PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS COMISIÓN ESTATAL DEL AGUA DE JALISCO PROYECTO EJECUTIVO PARA LA REHABILITACIÓN Y AMPLIACIÓN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA CABECERA MUNICIPAL DE TEPATITLÁN Y PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS, MUNICIPIO DE TEPATITLÁN, JALISCO. Contrato CEA-SC-ZU-LP-031/2007 SELECCIÓN TÉCNICA Y ECONÓMICA DE ALTERNATIVAS DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO PARA: PEGUEROS ELABORADO POR: Guadalajara, Jal. SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

* * ** ** METODOLOGÍA DEL TRABAJO SETESA Diciembre, 2007 PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS METODOLOGÍA DEL TRABAJO CONCURSO Y CONTRATACIÓN EN LA CEA RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN ESTABLECIMIENTO DE DATOS BÁSICOS AFORO Y MUESTREO * ELABORACIÓN Y PRESENTACIÓN DE ALTERNATIVAS TÉCNICO-ECONÓMICAS SELECCIÓN DE LA ALTERNATIVA MAS CONVENIENTE (AYUNTAMIENTO) OBTENCIÓN DEL TERRENO PARA LA PLANTA (AYUNTAMIENTO) * ** MANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO INFORME FINAL ELABORACIÓN DEL PROYECTO EJECUTIVO INTEGRAL DOCUMENTOS PARA CONCURSO DE OBRA ** FIN SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

OBJETIVOS DEL PROYECTO: PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS OBJETIVOS DEL PROYECTO: DISEÑAR UN SISTEMA DE TRATAMIENTO ADECUADO TÉCNICA, ECONÓMICA, OPERACIONAL Y SOCIALMENTE A LOS REQUERIMIENTOS DESCRITOS A CONTINUACIÓN. 1.1. Cumplir con los parámetros establecidos por la NOM-001-SEMARNAT-1996 PARA CUERPO RECEPTOR TIPO “C”. 1.2. Evitar la contaminación del río Pegueros y la presa “El Salto” por aguas residuales municipales. 1.3. Obtener agua de calidad aceptable para uso en riego agrícola y de esta manera incrementar la productividad de este sector en la zona. 1.4. Reducir los riesgos a la salud de la población que tiene contacto con las aguas residuales aguas abajo de la localidad. SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

CONSIDERACIONES GENERALES: PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS CONSIDERACIONES GENERALES: 2.1. MANEJO ACTUAL DE LAS AGUAS RESIDUALES MUNICIPALES. Cobertura actual del alcantarillado sanitario: 99%. Descargas actuales de la red mpal. Al Río Pegueros: 2 Número de tomas de agua potable 1,100 Gasto medio diario (QMD) de aguas residuales (aforado): 15.59 l/seg. Aportación media diaria actual por habitante: 422.6 litros. Descargas importantes NO domésticas (sin tratamiento): Establos Problemas en estiaje por aguas estancadas en las dos descargas con malos olores, mosquitos y otros problemas sanitarios y ecológicos. SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

2.2. DATOS DE PROYECTO. POBLACIÓN (SEGÚN INEGI). PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS 2.2. DATOS DE PROYECTO. POBLACIÓN (SEGÚN INEGI). PROYECCIONES DE POBLACIÓN Y GASTOS DE PROYECTO A 20 AÑOS: En base a los dos últimos censos, la población presenta una tasa de crecimiento negativa, de tal forma, que para efectos de este proyecto, el número de habitantes de la localidad de pegueros se tomará como constante durante los siguientes 20 años. POBLACIÓN ACTUAL = 3,187 POBLACIÓN FUTURA = 3,187 GASTO MEDIO DIARIO FUTURO DE AGUAS RESIDUALES MPALES. Se espera que el consumo de agua promedio por habitante se reduzca a 250 l/hab/día ya que actualmente se encuentra por arriba de los consumos promedio para localidades urbanas similares. PRIMERA ETAPA: Qmd = 16 litros por segundo (lps). ETAPA FINAL : Qmd = 9.22 litros por segundo (lps). AÑO HABITANTES 1990 3,010 1995 3,359 2000 3,552 2005 3,187 SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

