MINISTERIO DE ECONOMÍA Y FINANZAS DIRECCIÓN GENERAL DE POLÍTICA DE INVERSIONES CURSO FORMULACIÓN Y EVALUACIÓN EN PIP DEL SECTOR SANEAMIENTO 13 al 14 de Setiembre de 2012 Lugar: Moquegua Capítulo. 3b- FORMULACIÓN - Aspectos Técnicos de Saneamiento Jorge Guibo Especialista Sectorial Dirección de Inversiones DGPI - MEF
Formulación y Evaluación de PIP en el Sector Saneamiento Parámetros a considerar en la formulación de Perfiles de Saneamiento
OS.100 DOTACIONES RNE CONSIDERACIONES BÁSICAS DE DISEÑO DE INFRAESTRUCTURA SANITARIA 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.
Zonas urbanas Dotaciones RNE 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 Valores referenciales: Región geográfica No hay REGLAMENTO!! Consumo doméstico de agua en función al sistema de disposición de excretas utilizado 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
COEFICIENTES DE VARIACIÓN Caudal Promedio (Qp) Población x Dotación Qp (lt/seg) = ----------------------------------- 86,400 - Población : en Nº de habitantes - Dotación : en lts / hab / día
% Qp COEFICIENTES DE VARIACIÓN Caudal Máximo Diario (Qmd) Qmd = K1 x Qp Localidades urbanas K1 = 1.3 Localidades rurales Caudal Máximo Diario (Qmd) 140 130 120 110 100 90 80 70 60 Caudal Qp Ene Mar May Jul Mes Set Nov Ene
% Qp COEFICIENTES DE VARIACIÓN Caudal Máximo Horario (Qmh) Qmh = K2 x Qp Localidades Urbanas Localidades Rurales K2 = 1.8-2.5 K2 = 1.5 240 210 180 150 120 90 60 30 0 Caudal Máximo Horario (Qmh) 0 5 10 15 20 25 30 Hora Caudal Qp
VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO (OS.030 ALMACENAMIENTO DE AGUA PARA CONSUMO HUMANO) Volumen de Regulación Volumen contra incendio Volumen de Reserva V almac. = V reg. + V CI + V res.
VOLUMEN DE REGULACIÓN ZONAS RURALES El Volumen de Regulación será el 15% a 20% del promedio anual de la demanda. ZONAS URBANAS El volumen será como mínimo el 25% del promedio anual de la demanda.
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
Rio o canal Componentes Captación Línea de conducción Planta de Tratamiento Reservorio Línea de aducción Redes de distribución Conexiones domiciliarias Estaciones de bombeo Línea de impulsión Sistema de Agua Potable Estac. bombeo P O Z O PTAP
Tipos de Fuentes de Agua Potable Fuente Superficial - Ríos - Lagos y Embalses Fuente Subterránea - Manantiales - Pozos - Galerías filtrantes
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)
Gravedad con tratamiento Canal 3 Planta de Tratamiento de Agua Manantial de ladera Reser vorio Gravedad sin tratamiento 1 Rio Bombeo con tratamiento 4 Redes y conexiones 2 Pozo Bombeo sin tratamiento
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.
Tecnologías de tratamiento de agua FILTRACIÓN RÁPIDA PROCESOS FÍSICOS Y QUÍMICOS TIPO DE PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUA SEGÚN LOS PROCESOS INVOLUCRADOS FILTRACIÓN LENTA PROCESOS FÍSICOS Y BIOLÓGICOS
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 FILTRACIÓN LENTA 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.
