Capítulo. 3b- FORMULACIÓN - Aspectos Técnicos de Saneamiento

MINISTERIO DE ECONOMÍA Y FINANZAS

DIRECCIÓN GENERAL DE POLÍTICA DE INVERSIONES

Capítulo. 3b- FORMULACIÓN - Aspectos Técnicos de Saneamiento

Jorge Guibo Especialista Sectorial Dirección de Inversiones DGPI - MEF

CURSO FORMULACIÓN Y EVALUACIÓN EN PIP DEL SECTOR SANEAMIENTO

13 al 14 de Setiembre de 2012 Lugar: Moquegua

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 – Zonas rurales

No hay REGLAMENTO !! Valores referenciales:

letrinas sin arrastre hidráulico

letrinas con arrastre hidráulico — SIERRA 40-50 lhd 80 lhd — COST A 50-60 lhd 90 lhd SELVA 60-7 0 lhd 100 lhd

Consumo doméstico de agua en función al sistema de disposición de excretas utilizado Región

 Caudal Promedio (Qp)

Población x Dotación

Qp (lt/seg) = ---86,400

- Población : en Nº de habitantes - Dotación : en lts / hab / día

 Caudal Máximo Diario (Qmd) Qmd = K1 x Qp

COEFICIENTES DE VARIACIÓN

K1 = 1.3 Localidades urbanas Localidades rurales

Caudal Máxim o Diario (Qm d)

60 70 80 90 100 110 120 130 140 Ene Mar May Jul Set Nov Ene Mes % Q p 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

V

= V

+ V

+ V



El Volumen de

Regulación será el

15% a 20% del

promedio anual de

la demanda.

El volumen será

como mínimo el

25% del

promedio anual

de la demanda.

ZONAS RURALES

ZONAS URBANAS

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:

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

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)

Reser vorio Planta de Tratamiento de Agua Redes y conexiones Canal Gravedad con tratamiento 3 Manantial de ladera Gravedad sin tratamiento 1 Rio Bombeo con tratamiento 4 Pozo Bombeo sin tratamiento 2

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.

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).

PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA 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

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.

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

 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

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

1. Balde para la recolección de agua, floculación y sedimentación 2. Recipiente de almacenamiento y desinfección del agua

COMPONENTES DEL SISTEMA MI AGUA

3. Manga Filtrante (De polipropileno)

• Recipiente de almacenamiento

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

 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 Capacidad Costo ($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 diámetro 6.8 17 Costo 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

Cámaras de inspección (buzones) Estaciones de bombeo

Sistema de Alcantarillado

 Criterios de diseño

 Contribución al Sistema de alcantarillado:

80%

 Cálculo hidráulico: Se hace con el Qmh

 Diseño para la conducción del caudal máximo

al 75 % del diámetro de la tubería.

 Las tuberías no deben tener diámetros

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

Tratamiento de Aguas Residuales Ámbito Nivel de Tratamiento de Aguas Residuales SEDAPAL 21% AMBITO URBANO 33% A NIVEL NACIONAL 20%

Niveles de Tratamiento

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)

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



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)

 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)

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 Primario Remoción SS y DBO. Digestión de lodos

Rejillas y

desarenador Bajos Bajos Mínimo Sedimentador

Primario Primario Remoción de SS

Rejillas y

desarenador Bajos Medios Medio Lagunas de

estabilización Secundario

Remoción de DBO y

Patógenos Ninguno Bajos Bajos Mínimo

Zanjas de

Oxidación Secundario Remoción de DBO

Rejillas, Desarenador y

Sedimentador

Medios Medios Medio

Lagunas

Aereadas Secundario Remoción de DBO

Rejillas, Desarenador y

Sedimentador Primario

Medios Medios Medio

Filtros

Percoladores Secundario Remoción de DBO

Rejillas, Desarenador y

Sedimentador Primario

Altos Altos Alto

Lodos

Activados Secundario Remoción de DBO

Rejillas, Desarenador y

Sedimentador Primario

Altos Altos Alto

Tipo de Planta Nivel 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

TRATAMIENTO BACTERIAS 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

PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

Alternativas Tecnológicas para Saneamiento

Letrinas

Setiembre 2012

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

 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

LETRINA DE CIERRE HIDRÁULICO CON EL POZO DESPLAZADO

LETRINA DE CIERRE HIDRÁULICO CON DOBLE

 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

 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 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

•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

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

Construcción de la Caseta y ensamble de la Letrina

Colocación del techo y malla mosquetera de la Caseta

Letrina Compostera Terminada

•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

[email protected]

Muchas Gracias!!