Proyecto de Fin de Master - ING LUIS FRANCO GUARACHI-FINAL

PROYECTO DE FIN DE MASTER

MÁSTER EN TECNOLOGÍA Y GESTIÓN DEL AGUA

ESTUDIO SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLANTA DE

TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES PARA LA LOCALIDAD SENA (MUNICIPIO SENA)-ZONA AMAZÓNICA DE BOLIVIA

Presentado por:

DON LUIS FRANCO GUARACHI DNI: 5042325

BOLIVIA - 2023

PÁGINA | 1 ÍNDICE

1 DELIMITACIÓN DEL ÁMBITO DE INTERVENCIÓN ... 3

1.1 SITUACIÓN ACTUAL DEL MUNICIPIO DE SENA 3 1.2 LOS OBJETIVOS DEL PROYECTO 4 1.2.1 Objetivo General – Fin 4 1.2.2 Objetivos Específicos 4 1.3 JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO 4 1.4 Propuesta de intervención 4 2 EVALUACIÓN Y DIAGNÓSTICO DEL ESTUDIO Y DESCRIPCIÓN DEL ESTADO ACTUAL DE SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO Y EDAR ... 6

2.1 Proyección poblacional (población de diseño) 6 3 DESCRIPCIÓN DE LA METODOLOGÍA ... 7

3.1 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO 7 3.2 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL .. 7

3.3 FILTRO VERDE 10 3.4 DISEÑO A DETALLE DE LAS OBRAS. 11 3.4.1 Red de alcantarillado sanitario ... 11

3.4.2 Componentes de las plantas de tratamiento de agua residual... 12

3.4.3 Motobomba para trasladar el lixiviado de tratamiento de lodos hacia el inicio ... 32

4 CÁLCULO HIDRAÚLICO ... 37

4.1 Memoria del cálculo hidráulico 37 5 CALCULO ESTRUCTURAL ... 39

6 OTROS CALCULOS ... 39

7 SÍNTESIS Y ANÁLISIS DE REDUCCIÓN DE RIESGOS Y DESASTRES Y ADAPTACIÓN AL CAMBIO CLIMÁTICO ... 40

7.1 RESUMEN EJECUTIVO 40 7.2 ANÁLISIS DE LA GESTIÓN DE RIESGOS Y DESASTRES 40 7.2.1 Información General 40 7.2.2 Metodología del Análisis del Riesgo ... 40

PÁGINA | 2

7.3 CERCO VIVO 41

8 PLAN DE GESTIÓN MEDIO AMBIENTAL ... 43 8.1 Descripción de áreas de la EDAR1 y Bombeo 2 43

8.2 LICENCIA AMBIENTAL 45

9 CÓMPUTOS MÉTRICOS Y ANÁLISIS DE PRECIO UNITARIOS ... 46 9.1 Volúmenes de obra y cómputos métricos 46

9.2 Precios Unitarios 46

9.3 Especificaciones técnicas. 46

10 PRESUPUESTO DE OBRAS ... 47 10.1 CRONOGRAMA DE EJECUCION DE OBRAS 48

11 ESPECIFICACIONES TECNICAS ... 49 12 PLANOS CONSTRUCTIVOS ... 49 13 SEGUIMIENTO, CONTROL Y VALORACIÓN DE RESULTADOS ... 49 13.1 DIAGNOSTICO INSTITUCIONAL 49

13.1.1 Estructura 50

13.1.2 Constitución legal de la EPSA. ... 51 13.1.3 Estatuto Orgánico 51

13.1.4 Gestión administrativa 51

13.1.5 Funciones de los miembros del Directorio ... 53 13.2 PLAN DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO 57

14 Documentos de respaldo ... 58 15 Conclusiones y Recomendaciones. ... 58

Alternativas fue elaborado por:

Ing. Luis Franco Guarachi

PÁGINA | 3 ESTUDIO SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES PARA LA LOCALIDAD SENA

(MUNICIPIO SENA) ZONA AMAZÓNICA DE BOLIVIA

1 DELIMITACIÓN DEL ÁMBITO DE INTERVENCIÓN

1.1

La Localidad Sena, no cuenta con el servicio de Alcantarillado Sanitario, tienen soluciones parciales a la asusencia de alcantarillado sanitario, algunos tienen fozas septicas, pero la mayor parte de la población hace uso de de pozos ciegos, y sus aguas servidas lo hechan al patio y la calle, al final todo llega al suelo y esta contaminando el suelo y por ende contamina el agua subterranea de la zona, la cobertura a domicilio de alcantarillado es del 0%. Es un derecho universal tener accesibilidad al Agua Potable y saneamiento básico para mejorar la calidad de vida de la población, así contrarrestar a todas las enfermedades que origina la falta de Servicio Básico y evitar la contaminación y proliferación de enfermedades.

El número de familias estará conformado por las familias 785 (censadas EDTP) y ausentes 363 (familias que no se encuentran en la Localidad de Sena cuando se realizó la encuesta porque posiblemente se fueron a las áreas de recolección de castaña), haciendo un total de 1.215 familias.

Situación sin Proyecto

Descripción Numero

Número de familias 1.215 Número de habitantes 4.063 Infraestructura social 81

Nro conexiones familias alcantarillado

0

Nro conexiones infraestructura social

alcantarillado

0

Cobertura de conexiones

0%

EDAR NINGUNA

Tabla 1 FUENTE: Elaboración propia

PÁGINA | 4

1.2

Plantear la Construccion de un Sistema de Alcantarillado Sanitario para la recoleccion de aguas residuales y una Estacion Depuradora de Aguas Residuales EDAR, para la Localidad de Sena, buscando a la disminución de los índices de morbi - mortalidad causada por enfermedades de origen hídrico, a través de la mesionadas construcciónes y su posterior de reuso de las mimas en actividades agrícolas, que ayude a disminuir los impactos negativos ambientales.

1.2.2 Objetivos Específicos

El proyecto persigue los siguientes objetivos específicos:

 Construir un sistema de alcantarillado Sanitario y planta de tratamiento de aguas residuales.

 Mejorar las condiciones sanitarias generales de toda la población atendida.

 Elevar el nivel de educación sanitaria e higiene personal.

 Asegurar un proceso de desarrollo sostenible en la comunidad.

1.3

 El 100% de las familias de la Localidad Sena, no cuenta con alcantarillado sanitario. La implementación de un sistema de alcantarillado sanitario y planta de tratamiento de aguas residuales ha sido las prioridades de las familias que han solicitado la implementación de un proyecto de saneamiento básico, que les permita mejorar sus condiciones de vida.

 La construcción de un sistema de alcantarillado sanitario y planta de tratamiento de aguas residuales permitirá mejorar la calidad de vida de las familias de la población, e indirectamente mejorará de su salud.

 El ente financiador, evaluará la factibilidad técnica, social, económica, financiera y ambiental y aprobar la fase de inversión acorde a las recomendaciones de la evaluación.

1.4

 Se beneficiará al 100% de las familias de la Localidad Sena con las conexiones domiciliarias de acometidas de Alcantarillado sanitario.

 Con la implementación del proyecto, mejorara la calidad de vida de la población de manera general en la Localidad Sena.

PÁGINA | 5

 Que por lo menos 95% de los suscriptores realicen el pago correspondiente de sus tarifas, generando auto sostenibilidad del sistema confiable.

 Cumplir con las normas técnicas de diseño para sistemas de alcantarillado sanitario y planta de tratamiento de aguas residuales.

PÁGINA | 6 2 EVALUACIÓN Y DIAGNÓSTICO DEL ESTUDIO Y DESCRIPCIÓN DEL ESTADO

ACTUAL DE SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO Y EDAR

2.1

Se tiene 980 usuarios de la EPSA (35 instituciones + 945 familias), que representa 77,3% inmubles de la localidad Sena cuentan con agua potable, no existe el 100% de conectividad, ya que 270 familias y 19 instituciones no estan conectadas a la red de agua potable de la EPSA que son el 22,7%.

