hidro2011_inf749-01.pdf

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INSTITUTO DE LA CONSTRUCCION Y GERENCIA – ICG e-mail: [email protected] / Web: www.construccion.org

IV Congreso Internacional HIDRO 2011 Obras de Saneamiento, HIDRÁULICA,

Hidrología y Medio Ambiente

DESALACION DE AGUA DE MAR: Alternativa de Abastecimiento de Agua Potable para el Distrito del El Alto – Talara y Ciudades Asentadas a Orillas del Mar.

I N D I C E

A. RESUMEN B. INTRODUCCION C. METODOLOGÌA O DESARROLLO

c.1 NOMBRE DEL PROYECTO c.2 UBICACIÓN GEOGRAFICA c.3 MARCO REFERENCIAL c.4 OBJETIVOS DEL PROYECTO c.5 PARAMETROS DE DISEÑO c.5.1 Población c.5.2 caudal y dotación de Servicio c.6 DESCRIPCION DEL PROYECTO c.6.1 Desalinización del agua de Mar c.6.1.1 captación del agua de Mar c.6.1.2 Línea Impulsión Pozo – Planta Desalinadora c.6.1.3 Planta Desalinadora de Ósmosis Inversa (modulo) c.6.1.4 almacenamiento y distribución c.6.15 Grafico Planta y Perfil del sistema Proyectado c.6.1.6 Valor Referencial de la inversión c.6.1.7 costos de operación & mantenimiento del Proyecto

D. RESULTADOS E. CONCLUSIONES F. REFERENCIAS

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A. RESUMEN: Esta ponencia trata sobre la Desalación del Agua del Mar por medio del proceso de la Ósmosis Inversa en su aplicación para el suministro de agua potable al distrito de El Alto – Talara y a poblaciones asentadas a orillas del mar que no cuentan con sistema de abastecimiento de agua y/o cuentan con abastecimiento deficitario de sistemas convencionales que trasvasan grandes distancias las aguas superficiales. A lo largo de la misma, se expone de manera muy sucinta el Sistema de abastecimiento actual de agua potable para Talara y El Alto, a partir del Sistema Eje Paita - El Arenal – Talara; los estudios de prospección geoeléctrica realizados en la Quebrada Pariñas, Honda y Fernández, que descartan la posibilidad de acuíferos subterráneos; y la Ósmosis Inversa, como alternativa de potabilización para abastecer a El Alto. Las plantas desalinizadoras de agua de mar han producido agua potable desde hace mas de 50 años, por lo que no se trata de algo nuevo, aunque con altos costos de energía costo de instalación y mantenimiento, fueron desestimados como modelos a usar. Les ha llevado años a los investigadores buscar métodos de minimizar estos costos habiendo conseguido reducirlos en un 40% haciéndolas más competitivas, menos contaminantes, utilizando en algunos casos energía renovables. Actualmente se cuenta con una tecnología para crear energía basándose en la propia salmuera: un dispositivo llamado PE (Intercambiador de Presión, Pressure Exchanger en inglés) transfiere energía directamente de la salmuera al flujo de alimentación sin los problemas de rendimiento de los ejes giratorios de alta velocidad de las Plantas actuales. Con este sistema, la reducción de los costes energéticos y económicos podría ser posible producir agua potable a partir de agua de mar con un coste inferior por metro cúbico que el obtenido por los métodos convencionales. (Ríos, pantanos, canales, trasvases). En la actualidad se produce más de 24 millones de metros cúbicos diarios de agua desalada en todo el mundo, lo que supone el abastecimiento de más de 100 millones de personas. (Ref.: 01) Se presentan algunos cálculos sencillos (poblacionales, hidráulicos, eléctricos de ingeniería) para el diseño de la Planta Desalinadora, formulas, gráficos y comentarios ampliados al sistema y a la alternativa propuesta. . B. INTRODUCCION : El Alto es uno de los distritos de la Provincia de Talara ubicado a 300 msnm. Es sus inicios fue un campamento minero asentado para la explotación del petróleo en la costa norte del Perú, y sus viviendas fueron construidas a base de madera con el propósito que puedan desmontarse al período final de la explotación. A 4.5 km al oeste en rivera de playa y a nivel del mar se ubica la Caleta de Cabo Blanco, pueblo de pescadores. La Explotación del oro negro produjo gran movimiento de trabajadores que se vieron en la necesidad de transportarse con familia y enseres, lo que dio origen Al Alto como Pueblo.

