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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA CONSTRUCCIÓN A.C. LICENCIATURA EN INGENIERÍA EN COSTRUCCION ESTUDIOS CON RECONOMIMIENTO DE VALIDEZ OFICIAL POR LA SECRETARIA DE EDUCACIÓN PUBLICA, CONFORME AL ACUERDO S.E.P. 00954051 DE FECHA 7 DE MARZO DE 1995 "EVALUACIÓN TÉCNICA ECONÓMICA DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES (KROFTA)" TESIS QUE PARAOBTENER EL TITULO DE MAESTRO EN ADMINISTRACIÓN DE LA CONSTRUCCIÓN PRESENTA ING. MARCO ANTONIO ÁNGEL SANTELIZ ASESOR DE TESIS DR. ARTURO PERLASCA LOBATO MEXICO, D.F., JULIO 2003
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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA CONSTRUCCIÓN A.C.
LICENCIATURA EN INGENIERÍA EN COSTRUCCION
ESTUDIOS CON RECONOMIMIENTO DE VALIDEZ OFICIAL POR LA SECRETARIA DE EDUCACIÓN PUBLICA, CONFORME AL ACUERDO
S.E.P. 00954051 DE FECHA 7 DE MARZO DE 1995
"EVALUACIÓN TÉCNICA ECONÓMICA DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES (KROFTA)"
T E S I S
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE
MAESTRO EN ADMINISTRACIÓN DE LA CONSTRUCCIÓN
PRESENTA
ING. MARCO ANTONIO ÁNGEL SANTELIZ
ASESOR DE TESIS DR. ARTURO PERLASCA LOBATO
MEXICO, D.F., JULIO 2003
DEDICATORIAS
A mis padres, ejemplo de fortaleza y amor
Mi esposa, por el apoyo brindado durante el desarrollo de este proyecto
A mis hijos Marco y Erick, por ser la inspiración de mi vida y el motivo de superación como persona y padre
A mis hermanos por creer en mí y por ser apoyo incondicional
Al Instituto Tecnológico de la Construcción, que contribuyo a mi desarrollo académico
A mi asesor M. EN C. Arturo Perlasca Lobato
GRACIAS
"Cumplir la leyenda Personal es la única obligación de los hombres: Todo es una sola cosa, y cuando quieres alguna cosa, todo el universo conspira para que realices tu deseo"
«C I I ^
RESUMEN
Debido al problema mundial que estamos viviendo actualmente del incremento de manera exagerada del consumo de agua por parte de la población, y a que dicho recurso no es renovable, se hace necesaria la construcción de Plantas de tratamiento de aguas residuales, para aprovechar las aguas desalojadas y tener un beneficio social para aplicarlo al riego de zonas jardinadas y un beneficio económico al poderse aprovechar en la agricultura, energía eléctrica y la industria.
Por lo tanto esta investigación se llevó a cabo para demostrar que las plantas de tratamiento de aguas residuales tienen factibilidad técnico económica, por lo que se demuestra con un caso practico de la construcción de la planta de tratamiento de aguas residuales con el sistema avanzado krofta con capacidad de 150 Ips en el municipio de Zapopan, Jalisco.
La planta de tratamiento de tratamiento consta de un sistema avanzado de tratamiento al necesitar un mínimo de equipo, cortos tiempo de retención, fácil limpieza, requerimiento mínimo de espacio, fácil proceso de construcción y operación mínima confiable; además que presenta ventajas comparado con los sistemas convencionales de tratamiento, ya que tiene las características de clarificación con aire disuelto (DAF) y clarificación por flotación avanzada para clarificación de agua blanca.
La construcción de las plantas de tratamiento con tecnología krofta son proyectos rentables, ya que en este estudio comprobamos la hipótesis en estudio que este tipo de plantas tienen factibilidad técnico económica, al obtener resultados positivos de valor presente neto (VPN) ya que se obtiene una utilidad de 22.242 millones de pesos a precios del 2003 al final del negocio; se obtiene una relación de beneficio costo de 1.38, es decir un 38 % de utilidades por encima de los costos de operación e inversión inicial; así mismo logramos una tasa interna de retorno (TIR) de 19.79 % anual la cual nos da un rendimiento mayor a cualquier otra tasa de ínteres comercial ya que inclusive nos da 15% anual más que cetes y la inversión se recupera en el año 8 y posteriormente se obtienen únicamente utilidades, con lo cual queda demostrada la hipótesis en estudio y se comprueba que el proyecto es totalmente rentable.
El tratamiento de las aguas residuales y su reuso es importante para el aprovechamiento de este vital liquido para el beneficio social y económico para la población, así como para el propio empresario. La construcción de plantas tipo krofta, depende de las perspectivas de mercado de plantas de tratamiento en nuestro país y que los mismos empresarios tengan el conocimiento que la relación de beneficio costo en este tipo de proyectos es en promedio de 1.5 y el tiempo de recuperación de la inversión es a mediano plazo.
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ÍNDICE
CAPITULO I INTRODUCCIÓN
1.1 PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN 1.2 JUSTIFICACIÓN
1.2.1 Económica 1.2.2 Social
1.3 ALCANCES 1.4 OBJETIVOS
1.4.1 Objetivo Genérico 1.4.2 Objetivo Especifico
CAPITULO II MARCO REFERENCIAL
2.1 GENERALIDADES DE LAS PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
2.2 IMPORTANCIA DEL TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES. 2.3 TIPOS DE PLANTAS DE TRATAMIENTO
2.3.1 Plantas de Tratamiento por Proceso. 2.3.2 Descripción de los Procesos. 2.3.3 Plantas de Tratamiento por Diseño.
2.4 TECNOLOGÍAS DE TRATAMIENTO. 2.5 CLASIFICACIÓN DE LOS MÉTODOS DEL TRATAMIENTO DE AGUA
RESIDUAL 2.6 TEORÍA DE EVALUACIÓN ECONÓMICA, ANÁLISIS Y EVALUACIÓN DE
PROYECTOS DE INVERSIÓN 2.6.1 Análisis y evaluación de un proyecto individual. 2.6.2 Selección de proyectos mutuamente exclusivos.
2.6.2.1 Valor presente de la inversión total. 2.6.2.2 Valor presente del incremento de la inversión.
2.6.3 Inconsistencia del método del valor presente al comparar alternativas mutuamente exclusivas.
2.6.4 Tasa interna de rendimiento (TIR) 2.6.5 Significado del a tasa interna de rendimiento 2.6.6 Evaluación de un proyecto individual.
CAPITULO III MÉTODO
3.1 TIPO DE ESTUDIO 3.2 HIPÓTESIS 3.3 MODELO OPERACIONAL DE LAS VARIABLES 3.4 DESCRIPCIÓN DE LAS VARIABLES 3.5 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
CAPITULO IV PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES POR EL SISTEMA KROFTA
4.1 ANTECEDENTES 4.2 CONCEPTO 4.3 CASO PRACTICO DE APLICACIÓN
4.3.1 Generalidades 4.3.2 Descripción General del Proyecto 4.3.3 Alcances 4.3.4. Ubicación de PTAR 4.3.5 Caudal de diseño 4.3.6 Infuente y efluente 4.3.7 Diseño y construcción 4.3.8 Operación, mantenimiento y capacitación
4.4. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Y CRITERIOS DE DISEÑO 4.4.1 Calidad del agua 4.4.2 Calidad del agua influente a la PTAR 4.4.3 Procesos de Tratamiento 4.4.4 Gasto de diseño 4.4.5 Cuenca "RÍO BLANCO" 4.4.6 Criterios de diseño de procesos para el tratamiento del agua.
CAPITULO V FACTIBILIDAD ECONÓMICA
5.3 GENERALIDADES 5.2 PRESUPUESTO 5.3 PROGRAMA DE OBRA (PARTIDA) 5.4. COSTOS 5.5 VENTAS 5.6 EVALUACIÓN ECONÓMICA
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍA ANEXOS
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CAPITULO I INTRODUCCIÓN
1.1 PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
La escasez de agua, tanto superficialmente como subterráneamente. Ha dado como resultado que quienes habitamos este planeta, debemos impulsar la cultura de la conservación de tan vital líquido, impulsando nuestros esfuerzos para no desperdiciar el agua, que a muy alto costo se extrae y distribuye.
El agua es una de las sustancias más difundidas y abundantes en el planeta Tierra. Es parte integrante de la mayoría de los seres vivientes tanto animales como vegetales, y está presente en cantidad de minerales. Apropiadamente se la denomina "el solvente universal" y es un raro caso de sustancia que está presente en nuestro entorno, en los tres estados físicos: gas, líquido y sólido.
Sin embargo, el exagerado aumento del consumo de agua comparado con el incremento de la población está provocando que su demanda sea un importante tema de seguridad nacional en muchos países: Mientras la población se cuadruplicó en un siglo, el consumo de agua se multiplicó por 9 y los consumos industriales por 40.
La cantidad de agua en la tierra es limitada, no renovable y, sobre todo, mal repartida en el tiempo y en el espacio. Por ello, el hombre está condenado a almacenar, bombear, reciclar o desalinizar cantidades cada vez mayores de agua.
A principios del año 98, cuando un funcionario de Singapur criticó públicamente a Malasia, su vecina, por su problema de delincuencia, los malayos respondieron en un tono inusualmente belicoso: advirtieron que dejarían de suministrarle agua. La reacción de Singapur fue aun más inusual: lanzó un programa de emergencia para ampliar su propio abastecimiento de agua, cobrarle más al consumidor para exhortarlo a consumir menos y promover las técnicas voluntarias de ahorro de agua.
Las tensiones por los recursos hídricos están aumentando incluso en regiones tan húmedas como el sudeste de Asia, al igual que el interés de muchos gobiernos en adoptar, de una vez por todas, una política sobre el uso del agua. La urbanización, el aumento de la población y el crecimiento económico han llevado a un nivel sin precedentes la demanda mundial de agua.
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Después de hacer caso omiso del tema por mucho tiempo, muchos gobiernos están dando los primeros pasos hacia una nueva forma de administrar ese recurso que podría evitar disputas nacionales e internacionales por medio de un énfasis en los incentivos, la cooperación bilateral y el ahorro.
Dentro de pocos años las naciones no sólo tasarán sus riquezas nacionales basándose en sus reservas en oro, petróleo o en su Producto Interno Bruto (PIB). En el mediano plazo, las reservas de agua utilizable seguramente representarán un factor de enorme valor en la economía global y en la calidad de vida de cada individuo.
En el último siglo, la población mundial ha incrementado seis veces el consumo de agua, mientras que el volumen disponible es exactamente el mismo. La disponibilidad de este líquido se considera baja cuando se distribuyen menos de mil metros cúbicos al año por habitante. Hoy, más del 50 por ciento de las naciones tienen disponibilidad anual menor a cinco mil metros cúbicos, y más del 15 por ciento de los países del mundo están colocados por debajo de la línea de escasez.
Estados Unidos y Canadá tienen disponibles alrededor de diez mil y 99 mil metros cúbicos anuales por persona, respectivamente.
De acuerdo con la Comisión Nacional del Agua (CNA) en México la disponibilidad anual promedio por habitante es de cuatro mil 900 metros cúbicos. Hace 50 años, en la República Mexicana la disponibilidad era de 11 mil 500 metros cúbicos anuales por persona. Es decir, un descenso de 60 por ciento.
En nuestro país, la construcción de plantas de tratamiento de aguas residuales con el sistema avanzado Krofta en la actualidad no es común, ya que se continúan diseñando plantas de tratamiento por el sistema convencional, debido a una falta de actualización tecnológica en los sistemas de tratamientos.
Así mismo las plantas de tratamiento Krofta tienen su origen en Europa y su aplicación en nuestro país no es común por el desconocimiento y difusión de este tipo de tecnología.
La construcción de plantas de tratamiento de aguas residuales Krofta, actualmente en nuestro país comienza a tener auge en proyectos que se llevan a cabo con recursos de la iniciativa privada, pero en proyectos que se realizan con recursos federales para el gobiernos su aplicación es mínima, debido a que no se realiza un estudio de factibilidad económica y por tener retraso tecnológico en este tipo de plantas.
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1.2 JUSTIFICACIÓN
El consumo de agua en todo el país son de considerable magnitud, por lo tanto el desalojo de esas aguas a la red municipal es suficiente para considerar la construcción de una planta de tratamiento de aguas residuales, aprovechando después esas aguas para el riego de todos los campos y jardines, debido a que actualmente se riegan con agua potable, lo cual representa un alto costo; así como también el aprovechamiento de los lodos tratados para abono de zonas jardinadas.
El agua se preserva: es el elemento que cierra el concepto de sustentabilidad. Si bien se reconoce que el agua debe proporcionar bienestar social y apoyar el desarrollo económico, Debemos estar convencidos de que se debe preservar en cantidad y calidad adecuadas para las generaciones actuales y futuras y la flora y fauna de cada región.
1.2.1 Justificación Económica
La construcción de una planta de tratamiento de aguas residuales tiene como objetivo abatir los costos por suministro de agua potable para riego.
El agua propicia el desarrollo económico: se considera al agua como un insumo en la actividad económica; por ejemplo, en la agricultura, la producción de energía eléctrica o la industria.
1.2.2 Justificación Social
La implementación de una planta de tratamiento de aguas residuales, ocasionara que existan más y mejores zonas jardinadas y abonadas con los mismos desechos.
El agua genera bienestar social: básicamente se refiere al suministro de los servicios de agua potable y alcantarillado a la población, así como al tratamiento de las aguas residuales
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1.3 ALCANCES
El diseño de este tipo de instalaciones es muy variado, depende del volumen de líquido tratado y de los tipos de desechos a tratar; la ley de aguas nacionales y las normas oficiales mexicanas, determinan la calidad y el posible tratamiento a las aguas residuales, así como los usos que posteriormente se le pueden dar a estas aguas.
1.4 OBJETIVOS
1.4.1. Objetivo general
Demostrar la factibilidad técnico económica de una planta de tratamiento de aguas residuales krofta.
1.4.2. Objetivos específicos
Describir el proceso de tratamiento de las aguas residuales.
Determinar los diferentes tipos de proceso y diseño de plantas existentes para el tratamiento de aguas residuales.
Describir ventajas y desventajas así como aplicaciones de las plantas de tratamiento de aguas residuales.
Describir la tecnología Krofta para tratamiento de aguas residuales.
Ilustrar la aplicación de este tipo de plantas de tratamiento de aguas residuales a través de un ejemplo práctico.
Aplicar los indicadores económicos que demuestren las bondades del proyecto
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CAPITULO II MARCO REFERENCIAL
2.1 GENERALIDADES
Toda comunidad produce residuos tanto líquidos como sólidos. La parte líquida (aguas residuales) procede esencialmente del agua suministrada a la comunidad después de haber sido contaminada por los diversos usos a que ha sido sometida. Desde el punto de vista de las fuentes de generación las aguas residuales pueden definirse como una combinación de líquidos o aguas portadoras de residuos procedentes de residencias, instituciones públicas, así como de centros comerciales e industriales a las que eventualmente, pueden agregarse aguas subterráneas, subterráneas y pluviales.
En un agua residual no tratada que se deje estancada durante un cierto tiempo, la descomposición de la materia orgánica que contiene puede llevar a la producción de grandes cantidades de gases malolientes. Además el agua residual bruta contiene frecuentemente numerosos microorganismos patógenos o causantes de enfermedades que habitan en el aparato intestinal humano o que pueden estar presentes en ciertos residuos industriales; también suelen tener nutrientes que pueden estimular el crecimiento de plantas acuáticas y por último puede incluir compuestos tóxicos. Por estas razones la eliminación inmediata y sin molestia del agua residual desde sus fuentes de generación seguida desde su tratamiento y evacuación no es solamente deseable sino que es necesaria en una sociedad industrializada.
¿Qué es una planta de tratamiento de aguas residuales? Es una instalación que recibe las aguas residuales de las casas, comercios, industrias y otras de la comunidad, las que son conducidas por la red de tubería sanitaria, para ser tratadas y acondicionadas y así quitar la contaminación ambiental, y además poderla reusar.
El tratamiento de aguas residuales es una parte vital del esfuerzo del país por proteger nuestras fuentes de agua.
Proceso de tratamiento de las aguas residuales:
El tratamiento de aguas residuales en una planta de tratamiento incluye los siguientes pasos:
• Tratamiento primario • Tratamiento secundario
9
Tratamiento avanzado.
a í 3 L I G T E C A
En el Tratamiento primario de las aguas residuales se usan parrillas de barrotes para filtrar objetos como palos, trapos, y rocas, y tanques de sedimentación para asentar los sólidos suspendidos. Los sólidos suspendidos son sondeados desde el fondo hasta otro depósito de sedimentación.
El Tratamiento secundario usa procesos biológicos en el cual los desperdicios se descomponen por medio de bacterias. El agua residual es pasada por tanques de aireación donde se le añade aire y se revuelven los desperdicios para ayudar a que crezca la bacteria. La bacteria se pega de los sólidos suspendidos; los cuales se asientan en el tanque de sedimentación secundario.
El proceso de Tratamiento avanzado incluye filtración por arena o grava, desinfección con el uso de cloro, luz ultravioleta, u ozono para matar bacteria peligrosa o patogénica.
Las plantas de tratamiento con aplicación de tecnología avanzada, deben de reunir los siguientes requisitos:
• Mínimo de equipo • Fácil proceso de construcción • Operación mínima confiable.
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2.2 IMPORTANCIA DEL TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES
En materia de saneamiento, el Gobierno Federal a través de la CNA, considera el tratamiento de las aguas residuales como un aspecto fundamental para evitar la contaminación de los cuerpos receptores de aguas nacionales. Para su control se tienen diferentes ordenamientos legales que conjuntamente con lo dispuesto en la Ley de Aguas Nacionales ayudan a la preservación del entorno ecológico y crean una nueva cultura del agua. La normatividad vigente al respecto corresponde a:
• . Norma Oficial Mexicana NOM-001-ECOL-1996, que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales en aguas y bienes nacionales, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 6 de enero de 1997.
Esta norma establece las fechas en que deberán cumplir los responsables de las descargas a los cuerpos receptores, de acuerdo al tamaño de la localidad y con base en la población que se registró en el XI Censo de Población y Vivienda de 1990. El cumplimiento es gradual y progresivo conforme a los rangos de población, como se muestra en la siguiente tabla, éste no es aplicable a comunidades con menos de 2,500 habitantes.
FECHA DE CUMPLIMIENTO A
PARTIR DE:
1 de enero de 2000
1 de enero de 2005
1 de enero de 2010
RANGO DE POBLACIÓN DE LAS
LOCALIDADES
Mayor de 50,000 habitantes
De 20,001 a 50,000 habitantes
De 2,501 a 20,000 habitantes
NUMERO DE LOCALIDADES
(2,586)
139
181
2,266
• NOM-002-ECOL-1996, que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 3 de junio de 1998.
• . NOM-003-ECOL-1997, que establece los límites máximos permisibles de contaminantes para las aguas residuales tratadas que se rehusen en servicios al público, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 21 de septiembre de 1998.
2.3 TIPOS DE PLANTAS DE TRATAMIENTO
La elaboración del inventario de plantas de tratamiento de aguas residuales, es un trabajo dinámico que requiere revisión y actualización continua. El criterio tomado para su elaboración consistió en incluir todos los sistemas que tratan aguas residuales municipales, independientemente de quién las haya construido, de quién las opera y del uso final que tenga el agua tratada, esto con el propósito de conocer en forma global el nivel y la capacidad de tratamiento de las aguas residuales de origen municipal. Asimismo, no se registran las plantas de tratamiento de servicios como son las de hoteles, centros comerciales, hospitales y escuelas, entre otras; lo cual refleja diferencias respecto a los datos reportados.
A diciembre de 1999 se han inventariado 1,000 plantas, 86 más que en el año 1998, con una capacidad instalada de 67,547 Ips. Se encuentran en operación 777 con un gasto tratado de 42,397 Ips., por lo que el 21.5% del volumen total de aguas residuales que proceden de las localidades urbanas a nivel nacional, estimado en 196 m3 /seg. reciben algún tipo de tratamiento.
AÑO
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
TOTAL
NaDE PLANTAS
546
650
666
680
793 821
914
1,000
CAPACIDAD DE DISEÑO
(Ips)
N.D.
N.D.
42,788
54,638
54,765
61,653
63,151
67,547
EN OPERACIÓN
NaDE PLANTAS
394
454
461
469
595
639
727
777
CAPACIDAD INSTALADA
(Ips)
N.D.
N.D.
N.D.
48,172
51,696
57,402
58,560
61,559
GASTO TRATADO
(Ips)
30,554
30,726
32,065
41,706
33,745
39,389
40,855
42,397
FUERA DE OPERACIÓN
NaDE PLANTAS
152
196
205
211
198
182
187
223
CAPACIDAD INSTALADA
(Ips)
N.D.
N.D.
N.D.
6,466
3,069
4,251
4,591
5,988
12
En el cuadro siguiente se presenta la distribución por estado de 1,000 plantas de tratamiento registrada sen 1999, las cuales están en operación y su gasto.
ESTADO
AGUASCALIENTES
BAJA CALIFORNIA
BAJA CALIFORNIA SUR
CAMPECHE
COAHUILA
COLIMA
CHIAPAS
CHIAHUAHUA
DISTRITO FEDERAL
DURANGO
GUANAJUATO
GUERRERO
HIDALGO
JALISCO
MEXICO
MICHOACAN
MORELOS
NAYARIT
NUEVO LEÓN
OAXACA
PUEBLA
QUERETARO
QUINTANA ROO
SAN LUIS POTOSÍ
SINALOA
SONORA
TABASCO
TAMAULIPAS
TLAXCALA
VERACRUZ
YUCATAN
ZACATECAS
TOTAL
TOTAL
NaDE PLANTAS
93
13
15
9
15
29
13
34
18
57
19
14
5
71
43
16
27
51
41
30
22
45
18
13
13
75
32
22
33
76
9
29
1,000
GASTO DE DISEÑO
(Ips)
2,509 30
4,112 00
998 50
110 60
1,423 50
522 10
457 20
1,539 50
5,632 50
3,272 00
1,491 00
2,159 00
47 90
3,291 70
6,408 70
1,905 00
1,527 90
1,837 90
11,154 00
578 00
557 30
899 50
1,480 00
461 00
950 00
3,711 70
1,137 20
2,346 00
864 20
3,552 00
344 50
265 70
67,547.40
EN OPERACIÓN
PLANTAS
79
13
14
9
8
28
6
27
18
53
12
13
5
51
40
10
16
39
39
25
20
32
14
4
10
62
16
15
20
57
9
13
777
GASTO DE OPERACIÓN
(Ips)
1,853 80
3,702 40
598 80
33 40
812 00
395 10
86 00
745 20
2,933 50
2,059 40
892 00
1,431 00
21 90
1,747 60
4,546 30
930 00
994 20
1,008 30
7,212 00
358 00
402 30
314 40
1,178 00
245 00
1,045 00
2,633 30
404 00
2,089 70
477 20
735 90
339 30
171 60
42,396.60
FUERA DE OPERACIÓN
PLANTAS
14
1
7
1
7
7
4
7
1
20
3
6
11
12
2
5
2
13
4
9
3
13
16
7
13
19
16
223
GASTO(lps)
78 90
20 00
239 50
10 00
234 00
38 50
33 40
369 00
20 00
949 70
110 00
465 00
361 00
184 00
20 00
80 00
13 20
144 00
87 00
176 00
102 00
211 00
570 20
90 00
87 00
1,220 00
75 00
5,988.40
13
2.3.1 Plantas de tratamiento por proceso
Los procesos que más se utilizan en las plantas de tratamiento de aguas residuales municipales, corresponden a: Laguna de estabilización en 491 plantas (49.1%), lodos activados en 212 plantas (21.2%), tanques imhoff en 58 plantas (5.8%) y reactores anaerobios (4.3%) en 43 plantas, que en su conjunto representan el 80% del total.
PLANTAS DE TRATAMIENTO POR PROCESO
REACTORES ANAEROBICOS
4.30%
TANQUE INMOHFF 5.80%
OTROS PROCESOS, 19.60%
LAGUNA DE ESTABILIZACIÓN
49.10%
LODOS ACTIVADOS 21.20%
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2.3.2 Descripción de los procesos
PRETRATAMIENTO
El agua servida pasa por una criba o reja de entrada que remueve las partículas mayores e inorgánicas (plásticos, piedras, etc.), reduciendo la dbo y los sólidos suspendidos totales.
ECUALIZACIÓN DE FLUJO
Los problemas operacionales causados por fluctuaciones diarias en flujos de aguas servidas son eliminados por medio de la ecualización de flujos (regulación de flujo). Un estanque regula el ciclo de entrada diaria y promedia los extremos de calidad y
cantidad para proveer al estanque de aireación una descarga a razón constante.
Un proceso de agitación es incluido en esta etapa para prevenir la deposición de sólidos y la generación de condiciones sépticas (anaeróbicas). Un set de 2 bombas sumergibles y una caja de control de flujo (splitter box control) regulan el flujo hacia el estanque de aireación.
AIREACIÓN EXTENDIDA
En el estanque de aireación al agua se le agrega aire a través de difusores dispuestos en el fondo del estanque. El aire transferido al agua es a través de pequeñas burbujas con lo cual los microorganismos presentes en el agua pueden degradar la materia orgánica. Estas burbujas permiten una mezcla continua del agua y la suspensión del material orgánica lo que facilita su degradación.