Las conexiones es la suma de:

Conexiones Familiares con agua = 945 Conexiones Institucionales con agua = 35

Total = 980 conexiones

La dotación media diaria puede incrementarse de acuerdo con los factores que afectan el consumo y se justifica por el mayor hábito en el uso de agua y por la disponibilidad de la misma. Por lo que, se debe considerar en el proyecto una dotación futura para el período de diseño, la misma que debe ser

utilizada para la estimación de los caudales de diseño tomando en cuenta los siguientes parámetros:

Cuadro 1. Dotación Futura (l/hab/día)

Nro Parámetros Cantidad Unidad

1 Modelo Crecimiento: - Geométrico

2 Dotación Actual Do : 110 l / hab / día

3 Variación Anual de la Dotación 0.5-2%: 1 %

4 Periodo de diseño t : 20 años

𝐷𝑓 = 𝐷 ∗ (1 + 𝑑 100) 𝑫𝒇 = 𝟏𝟑𝟒. 𝟐𝟐 𝒍/𝒉𝒂𝒃/𝒅𝒊𝒂

PÁGINA | 7 3 DESCRIPCIÓN DE LA METODOLOGÍA

3.1

En el siguiente cuadro se presenta la descripción de la alternativa.

Cuadro 2. Descripción del proyecto

Aspecto Descripción

Técnico Los componentes del sistema:

Red de alcantarillado sanitario - 980¹ Acometidas

- 58,999[km] Red de colectores + 457 cámaras de inspección - 2 cámaras de descarga

- 1 sistema de bombeo fotovoltaico.

- 1 sistema de bombeo eléctrico - 1 laboratorio en el área de la EPSA EDAR 1, con un caudal de 10,92 [l/s]

Componente EDAR 1

Cantidad Ancho [m] Largo [m] Área total [m²]

Canal de ingreso 1 1 4,15 4,15

Desgrasador 1 2,8 1,71 4,79

Sedimentador 1 2,8 2,19 6,13

AUSB 1 8,49 7,52 69,89

Lecho de secado 3 7 14 294,00

Humedales 10 18 18 3.240,00

TOTAL 3.618,96 Extraído del punto. 5.8 Resumen de áreas ocupadas por componentes de la EDAR 1 (Anexo D)

El cerco perimetral cubrirá un área de 110 [m] x 100[m] = 11.000[m²]

3.2

Cuadro 3. Proceso elegido para el tratamiento de agua residual Localidad Sena

Tipo de tratamiento Descripción

Pretratamiento Desbasate

Desengrasado

Tratamiento anaerobio Filtro Anaerobio de Flujo Ascendente (UASB) Tratamiento extendido

Tratamiento de desinfección

Humedales Artificiales de flujos subsuperficial FUENTE: Extraído de Guía técnica para la selección y diseño de líneas de tratamiento de aguas residuales. Punto. 5.2 Análisis de los tratamientos.

1 Actualmente la EPSA tiene registrados a 980 usuarios.

PÁGINA | 8 En base a los procesos elegidos del cuadro anterior, se describe en el gráfico el tratamiento de agua residual que se utilizará en la Localidad Sena.

Grafico 1. Línea de tratamiento de agua residual

FUENTE: Elaboración propia.

Grafico 2. Esquema del sistema de tratamiento de la EDAR

FUENTE: Elaboración propia.

Grafico 3. Proceso del tratamiento de aguas residuales UASB + Humedales

PÁGINA | 10

3.3

Los filtros verdes, es un sistema de depuración ecológico que permite reutilizar el agua tratada en el riego del arbolado. Parte del agua aplicada se evapora, otra parte es captada por las raíces de los árboles y el resto se infiltra a través del suelo recargando de esta manera los acuíferos. De esta manera se logra reducir el exceso de nutrientes (nitrógeno y fósforo) hacia el agua subterránea, fomentando su captación por parte de las plantas y los microorganismos, y su retención en el suelo.

Capacidad de remoción de filtros verdes. “Las raíces de las plantas actúan como bombas aspirantes que extraen de la solución del suelo el agua y las sales minerales necesarias para su desarrollo. En cuanto a los a los microorganismos del suelo, las acciones más importantes se deben a las bacterias, hongos, algas y protozoos; la principal función es la descomposición de la materia orgánica. Por otra parte, la conversión de una superficie de terreno en filtro verde, originará unas condiciones ambientales típicas que darán origen a una biocenosis en la que se establecen interacciones de competición y antagonismos.

Como consecuencia de estas interacciones se logra una elevada tasa de eliminación de organismos patógenos aportados por el agua residual. Con esta tecnología las aguas depuradas no son reutilizadas de forma inmediata, sino que se infiltran en el terreno y se incorporan a los acuíferos. […] Con este sistema se consiguen los siguientes rendimientos de eliminación: DQO entre 80-90%, DBO5 entre 90-95%, sólidos en suspensión entre 90 -95%, nitrógeno entre 80-90% y fósforo entre 80-90%”².

Grafico 4. Mecanismo de depuración de los filtros verdes

2 Unidad 1. Sistema de depuración. Filtros Verdes. Bioingeniería. Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Veracruzana.

PÁGINA | 11 FUENTE: Extraído de Regeneración de aguas depuradas mediante filtros verdes. Consorcio de Aguas de Asturias. España. https://consorcioaa.com/idi-principal/idi/regeneracion-aguas-depuradas-mediante- filtros-verdes/

3.4

3.4.1 Red de alcantarillado sanitario

La ZONA amarilla, cuenta con un sistema de bombeo que descarga a través de una tubería de impulsión en la ZONA Roja para luego transportar las aguas por gravedad hacia la EDAR1 del sistema y la ZONA azul tienen un sistema a gravedad y evacúa sus aguas a la Bomba2. Con las siguientes obras:

Red de alcantarillado sanitario.

- Construcción de la Red de Colectores con tubería PVC de diferentes diámetros con una longitud total de 59 km distribuidos según sus diámetros de la siguiente manera:

o Tubería D=6” SDR41 48.67 km o Tubería D=8” SDR41 8.52 km o Tubería D=10” SDR41 1.81 km

- Construcción de 457 cámaras de Inspección prefabricadas de hormigón armado con resistencia H-21 para diferentes alturas:

o Cámaras de 1 a 1.5 m tenemos 155 pza, o Cámaras de 1.5 a 2 m tenemos 90 pza, o Cámaras de 2 a 2.5 m tenemos 67 pza, o Cámaras de 2.5 a 3m tenemos 37 pza, o Cámaras de 3 a 3.5 tenemos 31 pza, o Cámaras de 3.5 a 4 tenemos 31 pza, o Cámaras de 4 a 4.5 tenemos 20 pza, o Cámaras de 4.5 a 5 tenemos 14 pza, o Cámaras de 5 a 5.5 tenemos 12 pza

- Construcción de 1 EDAR para la ZONA 1 (EDAR1).

- Instalación de 2 sistemas de Bombeo con su tubería de impulsión:

o Sistema bombeo ZONA 2 consta de dos bombas 10hp (1 de ellas en stand by/ reserva), con 610m tubería de impulsión de PVC de 6” C6 que conecta a la ZONA 1 y continua por gravedad hacia la EDAR1.

PÁGINA | 12 o Sistema bombeo ZONA 3 consta de dos bombas 5hp (1 de ellas en stand by/ reserva),

con 690m tubería de impulsión de PVC de 4” C6 que conecta a la ZONA 1 y continua por gravedad hacia la EDAR1.

- Instalación de 980 acometidas con tubería PVC D=4” SDR35 y sus accesorios correspondientes hasta la acera del beneficiario (NO contempla Cámara de Registro domiciliaria).

- 1 laboratorio en el área de la EPSA

Mapa 1. Trazado de la red de alcantarillado sanitario

Las flechas muestran la dirección y sentido del caudal del agua residual.

FUENTE: Elaboración propia.

3.4.2 Componentes de las plantas de tratamiento de agua residual

En este punto se hace una descripcion de las obras que comprenden la planta de tratamiento de agua residual:

La Zona

AMARILLA baja por gravedad al punto de Bombeo 1, y por una tubería de aducción llegará al punto de Descarga 1, que ya esta en la zona ROJA

La Zona AZUL baja por gravedad al punto de Bombeo 2 y por una tubería de aducción llegará al punto de Descarga 2, que ya esta en la zona ROJA La Zona

ROJA baja por gravedad al punto de a la EDAR 1.

La Zona AZUL baja por gravedad al punto de Bombeo 2, y por una tubería de aducción llegará al punto de

Descarga 2, que ya esta en la zona ROJA

PÁGINA | 13 o Rejilla

o Desgrasador o Sedimentador

o UASB

o Humedal Artificial o Lecho de secado de lodos

o Cerco perimetral de protección EDAR, sistema de bombeo fotovoltaico

Cuadro 4. Componentes de EDAR

FUENTE: Elaboración propia.