PLANTA DESALADORA

EL ALTO

CABO BLANCO

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Milla Seis

E L A L T O

L O B I T O S

R I O C H I R A

P

A

C

I

F

I

C

O

P A I T A

TAMARINDO

AMOTAPE

M A R C A V E L I C A

L A B R E A

E L A L T O

N E G R I T O S

T A L A R A

T A L A R AL O B I T O S

P A R I Ñ A S

ALTO GDE.

HDA. STA. SOFIA

SANTA ANA

HDA.

HDA. SAN CRISTINA

PTA. YACILA

CHALACO

SECO JIBITO

MONTERON

HDA. MTE. LIMA

HDA. EL PRAD0

LOS MEDANOS CHIQUITOS

PPA. DE CHECA

STA. ISABEL

HDA. LA CHIRA

LA BOCANA

TIERRA COLORADA

YACILA

PTA. LAS GAVIOTAS

PTA. NEGRASEÑAL PAITA

PTA. CURO

PUNTA NES

ESMERALDA

BALNEARIO LA

PTA. CHUY

PTA. HORADA

COLAN

TABLAZO DE COLAN

EL TABLAZO DE COLAN

EL TABLAZO

PPA. DE CONGORA

PPA. COLORADA

LOMA AZUFRE

PPA. DE PEÑA

NOMARA

HDA. CORRAL QUEMADO

HDA. NOMARAGUIDINOHDA.

CONCEPCION

HDA. CONCHAL

VIVIATE

SEÑAL BASE PAITA

PPA. ROMPAL

HDA. STA. CLARA

LETICIABELCO

SAN ISIDROHDA. SAN JOSE

HDA. SAN GRIMANESA

HDA. SAN IGNACIO

HDA. CAPULLANA

HDA. SAN AGUSTIN

HDA. STA. ROSA

STA. JULIA

HDA. LA MACARENA

TANGARARA

OVEJERIA

TIERRA BLANCA

ALGODONAL

SAN JUAN

ANGOLO

C° PACHOR

C° LOS SURROS

C° PELOTAS

C° LEONES

C° EL MORRO

SAN FERNANDO

LA TERCERA

PAJARO BOBO

C° TABLONES

C° GIGANTAL

C° LA MIRA

C° EL VIENTO

C° REYES

C° FREJOL

C° DEL HIGUERON

MTE. LIMA

C° CHORNO

C° PUCHITA

MOGOLLON

Cº HUARINGA

ATASCADERO

HUAYNASO

EL ÑURO

MIRAMAR

PPA. CARDO GDE.

PPA. LARGA

Cº PRIETO

SONGOLA

Cº PANCHO

Cº SANGONA

CARRIZAL

Cº LA PONCA

TOTORA

Cº TOTORA

Cº COYONITAS

VAQUERIA

COYONITAS

REDONDOSMTE GRANDE

ANGOSTURA

CHIQUERO PUERCO

Cº LA CUCHILLA

LA PEÑITA

Qda

. BO

TIJA

Cº CERDO

Cº CASCAJAL

Cº TUNAL

Cº SOLITARIO

Cº BOTIJA

LA PANONGA

GOLONDRINA

HDA. LA

SAN FRANCISCO

SAN ROLANDO

HDA. SAN CRISTOBAL

SAN MIGUEL

SAN JORGE

VENTARRONES

C° EL TUBO

LA MANUELA

C° PIEDRA

LOMAS CHAPOLA

C° LAS CAÑAS

CARCABADO

AGUA AMARGA

LA GRAJONA

RROBAL SECO

LOMAS ALGA-

HONDA

C° QDA.