El proceso es diseñado de manera tal que la población microbiológica oxide la materia orgánica en la etapa de crecimiento endógeno, resultando una pequeña producción de biomasa. Este mecanismo opera con elevados tiempos de retención hidráulica y celular. Dado que todo el sustrato removido es canalizado a energía de metabolismo y oxidación, el proceso de aireación extendida maximiza el requerimiento total de oxígeno por unidad el sustrato removido por unidad de tiempo.
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CLARIFICACIÓN
Una vez que el agua tratada ha recibido la suficiente cantidad de oxígeno pasa gravitacionalmente al estanque de sedimentación o clarificación. En este estanque se producen las condiciones ideales de separación líquido-sólido. Las partículas tratadas van sedimentando hacia el fondo del estanque debido a que el clarificador presenta una ligera inclinación en sus murallas. Por esta razón, en el clarificador se acumulan lodos en el fondo del estanque y una pequeña porción de lodos flotantes en la superficie. Ambos lodos son succionados y devueltos al estanque de aireación.
DESINFECCIÓN
El cloro comúnmente usado para la desinfección del efluente final. El tiempo de retención recomendado en la cámara de contacto es de 30 minutos del flujo promedio diario o 15 minutos de flujo peak horario.
Para la reutilización del efluente para riego es necesario declorar el agua tratada para eliminar el cloro residual y evitar un daño por sobredosis de cloro en las plantas.
DIGESTOR DE LODOS
Normalmente la producción de lodo va aumentando con el funcionamiento de la planta, por la cual parte del lodo generado será dispuesto en el estanque de digestión de lodos. En este estanque al lodo acumulado se le inyecta aire a través de difusores con lo cual el lodo se va espesando y se continúa degradando. El agua resultante de este proceso es devuelta al estanque de aireación para su tratamiento.
Cada cierto tiempo el lodo degradado e inerte tendrá que ser retirado del estanque digestor y dispuesto en otro lugar. Por lo general el lodo puede ser utilizado como fertilizante o dispuesto en un relleno sanitario o botadero. El volumen del lodo a remover es mínimo, producto que éste está bastante deshidratado debido al tratamiento.
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2.3.3 Plantas de tratamiento por diseño
En cuanto al diseño de las plantas, el de lodos activados representa el 45.3% (30,571 Ips.); el de lagunas de estabilización el 21.4% (14,442 Ips.) y el de lagunas aireadas el 7.7% (5,202lps.); estos tres procesos en conjunto equivalen al 74.4% del diseño total de las plantas registradas (67,547 Ips.).
LAGUNAS AEREADAS 7.70%
LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN
21.40%
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2.4 TECNOLOGÍAS DE TRATAMIENTO.
Existen diversas tecnologías de tratamiento, las cuales se eligen según la calidad y el tipo de agua que se requiere tratar. Generalmente se habla de tratamiento aerobio, anaerobio o una combinación.
En general se puede hablar de PTARs primarias, secundarias o terciarias, dependiendo del tipo y cantidad de unidades de proceso que intervengan en el tratamiento. Una planta primaria, principalmente incluirá algunos canales de conducción, tanques para almacenamiento para el líquido, un sistema de sedimentación primario, así como un sistema de filtrado básico; una planta secundaria puede incluir adicionalmente, sistemas de aereación, sedimentación secundaria y manejo de lodos de retorno (Lodos activados) ; mientras que una planta terciaria incluye todo lo anterior y un sistema de filtrado secundario que provee al agua de mejores características de calidad. En todos los casos, al final del tratamiento se utiliza una unidad de desinfección por medio de gas cloro, hipoclorito de sodio, luz ultravioleta, o algún otro procedimiento fisicoquímico aplicable según las necesidades del tratamiento.
2.5 CLASIFICACIÓN DE LOS MÉTODOS DEL TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL
Una vez establecidos los objetivos de tratamiento para un proyecto específico, y revisadas las reglamentaciones estatales y federales aplicables, el grado de tratamiento puede determinarse comparando las características del agua residual cruda con las exigencias al efluente correspondiente.
Seguidamente debe procederse al desarrollo y evaluación de las diferentes alternativas de evacuación o reutilización aplicables al caso para finalmente, seleccionar la combinación óptima. Es por ello que llegados a este punto, parece conveniente hacer una revisión de la clasificación de los métodos utilizados para el tratamiento del agua residual y considerar la aplicación de estos métodos para conseguir los objetivos del tratamiento.
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2.5 CLASIFICACIÓN DE LOS MÉTODOS DE TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL
Los contaminantes presentes en el agua residual pueden eliminarse por medios físicos, químicos y biológicos. Los métodos individuales de tratamientos se suelen, normalmente, clasificar en operaciones físicas unitarias, procesos químicos unitarios y procesos biológicos unitarios. A pesar de que estas operaciones y procesos se utilizan conjuntamente según diversas combinaciones en los sistemas de tratamiento, se ha considerado ventajoso estudiar las bases científicas de cada uno de ellos por separado, ya que los principios básicos no varían.
Operaciones físicas unitarias. Los métodos de tratamiento en los cuales predomina la aplicación de fuerzas físicas se conocen como operaciones físicas unitarias. Dad oque la mayoría de estos métodos han. evolucionado directamente del as primeras observaciones del a naturaleza efectuadas por el hombre, fueron los primeros en ser usado sen el tratamiento del agua residual. El desbaste, mezclado, floculación, sedimentación, flotación y filtración son operaciones unitarias típicas.
Procesos químicos unitarios. Los métodos de tratamiento en los cuales la eliminación o conversión del os contaminantes es provocado por la adición de productos químicos o poro tras reacciones químicas se conocen por procesos químicos unitarios. La precipitación, transferencia de gases, adsorción y la desinfección son los ejemplos de los procesos mayoritariamente utilizados sen el tratamiento del agua residual. En la precipitación química, el tratamiento es llevado acabo mediante la producción de un precipitado químico que se elimina por sedimentación. En la mayoría de los casos, el precipitado sedimentado contendrá tanto los constituyentes que puedan haber reaccionado con las sustancias químicas añadidas como aquellos que hayan sido arrastrados a medida que va sedimentando el precipitado. La adsorción implica la eliminación de ciertos componentes específicos presentes en el agua residual sobre superficies sólidas, utilizando fuerzas de atracción. Los procesos químicos unitarios se consideran en detalle desde el punto de vista técnico.
Procesos biológicos unitarios. Los métodos de tratamiento en los cuales se consigue la eliminación de contaminantes por una actividad biológica son conocidos como procesos biológicos unitarios. El tratamiento biológico se usa esencialmente para eliminar las sustancias orgánicas biodegradables (coloidales o disueltas) presentes en el agua residual. Básicamente, estas sustancias se convierten el gases que pueden escapara la atmósfera y en tejido celular biológico se usa también para la eliminación del nitrógeno contenido en el agua residual. Con un control adecuado del medio, el agua residual puede tratarse biológicamente en la mayoría de los casos. Por consiguiente, es responsabilidad del ingeniero asegurar que se consiga un adecuado medio, efectivamente controlado.
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c; i i <j 3 i 6 L i O T b. C A
2.6 TEORÍA DE EVALUACIÓN ECONÓMICA, ANÁLISIS Y EVALUACIÓN DE PROYECTOS DE INVERSIÓN.
2.6.1 Análisis y evaluación de un proyecto individual.
El método del valor presente neto es uno de los criterios económicos mas ampliamente utilizados en la evaluación de proyectos de inversión, consiste en determinar la equivalencia en el tiempo cero de los flujos de efectivo futuros que genera un proyecto y comparar esta equivalencia con el desembolso inicial. Cuando dicha equivalencia es mayor que el desembolso inicial entonces, es recomendable que el proyecto sea aceptado.
Para comprender mejor la definición anterior a continuación se muestra la forma utilizada para evaluar el valor presente de los flujos generados por un proyecto de inversión:
VPN= So + I n t=i St
(1*0*
donde: VPN = valor presente neto So = inversión inicial St = flujo de efectivo neto del periodo t n = numero de periodos de vida del proyecto i = tasa se recuperación minima atractiva.
La formula anterior tiene una serie de características que la hacen apropiada para utilizarse como base de comparación capaz de resumir las diferencias más importantes que se derivan de las diferentes alternativas de inversión disponibles. Primero, la formula anterior considera el valor del dinero a través del tiempo al seleccionar un valor adecuado de i.
Cabe mencionar que algunos autores utilizan como valor de i, el costo de capital ( ponderado de las diferentes fuentes de financiamiento que utiliza la empresa) en lugar de trema (tasa de recuperación mínima atractiva). Sin embargo, existen algunas desventajas al usar como valor de i, el costo de capital. Algunas de esas desventajas son:
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1) difícil de evaluar y actualizar. 2) puede conducir a tomar malas malas decisiones puesto que al utilizar el costo
de capital, proyectos con valores presentes positivos cercanos a cero serian aceptados.
Sin embargo, es obvio que estos proyectos en general no son atractivos. Por otra parte el utilizar como valor de i la trema, tiene la ventaja de ser establecida muy fácilmente, además es muy fácil considerar en ella factores tales como el riesgo que representa un de terminado proyecto, la disponibilidad de dinero de la empresa y la tasa de inflación prevaleciente en la economía nacional.
Además de la característica anterior, el método del valor presente tiene la ventaja de ser siempre único, independiente del comportamiento que sigan los flujos de efectivo que genera el proyecto de inversión. Esta característica del método del valor presente lo hace ser preferido para utilizarse en situaciones en que el comportamiento irregular De los flujos de efectivo, origina el fenómeno de tasa múltiple de rendimiento.
Finalmente conviene mencionar que en la mayoría de los casos, el valor presente neto para diferentes de i, se comporta como aparece en la figura 2.6.1
VPN
Interés
FIGURA 2.6.1 valor presente neto como una función de la tasa de interés. Caso mas frecuente.
Lo anterior se debe al hecho de que generalmente todos los proyectos de inversión demandan desembolsos en su etapa inicial y generan ingresos en lo sucesivo. Sin embargo, no se debe de descartar la posibilidad de encontrar proyectos de inversión con gráficas completamente diferentes a la mostrada en la figura 2.6.1
Para ilustrar como el método del valor presente se puede aplicar al análisis y evaluación de un proyecto individual, suponga que cierta empresa desea hacer una
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inversión en equipo relacionado con el manejo de materiales. Se estima que el nuevo equipo tiene un valor en el mercado $100,000 y representara para la compañía un ahorro en mano de obra y desperdicio de materiales del orden de $40,000 anuales. Considere también que la vida estimada para el nuevo equipo es de cinco años, al final
de los cuales se espera una recuperación monetaria de $20,000. Por ultimo, asuma que esta empresa ha fijado su trema en 25%
VPN =-100,0000+ 40,000 + 40,000 + 40,000 + 40,000 + 40,000 = (1 + 0.25) (1 + 0.25)2 (1 + 0.25)3 (1 + 0.25)4 (1 + 0.25)5
VPN = $ 14,125
Puesto que le valor presente neto es positivo se recomienda adquirir el nuevo equipo.
De acuerdo a este ejemplo es obvio que siempre que el valor presente de un proyecto sea positivo, la decisión será emprenderlo. Sin embargo, sería conveniente analizar la justificación de esta regla de decisión. Primero, cuando el valor presente es positivo, significa que el rendimiento que se espera obtener del proyecto de inversión es mayor al rendimiento mínimo requerido por la empresa (trema). También, cuando el valor presente de un proyecto es positivo, significa que se va a incrementar el valor del capital de los accionistas.
En el ejemplo anterior la decisión era aceptar el proyecto. Sin embargo, veamos que pasa, si en el mismo ejemplo presentado anteriormente, la empresa en lugar de fijar su trema en 25%, la hubiera fijado en 40%.
Para esta nueva modificación el valor presentado que se obtiene seria:
VPN =-100,0000+ 40,000 + 40,000 + 40,000 + 40,000 + 40,000 = (1 + 0.40) (1 + 0.40)2 (1 + 0.40)3 (1 + 0.40)4 (1 + 0.40)5
VPN = -$ 14,875
Y como el valor presente es negativo, entonces, el proyecto debe ser rechazado. Lo anterior significa que cuando la trema es demasiado grande, existen muchas posibilidades de rechazar los nuevos proyectos de inversión. El resultado anterior es bastante obvio, puesto que un valor grande de trema, significa que una cantidad pequeña en el presente se puede transformar en una cantidad muy grande en el futuro, o equivalentemente, que una cantidad futura representa un cantidad muy pequeña en el presente.
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Finalmente, si en el ejemplo analizado se hubiera supuesto un valor pequeño de trema, el valor presente hubiera resultado muy grande. Esto significa que cuando trema es pequeña existen mayores probabilidades de aceptación, puesto que en estas condiciones el dinero no tendría ningún valor a través del tiempo. Para terminar la discusión de este ejemplo, la figura 2.6.2 muestra como seria el valor presente que se obtiene en la compra del nuevo equipo para diferentes valores de trema.
VPN
14,125
14,875
TREMA (%)
Figura 2.6.2 valor presente como una función de trema para el equipo de manejo de materiales.
2.6.2 Selección de proyectos mutuamente exclusivos
En la sección anterior se describieron las guías generales que se deben seguir para evaluar un proyecto individual. Sin embrago, sería conveniente mostrar la metodología a seguir cuando se quiere seleccionar una alternativa de entre varias mutuamente exclusivas. Para esta situación existen varios procedimientos equivalentes, es decir, la decisión final a la cual se llega con cada uno de ellos es la misma. Estos procedimientos son: valor presente de la inversión total y valor del incremento en la inversión.
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2.6.2.1 Valor presente de la inversión total.
Puesto que el objetivo en la selección de estas alternativas es escoger aquella que maximice el valor presente, las normas de utilización de este criterio son muy simples. Todo lo que se requiere hacer es determinar el valor presente de los flujos de efectivo que genera cada alternativa y entonces seleccionar aquella que tenga el valor presente máximo. Sin embargo, conviene señalar que el valor presente de la alternativa seleccionada deberá ser mayor que cero, ya que de esta manera el rendimiento que se obtiene es mayor que el interés mínimo atractivo.
Para ilustrar la simplicidad computacional de este criterio, considere que cierta empresa desea seleccionar una de las alternativas mostradas en la tabla 2.6.1También, suponga que esta empresa utiliza para evaluar sus proyectos de inversión una TREMA DE 25% . Para esta información, el valor presente que se obtiene con cada alternativa es:
VPNA =-100,000+ T 40,000 =7,571 J=1 (1+ 0.25) j
VPNB =-180,000+ Y 80,000 =35,142 J=1 (1+ 0.25) j
VPNC =-210,000+ 7 85,000 =18,600 J=1 (1+ 0.25) j
Y puesto, que el mayor valor presente corresponde a la alternativa B, entonces se debe de seleccionar esta alternativa.
TABLA 2.6.1 Flujos de efectivo de alternativas mutuamente exclusivas.
ALTERNATIVA ANO
0 1,5
A -100,000 40,000
B -180,000 80,000
C -210,000 85,000
En este ejemplo que se acaba de analizar, se seleccionó una alternativa. Sin embargo, es posible que en ciertos casos cuando se analizan alternativas mutuamente exclusivas, todas tengan valores presentes negativos. En tales casos, la decisión a tomar es " no hacer nada ", es decir, se deberán rechazar todas las alternativas disponibles. Por otra parte, si de las alternativas que se tienen solamente se conocer sus costos, entonces la regla de decisión será minimizar el valor presente de los costos. También, es conveniente mencionar que bajo esta situación, la alternativa " no hacer nafa " no se puede considerar, es decir, forzosamente se tendrá que seleccionar una de las alternativas (la de valor presente mínimo si se consideran los costos con signo positivo).
Se ha visto como utilizar el método del valor presente en la comparación de alternativas mutuamente exclusivas de igual vida. Sin embargo, sería interesante analizar las implicaciones que resultan de comparar alternativas mutuamente exclusivas de diferentes vidas. Para tal efecto suponga que cierta empresa desea adquirir un montacargas con el cual se agilizaría el transporte interno en el almacén de productos terminados. Investigaciones preliminares sobre los diferentes tipos de montacargas disponibles en el mercado han arrojado los resultados mostrados en la tabla Na 2.6.2. Considere también que la empresa utiliza una TREMA DE 20%. Por ultimo suponga que el servicio que van a proporcionar estos montacargas será requerido por un tiempo de al menos 10 años. Para esta información el valor presente de estas alternativas sería:
VPNA =-150,000+ y 55.000 = 20,299 1 (1+ 0.20) j
VPNB = -250,000 + I 70,000 = 43,500 J=1 (1+ 0.20) j
Y como el valor presente del montacargas B es mayor, entonces de sede de seleccionar dicho montacargas.
Tabla 2.6.2. Flujos de efectivo de los montacargas
MONTACARGAS
INVERSION INICIAL VIDA
AHORROS NETOS/AÑO
A -150,000 5 ANOS 55,000
B -250,000 10 AÑOS 70,000
El análisis anterior muestra que la mejor alternativa es el montacargas B. Sin embargo, esta decisión puede ser engañosa, es decora, probablemente esta alternativa no sea la mejor. La razón por la que esta decisión no necesariamente es la mejor, se basa en el
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hecho de que en la primera alternativa se consideró implícitamente que en el año 5 se va a comprar un montacargas idéntico al anterior. Sin embargo, es obvio que en el año 5 habrá en el mercado montacargas cuyas características tecnológicas y de operación sean mucho más atractivas y ventajosas que las del montacargas actual y entonces, puede ser posible que la combinación de esos dos montacargas (montacargas A y el disponible en el año 5 ) sea mejor que el montacargas B.
La principal deficiencia al considerar como horizonte de planeación el mínimo común múltiplo de las vidas de las diferentes alternativas, es suponer que en los ciclos sucesivos de cada alternativa se tendrán flujos de efectivos idénticos a los del primer ciclo. Lo razonable en estos casos sería: 1) Pronosticar con mayor exactitud lo que va a ocurrir en el futuro, Es decir, tratar de preceder las diferentes alternativas que estarán disponibles en el mercado para ese tiempo, ó 2) Utilizar como horizonte de planeación el menor de los tiempo de vida de las diferentes alternativas .
2.6.2.2 Valor presente del incremento del a inversión.
Cuando se analizan alternativas mutuamente exclusivas, son las diferentes entre ellas lo que sería más relevante al tomador de decisiones. El valor presente del incremento en la inversión precisamente determina si se justifican esos incrementos de inversión que demandan las alternativas de mayor inversión.
Cuando se comparan dos alternativas mutuamente exclusivas mediante este enfoque, lo primero que se debe hacer es determinar los flujos de efectivo netos de la diferencia entre los flujos de efectivo de las dos alternativas analizadas, Enseguida se determina si el incremento en la inversión se justifica. El incremento en la inversión se considera aceptable si su rendimiento excede la tasa de recuperación mínima atractiva, es decir, si el valor presente del incremento en la inversión es mayor que cero, el incremento se considera deseable y la alternativa que requiere esta inversión adicional se considera como la más atractiva.
Cuando se aplica el criterio del valor presente del incremento en la inversión en la selección de alternativas mutuamente exclusivas, los pasos a seguir serían
Poner las alternativas en orden ascendente de acuerdo a su inversión inicial.
• Seleccionar como la mejor alternativa aquella de menor costo. Cabe señalar que la alternativa de menor costo siempre será "no hacer nada "es decir, esta alternativa sería la base contra la cual se comparara la siguiente alternativa de menor costo. La alternativa "no hacer nada "conviene siempre considerarla puesto que se pueden presentar casos en los cuales todas las alternativas disponibles tengan valores presentes negativos.
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• Comparar la mejor alternativa con la siguiente de acuerdo al ordenamiento del paso 1. La comparación entre estas dos alternativas se basa en determinar el valor presente del incremento en la inversión (flujos de efectivos diferenciales). Si este valor presente es mayor que cero, entonces la alternativa retadora se transforma en la mejor alternativa. Por el contrario, si el valor presente del incremento en la inversión es negativo, entonces la mejor alternativa sigue siendo la defensora y la retadora se elimina de posterior consideración.
• Repetir el paso 3 hasta que todas las alternativas disponibles hayan sido analizadas. La alternativa que maximiza el valor presente y proporciona un rendimiento mayor que TREMA, es la alternativa de mayor inversión cuyos incrementos de inversión se justificaron.
Si se aplican los pasos anteriores a las alternativas mostradas en la tabla 2.6.1 y si además se supone el mismo valor de TREMA DE 25%, los cálculos que resultan son los siguientes:
VPNA =-100,000+ y 40.000 = 7,571 J=1 (1+ 0.25) j
Puesto que el valor presente de la alternativa de menor inversión es positivo, entonces, la alternativa A es mejor que la alternativa "no hacer nada ". Por consiguiente, la mejor alternativa hasta el momento es la Am, la cual pasa a ser considerada como la alternativa defensora y la alternativa B pasa a ser la alternativa retadora, es decir, la alternativa B se va a comparar con la A de acuerdo a una base incrementa:
VPNB-A =-80,000 + 7 40,000 = 27,571 J=1 (1+ 0.25) j
Y como el valor presente del incremento en la inversión es positivo, entonces la alternativa B pasa a ser la defensora y la alternativa C la retadora. Si se comparan estas alternativas sobre una base incrementa se obtiene:
VPNC-B =-30,000 + y 5,000 = 16,533 J=1 (1+ 0.25) j
Y puesto que este valor presente es negativo, la alternativa B se transforma en la mejor alternativa. De acuerdo al paso 4 cuando todas las alternativas han sido consideradas,
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la mejor alternativa es la que maximiza el valor presente y proporciona un rendimiento mayor que TREMA. Por consiguiente, la alternativa B es la selección óptima del conjunto de alternativas mostradas en la tabla 2.6.1. Como se puede observar, la decisión recomendada al aplicar este criterio coincide con la obtenida al utilizar el valor presente de la inversión total. Lo anterior significa que ambos criterios son equivalentes.
El valor presente del incremento en la inversión también se puede aplicar en la selección de alternativas mutuamente exclusivas en las cuales solo se tiene información de los costos. Sin embargo, bajo esta nueva situación, a diferencia de cuando los ingresos son conocidos, la alternativa "no hacer nada "no puede ser considerada en el análisis como una alternativa factible. Lo anterior es justificable puesto que es obvio que es preferible no gastar nada a tener puros desembolsos. Para ilustrar el procedimiento a seguir cuando solo se tiene la información de los costos de las diferentes alternativas disponibles, considere que una empresa que utiliza una TREMA de 20%, desea seleccionar una de las alternativas que aparecen en la tabla 2.6.3
TABLA 2.6.3 Flujos de efectivo de alternativas mutuamente exclusivas de las cuales solamente sus costos son conocidos.
ALTERNATIVAS AÑO
0 1 2 3
A -10,000 -3,000 -3,500 -4,000
B -12,000 -2,500 -3,000 -3,000
C -15,000 -1,500 -1,500 -1,500
Como la alternativa "no hacer nada" no es considerada, entonces la alternativa A se transforma en la mejor alternativa, es decir, inicialmente la alternativa A es la defensora y la alternativa B la retadora. Aplicando el valor presente sobre una base incrementa a estas alternativas se obtiene:
VPNB-A =-2,000+ 500 + 500 + 1,000 = (1 + 0.20) (1 + 0.2)2 (1 + 0.2)3
VPNB-A = -$ 657
Puesto que el valor presente es negativo, la alternativa B se elimina de posterior consideración. Por consiguiente, la alternativa A seguirá siendo la defensora y la alternativa C pasa a ser considerada la retadora. Ahora, si se comparan estas alternativas sobre una base incrementa se obtiene:
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VPNC-A =-5,0000+ 1,500 + 2,000 + 2.500 = (1 + 0.20) (1 + 0.2)2 (1 + 0.2)3
VPNC-A = -$914
Y como el valor presente es negativo, la alternativa C es desechada. Puesto que ya no existen más alternativas, entonces la alternativa A es la selección óptima.
2.6.3 INCONSISTENCIA DEL MÉTODO DEL VALOR PRESENTE AL COMPARAR ALTERNATIVAS MUTUAMENTE EXCLUSIVAS.
Existe cierto tipo de alternativas en las que la decisión de cuál seleccionar depende del valor de TREMA UTILIZADO. Por ejemplo, asuma que cierta empresa que usa un valor de TREMA DE 10%, desea seleccionar una de las alternativas que aparecen en la tabla 2.6.4
TABLA 2.6.4 Alternativas mutuamente exclusivas.
ALTERNATIVAS AÑO
0 1 2 3 4
A -195 150 40 40 40
B -188
40 40 50
180
Si se aplica el criterio del valor presente sobre la inversión total se obtiene:
VPNA = -195+ 150 + I 4 0 _ (1+0.10) (1+0.10)J
VPNA = 31.79
VPNB = -188+€ 40 + 50_ + 180 (1 +0.10)J (1 +0.10)3 (1 +0.10)4
VPNB = $41.63
Lo cual indica que el proyecto B debe ser seleccionado. Sin embargo, veamos que pasa si en lugar de usar un valor de TREMA de 10% se utiliza un valor de 18%. Con esta nueva modificación los valores presente de cada alternativa serían:
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c n c , , .1-11 i n i K k ^
VPNA = -195+ 150 + 1 40_ (1+0.18) (1+0.18)J
VPNA = $ 5.82 VPNB = - 188+I 40 + 50_ + 180
(1 +0.18)J (1 +0.18)3 (1 +0.18)4
VPNB = -$2.10
Lo cual indica que el proyecto A debe ser seleccionado. Como se puede observar, esta decisión en contradictoria a la que se hubiera tomado si la TREMA fuera de 10%. Sin embargo, la realidad es que ambas decisiones son correctas, es decir, cuando la TREMA sea pequeña la alternativa B será preferida, y la alternativa A será preferida cuando la TREMA sea grande. La explicación a estas decisiones aparentemente contradictorias se basa en lo siguiente:
Cuando la TREMA es grande, existe una tendencia a seleccionar aquellas alternativas que ofrezcan en sus primeros años de vida los mayores flujos de efectivo.
