curso formulación y evaluación en pip del · pdf filereservorio línea de...
TRANSCRIPT
MINISTERIO DE ECONOMÍA Y FINANZAS
DIRECCIÓN GENERAL DE POLÍTICA DE INVERSIONES
CURSO FORMULACIÓN Y EVALUACIÓN EN PIP DEL SECTOR SANEAMIENTO 03 al 04de Noviembre de 2011
Lugar: Hotel EL TAMBO - Cusco
Capítulo. 3b- FORMULACIÓN - Aspectos Técnicos de
Saneamiento
Jorge Guibo
Especialista Sectorial
Dirección de Inversiones
DGPI - MEF
Parámetros a considerar en la
formulación de Perfiles de
Saneamiento
Formulación y Evaluación de PIP en el Sector Saneamiento
La dotación promedio diaria anual por
habitante se fijará en base a un estudio de
consumos técnicamente justificado,
sustentado en informaciones estadísticas
comprobadas.
Si se comprobara la no existencia de
estudios de consumo y no se justificara su
ejecución se podrá asumir algunos valores.
DOTACIONES– RNE
OS.100 CONSIDERACIONES BÁSICAS DE DISEÑO DE INFRAESTRUCTURA SANITARIA
Zonas urbanas
– Lotes mayores a 90 m2
• Climas fríos: 180 l/h/d
• Climas templados y cálidos: 220 l/h/d
– Lotes de menos de 90 m2:
• Climas fríos: 120 l/h/d
• Climas templados y cálidos: 150 l/h/d
Piletas o camiones cisterna: 30 – 50 l/h/d
Dotaciones– RNE
Dotaciones – Zonas rurales
No hay REGLAMENTO !!
Valores referenciales:
SIERRA: 50 lpd
COSTA: 60 lpd
SELVA: 70 lpd
Caudal Promedio (Qp)
Población x Dotación
Qp (lt/seg) = ----------------------------------- 86,400
- Población : en Nº de habitantes
- Dotación : en lts / hab / día
COEFICIENTES DE VARIACIÓN
Caudal Máximo Diario (Qmd)
Qmd = K1 x Qp
COEFICIENTES DE VARIACIÓN
K1 = 1.3 Localidades urbanas
Localidades rurales
Caudal Máximo Diario (Qmd)
60708090
100110120130140
EneMar
May JulSet
NovEne
Mes
% Qp Caudal
Qp
Caudal Máximo Horario (Qmh)
Qmh = K2 x Qp
Localidades Urbanas
Localidades Rurales
K2 = 1.8-2.5
K2 = 1.5
Caudal Máximo Horario (Qmh)
0
30
60
90
120
150
180
210
240
0 5 10 15 20 25 30
Hora
% Q
p Caudal
Qp
COEFICIENTES DE VARIACIÓN
Volumen de Regulación
Volumen contra incendio
Volumen de Reserva
VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO
Valmac. = Vreg. + VCI + V res.
(OS.030 ALMACENAMIENTO DE AGUA PARA CONSUMO HUMANO)
El Volumen de Regulación será el 15% del promedio anual de la demanda.
El volumen será como mínimo el 25% del promedio anual de la demanda.
ZONAS RURALES ZONAS URBANAS
VOLUMEN DE REGULACIÓN
VOLUMEN CONTRA INCENDIO EN ZONA URBANA
Para habilitaciones urbanas en poblaciones menores de 10,000 habitantes, no se considera demanda contra incendio.
En localidades donde si se considere demanda contra incendio debe asignarse:
En áreas destinadas a vivienda.