LA UCHIRA

AGUA DULCE

QDA. HONDA

AGUA LA LECHEPESCADOS

SEÑAL C° CAÑA DULCE

C° CAÑA DULCE

C° LA MESA

C° CONCHUDO

TAMBARA

C° SALVAJADA

HDA. PASUL

ESPINO

C° ESPINO

C° PACHON

C° BLANCO

Cº CULEBRAS

HDA. EL MUERTO

ENGAÑADA

C° LA CUESTA

C° YERBA BUENA

C° CIMARRON

LA BREITA

C° CERRANO

C° TIGRES

C° BUITRE

CERECITO

Qda. DOÑA DULCE

C° CUEVA DE LEON

LA BOCANA

PTA. BALCONES

PTA. PARIÑAS

LAGUNITAS

PTA. ARENA

SAN PEDROLETICIA

PTA. VERDE

PTA. MALACA

PTA. LAS PEÑITAS

PTA. YAPATO

PTA. CAPULLANA

PIEDRITAS

PTA. LOBOS

PTA. RESTIN

PTA. CABO BLANCO

PTA. PEÑA NEGRA

CABO BLANCO

PTA. PARALLON

GOLONDRINA

LA

PPA. DE LA

POCITAS

I G N A C I OE S C U D E R O

IGNACIOESCUDERO

P A I T A

C O L A N

PBLO.NVO.C O L A N

VICHAYAL

A R E N A L

O

C

E

A

N

O

V I C H A Y A L

AMOTAPE

LAHUACA

L A H U A C A

El abastecimiento del líquido elemento en sus inicios al campamento El Alto era por medio del transporte de agua potable por medio de buques tanque y por la producción de una planta Desaladora convencional cuyos costos eran asumidos dentro de los procesos de explotación petrolífera por las empresas extranjeras. La ciudad de Talara ubicada a 48 km más al sur atravesaba el mismo problema pero se vio beneficiada por la instalación de la Refinería, que obligó al Gobierno a ejecutar un proyecto que la abasteciera, dando origen al Sistema interconectado del Eje Paita-El Arenal-Talara. Dentro de sus beneficios colaterales este sistema proporciono abastecimiento de agua potable a los pueblos y poblaciones asentadas a lo largo de sus 60 km de línea de trasvase (Arenal – Talara) y 108 km para El Alto; como también al distrito de Paita a 48 km del Arenal, sistema operado y administrado por la Ex Sedapiura, actualmente EPS GRAU SA, cuyos costos de O&M, eran solventados por Petroperú. Con la Nacionalización del Petróleo, las empresas extranjeras tuvieron que abandonar el país y los sistemas de abastecimiento tanto por buque y por Planta Desaladora colapsaron por la falta de mantenimiento y no cubrir los costos de operación. La producción del petróleo ya en manos peruanas, continuó abasteciéndose de la EPS y el año 1,998 después de evaluar los pagos que cancelaba por el servicio de agua optó por construir e instalar su propio sistema de agua potable por medio de la desalación del agua de mar (Ósmosis Inversa), reduciendo sus costos del servicio de agua potable en un 60%. ($.300 US/M3; $.1.15 US/M3). (Ref.: 02) La decisión de Petroperú originó una situación de emergencia en las recaudaciones de la EPS, agravada por los problemas que dejo el fenómeno El Niño del ’83, y el ’98. La Planta de tratamiento se ubica en el distrito El Arenal, capta el agua del río Chira en la margen izquierda (600 lps), la procesa y la trasvasa por 03 rebombeos y 68 km de tubería de Ø24”, la deposita en el reservorio de Talara. En la Bifurcación del ingreso a Talara y desvío a Tumbes (milla Seis) se empalma 19 km tubería de Fierro de Ø10”, hasta la estación 74, donde es almacenada en un reservorio metálico, para ser rebombeada por 34 km de tubería de Ø8” hacia un reservorio de El Ato pasando por la estación Carrizo. Es desesperante la situación crítica y deficiente de abastecimiento de agua potable a las Provincias de Paita (distritos y anexos) y Talara (Pariñas, El Alto, Lobitos) por medio del sistema Eje Paita, El Arenal, Talara. El agua para El Alto, es puesta por la EPS en la estación 74 (74 km de línea desde la Planta El Arenal) con un costo de S/.1.20 N.S. (Ref. 0 35) Desde este punto es rebombeada 34 Km por una línea de Ø 8” al Reservorio apoyado de El Alto de donde se bastecen a las cisternas que salen a distribuir una vez por semana a los diferentes sectores de la población. Los gastos que realiza la Municipalidad del Alto a partir de la estación 74, en energía eléctrica, operadores, insumos, es de S/.3.08 N.S/M3, en la distribución, alquiler de cisternas, pago de choferes, ayudante y cobranza es de S/.1.08 N.S/M3, totalizando un costo de S/.5.36