Cuando la TREMA es pequeña, se tiende a seleccionar a aquellas alternativas que ofrezcan los mayores beneficios, aunque estos estén muy del período de iniciación de la vida de la alternativa.
Finalmente, en la figura 2.6.3 se muestra como varía el valor presente de cada una de estas alternativas como una función de TREMA. Como se puede apreciar en esta figura., para valores de TREMA menores a 14.1% la alternativa preferida es la B y la alternativa A sería preferida para valores de TREMA mayores a 14.1%.
VPN
122
75
TREMA
FIGURA 2.6.3 Valor presente como una función de TREMA.
2.6.4 TASA INTERNA DE RENDIMIENTO (TIR)
En todo el criterio de decisión, se utiliza alguna clase de índice, medida de equivalencia, o base de comparación capaz de resumir las diferencias ¡de importancia que existe entre las alternativas de inversión. Es importante distinguir entre criterio de decisión y una base de comparación. Esta última es un índice que contiene cierta clase de información sobre la seria de ingresos y gastos a que da lugar una oportunidad de inversión. La tasa interna de rendimiento, como se le llama frecuentemente es un índice de rentabilidad ampliamente aceptado. Está definida como la tasa de interés que reduce a cero el valor presente, el valor futuro, o el valor anual equivalente de una serie de ingresos y egresos. Es decir, la tasa interna de rendimiento de una propuesta de inversión, es aquella tasa de interés que satisface cualquiera de las siguientes ecuaciones:
n I
t=0
S,
(1 + i*) * \n - t = 0 (5.1)
31
I St(1+i*)n_t = 0 t = 0
(5.2)
n X
t = 0 St(P/F, ¡*, t) (A/P, i*. n) = 0 (5.3)
donde:
St = flujo de efectivo neto del periodo t n = vida del a propuesta de inversión
En la mayoría de las situaciones prácticas es suficiente considerar el intervalo 1<i*<oo como ámbito de la tasa interna de rendimiento, ya que es muy poco probable que en un proyecto de inversión se pierda más de la cantidad que se invirtió. Por otra parte, la figura 5.1 ilustra la forma más común de las gráficas de valor presente, valor futuro y valor anual equivalente, en función de la tasa de interés. En esta figura, se puede apreciar que todas estas curvas cortan al eje horizontal en el mismo punto, es decir, todas ellas pasan a través del punto que corresponde a la tasa interna de rendimiento del proyecto de inversión.
Figura 2.6.5Gráficas del valor presente, valor futuro y valor anual equivalente, en función de la tasa de interés.
32
2.6.5 SIGNIFICADO DE LA TASA INTERNA DE RENDIMIENTO
En términos económicos la tasa interna de rendimiento representa el porcentaje o la tasa de interés que se gana sobre el saldo no recuperado de una inversión. El saldo no recuperado de una inversión en cualquier punto del tiempo de la vida del proyecto, puede ser visto como la porción de la inversión original que aún permanece sin recuperar en ese tiempo. El saldo no recuperado de una inversión al tiempo t, se evalúa de acuerdo a la siguiente expresión:
T F, = I Sj(1+i*) l-J (5-4)
j = 0
Es decir, el saldo no recuperado de una propuesta de inversión en el tiempo t, es el valor futuro de la propuesta en ese tiempo. Para comprender mejor el significado de la tasa interna de rendimiento, la tabla 2.6.5 muestra dos proyectos de inversión cuyas tasas internas de rendimiento son de 15%. Cada uno de estos proyectos puede ser interpretado como un acuerdo en el que una persona ha pedido prestado $ 1,000 comprometiéndose a pagar un15% sobre el saldo, y reducirlo a cero al final del plazo del crédito .
TABLA 2.6.5 Dos propuesta de inversión con la misma TIR
AÑO 0 1 2 3 4
Propuesta A
-$1,000
350 350 350 350
Propuesta B
-$1,000
150 150 150
1,150
El saldo no recuperado de una inversión seré tiempo t, también se puede encontrar de acuerdo a la siguiente expresión:
Ft = ft-i(1+i*) + St (5-5)
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Para aclarar la aplicación de la ecuación (5.4) o la (5.5.), la tabla 2.7.2. muestra los saldos no recuperados para cada uno de los años de las propuestas mostradas en la tabla 2.6.1 A través de la tabla 2.6.2. Se puede comprender mejor el significado de la tasa interna de rendimiento.
Una de las equivocaciones más comunes que se cometen con el significado de la TIR, es considerarla como la tasa de interés que se gana sobre la inversión inicial requerida por as propuesta. Sin embargo, lo anterior es correcto solamente en el caso de propuestas cuyas vidas sean de un período. Para el caso de la propuesta B mostrada en la tabla 5-2, la tasa interna de rendimiento si índica el rendimiento obtenido sobre la inversión inicial.
En conclusión, de las ideas presentadas en esta sección, surge el significado fundamental de la TIR: "Es la tasa de interés que se gana sobre el saldo no recuperado de una inversión, de tal modo que el saldo al final de la vida de la propuesta es cero".
2.6.6 EVALUACIÓN DE UN PROYECTO INDIVIDUAL
Con el método de la tasas interna de rendimiento, es necesario calcular la tasa de interés (i*) que satisface cualquiera de las ecuaciones (2.6.1), (2.6.2) o (2.6.3) y compararla con TABLA 2.6.1.Dos propuestas de inversión que demuestran el significado básico de la TIR.
PROPUESTA
A
ANO
0 1 2 3 4
FLUJO EFECTIVO AL FINAL DEL AÑOt
-$1000 350 350 350 350
SALDO AL COMIENZO DEL AÑOt
-$1000.0 - 800.0 - 570.0 - 305.5
INTRERESES SOBRE EL
SALDO
-$150.0 - 120.0
85.5 44.5
SALDO AL FINAL DEL
AÑOt
-$1000.0 - 800.0 - 570.0 - 305.5
0.0
34
PROPUESTA
B
AÑO
0 1 2 3 4
FLUJO EFECTIVO AL FINAL DEL AÑOt
-$1000 150 150 150 150
SALDO AL COMIENZO DEL AÑOt
-$1000.0 -$1000.0 -$1000.0 -$1000.0
INTRERESES SOBRE EL
SALDO
-$150.0 -$150.0 -$150.0 -$150.0
SALDO AL FINAL DEL
AÑOt '
-$1000.0 -$1000.0 -$1000.0 -$1000.0 -0
La tasa de recuperación mínima atractiva (TREMA). Cuando i* sea mayor que TREMA, conviene que el proyecto sea emprendido. El método de la tasa interna de rendimiento y los métodos explicados en capítulos anteriores, son equivalentes, es decir, que para un mismo proyecto, con cada uno de estos métodos se llegaría a la misma decisión. Lo anterior puede ser más fácilmente comprendido si se observa la figura 2.6.2 A través de esta figura, se puede comparar la equivalencia del método de la TI R y el método del valor presente. Por ejemplo, en dicha figura se puede apreciar que si i* es mayor que TREMA, entonces VPN (TREMA1) es mayor que cero. Por el contrario, si i* es menor que TREMA, entonces VPN (TREMA2) es menor que cero. Por consiguiente, es obvio que con ambos métodos se llegaría a la misma decisión de aceptar o rechazar el proyecto.
35
VPN
VPN (TREMA 1)
TREMA
TREMA 2
• TREMA %
VPN (TREMA2)
FIGURA2.6.2. Valor presente neto y su relación con el método de la TIR.
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CAPITULO III MÉTODO
3.1 TIPO DE ESTUDIO
El presente estudio es del tipo descriptivo-documental, ya que se trata la problemática de demostrar la factibilidad técnico económico de las variables que esto implica.
Se identifican las variables, se miden, para posteriormente bajo relaciones adecuadas establecer parámetros de evaluación.
3.2 HIPÓTESIS
H1: la planta de tratamiento de aguas residuales tiene factibilidad técnico económica.
3.3 MODELO OPERACIONAL DE LAS VARIABLES
Planta de tratamiento de aguas residuales
Factibilidad técnico económica
X1 Y1
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3.4 DESCRIPCIÓN DE LAS VARIABLES
X1: planta de tratamiento de aguas residuales.-
Es una instalación que recibe las aguas residuales de las casas, comercios, industrias y otras de la comunidad, las que son conducidas por la red de tubería sanitaria, para ser tratadas y acondicionadas y así quitar la contaminación ambiental, y además poderla rehusar.
Y1: FACTIBILIDAD TÉCNICO ECONÓMICA
La factibilidad técnica se refiere a que la planta sea realizable tanto en diseño de materiales, como en mano de obra y el proceso constructivo.
3.5 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
El presente estudio es de tipo no experimental ya que no se manipula la variable independiente y se realiza en un contexto natural.
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CAPITULO IV PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES POR EL SISTEMA KROFTA
4.1 ANTECEDENTES
Dr. Krofta era un ingeniero renombrado mundial, científico y visionario en el tratamiento de agua y reciclado de agua industrial. Él construyó a su primer clarificador de flotación aéreo disuelto en 1947; la planta todavía está operando en la actualidad. El Krofta adelantó tecnología de flotación abierta y lleva más camino allá desarrollado durante las últimas cinco décadas por Dr. Krofta; se usa ahora en muchas industrias además de la industria del papel, su aplicación original. Hay las instalaciones innumerables y sistemas instalados mundiales en muchas industrias diversas que utilizan la tecnología del Dr. Krofta.
Dr. Krofta era el autor o coautor de unas 400 publicaciones y generó encima de 60 en EE.UU. y las patentes extranjeras. Para sus. logros profesionales se le concedió el premio cinco estrellas por su servicio meritorio a la Asociación y la industria. Sólo 1% del número de miembros de TAPPI sostiene al Compañero del título. En 1998 él se instaló en el Vestíbulo de Fama. Dr. Krofta obtuvo B.S. y M.S. los grados en la Ingeniería Mecánica de la Universidad de Ljubljana en Yugoslavia y Universidad de Praga en Checoslovaquia, respectivamente. Él ganó un Ph.D. el grado en la Química del papel de la Universidad de Darmstadt en Alemania. Él era un ingeniero profesional autorizado en Nueva York, Massachussets, y Yugoslavia. El Dr. Krofta era un miembro de diez profesionales y las asociaciones técnicas en los Estados Unidos y Zellcheming, la Asociación alemana de Pulpa y Químicos del Papel e Ingenieros.
Dr. Milos Krofta era Presidente de la Tabla y fundador de Krofta Tecnologías Corporación, en Dalton, Massachussets. Dr. Milos Krofta fundó las Tecnologías de Krofta S.A. en 2000, y asignó todos sus derechos patentes y marcas de fábrica a la compañía. Tecnologías de Krofta S.A. se dedica a levantar el legado de Dr. Krofta de normas severas de dirección tecnológica e innovación a través del uso de sus patentes y tecnología bajo las marcas de fábrica de Krofta™. Mundial, hay encima de 2,500 instalaciones exitosas que utilizan la tecnología de DAF de Dr. Krofta.
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4.2 CONCEPTO
PRINCIPIOS GENERALES DE LA TECNOLOGÍA KROFTA
A. los sistemas de flotación Krofta remueve los sólidos en suspensión del agua ilutándolas a la superficie. La causa porque flotaran las impurezas, aun si son mas pesadas que el agua es, que microscópicas burbujas de aire se adhieren a floculos haciéndolas flotar. El mecanismo para formar las burbujas de aire es el siguiente:
1. se inyecta aire al agua por medio del tubo de dilución de aire. 2. el agua esta apresurado hasta 5.5. bar por medio de una bomba de
apresuración. 3. el agua queda bajo presión para 10/15 sec, en un tubo de dilución de aire para
que diluya el aire en el agua. 4. el aire se suelta después que el agua pasa por una válvula, el agua ya no puede
mantener el aire que absorbió en la solución, esto forma microscópicas burbujas espontáneamente a través del líquido, las burbujas formadas son muy pequeñas en grandeza aproximada 50 micrones en diámetro o menos.
b. "velocidad cero", el principio del Krofta supercell
El Krofta supercell elimina los sólidos por medio de la flotación por aire y sedimentación, la turbulencia originada por el movimiento de agua es un factor muy importante en los procesos de flotación. En las unidades estacionarias convencionales, el agua debe estar siempre en movimiento para que esta circule desde la entrada a la salida. En el supercell en cambio, la entrada y salida del flujo no son estáticas, sino que tienen un movimiento rotativo cerca del centro, el agua no clarificada llega al centro del tanque a través de una junta rotativa, pasa a continuación al conducto de distribución, el cual se mueve con la misma velocidad del agua de entrada, pero en sentido contrario, lográndose así la "velocidad cero" durante la flotación. Esto significa que la eficiencia de flotación se incrementa enormemente a casi él limite teórico máximo. En términos prácticos, esto permite una mejor clarificación en superficies más pequeñas y en tanques más profundos. El tanque abierto tiene una profundidad de 460 mm. El agua tiene una permanencia de dos a tres minutos desde la entrada a la salida.
Características:
• clarificación por flotación con aire disuelto. • clarificación por flotación avanzada, para clarificación
de agua blanca,
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• despintado, efluentes industriales y municipales, optimizado de tratamientos biológicos existentes ó futuros.
Ventajas:
Corto tiempo de retención Alta capacidad de clarificación 200 Ipm/m2 Fácil limpieza Requerimiento mínimo de espacio Unidades de muy bajo peso que permiten ser instaladas unas sobre otras Instalaciones externas e internas para cualquier condición climática Ideal para la clarificación de una amplia gama de efluentes industriaíes, aguas negras, sistemas biológicos y aguas de alimentación fabril.
KROFTA SUPERCELL (Descripción general)
COMPONENTES DEL TANQUE (Partes no rotativas) La pared interna, piso del tanque y las partes en contacto con el agua son de acero inoxidable. Las partes den o están en contacto con el agua son de acero al carbón con recubrimiento de epoxico. Las conexiones de las tuberías de los clientes serán bridadas bajo la unidad. En el fondo del tanque, una tolva recolecta el sedimento empujado por el limpiador rotatorio del fondo del tanque. Los sólidos sedimentados se remueven por medio de una válvula de purga automática con timer. La ventana ubicada en la pared del tanque, adyacente a la tolva, permite verificar la consistencia del lodo flotado ye I sedimento acumulado. El borde del tanque exterior sostiene el impulsor del carruaje rotatorio y la rueda de soporte. La parte central fija es de acero
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inoxidable, esta recibe el lodo flotado proveniente del cucharón espiral. Opcionalmente, el tanque puede construirse con base y paredes exteriores en concreto o todo en acero al carbón con recubrimiento epoxico.
CONTROL DE NIVEL
Las unidades SUPERCELL tienen un rebosadero que encierra la parte central fija del tanque. Su altura es ajustable y controlada por una manivela. Mantiene un control preciso del nivel de agua en la unidad, crítico para el control del a profundidad del "cuchareo" además del rango de remoción del lodo de cucharón espiral. Un control de nivel alterno utiliza un flotador o un censor tipo presión diferencial accionado por una válvula automática.
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JUNTA ROTATIVA Y TUBO DE DISTRIBUCIÓN DE ENTRADA
La junta rotativa permite la entrada de agua cruda al tubo de distribución dentro del tanque del SUPERCELL. Los tubos plásticos permiten una conexión flexible entre los dos componentes. El tubo de distribución funciona con un cabezal colector par aun número de tubos de salida más pequeños que se alimentan dentro del los canales formados por el muro del cabezal. Los tubos de salida están espaciados para permitir una distribución correcta del aguad entro del tanque. Las manivelas sobre el tubo de distribución varían la distancia de las placas de disco desde el extremo del a salida de los tubos. Éstos se abren girando en sentido del as manecillas del reloj. El balanceo del flujo a través del tubo de distribución es importante para minimizar la turbulencia del a salida del floculado. Para un ajuste inicial del flujo antes del arranque, cierre completamente todas las válvulas. Después abra exactamente 15 vueltas. Luego del arranque ajuste todas las válvulas un igual número de vueltas hasta que aparezca un flujo uniforme. Evite una abertura demasiado pequeña, puede presurizar y dañare I tubo de distribución durante la operación.
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CUCHARON ESPIRAL
Las materias flotadas son retiradas de la superficie del a cuba por medio del RECOGEDOR ESPIRAL KROFTA descargándolas del a unidad por la parte central fija del tanque. Está soportado por el extremo exterior por un cojinete que está montado a la estructurad el carruaje y por el extremo interior, por dos ruedas de soporte similares a la construcción de las ruedas de soporte del carruaje. El cucharón espiral se acciona por un motor de engrane montado directamente en el eje ene I extremo exterior del cucharón. La remoción de lodo del cucharón espira les mediante el ajuste en el control de nivel. Para ajusfar el rango de remoción del cucharón, la velocidad de rotación puede calibrarse con e luso de un controlador de velocidad variable montado extremamente.
ESTRUCTURA DEL CARRUAJE (Soporte de la parte móvil)
La estructura del carruaje gira la parte central móvil, los tubos de distribución de entrada, el cabezal, el cucharón espiral y otras partes alrededor del tanque. El carruaje, esta sostenido por la rueda motriz, las ruedas de soporte del a parte exterior móvil y las ruedas de soporte del a parte interior móvil. La rueda de accionamiento tiene una cubierta de poliuretano con un cono graduado; está montada en un ángulo interno inclinado para minimizar la resistencia a la rotación por el desgaste en la superficie de rodamiento del tanque exterior. La flechad e la rueda motriz se soporta en cada extremo por un cojinete o chumacera bridaza. Generalmente, las ruedas de soporte tienen chumaceras soportadas sobre una estructura vertical rígida. El material del a rueda es de acero, bronceo poliuretano; coronada o biselada para una menor resistencia al rodamiento. Las unidades SUPERCELL pequeñas están provistas con su propio material lubricante.
COMPONENTES DEL TANQUE INTERNO (Parte móvil)
El agua clarificada próxima al fondo del tanque es recogida por unos tubos ranurados. Estos tubos están unidos a la pared del a parte central móvil. El agua fluye a la sección central que está aisladas ene I fondo por un simple cierre de cartucho. El agua clarificada pasa por gravedad aun rebosadero accionado por un control mecánico o hidráulico. Otros componentes de la parte móvil son los canales del floculador, el "Backsplash" del cucharón espiral y la estructurad e soporte del tubo de distribución de entrada. Un raspador de neopreno colocado debajo del cucharón espiral lleva el sedimento hacia la tolva. El raspador lateral de neopreno adyacente al cucharón, limpia el lodo del a pared del tanque.
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La rejilla de distribución del agua por tratar tiene un mecanismo de ajuste de altura operado por una manivela, palanca o tuerca de alas, dependiendo del tamaño del equipo. El criterio para ajuste de la rejilla es permitir un mínimo flujo de aguas obre el tope mientras el lodos e está recogiendo. Un ajuste demasiado alto puede bloqueare I lodo detrás del a rejilla, causando una capa de lo consistente y posiblemente un derrames sobre el borde del tanque.
KROFTA SUPERCELL (Medidas de seguridad)
Los clarificadores KROFTA SUPERCELL están equipados con guardas de seguridad para protección del operador. Las unidades SUPERCELL-27 y más grandes, están habilitadas con pasillos que permiten el acceso al operadora I interior del a unidad. Se recomienda al operador que para abordare I pasillo espere hasta que tenga la posición mas accesible y entonces paree I carruaje ye I cucharón espiral, antes de subir al pasillo, en ningún momento deben hacerse ajustes, inspecciones o mantenimiento, sino hasta que el clarificador este completamente fuera de servicio ye I interruptor principal del a energía eléctrica este en posición de "abierto".
Es recomendable también que se implemente un bloqueo a este interruptor principal cuando este en la posición de "abierto", todas las veces que el personal del a planta efectué labores de mantenimiento en la unidad.
KROFTA SUPERCELL (Mantenimiento)
La unidad SUPERCELL debe recibir un "recorrido" de inspección visual por lo menos cada día. Una inspección detallada punto por punto una vez al mes y lubricación y ajuste cada tres meses mínimo si se opera continuamente, o cada seis meses, máximo con operación intermitente.
TANQUE (Partes no rotativas)
El desgaste de la pintura y el óxidos obre la superficie de rodamiento impiden una buena tracción de del a rueda de accionamiento. Es recomendable que se cepille o se lave con manguera periódicamente manteniéndola siempre libre de polvo, grasa o aceite. Si aparecieran signos de desgaste, astillamiento u oxidación, se recomienda dar un toque de pintura en las partes de acero inoxidable sólo se necesita la limpieza de rutina normal.
TANQUE (Partes móvil)
Se requiere solamente una limpieza de rutina para las partes de acero inoxidable. Los sellos de neopreno deben inspeccionarse y reemplazarse si están deteriorados.
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ESTRUCTURA DEL CARRUAJE (Soporte del a parte móvil)
Una inspección visual del carruaje ye quipo sobre el mismo debe realizarse diaria o semanalmente. Si se detectan signos de desgaste o desajuste de las ruedas u otros componentes deberán corregirse antes de que ocurra un daño mayor. La estructura del Carruaje deberá limpiarse periódicamente para remover impurezas, polvo y grasa, preferiblemente durante los paros. Las ruedas del carruaje deben inspeccionarse cada mes y las chumaceras del as ruedas del carruaje lubricarse cada 3 ó 6 meses. La lubricación se incrementará si se presentan señales de desgaste o contaminación. Algunas ruedas de soporte están selladas con aditamentos no grasoso con material auto-lubricante por I oque no requiere de lubricación.
CUCHARON ESPIRAL
Se requiere únicamente una limpieza de rutina para el acero inoxidable. Las ruedas de soporte y chumaceras siguen el mismo procedimiento observado en los componentes de la Estructura del Carruaje.
JUNTA ROTATIVA Y EL TUBO DE DISTRIBUCIÓN DE ENTRADA
La junta rotatoria debe inspeccionarse cada mes y lubricarse cada 3- 6 meses. Si comenzaran a aparecer fugas de agua que se incrementaran con el tiempo (algo de goteo es normal), se requiere que los empaques tengan un ajuste en la compresión así como lubricación. El sello anular de bronce de dos piezas que está ubicado en la parte superior tiene varios tornillos para ajustar la compresión. Deben ser cuidadosamente ajustados alrededor de la junta.
LUBRIFICACIÓN
Los puntos de lubricar deben inspeccionarse y lubricarse (si es necesario) cada mes. Los puntos se lubrifican de una placa metido al exterior del carruaje, desde donde parten tubitos flexibles que vana los puntos de lubrificar. Se debe engrasar con I abomba manual de engrase.
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TUBO DE DILUCIÓN DE AIRE (TDA)
El sistema de flotación KROFTA remueve las impurezas sólidas del agua flotándolas "a la superficie. La razón de porqué flotarán las impurezas, aún si son más pesadas que el agua, es porque microscópicas burbujas de aire se adhieren a las impurezas ó floculos haciéndolas flotar.
El mecanismo para formar las burbujas de aire es el siguiente: o Agua presurizada a 5.5. bar, pasa en el TUBO DE DILUCIÓN DE AIRE (TDA)
por el orifico de entrada. El aguas se introduce tangencialmente y en espirales a través del a longitud del tubo.
o Se inyecta aire comprimido por medio de paneles especiales de dispersión de aire
o Agua y aire se mezclan rápidamente dentro del tubo durante 10 segundos antes de expulsarlo a la salida del tubo. Cualquier porción de aire no disuelto se acumula en el centro y se separa por la línea de purga en e
o Se libera la presión dentro del clarificador. Cuando la presión es liberada el agua ya no puede mantener el aire que absorbió en la solución. Esto forma microscópicas burbujas espontáneamente a través del líquido. Si se utiliza agua clara ésta tomara una apariencia lechosa. Esto puede observarse tomando una muestra del a mezcla en un contenedor transparente. El rango de elevación del as burbujas de aire de tamaño adecuado no debe ser más rápida de 0.20-0.30 m por minuto (Para una operación adecuada, las burbujas formadas deben ser más pequeñas que las partículas o el material floculado que están removiendo)
COMPONENTES DEL TUBO DE DILUCIÓN DE AIRE (TDA)
TUBO DE DILUCIÓN DE AIRE
El tubo, está diseñado para retener el aire yagua bajo presión. La boquilla de entrada, incrementa la velocidad del agua al tubo dirigida tangencialmente, causa un movimiento en espiral. La presión y turbulencia en el tubo hace que el aires e disuelva ene I agua. El TDA requiere de un flujo y una caída de presión mínimas para trabajar adecuadamente, similar a la operación de una limpiadora centrífuga.
La boquilla también provee una caída de presión, nominalmente 0.55 bar en el flujo de diseño, el cual se utiliza para calcular el rango del flujo. Las burbujas indeseables no disueltas de aire tienden a colectarse entre el eje central del TDA. Este aire se remueve Continuamente para prevenir que el tanques e llene con aire.
