,658)(10𝑚/ℎ)(𝑒 −0,27⋅2,98 𝐾𝑔𝑆𝑆𝑉𝐿𝑀/𝑚3 )
𝐼𝐶𝑆𝑠 = 29,54 𝑘𝑔𝑆𝑆𝑉/𝑚2 − ℎ
Dónde:
ICSs
=
Índice
de
carga
sólidos,
kg
SSV/m2-h.
m
=
Coeficiente,
adimensional.
R
=
Relación
de
recirculación,
%
(Lodos
Activados).
vo = Velocidad en la interfaz de la sedimentación cuando la C = 0, m/h.
K
=
Coeficiente
de
sedimentación,
m3/kg.
Xv = Biomasa en el reactor biológico, kg SSVLM/m3 (Lodos Activados).
n = Coeficiente, adimensional.
Área del sedimentador secundario por carga hidráulica
𝐴𝑠 =
𝐴𝑠 =
𝑄𝑑 − 𝑄𝑟
⋅ 𝑋𝑉
𝐼𝐶𝑆𝑆
2419,2 𝑚3/𝑑𝑖𝑎 − 1595,6 𝑚3/𝑑𝑖𝑎
⋅ 2,98 𝐾𝑔𝑆𝑆𝑉𝐿𝑀/𝑚3
29,54 𝑘𝑔𝑆𝑆𝑉/𝑚2 − ℎ
𝐴𝑠 = 83,03 𝑚2
P á g i n a 57 | 62
Dónde:
As
=
Área
requerida
del
sedimentador
secundario,
m2
Qd
=
Caudal
de
diseño,
m3/día.
3
QR
=
Caudal
de
recirculación,
m /día
(Lodos
Activados).
Xv = Biomasa en el reactor biológico, kg SSVLM/m3 (Lodos Activados).
ICSs = Índice de carga sólidos, kg SSV/m2.h
Carga hidráulica superficial
𝐶𝐻𝑆𝑄𝐷 =
𝑄𝑑
𝐴𝑆
𝑚3
𝑑𝑖𝑎
𝐶𝐻𝑆𝑄𝐷 =
83,03 𝑚2
2419,2
𝐶𝐻𝑆𝑄𝐷 = 29,1 𝑚3/𝑚2 − 𝑑𝑖𝑎
𝐶𝐻𝑆𝑄𝑀𝐻 =
𝐶𝐻𝑆𝑄𝑀𝐻 = 304
Dónde:
CHSQD
As
=
=
Área
Qd = Caudal de diseño, m3
/día
Carga
requerida
𝑚3
𝑑𝑖𝑎
83 𝑚2
25209
𝑚3
− 𝑑𝑖𝑎
𝑚2
hidráulica
superficial,
m3/m2.dia.
del
sedimentador
secundario,
m2
Área del sedimentador por carga hidráulica corregida
𝑚3
𝑚2
− 𝑑𝑖𝑎
𝐴𝑠𝑐 =
𝑚3
64
𝑚2 − 𝑑𝑖𝑎
28
𝐴𝑠𝑐 = 86,4 𝑚2
Corregida con QMH
𝑚3
𝑑𝑖𝑎
𝐴𝑠𝑐 =
𝑚3
64
𝑚2 − 𝑑𝑖𝑎
25209
𝐴𝑠𝑐 = 393,9 𝑚2
Diámetro del reactor
4𝐴𝑠
∅=√
𝜋
P á g i n a 58 | 62
4 ⋅ 86,4 𝑚2
∅=√
𝜋
∅ = 10,49 𝑚
Dónde:
Ø
=
Diámetro
del
tanque
As = Área requerida del sedimentador secundario, m2
sedimentador,
m
sedimentación,
sedimentador,
m3
m2
Profundidad útil del reactor
𝐻𝑆 = 4𝑚
Valor asumido
Volumen del sedimentador secundario
𝑉𝑠 = 𝐴𝑠ℎ𝑠
𝑉𝑠 = 86,4 𝑚2 ⋅ 4 𝑚
𝑉𝑠 = 845,60 𝑚3
Dónde:
VS
=
Volumen
de
AS
=
Área
superficial
hS = Profundidad útil del reactor, m.
del
Tiempo de retención hidráulico del sedimentador
𝑇𝑅𝐻𝑆 =
𝑇𝑅𝐻𝑆 =
𝐴𝑠 ℎ𝑠
𝑄𝑑
83,03 𝑚2 ⋅ 4 𝑚
⋅ 24
𝑚3
2419,2
𝑑𝑖𝑎
𝑇𝑅𝐻𝑆 = 3,295 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠
Dónde:
TRHs = Tiempo de
AS
=
Área
Retención Hidráulico
superficial
del
del
Sedimentador,
sedimentador,
horas.
m 2.
P á g i n a 59 | 62
hS
=
Profundidad
Qd = Caudal de diseño, m3/hora
útil
del
reactor,
Diámetro de la campana
∅𝑐 𝑎𝑚 = 10,49 𝑚 ⋅ 0,2
∅𝑐 𝑎𝑚 = 2,10 𝑚
Profundidad de la campana
ℎ𝑐 𝑎𝑚 = 2 𝑚
Pendiente piso del sedimentador
ℎ: 𝑙 = 1: 12
𝑙/ℎ = 12
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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P á g i n a 60 | 62
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ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO PARA LOS CORREGIMIENTOS DE
BUENOS AIRES Y SAMPUÉS, MUNICIPIO DE ARACATACA-MAGDALENA.
Alcaldía municipal Aracataca. (2023). Plan Básico de Ordenamiento Territorial del Municipio
de Aracataca. Aracataca-Magdalena.gov.co. https://www.aracatacamagdalena.gov.co/planes/plan-basico-de-ordenamiento-territorial
CORPAMAG. (2013). PLAN DE ORDENAMIENTO Y MANEJO DE LA CUENCA
HIDROGRÁFICA DEL RÍO ARACATACA.
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Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios. (2018). EVALUACIÓN INTEGRAL DE
PRESTADORES AGUAS DE ARACATACA S.A. E.S.P.
Equipo Técnico de Acceso al Saneamiento, PERIAGUA. (2019). Guía para el Fortalecimiento
Institucional: Operación y Mantenimiento para el Tratamiento de Aguas Residuales
mediante Lagunas de Estabilización. La Paz, Bolivia: Ministerio de Medio Ambiente y
Agua del Estado Plurinacional de Bolivia.
Martínez Pereda, P., García Gil, J. H., García Gutiérrez, A., & Valdez, E. C. (2004). Manejo
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Rojas, R. (2002). Sistemas de tratamiento de aguas residuales. Gestión integral de tratamiento
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escala laboratorio. Revista de tecnología, 7(2), 21-28.
P á g i n a 61 | 62
P á g i n a 62 | 62