Lecho de Secado

Ingreso de agua residual

a la EDAR

UASB

Desgrasador - Sedimentador

Humedales

Salida de agua tratada

de la EDAR

PÁGINA | 14 3.4.2.1 Rejilla³

Es una operación en la que se eliminan los sólidos de mayor tamaño del agua residual. El agua se hace pasar por rejas o tamices y tiene como objetivo separar todos aquellos materiales de tamaño excesivamente grueso que además de representar por sí una forma de contaminación (sólidos en suspensión), pueden dañar u obstaculizar las fases sucesivas de tratamiento.

3 Obra bruta del área de rejilla, desgrasador y sedimentador. No es necesario usar un Parshall, ya que la salida del desgrasador es un vertedero de pared gruesa para medir caudales.

Ingreso de agua residual del alcantarillado sanitario

Ingreso de lixiviado del lecho de secado

REJILLA DESGRASADOR

PÁGINA | 15 Tuberia de ingreso de agua residual al área de la

rejilla

Fuente: Fotografía de CAMABE de la EDAR de Yotala (Sucre) y planos constructivos (Anexo P).

3.4.2.2 Desgrasador²

n un sistema compacto cuyo objetivo es la separación física, por diferencia de densidades, de las grasas y aceites menos densos que el agua van a la superficie y por otro lado la decantación de arenas y solidos de mayor tamaño.

Aceite y grasas ρ<1[gr/cm³]

Arenas y solidos de mayor tamaño son más densos y van al fondo

DESGRASADOR SEDIMENTADOR

DESGRASADOR SEDIMENTADOR

PÁGINA | 16 El desgrasador se encuentra despues de la rejilla, el desgrasdor para comunicarse con el

sedimentador tiene unos orificios en la base de la estructura, solo pasa el agua residual, la grasa se se queda flotanto en las superficie del desgrasador por diferencia de densidades de líquidos.

Fuente: Fotografía de CAMABE de la EDAR de Yotala (Sucre).

3.4.2.3 Sedimentador²

“La sedimentación es un proceso físico mediante el cual se produce la separación de sólidos (partículas orgánicas y biológicas de un tamaño mayor a 10 µm) presentes en el agua

aprovechando la fuerza de gravedad y la diferencia

entre los pesos específicos del líquido y de las partículas”.

Desgrasador Sedimentador

Aceite y grasas ρ<1[gr/cm³]

Arenas y solidos de mayor tamaño son más densos y van al fondo

Desgrasador Sedimentador Arenas y solidos de mayor tamaño son más densos y van al fondo

Arenas y solidos de mayor tamaño son más densos y van al fondo

DESGRASADOR

DESGRASADOR

PÁGINA | 17 El agua que proviene del desgrasador se filtra al Sedimentador, en el fondo se asienta arena y sube el agua con menor contenido de arena y por rebalse sigue su recorrido hacia el UASB.

Fuente: Fotografía de CAMABE de la EDAR de Yotala (Sucre).

3.4.2.4 UASB

“El reactor USAB – Upflow Anaerobic Sludge Blancket (por sus siglas en ingles)- es un reactor anaerobio de flujo ascendente de alta eficiencia.

En el reactor anaerobio de mana de lodo el efluente entra por la parte inferior, en flujo ascendente, pasando a través de un lecho de lodo denso y de elevada actividad. El perfil de sólidos en el reactor varía de muy denso y con partículas granulares de elevada capacidad de sedimentación, cercanas al fono (lecho de lodo), hasta un lodo más disperso y liviano, cercano al tope del reactor (manta de lodo).

La estabilización de la materia orgánica ocurre en todas las zonas de reacción (lecho y manta de lodo), siendo la mezcla del sistema promovida por el flujo ascensional de líquido y de las burbujas de gas.

Un dispositivo de separación de gases y sólidos, ubicado debajo del decantador, evita que el flujo ascendente de los gases que se forman en los procesos de estabilización cargue las partículas que se desprenden de la

SEDIMENTADOR SEDIMENTADOR

Flujo del

agua residual Flujo del

agua residual

PÁGINA | 18 manta de lodo, permitiendo que estés retornen a la cámara de digestión, en vez de ser arrastradas para fuera del sistema”⁴.

Procesos microbiológicos⁵. Existe una organización sinérgica entre las diferentes bacterias implicadas en la metanogénesis. La reacción general podría resumirse como:

𝐵𝑖𝑜𝑚𝑎𝑠𝑎 → 𝐶𝐻 + 𝐶𝑂 + 𝐻 + 𝑁𝐻 + 𝐻 𝑆

Entre las bacterias que forman parte de los digestores anaerobios se pueden encontrar anaerobias estrictas o facultativas, tanto Gram negativas (Bacteroides), como Gram positivas (Clostridium, Bifidobacterium, Lactobacillus, Streptococcus).

Existen 4 grupos o categorías de bacterias que participan en los pasos de conversión de la materia hasta moléculas sencillas como metano o dióxido de carbono y que van cooperando de forma sinergística:

 Grupo 1: Bacterias hidrolíticas: son un grupo de bacterias (Clostridium, Proteus, Bacteroides, Bacillus, Vibrio, Acetovibrio, Staphyloccoccus) que rompen los enlaces complejos de las proteínas, celulosa, lignina o lípidos en monómeros o moléculas como aminoácidos, glucosa, ácidos grasos y glicerol. Estos monómeros pasarán al siguiente grupo de bacterias.

 Grupo 2: Bacterias fermentativas acidogénicas: (Clostidium, Lactobacillus, Eschirichia, Bacillus, Pseudomonos, Desulfovibrio, Sarcina). Convierten azúcares, aminoácidos y lípidos en ácidos orgánicos (propiónico, fórmico, láctico, butírico o succínico), alcoholes y cetonas (etano, metanol, glicerol, acetona), acetato, CO2 y H2.

 Grupo 3: Bacterias acetogénicas: Son bacterias sintróficas (literalmente “que comen juntas”), es decir, solo se desarrollan como productos de H2 junto a otras bacterias consumidoras de esta molécula Syntrophobacter wolinni, especializada en la oxidación del propionato, y Syntrophomonas wolfei, que oxida ácidos grasos que tienen de 4 a 8 átomos de carbono, convierten el propiónico, butírico y algunos alcoholes en acetato, hidrógeno y dióxido de carbono, el cual se utiliza en la metanogénesis.

𝑬𝒕𝒂𝒏𝒐𝒍 + 𝑪𝑶_𝟐 → 𝑨𝒄𝒊𝒅𝒐 𝑨𝒄é𝒕𝒊𝒄𝒐 + 𝟐𝑯_𝟐

Á𝒄𝒊𝒅𝒐 𝒑𝒓𝒐𝒑𝒊ó𝒏𝒊𝒄𝒐 + 𝟐𝑯_𝟐𝑶 → Á𝒄𝒊𝒅𝒐 𝑨𝒄é𝒕𝒊𝒄𝒐 + 𝑪𝑶_𝟐+ 𝟑𝑯_𝟐 Á𝒄𝒊𝒅𝒐 𝒃𝒖𝒕í𝒓𝒊𝒄𝒐 + 𝟐𝑯_𝟐𝑶 → 𝟐Á𝒄𝒊𝒅𝒐 𝑨𝒄é𝒕𝒊𝒄𝒐 + 𝟐𝑯_𝟐

4 Reactor UASB: sepa que és y cómo funciona. Aguas Claras Engenharia. https://aguasclarasengenharia.com.br/reactor-uasb- sepa-que-es-y-como-funciona/

5 Depuración de aguas residuales. Lopez. https://www.cbm.uam.es/jalopez/SeminariosVarios/ERARtexto.htm

PÁGINA | 19

 Grupo 4: Metanógenas: Existen tanto bacterias Gram positivas como negativas. Estos microorganismos crecen muy despacio, con tiempo de generación que van desde los 3 días a 35ºC hasta los 50días a 10ºC. Estas bacterias se dividen en 2 subgrupos.

 Metanógenos hidrogenotróficos (bacterias quimiolitótrofas que utilizan hidrogeno): 𝑪𝑶_𝟐+ 𝟒𝑯_𝟐 → 𝑪𝑯_𝟒+ 𝟐𝑯_𝟐𝑶

 Metanógenas acetotróficas: 𝑨𝒄é𝒕𝒊𝒄𝒐 → 𝑪𝑯_𝟒+ 𝑪𝑶_𝟐

Para la puesta en marcha del UASB, no se trasladará lodo de ninguna otra planta de tratamiento, porque para el traslado se requiere contratar un camión especializado en el transporte de este material, lo que no existe en el departamento de Pando, por lo tanto la puesta en marcha será sin inoculo, el cual se ira formando en el lapso de 6 meses, en este periodo de 6 meses se debe ir evaluando el nivel del pH del lodo que para el 6to mes debería estar en 6 y 7, y una temperatura entre 20 y 30 ºC.