MEDIDOR DE AIRE
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La cantidad de aire que necesita el TDA depended el flujo de agua a través del a Unidad y del a espuma requerida para flotar adecuadamente los sólidos. La porción añadida es un pequeño porcentaje de agua requerida. La cantidad de aire es precisamente medida por un medidor de aire. El aire comprimido abastecido al TDA debe tener la presión regulad ay filtrada de todo tipo de grasa o humedad. La presión mínima ene I manómetro debe ser de 6- 6.5 bar, por lo menos 0.7 bar más alta que la presión interna en el TDA. La válvula de guaja del medidor de aire requiere que se ajuste para una óptima lectura del flujo de aire, inicialmente calibrada a 0.85 m3/h. El aire penetra ene I TDA en los paneles de dispersión y se mezcla y disuelve dentro del agua.
VÁLVULAS DE ALIVIO DE LA PRESIÓN
La válvula de alivio de la presión es el punto en el que se forman !as pequeñas burbujas de aire necesarias para la flotación cantidad de aire que necesita el TDA depende del flujo de agua a través del TDA.
MANÓMETROS DE PRESIÓN
El TDA está provisto de un manómetro de presión con una conexión en la tubería de entrada antes del a admisión dentro del mismo TDA y otra conexión al cuerpo principal del TDA. Las válvulas de aislamientos e utilizan para permitir la lectura del a presión desde una conexión a la vez. El TDA tiene un aboquilla en la conexión de entrada que dirige el flujo de agua en un movimiento espiral y que también provoca una caída de presión.
El flujo a través del tubo puede ser determinado por la diferencia d e presión entre los dos puntos de conexión del manómetro en el flujo de diseño. La caída de presión debe ser aproximadamente 0.30 bar o 70% del flujo. Una caída mayor a 0.70 bar indicaría una elevada cantidad de flujo que puede en turno disminuir la eficiencia del TDA. Una gráfica de medición de flujo del TDA esta incluida en este manual mostrando las lecturas de flujos específicos para el TDA suplido en particular. Un manómetro de presión adicional se suple cercad e la válvula de alivio de presión para ayudara monitorear el sistema de presión cuando la válvula es ajustada.
VÁLVULA DE MUESTREO
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La válvula de muestreo de utiliza para determinar si el sistema de dilución de aire está trabajando correctamente. Las muestras se obtienen de aquí para observar las características de flotación antes de que la solución aire/agua entre ai clarificador. Este punto de muestreo es una herramienta importante para monitorear la operación del TDA.
AJUSTES EN EL TDA
Bajo operación normal, no se necesitan ajustes después del arranque inicial. Cuando ocurra algún trastorno, verificar lo siguiente en este orden:
1. Tomar una muestra del punto de muestreo.
Esta es la mejor indicación de operación del sistema de aire. La muestra debe extraerse en un cilindro alto y graduado u otro recipiente de vidrio. Mirando de cerca, puede observarse el aire en el agua. Las burbujas de aire deben ser muy pequeñas dándole al agua una apariencia "lechosa". No deben estar presentes burbujas grandes. Si hubiese aire suficiente los "floks" deben elevarse a la superficie a la velocidad de un pie por minuto, dejando el agua clara en la parte inferior. Si la muestra flota bien en el TDA está funcionando correctamente y no requiere de ajuste. Si parece haber bastante aire del tamaño de burbuja apropiad opero los "floks" son débiles y el agua de la parte inferior no se vuelve clara, entonces se verifica la adición del producto químico.
2. Adición de productos Químicos.
Verificar que la bomba del producto químico este funcionando adecuadamente. Una pieza clara de tubo en la línea de alimentación de químicos es útil para permitir una chequeada visual de la adición del producto dentro del clarificador. Aumentando la cantidad del producto químico añadido, frecuentemente se mejor ala flotación. Este debe aumentarse en cantidades pequeñas, con una esperad e por lo menos 5 a 10 minutos para permitir la estabilización del proceso.
En general, si la carga de sólidos se incrementa en el clarificador, entonces la cantidad de producto químico también debe incrementarse proporcionalmente. Las sobredosis de químicos, algunas veces causan floks "resbaladizos" los cuales no se adhieren al aire y por lo tantos e hunden. Esto también provoca que el lodo parezca húmedo o"grasoso" y que sea muy resbaloso al tacto.
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3. Purga del tubo
La purga del tubo, es un componente integral del TDA. Control ala cantidad adecuada de purga desde el sistema y también puede dar una buena indicación del a solución aire/agua del TDA. Si no se añade suficiente aire al sistema, se descargará agua únicamente del tubo. Primero verificar para estar seguro de que el sistema está operando con la presión y flujo apropiados; incrementar el aire dentro del sistema en pequeñas cantidades hasta que se descargue correctamente la solución aire/agua o hasta que la flotación se mejore ene I clarificadores. Si la descarga es sólo aire, ser educe el ajuste del medidor de aire. La sobredosis puede causar turbulencia en el clarificador o espuma en exceso.
4. Ajustes de presión y flujo
La presión puede verificarse en tres puntos del sistema:
a) El aire debe regularse a 6-6.5 bar, o por lo menos 0.7 bar más alto que la presión internad el tubo.
b) El manómetro de presión en la conexión de entrada se utiliza para la lectura del flujo de aguad dentro del TDA y para la presión de TDA.
c) El manómetro de presión en la salida monitorea la presión del sistema cuando sea justa la válvula de alivio del a presión.
5. Procedimientos para paro y arranque
En paros de corta duración, se debe apagar la bomba de presión unos cuantos minutos mientras se libera el aire comprimido. En paros mas largos (24 horas) o para mantenimiento, deben apagarse I abomba y compresor de aire. Debe drenarse el remanente de agua del TDA. Todas las líneas de tuberías conectadas también deben drenarse.
Para el arranque se deben cerrar todas las válvulas de drene, encender el compresor de aire y la bomba. El manómetro debe ser chequeado; deberá tomarse una muestra del a solución aire/agua después del a estabilización del sistema.
SEDIFLOAT™
Utilizando una unidad de clarificación de establecimiento existente, nuevos componentes interiores y el sistema disolviendo aéreo se convierten al tanque externo
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g i S L I O T E C A que completa la actualización a un KROFTA™ DAF Sedifloat™. Puede comprenderse la capacidad del tratamiento aumentada entonces sin la expansión del área de la planta del tratamiento, mientras reduciendo los costos de expansión de planta significativamente.
Las ventajas de actualizar a Sedifloat™:
• aumenta la capacidad • aumenta las concentraciones del los sólidos • es posible la reducción en los costos de pretratamientos químicos • la solución barata un la nueva construcción • Se han reducido los tiempos de retención
SANDFLOAT™ SAF-BP™
,EI Clarificador de Flotation/Filtration Aéreo KROFTA™, combina los componentes típicamente separados de floculación, flotación aérea disuelta, filtración de los bt-medios de comunicación y remanso en línea continuo en un espacio-economía y la huella de solo-equipo muy eficaz. El único y avanzado plan del Sandfloat™ permite las aplicaciones del agua potable al pre-tratamiento industrial, e incluso la perdida de agua puliendo domésticos.
Las Aplicaciones potables
El Sandfloat™ BP ha logrado a 3 reducción del leño de partículas abajo a 2 mieras. Esto se filtra común eficazmente microbiano contamina como el guardia y Cryptosporidium. El plan también permite separación del primer filtrado del efluente clarificado y aprovisiona por tratar y minimizar la pérdida de agua del remanso. El Sandfloat™ BP permite para simultáneamente interrumpido a través de-ponga y backwashing. Los contaminantes flotados están alejados por el cucharón grande espiral. El Sandfloat™ BP procesará a 5 gallons/minute/sq.foot.
El Cucharón grande Espiral I KROFTA™ quita una concentración alta de sólidos flotados de la superficie de agua, mientras descargándolos en el coleccionista de lodo central. La Flotación Aérea disuelta permite las burbujas de aire microscópicas para atarse a las partículas reunidas, mientras causándolos flotar a la superficie de agua. El último paso del tratamiento es el hydroanthracite/sand de Filtración de Dual-medios de comunicación. Los flocculated restantes suspendieron los sólidos están alejados. El Sistema del Remanso. Un segmento del filtro constantemente está limpiándose mientras todos que otros están en el funcionamiento. El agua cruda y químicos del flocculation son mixtos por el flujo turbulento en el Tanque de Flocculation. Los coloides y partículas del sólido forman las bandadas más grandes.
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Los tamaños de la unidad: 40 GPM-13,000 GPM 150 liters/min - 50,000 liters/min por Sandfioat™
ROCIÉ FILTER TM
El Rocío de Filtro KROFTA™ se diseña específicamente para la filtración de efluentes que contiene de 206 PPM a 5000 PPM de sólidos. Una tela de la malla fina con las aperturas de 75-500 mieras se usa como los medios de comunicación del filtro, o para separar las fibras largas de la arcilla y relleno o cuando un filtro de seguridad para duchas que usan el agua clarificada. El KROFTA™ Rocío Filtro satisface la necesidad por unidades a través de-puestas altas que pueden ocuparse de variaciones anchas de volumen de los sólidos. Está provisto con una ducha de limpieza que hace Filter™ al Rocío autolimpiable.
Las ventajas: el Funcionamiento Simple - pocas partes mudanza y la rpm muy baja Self-clearing - el tiempo fuera de servicio de ducha de limpieza incorporado Ninguna Agua Fresca Requirió - Limpiando las boquillas de la ducha son un abierto, el tipo non-estorbando. Puede usarse el agua filtrada en la ducha. el Mantenimiento Fácil - la puerta de acceso ancha permite el cambio fácil tela y acceso al interior las Pantallas del Filtro Baratas
SUPERFLOAT |TM
El Superfloat™ III (SPF) Es el clarificador de Flotación Aéreo es la próxima generación diseñó para tener éxito el Superfloat legendario yo (primero introdujo por Dr. Krofta en 1964). Capaz de procesar una gama amplia de proceso y arroyos de pérdida, esta serie de clarificadores de flotación avanzados representa la última tecnología en DAF -ofreciendo la eficacia de flotación específica mejorada de a 6.0 gpm/ft2 (240 Iiters/m¡n/m2). Este aumento en la actuación es debido a los rasgos patentados siguientes:
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• Un sistema de pump/mixer de aeración innovador que produce el aire disuelto excelente con los componentes de bajo-uso durables y naturalmente aspiró - los requisitos de aire comprimido eliminadores para aire que disuelve y los costos de energía relacionados.
• Triple la flotación: primero en el flocculator central, segundo en el tanque exterior principal, tercero con los platos innovadores estacionarios, con 15 veces área de superficie de flotación eficaz.
• Laminar, fluyen los platos para la fase final de flotación.
• Un espacio aéreo controlado para el extracto uniforme de agua limpia.
• levantamiento improvisado de lodo que utiliza una única rampa y plan del remo.
4.3 CASO PRACTICODE APLICACIÓN
4.3.1 Generalidades
Para demostrar la evaluación técnica económica de una planta de tratamiento de aguas residuales aplicando la tecnología KROFTA, se tomara como ejemplo practico el proyecto "Diseño, construcción, operación y mantenimiento de la planta de tratamiento de aguas residuales con tecnología KOFTA, en la localidad de Zapopan, Jalisco con capacidad de 150 l.p.s."
4.3.2 Descripción General del Proyecto.
El PROYECTO consiste en el diseño, construcción, operación y mantenimiento de una Planta de Tratamiento de Agua Residuales (PTAR), denominada "RÍO BLANCO", que se construirá en un terreno ubicado en la Colonia Hogares de Nuevo México, en el Municipio de Zapopan, Estado de Jalisco, la que tendrá una capacidad de proceso de 150 litros por segundo. El agua a tratar en la PTAR es una mezcla de aguas pluviales y residuales de origen doméstico e industrial provenientes del Municipio de Zapopan.
De acuerdo al programa de obra, el diseño, construcción y puesta en servicio de la PTAR será de 12 meses y además se incluye la operación y mantenimiento de la PTAR durante 5 (cinco) años, a partir de la fecha de inicio de la operación.
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3.3 Alcances
El alcance de los trabajos, en términos generales, incluye el diseño, construcción, equipamiento, pruebas y puesta en servicio de la PTAR (CONTRATO DE OBRA), así como un periodo de 5 (cinco) años para la operación y mantenimiento de la misma (contrato de SERVICIOS).
El PROYECTO se divide en dos secciones.
La sección I abarca los diseños detallados de la totalidad de suministros, construcción, pruebas y puesta en servicio, de la PTAR, con capacidad para tratar un gasto promedio mensual de 150 litros por segundo, incluyendo todas las instalaciones auxiliares.
El alcance de la sección I del PROYECTO incluye, sin limitaciones, el diseño y la construcción de las siguientes instalaciones y partidas del mismo:
o La PTAR para tratar un flujo promedio mensual de 150 litros por segundo y cuyo diseño será lo suficientemente flexible para permitir ampliaciones futuras.
o Las instalaciones necesarias para transportar, bombear, cribar y desarenar el flujo total de aguas residuales crudas, en las instalaciones de tratamiento de la PTAR.
o Las instalaciones necesarias para la conexión de los colectores que suministrarán las aguas residuales crudas a la PTAR. El agua a tratar en la PTAR, es una mezcla de aguas pluviales y residuales de origen municipal e industrial.
o Instalaciones para el manejo, estabilización y desaguado de lodos, para la PTAR.
o El relleno sanitario para la disposición final de los lodos de acuerdo a lo solicitado por SIAPA Y CNA .
o El edificio de oficinas administrativas en la PTAR, laboratorio de control de proceso y otras instalaciones requeridas completos cada uno con mobiliario de oficinas, mobiliario y equipo de laboratorio, sistemas eléctricos de ventilación, así como cualquier otro mobiliario y equipo necesario para una instalación operativa completa.
o El edificio de oficinas administrativas en la PTAR, laboratorio de control de proceso y otras instalaciones requeridas, completos cada uno con mobiliario de oficinas, mobiliario y equipo de laboratorio; sistemas eléctricos de ventilación, así como cualquier otro mobiliario y equipo necesario para una instalación operativa completa.
o El edificio para el personal operativo de la PTAR, que incluya instalaciones completas, con casilleros, duchas, instalaciones de mantenimiento y sistemas eléctricos.
o Una subestación eléctrica para la PTAR, que proporcione la energía eléctrica necesaria para las operaciones completas de todas las instalaciones.
o Todo lo necesario para la instrumentación, capacidad de energía de reserva, sistemas de agua potable y no potable, obras exteriores dentro de los terrenos de la PTAR, jardinería y partidas auxiliares necesarias, que se requieran.
o Todo el equipo requerido para la administración, operación y mantenimiento de las instalaciones de la PTAR.
o Las redes de abastecimiento de agua para riego, mezclado de productos químicos del proceso, limpieza y otros servicios de la PTAR.
o Camino de acceso al predio de la PTAR con una longitud de 1,200 m y 6m de sección, desde el cruce de la Calle San Juan de los Lagos y la calle 1o de mayo, en la colonia El Tigre, que deberá constar de sub-base, base, riego de liga, carpeta de concreto asfáltico tipo PA5 de 5cm de espesor y con riego de afinamiento.
o Construcción de barda perimetral, y todo lo necesario para la correcta y completa operación de la PTAR.
La sección II, consiste en la operación y mantenimiento completos de la PTAR, por un periodo de 5 (cinco) años, así como la producción de instructivos, diagramas o manuales para la operación adecuada de la PTAR, la capacitación del personal que designe el SIAPA para operar las instalaciones, una vez concluido el periodo de operación y mantenimiento a cargo del CONTRATISTA. La sección II incluye de forma enunciativa, más no limitativa, el suministro de los productos químicos, lubricantes, manuales de operación y mantenimiento, materiales de capacitación y otros suministros, partes, reposición de equipo y servicios, así como todo lo necesario para la correcta administración, operación y mantenimiento de la PTAR. La sección II también incluye el control de calidad del efluente en las descargas, así como el reporte de resultados requerido por las Leyes Mexicanas y CNA, condiciones que estarán referidas en CONTRATO.
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4.3.4. Ubicación de PTAR
La Planta de Tratamiento de Agua Residuales {PTAR), denominada "RÍO BLANCO", con capacidad de 150 litros por segundo se construirá en un terreno ubicado en la Colonia Hogares de Nuevo México, en el Municipio de Zapopan, Estado de Jalisco, la superficie total disponible para la instalación de la PTAR es de 5.5 hectáreas; incluyendo el predio para la disposición de lodos. La superficie disponible para deshidratar y disponer los lodos es de 4.5 hectáreas.
4.3.5 Caudal de diseño
El caudal de diseño para la PTAR será de 150 litros por segundo, como gasto promedio mensual, sin embargo, en el diseño de la PTAR se deberá considerar un rango desde 75 litros por segundo, como gasto mínimo, hasta 270 litros por segundo, como gasto máximo instantáneo.
4.3.6 Infuente y efluente
Se tiene la necesidad de construcción de las obras definitivas de captación desde los colectores existentes, que consiste en el tendido del emisor Jardines de Nuevo México con longitud aproximada de 850 metros y diámetro de 0.61 m. La cota de inicio de este emisor es la 1600.373 y la cota de llegada será la 1576.517. El agua se recibirá de los emisores existentes y se entregará en la margen derecha del Arroyo El Tigre, tributario del Río Blanco. Así mismo con el propósito de tener un estricto control del volumen influyente y el volumen efluente, así como para monitorear las calidades tanto del influyente como del efluente, se instalarán mecanismos de medición en los sitios de recepción del influyente y de entrega del efluente.
4.3.7 Diseño y construcción
Todo el trabajo de la sección I de la PTAR, se contratará a un precio alzado e incluirá, pero no estará limitado a: el diseño y la construcción de la conexión de los colectores del influente; las estructuras rompedoras de presión, si se requieren, las instalaciones de tratamiento de aguas residuales de origen municipal con capacidad de tratar un gasto promedio mensual de 150 litros por segundo, con un mínimo de 75 y un máximo de 270 litros por segundo que cumpla con los parámetros especificados para el efluente; el edificio administrativo y para personal operativo, laboratorio de control de proceso, caseta de vigilancia, almacén e instalaciones de mantenimiento; las instalaciones para manejo, estabilización y desaguado de lodos; disposición de
55
lodos y las conducciones de descarga para la PTAR. El precio alzado propuesto correspondiente a la sección I, incluirá todos los costos de las pruebas de funcionamiento realizadas para cumplir con los requerimientos de SIAPA Y CNA, y el costo de suministro de todo el mobiliario, equipo de laboratorio, enseres diversos de oficina y laboratorio, refacciones, hardware y software de cómputo, trabajo en la obra y de campo, jardinería, vehículos de diversos tipos y todo el equipo requerido para la administración, operación y mantenimiento de las instalaciones así como todo lo necesario para su correcta y completa operación.
4.3.8 Operación, mantenimiento y capacitación
Para el periodo de operación y mantenimiento, el PROPONENTE considerará la integración de tres precios unitarios, tal como se describe a continuación.
El PROPONENTE tomará en cuenta todos los conceptos correspondientes al proceso de operación y mantenimiento, excluyendo los químicos, y dividiendo el análisis en costos fijos y variables.
Costos fijos. El primer precio que corresponde a los costos fijos incluirá en forma enunciativa, mas no limitativa lo siguiente: capacitación tanto al personal propio como al de SIAPA, mantenimiento de los edificios e instalaciones, mantenimiento periódico programado para los equipos, consumo de energía eléctrica para alumbrado de los edificios e instalaciones, personal de operación de la PTAR, personal de laboratorio, personal de vigilancia, personal de supervisión, artículos y substancias químicas para el laboratorio, vehículos de transporte del personal, combustibles y lubricantes, suministro de agua potable, servicios telefónicos, papelería, etc.
A la suma de los costos, se añadirán los costos indirectos y utilidad propuesta por el PROPONENTE, así como los impuestos y contribuciones fiscales, excepto el IVA.
La unidad de este precio será pesos / mes.
Costos variables. El segundo precio, referente a los costos variables contendrá en forma enunciativa, más no limitativa lo siguiente: energía eléctrica para el funcionamiento de los equipos del proceso; mantenimiento, partes y refacciones de los equipos cuyo desgaste esté relacionado directamente con el tiempo efectivo de funcionamiento, transporte y disposición final de lodos, maquinaria, combustibles, lubricantes y demás insumos necesarios.
A la suma de los costos, se añadirán los costos indirectos y utilidad propuestos por el PROPONENTE, así como los impuestos y contribuciones fiscales, excepto el IVA.
La unidad de este precio será pesos/metro cúbico de agua tratada.
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Químicos. El tercer precio, que corresponde a los químicos del proceso, se integrará enunciativa, mas no limitativamente con los costos de: adquisición, transporte y manejo de los químicos requeridos para el tratamiento de las aguas residuales y de los lodos, agregando costos indirectos y utilidad propuestos por el PROPONENTE; los impuestos y contribuciones fiscales, excepto el IVA.
La unidad de este precio será pesos/metro cúbico de agua tratada, según el caso. Se aplicará exclusivamente al volumen mensual tratado.
En la tabla siguiente se establece hasta que volumen mensual tratado se aplicará el precio por costo variable y por químicos, se incluye con fines informativos el volumen mensual mínimo garantizado para la PTAR.
PTAR
Río Blanco
Volumen mínimo a tratar garantizado, m3/mes
202,356
Volumen máximo a tratar, m3/mes
394,200
El "volumen máximo a tratar" mostrado en la tabla anterior es el límite superior sobre el cual se aplicará el pago del tratamiento del aguar residual, por lo que el CONTRATANTE no reconocerá ningún cobro por un mayor volumen mensual de agua tratada.
Durante la vigencia del CONTRATO DE SERVICIOS no se pagará al CONTRATISTA ningún caudal instantáneo influente a la PTAR superior al gasto máximo instantáneo, Independientemente de que cumpla con la calidad requerida en el efluente.
SIAPA: SISTEMA INTERMUNICIPAL DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO CNA: COMISIÓN NACIONAL DEL AGUA
4.4. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Y CRITERIOS DE DISEÑO
El tren de procesos para el tratamiento del agua residual y de lodos cumplirá con los criterios establecidos en los criterios de la cuarta edición del Design of Municipal Wastewater Treatment Plants "WEF Manual of Practice No. 8 (Water Environment Federation)" MOP N° 8, o en su caso, a los criterios de diseño que se sustenten con eficiencias de remoción de contaminantes en condiciones óptimas de operación, de procesos de tratamiento iguales a los propuestos por el PROPONENTE en por lo menos una planta de tratamiento de aguas residuales existente que cuente por lo menos con 2 (dos) años de operación continua y que sea de una capacidad igual o semejante a la del módulo unitario propuesto por el PROPONENTE.
57
Se cumplirá con las leyes y reglamentos aplicables del gobierno de México y con los códigos y ordenamientos locales correspondientes.
4.4.1 Calidad del agua
Significado de las abreviaturas de los parámetros de calidad del agua
ABREVIATURA
SOL TOT As Cd COL FEC Cr Cu
DBO SOL
DBO TOT G y A Hg Materia flotante Ni NTK PTOT Pb Ssed SST Zn
SIGNIFICADO
Soluble Total Arsénico Cadmio Coliformes fecales Cromo Cobre Demanda Bioquímica de Oxígeno soluble Demanda Bioquímica de Oxígeno total Grasas y Aceites Mercurio Materia flotante Níquel Nitrógeno Total Kjeldhal Fósforo total Plomo Sólidos sedimentables Sólidos suspendidos totales Zinc
Condiciones particulares de descarga establecidas para SIAPA
PARÁMETROS (mg/l, excepto cuando se
especifique)
Demanda Bioquímica de Oxígeno 5
(DBO) Sólidos Suspendidos Totales (SST) Sólidos Sedimentables (ml/l) Grasas y Aceites Materia Flotante Nitrógeno Total Kjeldhal Fósforo Total Arsénico* Cadmio*
CONCENTRACIÓN PROMEDIO MENSUAL
(P.M) 150
150 1.0 15
Ausente 40 20 0.2 0.2
CONCENTRACIÓN PROMEDIO DIARIO
(P.D)
200
200 2.0 25
Ausente 60 30 0.4 0.4
58
Cianuro* Cobre* Cromo* Mercurio* Níquel* Plomo* Zinc* Coliformes Fecales (NMP/100 mi)
2.0 4.0 1.0
0.01 2.0 0.5 10
1000
3.0 6.0 1.5
0.02 4.0 1.0 20
2000
*Todos los metales son totales Ninguna muestra instantánea deberá exceder los rangos permisibles para potencial de hidrógeno y temperatura, con valores de 5 a 10 y no mayor de 40° C respectivamente. P.M.= Resultado del promedio aritmético de al menos dos muéstreos compuestos en un mes calendario. P.D.= Resultado de un análisis a una muestra compuesta.
4.4.2 Calidad del agua influente a la PTAR
La información sobre la calidad del agua del influente que se presenta a continuación debe entenderse como informativa para que el PROPONENTE conciba el proceso de la PTAR que constituirá su propuesta.
Los PROPONENTES basarán su propuesta en un proceso que deberá alcanzar los parámetros especificados en las Condiciones Particulares de Descarga (CPD), fijadas al SIAPA por la CNA.
Para la formulación de sus PROPUESTAS sobre la operación de la PTAR, los PROPONENTES considerarán la concentración promedio anual que se presenta en la tabla siguiente.
Si las características del efluente no satisfacen los parámetros especificados en las Condiciones Particulares de Descarga (CPD), el CONTRATISTA pagará las multas federales estipuladas en la ley de la materia, adicionalmente a las multas que se establecen por parte del SIAPA.