50 m3
En área comercial o industrial el volumen debe calcularse de acuerdo a lo establecido en el RNC, variando de:
145 a 280 m3
GRAFICO PARA AGUA CONTRA INCENDIO DE SÓLIDOS
Q: Caudal de agua en lps
para extinguir el fuego
R: Volumen de agua en
m3 para reserva
g: Factor de apilamiento
g = 0.9 compacto
g = 0.5 medio
g = 0.1 poco
compacto
R: Riesgo, volumen
aparente del incendio en
m3
Tecnologías en Agua
Potable
Sistema de Agua Potable
Componentes Captación
Línea de conducción
Planta de Tratamiento
Reservorio
Línea de aducción
Redes de distribución
Conexiones domiciliarias
Estaciones de bombeo
Línea de impulsión
PTAP
POZO
Estac. bombeo
Rio o canal
Tipos de Fuentes de Agua Potable
Fuente
Superficial
Fuente
Subterránea - Pozos
- Galerías filtrantes
- Manantiales
- Lagos y Embalses
- Ríos
Tipos de sistema convencional de abastecimiento de agua
Gravedad sin tratamiento
(fuente subterránea: manantiales)
Gravedad con tratamiento
(fuente superficial: río, lago, cocha)
Bombeo sin tratamiento
(fuente subterránea: pozos o manantial en el que el perfil hidráulico señale la necesidad de elevación del agua)
Bombeo con tratamiento
(fuente superficial)
Reservorio
Planta de Tratamiento de
Agua
Redes y conexiones
Canal
Gravedad con
tratamiento 2
Manantial
de ladera
Gravedad sin
tratamiento
1
Rio
Bombeo con
tratamiento 4
Pozo
Bombeo sin
tratamiento
3
Razones por las cuales debemos tratar el agua
Eliminar los microorganismos y sustancias
químicas dañinas, que causan serias
enfermedades en los seres humanos.
Evitar que tenga color, olor y sabor
desagradables.
Disminuir el efecto corrosivo que daña los
utensilios de cocina, bloquea las tuberías y hace
que las cañerías se dañen muy rápidamente.
TIPO DE
PLANTAS DE
TRATAMIENTO
DE AGUA SEGÚN
LOS PROCESOS
INVOLUCRADOS
FILTRACIÓN
RÁPIDA
FILTRACIÓN
LENTA
PROCESOS
FÍSICOS Y
QUÍMICOS
PROCESOS
FÍSICOS Y
BIOLÓGICOS
Tecnologías de
tratamiento de
agua
Tecnologías de tratamiento de agua
Filtración lenta:
Dependiendo de la calidad del agua cruda pueden requerir: Presedimentador, sedimentador, prefiltro de grava y el filtro lento propiamente dicho.
Tecnologías de tratamiento de agua
VENTAJAS
Simplicidad. No tiene
controlador de velocidad y con
controles de nivel mediante
vertederos.
Sencillo y confiable de operar
con recursos disponibles de la
zona
DESVENTAJAS
Adaptable para ciertos
niveles de turbiedad
del agua de la fuente.
La presencia de
plaguicidas daña el
proceso
microbiológico.
FILTRACIÓN LENTA
Plantas de filtración rápida:
Dependiendo de la calidad de agua pueden ser convencionales (coagulación, floculación, sedimentación, filtración y cloración) o de filtración directa (coagulación, filtración y cloración).
Plantas patentadas de filtración rápida (requieren de energía).
Tecnologías de tratamiento de agua
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA FILTRACIÓN RÁPIDA
PLANTA DE FILTRACIÓN RÁPIDA
Selección de la Tecnología
Calidad del agua de la fuente
Cantidad de agua de la fuente
Confiabilidad
Flexibilidad: producción de agua de calidad óptima, de manera continua con mínima operación y fácil mantenimiento
Grado de complejidad
Simplicidad en su construcción operación y mantenimiento
Disponibilidad de terreno
Sostenibilidad de los sistemas
Sistemas no Convencionales de Agua Potable
Se caracterizan por no contar con parámetros de diseño efectuados conforme a las normas
Se aplican en la atención de poblaciones de niveles socioeconómicos bajos y medios.
Entre las experiencias más difundidas en nuestro país tenemos:
Sistema de desinfección del agua y alimentos a nivel domiciliario. CEPIS. OPS/OMS.
Mejoramiento Intradomiciliario de la Calidad del Agua. Sistema MI AGUA MINSA
Pozos perforados y bombas manuales
Filtros de mesa de arena
Mejoramiento Intradomiciliario de la Calidad del Agua. Sistema MI AGUA MINSA :
Consiste en la réplica de los procesos combinados de coagulación, sedimentación y filtración a escala domiciliaria usando materiales y productos de fácil manejo para la población, así como métodos y equipos que sean compatibles con las condiciones de las localidades rurales del país.
