ESQUEMA INNOVADOR PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS NEGRAS Y SU REUSO EN MEXICO

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1 XXVIII Congreso Interamericano de Ingeniería Sanitaria y Ambiental Cancún, México, 27 al 31 de octubre, 2002 ESQUEMA INNOVADOR PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS NEGRAS Y SU REUSO EN MEXICO PATRICE KEIME MALVAUX ONDEO Degrémont, S.A. de C.V. I. Q. I., egresado en 1977 del Instituto Nacional de Ciencias Aplicadas de Toulouse, FRANCIA; Ingeniero de Operación de Plantas en Francia y en México en la Dirección General de Construcción y Operación Hidráulica; Asesor Técnico de la S.A.R. H. para el reuso del agua; Ingeniero de Servicios de Aguas en Francia y España para plataformas petrolíferas; Dir. Regional en Nancy, Toulouse y Lile, Francia; Presidente de ONDEO Degrémont en México; Miembro de la Comisión de Infraestructura Ambiental de México, Vice-.Presidente-Cámara Franco Mexicana de Comercio e Industria. Bahía de Santa Bárbara No. 157 Col. Verónica Anzures - Distrito Federal México, Tel. (5255) Fax: (5255) , patrice.keime@ondeo-degremont.com. RESUMEN Este trabajo presenta las experiencias en MEXICO de un operador privado en materia de tratamiento de aguas negras y de reuso de agua tratada, así como los esquemas de financiamiento basados en una asociación a largo plazo entre sector público y sector privado. 1.- INTRODUCCIÓN En México, las características de la repartición del recurso agua, y de su uso entre el Norte y el Sur, entre las industrias, los agricultores y los municipios, así como el déficit en el tratamiento de las aguas negras, tienen por consecuencia la necesidad de considerar urgentemente las acciones necesarias para implementar sistemas de tratamiento de aguas negras con la finalidad de cumplir con la NORMA ECOL y de permitir el reuso del agua tratada para irrigación agrícola o para aplicaciones industriales. De la misma manera para lograr un impacto mínimo sobre las tarifas de servicio de agua para los usuarios, se utiliza un esquema innovador de financiamiento, basado en la suma de recursos públicos y de recursos privados. 2.- PROYECTOS MUNICIPALES DE TRATAMIENTO Y REUSO DE AGUAS NEGRAS Entre 1997 y 2002, varios proyectos municipales de tratamiento de aguas negras (Tabla 1) se han desarrollado con varios objetivos: contribuir a la protección del Medio Ambiente. cumplir con la Normatividad (NOM ECOL ) para el tratamiento de aguas negras. permitir un reuso del agua tratada. liberar así fuente alternativa de agua para otros usos.

2 TABLA 1.-Proyectos Municipales de Tratamiento y Reuso de Aguas Negras. PROYECTO OBJETO CAUDAL NOMNAL DISEÑO REUSO AGUA TRATADA INICIO OPERACIÓN CD. JUÁREZ,CHIH. Planta Norte L/s 06/2000 CD. JUÁREZ, CHIH. Planta Sur L/s 04/2000 PUEBLA. PUE. San Francisco L/s 01/2002 Alseseca L/s 03/2002 Atoyac 600 L/s 01/2002 Barranca del Conde 500 L/s 04/ Km. Colectores Estaciones de Bombeo CULIACÁN, SIN. Planta Norte L/s 12/2001 CULIACÁN, SIN. 11 Kms. Colectores SAN LUIS POTOSÍ, S.L.P. Planta Tenorio L/s E 2004 SAN LUIS POTOSÍ, S.L.P. 26 Kms. Colectores SAN LUIS POTOSÍ, S.L.P. 38 Kms. de Conducción de Agua Tratada Procesos de Tratamiento. TABLA 2.- Proceso de Tratamiento de aguas para reuso agrícola. C uliacán 1.7 m 3/S C d. Juárez 3.5 m 3/S P uebla 3.6 m 3/S AG UA CRUDA PRETRATAM IENTO TRATAM IENTO PRIM ARIO DESINFECCION AVANZADO Separación de sólidos gruesos y finos R educción sólidos suspendidos S eparación de arenas S eparación grasas Y aceites Reducción de DBO5 No soluble Producción de lodos para estabilización, deshidratación y re u s o e n la a g ric u ltu ra REUSO DEL AGUA PARA AGRICULTURA