Flujo del agua residual

UASB

Sedimentador

PÁGINA | 20 El agua residual que sale del sedimentador a

través del tubo llega al UASB

A través del tubo llega el agua residual a la parte superior del AUSB, al canal que distribuye el agua residual.

Una vez que se llena el canal por rebalse baja a los tubos

El agua residual a través de los tubos fluye a esos filtros para ingresar al interior del UASB

Platos repartidores que estan a los lados del canal de ingreso de agua residula al UASB

Platos repartidores

Flujo del agua residual Flujo del

agua residual

PÁGINA | 21 Cámara de inspección en la parte superior del

UASB

Cámara de inspección que esta en la parte superior del UASB, para ver el interior de este proceso.

A través de los tubos repartidores ingresa desde la parte superior del UASB hasta la base de la estructura el agua residual

A través de los tubos repartidores se deposita el agua residual en la base del UASB.

Salida del lodo del UASB Salida del lodo del UASB

PÁGINA | 22 Los tubos recolectores tienen perforaciones

para caEDAR el agua tratada, que se encuentran perpendiculares a los tubos repartidores.

Los tubos recolectores sacando el agua tratadada del UASB

Campana de recolección del UASB Campana de recolección del UASB

PÁGINA | 23

Quemador del metano Quemador de metano

A través de esos tubos se recolecta el lodo que se reunido en esa camara, para que a través de 1 sola tubería se transporte el lodo a los lechos de secado.

Los tres tuvos son para monitorear el nivel y la calidad de los lodos.

PÁGINA | 24 El lodo que es extraido del UASB a través de 1

tubo es transportado a los lechos de secado, los lechos de secado son ladrillos que se ponen sobre grava

El lixiviado que es filtrado a traves de la arena – grava que se encuentra en los lechos de secado se reune en las camáras de recolección para ser transportado a la rejido de inicio del proceso, para volver a ingresar al UASB y ser retratada.

Fuente: Fotografía de CAMABE de la EDAR de Yotala (Sucre).

3.4.2.5 Humedal Artificial

“La tecnología de humedales artificiales puede ser considerada como un ecosistema en el que los principales actores son:

oEl sustrato: sirve de soporte a la vegetación, permitiendo la fijación de la población microbiana, que va a participar en la mayoría de los procesos de eliminación de los contaminantes.

oLa vegetación (macrofitas⁶): contribuye a la oxigenación del sustrato, a la eliminación de nutrientes y sobre la que su

parte subterránea también se desarrolla la comunidad microbiana, se sugiere el uso de ACHIRA (ver Anexo G).

oEl agua a tratar: circula a través del sustrato y de la vegetación.

6 Los tallos y hojas de las macrófitas de los humedales, tienen tejidos especializados (aerenquina) por los que conducen el lóxigeno del aire y el producido por la fotosístesis hasta las raíces. Asociada a la rizosfera de estas macrofitas, vive una abundante flora microbiana que utilizando el oxígeno suministrado por las plantas, degrada la materia orgánica de forma natural. (La depuración de aguas mediante filtros verdes en el medio rural. Eduardo de Miguel Beascoechea. Madrid – España. https://www.mapa.gob.es/ministerio/pags/Biblioteca/Revistas/pdf_AM%2FAM_2005_42_55_57.pdf)

Ingreso de los lodos a los lechos de secado

Cámaras que reúne el lixiviado de los lechos de secado

PÁGINA | 25 Los mecanismos involucrados en la eliminación de los principales contaminantes presentes en las aguas residuales urbanas, mediante el empleo de humedales artificiales son:

oEliminación de sólidos en suspensión mediante procesos de sedimentación, floculación y filtración.

oEliminación de materia orgánica mediante los microorganismos presentes en el humedal, principalmente bacterias, que utilizan esta materia orgánica como sustrato. A lo largo del humedal existen zonas con presencia o ausencia de oxígeno molecular, por lo que la acción de las bacterias sobre la materia orgánica tiene lugar tanto a través de procesos biológicos aerobios como anaerobios.

oEliminación de nutrientes como el nitrógeno y el fósforo, principalmente mediante mecanismos de nitrificación – desnitrificación y precipitación.

o Eliminación de metales pesados como cadmio, cinc, cobre, cromo, mercurio, selenio, plomo, etc.”⁷ Los humedales artificiales con flujo subsuperficial horizontal, consisten en canales o zanjas con fondos impermeables, en los que el flujo de agua atraviesa un relleno granular donde asienta el sistema radicular de la vegetación plantada. Lo que define a este tipo de sistema es que no existe una columna de agua continua, sino que el influente circula a través de un medio inerte, que consiste en un lecho de arena o grava de grosor variable, el cual sostiene la vegetación.Durante el paso del agua a través del sistema radicular de las plantas, el nitrógeno puede ser desnitrificado y el fósforo y los metales pesados son fijados en el suelo. Las plantas tienen dos importantes funciones en este proceso: suministrar oxígeno a los microorganismos en la rizosfera e incrementar y estabilizar la conductividad hidráulica del suelo.

Las aguas a tratar circulan horizontalmente a través del medio granular, donde se asientan las raíces y los rizomas de las plantas. Se introduce el agua por un extremo del filtro y se extrae por el extremo contrario, tal y como se muestra en el Gráfico. Este tipo de humedales se caracterizan por estar permanentemente inundados, es decir que la alimentación es continua, encontrándose la lámina de agua entre 0,1 y 0,05 metros por debajo de la superficie. Las aguas circulan horizontalmente, atravesando un sustrato filtrante de gravilla-grava, donde se fija la vegetación.Un humedal artificial de flujo subsuperficial está construido en forma de un lecho o canal que contiene un medio apropiado.

Ver Punto 2. Cálculo del humedal artificial subsuperficial de flujo horizontal. Anexo A.

Grafico 5. Humedales horizontales

7 Humedales artificiales como sistemas naturales de depuración de aguas residuales. Aguasresiduales.

https://www.aguasresiduales.info/revista/blog/humedales-artificiales-como-sistemas-naturales-de-depuracion-de-aguas- residuales-conceptos-e-

historia#:~:text=Mecanismos%20involucrados%20en%20el%20proceso,de%20sedimentaci%C3%B3n%2C%20floculaci%C3

%B3n%20y%20filtraci%C3%B3n.

PÁGINA | 26 FUENTE: Extraído de Horizontal subsurface Flow consructed wetland.

https://akvopedia.org/wiki/File:Horizontal_subsurface_flow_consructed_wetland.png y fotografía de la Achiara tomada en la localidad Sena Barrio Las Arenas

Grafico 6. Esquema constructivo de Humedales horizontales

FUENTE: Extraído del Anexo N. Planos Constructivos 3.4.2.5.1 Rizofiltración

“La rizofiltración, es una técnica eficiente y de bajo costo, empleada para la descontaminación de elementos físicos […] en aguas superficiales, subterráneas o efluentes líquidos. El principio de cultivos hidropónicos de las raíces de las plantas para remediar el agua contaminada a través de la absorción, concentración y precipitación de contaminantes. Se emplean plantas con un sistema radicular desarrollado y se colocan en contacto directo con el agua o efluente a tratar, a medida que las raíces se van saturando en agua y contaminantes se van cortando y eliminando. La rizofiltración contribuye con

PÁGINA | 27 los procesos de bioacumulación que mediante la absorción genera la concentración de contaminantes, […] en los tallos y principalmente en las hojas de las plantas”⁸.