Objetivo: Obtener agua apta para consumo humano
Ventajas de la tecnología MI AGUA
Acorde con condiciones climáticas
Excelente eficiencia en remoción de parásitos
Bajo costo de inversión inicial
Equipos livianos que facilitan su transporte
Facilidad de operación y mantenimiento
Costos de operación y mantenimiento bajos
TECNOLOGIA APROPIADA PARA ZONAS INUNDABLES DE UCAYALI
ASPECTOS TECNOLÓGICOS
DEL
SISTEMA MI AGUA
Población dispersa
Difíciles condiciones climáticas y geográficas
Los sistemas convencionales
Colapsarían rápidamente
Costos de inversión elevados
La DIGESA desarrolló la tecnología de Equipos MI
AGUA.
El objetivo de esta tecnología es mejorar la calidad de
agua de consumo a escala domiciliaria
ZONA INUNDABLE
SISTEMA MI AGUA
Las localidades donde
se implementó la
tecnología MI AGUA
fueron:
Localidad Departamento Familias
Paraíso Loreto 23
Atumplaya San Martín 95
Mariscal
Sucre
Ucayali 76
1. Balde para la
recolección de
agua, floculación
y sedimentación
2. Recipiente de
almacenamiento
y desinfección
del agua
COMPONENTES DEL SISTEMA MI AGUA
COMPONENTES DEL SISTEMA MI AGUA
3. Manga Filtrante
(De polipropileno)
• Recipiente de almacenamiento
y desinfección del agua
4. Alumbre
PRODUCTOS QUÍMICOS DEL SISTEMA MI AGUA
5. Desinfectante El cloro es el reactivo más
utilizado para la desinfección del agua.
En forma de pastillas o granulado (hipoclorito de calcio), en forma líquida (hipoclorito de sodio) o se puede obtener mediante el método in situ por electrólisis de la sal común
Captación y acarreo del agua
PROCESOS PARA EL MEJORAMIENTO DE LA CALIDAD DEL AGUA
PROCESOS PARA EL MEJORAMIENTO DE LA CALIDAD DEL AGUA
•Coagulación
Floculación
Decantación
PROCESOS PARA EL MEJORAMIENTO DE LA CALIDAD DEL AGUA
Microfiltración
Desinfección
PROCESOS PARA EL MEJORAMIENTO DE LA CALIDAD DEL AGUA
COSTOS DEL SISTEMA MI AGUA
Costos de Implementación del
Sistema MI AGUA
Descripción CapacidadCosto
($USA)
1. Bidón con caño para
filtración, desinfección y
almacenamiento
35 (litros) 6.68
2. Balde para la
recolección y mejoramiento
físico químico
20 (litros) 3.52
3. Manga filtrante 10” de largo x 4”
de diámetro6.8
17Costo Total
COSTOS DEL SISTEMA MI AGUA
Descripción Duración
estimada
Costo
($ USA)
Costo del
alumbre
2 meses 0,23
Costo de la
solución
desinfectante
1 mes 0,10
Costo Total 0.33
Costos de Operación del Sistema MI
AGUA
Sistemas de Evacuación de Aguas Residuales ALCANTARILLADO
Los lineamientos de política del Sub Sector Saneamiento no recomienda ejecutar sistemas de alcantarillado en localidades rurales.
Se propone alternativamente la instalación de letrinas sanitarias, en sus diferentes opciones técnicas, con o sin arrastre de agua.
Sistema de Alcantarillado
Componentes
Colectores secundarios
Colectores principales
Interceptores
Emisores)
Cámaras de inspección (buzones)
Estaciones de bombeo
Conexiones domiciliarias
Sistema de Alcantarillado
Criterios de diseño
Contribución al Sistema de alcantarillado:
80%
Cálculo hidráulico: mediante fórmulas racionales (Manning)
Diseño para la conducción del caudal máximo al 75 % del diámetro de la tubería.
Las tuberías no deben tener diámetros menores de 100 mm.
Sistema de Alcantarillado
Criterios de diseño
Pendiente:
Las pendientes mínimas de las tuberías deben
cumplir la condición de autolimpieza.
