sistema de tratamiento por
residuales mar adentro hasta
cierta profundidad y distancia
carga orgánica y contaminante
no provoca daños sanitarios
y/o ecológicos a los
costeras circundantes.
 
aplicables cuando los efluentes son descargados al
mar abierto, incluyendo la protección a la salud
pública, consideraciones estéticas, particularmente
tóxicas tales como Metales Pesados, DDT, PCB, etc.,
que persistirán y pueden causar daño ecológico. Estas
últimas sustancias no son usualmente un factor típico
de efluentes municipales de aguas negras.”
Conceptos
como DBO, sólidos suspendidos, oxígeno disuelto,
salinidad, nutrientes, no son significativos cuando los
efluentes son descargados al mar abierto a través de
emisarios submarinos diseñados apropiadamente y
equipados con sistemas difusivos adecuados, en los
que se alcanzan inmediatamente valores de la dilución
inicial de un mínimo de 100 a 1.
Concepto CEPIS-OPS
tratamiento similar al uso de un área de tierra con
lagunas de estabilización o procesos mecánicos.
La diferencia esencial es que los recursos
relativamente ilimitados de oxígeno disuelto y las
grandes cantidades de energía están disponibles en
forma natural para proporcionar el tratamiento
requerido”.
Conceptos
eficiente, segura y relativamente económica para la
disposición final de aguas residuales en ciudades
costeras.
objetivos de calidad del agua y minimizar impactos
negativos sobre el ambiente y la salud pública
Comparativos con otros sistemas
A. Tratamiento secundario convencional, 90% de eliminación de contaminante, descarga cerca de la costa, dilución promedio 10.
B. Tratamiento intermedio, 75% de eliminación, descarga a cierta distancia de la costa, dilución promedio 70.
C. Tratamiento primario, 35% de eliminación, descarga fuera de las costas con una alta dilución promedio de 150.
D. Tratamiento preliminar, 10% de eliminación, punto de descarga profundo y dilución promedio de 150.
Análisis De Alternativas
 
SITUACIÓN DE LA DESCARGA A B C D Proceso de tratamiento Secund. Interm. Primario Prelim. Dilución inicial (Valor supuesto)
5 - 20 (10)
% de eliminación supuesto (Dilución equivalente)
90 (10)
75 (4) 35 (1,54) 10 (1,11)
Contaminantes en la fuente Co/100 Co/280 Co/230 Co/167 Tiempo de transporte supuesto (h) 0 2 4 4 Dilución por dispersión horizontal 0 1,5 2,4 2,4 Decaimiento bacteriano (T90=1,25) 0 40 1580 1580 Conc. final de contaminantes Co/100 Co/16800 Co/872160 Co/633264
Análisis De Alternativas
En Latinoamérica los Emisarios Submarinos representan la mejor solución técnica y económica para la disposición final de aguas servidas en ciudades costeras.
Manejo de aguas residuales
México 9 Chile 8
Total 101
EMISARIOS CONSTRUIDOS
Características de las aguas receptoras y su variabilidad
Datos geológicos y geotécnicos de la ruta del emisario
Vientos, mareas, olas y corrientes de diseño
Diseño
Sólidos disueltos totales : 711 - 1463 1017
Sólidos suspendidos totales : 38 - 93 63
Demanda Bioquímica de Oxigeno : 143 - 266 180
Demanda Química de Oxigeno : 163 - 381 232
Relación DQO/DBO : 1,16 - 1,55 1,32
Nitrógeno Total Kjeldahl : 17 - 38 28
Ortofosfatos : 0,8 - 2,8 1,8
Estudios previos al diseño
Calidad del agua residual
DESINFECCIÓN (DEC. 1594/84)
PLOMO   0.001 0.05
Batimetría en los alrededores de la Bahía de Santa Marta
Diseño
 