3.4.2.5.2 Achira

“Planta herbácea perenne, de rizoma carnoso y ramificado de hasta 60 [cm] de largo que se dividen en segmentos bulbosos y cubiertos en dos filas por hojas. La superficie del rizoma está labrada por surcos transversales, que marcan la base de escamas que la cubren; de la parte inferior salen raicillas blancas y del ápice, donde hay numerosas yemas, brotan las hojas, el vástago floral y los tallos. Los tallos aéreos pueden alcanzar 1-3 [m] de altura y forman una macolla compacta, estando envueltos por las vainas de las hojas. Las hojas son anchas, de color verde o verde violáceo, con pecíolos cortos y láminas elípticas, que pueden medir de 30 a 60 [cm] de largo y 10 a 25 [cm] de ancho, con la base obtusa o estrechamente cuneada y el ápice es cortamente acuminado o agudo. La nervadura central es prominente y de ella se derivan las laterales. Inflorescencia en racimo terminal con 6-20 cincinos de 1-2 flores. Flores hermafroditas sobre pedicelos de 0,2-1 [cm] de largo, de color rojo o amarillo-anaranjado, excepto en algunos cultivares, de 4,5-7,5 [cm] de largo, con los sépalos estrechamente triangulares, de 1-1,7 [cm]

de largo y los pétalos erectos, de 4-6,5 [cm] de longitud. Tubo de 1,5-2 [cm] de largo. Estaminodios 3- 4, de estrechamente obovados a espatulados, de 4,5- 7,5 [cm] de largo y de 0,3-0,5 [cm] de anchura en la parte libre Los frutos son cápsulas de elipsoides a globosas, verrucosas, de 1,5 a 3 [cm] de longitud, de color castaño, con gran cantidad de semillas globulosas, de 4 a 6 [mm] de diámetro, negras y muy duras”⁹. Ver Punto 3. Informe técnico del uso de achira en humedal artificial. Anexo A.

Imagen 15. Achira (Canna Indica)

8 “Islas flotantes artificiales con Achira (canna indica) y Pasto guinea (panicum máximum), con alternativa para la remoción de nitratos, fosfatos y cromo de agua procedente del Rio Cutuchi”. Bravo de la Cruz Alex Armando y Gutiérrez Macato Erik Andrés. Universidad Técnica de Cotopaxi. Latacunga – Ecuador. Febrero 2019.

9 Canna indica. Wikipedia. https://es.wikipedia.org/wiki/Canna_indica (31/05/2022)

PÁGINA | 28 FUENTE: Extraído de “Caña de las indias o Achira” (https://jardineriaplantasyflores.com/fichas/cana- achiras-canna-indica/) y “De la achira también se obtendrán plásticos biodegradables”

(https://mundoagropecuario.net/de-la-achira-tambien-se-obtendrian-plasticos-biodegradables/).

Los tubérculos conocidos como achira son rizomas cuantiosos con forma esférica, de trompo o de cilíndro que se encuentran en la base de la planta achira. Estos rizomas pueden medir entre 3 y 12 cm de ancho y entre 5 y 20 [cm] de alto, en su superficie tienen surcos transversales que marcan escamas que lo cubren. En su parte inferior, estos tubérculos tienen unas pequeñas raicillas de cilíndricas de color blanco, y en el ápice un pseudotallo, el vástago floral y las hojas. Tubérculo comestible rico en agua, proteínas, ácido ascórbico, proteínas, y vitaminas, especialmente es rico en vitamina A, y otros minerales.

Imagen 16. Tubérculo de la Achira

FUENTE: Extraído de “Achira o Caña de Indicas” (https://bolcereales.com.ar/alimentacion/achira/)

3.4.2.5.3 Calidad del agua y tubérculos de la achira

La OMS desde 1989 ya clasifica los cultivos en dos categorías por las diferentes exigencias de calidad de agua¹⁰:

Categoría A. cultivos con mayores riesgos por ser de tallo bajo (hortalizas) y se consumen crudos (lechuga, zanahoria) o soportan contacto directo primario de las personas (césped). Para estos casos las exigencias de calidad de agua residual tratada deben ser de menos de 1 huevo de nemátodo¹¹ por litro y de 1.000 coliformes fecales o termo tolerantes por 100 mililitros.

10 Manual de buenas prácticas para el uso seguro y productivo de las aguas residuales domésticas. Autoridad Nacional del Agua. FAO. Perú. 2016.

11 Los nematodos son gusanos de tamaño milimétrico que viven en el suelo y en medios acuáticos y marinos. La mayoría de los nematodos son bateriófagos, alimentándose de microorganismos y materia orgánica del suelo. (Nematodos. Universidad de alicante. https://dcmba.ua.es/es/areas/botanica/nematodos.html España). La definición de nematodos acuáticos incluye cualquier especie que habite bajo la superficie del agua y que sea capaz de utilizar el oxígeno de esta. Muchas de estas especies de nematodos acuáticos incluyen en su alimentación enterobacterias patógenas para el hombre y enterovirus.

(Nematodos. Mariano Peinador. Jose Quirós. Revista Costarricense Salud Pública Volumen 9 Número 17 San José. 2000).

PÁGINA | 29 Categoría B. cultivos con menores riesgos por ser de tallo alto (árboles de frutales), no se consumen crudos (papa, camote), son procesados (arroz, trigo), son alimentos para el granado (forrajes), no son alimentos (algodón), o son árboles forestales (pino, eucalipto). En estos casos la exigencia de calidad de agua residual tratada se limita a menos de 1 huevo de nematodo por litro para proteger a los usuarios, pero ya no se exige ningún nivel de coliformes termo tolerantes.

En los humedales se regará con agua pretratada, la achira tiene como fruto un tubérculo que para su consumo es necesario cocinarlo, por lo que es un cultivo de Categoría B, no representa ningún riesgo para los posibles consumidores de estos tubérculos.

3.4.2.5.4 Achira eficiencia en la remoción de nitratos

“La Canna indica […], se pudo observa que esta especie vegetativa en su etapa de crecimiento presentaron una mayor absorción de nitratos y menor absorción de fosfatos […] estas especies requieren de nitratos en su etapa de crecimiento, por lo que se evidencio un mayor porcentaje de absorción del nutriente, […] En condiciones controladas se puedo observar […] que la remoción (absorción) de fosfatos y nitratos por parte de la canna indica, se redujo la concentración, con un promedio de absorción de 53,13% y 71,96% respectivamente debido a que los asimila en forma de nutrientes, con respecto a la concentración inicial en un periodo de 4 semanas”¹².

Cuadro 5. Variación general de concentración de Nitratos y fósforo [mg/litro]

Parámetros Muestra 1

27/11/2018

Muestra 2 17/12/2018

Muestra 3 15/01/2019

Fósforo 164 59,86 25,99

Nitratos 99 27,59 7,83

FUENTE: Extraído de “Islas flotantes artificiales con Achira (canna indica) y Pasto guinea (panicum máximum), con alternativa para la remoción de nitratos, fosfatos y cromo de agua procedente del Rio Cutuchi”. Pág. 54²⁸.

3.4.2.6 Lecho de secado de lodos

“Los lodos son residuos orgánicos semisólidos resultado del tratamiento de aguas residuales […], los lodos sin estabilizar generan riesgos a la salud pública y el medio ambiente, debido a la concentración de metales pesados, microorganismos patógenos e insectos que transmiten enfermedades. […] Un método de estabilización es la deshidratación en lechos de secado.

12 “Islas flotantes artificiales con Achira (canna indica) y Pasto guinea (panicum máximum), con alternativa para la remoción de nitratos, fosfatos y cromo de agua procedente del Rio Cutuchi”. Bravo de la Cruz Alex Armando y Gutiérrez Macato Erik Andrés. Universidad Técnica de Cotopaxi. Latacunga – Ecuador. Febrero 2019, páginas 57,58.

PÁGINA | 30 La deshidratación en lecho de secado es un proceso natural donde el lodo se coloca en un

compartimiento rectangular, poco profundo, lo que cual permite junto a la incidencia de la luz solar y el viento, la deshidratación”¹³.

Fuente: Fotografía de CAMABE de la EDAR de Yotala (Sucre).

Del UASB se espera que exista una producción de lodos frescos de 80

í y el resto del agua tratada pasará al humedal.

El lodo fresco 82,49

í , la cantidad de lodo que llega a los lechos de secado, es el volumen de lodo de descarta (cantidad de lodo en exceso que se encuentra en el UASB) equivalente al 10% por día, se espera que en el proceso secado de 90 días, el lodo se estabilise, de este lodo solo se espera que quede el

13 Deshidratación de los lodos en lecho de secado y su influencia sobre la actividad biológica de los microorganismos. José Castellanos Rozo, Nuri Andrea Merchan, Jaqueline Galvis, Elsa Helena Manjares.

PÁGINA | 31 5% en peso 0,41

í , en 1 mes en el 1er año se tendra 12,37 [Kg], el mismo que debe ser retirado del lecho de secado y depositado en el área boscosa, para que sirva de abono.