Los resultados de los análisis practicados por el SIAPA de la calidad del agua cruda influente a la PTAR, y los valores medios de los parámetros contemplados en las Condiciones Particulares de Descarga, se muestran en la siguiente tabla.
Condiciones particulares de descarga establecidas para SIAPA Y VALORES DE CALIDAD DEL AGUA DEL INFLUENTE
PARÁMETROS (mg/l, excepto cuando especifique)
se
CONCENTRACIÓN PROMEDIO MENSUAL
(P.M)
PROMEDIO DIARIO (P-D)
PROMEDIO ANUAL
59
Temperatura (°C) Demanda Bioquímica de Oxígeno 5
(DBO) Sólidos Suspendidos Totales (SST)
Sólidos Sedimentables (ml/l)
Grasas y Aceites Materia Flotante Nitrógeno Total Kjeldhal Fósforo Total Arsénico* Cadmio* Cianuro* Cobre* Cromo* Mercurio* Níquel* Plomo* Zinc* Conformes Fecales (NMP/100 mi)
150
150
1.0 15 Ausente 40 20 0.2 0.2 2.0 4.0 1.0 0.01 2.0 0.5 10 1000
200
200
2.0 25 Ausente 60 30 0.4 0.4 3.0 6.0 1.5 0.02 4.0 1.0 20 2000
21 **
395
440
4.8
161 Ausente 61 26 0.004 0.002 N.D. 0.294 0.163 0.001 0.053 0.040 0.554
*Todos los metales son totales Ninguna muestra instantánea deberá exceder los rangos permisibles para pH y temperatura, con valores de 5 a 10 y no mayor de 40° C, respectivamente. P.M.= Resultado del promedio aritmético de al menos dos muéstreos compuestos en un mes calendario. P.D.= Resultado de un análisis a una muestra compuesta. ** La temperatura mínima del agua es de 7°C y la máxima de 27°C, para el período 1997-1999
Variación en la concentración diaria de DBO total y DBO soluble en el agua residual influente a la PTAR
60
No. De muestra
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23.
Fecha
11-Ene 21-Ene 24-Feb 03-Mar 14-Abr 11-May 18-May 30-Jun 07-Jul 28-Jul 06-Ago 11-Ago 26-Ago 31-Ago 05-Sep 10-Sep 28-Sep 07-Oct 14-Oct 23-Oct 01-Nov 21-Nov 29-Nov
DBO Total, mg/l
281 363 260 420 230 296 418 408 297 180 679 191 244 191 295 353 498 249 291 457 270 197 270
DBO Soluble,
mg/l 221 222 120 210 90
204 163 173 74 58
207 74 80 74 80 192 197 104 104 93 145 57 249
4.4.3 Procesos de Tratamiento
Tomando en cuenta las características físicas, químicas y biológicas del agua residual cruda entre otras, existen algunos procesos para cumplir con la calidad del agua requerida por las Condiciones Particulares de Descarga (CPD) y con el área disponible para la construcción de la PTAR, son:
o Tratamiento primario con coagulación y floculación química, más tratamiento biológico.
o Tratamiento primario convencional, más tratamiento biológico aerobio. o Tratamiento biológico aerobio o Tratamiento biológico anaerobio, más tratamiento biológico aerobio.
61
Estos fueron seleccionados con base en el análisis de alternativas y con datos de plantas similares en operación a nivel mundial, considerando parámetros como: tecnología, costo (construcción, operación y mantenimiento), y calidad del influente y del efluente.
Esta selección preliminar se presenta con carácter informativo, sin embargo, los PROPONENTES propondrán el sistema o proceso que según su criterio y con su garantía funcionará en las mejores condiciones de eficiencia y costo.
4.4.4 Gasto de diseño
La capacidad de la infraestructura se diseñará y construirá para sanear y manejar hidráulicamente un gasto promedio mensual de 0.15 m3/s, con eficiencia para gasto mínimo y máximo. Para el año 2001 se estima que el gasto promedio anual que ingresará a la PTAR será de 2'365,000 m3. En el inciso siguiente se presenta la información sobre diversas mediciones en los emisores de llegada a la futura PTAR.
4.4.5 Cuenca "RÍO BLANCO"
La cuenca del río Blanco se localiza en el extremo noroeste de la ZMG, en el municipio de Zapopán, la parte media de la cuenca es la que estará servida por la Planta de Tratamiento de aguas residuales.
La cuenca tributaria servida por el sistema de alcantarillado que descargará en la Planta de Tratamiento, tiene una extensión aproximada de 1,300 hectáreas. La población asentada en la misma, de acuerdo al Conteo de Población de 1995, es superior a los 55,000 habitantes.
El núcleo urbano principal de la zona servida se asienta a lo largo del corredor formado por la carretera Zapopán-Tesistan, así como aledaño a la Av. Guadalajara, en la colonia Hogares de Nuevo México.
En los últimos cuatro años el SIAPA ha efectuado actividades de aforo y caracterización de las dos (2) descargas principales de aguas residuales municipales. Estas descargas están identificadas como:
1. Nuevo México 2. Hogares de Nuevo
La descarga No. 2 (Hogares de Nuevo México) se efectúa en un pequeño cauce natural afluente del río Blanco. El sitio de vertido es inmediatamente aguas arriba del terreno en que se ubicará la Planta de Tratamiento.
La descarga No. 1, se localiza al oeste de la anterior y actualmente fluye al Río Blanco de manera independiente. En los alcances de esta licitación se encuentra la terminación del proyecto y construcción del emisor que conducirá las aguas residuales de esta descarga hasta la Planta de Tratamiento.
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El gasto promedio diario combinado aforado en ambas descargas es de 71.2 l.p.s. obtenido de 30 días de aforo, a lo largo del presente año, 1999. El gasto promedio por descarga es el siguiente:
1. Nuevo México, 38.5 l.p.s. 2. Hogares de Nuevo 32.7 l.p.s.
La cota de arrastre de los dos emisores a la fecha existentes es la siguiente:
1. Nuevo México, El tramo a construir inicia en la cota 1600.373 y la cota de llegada será la 1576.517.
2. Hogares de Nuevo México 1576.449 (en la garganta del canal Parshall)
4.4.6 Criterios de diseño de procesos para eí tratamiento del agua.
A continuación se establecen los criterios de diseño para los procesos de tratamiento que se consideran viables, para cumplir con la normatividad establecida para el PROYECTO de saneamiento:
o Bombeo para los diversos procesos de tratamiento en los trenes de agua y lodos
Se atenderán las recomendaciones de la siguiente tabla
63
APLICACIÓN
Aguas residuales crudas Arenas Lodos primarios. < 2% de sólidos > 2% de sólidos Natas del primario Natas diluidas Lodos Biológico s Lodos Biológicos espesados Recirculación de lodos digeridos Aguas residuales sedimentadas Aguas tratadas Agua de servicio o no potable Lavado de cenizas Licor decantado o sobrenadante Soluciones químicas
A Residuales convencional es
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Difusor
X
X
X
X
X
Flujo rotatorio
X
X
—
X
TI
Voluta de agua limpia
X
PODEE
Ceniza
X
30MBA
Tornillo
X
X
X
X
Eyector neumático
X
Air lift
X
X
Desplaza miento positivo
X
X
X
Químicos
X
o Pretratamiento
Con la finalidad de separar del agua residual cruda los sólidos gruesos y finos, las arenas, las grasas, los aceites y las natas, que podrían interferir con la adecuada operación y eficiencia de los procesos subsecuentes, se diseñarán las instalaciones y obras civiles necesarias.
El pretratamiento podrá constar de rejillas gruesas, finas, micro Cribas, desarenadotes y desatadores para la remoción de grasas y aceites.
64
Para evitar la formación de espuma, que sea generada por el contenido de detergentes en el agua residual, se evitará al máximo puntos y zonas de agitación con mezcla de aire en las instalaciones hidráulicas y de proceso. En el caso de que lo anterior no sea posible, se diseñarán y construirán los dispositivos necesarios para el control de las espumas.
o Cribado
Los sistemas de cribado a instalarse en la PTAR, podrán ser de tipo mecánico o manual y diseñado para el gasto máximo y controlar las siguientes variables:
Nivel de agua residual en el canal. Peso de la carga hidráulica. Espesor del material retenido. Pérdidas de carga: máxima y mínima. Velocidad del influente (de aproximación). Frecuencia de limpieza de la criba. Paro y arranque de la unidad motriz.
El diseño de los sistemas de cribado cumplirá con lo
siguiente:
a) Códigos y normas
Los códigos y normas que regirán el diseño del equipo y se aplicarán durante el PROYECTO, son los siguientes:
ASME-SEC2, 1986.
CFE-D8500-02, 1984.
CFE-D850O03, 1984.
NOM.
ASTM A-296, 1977.
American Society of Mechanical Engineers. Comisión Federal de Electricidad. Recubrimientos Anticorrosivos y Pinturas para Centrales Termoeléctricas. Norma Oficial Mexicana. American Society for Testing and Materials.
b) Materiales
Los materiales de construcción utilizados en la fabricación de esta unidad y sus elementos de apoyo, serán resistentes a la corrosión y a los esfuerzos de flexión, cortante, torsión y tracción.
Las barras podrán construirse de acero inoxidable, acero al
65
manganeso (12% Mn), acero al carbón o de aluminio, se podrán emplear barras verticales o curvadas a un cuarto de circunferencia. El material de las Cribas se seleccionará para soportar la carga hidráulica y el peso del material retenido.
El equipo auxiliar de las cribas tendrá resistencia a la corrosión por estar expuesto a vapores, rocíos y neblinas, ácidos y básicos de acuerdo con las características del influente.
c) Recubrimientos
Se considerará un recubrimiento de las partes metálicas para garantizar que no se deteriore por las acciones de los componentes químicos. Las partes a proteger serán, entre otras:
• Rejillas. • Elementos de limpieza. • Tolvas. • Bandejas de desagüe. • Cables. • Estructuras de apoyo. • Elementos de transmisión motriz.
Los recubrimientos serán a base de lo siguiente:
• 2 (Dos) capas de pintura a base de alquitrán de hulla. • 1 (Una) capa de pintura epóxica. • 1 (Una) capa de pintura de rojo óxido de zinc.
Como alternativa se podrá utilizar material metálico galvanizado o aluminio.
o Cribado fino
Después de las rejillas y con la finalidad de retener material fino se instalarán Cribas finas cuya abertura de malla será de hasta 1.5 mm, las que podrán ser: criba estática con malla de acero inoxidable, tambor rotatorio con malla de acero o poliéster, de disco rotatorio con malla de acero o bien centrífuga con malla de acero o poliéster.
o Desarenadores y desnatadores
El diseño de las unidades de desarenación podrá ser de tipo hidráulico, aunque se podrán considerar los sistemas de tipo neumático y mecánico.
Si se proponen instalaciones para desarenar y desengrasar el agua residual mediante la aplicación de aire difuso, éstas podrán ser usadas para mezclar los
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coagulantes químicos, en el caso de que el proceso así lo requiera, siempre y cuando sean diseñadas considerando las siguientes características de preaereación:
PARÁMETRO
Tiempo de retención a flujo medio (min). Requerimientos de aire (l/m de canal). Velocidad superficial (cm/s). Velocidad en el fondo (cm/s).
Remoción de arenas.
CRITERIO PROPUESTO
15. 280.
45 a 60. 30 a 45.
Bandas transportadoras o bombas de aire.
o Control de olores
En los procesos pretratamiento y tratamiento primario del agua, así como en los de espesamiento, deshidratación y estabilización de lodos, de requerirse, se instalarán equipos para el control de olores con todos los accesorios necesarios para su óptimo funcionamiento.
Se dejará una zona amortiguadora de olores de cuando menos las distancias marcadas en la tabla siguiente.
UNIDAD DE PROCESO DE TRATAMIENTO
Tanque de sedimentación. Filtro rociador. Tanque de aeración. Digestor de lodos. Lechos de secado de lodos. Tanque de almacenamiento de lodo. Tanque espesador de lodos. Filtros. Sitio de disposición de lodos.
DISTANCIA A CASAS HABITACIÓN, m
120 120 150 150 150 300
300 150 150
El diseño y las especificaciones de los equipos e instalaciones para el control de olores, cumplirán con los códigos establecidos por The Occupational Safety and Health Administration (OSHA).
Los sistemas de control de olores se diseñarán de acuerdo a las condiciones ambientales prevalecientes en el área de influencia del PROYECTO, y tendrán la capacidad para tratar los flujos del aire resultante de las tasas máximas de ventilación para las zonas especificadas en el código de referencia.
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o Medición
Para la medición del gasto de agua residual en la entrada y salida de la PTAR, se diseñarán instalaciones y equipos adecuados, así como entre los módulos de tratamiento propuestos, según se requiera para el control del proceso y obtener la mayor eficiencia, así como racionalizar los recursos aplicables para el tratamiento del agua.
o Dosificación de productos químicos y desinfectantes
Para efectos del diseño de los procesos de tratamiento del agua y lodos y el correspondiente dimensionamiento de las instalaciones, las dosis mínimas y costos de coagulantes, floculantes, desinfectantes, estabilizadores, etc., que se considerarán son los siguientes:
CONCEPTO
Sulfato de aluminio. Polímeros. Cloro (proceso biológico). Cloro (proceso físico-químico). Ozono. Ultravioleta.
Cal.
DOSIS MINIMA PERMITIDA
40 g/m3
1 g/m^ 8 g/nr3
12 g/m3
17g/mJ
20 mVs/cnf 25% del peso seco de los
lodos
PRECIO ($/tonelada)
4,600.00
1,400.00
Los materiales y equipos para la dosificación de productos químicos para coagulación cumplirán con las especificaciones para el uso de cloruro férrico, ya que existe la posibilidad de que , sea eficaz el uso de dicho reactivo para el proceso de coagulación.
o Sedimentación primaria (incluye Tratamiento Primario Avanzado -TPA-)
CARGA SUPERFICIAL
Sedimentación convencional. Sedimentación con adición de químicos. Para sedimentación con placas paralelas y con adición de químicos. Separador sólido-líquido de circulación tangencial.
CRITERIO m3/m2/día
No más de 49 No más de101 No más de 600
No más de 480
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o Reactor biológico
Los reactores biológicos de lodos activados convencional y completamente mezclado cumplirán con los siguientes criterios:
VARIANTE Convencional Completamente mezclado
CONCEPTO
Tiempo de retención de sólidos. Relación de carga orgánica a sólidos.
Carga volumétrica.
Tiempo de retención hidráulico. Tasa de recirculación.
MODELO DE FLUJO Pistón Continuo. Reactor con alta agitación VARIANTE Convencional. 5 - 15, días.
0.2-0.4, kg DB05/kg SSVLM/día 0.32-0.64, kg DB05/m
3/día. 4 - 8, horas.
25 - 75, %.
Mezclado. 5-15, días.
0.2-0.6, kg DB05/kg SSVLM/día 0.8-1.92, kg DB05/m
3/día. 3 -5 , horas.
25-100,%.
o Aireadores mecánicos
TASA DE TRANSFERENCIA DE OXIGENO
Superficial baja velocidad. Superficial de baja velocidad con tubo de succión. Superficial de alta velocidad. Superficial con turbina de flujo descendente.
C R I T E R I O Kg 02/HP/h
0.91 -2.27
0.91 -2.10
0.91-1.63 0.91 -1.81
Nota: Tasas de transferencia dadas en condiciones estándar: 1 atm. 20° C, agua limpia y cero oxígeno disuelto.
MEZCLADO EN REACTORES BIOLÓGICOS
Con equipos de aire difuso. Con aireadores mecánicos.
C R I T E R I O
20-30irri/min/10::invi. 53-79HP/10W.
o Filtros rociadores
UNIDADES DE ALTA TASA Medio filtrante. Carga hidráulica. Carga orgánica. UNIDADES DE SUPER ALTA TASA Medio filtrante. Carga hidráulica. Carga orgánica.
UNIDADES UTILIZADAS COMO DESBASTE
Medio filtrante. Carga hidráulica. Carga orgánica.
C R I T E R I O Piedra. 9 - 37 nrVm^/clía. 0.48 - 0.9 kg DBOs/m^/día.
Sintético. No más de 70 m3/ nWdía. No más de 1.6 kg DBOs/m^/día.
Sintético. No más de 188, nrW/día. No más de 8, kg DBOs/m^/día.
o Sedimentación secundaria
LOS SEDIMENTADORES SECUNDARIOS PARA:
LODOS ACTIVADOS CON REACTOR TOTALMENTE MEZCLADO
Tasa superficial. Carga de sólidos.
LODOS ACTIVADOS TIPO CONVENCIONAL
Tasa superficial. Carga de sólidos.
FILTROS ROCIADORES
Tasa superficial. Carga de sólidos.
A GASTO
Medio
16-32mJ/m2/dia. 3.9- 5.8 kg/nr^/hora.
< de 28 nrW/día. No más de 5.9, Kg/m2/hora.
16-24nrW/día. 2.9- 4.9 kg/nvVdía.
Máximo
40-48 nvVmz/día. 9.7 kg/nr%ora.
40-48 m3/m*/dia. 7.8 kg/m^/día.
70
o Filtración
MEDIOS FILTRANTES DE ARENA SILICA 0 ANTRACITA
Arena Antracita Arena Antracita Arena Antracita
Espesor del lecho, m
No menos de 0.25 No menos de 0.31 No menos de 0.51 No menos de 0.61 No menos de 0.91 No menos de 0.91
MEDIO DUAL ARENA Y ANTRACITA Arena Antracita
No menos de 0.15 No menos de 0.30
Tamaño efectivo, mm 0.35-0.6 0.8-1.5 0.4-0.8 0.8-2.0 2.0-3.0 2.0-4.0
0.4-0.8 0.8-2.0
Tasa de filtración, m/hora
No más de 12.2
No más de 12.2 No más de 15.9
No más de 19.5
No más de 19.5
o Desinfección
Para desinfectar el efluente filtrado serán aceptables: la cloración, la radiación ultravioleta y la ozonación.
o Desinfección con cloro
El diseño, construcción, operación y mantenimiento de las instalaciones de cloro se apegarán a los códigos, regulaciones y normas emitidas al respecto, entre otras las generadas por:
Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos. Normas Americanas para Prueba de Materiales. Asociación Americana de Explotación de Agua. Instituto de Cloro. Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos. Asociación de Seguridad de Minas. Código Nacional Eléctrico. Asociación Nacional de Protección contra Incendios. Departamento de Conservación del Medio Ambiente de NY. Administración Ocupacional para la Salud y Seguridad. Código Uniforme de Construcción. Código Uniforme de Incendios. Agencia de Protección del Medio Ambiente de los E.U.
ASME ASTM AWWA Cl IEEE MAS NEC NFPA NYSDEC
OSHA UBC UFC USEPA
Lo anterior es adicional al cumplimiento de códigos, regulaciones y normas mexicanas federales, estatales y municipales.
71
o Desinfección por luz ultravioleta
Este sistema será capaz de desinfectar el efluente generado por la PTAR y cumplirá con las normas de calidad indicadas en esta sección.
Se podrá considerar la utilización de sólo UV o bien la combinación UV+cloro, asociándolas con el tipo de lámpara como sigue:
a) Para la desinfección con UV.
Se considerarán lámparas de alta intensidad y mediana presión con dosis mínimas de 20 mVs/cm2.
b) Para la desinfección con UV y cloro.
Se considerarán lámparas de baja intensidad con presión baja y dosis mínimas de 18 mWs/cm2, con una dosis mínima de cloro de 6.5 mg/l.
En el cálculo de dosis UV se utilizará la metodología de EPA, se podrán utilizar equivalencias siempre y cuando se presenten las gráficas correspondientes.
o Desinfección con ozono
Este sistema será capaz de desinfectar el efluente generado por la PTAR y que cumpla con las normas de calidad indicadas en esta sección.
La dosis mínima de ozono a emplear es de 17 g/m3.
72
o Tratamiento de lodos (Requerimiento de calidad de lodos estabilizados)
Los lodos subproducto de los procesos de tratamiento del agua cruda, serán estabilizados al grado que cumplirán con los requerimientos del anteproyecto de: Norma Oficial Mexicana NOM-004-ECOL-1998 que establece los límites máximos permisibles para los lodos provenientes del tratamiento de las aguas residuales, para su disposición o aprovechamiento y que a continuación se enlistan:
• Concentración límite metales pesados (Tabla 1 de la NOM-004). • Reducción de patógenos a clase "A" o clase "B" (Tabla 2 y 3 de NOM-
004). • Cumplir con una del as opciones mostradas ene I apéndice normativo
de la NOM-004, para la reducción de vectores de atracción.
o Concentración límite de metales pesados
En la siguiente tabla se presentan las concentraciones límite de metales pesados en miligramos por kilogramo de lodos, determinadas a partir del peso seco.
CONTAMINANTE
Arsénico Cadmio Cobre Cromo Plomo Mercurio Níquel Zinc
CONCENTRACIÓN mg/kg
41 39
1,500 1,200 300 17
420 2,800
o Reducción de patógenos
Los lodos deben ser tratados mediante alguno de los siguientes procesos, los cuales reducen los patógenos significativamente:
• Digestión aerobia. • Digestión anaerobia. • Secado con aire. • Composteo. • Estabilización con cal.
La media geométrica de siete muestras de lodo tratado deberá ser menor a 2 x 106 (NMP/g sólidos totales) o 2 x 106 (UFC/g sólidos totales) de coliformes fecales.
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o Opciones para la reducción de vectores de atracción
• Reducir el contenido de sólidos volátiles a un máximo del 38 %. • Demostrar la reducción de los vectores de atracción con una digestión
anaerobia adicional a nivel laboratorio. • Demostrar la reducción de los vectores de atracción con una digestión
aerobia adicional a nivel laboratorio. • Encontrar que la tasa especifica de absorción de oxigeno en los
procesos de digestión aerobia sea igual o menor a 1.5 mg de oxigeno/h gr de sólidos totales (peso seco).
• Usar procesos aerobios con temperaturas mayores a 40 °C (por 14 días o más).
• Adicionar materiales alcalinos bajo condiciones específicas únicamente.
• Secar los lodos estabilizados a contenidos mayores deí 75 % de sólidos.
• Secar los lodos no estabilizados a contenidos mayores del 90 % de sólidos.
o Criterios de diseño de procesos para el tratamiento de lodos
Concentración para diversos tipos de lodos
No se aceptarán diseños que consideren concentraciones de sólidos por encima de las indicadas:
CONCENTRACIÓN DE: LODOS Del sedimentador primario convencional Del sedimentador primario convencional utilizando químicos Del sedimentador primario con manto de lodos utilizando químicos Del sedimentador secundario de lodos activados Del sedimentador secundario de filtros rociadores Del primario espesado por gravedad Del primario y lodo activo espesado por gravedad Del primario y filtro rociador espesado por gravedad Activado espesado por flotación sin adición de químicos Activado espesado por flotación con adición de químicos Activado espesado por centrifugación Activado espesado en filtro banda Primario crudo desaguado mediante centrífuga de tazón sólido
%
<5 <2
<7
< 1.5 <3 < 10 <5 <6 <4 <5
<8 <6 <35
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CONCENTRACIÓN DE: LODOS Primario y lodo activado crudo desaguado mediante centrífuga de tazón sólido Primario y filtro rociador crudo desaguado mediante centrífuga de tazón sólido Primario digerido anaeróbicamente desaguado mediante centrífuga de tazón sólido Primario y lodo activado digerido anaeróbicamente mediante centrífuga de tazón sólido Primario y filtro rociador digerido anaeróbicamente mediante centrífuga de tazón sólido Primario crudo desaguado mediante prensa de filtro banda Primario y lodo activado crudo desaguado mediante prensa de filtro banda Primario y filtro rociador crudo desaguado mediante prensa de filtro banda Primario digerido anaeróbicamente desaguado mediante prensa de filtro banda Primario y lodo activado digerido anaeróbicamente mediante prensa de filtro banda
%
<20
^25
<35
<20
<25
<30
<25
<25
<35
<26
o Espesamiento de lodos
CARGA DE SÓLIDOS, kg/m2/día Espesador por gravedad para: Lodo primario. Lodo primario y lodo activado. Lodo primario y filtro rociador.
Espesador por flotación, lodo activado: Con adición de químicos. Sin adición de químicos.
TPA con manto de lodos tipo Densadeg.
TPA con arena en un espesador de alta tasa, tipo OTV.
C R I T E R I O
No más de 136 No más de 78 No más de 97
No más de 219 No más de 48 No requiere espesador
5,700 *
*Valor obtenido al comprobar una operación eficiente con cargas entre 1,220 y 8,140 kg/m2/día y considerar un factor de seguridad de 0.7.
Estabilización alcalina
• Elevar el Ph a por lo menos 12 unidades, a 25°C sin añadir más | materia alcalina, manteniendo por dos horas y
• Mantener un pH de al menos 11.5 unidades, sin la adición de más materia alcalina durante otras 2 horas.
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La dosis de óxido de calcio para efectos de cotización y del diseño de las instalaciones, será:
• Lodo activado líquido 0.3 a 0.5 kg por kg de lodo. • Lodo primario de precipitación química, para garantizar el
cumplimiento de los límites especificados para microorganismos patógenos, la dosis estará en función de la sequedad de la torta de lodo deshidratado como se indica en la tabla siguiente:
Dosis de óxido de calcio para cumplir con los límites de microorganismos patógenos en lodos físico-químicos.