Est. Bombeo01

Est. Bombeo02

Est. Bombeo 03

Est. Bombeo 74

Est. Bombeo Carrizo

LEYENDA

PLANTA TRATAMIENTO

RED D E AGUA

ESTACION BOMBEO

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N.S/M3. Por otra parte el cilindro de 200 lts es vendido a la población a S/1.50 N.S, lo que arroja un costo de S/.7.50 el M3 sin garantía de calidad por los diferentes trasvases que se producen en el sistema y por el almacenamiento obligado de la población. (Ref.: 03). Las políticas que gobiernan un País, agudizado con los problemas de marginación, corrupción, desarrollo y desorganización atávica; siempre son las responsables de su desarrollo y/o atraso y, cuando estas no se innovan, tienden a convertirse en obstáculos insalvables cuyas inversiones en lugar de lograr beneficios y/o mejoras, originan pesadas cargas y peligrosos riesgos a la sociedad. Las instituciones del estado en sus programas de gobierno parametran y/o han venido limitando el desarrollo de la nación con leyes, normas, reglamentos y directivas que impiden el uso de mejoras tecnológicas, porque nos creemos subdesarrollados y como tal somos suborganizados, subadministrativos y subeducados, donde las fallas humanas son nuestro principal problema. La Prensa –refiriéndose al problema de Talara- continuamente publica noticias sobre la problemática de abastecimiento: “En más de un siglo de explotación petrolera se han extraído de las entrañas de Talara 1.400 millones de barriles de oro negro, que se traducen en incalculables sumas de dinero y que bien podrían haber servido para superar la mayor angustia de su población: la continua falta de agua potable. Y, sin embargo, nada ha cambiado. Actualmente, dicha carencia se ha vuelto casi apocalíptica. El eje Paita-Talara, único sistema de abastecimiento de agua potable a la población, ha paralizado sus operaciones hasta en cincuenta oportunidades por una serie de deficiencias”. (Ref.: 04) La SUNASS, en evaluaciones de campo realizadas a la EPS GRAU en líneas generales indica que tienen un deficiente sistema operacional y calidad de agua (Ref.:05) incidiendo en el abastecimiento a la población. Y nos empecinamos en querer extender la vida útil de un sistema que ya ha cubierto su horizonte del proyecto y que desde un principio nació mal donde repotenciarlo, o mejorarlo, implicaría un gran error, consecuencias que hace mas de 30 años vienen pagando las poblaciones que se abastecían de este sistema y que hoy se encuentran hundidos en la pobreza. El doctor e ingeniero Nikolai Ezerskii, experto en Hidráulica e Ingeniería Sanitaria, investigador y docente de la Universidad de Piura explica puntos importantes indicando que la demanda actual de agua potable es mucho mayor que la capacidad actual de la planta de tratamiento del Arenal, y cuyas estructuras de captación, bombeo, conducción y distribución ya sobrepasaron su vida útil, desde el punto de vista estructural e hidráulico, pues tiene más de 30 años, tiene alto grado de vulnerabilidad y por lo tanto es urgente buscar otra alternativa para estas poblaciones (Ref.: 06) Por fortuna en los últimos años la sociedad peruana ha reaccionado y se ha preocupado interviniendo en las decisiones del estado cuestionado sus metas, aclarando sus objetivos y liberando sus capacidades de tal modo que, los equipos aumentan la productividad de formas creativas e innovadoras. Pedro Alember Pingo Mauriola Estudiante de Ingeniería de la UDEP, autor de la Tesis “Problemática de abastecimiento de agua potable en zonas costeras del norte del Perú”, tomando como base de su estudio el PIP “Agua Potable para El Alto”,(Ref:07) después de analizar, evaluar varias alternativas y realizar estudios de campo, sondajes geoeléctricos para determinar fuentes de aguas subterráneas, concluye que la única opción posible para el abastecimiento de agua a El Alto es la Instalación de una Planta Desaladora en Cabo, Blanco” (Ref:08)