O LA S 4 - 6 m 1 - 2% Inc idenc ia 64 .5 K m /ho ra
156m
0
1m
6m
15m
S
E
0 .15m/seg Mareas Inf luen cia de
Am pl itud norm al : 0 .3 - 0 .5m ts Mareas
S
S E P - 0C T D IC - A B R
N.M.M.
S
N
EO
Estudios previos al diseño
Distribución de corrientes en los alrededores de la Bahía de Santa Marta
Diseño
MES
ABSCISA
   P    R    O    F    U    N    D    I   D    A    D
Estudios previos al diseño
Diseño
COBERTURA (%)
Diseño
 
El tipo de tratamiento que reciben las aguas residuales vertida al mar mediante emisarios submarinos es la dilución, cuyas tres fases son:
La dilución inicial (D1).
La muerte o decrecimiento de bacterias coliformes (D3).
La dilución total resultante (Dt) será el producto de D1 x D2 x D3.
Parámetros de diseño
D3 = 10 (Tr / T90) = 753,65
Tr = X / Vc = es el tiempo de recorrido de la trayectoria contaminante
X = la distancia a la zona a proteger
Vc = vector de velocidad de la corriente en la dirección de la zona a proteger
T90 = 1,2 horas
Parámetros de diseño
D2 = { [ (1 + 13 Tr / b 2/3)3 - 1 ] / 1 , 5 }1/2
Tr : Tiempo de recorrido (3,45 h)
b : Longitud del difusor proyectada normal a la dirección de la corriente , = 120 m.
D1 = D t / ( D 2 x D 3 ) = 3 x 1 0 5 / (3,83 x 753,65) = 103,9
Parámetros de diseño
Diámetro de los orificios DO m 0,15 0,15
Cantidad de orificios NoO u 31 31
Área orificios / Área Emisario (Pi x De2 / 4) / NoO x (Pi x DO2 / 4) 0,73 0,73
Q. por orificio QO m3 /s Qe / NoO 0,083 0,083
Velocidad en los orificios VO m/s 4 x QO / (Pi x DO2) 4,72 4,72
Distancia entre orificios DeO m 4 4
Y/DeB Y / DeO 7,50 7,50
Longitud del difusor Ld m NoO x DeO 120 120
Q. por metro lineal de difusor q m3 /s Qe / Ld 0,0208 0,0208
No. de Froude F Vc3 / (0.251 x q) 1,06 1,06
Coef. de Roberts C1 144,2 x F-1/3  141,41 141,41
Elevación de tanteo de la pluma
Yp1 m 29,85 14,90
Delta Sigma DSG ( Yp1 / Pmax ) x DSGMax 0,36 0,72
Elevación de la pluma Yp m C1 x q2/3 / DSG 29,89 14,97
Dilución inicial (Roberts) D1 21/2 x 52 / DSG 205,30 102,82
Diseño
INICIAL
300.00
     E   N   E   A   B R      J      U   L   O   C T
M ES
   D    1
  Simb. U Formula Es. Min Est.Max
Dispersión Horizontal (Brooks) D2 RAÍZ( ( (1+13.36 x Tr / b2/3)3 -1 ) / 1.5) 3,94 3,94
Decaimiento bacteriano (Brooks) D3 10Tr / T90  753,65 753,65
Dilución total Dt D1 x D2 x D3 6,1E+05 3,1E+05
Diseño
     J      U   L   O     C
     T
  Simb. U Formula Es. Min Est. Max
Conc. final de coliformes. Ct Co / Dt 4,9E+02 9,8E+02
Diseño
     0  .     2
 