SEQUEDAD DEL LODO
% 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
DOSIS DE OXIDO DE CALCIO
% peso/peso 26.28 25.72 25.20 24.73 24.29 23.88 23.50 23.14 22.80 22.48 22.18 21.89 21.61 21.35 21.10 20.86 20.62 20.40 20.19 19.98 19.78
Para el hidróxido de calcio para pre-estabilización de lodos líquidos se considerarán las normas:
• NORMA MEXICANA NMX-C-003-1982.
• NORMA PARA QUICKLIME AND HYDRA TED LIME (AWWA).
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o Disposición superficial de los iodos
En caso de utilizar los lodos en la agricultura:
• EL PROPONENTE deberá apegarse a lo establecido en el anteproyecto del a NOM-004-ECOL 1999, Particularmente en las especificaciones identificicadas como 4.9, 4.10,4.14 y 4.17
• Las celdas contarán con sistemas de drenaje para evitar inundaciones. EL PROPONENTE se hará cargo del manejo y conducción del aguad e drenaje.
• El CONTRATISTA deberá considerar los costos de construcción, arreglo y mantenimiento de caminos para el transporte y recuperación de los lodos para su futura aplicación.
• En todo lo no previsto se aplicarán las disposiciones de la parte 503 de las normas de USEPA.
• Todos los costos relacionados con la disposición superficial de los lodos serán considerados como costos de operación y mantenimiento y no se incluirán en los costos de inversión.
o Análisis para control de los procesos
El CONTRATISTA recolectará todas las muestras y realizará todas las mediciones, inspecciones, análisis y pruebas de laboratorio necesarias para comprobar que está cumpliendo con los límites máximos permisibles requeridos por las dependencias normativas en la materia [PROFEPA, INE y CNA], o por cualquier otra relacionada con la administración eficiente y efectiva de la operación, reparación o mantenimiento de las instalaciones de la PTAR durante el periodo de operación y mantenimiento. El CONTRATISTA preparará, entregará y proporcionará todos los datos e informes que exijan las dependencias normativas y pagará todas las multas que se determinen en contra de la PTAR, por falla de las instalaciones para satisfacer los requisitos de calidad de las aguas residuales tratadas, especificados por SIAPA
Sin ser limitativo, a continuación se proporciona el listado mínimo de parámetros y su frecuencia de análisis para el agua residual cruda, el agua tratada y los lodos:
PARÁMETRO Grasas y aceites.
PH.
Coliformes fecales. Coliformes fecales.
SITIO Agua cruda y tratada.
Agua cruda y tratada.
Agua tratada. Lodos tratados.
FRECUENCIA Quincenal Una vez por turno. Quincenal. Bimestral
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PARÁMETRO
Cromo total.
Níquel total.
Plomo total.
Cianuros totales.
Cadmio total.
Mercurio total.
Cobre total.
Zinc total.
Huevos de Helminto.
Salmonella sp Sólidos suspendidos totales.
Arsénico total.
Oxígeno disuelto.
Cloro residual.
Nitrógeno Total Kjeldhal. Demanda Bioquímica de Oxígeno, total y soluble Demanda Química de Oxígeno Sólidos Suspendidos Totales Fósforo total.
Sulfuro de Hidrógeno.
SITIO Agua cruda y tratada y lodos tratados. Agua cruda y tratada y lodos tratados. Agua cruda y tratada y lodos tratados. Agua cruda y tratada. Agua cruda y tratada y lodos tratados. Agua cruda y tratada y Lodos tratados. Agua cruda y tratada y lodos tratados. Agua cruda y tratada y lodos tratados. Lodos tratados.
Lodos tratados. Entrada y salida de los procesos de manejo de lodos. Agua cruda y tratada y lodos tratados.
Reactor biológico.
Agua tratada.
Agua cruda y tratada .
Agua cruda y tratada
Agua cruda y tratada
Agua cruda y tratada
Agua cruda y tratada . Pretratamiento, tratamiento primario y tratamiento de lodos
FRECUENCIA Quincenal Semanal Quincenal Semanal Quincenal Semanal Quincenal Quincenal Semanal Quincenal Semanal Quincenal Semanal Quincenal Semana! Bimestral
Bimestral
Diaria.
Quincenal Semanal Una vez por turno. Una vez por turno.
Semanal.
Semanal
Semanal
Semanal
Semanal.
Quincenal.
Para determinar los parámetros señalados en el cuadro se aplicarán los métodos de prueba y muestreo establecidos en las Normas Mexicanas:
• Norma Mexicana NMX-AA-3 Aguas residuales - Muestreo, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 25 de marzo de 1980.
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• Norma Mexicana NMX-AA-5 Aguas - Determinación de grasas y aceites -Método de extracción soxhlet, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 8 de agosto de 1980.
• Norma Mexicana NMX-AA-6 Aguas - Determinación de materia flotante -Método visual con malla específica, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 5 de diciembre de 1973.
• Norma Mexicana NMX-AA-8 Aguas - Determinación de pH - Método potenciométrico, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 25 de marzo de 1980.
• Norma Mexicana NMX-AA-42 Aguas - Determinación del número más probable de coliformes totales y fecales - Método de tubos múltiples de fermentación, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 22 de junio de 1987.
• Norma Mexicana NMX-AA-46 Aguas - Determinación de arsénico en agua-Método espectrofotométrico, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 21 de abril de 1982.
• Norma Mexicana NMX-AA-51 Aguas - Determinación de metales - Método espectrofotométrico de absorción atómica, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 22 de febrero de 1982.
• Norma Mexicana NMX-AA-57 Aguas - Determinación de plomo - Método de la ditizona, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 29 de septiembre de 1981.
• Norma Mexicana NMX-AA-58 Aguas - Determinación de cianuros - Método colorimétrico y titulométrico, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 14 de diciembre de 1982.
• Norma Mexicana NMX-AA-60 Aguas - Determinación de cadmio - Método de la ditizona, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 26 de abril de 1982.
• Norma Mexicana NMX-AA-64 Aguas - Determinación de mercurio - Método de la ditizona, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 3 de marzo de 1982.
• Norma Mexicana NMX-AA-66 Aguas - Determinación de cobre - Método de la neocuproína, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 16 de noviembre de 1981.
• Norma Mexicana NMX-AA-78 Aguas - Determinación de zinc - Métodos colorimétricos de la ditizona I, la ditizona II y espectrofotometría de absorción atómica, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 12 de julio de 1982.
Para los parámetros que no estén normados, su método de determinación será establecido de común acuerdo entre el PROPONENTE, el SIAPA y la parte normativa.
o Flexibilidad, redundancia y confiabilidad
Los PROPONENTES incluirán en su PROPUESTA Técnica la máxima información cuantificable, principalmente en cuanto a los siguientes aspectos:
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a) Flexibilidad: su modulación para el manejo hidráulico del agua y los lodos subproducto del tratamiento, para que en caso de falla operativa o de mantenimiento preventivo o correctivo, siempre se opere con la capacidad especificada de diseño requerida por SIAPA Y CNA.
b) Redundancia: el diseño y arreglo de equipos de los procesos de tratamiento de agua residual y estabilización de lodos, que permitan absorber variaciones de cargas volumétricas a diferentes gastos, cumpliendo con la calidad establecida por SIAPA Y CNA.
c) Confiabiiidad: el diseño y equipamiento de los procesos de tratamiento y las instalaciones hidráulicas que sean seguros en cuanto a los conceptos de flexibilidad y redundancia durante la operación y mantenimiento de la PTAR, y que además, técnicamente ofrezcan procesos de tratamiento del agua y de estabilización de lodos confiables.
o Número mínimo de unidades de proceso y equipamiento
En la tabla siguiente se presenta el número mínimo de las distintas unidades que para cada operación o proceso, deberá de tener el tren de tratamiento de agua y lodos de la PTAR.
En los casos en que la operación o proceso señalado en la tabla no sea parte del tren de tratamiento propuesto por el PROPONENTE, la especificación para dicha operación o proceso queda sin efecto.
OPERACIÓN 0 PROCESO
Cribado grueso
Cribado mediano
Hidrotamiz
Sedimentación primaria*
Sedimentación primaria con químicos*
Unidad principal de proceso @
Sedimentación secundaria
Tanque de contacto de cloro
Digestor de lodos*
Equipo de aereación para el digestor*
Desaguado de lodos
PTAR " RIO BLANCO"
1
2
2
2
1
1
2
1
1
2
1
* En los casos en que el tren de tratamiento incluya estas unidades @ Filtro biológico, reactor de lodos activados u otro proceso de tratamiento propuesto por el PROPONENTE y aceptado por SIAPA Y CNA.
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La PTAR deberá de incluir una línea de excedencia de aguas residuales, del cárcamo de bombeo o de la obra de toma, al cuerpo receptor de la descarga. Adicional a esta derivación la PTAR deberá de tener alguno de los Bypass que a continuación se establece, dependiendo del tren de tratamiento propuesto:
• Efluente del pretratamiento a desinfección. • Efluente del tratamiento primario a desinfección
En los casos señalados el Bypass iniciará aguas abajo del medidor de flujo del influente. En el interior de la PTAR no será admisible la construcción o existencia de alguna otra derivación de agua al cuerpo receptor.
o Sistemas de medición y control
1 Objetivo
El objetivo de los sistemas de medición y control de la PTAR, es el de medir y controlar el proceso, para que se adapte a las variaciones del influente y se alcance en todo momento la calidad requerida en el efluente.
2 Alcance
Con la finalidad de garantizar un adecuado control de operación, mantenimiento y seguridad en la PTAR, en esta sección se definen los requisitos generales y mínimos a cumplir en la instrumentación de la misma.
El PROPONENTE elaborará e implementará lo siguiente:
a) La ingeniería conceptual para la instrumentación y control de los procesos de tratamiento y gastos de la PTAR, que contendrá el objetivo e información suficiente para cada uno de los sistemas a desarrollar. Para tal efecto, el CONTRATISTA deberá tomar como referencia estas bases de diseño.
b) Información mínima requerida: • índice de instrumentos de control. • Especificaciones de instrumentos y/o equipos. • Diagramas esquemáticos de control. • Plano de localización de instrumentos neumáticos, eléctricos y/o
electrónicos. • Catálogo de conceptos por volumen de obra que incluya:
instrumentos, equipos (tableros, sistema digital) y materiales empleados.
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c) El programa de pruebas para cada uno de los equipos, verificando la confiabilidad, precisión y seguridad del equipo en operación normal.
d) El programa de instalación de equipos y controles de instrumentación.
3 Variables a medir o controlar:
Puesto que están abiertos los procesos y sus operaciones unitarias, las combinaciones de la medición con otros propósitos serán diferentes de conformidad con la operación unitaria del proceso seleccionado por el PROPONENTE en su oferta, de acuerdo a las siguientes claves:
Medición e indicación local. Control local programable. Indicación en cuarto de control.
IL CL IC
Para asegurar la calidad y confiabilidad del proceso base de la oferta, se medirá y asegurará la efectividad de cada operación unitaria, por lo que las PROPUESTAS se ajustarán para incluir en cada operación unitaria, la siguiente instrumentación en línea:
Flujo. PH. SST. influente. Nivel lodos. Control dosificación. Coagulantes por: Flujo másico SST.
Flujo y concentración de: Lodos saliendo. Coagulante. Floculante. Nivel hidrostático. Control Equipo Eléctrico: Bombeo lodos.
Flujo. PH. Cloro residual Oxígeno. SST.
Pretratamiento Sólidos Gruesos
Tanques De Aireación
IL/IC/CL
IL/IC/CL
Medición Influente
IL/IC IL/IC IL/IC
Sedimentador Secundario
Sedimentador Primario
IL/IC
IL/IC/CL
IL/IC IL/IC IL/IC
IL/IC
Desinfección Efluente IL/IC
IL/IC
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Nivel lodos. Turbiedad efluente. Control Equipo Eléctrico: Sopladores. Desinfectantes
Flujo lodo. Conc. Lodo. PH lodo. Nivel/conc. De lodos Tiempo de tratamiento. Temperatura. Oxígeno. SST efluente. Flujo efluente. Control Equipo Eléctrico: Sopladores. Bombeo efluente. Control de dosificación Flujo másico lodo. Control dosificación Cal: Flujo másico lodo. PH lodo. Control Equipo Eléctrico: Sopladores. Bombeo lodos.
CL
Digestores De Lodo IL/IC/CL IL/IC/CL
IL/IC
IL/IC IL/CL
IL/IC
CL CL
IL/IC
Desaguado de Lodo IL/IC/CL IL/IC/CL IL/IC
CL
Trat. Lodo Con Cal IL/IC/CL IL/IC/CL IL/IC/CL IL/IC IL/IC/CL
IL/IC
CL/IC CMC
4 Estrategias de control
El CONTRATISTA proveerá los sistemas de control que ajusten manualmente o automáticamente en línea las dosificaciones de coagulantes y floculantes (o ayudas de filtración en su caso) con base en la medición y control de las variables anteriores para cada operación unitaria, para garantizar que se mantenga la calidad del agua.
De acuerdo a la velocidad de cambio esperada de las variables indicadas a controlar, se podrán usar la siguiente forma de control:
a) Control de lazo abierto en base a medición en línea del flujo másico de sólidos suspendidos base seca (medición de flujo y concentración de
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sólidos suspendidos), se anticipa a variaciones de % de capacidad del proceso.
• Criterios de diseño de ingeniería civil Las normas y códigos actualizados de las diferentes dependencias normativas, que sean aplicable sal diseño estructural que conforme el proyecto ejecutivo de la plantad e tratamiento de aguas residuales, deberán ser utilizados en lo concerniente. Así el diseño estructural del as unidades que coforman el proyecto, se realizara con apego principalmente a las Normas, Códigos, reglamentos y Criterios videntes que a continuación se listan:
Serán aplicables de las normas y códigos de las siguientes organizaciones:
1. Reglamento Orgánico de Guadalajara, Reglamento de Construcciones, 1997. | 2. Lineamientos técnicos para la elaboración de estudios y proyectos de agua
potable y alcantarillado sanitario, de la Comisión Nacional del Agua (CNA). | 3. Normas y especificaciones del a Ley de obra Pública de la Comisión Nacional
del Agua. | 4. Reglamento de construcciones para el Departamento del Distrito Federal,
1987 (RCDDF-87) y sus Normas Técnicas complementarias, correspondientes.
5. Manual de Diseño de Obras Civiles de la Comisión Federal de Electricidad. • Capítulo C.1.3 "Diseño por sismo" • Capítulo C.1.4. "Diseño por viento" • Capítulo C.2.5 "Tanques y depósitos"
6. Instituto Americano de Construcciones de Acero (AISC), Manual de construcción de acero, octava edición, Especificaciones de diseño, fabricación y montaje de edificios de estructura metálica, 1978.
7. Reglamento de construcciones de concreto reforzado (AGI-318-R89) 8. Estructuras de concreto para el mejoramiento del medio ambiente (ACI-350-
R89) 9. Sociedad americana para pruebas y materiales (ASTM), Manuales. 10. Asociación americana de obras de agua (AWWA) 11. Portland cement association (PCA). 12. Sociedad americana de ingenieros civiles (ASCE). 13. Instituto mexicano de construcción de acero (IMCA). 14. Sociedad americana de soldadura (AWS).
El cálculo y diseño de sistemas de tratamiento, obra de toma, bases para equipos y estructuras de protección a la línea de construcción, se harán basándose en las Normas. ACI-318-R89 y ACI-350-R89 (American concrete | institute). Se analizarán para la condición de carga más desfavorable, haciendo las combinaciones entre carga muerta, carga viva, peso de equipos, carga de grúa, viento y sismo, estas dos últimas condiciones serán de acuerdo al sitio en donde se localice la PTAR.
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Se elaborarán los planos necesarios en donde se muestren las estructuras en planta y elevación con todas las cotas, secciones, armados, cortes y detalles necesarios para la construcción, incluyendo las silletas, atraques, bases para los equipos, memoria de cálculo detallada, cantidades de obra y catálogos de conceptos por estructura. El análisis y diseño de los edificios se regirá por el Reglamento Orgánico de Guadalajara, reglamento de construcciones, 1997, el ACI 318-R89 y en el caso de las estructuras de acero se usarán las Normas AISC. Basándose en las recomendaciones del estudio de mecánica de suelos se analizará y diseñara el tipo de cimentación. La estructura deberá analizarse para cargas muertas, vivas, accidentales, de viento y sísmicas que puedan presentarse en un momento dado durante el proceso constructivo y de operación. Para estructuras que albergan maquinaria y/o elementos de apoyo de la misma, se incluirán en el análisis de los factores de carga, vibración e impacto, dejándose las preparaciones necesarias para su anclaje y reforzándose los elementos estructurales sobre los que puedan descansar provisionalmente durante su instalación. Las dimensiones, pesos e inercia de los equipos deberán ser aprobados por el área de electro mecánica. El diseño de la estructura se efectuará para la combinación de esfuerzos más desfavorables, verificando que las deformaciones de los elementos que la componen queden dentro de las tolerancias especificadas. Los planos estructurales se elaborarán de acuerdo a los formatos del SIAPA y deberán contener plantas, secciones, armados, cortes y detalles necesarios para su correcta interpretación, así como las cantidades de materiales, capacidad de carga del terreno y coeficiente sísmico de diseño. Se anexarán las memorias descriptivas, de cálculo estructural y el catálogo de conceptos de trabajo. Se proyectarán los accesos, vialidades, andadores, estacionamientos, almacenes, oficinas, escaleras, barandales, cercas, banquetas y demás obras complementarias.
• Normas para materiales Serán aplicables al trabajo mecánico las normas para materiales de las siguientes organizaciones:
Air Conditioning and Refrigeration Institute Air Movement and Control Association American Gear Manufacturer Association American Institute of Steel Construction American Iron and Steel Institute American National Standards Institute American Petroleum Institute American Society for Testing and Materials American Society of Heating, Refrigerating and
(ARI) (AMCA) (AG MA) (AISC) (AISI) (ANSI) (API) (ASTM)
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Air Conditioning Engineers American Society of Mechanical Engineers American Water Works Association American Welding Society Antifriction Bearing Manufacturers Association Comisión Federal de Electricidad, Especificaciones Generales Diesel Engines Manufacturers Association Hydraulic Institute Standards Institute of Electrical and Electronics Engineers Instrument Society of America Manufacturers Standardization Society of the Valve and Fitting Industry National Electrical Code National Electrical Manufacturers Association National Electrical Safety Code National Fire Protection Association Normas Oficiales Mexicanas Occupational Safety and Health Administration Pump Handbook, Karassik, Krutzsch, Fraser, and Messina, 1976 Sheet Metal and Air Conditioning Contractors National Association Steel Structures Painting Council Underwriters Laboratories
(ASHRAE) (ASME) (AWWA) (AWS) (AFBMA)
(CFE) (DEMA) (HIS) (IEEE) (ISA)
(MMS) (NEC) (NEMA) (NESC) (NFPA) (NOM) (OSHA)
(PUMP)
(SMACNA) (SSPC) (UL)
• Sistema de agua potable La PTAR contará con una red de distribución de Agua Potable para uso
humano. El suministro del agua potable podrá contratarlo con el SIAPA, o bien, generarla en la propia PTAR. Si ese es el caso, deberá cumplir con los estándares de calidad de la CNA, y de cualquier dependencia gubernamental con jurisdicción.
• Sistema para agua de servicio Se proporcionará un sistema completo de distribución de agua de servicio dentro de la PTAR, incluyendo hidrantes de patio y suministro a todo el equipo del proceso, según se requiera. El CONTRATISTA proporcionará e instalará toda la tubería y el equipo, incluso las bombas "booster", tanques y controles, requeridos para satisfacer la máxima demanda de agua de servicio. El sistema será capaz de mantener una presión mínima de 5.61 kg/cm2 (550 kPa) durante la demanda máxima.
Para riego y otros usos, el CONTRATISTA podrá contratar el agua de la red municipal con el SIAPA. En caso de preferir producirla, dado que el efluente especificado para la PTAR, contendrá materia orgánica disuelta, el
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CONTRATISTA instalará el equipo de tratamiento requerido para que el agua satisfaga las necesidades como agua de servicio; por tanto, proporcionará un sistema presurizado de abastecimiento y distribución, alimentado por el sistema antes descrito. La calidad del efluente para el sistema para agua de servicio, será a nivel terciario, de acuerdo con las especificaciones de la Norma Oficial Mexicana 003 en vigor, atendiendo a los parámetros que en ella se especifican para la utilización de agua en el riego de áreas verdes. Se especificará en los Manuales de Operación de la propia PTAR, las medidas higiénicas necesarias que seguirá el personal de operación y mantenimiento referente al uso de las aguas para servicio, incluyendo además señalamiento en los hidrantes de dicha agua donde se especifique dicha disposición. Todas las tomas para agua de servicio, se marcarán para diferenciarlas del sistema de abastecimiento de agua potable en la PTAR. El sistema de distribución del agua para servicio, se diseñará de tal forma en que la operación de dicho sistema represente un fácil manejo sin perder de vista la máxima eficiencia del mismo, para tal efecto la red de hidrantes para el riego de áreas verdes será mediante válvulas de acoplamiento rápido (aspersores semi-automáticos), a fin de facilitar el sistema de operación de los mencionados hidrantes. En caso de requerirse sistemas de bombeo, la conformación de dicho sistema incluirá tanques de tipo elevado o equipos hidroneumáticos según se justifique técnica y económicamente, a fin de que se proporcione a los hidrantes la presión mínima de trabajo para su correcto funcionamiento.
El sistema de conducción del agua de servicio, tendrá capacidad suficiente para proporcionar toda el agua necesaria para satisfacer las demandas del proceso de tratamiento de la PTAR, su operación y conservación y para el lavado de las instalaciones, riego de césped y árboles.
• Sistema de agua para riego Se instalará un sistema completo para abastecimiento y distribución de agua para riego de las instalaciones de la planta, para tal efecto El CONTRATISTA proporcionará las instalaciones de bombeo necesarias, el agua que se use para el riego de las areas sera agua residual tratada previo paso por un sistema de filtración.
• Sistema de drenaje pluvial El sistema de drenaje pluvial, será diseñado para recolectar el agua resultante de la precipitación sobre los techos de los edificios y todas las zonas abiertas dentro del predio de la PTAR, y descargará el agua hacia la obra de libramiento de las aguas pluviales urbanas que no entrarán al tren de tratamiento. También se proporcionará drenaje a los patios, los estacionamientos, caminos de acceso, zonas no ocupadas del predio, zanjas y alcantarillas. El sistema de drenaje pluvial para la PTAR, se diseñará con los datos actualizados de las intensidades de precipitación máximas registradas en la estación pluviométrica más próxima a la zona de estudio (Estación Instituto de Astronomía y Meteorología de Guadalajara) y debidamente avalados por el
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SIAPA, quien será la que certifique la información de apoyo y en su caso verifique algún otro tipo de datos a emplearse. Se contemplarán las obras más adecuadas para el control de las inundaciones, tales como cárcamos de tormentas, sistemas de reutilización de agua pluvial (en combinación con el sistema para agua de servicio). El sistema de drenaje pluvial contará con una red independiente a la de las aguas negras.
• Prueba de capacidad hidráulica de la PTAR y sus interconexiones
El CONTRATISTA probará hidrostática e hidráulicamente toda la obra civil de la PTAR, que comprende: el tren de procesos de agua y lodos, lixiviados, retornos y almacenamientos; para demostrar que la totalidad de las estructuras y sus interconexiones, son estancas y tienen capacidad para pasar el flujo máximo especificado.,
La prueba de capacidad hidráulica se realizará en la fecha y hora previamente acordada entre el SIAPA y el CONTRATISTA. Si como resultado de la prueba no se garantiza a el SIAPA que la capacidad hidráulica de la instalación es igual o superior al valor de flujo máximo especificado, el CONTRATISTA corregirá las deficiencias y volverá a efectuar las pruebas necesarias a satisfacción de el SIAPA.
La prueba o pruebas necesarias para garantizar la capacidad hidráulica se terminarán en un plazo máximo de 30 (treinta) días posteriores a la aprobación de la prueba de operación final de los equipos.
Si al vencimiento del plazo el CONTRATISTA no demuestra, a través del procedimiento de pruebas especificado, que la PTAR es capaz de producir la capacidad hidráulica ofertada, será acreedor a una sanción de conformidad con lo especificado por SIAPA y CNA.
• Pruebas de eficiencia de los procesos de tratamiento para el tren de agua y los subproductos del tratamiento
Después de la terminación de las pruebas de operación final, de capacidad hidráulica, y de que todos los equipos electromecánicos de los diversos procesos de tratamiento hayan operado exitosamente, se iniciarán las pruebas de eficiencia de los procesos de tratamiento para el tren de agua y los subproductos del tratamiento, lo que se realizará en la fecha y hora acordadas entre el CONTRATISTA y el SIAPA.
Las pruebas se realizarán de manera continua, operando con una carga hidráulica de cuando menos el 90% de la capacidad de diseño, así como con un 20% sobre la capacidad de diseño, en toda o una parte representativa de la PTAR, que sea aceptable para el SIAPA.
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La prueba con un 20% sobre la capacidad de diseño, no será motivo de sanción, únicamente servirá para probar la eficiencia de la PTAR en situaciones de sobrecarga hidráulica.