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Gracias al Sistema Nacional de Inversión Pública, que optimiza los recursos del estado destinados a la inversión mediante el establecimiento de principios, procesos, metodologías y normas técnicas se puede demostrar en las alternativas seleccionadas las ventajas de la tecnología, con una rentabilidad, económica, Social y ambientalmente, logrando mayores beneficios y garantizando la sostenibilidad en los proyectos de inversión, no solo al Agua Potable con la Desalación del agua de Mar; si no en la Electrificación dejando las convencionales y optando por las renovables y ecológicas, energía eólica, Paneles solares y en ampliación de la frontera agrícola con el Riego Tecnificado. El Presidente de la República con el discurso de inauguración del foro “ Desalinización de Agua de Mar”, en la sede de Petroperú (Lima, 10 de Marzo del 2011), sostiene que: “la desalinización de agua de mar debe ser un objetivo de gran dimensión y gran futuro para el Perú, porque es mucho más barato y rentable que trasladar agua dulce de la sierra hacia las ciudades y sembríos de costa, y/o ejecutar obras “pretéritas y dinosáuricas” como el desbaste de las cordilleras, tendidos de canales, tendido de tuberías e instalación de bocatomas o trasvase de agua de cuenca a cuenca en la misma costa” (Ref:09), comentario que respalda la Tesis propuesta hace años atrás por el suscrito que las poblaciones asentadas en riberas del mar la “Alternativa rentable, viable y sostenible para abastecerse de agua potable es por medio de la DESALACION del Agua del MAR. La decisión firme tomada por la Municipalidad El Alto (Ref:10) a una alternativa segura como es la DESALACION DE AGUA DEL MAR, para abastecer a su población ha originado que muchas poblaciones de la zona norte del Perú estén estudiando las posibilidades de abastecerse por el sistema de la Planta Desalinadora; lo que permitirá que la poca agua dulce que se encuentra en la naturaleza (3%) se conserve y podamos consumir el agua de los océanos (97%) garantizando la reserva de agua dulce para el futuro. C. METODOLOGIA O DESARROLLO La Metodología tomada ha sido desarrollada en función de la Normatividad del Sistema Nacional de Inversión Publica, los contenidos mínimos de los estudios de Inversión Pública y la realidad, social y geográfica del distrito de El Alto. c.1 NOMBRE DEL PROYECTO “ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE A LA CIUDAD DE EL ALTO POR MEDIO DE LA DESALACION DEL AGUA DEL MAR – DISTRITO EL ALTO – TALARA – PIURA – PERU” c.2 UBICACIÓN GEOGRAFICA SECTOR : CABO BLANCO DISTRITO : EL ALTO PROVINCIA : TALARA DEPARTAMENTO : PIURA REGION : PIURA c.3 MARCO DE REFERENCIA c.3.1 Lineamientos de Política Nacional

• Ley Nº 27293 “Ley del Sistema Nacional de Inversión Pública”

c.3.2 Lineamiento de Política Sectorial

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• Sector de Vivienda, Construcción y Saneamiento; Objetivos Específicos: Modernizar la gestión del Sector Saneamiento, contribuirá a incrementar la sostenibilidad de los servicios, mejorar la calidad de los servicios e incrementar su acceso.

c.3.3 Lineamientos de Política Local Este se enmarca dentro de sus competencias exclusivas determinadas en la Ley Orgánica de Municipalidades (L27972) y la Ley de Bases de Descentralización (L27783).

c.3.4 Lineamiento de Política Regional • El Gobierno Regional Piura en su “Plan de Desarrollo Regional Concertado 2006-2016,

entre una de sus estrategias de desarrollo social tiene el apoyo al sector saneamiento en ampliación y mejoramiento de los sistemas de agua potable y desagüe, con incidencia en las población que se encuentra en situación de pobreza.

c.3.5 Reglamento Nacional de Edificaciones.

c.4. OBJETIVO DEL PROYETO MEJORAR LOS NIVELES DE CALIDAD DE VIDA DE LA POBLACION DE EL ALTO – TALARA Teniendo como medios de Primer Nivel:

• Una adecuada calidad del servicio de Agua Potable • Adecuada Gestión de los Servicios de Saneamiento y prácticas de higiene.