2.3. CALIDAD DEL AGUA RESIDUAL CRUDA A TRATAR (INFLUENTE): PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS 2.3. CALIDAD DEL AGUA RESIDUAL CRUDA A TRATAR (INFLUENTE): DATOS DE ENTRADA UNIDAD ETAPA ÚNICA Población de proyecto Habitantes 3,187 Gasto medio diario (Qmd) l/s 16 Volumen diario m3/d 1,382 DBO5 influente Total mg/l 161.0 Soluble 76.0 SST influente Totales 122.0 Sol. Sedimentables ml/l 1.0 Nitrógeno Total 22 Fósforo Total 6 Grasas y Aceites 13 Coliformes fecales UFC/100 ml 330,000 RESULTADOS PARCIALES DE LOS ANÁLISIS DE LAS DOS DESCARGAS IDENTIFICADAS SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS 2.4. CALIDAD DEL AGUA TRATADA (EFLUENTE): NOM-001-SEMARNAT-1996 Ríos, Uso Público Urbano, Acuíferos, Cuerpo Receptor Tipo “C”. PARÁMETRO UNIDAD PROMEDIO MENSUAL DBO5 (Materia orgánica) mg/l 30 SST 40 Nitrógeno Total 15 Fósforo Total 5 Coliformes fecales NMP/100 ml 1,000 SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

SISTEMAS DE TRATAMIENTO: PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS SISTEMAS DE TRATAMIENTO: 3.1. ALTERNATIVAS ANALIZADAS: (CON AUTORIZACIÓN PREVIA DE LA CEA:) LODOS ACTIVADOS CONVENCIONALES. ZANJAS DE OXIDACIÓN BIOLÓGICA. SISTEMA DUAL (BIOFILTRO + LODOS ACTIVADOS). LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN. PANTANOS ARTIFICIALES (HUMEDALES). SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

I. LODOS ACTIVADOS CONVENCIONALES. PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS I. LODOS ACTIVADOS CONVENCIONALES. Diagrama de Flujo SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

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PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS Planta de Tratamiento de Lodos Activados Convencionales en La Paz, Baja California Sur. SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

LODOS ACTIVADOS CONVENCIONALES PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS PROCESO VENTAJAS DESVENTAJAS LODOS ACTIVADOS CONVENCIONALES -Proceso más conocido y empleado en cualquier clima -Requiere equipos con alto consumo eléctrico -Menor tiempo de retención que los demás procesos -Los sopladores son ruidosos -Requiere menos espacio que otras opciones. -Requiere operadores capacitados y entrenados -Proceso aerobio con producción de bióxido de carbono (CO2) que neutraliza naturalmente -Mayor mantenimiento electromecánico -En operación adecuada no produce malos olores ni vistas desagradables -Mayor costo de operación y mantenimiento -Sedimentación mas rápida SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

II. ZANJAS DE OXIDACIÓN BIOLÓGICA PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS II. ZANJAS DE OXIDACIÓN BIOLÓGICA Diagrama de Flujo SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

SETESA Diciembre, 2007 LAMINA PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS Planta de Tratamiento de Zanjas de Oxidación para 1,360 lps en Nuevo Laredo, Tamaulipas SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS Planta de Tratamiento de Zanjas de Oxidación para 25 lps en Jesús María, Aguascalientes SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

VENTAJAS DESVENTAJAS -Proceso conocido y empleado en el estado PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS VENTAJAS DESVENTAJAS ZANJAS DE OXIDACIÓN BIOLÓGICA (VERSIÓN DE LODOS ACTIVADOS POR AERACIÓN EXTENDIDA) -Proceso conocido y empleado en el estado -No requiere sedimentación primaria -Mayor tiempo de retención (de 12 a 18 hrs.) -Volúmenes de tanques mas grandes -Absorbe mejor las variaciones de carga orgánica -Requiere equipos con alto consumo eléctrico -Mejor remoción de nitrógeno -Requiere operadores capacitados -Menor producción de lodos y mas estabilizados -Mayor superficie de terreno -Excelente desempeño y alta confiabilidad -Posibilidad de ascensión de lodos en el sedimentador secundario SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