Cuadro 6. Producción de lodo deshidratado Área del lecho de

secado 294 [m2]*0,30[m] = 88,2 [m3]

nº AÑO

Caudal [l/s]

Lodo generado por el UASB [Kg SST/día]

Volumen de lodo de descarte [Kg SST/día]

Lodo

deshidratado 5%

[Kg SST/día]

En 30 días [Kg] de lodo seco

0 2023 4,23 82,49 8,25 0,41 12,37

1 2024 4,43 86,39 8,64 0,43 12,96

2 2025 4,63 90,3 9,03 0,45 13,55

3 2026 4,85 94,39 9,44 0,47 14,16

4 2027 5,07 98,88 9,89 0,49 14,83

5 2028 5,31 103,56 10,36 0,52 15,53

6 2029 5,55 108,24 10,82 0,54 16,24

7 2030 5,81 113,31 11,33 0,57 17,00

8 2031 6,08 118,57 11,86 0,59 17,79

9 2032 6,36 124,03 12,40 0,62 18,60

10 2033 6,66 129,88 12,99 0,65 19,48

11 2034 6,97 135,93 13,59 0,68 20,39

12 2035 7,29 142,17 14,22 0,71 21,33

13 2036 7,63 148,8 14,88 0,74 22,32

14 2037 7,98 155,63 15,56 0,78 23,34

15 2038 8,35 162,84 16,28 0,81 24,43

16 2039 8,74 170,45 17,05 0,85 25,57

17 2040 9,14 178,25 17,83 0,89 26,74

18 2041 9,57 186,64 18,66 0,93 28,00

19 2042 10,01 195,22 19,52 0,98 29,28

20 2043 10,48 204,38 20,44 1,02 30,66

FUENTE: Elaborado en base a datos Anexo E. EDAR

PÁGINA | 32 En el siguiente cuadro se presenta la programación de los lechos de secado, cada lecho de secado se llenará durante 1 mes, este lodo humedo se deshidratada por efecto del sol parte del agua se evaporará, y por efecto de la gravedad el agua se escurrirá por 2 meses, el último día del mes 3, el lodo deshidratado se retirará y se lo llevará al área boscosa, donde servirá de Abono.

Cuadro 7. Programación de los lechos de secado Lechos de secado

Mes 1 2 3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Referencia

Llenado de lecho de secado deshidratación del lodo

Ultimo día del mes que se retira el lodo deshidratado y se lo deposita en el bosque

FUENTE: Extraído de Plan de Manejo de Lodos (Licencia Ambiental).

3.4.3 Motobomba para trasladar el lixiviado de tratamiento de lodos hacia el inicio

De acuerdo a lo que se presenta en el Mapa 2, la localidad del Sena se ha divido en 3 zonas por su topografía, las tres zonas alimentarán a la EDAR 1 con un caudal de 10,92 [l/s].

El siguiente cuadro, presenta la relación de áreas atendidas y población.

Cuadro 8. Población atendida por área de servicio

Zona

Área atendida [m²]

% de área atendida

Familias e instituciones identificadas por zonas

Familias e instituciones usuarios de la EPSA

Roja 1.104.956,57 46% 715 561

Amaril

la 448.911,74 18% 391

363

PÁGINA | 33

Azul 874.046,47 36% 163 56

Total 2.427.914,78 100% 1.269 980

FUENTE: Elaborado en base a la proyección de población futuro.

A continuación se presenta la población atendida por cada EDAR.

Cuadro 9. Población atendida por zona y caudal de agua residual generado

Zona infraestructura Nro.

familias Nro.

personas

caudal generado [l/día]

caudal [l/s]

Volumen de agua residual en cárcamo [m³]

Roja EDAR 526 2.277,58 305.696,79 3,54

Amarillo Cárcamo 1 363 1.571,79 210.965,65 2,44 1

Azul Cárcamo 2 56 242,48 32.545,67 0,38 2,25

Total 945 4.091,85 549.208,11 6,36

FUENTE: Elaborado en base a los planos constructivos Anexo P.

Para el 1er Año de funcionamiento del sistema se tendrá un caudal total de 6,36 [l/s] y al llegar al año 20 recién alcanzará los 10,91 [l/s], la zona azul donde se instalará el cárcamo 2, generará un caudal de 0,38 [l/s], pero por la distancia a la que se encuentran los inmuebles que depositaran en este cárcamo sus aguas residuales, hasta que se llenen las tuberías se debería vaciar este cárcamo 1 vez a la semana, funcionará por 30 mínutos, hasta que se incremente el número de usuarios de la EPSA.

En la EDAR 1 (punto 5. EDAR 1 – ANEXO D):

Una vez que llegue al ingreso de la EDAR el afluente 10,91 [l/s], ingresará al canal de ingreso que pasará por una rejilla cuyo fin es retener todos los sólidos más gruesos, de allí seguirá su curso por el Desgrasado y al Sedimentador antes de ingresar al UASB, en el UASB se generará metano en forma gaseosa 277,89

í (la cantidad de lodo fresco producido por el UASB, es igual al la cantidad de Sólidos Totales Supendidos), del UASB se espera que exista una producción de lodos frescos de 80

í y el resto del agua tratada pasará al humedal.

PÁGINA | 34 El lodo fresco 80

í se depositara en las celdas del lecho de secado, este lodo contiene 50% de su volumen como lixiviado que se drena como líquido o se evapora¹⁴, produciendo 40¹⁵

í (40

í en 30 días = 1.200 si la evaporación fuera mínima), cada celda del lecho secado de las 3 que lo conforman tiene una cámara de (1[m] x 1[m] x 0,80 [m] = 0,8 [m³] de volumen x 3 celdas= 2,4[m³]), donde 1.200 generados < 2,4[m³] capacidad de las cámaras de lixiviados del lecho de secado, como los lixiviados tiene elevadas concentraciones de contaminantes¹⁶ se retornaran a la zona de ingreso a la rejilla para que se traten nuevamente, para hacer retornar el lixiviado una vez al mes se requerira el uso de una motobomba a gasolina de 3 HP, que funcionara 3 horas una sola vez al mes, con un consumo de gasonalina de 6 litros.

Cuadro 10. Producción de lixiviado y tiempo de uso de la motobomba Capacidad de

almacenamiento de cámaras de lecho de secado 2,4 [m3]

Capacidad motobomba 51,6 [m3/hr]

nº AÑO

Caudal [l/s]

Lodo generado por el UASB [Kg SST/día]

Lixiviado [lt/mes]

Alcanza 2[m3]

en días

Se extraéra en 20 minutos - cada [mes]

Número de veces que se extra lixiviado con la bomba

Cantidad de horas que se utiliza la motobomba al año [hrs]

0 2023 4,23 82,49 2.162,4 27,7 0,9 13,0 4,3

1 2024 4,43 86,39 2.264,6 26,5 0,9 13,6 4,5

2 2025 4,63 90,3 2.367,1 25,3 0,8 14,2 4,7

3 2026 4,85 94,39 2.474,3 24,2 0,8 14,8 4,9

14 Los lechos de secado, al ser cargados con lodos, recolectan lixiviado y permiten que el lodo se seque por evaporación. En general, de 50 a 80% del volumen del lodo drena como líquido o se evapora. (Compendio de sistemas y tecnologías de saneamiento, 2da. Edición, BID, Habitat).

15 Se producirán 80 _í ×

. [ ]×

[ ]= 0,040

í × ^{. [ ]}

[ ] = 40

í

En un mes se producirá: 40 _í × ^{[ í ]}

[ ]= 1.200

16 Los lixiviados, que presentan un fuerte carácter contaminante, deben enviarse a la Línea de Agua de la EDAR, para su tratamiento. (Guia de Diseño de EDAR, pág. 887).

PÁGINA | 35

4 2027 5,07 98,88 2.592,0 23,1 0,8 15,6 5,2

5 2028 5,31 103,56 2.714,7 22,1 0,7 16,3 5,4

6 2029 5,55 108,24 2.837,4 21,1 0,7 17,0 5,7

7 2030 5,81 113,31 2.970,3 20,2 0,7 17,8 5,9

8 2031 6,08 118,57 3.108,1 19,3 0,6 18,6 6,2

9 2032 6,36 124,03 3.251,3 18,5 0,6 19,5 6,5

10 2033 6,66 129,88 3.404,6 17,6 0,6 20,4 6,8

11 2034 6,97 135,93 3.563,2 16,8 0,6 21,4 7,1

12 2035 7,29 142,17 3.726,8 16,1 0,5 22,4 7,5

13 2036 7,63 148,8 3.900,6 15,4 0,5 23,4 7,8

14 2037 7,98 155,63 4.079,6 14,7 0,5 24,5 8,2

15 2038 8,35 162,84 4.268,6 14,1 0,5 25,6 8,5

16 2039 8,74 170,45 4.468,1 13,4 0,4 26,8 8,9

17 2040 9,14 178,25 4.672,6 12,8 0,4 28,0 9,3

18 2041 9,57 186,64 4.892,5 12,3 0,4 29,4 9,8

19 2042 10,01 195,22 5.117,4 11,7 0,4 30,7 10,2

20 2043 10,48 204,38 5.357,5 11,2 0,4 32,1 10,7

FUENTE: Elaborado en base al Anexo E – EDAR.