Y como Medios Fundamentales: • Presencia de Infraestructura del Sistema de Agua Potable (Planta Osmosis

Inversa) • Eficiente Gestión de los Servicios y Adecuada Educación Sanitaria.

c.5 PARAMETROS DE DISEÑO Para El Diseño se han tomado los siguientes parámetros: c.5.1 Población De acuerdo a los datos proyectados del INEI del CPV 2007 (7,137 Hab) y TC 1.05%, la Ciudad de El Alto, ha estimado la población del proyecto a 20 años la cual asciende a 9,170.38 habitantes el año 2030. (Ref. 11)

PROYECCION DE LA POBLACION

ITEM AÑO POBLACION

0 2010 7,441.51

1 2011 7,519.65

2 2012 7,598.60

3 2013 7,678.39

4 2014 7,759.01

5 2015 7,840.48

6 2016 7,922.81

7 2017 8,005.99

8 2018 8,090.06

Donde: Pf = Población Futura Pi = Población actual Tc = Tasa Crecimiento Horizonte Proy,: 20 años

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c.5.2 Caudal y Dotación de servicio Los caudales de diseño se calculan con las siguientes expresiones:

(Ref. 12)

9 2019 8,175.00

10 2020 8,260.84

11 2021 8,347.58

12 2022 8,435.23

13 2023 8,523.80

14 2024 8,613.30

15 2025 8,703.74

16 2026 8,795.13

17 2027 8,887.48

18 2028 8,980.80

19 2029 9,075.09

20 2030 9,170.38

FUENTE. INEI

Pf = Pi (1 + Tc)n

Donde: Qp = caudal Promedio Lppd = Dotación l/hab/día Qmd = caudal Máximo diario Qmh = Caudal Máximo Horario Vr = V. Almacenamiento %V = 25% del promedio anual de la demanda

Pf X lppd Qp = = lps

86,400 seg

Qmd = Qp X 1.3 Qmh = Qp X 1.8

Vr = %V x Qp

LOCALIDAD D I S T R I T O E L A L T O Sin Proyecto Con Proyecto

POBLACIÓN ACTUAL (habitantes) 2010 1550 7,442 7,442TASA CRECIMIENTO ANUAL DE POBLACIONAL (%) (Calculada) 1.05 1.05DENSIDAD POR LOTE AGUA POTABLE(hab/lote) (1) 4.80 4.80PORCENTAJE DE PÉRDIDAS AGUA POTABLE (2) 20.00% 20%POBLACIÓN ACTUAL CON CONEXIONES AGUA Totales(red pública) 7,442PRODUCCION ACTUAL DE AGUA POTABLE M3/MES (3) 0POBLACION ACTUAL CON CONEXIONES ALCANTARILADO 7,442APORTE DE AGUA AL ALCANTARILLADO 80% 80%DENSIDAD POR LOTE ALCANTARILLADO(hab/lote) 4.80

(1) Fuente: U.F. Y Pronap : Promedio Calculado en base a la Población de EL ALTO - TALARA(2) Fuente : UF y EPS GRAU: Pérdidas OPTIMAS consideradas para los proyectos en base a la producción de Agua (3) Fuente:MDEA.: No hay produción por parte del proyecto (Planta desaladora)

PROYECCION DE LA DEMANDA DE AGUA POTABLE EL ALTO - TALARAMarzo del 2011 Proyectista: Ingº Edwing Francisco curay Herna

lt/seg lt/seg0 7,442 201,600 0 1,333 1,067 2,400 206,400 3.99 344,000 125,560 5.19 7.18 86.001 7,520 814,867 23,578 10,105 6,737 30,315 885,602 12.84 1,107,003 404,056 16.69 25.68 277.002 7,599 823,423 23,826 10,211 6,807 30,633 894,901 12.98 1,118,626 408,299 16.87 25.95 280.003 7,679 832,069 24,076 10,318 6,879 30,955 904,297 13.11 1,130,372 412,586 17.05 26.22 283.004 7,760 840,806 24,329 10,427 6,951 31,280 913,793 13.25 1,142,241 416,918 17.22 26.50 286.005 7,841 849,634 24,584 10,536 7,024 31,608 923,387 13.39 1,154,234 421,296 17.41 26.78 289.006 7,923 858,556 24,842 10,647 7,098 31,940 933,083 13.53 1,166,354 425,719 17.59 27.06 292.007 8,006 867,570 25,103 10,759 7,172 32,276 942,880 13.67 1,178,600 430,189 17.77 27.34 295.008 8,090 876,680 25,367 10,872 7,248 32,615 952,781 13.82 1,190,976 434,706 17.96 27.63 298.009 8,175 885,885 25,633 10,986 7,324 32,957 962,785 13.96 1,203,481 439,271 18.15 27.92 301.00