MONTAR LASTRES EN TRAMOS DE TUBERIA
FONDEAR LOS TRAMOS DE TUBERIA ARMADOS
CONSTRUCCION DEL MANIFOLD DE INTERCONEXION
CONSTRUCCION DE REJILLAS PARA CONTROL DE SOLIDOS
INSTALACION DEL MANIFOLD DE INTERCONEXION
INSTALACION DE REJILLAS PARA CONTROL DE SOLIDOS
LANZAMIENTO DE LOS TRAMOS DE TUBERIA ARMADOS AL LECHO
MARINO
ENTRADA EN OPERACIÓN DEL EMISARIO
PERFORAR DIFUSORES
Vertimiento
Hasta hace tres años se arrojaba al mar a la altura de la caleta boquerón un caudal de 700 litros/segundo de aguas residuales en forma indiscriminada sin ningún tipo de tratamiento.
Las descargas de aguas servidas al mar ocasionaban
problemas de carácter estético, presentaban riesgos
a la ecología y a la salud pública e implicaban
consecuencias económicas al restringir el turismo.
 
Se presentaba un aspecto de degradación medioambiental de los ecosistemas terrestre
y marino
 
La tubería (polietileno de alta densidad) conduce las aguas residuales hasta la profundidad de diseño.
Tubería
Construcción
 
La termofusión es el sistema de unión de la tubería la cual utiliza una plancha a una temperatura de 230 º C y gatos hidraulicos para
generar presición
 
FICHA TECNICA DE LA TU BERIA ORIGEN: TEHM CO® S.A., CHILE
TUBERÍA PECC 100 (PE100) Diámetro exterior 1000 mm Espesor de pared 42.7 mm Diámetro interior 914.6 mm Area del tubo 0.79 m2
Polietileno de alta densidad A lto peso m olecular Tensión de diseño 80 kg/cm 2
M ateria prima Borealis Peso por metro lineal 123.28 kg/metro Norma de fabricación ISO 4427 Cálculo espesor pared
ISO 161 – 1
CARACTERISTICAS:
•  GRAN RESISTENCIA A LOS AGENTES CO RROSIVOS •  GRAN RESISTENCIA A LOS FLUÍDOS QUÍMICOS •  ESCASA PÉRDIDA DE CARGA POR ROZAM IENTO •  ATÓXICO •  BAJO EFECTO DE INCRUSTACIÓN •  FLEXIBILIDAD •  FÁCIL DE TRANSPORTAR POR SU BAJO PESO •  GRAN RESISTENCIA Y ESTABLE A LA RADIACIÓN ULTRAVIOLETA •  INSOLUBLES A TODOS LOS SOLVENTES ORGÁNICOS E INORGÁNICOS
Ficha técnica de la tubería
Construcción
 
Los lastres son estructuras en concreto cuya función es dar el peso requerido a la tubería para su hundimiento, y la estabilidad necesaria en el lecho marino, lo cual protege a la tubería de cambios bruscos de intensidad de las corrientes marinas de la zona.
Lastres
Construcción
Construcción
Construcción
 
LOS LASTRES CONSTITUYEN UNA DE LAS PARTES FUNDAMENTALES DEL EMISARIO SUBMARINO AL PROPICIAR A LA TUBERÍA:
•  EL PESO REQUERIDO PARA SU HUNDIMIENTO.
•  LA ESTABILIDAD NECESARIA DE LA TUBERÍA EN EL LECHO MARINO ANTE LOS CAMBIOS BRUSCOS Y/O DE INTENSIDAD DE LAS CORRIENTES MARINAS DE LA ZONA.
CARACTERISTICAS:
PESO : 2916 Kg VOLUMEN : 1.22 M3 CANTIDAD : 72 COEFICIENTE DE FLOTABILIDAD TUBO LLENO : 1.29 COEFICIENTE DE FLOTABILIDAD TUBO VACIO : 0.67 RESISTENCIA DEL CONCRETO : 3500 PSI ADITIVOS USADOS :PLASTIFICANTE, INCLUSOR DE
AIRE, ACELERANTE E INHIBIDOR DE CO RROSION
Ficha técnica de los lastres
Construcción
 