Como se ve en el cuadro anterior, la motobomba, llegará a utilizarse máximo 10 horas en el año 20.

El agua tratada que saldra del UASB pasará a los humedales, son 10 humedales de cada uno de 18 [m]

x18 [m] (cada humedal tiene un área de 324 [m²]¹⁷), con la configuración de 2 baterías de Humedal Fránces de doble piso, el área del humedal total es de 3.240 [m²], con una capacidad de remoción de

17 “A partir de la superficie calculada del humedal, y de la forma geométrica adoptada (cuadrada o rectangular), se determina el largo y el ancho. La superficie de cada unidad de humedad no debe superar los 400 [m²]”. (Guía de diseño de EDAR, pág.

430).

PÁGINA | 36 30 í ¹⁸, la carga de remoción máxima de la Guía de tratamiento de agua residual es de

70 í

19, el proyecto tiene una mayor área de humedal para la remoción del DBO5. Grafico 7. Esquema del sistema de tratamiento de la EDAR

FUENTE: Elaboración propia.

18 El agua residual sale del UASB con 102,85 × ^,_{[ ]}^{[ ]}× ^._[ ^{[ ]}_] × _{[ í ]}^{[ ]}× ^{[ ]}

. [ ]= 97.393,2

í

97.393,2

í

3.240[𝑚 ] = 30 𝑔𝑟 𝐷𝐵𝑂 𝑚 𝑑í𝑎

19 “Los Humedales Artificiales de Flujo Horizontal se dimensionan con cargas orgánicas superficiales de 30,45 y 70

í ,

para Altiplano, Valles y Llanos, respectivamente” (Guía Diseño de EDAR, pág. 435).

PÁGINA | 37 4 CÁLCULO HIDRÁULICO

4.1

El cálculo hidráulico se encuentra desarrollado en el Anexo D:

1. CÁLCULO HIDRÁULICO

1.1. INFORMACIÓN GENERAL 1.2. OBJETIVO

1.3. UBICACIÓN 2. DESCRIPCIÓN 2.1. PREDISEÑO 2.1.1. Periodo de diseño 2.1.2. Población del Proyecto 2.1.3. Área del Proyecto 2.1.4. Dotación Actual 2.1.5. Dotación Futura

2.1.6. Coeficiente de retorno

2.1.7. Contribuciones de aguas residuales 2.1.8. Caudal Medio Diario “Qmd”

2.1.9. Coeficiente de punta

2.1.10. Caudal Máximo Diario “Q maxd”

2.1.11. Caudal Máximo Horario “Q maxh”

2.1.12. Comerciales (QC)

2.1.13. Instituciones públicas (QIP) 2.1.14. Infiltración lineal (QINF) 2.1.15. Conexiones erradas (QCE) 2.1.16. Caudal de diseño (QDT) 2.1.17. Topografía

2.1.18. Fórmulas para diseño de redes de alcantarillado 2.1.19. Criterio de la tensión tractiva

2.1.20. Tensión tractiva mínima 2.1.21. Pendiente mínima

2.1.22. Pendiente máxima admisible 2.1.23. Tirante máximo de agua

PÁGINA | 38 2.1.24. Coeficiente “n” de rugosidad

2.1.25. Diámetro mínimo

2.1.26. Profundidad de instalación de tuberías 2.1.27. Recubrimiento mínimo tubería

2.1.28. Conexión de descargas domiciliarias 2.1.29. Profundidad máxima

2.1.30. Criterios de Ubicación de los colectores 2.1.31. Dimensiones del ancho de zanja

2.1.32. Concepto sobre Cámaras de Inspección

2.1.33. Criterios de ubicación de cámaras de inspección 2.1.34. Distancias entre cámaras

2.1.35. Dimensiones de las cámaras de inspección 2.1.36. Canaletas media caña

2.1.37. Cámaras de caída

2.1.38. Trazado de la red y ubicación de cámaras de inspección 2.1.39. Caudal Unitario

2.1.40. Calculo hidráulico de la red de alcantarillado 2.1.40.1. Distribución de caudales

2.1.40.2. Cálculo Hidráulico – Alternativa 2.1.40.3. Caudales finales por zonas 2.1.40.4. Estación de bombeo

2.1.40.5. Diseño hidráulico de la Estación de bombeo zona 3

3. RESULTADOS

3.1. ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO

3.2. ESQUEMA GRÁFICO DE LOS COMPONENTES HIDRÁULICOS DEL SISTEMA

4. CONCLUSIONES

5. RECOMENDACIONES

PÁGINA | 39 5 CALCULO ESTRUCTURAL

Ver anexo H

6 OTROS CALCULOS

Se hizo el cálculo el sistema fotovoltaico que se presenta en el Anexo D-1 PANEL SOLAR, con el siguiente contenido:

1 ANTECEDENTES

2 INTRODUCCION

3 JUSTIFICACION

4 OBJETIVOS

4.1 OBJETIVO GENERAL 4.2 OBJETIVO ESPECIFICO

5 MEMORIA DE CALCULO BOMBA

5.1 CALCULO Y DISEÑO DEL SISTEMA FOTOVOLTAICO PARA BOMBA 5 HP 6 BIBLIOGRAFIA

PÁGINA | 40 7 SÍNTESIS Y ANÁLISIS DE REDUCCIÓN DE RIESGOS Y DESASTRES Y

ADAPTACIÓN AL CAMBIO CLIMÁTICO

7.1

De acuerdo al emplazamiento del proyecto, ubicado en la localidad Sena, la red de alcantarillado sanitario y planta de tratamiento de aguas residuales tienen por objeto reducir la contaminación: del subsuelo, el agua subterránea, agua del río Manurape y río Madre de Dios, para mejorar la calidad de vida de la población y reducir el daño que se esta causando al medio ambiente al verter agua residual sin ser tratada.

Se ha considerado la construcción de infraestructura resiliente para la protección de los componentes del Sistema de la Planta de Tratamiento de Agua Residual y de los 2 Sistemas de bombeo, no se encuentre expuesto ante la lluvia, granizo, sol, viento, o ante el ingreso de animales o personas que puedan dañar los componentes, por lo que se planteó la construcción de: caseta de control y bombeo, cerco perimetral para el sistema fotovoltaico, y la EDAR. Además, de la reforestación que solo contempla el área deforestada, ya que la falta de árboles en la zona de recarga puede afectar el recurso hídrico porque al no existir agua se reduce la capacidad infiltración de agua al suelo y esta es evapora.

7.2

Nombre del Proyecto: SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES PARA LA LOCALIDAD SENA (MUNICIPIO SENA) Municipio: SENA

Localidad: SENA

Tipo de Proyecto: Alcantarillado Sanitario + EDAR Estado del proyecto: Inversión

Beneficiarios del proyecto: 980 Beneficiarios (945 familias sin servicio + 35 instituciones) Costo estimado (Bs.):

7.2.2 Metodología del Análisis del Riesgo

Para la evaluación del nivel de riesgo en cada componente del proyecto, se empleó la metodología del Programa de Reducción del Riesgo de Desastres de la Cooperación Suiza desarrollada por HELVETAS

PÁGINA | 41 Swiss Intercooperation denominada “Guía para la toma de decisiones en Infraestructura Resiliente” cuya secuencia de etapas se grafica a continuación:

Todo el analisis se encuentra en el Anexo S. Analisis de Resilencia.

7.3

Las barreras vivas son usadas para la estandarizacón vegetal de las Estaciones de tratamiento de aguas residuales bajo una visión de reforestación y paisajismo, dando énfasis a la implementacion de cortinas verdes, buscando cotemplar aspectos estéticos, de seguridad, convervación, manejo de la estación y olores. […] La contaminación por olores ofensivos es una de las diferentes maneras de contaminación del aire, representando un problema complejo debido a su difusa y difícil cuantificación por su origen de emisión que es fugitiva y dispersa. Por tal motivo, los olores ofensivos han sido clasificados como contaminantes "sin criterio" por la EPA (Agencia de Protección

Ambiental de Estados Unidos) Por otro lado, la composición de estos olores ofensivos es bastante amplia y cambia dependiendo su fuente de origen, es decir, depende de la actividad antrópica o natural que la produzca.