La máxima pendiente será la que corresponde a una
velocidad de 5 m/s.
Ubicación:
En las calles o avenidas de 20 m de ancho o menos
se proyectará una sola línea principal.
Sistema de Alcantarillado
Criterios de diseño
Cámaras de
inspección:
La separación
máxima entre
cámaras se
establece en
función al
diámetro de la
tubería
Diámetro de la tubería (mm) Distancia máxima (m)
100 - 150 60
200 80
250-300 100
Diámetros mayores 150
Tratamiento de Aguas Residuales
Ámbito
Nivel de
Tratamiento de
Aguas Residuales
SEDAPAL 21%
AMBITO URBANO 35%
A NIVEL NACIONAL 20%
Niveles de Tratamiento
Tratamiento preliminar
Tratamiento primario
Tratamiento secundario
Tratamiento avanzado
Disposición Final
RÍO
LAGO
MAR
REUSO
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
Tecnologías de tratamiento de aguas residuales
Tanques Imhoff (Tratamiento primario)
Lagunas de estabilización (Tratamiento secundario o biológico)
Lodos activados (Tratamiento secundario, requieren de energía)
Filtros biológicos (Tratamiento secundario)
Reactores anaerobios de flujo ascendente (RAFA – Tratamiento primario avanzado)
Humedales (Tratamiento secundario)
Combinaciones de sistemas
Problemas ocasionados por la falta de
tratamiento
Contaminación de las
aguas de los cuerpos
receptores y reuso de
aguas residuales en
riego
Reuso de aguas
residuales en riego
Problemas ocasionados por la falta de
tratamiento
Criterios de selección de las tecnologías de tratamiento
Calidad del efluente en función del cuerpo receptor (río, lago o mar – cumplir la Ley de Aguas)
Requerimientos de calidad del efluente
Requerimientos de equipo y energía
Tratamiento y disposición de lodos
Grado de dificultad de la operación y mantenimiento
Vulnerabilidad
Requerimiento de personal de O & M
Requerimientos de terreno
Costo: Inversión inicial + O & M
Impacto ambiental
Viabilidad financiera
Sostenibilidad
Criterios de selección de las tecnologías de tratamiento
La Autoridad Nacional autoriza el vertimiento del agua residual tratada a un cuerpo natural de agua continental o marina, previa opinión técnica favorable de las Autoridades Ambiental y de Salud sobre el cumplimiento de los Estándares de Calidad Ambiental del Agua (ECA-Agua) y Límites Máximos Permisibles (LMP). Queda prohibido el vertimiento directo o indirecto de agua residual sin dicha autorización.
(Ley de Recursos Hídricos - Art.79)
VERTIMENTO DE AGUA RESIDUAL
Todo vertimiento de agua residual en una fuente natural de agua requiere de autorización de vertimiento, para cuyo efecto debe presentar el instrumento ambiental pertinente aprobado por la autoridad ambiental respectiva, el cual debe contemplar los siguientes aspectos respecto de las emisiones:
1. Someter los residuos a los necesarios tratamientos previos.
2. Comprobar que las condiciones del receptor permitan los procesos naturales de purificación.
(Ley de Recursos Hídricos - Art.79)
VERTIMENTO DE AGUA RESIDUAL
Reglamento Nacional de Construcciones – Norma OS.090 Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales
Art. 4.2.1 El requisito fundamental antes de proceder al diseño preliminar o definitivo de una planta de tratamiento de aguas residuales es haber realizado el estudio del cuerpo receptor. El estudio del cuerpo receptor deberá tomar en cuenta las condiciones más desfavorables. El grado de tratamiento se determinará de acuerdo con las normas de calidad del cuerpo receptor.
Reglamento Nacional de Construcciones – Norma OS.090 Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales
Art. 4.3.11 En ningún caso se permitirá la descarga de aguas residuales sin tratamiento a un cuerpo receptor, aun cuando los estudios indiquen que no es necesario el tratamiento. El tratamiento mínimo que deberán recibir las aguas residuales antes de su descarga, debe ser el tratamiento primario.
Costos
Construcc
.Op.y Mant
Tanque Imhoff PrimarioRemoción SS y DBO.