III. SISTEMA DUAL (BIOFILTRO + LODOS ACTIVADOS) PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS III. SISTEMA DUAL (BIOFILTRO + LODOS ACTIVADOS) Diagrama de Flujo SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

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SISTEMA DUAL: BIOFILTROS + LODOS ACTIVADOS PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS PROCESO VENTAJAS DESVENTAJAS SISTEMA DUAL: BIOFILTROS + LODOS ACTIVADOS -Efectivo para altas concentraciones de compuestos orgánicos -Posibles malos olores y moscas - Eficiente para nitrificación -Posibilidad de taponamientos, roturas y otras fallas en el biofiltro -Menores consumos eléctricos que un sistema de lodos activados -Requiere operadores con capacitación especial - Elementos durables - Requiere menor superficie de terreno -Operadores con el nivel medio de capacitación y entrenamiento SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

IV. LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS IV. LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN Diagrama de Flujo SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

SETESA Diciembre, 2007 LAMINA PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS Planta de Tratamiento de Lagunas de Estabilización para 8,750 hab, en Miguel Ahumada, Chihuahua. SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA CABECERA MUNICIPAL DE AMECA PROCESO VENTAJAS DESVENTAJAS LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN -Apropiadas para comunidades rurales con disponibilidad de terrenos planos -Requieren grandes superficies con topografía regular y plana -Mayores movimientos de tierra -El efluente tratado cumple con la norma respectiva -Difícil remover lodos sedimentados -Requiere impermeabilizar fondo y taludes -Operación sencilla y de bajo costo -Peligro de contaminar mantos freáticos -Personal con capacitación básica -Puede producir malos olores y fauna nociva -Menor mantenimiento rutinario -Descarga efluente turbio SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

V. PANTANOS ARTIFICIALES SUPERFICIALES PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS V. PANTANOS ARTIFICIALES SUPERFICIALES Diagrama de Flujo SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

SETESA Diciembre, 2007 LAMINA PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