El objetivo de la reforestación es aumentar la biomasa área, especialmente hacia el fuste de los árboles no solo garantizar la producción de hojarasca, aumentando el mantillo en el suelo, así también maximizar los demás servicios eco sistémicos que permiten la autorregulación y permanencia de los bosques a largo plazo.

PÁGINA | 42 El manejo forestal sostenible estimula la cobertura del suelo a través de la aplicación de tratamientos silvícolas como la corta de liberación, deshierbe, aclareo y poda, hasta que el bosque alcanza el turno.

Mientras tanto, el suministro de nutrientes y agua continúa, debido al mantenimiento de los ciclos biogeoquímicos y del agua, sin aportes externos; además, las prácticas silvícolas intermedias aplicadas al rodal favorecen la acumulación de nueva biomasa aérea.

PÁGINA | 43 8 PLAN DE GESTIÓN MEDIO AMBIENTAL

8.1

En fecha 19 de abril de 2023, se realizó la inspección de las áreas correspondientes a la EDAR1 y Bombeo 2, personal de la consultora, Agente Auxiliar y responsable de la Unidad Forestal del GAM Sena. Se realizó el levantamiento de datos in situ identificando que la zona es un sotobosque, donde no se identificó ninguna especie forestal de diámetro considerable de aprovechamiento, las especies forestales identificadas son: ambaibo (cecropia pachystachya), sombrerillo (Schizolobium parahybum), las cuales están con diámetro debajo de los 20 centímetros dato que es permitido la tala en caso de una relimpia, además de existir lianas que en su mayoría nacen por la hierba que existe en la zona, arbustos pequeños que no tienen ningún valor comercial y que su diámetro en estado adulto no pasa de los 10 centímetros de diámetro.

A continuación, se muestra fotografías de las áreas correspondientes a áreas de la EDAR1 – Bombeo 2.

Imagen 1. Área de EDAR 1

PÁGINA | 44 FUENTE: Fotografías CAMABE.

Imagen 2. Área Bombeo 2

PÁGINA | 45 FUENTE: Fotografías CAMABE.

8.2

Se tramitará 2 licencias ambientales para los siguientes componentes:

- Red de alcantarillado sanitario.

- Planta de tratamiento de aguas residuales 1.

PÁGINA | 46 9 CÓMPUTOS MÉTRICOS Y ANÁLISIS DE PRECIO UNITARIOS

9.1

Se presentan los Volúmenes de obra y cómputos métricos en el Anexo I.

Cuadro 11. Componentes del sistema de alcantarillado sanitario y EDAR

FUENTE: Elaboración propia.

9.2

Los Precios Unitarios, se encuentran en el Anexo J.

9.3

Las Especificaciones técnicas se encuentran en el Anexo O.

EDA R

Vertiente El Palmar X= 688535,69 Y= 8772339,17

PÁGINA | 47 10 PRESUPUESTO DE OBRAS

Se presenta el presupuesto por componente, para su elaboración se tomo en cuenta el costo de las medidas de resilencia ambiental y costo de reforestación, del punto 6. Análisis de reducción de riesgos y desastres y adaptación al cambio climatico, se considero tipo de cambio de 1 € =7.35 Bolivianos

Cuadro 12. Presupuesto de Obra

Nº Descripción Parcial (Bs) Parcial (Euros)

> M01 - OBRAS GENERALES BOB 42 331.36 5 756.56 €

> M02 - RED DE ALCANTARILLADO ZONA 1 BOB 6 160 299.18 837 726.76 €

> M03 - CAMARAS DE INSPECCION ZONA 1 BOB 2 216 149.51 301 369.74 €

> M04 - RED DE ALCANTARILLADO ZONA 2 BOB 2 324 526.34 316 107.69 €

> M05 - CAMARA DE INSPECCION ZONA 2 BOB 773 826.05 105 231.06 €

> M06 - CARCAMO DE BOMBEO (ZONA 2) BOB 25 727.20 3 498.59 €

> M07 - CASETA DE CONTROL (BOMBEO ZONA 2) BOB 22 336.17 3 037.45 €

> M08 - CERCO PERIMETRAL CARCAMO DE BOMBEO (ZONA 2) BOB 34 512.08 4 693.23 €

> M09 - RED DE ALCANTARILLADO ZONA 3 BOB 2 548 119.41 346 513.66 €

> M10 - CAMARA DE INSPECCION ZONA 3 BOB 677 870.48 92 182.25 €

> M11 - CARCAMO DE BOMBEO (ZONA 3) BOB 77 622.39 10 555.71 €

> M12 - SISTEMA FOTOVOLTAICO (ZONA 3) BOB 110 091.31 14 971.10 €

> M13 - CASETA DE SISTEMA FOTOVOLTAICO (ZONA 3) BOB 22 297.94 3 032.25 €

> M14 - CERCO PERIMETRAL CARCAMO DE BOMBEO (ZONA3) BOB 26 398.58 3 589.89 €

> M15 - CONEXIONES DOMICILIARIAS 4 ZONAS BOB 1 328 056.13 180 599.70 €

> M16 - CANAL DE INGRESO BOB 6 794.07 923.91 €

> M17 - CAMARA DE REJAS BOB 7 623.90 1 036.76 €

> M18 - DESGRASADOR BOB 25 610.74 3 482.75 €

> M19 - SEDIMENDOR BOB 30 108.00 4 094.33 €

> M20 - CAMARA-MEDIDOR DE PARED GRUESO BOB 2 667.60 362.76 €

> M21 - UASB BOB 840 466.81 114 293.40 €

> M22 - HUMEDALES BOB 3 306 098.97 449 589.79 €

> M23 - LECHO DE SECADO DE LODOS BOB 252 424.00 34 326.63 €

> M24 - BOMBEO (ZONA 2, y 3) BOB 245 958.49 33 447.40 €

> M25 - CASETA PARA DEPOSITO EDAR BOB 22 297.94 3 032.25 €

PÁGINA | 48

> M26 - CERCO PERIMETRAL EDAR BOB 136 615.70 18 578.10 €

> M27 - CERCO VIVO BOB 987.20 134.25 €

> M28 - MEDIDAS DE PREVENCIÓN Y MITIGACIÓN

AMBIENTAL BOB 71 217.40

9 684.71 €

Total presupuesto: BOB 21 339 034.95 2 901 852.68 €

FUENTE: Extraído del Anexo K

En el Anexo K, se presenta:

 Presupuesto 1. Resumen por componente

 Presupuesto 2. Presupuesto General

 Presupuesto 3. Equipo

 Presupuesto 4. Mano de obra

 Presupuesto 5. Materiales

10.1

El Cronograma de ejecución de obra, también contempla la reforestación del Cronograma de medidas resilientes. El tiempo de ejecución de obra es 665 días.

Ver Anexo L.

PÁGINA | 49 11 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

Las especificaciones tecnicas, contienen las especificaciones de: ejecucion de obra, reforestacion y supervisor DESCOM-FI, que se encuentra en correlación con los precios unitarios y el presupuesto general.

Ver Anexo L

12 PLANOS CONSTRUCTIVOS Ver Anexo P

13 SEGUIMIENTO, CONTROL Y VALORACIÓN DE RESULTADOS

13.1

La localidad Sena, tenia constituída a la Empresa Pública Municipal de Servicios de Agua Potable y Saneamiento de la Localidad de Sena. Características²⁰:

- Empresa Pública Municipal de Servicios de Agua Potable y Saneamiento está enmarcada dentro de la Ley Nº2066. Poseerá personalidad jurídica y patrimonio propio, bajo el control y fiscalización del GAM. Sus activos no podrán ser embargados ni comercializados. Este modelo de Gestión será de aplicación local.

- Condiciones para su conformación:

 Creada mediante Ordenanza Municipal que dispone, además la elaboración de su Estatuto o Reglamento.

 Poseer autonomía de gestión y financiera.

 Contar con un Directorio propio.

 Los cargos jerárquicos deberán ser institucionalizados, de acuerdo a convocatoria pública y disposiciones vigentes.

- Organización: La Empresa Pública Municipal estará conformada por un Directorio, una Gerencia General y Gerencias de Área.

20 Reglamento Social de Desarrollo Comunitario del Sector de Agua Potable y Saneamiento. MMAyA. La Paz-Bolivia. 2017.