Digestión de lodos
Rejillas y
desarenadorBajos Bajos Mínimo
Sedimentador
PrimarioPrimario Remoción de SS
Rejillas y
desarenadorBajos Medios Medio
Lagunas de
estabilizaciónSecundario
Remoción de DBO y
PatógenosNinguno Bajos Bajos Mínimo
Zanjas de
OxidaciónSecundario Remoción de DBO
Rejillas,
Desarenador y
Sedimentador
Medios Medios Medio
Lagunas
AereadasSecundario Remoción de DBO
Rejillas,
Desarenador y
Sedimentador
Primario
Medios Medios Medio
Filtros
PercoladoresSecundario Remoción de DBO
Rejillas,
Desarenador y
Sedimentador
Primario
Altos Altos Alto
Lodos
ActivadosSecundario Remoción de DBO
Rejillas,
Desarenador y
Sedimentador
Primario
Altos Altos Alto
Tipo de PlantaNivel de
Tratamiento
Objetivo de los Procesos
de Tratam.
Procesos previos
requeridos
Dificultad en
Operac. y mant.
Características de los Procesos de Tratamiento de Aguas
Residuales más Comunes
ELIMINACIÓN ESPERADA DE MICROORGANISMOS
PROCESO DE
TRATAMIENTOBACTERIAS HELMINTOS VIRUS QUISTES
Sedimentación primaria
Simple
Con coagulación previa 1-2 1-3 0-1 0-1
Lodos activados 0-2 0-2 0-1 0-1
Biofiltros 0-2 0-2 0-1 0-1
Zanja de oxidación 1-2 0-2 1-2 0-1
Desinfección 2-6 0-1 0-4 0-3
Laguna aireada 1-2 1-3 1-2 0-1
Lagunas de estabilización 1-6 1-3 1-4 1-4
Fuente: Feachem et al (1983)
REDUCCIÓN DE ORDENES DE MAGNITUD
O
REDUCCIÓN DE UNIDADES LOGARÍTMICAS
0-1 0-2 0-1 0-1
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES
“AYACUCHO”
Alternativas Tecnológicas para
Saneamiento
Letrinas
Octubre 2011
Formulación y Evaluación de PIP en el Sector Saneamiento
VENTAJAS LETRINA CON POZO
DE VENTILACION
•Bajo costo
•Puede ser construida por el
usuario
•No necesita agua para
funcionar
•Uso y mantenimiento
simples
•Elimina las moscas
•Ausencia de olores
•No evita la presencia de
mosquitos
•Costo adicional de la
tubería de ventilación
•El interior debe
mantenerse en la
oscuridad
INCONVENIENTES
LETRINA CON POZO
DE VENTILACION
LETRINA DE DOBLE POZO MEJORADA CON
VENTILACIÓN
VENTAJAS INCONVENIENTES
•Duración de varios años
•Uso continuo
•Extracción de los sólidos
fácil
•Uso del contenido para
acondicionar suelos
•No evita la presencia de
mosquitos
•El interior debe
mantenerse con
oscuridad
•Olores
LETRINA DE CIERRE HIDRÁULICO
Bajo costo
Elimina las moscas y los mosquitos
Ausencia de olores en la letrina
El contenido del pozo no es visible
Es tan cómoda como un inodoro
para los usuarios
Puede mejorarse conectándola a
un futuro sistema de alcantarillado
Pozo desplazado
La taza queda apoyada en el suelo
La letrina puede estar dentro de la
casa
Hay que tener la seguridad de
que se dispondrá de agua
(aunque sea en cantidades
limitadas)
No es adecuada cuando se
utilizan ciertos materiales
sólidos para la limpieza anal
VENTAJAS DESVENTAJAS
CON CIERRE HIDRAULICO
LETRINA DE CIERRE HIDRÁULICO CON EL
POZO DESPLAZADO
LETRINA DE CIERRE HIDRÁULICO CON
DOBLE
POZO DESPLAZADO
Durará varios años si es lo
suficientemente grande Una vez que se han construido los
pozos pueden utilizarse en forma
más o menos permanente
La extracción de los sólidos es
fácil porque los pozos son poco
profundos
Transcurridos dos años, el
contenido de los pozos puede
utilizarse con seguridad para
condicionar el suelo, sin
necesidad de tratamiento
Ventajas de un solo pozo Ventajas del doble pozo