Tecnologías de tratamiento de agua 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
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
TECNOLOGIA APROPIADA PARA ZONAS INUNDABLES DE UCAYALI 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
ASPECTOS TECNOLÓGICOS DEL SISTEMA MI AGUA
ZONA INUNDABLE 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 Ucayali 76
COMPONENTES DEL SISTEMA MI AGUA 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 y desinfección del agua
PRODUCTOS QUÍMICOS DEL SISTEMA MI AGUA 4. Alumbre 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
PROCESOS PARA EL MEJORAMIENTO DE LA CALIDAD DEL AGUA Captación y acarreo del agua
PROCESOS PARA EL MEJORAMIENTO DE LA CALIDAD DEL AGUA Coagulación
PROCESOS PARA EL MEJORAMIENTO DE LA CALIDAD DEL AGUA Floculación Decantación
PROCESOS PARA EL MEJORAMIENTO DE LA CALIDAD DEL AGUA Microfiltración Desinfección
COSTOS DEL SISTEMA MI AGUA Costos de Implementación del Sistema MI AGUA Descripción Capacidad Costo ($USA) 1. Bidón con caño para filtración, desinfección y 35 (litros) 6.68 almacenamiento 2. Balde para la recolección y mejoramiento 20 (litros) 3.52 físico químico 3. Manga filtrante 10 de largo x 4 de diámetro 6.8 Costo Total 17
COSTOS DEL SISTEMA MI AGUA Costos de Operación del Sistema MI AGUA Descripción Duración estimada Costo ($ USA) Costo del alumbre Costo de la solución desinfectante 2 meses 0,23 1 mes 0,10 Costo Total 0.33
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: 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 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 33% 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 Contaminación de las aguas de los cuerpos receptores y reuso de aguas residuales en riego tratamiento
Problemas ocasionados por la falta de Reuso de aguas residuales en riego 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
Criterios de selección de las tecnologías de tratamiento Vulnerabilidad Requerimiento de personal de O & M Requerimientos de terreno Costo: Inversión inicial + O & M Impacto ambiental Viabilidad financiera Sostenibilidad
VERTIMENTO DE AGUA RESIDUAL 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)
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.
Características de los Procesos de Tratamiento de Aguas Residuales más Comunes Tipo de Planta Tanque Imhoff Nivel de Tratamiento Primario Objetivo de los Procesos de Tratam. Remoción SS y DBO. Digestión de lodos Procesos previos requeridos Rejillas y desarenador Costos Construcc Op.y Mant. Dificultad en Operac. y mant. Bajos Bajos Mínimo Sedimentador Primario Primario Lagunas de estabilización Secundario Zanjas de Oxidación Secundario Remoción de SS Remoción de DBO y Patógenos Remoción de DBO Rejillas y desarenador Bajos Medios Medio Ninguno Bajos Bajos Mínimo 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
ELIMINACIÓN ESPERADA DE MICROORGANISMOS PROCESO DE TRATAMIENTO Sedimentación primaria Simple BACTERIAS HELMINTOS VIRUS QUISTES 0-1 0-2 0-1 0-1 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 AYACUCHO
Formulación y Evaluación de PIP en el Sector Saneamiento Alternativas Tecnológicas para Saneamiento Letrinas Setiembre 2012
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
LETRINA CON POZO DE VENTILACION INCONVENIENTES No evita la presencia de mosquitos Costo adicional de la tubería de ventilación El interior debe mantenerse en la oscuridad
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 VENTAJAS 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 DESVENTAJAS 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 CON CIERRE HIDRAULICO
LETRINA DE CIERRE HIDRÁULICO CON EL POZO DESPLAZADO
LETRINA DE CIERRE HIDRÁULICO CON DOBLE POZO DESPLAZADO
Ventajas de un solo pozo Ventajas del doble pozo Durará varios años si es lo suficientemente grande POZO UNICO O DOBLE 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
LETRINA DE POZO ANEGADO EN CUYA TAZA SE DESCARGAN LAS AGUAS PROCEDENTES DE UN LAVADERO
VENTAJAS DESVENTAJAS No requiere agua corriente in situ Es menos costosa que un tanque séptico LETRINA DE POZO ANEGADO 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
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 LETRINA DE POZO DOBLE CON POZO DE INFILTRACION 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 COMPOSTAJE CONTINUO
VENTAJAS DESVENTAJAS Se produce humus útil para la agricultura Es indispensable utilizarla con cuidado Es necesario agregar periódicamente cenizas o materias vegetales 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
VENTAJAS INCONVENIENTES Puede ser el único sistema factible para las comunidades que viven sobre el agua Es barata Grave riesgo para la salud 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
PROGRAMA DE EDUCACIÓN SANITARIA Y CAPACITACIÓN PARA LA COMUNIDAD BENEFICIARIA 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.
Muchas Gracias!! Jorge Guibo Especialista Sectorial Dirección de Inversiones jguibo@mef.gob.pe