3 Para lograr un reuso del agua tratada para la irrigación de tierras, la mayoría de los proyectos han utilizado el tratamiento primario avanzado (TABLA 2), a través de nueva tecnología permitiendo una reducción del espacio requerido para las instalaciones. Las TABLAS 3 y 4 proporcionan los resultados del tratamiento. TABLA 3.- Resultados de Tratamiento de las Plantas de Cd. Juárez, Chihuahua Contractual Norte Sur Norma Parámetros (Q nominal 2.5 m 3 /s) (Q nominal 1.0 m 3 /s) Entrada Salida Entrada Salida Entrada Salida NOM 001 DBO 5 (mg/l) NOM 001 SST (mg/l) NOM 001 G y A (mg/l) TABLA 4.- Resultados de Tratamiento de la Planta de Culiacán, Sinaloa. Norma Parámetros Contractual Q nominal 1.7 m 3 /s Entrada Salida Entrada Salida NOM 001 DBO 5 (mg/l) NOM 001 SST (mg/l) NOM 001 G y A (mg/l) Esquema Innovador Los proyectos han podido realizarse gracias a la implementación de un esquema innovador, basado en la suma de recursos públicos (subsidios de un Fondo de Inversión en Infraestructuras) y de recursos privados (capital de riesgo, créditos) y a través de un Contrato de Prestación de Servicios a largo plazo (12 a 20 años) entre un Operador Privado y un Organismo Operador Público. Las Tablas 5.a.- y 5.b.- muestran los esquemas relativos al funcionamiento del Contrato de Prestación de Servicios durante el periodo de construcción y durante el periodo de operación. TABLA 5.a.- Esquema de Contrato de Prestación de Servicios - Periodo Construcción. 4 Organismo Operador 3 Fideicomiso Empresa de Propósito Específico Institución de Crédito Fideicomiso 1 Constructor Fondos del Gobierno Federal Flujo de Recursos Contratos Subcontratista de Obra

4 1. Contrato de Prestación de Servicios (CPS) entre Organismo Operador y Empresa de Propósito Específico. 2. Afectación de los Ingresos del CPS al Fideicomiso 1, por la Empresa de Propósito Específico. 3. Banobras otorga una Línea de Crédito Contingente y Revolvente con garantía de participaciones federales para que se usen en caso de falta de pago del Organismo durante la operación. 4. La Línea de Crédito Contingente y Revolvente se afecta en el Fideicomiso Se establece un mecanismo para que en caso de falta de pago del Organismo se afecte la Línea de Crédito desde el Fideicomiso La Empresa de Propósito Específico firma un contrato de construcción con el Constructor manteniendo los mismos términos y condiciones establecidas en el CPS. 7. El Constructor firma subcontrato(s) de obra manteniendo los mismos términos y condiciones del que firmó con la Empresa de Propósito Específico. 8. La(s) subcontratista(s) presentan a el Constructor, las estimaciones de obra realizada durante un periodo predeterminado de acuerdo al programa de eventos claves. 9. El Constructor presenta la estimación a la Empresa de Propósito Específico, previamente conciliada con la Supervisora de obra y el Organismo. 10. La Empresa de Propósito Específico, a su vez, presenta la estimación para su pago al Fideicomiso Banobras y Finfra aplican el crédito y los fondos, respectivamente, de acuerdo a los porcentajes de sus participaciones establecidas en los contratos poniendo los recursos en el Fideicomiso 1. En algunos casos Finfra hace su aportación por el total de recursos al inicio del proyecto, en este caso el Fideicomiso 1 invierte dichos recursos, tomando la parte correspondiente para el pago de las estimaciones. 12. El Fideicomiso 1 paga la estimación descontando de ésta la parte correspondiente a la aportación de la Empresa de Propósito Específico, y registrando esta aportación en su patrimonio como capital de ésta. 13. La Empresa de Propósito Específico hace la aportación del capital correspondiente a la estimación presentada. 14. La Empresa de Propósito Específico paga la estimación a el Constructor en su totalidad. 15. El Constructor con los recursos recibidos, paga a la(s) subcontratista(s) las estimaciones correspondientes. TABLA 5.b.- Esquema de Contrato de Prestación de Servicios - Periodo Operación. Organismo Operador Empresa de Propósito Específico Institución de Crédito 6 Fideicomiso 1 Operador 1.- La Empresa Operadora factura a la Empresa de Propósito Específico las Tarifas de Operación. 2.- La Empresa de Propósito Específico, a su vez, le factura al Organismo Operador el total de las Tarifas. 3.- El Organismo Operador deposita el pago total en la cuenta del Fideicomiso. 4.- El Fideicomiso transfiere los recursos para la operación (la parte correspondiente de las Tarifas) a la Empresa de Propósito Específico.