POZO UNICO O
DOBLE
LETRINA DE POZO ANEGADO EN CUYA TAZA SE
DESCARGAN LAS AGUAS PROCEDENTES DE UN
LAVADERO
No requiere agua corriente in situ
Es menos costosa que un tanque
séptico
Se debe disponer de agua en las
proximidades
Es más costosa que la letrina de
pozo mejorada con ventilación o la
de cierre hidráulico
Si el cierre hidráulico desaparece
porque no se agrega bastante agua,
se crean molestias debidas a las
moscas, los mosquitos y los olores
Es necesario retirar lodos
periódicamente y éstos deben
manipularse con precaución
Se necesita un suelo permeable para
la eliminación del efluente
VENTAJAS DESVENTAJAS
LETRINA DE POZO
ANEGADO
LETRINA DE DOBLE BÓVEDA
LETRINA DE DOBLE BÓVEDA CON POZOS DE
INFILTRACIÓN
VENTAJAS INCONVENIENTES
•Duración de varios años
•Uso continuo
•Extracción de los sólidos fácil
•Uso del contenido para
acondicionar suelos
•No evita la presencia de
mosquitos
•El interior debe mantenerse
con oscuridad
•Olores
•La orina deberá ir a un
deposito
•sistema de percolación aparte
•Intensa educación sanitaria
LETRINA DE POZO
DOBLE CON POZO DE
INFILTRACION
LETRINA DE COMPOSTAJE CONTINUO
•Se produce humus útil para
la agricultura •Es indispensable utilizarla con
cuidado
•Es necesario agregar
periódicamente cenizas o
materias vegetales
VENTAJAS DESVENTAJAS
LETRINA DE
COMPOSTAJE
“ACHUAL TIPISHCA”
YURIMAGUAS
ALTO AMAZONAS
Presentación a la comunidad
exponiendo sus beneficios
para eliminar parásitos y
otras enfermedades.
Participación de la
comunidad en la
Construcción de la Caseta y
ensamble de la Letrina
Compostera
Construcción de la Caseta y
ensamble de la Letrina
Compostera.
Colocación del techo y
malla mosquetera de la
Caseta
Letrina Compostera
Terminada
LETRINA COLGANTE
•Puede ser el único
sistema factible para las
comunidades que viven
sobre el agua
•Es barata
•Grave riesgo para la
salud
VENTAJAS INCONVENIENTES
LETRINA
COLGANTE
ELIMINACIÓN EN ZANJAS DE EXCRETAS
PROCEDENTES DE LETRINAS DE POZO
VENTAJAS DE LA SOLUCION EN SANEAMIENTO
ATRAVES DE LETRINAS
• LA CONFINACION DE LAS EXCRETAS (BARRERA SANITARIA)
• MINIMO IMPACTO AMBIENTAL
• MINIMO REQUERIMIENTO DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO
• BAJO COSTO DE INVERSION
•Etapa de Sensibilización. Cuyo objetivo es dar a conocer a la población los riesgos a la
salud, ocasionados por la inadecuada defecación, además se debe lograr la valoración del
proyecto por parte de la población. Esta etapa debe realizarse en la fase de formulación del
proyecto.
•Etapa de Capacitación. Dará a conocer el uso adecuado y el mantenimiento de la
infraestructura. Debe implementarse durante la fase de inversión, paralelamente a la
ejecución del proyecto y culminar junto con la puesta en marcha el proyecto.
•Etapa de Seguimiento. Esta etapa deberá ser posterior a la ejecución del proyecto, y se
orienta a dar asistencia técnica mediante actividades que permitan verificar un cambio de
actitudes y manejo adecuado de la infraestructura. Se recomienda una duración mínima de
esta etapa de por lo menos un año.
•Los costos del programa de Educación Sanitaria deben ser incluidos en los costos de
inversión.
PROGRAMA DE EDUCACIÓN SANITARIA Y CAPACITACIÓN
PARA LA COMUNIDAD BENEFICIARIA
Jorge Guibo
Especialista Sectorial
Dirección de Inversiones
Muchas Gracias!!