Son 31 orificios circulares ubicados alternadamente a cada lado de los últimos 120 metros de la tubería, desde donde sale el agua residual y se mezcla con la del mar, produciendo la dilución. Actualmente la velocidad de salida del agua es de 1.6 m/s.
Difusores
Construcción
Etapas de la construcción
Construcción
Transporte desde el punto de construcción hasta el
punto de instalación (3 kilómetros por mar)
Etapas de la construcción
Desviación del agua residual para facilitar las labores de instalación
Etapas de la construcción
 
Instalación de un Manifol o torre de aireación para conectar las tuberías de impulsión
Etapas de la construcción
 
Adecuación de área e instalación del Emisario en la caleta “Boquerón”.
Etapas de la construcción
Hundimiento por tramos de 100 metros de longitud en promedio
Etapas de la construcción
LONGITUD: 427 M
PROFUNDIDAD: 57 M
No. DIFUSORES: 31
No. LASTRES: 72
La ventaja topográfica obtenida del encuentro de la Sierra Nevada con el mar, hace que se puedan alcanzar grandes profundidades a poca distancia de la costa, con lo cual la descarga se realiza mucho más alejada de las playas a proteger.
Perfil longitudinal del sistema
Se compone de unas rejillas autolimpiantes en las cuales se
retienen sólidos gruesos y flotantes, con lo cual se vierte
básicamente materia orgánica, la cual bien diluida, es
asimilada y aprovechada por el ecosistema marino.
Tratamiento preliminar
se remueven cantidades
Construcción
FINDETER - FIU DISTRITO $ 3.400 Millones
• Construcción: Consorcio Equipo Universal Panamerican Dredging &  Surveys
INVERSIÓN EMISARIO: $ 4.000 Millones
Norte :$ 12.000 Millones
Costos de inversión
 
En el 98% de las muestras tomadas en el mar la DBO ha sido menor de 2 mg/l
DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXÍGENO
Resultados del monitoreo
Monitoreo General
MONITOREO EMISARIO SUBMARINO Variación de Escherichia coli en dirección a la
Bahía de Santa Marta
   E   s   c
   l   i
   l   )
Boquerón
0
500
1000
1500
2000
2500
E3A C Estación
   E   s   c    h   e   r    i  c    h    i  a   c   o    l   i
   (    U    F    C    /    1    0    0   m    l   )
Límite permisible contacto
Resultados del Programa de Monitoreo General
MONITOREO DEL EMISARIO SUBMARINO MUESTREO LINIAL (MAR CARIBE) EN LOS PUNTOS "T"
VARIACION DE LOS COLIFORMES TOTALES Fecha (d-m-a) 28-04-04
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
     l     )
MONITOREO EMISARIO SUBMARINO Variación de Escherichia coli en dirección a
Taganga
0
100
200
300
400
500
600
700
E5A E9A T1A T2A T3A T4A Estación
   E   s   c    h   e   r    i  c    h    i  a   c   o    l   i
   (    U    F    C    /    1    0    0   m    l   )
Límite permisible contacto
 
Programa de monitoreo en el área de influencia directa en la zona de Difusores
Monitoreo
0 mts
10 mts
20 mts
30 mts
40 mts
50 mts
MONITOREO DEL EMISARIO SUBMARINO
VARIACION DE LOS COLIFORMES TOTALES MUESTREO PARA LELO A 50 mts EN LA FRANJA ALEDAÑA A LA BAHIA
420 mts 370 mts 320 mts 270 mts 0 200 400 600 800
0 mts
10 mts
20 mts
30 mts
40 mts
50 mts
MONITOREO DEL EMISARIO SUBMARINO VARIACION DE LOS COLIFORMES TOTALES
MUESTREO PA RALELO A 50 mts EN LA FRANJA ALEDA ÑA A TAGANGA
420 mts 370 mts 320 mts 270 mts
Monitoreo
Monitoreo
EMISARIO
 
Con el primer Emisario Submarino de Colombia, Santa Marta es la única ciudad que logró dar una solución adecuada de tratamiento y disposición para LA TOTALIDAD de sus aguas residuales e incluso con capacidad de diseño para 3 veces el caudal actual.
Manejo de aguas residuales