PANTANOS ARTIFICIALES PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS VENTAJAS DESVENTAJAS PANTANOS ARTIFICIALES (HUMEDALES) -Mas amigable desde el punto de vista ambiental ya que no requiere instalaciones complejas -Comparado con otros sistemas, los humedales ocupan mucho mayor terreno. -La materia orgánica presente en el agua es utilizada como nutriente por las plantas. -No debe haber ingreso para las personas debido al riesgo que pueden presentar los organismos patógenos -Estéticamente agradables, especialmente si están bien integrados al paisaje local -Solo se recomienda tratar pequeños gastos (hasta 44 l/s) -Propician refugio para la vida silvestre -Propician desarrollado mosquitos y moscas -No emiten olores desagradables -Requieren consideraciones ecológicas mayores -Requieren de muy poca energía -Tienen vida útil limitada, y -Costo de mantenimiento bajo -Requieren reposición de vegetación SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS RESULTADOS DEL ANÁLISIS TÉCNICO Y ECONÓMICO: SEGÚN PROYECTO DE INGENIERÍA CONCEPTUAL Y CONFORME ARREGLOS DE CONJUNTO (Qmd = 10 - 20 lps) 4.1. SUPERFICIE REQUERIDA POR ALTERNATIVA No. ALTERNATIVA ÁREA TOTAL m2 ha I LODOS ACTIVADOS CONVENCIONALES 7,670 0.8 II ZANJAS DE OXIDACIÓN BIOLÓGICA III SISTEMA DUAL (BIOFILTRO + LODOS ACTIVADOS) IV LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN 67,770 6.8 V PANTANOS ARTIFICIALES (HUMEDALES) 156,768 15.7 SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS 4.2. RESULTADOS DEL ANÁLISIS ECONÓMICO A PRECIOS ACTUALES DE OBRAS Y EQUIPOS (Qmed= 20 lps) SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS 4.3. RESULTADOS DEL ANÁLISIS ECONÓMICO A PRECIOS ACTUALES DE OBRAS Y EQUIPOS (Qmed= 10 lps) SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS 4.4. COSTO TOTAL POR ALTERNATIVA EN EL HORIZONTE DE EVALUACIÓN (20 AÑOS) Y COMPARACIÓN DE COSTOS: 10 l/s VS 20 l/s. CIFRAS EN MILLONES DE PESOS Orden de alternativas según costo total 1° Lagunas de estabilización. 2 ° Pantanos Artificiales. 3 ° Sistema Dual. 4 ° Lodos activados. 5 ° Zanjas de oxidación. SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS CONCLUSIONES Con las condiciones actuales de generación de aguas residuales, es necesaria la construcción de una planta de tratamiento con capacidad para 20 l/s, sin embargo, la aportación actual por habitante es excesiva y con la implementación de estrategias de ahorro como la instalación de sistemas de medición domiciliarios podría reducirse la generación por lo que una planta de 10 l/s sería adecuada por el número de habitantes. Como resultado del análisis económico para una planta de 20 lps, se observa lo siguiente: Las alternativas de los sistemas de tratamiento con lodos activados convencionales, Zanjas de Oxidación y el Sistema Dual de Filtro Biológico de Alta Tasa con Lodos activados, son las opciones estudiadas que requieren un terreno de menor tamaño, siendo necesario para su construcción menos de una hectárea (7,670 m2 aproximadamente). Por otra parte los sistemas de tratamiento de las alternativas de Lagunas de Estabilización y Pantanos Artificiales requieren superficies mas extensas de terreno, 6.8 ha y 15.7 respectivamente. SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

CONCLUSIONES (continuación) PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS CONCLUSIONES (continuación) La alternativa de Lodos Activados Convencionales presenta el costo más bajo para la inversión inicial con 10.5 millones de pesos aproximadamente, seguida del Sistema Dual con 11.2 millones de pesos. Por otra parte, las alternativas de Pantanos Artificiales y Lagunas de Estabilización tienen los costos para la construcción de obra civil y equipamiento, con un costo aproximado de 18.5 y 17.3 millones de pesos respectivamente. Desde el punto de vista operativo, el análisis económico arroja que los costos de operación más bajos corresponden a las alternativas de Lagunas de Estabilización y Pantanos Artificiales, con costos unitarios estimados de $1.39/m3 y $1.61/m3 respectivamente. Tomando en consideración el costo de inversión inicial más el costo de operación acumulado, la alternativa que presenta un costo total más bajo es la de Lagunas de Estabilización seguida por el sistema de Pantanos Artificiales, sin embargo como ya se mencionó en los párrafos anteriores, estas opciones de tratamiento requieren superficies de terreno mayores a los terrenos disponibles para la construcción de la planta de tratamiento en Pegueros. SETESA Diciembre, 2007 LAMINA

CONCLUSIONES (continuación). PROYECTO EJECUTIVO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE PEGUEROS CONCLUSIONES (continuación). Considerando únicamente las alternativas que requieren para su construcción una superficie de terreno menor a 1 ha, el sistema de tratamiento Dual presenta el menor costo total. Aunque los sistemas de lodos activados y zanjas de oxidación no presentan una diferencia significante en cuanto a los costos totales, por lo que cualquiera de las 3 alternativas se considera como factible desde el punto de vista económico y su elección puede hacerse en base a las características técnicas de cada sistema. Para la construcción de una planta de tratamiento para 10 l/s, se sugieren las mismas alternativas de tratamiento, ya que la superficie de terreno requerida en ambos casos es igual. SETESA Diciembre, 2007 LAMINA