Las pruebas de eficiencia para el tren de agua se realizarán verificando el cumplimiento de las Condiciones Particulares de Descarga (CPD) fijadas al SIAPA, que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas, determinando el promedio diario y mensual de éstas. Durante el periodo de pruebas, se tomarán muestras del influente y del efluente de la PTAR
Las pruebas de eficiencia para el proceso del tren de lodos, se realizarán verificando que cumplan con el anteproyecto de la NOM-004-ECOL-1999. Las muestras se analizarán de conformidad con lo especificado en dicha Norma.
Todos los muéstreos de campo y los análisis de laboratorio necesarios para las pruebas serán realizados por el CONTRATISTA. EL SIAPA se reserva el derecho de verificar los resultados y aleatoriamente realizar sus propios muéstreos y análisis por sí misma o por medio de un laboratorio certificado.
Si el efluente de la PTAR, o los lodos, o ambos no cumplen con los límites máximos permisibles de contaminantes establecidos en las normativas correspondientes, el CONTRATISTA corregirá cualquier deficiencia y volverá a efectuar las pruebas usando el procedimiento y la metodología especificada en la propia normativad
Si la primera prueba o cualquier prueba posterior, demuestra que el efluente de la PTAR y el lodo estabilizado, cumplen con las normativas correspondientes, se considerará que el CONTRATISTA ha cumplido todas las obligaciones para demostrar la eficiencia de la PTAR, y no se le requerirá ninguna prueba de eficiencia adicional.
Terminación del periodo de pruebas
Para la expedición del acta de recepción de la PTAR, el CONTRATISTA presentará toda la documentación que avale la conclusión, a satisfacción del SIAPA, de las siguientes pruebas de:
• Operación final en campo, de los equipos. • Capacidad hidráulica. • Eficiencia de los procesos para el tratamiento de agua residual y los
subproductos del tratamiento.
Todas estas pruebas se terminarán en un plazo máximo de 60 (sesenta) días naturales, posteriores a la terminación programada de la construcción.
Si el CONTRATISTA no demuestra que la PTAR cumple con los requerimientos solicitados, realizará a su cargo, las modificaciones necesarias para lograrlo, sin que por ello tenga derecho a solicitar una prórroga para la terminación de las pruebas.
89
CAPITULO V FACTIBILIDAD ECONÓMICA
5.1 Generalidades
De acuerdo a lo indicado en el capitulo anterior se requiere tener datos para llevar a cabo un análisis cuantitativo de la PTAR, por lo que a continuación se expresan los montos por partida de la planta de tratamiento de aguas residuales ubicada en "Rió Blanco", Zapopan Jalisco con capacidad de 150 Ips con tecnología KROFTA, propuesta que cumplió con los requisitos solicitados por SIAPA y CNA
5.2 Presupuesto
A continuación se enumeran en la siguiente tabla los costos por partida de la inversión inicial para la construcción del a planta de tratamiento de aguas residuales.
CONCEPTO PROYECTO Y DISEÑO
IINGENIERIA DE DETALLE
DISEÑO ARQUITECTÓNICO DE LA PLANTA
INTEGRACIÓN DEL PROYECTO
Total PROYECTO Y DISEÑO
COLECTOR DE 61 CMS. 0
PRELIMINARES P/CONSTRUCCION COLECTOR 61
SUMINISTRO DE TUBERÍA DE PVC DE 61 CMS
INSTALACIÓN DE TUBERÍA DE 61 CMS DE 0
CONSTRUCCIÓN DE POZOS DE VISITA
RELLENOS EN TUBERÍAS DEL COLECTOR
ACARREOS DE MATERIAL P/EXCAV.
Total COLECTOR DE 61 CMS. 0
PRELIMINARES PTAR
PRELIMINARES TERRENO DE PLANTA TRATAMIENTO
DESPALME DE TERRENO DE PLANTA
ANDADOR DE ACCESO PARA SUPERVISION
Total PRELIMINARES PTAR
CAMINO DE ACCESO
PRELIMINARES CAMINO DE ACCESO PRINCIPAL
CONSTRUCCIÓN DE SUB-BASE Y BASE
CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTO
Total CAMINO DE ACCESO
COLECTOR DE LLEGADA DE 50 CMS.
PRELIMINARES P/CONSTRUCCION COLECTOR 50
SUMINISTRO DE TUBERÍA DE PVC DE 50 CMS
UNIDAD
EVENTO
EVENTO
EVENTO
CANT. P.U.
78,424.13
56,639.53
78,424.13
IMPORTE
78,424.13
56,639.53
78,424.13
%
0.23%
0.16%
0.23%
213,487.79 0.62%
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
441,469.01
922,303.25
113,451.00
158,064.43
301,243.29
36,702.97
38,873.80
61,724.47
122,411.78
114,006.97
508,120.27
133,086.54
149,349.70
179,506.71
441,469.01
922,303.25
113,451.00
158,064.43
301,243.29
36,702.97
1,973,233.95
38,873.80
61,724.47
122,411.78
223,010.05
114,006.97
508,120.27
133,086.54
755,213.78
149,349.70
179.506.71
1.27%
2.65%
0.33%
0.45%
0.87%
0.11%
5.68%
0.11%
0.18%
0.35%
0.64%
0 33%
1.46%
0.38%
2.17%
0 43%
0 52%
90
INSTALACIÓN DE TUBERÍA DE 50 CMS DE 0
CONSTRUCCIÓN DE POZOS DE VISITA
RELLENOS EN TUBERÍAS DEL COLECTOR
ACARREOS DE MATERIAL P/EXCAV
Total COLECTOR DE LLEGADA DE 50 CMS.
TANQUE DE LLEGADA
PRELIMINARES TANQUE DE LLEGADA
TRABAJOS DE CIMENTACIÓN TANQUE LLEGADA
TRABAJOS DE ESTRUCTURA TANQUE LLEGADA
ACABADOS EN TANQUE DE LLEGADA
SUMINISTRO DE EQUIPAMIENTO TANQUE LLEGAD
Total TANQUE DE LLEGADA
TANQUE DE EQ. T-1
PRELIMINARES TANQUE DIGESTOR
TRABAJOS DE CIMENTACIÓN EN TANQUE DIGEST
TRABAJOS DE ESTRUCTURA EN TANQUE DIG
ACABADOS EN TANQUE DIGESTOR
SUMINISTRO DE EQUIPAMIENTO TANQUE DIG
Total TANQUE DE EQ. T-1
TANQUE DE CONTACTO DE CLORO
PRELIMINARES TANQUE DE CONTACTO CLORO
TRABAJOS DE CIMENTACIÓN EN TANQUE CLORO
TRABAJOS DE ESTRUCTURA EN TANQUE CLORO
ACABADOS EN TANQUE DE CONTACTO CLORO
SUMINISTRO DE EQUIPAMIENTO TANQUE CLORO
Total TANQUE DE CONTACTO DE CLORO
TANQUE DE LODOS
PRELIMINARES CÁRCAMO DE LODOS
TRABAJOS DE CIMENTACIÓN EN CARC L
TRABAJOS DE ESTRUCTURA EN CÁRCAMO LODOS
ACABADOS EN CÁRCAMO DE LODOS
SUMINISTRO DE EQUIPAMIENTO CÁRCAMO LODOS
Total TANQUE DE LODOS
CASETA DE ACCSESO A PLANTA
PRELIMINARES CASETA DE OPERACIÓN
TRABAJOS DE CIMENTACIÓN EN CASETA DE OPERACIÓN
TRABAJOS DE ESTRUCTURA EN CASETA OPERACIÓN
ACABADOS EN CASETA DE OPERACIÓN
Total CASETA DE ACCSESO A PLANTA
CASETA DE SUPERVISIÓN Y TALLER
PRELIMINARES CASETA DE VIGILANCIA
TRABAJOS DE CIMENTACIÓN EN CASETA DE VIG
TRABAJOS DE ESTRUCTURA EN CASETA VIGILAN
ACABADOS EN CASETA DE VIGILANCIA
Total CASETA DE SUPERVISION Y TALLER
EDIFICIO DE CONTROL DE PLANTA
PRELIMINARES EDIFICIO DE CONTROL
TRABAJOS DE CIMENTACIÓN EDIFICIO CONTROL
TRABAJOS DE ESTRUCTURA EDIFICIO CONTROL
ACABADOS EN EDIFICIO DE CONTROL
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
51,882 45
18,191 88
53,042 56
2,277 99
36,235 23
496,267 04
787,416 91
185,569 85
1,004,450 71
32,701 89
856,721 35
836,620.40
284,276.54
1,625,568 66
15,768 49
164,032 42
825,663 12
43,905 55
21,453 44
2,996 17
33,035 53
108,523 10
5,868 49
739,054 93
762 21
19,835 57
50,322 44
35,080 39
1,096 79
9,480 03
45,711 04
47,227 61
3,639 89
136,684 02
329,127 05
184,773 18
51 882 45
18 191 88
53,042 56
2,277 99
454,251.29
36,235 23
496,267 04
787,416 91
185,569 85
1,004,450 71
2,509,939.74
32,701 89
856,721 35
836,620.40
284,276 54
1,625,568 66
3,635,888.84
15,768 49
164,032 42
825,663 12
43,905 55
21,453 44
1,070,823.02
2,996 17
33,035 53
108,523 10
5,868 49
739,054 93
889,478.22
762 21
19,835 57
50,322 44
35,080 39
106,000.61
1,096 79
9,480 03
45,711 04
47,227 61
103,515.47
3,639 89
136,684 02
329,127 05
184,773 18
0 15%
0 05%
0 15%
0 01%
1.31%
0 10%
1 43%
2 26%
0 53%
2 89%
7.21%
0 09%
2 46%
2 41%
0 82%
4 67%
10.45%
0 05%
0 47%
2 37%
0 13%
0 06%
3.08%
0 01%
0 09%
0 31%
0 02%
2 12%
2.55%
0 00%
0 06%
0 14%
0 10%
0.30%
0 00%
0 03%
0 13%
0 14%
0.30%
0 01%
0 39%
0 95%
0 53%
91
SUM EQUIPO DE OFICINA Y LABORATORIO
SUM EQUIPAMIENTO EQUIPO LABORATORIO
Total EDIFICIO DE CONTROL DE PLANTA
CASETA DE OPERACIÓN DE EQUIPOS
PRELIMINARES CASETA OP DE EQUIPOS
TRABAJOS DE CIMENTACIÓN EN CASETA EQUIPO
TRABAJOS DE ESTRUCTURA CASETA OPER EQ
ACABADOS EN CASETA OPERACIÓN EQUIPOS
Total CASETA DE OPERACIOtfOE EQUIPOS
BASES Y EQUIPO SPC-30 (KROFTA)
PRELIMINARES EQUIPO KROFTA
TRABAJOS DE CIMENTACIÓN SPC-30
TRABAJOS DE ESTRUCTURA EQ SPC-30
SUM EQUIPAMIENTO SUPERCELL SPC-30
Total CONST.DE BASES Y EQUIPO SUPERCELL SPC-30
CASETA DE CLORACION
PRELIMINARES CASETA DE CLORACION
TRABAJOS DE CASETA DE CLORACION
TRABAJOS DE ESTRUCTURA CASETA CLORACION
ACABADOS EN CASETA DE CLORACION
SUM EQUIPAMIENTO DE CLORACION
Total CASETA DE CLORACION
PLATAFORMAS ADT
PRELIMINARES PLATAFORMAS ADT
TRABAJOS DE CIMENTACIÓN PLATAF ADT
SUM EQUIPAMIENTO DE ADT
Total PLATAFORMAS ADT
PLATAFORMAS REACTIVOS
PRELIMINARES PLATAFORMAS EQUIPOS
TRABAJOS DE CIMENTACIÓN PLATAF EQUIPOS
SUM EQUIPO DE COMPRESORES Y AIRE
Total PLATAFORMAS REACTIVOS
SILOS DE CAL
PRELIMINARES SILO DE CAL
TRABAJOS DE CIMENTACIÓN SILO DE CAL
TRABAJOS DE ESTRUCTURA SILO DE CAL
Total SILOS DE CAL
CAMAS DE ESTABILIZACIÓN
PRELIMINARES CAMAS DE ESTABILIZACIÓN
TRABAJOS DE CIMENTACIÓN CAMAS DE ESTÁBIL
TRABAJOS DE ESTRUCTURA CAMAS ESTAB
Total CAMAS DE ESTABILIZACIÓN
VIALIDAD INTERIOR PLANTA
PRELIMINARES VIALIDAD INTERIOR
CONSTRUCCIÓN DE SUB-BASE Y BASE VIAL 1
Total VIALIDAD INTERIOR PLANTA
BARDA PERIMETRAL
PRELIMINARES BARDA PERIMETRAL PLANTA
TRABAJOS DE CIMENTACIÓN EN BARDA PERIM
TRABAJOS DE ESTRUCTURA BARDA PERIM
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
437,223 93
527,206 12
762 21
9,480 03
19,838 49
35,080 39
7,154 29
74,046 98
62,316 01
10,697,086 73
780 34
94,519 45
83,278 68
28,988 60
512,585 29
2,756 33
84,568 33
230,828 32
2,067 25
84,568 33
427,728 77
1,341 93
50,741 00
166,199 66
55,299 99
128,632 25
92,112 83
35,468 84
184,440 34
18,006 21
467,381 52
749,453 23
437,223 93
527,206 12
1,618,654.19
762 21
9,480 03
19,838 49
35,080 39
65,161.12
7,154 29
74,046 98
62,316 01
10,697,086 73
10,840,604.01
780 34
94,519 45
83,278 68
28,988 60
512,585 29
720,152.36
2,756 33
84,568 33
230,828 32
318,152.98
2,067 25
84,568 33
427,728 77
514,364.35
1,341 93
50,741 00
166,199 66
218,282.59
55,299 99
128,632 25
92,112 83
276,045.07
35,468 84
184,440 34
219,909 18
18,006 21
467,381 52
749,453 23
1 26%
1 52%
4.66%
0 00%
0 03%
0 06%
0 10%
0.19%
0 02%
0 21%
0 18%
30 76%
31.17%
0 00%
0 27%
0 24%
0 08%
1 47%
2.06%
0 01%
0 24%
0 66%
0.91%
0 01%
0 24%
1 23%
1.48%
0 00%
0 15%
0 48%
0.63%
016%
0 37%
0 26%
0.79%
0 10%
0 53%
0 63%
0 05%
1 34%
2 15%
92
ACABADOS EN BARDA PERIMETRAL
Total BARDA PERIMETRAL
INTERCONEXIONES OBRA DE TOMA
OBRA DE TOMA
LINEA DE LLEGADA DE AGUA TRATADA
CONEXIÓN SPC A BOMBAS BAP
TUBERÍA SALIDA AGUA TRATADA- TANQUE CLOR
SAL LODOS SPC TANQUE ESTAB
SAL LODOS, COLECTOR DESFOG
INSTALACIÓN BAP-ADT-SPC
DESCARGA DE LODOS- BELT FILTER PRESS
SAL TANQUE HIPOCL -DOSIFICAD CAL- SPC
AGUA DE SERVICIO A LODOS Y REACTIVOS
CONEXIÓN COMPRESOR Y AIRE COMPRIMIDO
Total INTERCONEXIONES O.DE TOMA
RED DE AGUA POTABLE PLANTA
RED DE AGUA POTABLE INTERIOR DE LA PLANTA
Total RED DE AGUA POTABLE PLANTA
RED DE ALCANTARILLADO PLANTA
RED DE ALCANTARILLADO INTERIOR PLANTA
Total RED DE ALCANTARILLADO PLANTA
ALIMENTACIÓN MEDIA TENSION
ALIMENTACIÓN MEDIA TENSION
Total ALIMENTACIÓN MEDIA TENSION
TABLEROS Y ARRANCADORES
TABLEROS Y ARRANCADORES
Total TABLEROS Y ARRANCADORES
TABLERO DE EMERGENCIA
SUM Y COL DE TABLERO DE EMERGENCIA
Total TABLERO DE EMERGENCIA
ALIMENTADOR PRINCIPAL
ALIMENTADOR PRINCIPAL
Total ALIMENTADOR PRINCIPAL
ALIMENTACIÓN A EQUIPOS PLANTA
ALIMENTACIÓN A EQUIPOS DE PLANTA
Total ALIMENTACIÓN A EQUIPOS PLANTA
ALIMENTACIÓN A EDIF. DE CONTROL
ALIMENTACIÓN Y ELEC EDIFICIO DE CONTROL
Total ALIMENTACIÓN EDIF. CONTROL
ALUMBRADO INTERIOR Y CAMINAMIENTOS
ALUMBRADO EXT. PLANTA Y CAMINOS
Total ALUMBRADO INTERIOR Y CAMINAMIENTOS
CORRIENTE DIRECTA
CORRIENTE DIRECTA
Total CORRIENTE DIRECTA
AUTOMATIZACIÓN DE EQUIPOS
AUTOMATIZACIÓN DE EQUIPOS
Total AUTOMATIZACIÓN DE EQUIPOS
PROTECCIÓN P/DESCARGA ELÉCTRICA
PROTECCIÓN PARA DESCARGA ELEC
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
561,553 74
170,317 52
55,882 53
17,463 29
47,400 36
54,884 63
39,916 10
74,842 68
49,895 12
39,916 10
17,463 29
19,958 05
76,927 11
33,245 65
862,807 22
592,044 17
3,579 80
15,826 89
178,074 12
65,971 09
115,868 13
78112 25
292 338 35
92,608 34
561,553 74
1,796,394 70
170,317 52
55,882 53
17,463 29
47 400 36
54,884 63
39,916 10
74,842 68
49,895 12
39,916 10
17,463 29
19,958 05
587,939.67
76,927 11
76,927.11
33,245 65
33,245.65
862,807 22
862,807.22
592,044 17
592,044 17
3,579 80
3,579.80
15,826 89
15,826.89
178,074 12
178,074.12
65,971 09
65,971.09
115,868 13
115,868.13
78,112 25
78,112.25
292,338 35
292,338.35
92,608 34
1 61%
5 15%
0 49%
0 16%
0 05%
0 14%
0 16%
0 11%
0 22%
0 14%
0 11%
0 05%
0 06%
1.69%
0 22%
0.22%
0 10%
0.10%
2 48%
2.48%
1 70%
1 70%
0 01%
0.01%
0 05%
0.05%
0 51%
0.51%
0 19%
0.19%
0 33%
0.33%
0 22%
0.22%
0 84%
0.84%
0 27%
93
Total PROTECCIÓN P/DESCARGA ELÉCTRICA
SISTEMA DE AUDIO
SISTEMA DE AUDIO
Total SISTEMA DE AUDIO
INTERCOMUNICACIÓN
INTERCOMUNICACIÓN
Total INTERCOMUNICACIÓN
OBRA DE DESVIO LLEGADA
OBRA DE BY-PASS EN CANAL LLEGADA
Total OBRA DE DESVIO LLEGADA
OBRA DE DESVIO DIGESTOR
OBRA DE BY-PASS EN DIGESTOR
Total OBRA DE DESVIO DIGESTOR
DISPOSICIÓN DE AGUA TRATADA
DISPOSICIÓN DE AGUA TRATADA
Total DISPOSICIÓN DE AGUA TRATADA
SISTEMA BELT FILTER PRESS
SUMINISTRO DE BELT FILTER PRESS P/LODOS
INSTALACIÓN DE BELT FILTER PRESS P/LODO
Total SISTEMA BELT FILTER PRESS
HIDROTAMICES PARABÓLICOS
SUMINISTRO DE HIDROTAMIZ PARABÓLICO
INSTALACIÓN DE HIDROTAMIZ PARABÓLICO
Total HIDROTAMICES PARABÓLICOS
SUBTOTAL
I V A 15.00%
TOTAL DEL PRESUPUESTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
1
1
1
1
1
1
1
1
1
28,607.62
50,871.06
28,086.99
44,601.60
29,125.50
1,754,909.44
18,603.93
1,289,494.67
18,603.93
92,608.34
28,607.62
28,607.62
50,871.06
50,871.06
28,086.99
28,086.99
44,601.60
44,601.60
29,125.50
29,125.50
1,754,909.44
18,603.93
1,773,513.37
1,289,494.67
18,603.93
1,308,098.60
34,780,810.84
5,217,121.63
39,997,932.47
0.27%
0.08%
0.08%
0.15%
0.15%
0.08%
0.08%
0.13%
0.13%
0.08%
0.08%
5.05%
0.05%
5.10%
3.71%
0.05%
3.76%
100.00%
94
5.3 PROGRAMA DE OBRA (PARTIDA)
De acuerdo a los rubros de costos por partidas indicados en la tabla anterior, se lleva acabo las erogaciones mensuales programadas de acuerdo al proceso constructivo de la plantad e tratamiento de aguas residuales, por lo que nos queda el siguiente flujo de costos:
P.T.A.R. "RIO BLANCO" CON TECNOLOGÍA KROFTA, CAPACIDAD 150 LPS
PROGRAMA DE OBRA ( EN MILES)
PARTIDA PROYECTO Y DISEÑO
COLECTOR DE 61 CM
PRELIMINARES PTAR
CAMINO DE ACCESO
COLECTOR DE LLEGADA DE 50 DIAM
TANQUE DE LLEGADA
TANQUE DE EQ T 1
TANQUE DE CLORO
TANQUE DE LODOS
CASETA DE ACCSESO A PLANTA
AÑO: 1999
JUL
57 30% $122 32
AGO
42 70% $91 16
SEP
66 67% $1 315 55
49 18% $109 67
49 18% $371 41
OCT NOV DIC
AÑO:2000
ENE FEB
33 33% $657 67
50 82% $113 33
50 82% $383 79
5161% 48 39% $234 43 $219 81
50 00% 50 00% $1 254 96 $1 254 96
50 00% 50 00% $1 817 94 $1 817 94
67 39% 32 61% $721 62 $349 19
5161% 48 39% $459 05 $430 41
100 00% $106 00
MAR ABR JUN
CASETA DE SUPERVISION Y TALLER
49 18% 50 82%
95
$50 92 $52 60
EDIFICIO DE CONTROL
CASETA OPERACIÓN DE EQUIPOS
BASES Y EQUIPO SPC-30 (KROFTA)
CASETA DE CLORACION
100 00% $1,618 65
100 00% $65 16
0 75% $81 30
0 57% 32 53% 32 53% $61 79 $3,526 44 $3.526 44
86 77% $624 87
PLATAFORMAS ADT 100 00% $318 15
PLATAFORMAS REACTIVOS
100 00% $514 36
SILOS DE CAL 100 00% $218 28
CAMAS DE ESTABILIZACIÓN
VIALIDAD INTERIOR PLANTA
BARDA PERIMETRAL
INTERCONEXIONES OBRA DE TOMA
RED DE AGUA POTABLE PLANTA
RED DE ALCANTARILLADO PLANTA
ALIMENTACIÓN MEDIA TENSION
49 18% 50 82% 883 46 $912 92
50 00% 50 00% $293 96 $293 96
49 18% 50 82% $37 83 $39 09
49 18% 50 82% $16 35 $16 89
50 82% $140 28
49 18% $135 75
100 00% $219 90
51 67% 48 33% $445 81 $416 99
TABLEROS Y ARRANCADORES 51 67% 48 33%
$305 90 $286 13
96
TABLERO DE EMERGENCIA
51 67% 48 33% $1 84 $1 73
ALIMENTADOR PRINCIPAL
ALIMENTACIÓN A EQUIPOS PLANTA
ALIMENTACIÓN A EDIFICIO DE CONTROL
ALUMBRADO INTERIOR
51 67% 48 33% $8 17 $7 64
51 67% 48 33% $92 01 $86 06
51 67% 48 33% $34 08 $31 88
51 67% 48 33% $59 86 $55 99
CORRIENTE DIRECTA 51 67% 48 33% $40 36 $37 75
AUTOMATIZACIÓN DE EQUIPOS
PROTECCIÓN P/DESCARGA ELÉCTRICA
51 67% 48 33% $151 05 $141 28
51 67% 48 33% $47 85 $44 75
SISTEMA DE AUDIO 51 67% 48 33% $14 78 $13 82
INTERCOMUNICACIÓN
OBRA DE DESVIO LLEGADA
OBRA DE DESVIO DIGESTOR
DISPOSICIÓN DE AGUA TRATADA
SISTEMA BELT FILTER PRESS
51 67% 48 33% $26 28 $24 58
51 67% 48 33% $14 51 $13 57
51 67% 48 33% $23 04 $21 55
51 67% 48 33% $15 04 $14 07
100 00% $1,773 51
HIDROTAMICES PARABÓLICOS
100 00% $1 308 09
97
TOTAL DEL PERIODO $122 33 $91 16 $2 734 30 $2 368 17 $1 925 66 $6 283 99 $4 392 58 $3 590 75 $1728 46 $3 662 21 $4 15132
ACUMULADO $122 33 213 49 2 947 78 5 305 95 7 2316113 515 6117 908 18 21498 93 23 227 39 26 889 60 #,REF'
% PERIODO 035% 026% 7 87% 6 78% 5 53% 1807% 1263% 1032% 4 97% 1053% 1194%
% ACUMULADO 0 35% 0 61% 8 48% 15 26% 20 79% 38 86% 5149% 6181% 66 78% 77 31% 100 00%
98
5.4. COSTOS
Así mismo se toma en cuenta que para la construcción, operación, y mantenimiento del a planta de tratamiento de aguas residuales, se tomaran cuenta los costos fijos y variables que aplican en su inversión para puesta en servicio del a PTAR, pero también considerando durante los 20 de años, la recuperación de la inversión para conocer si el proyecto es rentable o no.