5 5.- A su vez, la Empresa de Propósito Específico con los recursos entregados por el Fideicomiso le paga a la Empresa Operadora su factura. 6.- Con la parte correspondiente a la Tarifa de Inversión, el Fideicomiso da servicio a la deuda con los bancos, intereses y amortizaciones de principal, los gastos asociados con la administración del Fideicomiso 7.- El Fideicomiso entrega el remanente a la Empresa de Propósito Específico para que ésta recupere su inversión incluyendo las utilidades correspondientes. 8.- Al final del periodo del Contrato de Prestación de Servicios, el Fideicomiso entrega las instalaciones al Organismo Operador, en caso de que exista un valor de recuperación, la entrega es a la Empresa de Propósito Específico y esta a su vez al Cliente. El pago de los servicios se hace a través de 3 Tarifas: una tarifa mensual T1, relativa al reembolso de la inversión y su costo de financiamiento. una tarifa mensual T2, relativa al pago de los costos fijos de operación. una tarifa T3, relativa al pago de los costos variables por cada metro cúbico de agua tratada. 3.- PROYECTOS ES DE TRATAMIENTO Y REUSO DE AGUAS TRATADAS. En 1997 y 2002, se han desarrollado varios proyectos de tratamiento de aguas con reuso industrial (TABLA 6). TABLA 6.- Proyectos industriales de tratamiento y reuso de aguas tratadas. PROYECTO PEMEX I SALINA CRUZ, OAX. OBJETO Planta de Tratamiento Aguas Residuales Industriales. CAUDAL NOMNAL DISEÑO 156 L/s REUSO AGUA TRATADA Enfriamiento) INICIO OPERACIÓN 10/1999 PEMEX I SALINA CRUZ, OAX. Planta Desaladora a partir de agua de Mar. 100 L/s (Calderas Refinería) 10/1999 PEMEX II SALINA CRUZ, OAX. Planta de Tratamiento de Aguas Negras 90 L/s Enfriamiento) 07/2002 HERMOSILLO, SON. Plantas de Tratamiento de Aguas Negras. 119 L/s Enfriamiento y Calderas) 03/2001 SAN LUIS DE LA PAZ, GTO. Planta de Tratamiento de Aguas Negras L/s Enfriamiento y Calderas) 01/2001 MEXICALI, B.C.N. Planta de Tratamiento de Aguas Negras 260 L/s Enfriamiento y Calderas) 09/2002

6 3.1. Procesos de tratamiento: Los procesos utilizados varían principalmente según el tipo de reuso del agua tratada que en el caso de la industria se da para torres de enfriamiento o calderas. TABLA 7.- Proceso de tratamiento para reuso industrial Salina Cruz II, O axaca : 324 m 3/h - H erm osillo, Sonora : 400 m 3/h AGUA CRUDA PRETRATAM IENTO TRATAM IENTO BIOLOGICO DESINFECCION Separación sólidos gruesos y finos Reducción de DBO5 Separación arenas Separación grasas Y aceites Reducción Nitrógeno Reducción sólidos suspendidos TRATAM. LO D O S TR ATAM IEN TO TERCIARIO REUSO PARA CALDERAS OSMOSIS IN V E R S A Filtración REUSO PARA EN FR IAM IEN TO Tratam iento Fisico-quím ico Asimismo, podemos ver que los procesos que complementan el tratamiento biológico de las aguas son la descarbonatación, la filtración y la osmosis inversa. Las TABLAS 8 y 9 dan los resultados del tratamiento para las plantas de la Refinería de PEMEX en Salina Cruz, Oaxaca. TABLA 8.- Resultados de tratamiento de la planta de aguas industriales de la Refinería PEMEX Salina Cruz, Oaxaca Entrada Salida Parámetros (Q nominal 100 L/s) Real Contractual DBO 5 (mg/l) SST (mg/l) G y A (mg/l) Ca ++ (mg/l CaCO 3 ) Mg ++ (mg/l CaCO 3 ) N Amoniacal (mg/l) TABLA 9.- Resultados de tratamiento de la planta de aguas negras de la Refinería PEMEX Salina Cruz, Oaxaca. Parámetros Entrada Salida (Q nominal 90 L/s) Real Contractual DBO 5 (mg/l) SST (mg/l) G y A (mg/l) N Amoniacal (mg/l) * *Con una concentración de N-NH + 4 en el influente de 3 mg/l

7 3.2.- Esquemas de financiamiento: En el caso de clientes industriales y debido a la ausencia de subsidios, los esquemas encontrados son de dos tipos: el esquema B.O.T. (Build Operation and Transfert) a través de un contrato de prestación de servicios (12 años en el caso de PEMEX Refinación) y de un financiamiento por la Empresa constructora y operadora. el esquema de obra a precio alzado pagada directamente por el cliente industrial, como en el caso de todas las plantas que dan el servicio de agua a las Centrales de Ciclo Combinado que producen energía eléctrica para la Comisión Federal de Electricidad. 4.- CONCLUSIONES El tratamiento de aguas con reuso del agua tratada, ya es una realidad en MEXICO, con varios ejemplos sumando del orden de 20 m 3 /s y demostrando a su vez la factibilidad técnica y económica. Los esquemas de financiamiento de los proyectos municipales, asociados a la posibilidad de compra del agua tratada por las industrias dejan claramente el camino a seguir, en particular en la zona Norte del país donde el reuso del agua es ya una necesidad. Las capacidades técnicas y financieras de los operadores privados, permiten realizar los proyectos basados en una asociación a largo plazo entre el sector privado y el sector público. Estas experiencias positivas deben permitirnos ahora considerar nuevos proyectos aún más ambiciosos de gestión integral del agua bajo un objetivo común: el agua para todos, el saneamiento para todos.