A continuación se indica en la siguiente tabla los rubros que se deben de tomar en cuanta para realizar una evaluación económica de la PTAR.
P.T.A.R. "RIO BLANCO" CON TECNOLOGÍA KROFTA CAPACIDAD 150 LPS UBICACIÓN ZAPOPAN, JALISCO VENTA DE AGUA TRATADA 1 20 M3
TASA DE DESCUENTO ANUAL PERIODO DE EVALUACIÓN AÑOS 20 GASTO MEDIO DE AGUA RESIDUAL M3/SEG 0 15 VOLUMEN TRATADO M3/MES 394,200
COSTOS DE OPERACIÓN DE PTAR "RIO BLANCO" DEL AÑO 0 AL AÑO 10
COSTOS UNIDAD PERIODO
AÑO
INVERSIÓN INICIAL MDP
OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO
CARGO FIJO $/MES
CARGO VARIABLE $/M3
COSTO DE QUÍMICOS $/M3
REPOSICIÓN DE EQUIPO MDP
FLUJO DE EFECTIVO TOTAL OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO
0 2000
1 32
1 42
0 24
0
2 98
0
2000
1
2001 2
2002
3
2003
4 2004
5
2005
6 2006
7
2007 8
2008 9
2009 10
2010
35
110,000 132 132 132 132 132 132 132 132 132 132
0 3 1 42 1 42 1 42 1 42 1 42 1 42 1 42 1 42 1 42 1 42
0 05 0 24 0 24 0 24 0 24 0 24 0 24 0 24 0 24 0 24 0 24
0 0 0 0 0 0 3 0 0 0
2 98 2 98 2 98 2 98 2 98 2 98 5 98 2 98 2 98 2 98
VALOR ACTUAL DE LOS COSTOS 36 32 2 78 2 60 2 43 2 27 2 12 198 3 72 173 162 151 DE OPERACIÓN 36 32 COSTO DE M3/TRATADO 2 2 M3 10 4 10 4 10 4 10 4 10 4 10 4 10 4 10 4 10 4 10 4 BENEFICIOS
99
COSTOS DE OPERACIÓN DE PTAR "RIO BLANCO" DEL AÑO 11 AL AÑO 20
COSTOS UNIDAD PERIODO
AÑO
INVERSION INICIAL MDP
OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO
CARGO FIJO $/MES
CARGO VARIABLE $/M3
COSTO DE QUÍMICOS $/M3
REPOSICIÓN DE EQUIPO MDP
FLUJO DE EFECTIVO TOTAL OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO
11
2011
1.32
1.42
0.24
0
2.98
12 2012
13 2013
14
2014 15
2015 16
2016 17
2017 18
2018 19
2019j 20
2020
1.32 1.32 1.32 1.32 1.32 1.32 1.32 1.32 132
1.42 1.42 1.42 1.42 1.42 1.42 1.42 1.42 142
0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24
3 0 0 2.5 0 0 0 2.5 0
5.98 2.98 2.98 5.48 2.98 2.98 2.98 5.48 2.98
VALOR ACTUAL DE LOS COSTOS DE OPERACIÓN COSTO DE M3/TRATADO BENEFICIOS
2.2 M3
1.41 2.65 1.23 1.15 1.98 1.01 0.94 0.88 1510.77
10.4069 10.4 10.4 10.4 10.4 10.4 10.4 10.4 10 4 10.4
VALOR ACTUAL DE LOS COSTOS (VAC)
INVERSIÓN OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO TOTAL
MDP MDP MDP
35 36.32 71.32
MDP MILLONES DE PESOS
L? r~ # -<»•**-*
100
5.5 VENTAS
Dentro de los beneficios que se tiene del a construcción, operación, puesta en servicio, operación y mantenimiento del a plantad e tratamiento de aguas residuales, tenemos que considerar el más importante que ese I del a comercialización del agua tratada.
Dicha comercialización se basa en los costos de operación, mantenimiento del a PTAR, así como cuotas que el siapa y CNA, consideran al momento de indicare I precio de venta del agua tratada.
En este caso particular del agua residual tratada en Zapopan, Jalisco a través de tecnología avanzada KROFTA, el precio de venta de $2.20/M3
El agua tratada tiene demanda para fines de riego agrícola, limpieza de edificios públicos, mantenimientos de jardines, conservación de unidades deportivas y para las diferentes industrias en general.
101
5.6 EVALUACIÓN ECONÓMICA
PORT 4F OLIO DE INVERSION CMIC
Iin Leadme^ Económicos
«latos en millfliifs í
Ano
o 1
2
3
4
5
6
7
a g
10
11
12
13
!4
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
45
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
53
60
Inveí sion
35 000
0000
0 000
0 000
0 000
oooo 0000
0 000
0000
0 000
0 000
0000
0 000
0000
0 000
0 000
0 000
oooo 0 000
oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo
bastos
tleoueíacion
oooo 2 980
2 980
2980
2 980
2 980
2 980
5 980
2980
2 980
2 980
2980
5 980
2980
2 980
5 gao 2 980
2 980
2980
5 9B0
2 980
OOOO
OOOO
0 000
OOOO
0 000
0 000
OOOO
0 000
oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo
Total
w oyaewnes
35 000
2 980
2 980
2 960
2 980
2 980
2 960
5 9SD
2 980
2 gao 2 980
2 980
5 980
2 980
2 960
5 980
2 980
2 980
2 980
5 980
2 9B0
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OOOO
OOOO
OOOO
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OOOO
OOOO
oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo DOOO
OOOO
OOOO
oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo
Beneficios
oooo 104
104
104
104
104
104
104
104
104
104
104
104
104
104
' 04
104
104
104
104
104
OODO
OOOO
oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo 0 00G
DOOO
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oooo oooo QOOO
OOOO
oooo oooo oooo oooo oooo oooo OODO
OOOO
OOOO
OOOO
Drtei encía
35 000
7 420
7 420
7 420
7 420
7 420
7 420
4 420
7 420
7 420
7 420
7 420
4 420
7 420
7 420
4 420
7 420
7 420
7 420
4 420
7 420
OOOO
OOOO
OOOO
OOOO
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oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo OOOD
DOOO
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V.llol
lCt! l .3l lZHlO
35 000
6 745
6 132
5 575
5 066
4 607
4 188
2 26B
3 461
3147
2 861
2 601
1 40B
2 149
1 954
1 056
1 615
1 468
1 335
0 723
1 103
OOOO
OOOO
DOOO
DOOO
OOOO
DOOO
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OOOO
OODO
OOOO
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OOOO
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OOOO
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OOOD
OOOO
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oooo oooo oooo oooo OOOD
oooo OOOD
Valoi
acumulado
35 000
28 255
22 122
16 54B
11 480
6B72
2 664
0 416
3 046
6 192
9 053
11 654
13 062
15212
17 165
18 224
19 838
21 306
22 641
23 364
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
24 467
Pmeba pala el ano
tie l ecuperauo i i
1
2
3
4
5
6
7
B
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
Año de
0
0
0
0
0
0
0
B12012381
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
D
0
0
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0
0
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D
0
0
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0
0
0
0
0
0
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0
0
0
0
0
0
0
0
0
ecnpeí ación exacto
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0
0
0
0
0
< ano de recuperac Gn
0
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0
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0
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0
D
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
D
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
EVOLUCIÓN DEL VALOR ACTOALEADO
«0.000 - r
21 ni ii ii n ni ii m m it un 11 n n
31
Aiio
41 51
Tasa de descuento
DATOS
10% 5
RESULTADOS
Valor presente de inversiones VPI : Valor presente de beneficios VPB : Relación beneficio/costo : Valor presente neto VPN : Año de recuperación del capital ARC: Tasa interna de retorno TIR :
58.250 80.492 1.382
22.242
8.120 19.79%
103
Tabla de Resultados
Valor presente de inversiones VPI: 58,250 Valor presente de beneficios VPB : 80,492 Relación beneficio/costo : 1,382 Valor presente neto VPN : 22,242 Año de recuperación del capital ARC: 8,120 Tasa interna de retorno 19,79% TIR:
interpretación de resultados
El Valor presente neto establece la resta de los ingresos menos gastos traídos a valor presente lo que resulta un beneficio al final del negocio de 22.242 Millones de pesos a precios del 2003. Situación que presenta a este proyecto como un buen negocio ya que da ganancias en términos reales
La relación beneficio costo presenta un valor de 1.38 lo que significa que es mayor a la unidad, esto es, tiene en términos reales 38% más beneficios que costos esto durante toda la operación de la planta
La tasa interna de retorno de la planta durante su funcionamiento es de 19.79 % anual, esto significa que la planta ofrece un rendimiento mayor a cualquier tasa comercial en la que se hubiera invertido el dinero, si comparamos la inversión con la tasa de cetes de 4.75 %. La planta ofrece 15% anual más que cetes
Se puede observar que la inversión de 35 millones de pesos más sus gastos de operación se recuperan en el año 8, a partir de allí todo son ganancias
En términos generales y con la aplicación de todos estos indicadores económicos el proyecto se considera RENTABLE. Con lo que queda demostrada la hipótesis de este estudio
104
CONCLUSIONES
El tratamiento del agua residual y su reuso es imoptante para llevar a cabo el aprovechamiento al máximo de este vital líquido. Por lo tanto empresarios que quieren invertir en tratamiento de aguas residuales, continúan haciendo los siguientes cuestionamientos:
• Los beneficios que se obtienen tanto social como económico derivado del tratamiento de las aguas residuales. Es decir cuanto invierte el empresario, cuanto gana y en cuanto tiempo recuperas u inversión.
• Actualmente cuales son las perspectivas de mercado de las plantas de tratamiento de aguas residuales en México.
• De acuerdo a estadísticas, cuanto es el monto invertido en nuestro país, para la aplicación de tecnologías de tratamiento de aguas residuales, en el último año.
• Cuales son las variables que se tiene que cuidar para que el tratamiento de aguas residuales se aplique más en México.
El tratamiento de las aguas residuales proporciona beneficios económicos a las empresa, ya que general, el promedio de costos de operación de una planta de tratamiento de aguas residuales, de tipo biológica o fisicoquímica, está en un rango aproximado de 0.70 a 4.50 pesos por m3 de agua residual tratada, con un promedio general de 2.50 pesos por m3, en dependencia del grado de sofisticación del proceso de tratamiento, así como del flujo y de las características del agua a tratar.
Los costos anteriores se pueden comparar con las tarifas de agua potable para usuarios industriales, que rigen actualmente en la ciudad de Monterrey, en las que el precio por m3 es de 5.122 pesos para usuarios que consumen entre 50 y 99 m3
mensuales, con una cuota por m excedente de 7.814 pesos; para usuarios que consumen más de 200 m3 mensuales la tarifa llega hasta 10.159 pesos por m3, sin recargos por m3 adicional consumido. A los costos anteriores hay que agregarles 25% por concepto de drenaje y el factor inflacionario, los cuales se cargan en el recibo de consumo.
La tarifa de la Comisión Nacional del Agua por explotación de pozos en el noreste de México es de alrededor de 4.80 pesos por m3, sin cuota por explotación excedente, ya que en zonas de veda, como la región mencionada, la explotación del pozo está limitada al volumen de extracción especificado en el registro de la concesión otorgada. En el caso de que los requerimientos de agua de una industria en esta zona se incrementen por expansiones en los procesos de producción y el pozo permita el incremento del volumen de extracción requerido, es necesario comprar los derechos de otras concesiones registradas en la zona de explotación, pues no se permite la perforación de pozos adicionales
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En muchos casos, la calidad del agua extraída no es apropiada para algunos procesos industriales, por lo que hay que agregar también el gasto de acondicionamiento. En Monterrey existen varias plantas de reciclaje de agua residual que procesan para la industria alrededor de tres mil litros por segundo, equivalentes aproximadamente a 30% del total del agua de abastecimiento de la ciudad. Estas plantas, además de ofrecer reducciones sustanciales en los costos del agua de proceso, proporcionan también un gran beneficio a la comunidad al ahorra grandes volúmenes para consumo de la población.
Por la escasez y los altos costos del agua, así como por las regulaciones ambientales vigentes en México a partir de los últimos cinco años, muchas industrias han construido plantas de tratamiento de aguas residuales y otras las tienen en sus programas de inversión, ya sea para su reutilización en procesos industriales, para cumplir con las regulaciones ambientales o para ambos aspectos, y se prevé que en los próximos años el mercado de las plantas de tratamiento en México aumente considerablemente, pero no se puede precisar el monto de las inversiones en este sentido, pues aunque la necesidad de agua es inminente, también existe como factor limitante y adverso: la crisis actual de la economía global, que afecta de igual forma a nuestro país.
El mayor beneficio que proporcionan las plantas de tratamiento es el menor consumo de agua en procesos que no requieren necesariamente de la calidad de agua destinada para consumo humano, lo cual incide también en un menor costo de adquisición por parte de las empresas. La sociedad, de este modo, no tendrá que pagar tanto por la potabilización.
Por otra parte, sí se mantiene el compromiso de autoridades y empresarios de impulsar un mayor reciclaje y reuso del agua, en aspectos industriales y de servicios, el mercado de plantas de tratamiento logrará un mayor crecimiento. La demanda creciente de empresas que requieren de proyectos para un uso más eficiente de las aguas que generan o entran en proceso.
Realmente, casi todo el sector empresarial pugna por alcanzar un mejor uso del agua, pero aún resulta caro adquirir una tecnología de punta y no siempre se puede hacer una inversión inmediata. Por eso, las autoridades deberían proponer sistemas fiscales y otros incentivos para estimular fehacientemente la adquisición de estas tecnologías.
La rentabilidad en el aprovechamiento de agua residual tratada puede valorarse desde la perspectiva de una planta de tratamiento que produzca y comercialice el agua tratada a diversos usuarios, o bien desde el punto de vista de plantas de tratamiento que aprovechen el gasto producido para el consumo interno dentro de una industria o empresa y a partir de los gastos de agua que se aprovechen, el costo por m3 de tratamiento de agua residual tratada tiende a ser favorable en comparación con los costos actuales del agua potable.
Asimismo, es obvio el beneficio que obtiene la sociedad con el aprovechamiento del agua residual tratada en aquellos usos donde no se requiere de una calidad potable, principalmente para la población ubicada en el Valle de México. Por ejemplo, para regar un campo de fútbol se necesitan 2,628 m3 de agua al mes. Pero, si se utiliza
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agua residual tratada para este fin, se liberará agua potable suficiente para abastecer a 243 personas durante un mes. Sin embargo, la grave situación que enfrenta la ciudad de México para el abastecimiento del agua potable va a ser valorada sólo cuando repercuta con un mayor impacto económico en la sociedad en general. No existe realmente una concientización ciudadana ni la cultura que propicie un mayor desarrollo de este sector a corto plazo.
Así, en centros urbanos como la capital, el reuso del agua y el aprovechamiento de la residual tratada es cada vez más necesario. Por lo tanto, ya sea a corto o mediano plazo, el mercado para el agua residual tratada se muestra muy atractivo. Los proyectos para la construcción de plantas de tratamiento se prevén como altamente rentables en dependencia de los esquemas de inversión y la demanda potencial del mercado específico al cual se pretende abastecer.
Actualmente existe en el DF una capacidad instalada para el tratamiento de aguas residuales de 5.3 m3/seg. La capacidad de reuso del agua residual tratada en el nivel secundario para fines industriales es del orden de 3 m /seg, es decir, de 8% del caudal abastecido a la capital. Dentro de las diversas acciones llevadas a cabo por el gobierno metropolitano se encuentran las concesiones de plantas de tratamiento para ser operadas por empresas privadas, con el fin de comercializar el agua residual tratada y, de esa manera, lograr la restabilidad de la concesión.
Son cuatro los apoyos necesarios y adicionales a los existentes para un desarrollo más adecuado del mercado del agua residual tratada.
• Marco legal que promueva y apoye el mayor consumo de este tipo de agua: • Se requiere una mayor congruencia entre el precio del servicio de agua potable,
los derechos federales por extraer agua del subsuelo y las tarifas del agua residual tratada;
• En tercer lugar, faltan más incentivos fiscales a usuarios que utilicen agua tratada y de financiamiento blandos para usuarios y concesionarios con el fin de realizar adaptaciones y otras obras que permitan ahorrar y conservar los escasos recursos hidráulicos de la cuenca del Valle de México.
• Se debe incrementar la infraestructura para el tratamiento y la distribución de agua residual tratada.
Desde el punto de vista de una empresa privada, donde se busca un rendimiento sobre la inversión realizada el mercado del agua residual tratada se encuentra en una etapa de crecimiento, por lo que el tiempo de retorno de las inversiones se sitúa en un mediano plazo. En la actualidad se depuran y maduran los diferentes aspectos legales, comerciales y fiscales que envuelven el aprovechamiento di agua residual tratada, con lo cual en un futuro se propiciará un mejor aprovechamiento de este sector
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Los beneficios esenciales del reciclaje de agua para el medio empresarial, tanto en su rentabilidad como en su aportación a la sociedad son las siguientes: la disponibilidad del agua en los casos en los que escasea; el mejor costo de la misma en el caso de zonas industriales con alto costo de agua municipal, así como el uso específico del agua para reciclado industrial, dejando de tal modo el agua potable únicamente para el consumo humano.
Sobre las perspectivas del mercado de plantas de tratamiento en México, se debe valorar que debido a la normatividad actual resulta imperioso incrementar su uso a corto plazo. En el centro del país, donde es mayor la concentración demográfica, es una necesidad básica por la contaminación a mantos freáticos y cuerpos receptores, pero las plantas del vital líquido, no obstante, el crecimiento de las inversiones en plantas de tratamiento es notable, cuando menos en el centro de la república y otras grandes capitales. Sin embargo, algunas son concesiones de la industria privada, con cargo a un municipio que recupera un bajo porcentaje de parte de los usuarios. Es necesario que el usuario pague la extracción y el tratamiento, así como el otorgamiento de créditos blandos con ayuda fiscal, para facilitar inversiones en plantas de tratamiento residenciales e industriales. También falta capacitación en todos los sectores sobre el diseño y construcción de plantas, y sobre su control y operación para conseguir instalaciones eficientes y rentables.
Pasando a otro aspecto, los beneficios de tratar el agua son, entre otros, económicos, pues al disminuir el consumo de la potable y descargar dentro de los parámetros establecidos, se evita el pago de derechos por consumo y por descargas fuera de la norma. Un segundo beneficio es la sustentación y permanencia de la empresa. En un entorno en donde el agua es un bien escaso como Monterrey, Torreón o Puebla, la industria debe garantizar su futuro recuperando parte de ellas y recurrir al uso de aguas tratadas en donde sea disponible.
Son muchas las cifras a tomar en cuenta antes de valorar el mercado de plantas de tratamiento, el caudal recaudado por la industria es de aproximadamente 100 m3 por segundo. Las descargas que registra la industria son de 77 m3 por segundo, y se trata sólo de 7% de las mismas, y así, la perspectiva del tratamiento para fines ecológicos es muy vasta, aunque entre otros factores depende de que las autoridades realmente apliquen la normatividad vigente. Aunque esto ha progresado en el país, aún faltan muchas plantas de tratamiento por construir.
Con el reuso la situación es diferente. Las industrias deberán recurrir cada vez más a las aguas tratadas, pues los recursos hidráulicos son más escasos y por lo tanto se le debe de dar prioridad a las necesidades de la población. El reciclaje dentro de la industria constituye una buena parte de la solución, tanto desde el punto de vista ecológico, como para facilitar el cumplimiento de la normatividad y para obtener una mayor rentabilidad en las industrias.
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Si se hicieran efectivas las normas, la mayoría de las descargas deberían tratarse. En segundo lugar, para que el reuso sea atractivo deberá tomarse en cuenta el costo del agua potable contra el agua tratada. Por último, urge una mayor conciencia entre los industriales para prevenir la contaminación. Los ecosistemas no soportan la carga de contaminantes y debemos actuar a favor de las futuras generaciones".
Los beneficios del reciclaje de agua son incuestionables, el concepto de rentabilidad no se puede separar del costo ecológico, lo cual es igual a un costo ambiental que con lleva a un precio económico a veces imposible de cubrir. Por lo tanto, el medio empresarial tiene el compromiso ineludible de tratar sus aguas para el reuso.
Sin embargo, debido a los problemas económicos por los que atraviesa el mundo, México cuenta con escasas perspectivas para invertir en una medida justa en proyectos ecológicos. No se debe olvidar que la mayoría de los equipos y maquinarias son importados, y la inestabilidad cambiaría limita la adquisición requerida, así que el incremento de las inversiones para instalar plantas de tratamiento en el corto plazo en los últimos cinco años ha habido un crecimiento muy conservador.
A esto se añaden otras limitantes, además de las económicas, como las culturales. Debemos pugnar por una cultura del agua, en este caso en particular y por la sustentabilidad del desarrollo
Por lo tanto y tomando en cuenta nuestro caso practico "Planta de Tratamiento de Aguas Residuales en Rió Blanco aplicando tecnología KROFTA con capacidad de 150 Ips ubicada en Zapopan Jalisco" se demuestra que la construcción de este tipo de plantas es necesaria su construcción (factible), tienen rentabilidad (evaluación económica) y lo más importante dan beneficio ecológico a nuestras futuras generaciones.
Por lo tanto se confirma que este tipo de plantas ofrece más ventajas que los tratamientos convencionales, por lo tanto se lleva acabo la comprobación de la hipótesis planteada en este caso de estudio, lo cual se comprobó al tener resultados positivos en la relación beneficio costo al arrojar un 38% por sobre los costos de operación; como tasa interna de retorno obtuvimos un 19. 79 % lo cual es más atractivo que cualquier tasa de ínteres que nos puedan ofrecer comercialmente para una inversión económica.
Dentro de lo atractivo del proyecto es que se realiza una inversión inicial y gastos de operación hasta el año 8, pero posteriormente a dicho año se obtienen únicamente utilidades de la planta de tratamiento de aguas residuales, por lo que se comprueba la hipótesis en estudio al demostrar que es un proyecto rentable y se aporta un beneficio social , económico y lo más importante al medio ambiente y a nuestras próximas generaciones.
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BIBLIOGRAFÍA
• Metcalf & Eddy, Inc. Ingeniería de Aguas Residuales: Tratamiento, vertido y reutilización. 1996. Labor.S.A.
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Madrid. • ES. Ramalho.Tratamiento de aguas residuales.Reverte, S.A. • Raúl Coss Bu. Análisis y evaluación de proyectos de inversión.Limusa
Noriega • C.N.A. Plantas municipales de aguas residuales. . Milos Krofta. KROFTA TECHNOLOGIES CORP Wastewater and Water
Treatment Technology . Milos Krofta. TECNOLOGÍA KROFTA ESPAÑOL
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ANEXOS
GLOSARIO DE TÉRMINOS
Tratamiento avanzado: tercer o último paso en la limpieza de agua residual usando arena y grava; después de eso se le añade cloro.
Bacteria: organismos vivientes que consumen la parte orgánica de los desperdicios cloacales.
Biosólidos: materiales sólidos de origen orgánico que resultan del tratamiento de aguas residuales; al cumplir con ciertas normas federales, se puede usar benéficamente en la tierra.
Efluente: desperdicios (tal como aguas residuales de plantas de tratamiento) que son descargados al ambiente.
Tratamiento Primario: el primer proceso en el tratamiento de aguas residuales en el cual se remueven sólidos asentados o flotantes.
Agua Regenerada: efluente usado para irrigación o listo para ser descargado a lagos o ríos.
Tratamiento Secundario: es el proceso donde se usa una bacteria para digerir la materia orgánica en el agua residual.
Red de Alcantarillado: sistema subterráneo de cañerías usado para llevar desperdicios y agua escorrentía superficial.
Sólidos Suspendidos: desperdicios de aguas residuales indisueltos.
Agua Residual: agua que ha sido usada con propósitos domésticos o industriales.
Agua Residual Doméstica: (también llamada sanitaria) Es el agua residual procedente de residencias, instalaciones comerciales, públicas y similares.
Agua Residual Industrial: Agua residual en la cual predominan residuos industriales.
Agua Pluvial: Agua resultante de la escorrentia superficial.
Infiltraciones y conexiones incontroladas: Agua que penetra de forma no controlada en la red de alcantarillado, procedente del subsuelo por distintos medios yagua pluvial
que es descargada a la red a partir de fuentes tales como bajantes de edificios, drenes de cimentaciones y alcantarillas pluviales.
Instalaciones para Tratamiento de Agua Residual: instalaciones donde se trata y limpia el agua residual antes de ser arrojada a un cuerpo de agua.
Conservación del Agua: prácticas que reducen el consumo de agua.
El reciclaje de agua: se entiende como la actividad que las industrias llevan a cabo internamente con el fin de reducir su consumo de agua mediante sistemas de recuperación y tratamientos. Así, por ejemplo, una industria papelera que recupera sus aguas y las trata para su uso nuevamente está reciclando esas aguas.
El reuso de agua: consiste en tomar aguas residuales de alguna fuente externa a la industria y tratarla para ser reutilizada en ésta. Por ejemplo, esto se cumple al tomar agua residual de origen municipal y tratarla con el fin de usarla en la industria.
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CLARIFItAD0RKR0rTA(SVtERCEIXSr&3ti) DAf MANQUI KROITA)
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PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES CON CLARIFICACIÓN KROFTA
Equipo DAF Krofta: equipo de tratamiento físico químico, sistema DAF (dissolved Air Flotation) con capacidad de tratamiento para 200 Lt/seg
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