10 8,261 895,187 25,902 11,101 7,401 33,303 972,894 14.11 1,216,118 443,883 18.34 28.21 304.0011 8,348 904,586 26,174 11,218 7,478 33,653 983,109 14.26 1,228,887 448,544 18.53 28.51 307.0012 8,436 914,084 26,449 11,335 7,557 34,006 993,432 14.40 1,241,790 453,253 18.73 28.81 310.0013 8,525 923,682 26,727 11,454 7,636 34,363 1,003,863 14.56 1,254,829 458,013 18.92 29.11 314.0014 8,615 933,381 27,008 11,575 7,716 34,724 1,014,404 14.71 1,268,005 462,822 19.12 29.42 317.0015 8,705 943,182 27,291 11,696 7,797 35,089 1,025,055 14.86 1,281,319 467,681 19.32 29.73 320.0016 8,796 953,085 27,578 11,819 7,879 35,457 1,035,818 15.02 1,294,773 472,592 19.53 30.04 324.0017 8,888 963,092 27,867 11,943 7,962 35,829 1,046,694 15.18 1,308,368 477,554 19.73 30.35 327.0018 8,981 973,205 28,160 12,069 8,046 36,206 1,057,684 15.34 1,322,105 482,569 19.94 30.67 331.0019 9,075 983,423 28,456 12,195 8,130 36,586 1,068,790 15.50 1,335,988 487,635 20.15 30.99 334.0020 9,170 993,749 28,754 12,323 8,216 36,970 1,080,012 15.66 1,350,015 492,756 20.36 31.32 338.00

Año 10: PERIODO OPTIMO

AÑO POBLACION DEMANDA VOLUMEN

ALMACENAMIENTO (m3)

DEMANDA MAX

HORARIACONSUMO

TOTAL CONECTADO

CONSUMO INDUSTRIAL

DEMANDA MAX DIARIA

lt/dia lt/seg M3/año

DEMANDA DE PRODUC. O DEM. MEDIACONSUMO DE AGUA (l/día)

CONSUMO DOMESTICO

CONSUMO COMERCIAL

CONSUMO SOCIAL

CONSUMO ESTATAL

8




c.6 DESCRIPCION DEL PROYECTO c.6.1 DESALINIZACION DEL AGUA DEL MAR La desalinización o desalación es el proceso de eliminar la sal del agua de mar o salobre, obteniendo agua dulce. El método más revolucionado es el de OSMOSIS INVERSA (OI) que es el proceso de la separación de una cantidad de agua dulce del agua salada. La presión necesaria para la OI depende de la cantidad de sólidos disueltos y del grado de desalinización que se quiera obtener. (Ref. 13) El proyecto desarrollará las siguientes etapas: c.6.1.1 Captación del agua De Mar: El agua de mar debe ser tomada de un pozo a realizar en la costa, ya que de esta manera obtendremos un agua limpia, prefiltrada y libre de gérmenes, con el consiguiente ahorro en los costes de pretratamiento y aumento de la vida de las membranas. El pozo se llena por gravedad al nivel del acuífero marino y tendrá una profundidad promedio de 30 a 50 mt. Estará complementado con una caseta de impulsión equipado con 02 electrobombas sumergibles de 205 HP, Q= 70 lps y DN 250 mm. c.6.1.2 Línea Impulsión Pozo - Planta Desalinadora: Se transporta el agua del pozo impulsado por las bombas de alimentación al sistema de Pre filtración (filtro de Carbón activado) de la Planta de tratamiento, por 272.12 ml de tubería PVC Ø10” de diferentes clases (C-15, 10, 7.5 y 5). c.6.1.3 Planta Desalinadora Osmosis Inversa En la entrada de las bombas de alimentación llega el suplemento de químicos administrado por las bombas dosificadoras. Así el agua está preparada para pasar cuatro tipos de filtros que retienen partículas mayores a cuatro micras. El paso principal de la producción de agua es la separación de H2O de la mezcla de sales y minerales presente en el agua del mar. La planta la conformarán 03 Módulos de Osmosis Inversa que producirán de acuerdo a la demanda proyectada 38 lps (12.66 lps C/MOI ó 1,090 m3/día)

FILTRO

CARTUCHOS DE MEMBRANAS FILTRANTES

Viene agua del pozo

ELECTROBOMBAS MULTIEPATICA

TABLERO GENERAL

MODULO DE TRATAMIENTO DE OSMOSIS INVERSA – EL ALTO ‐ TALARA

9




Los dispersantes químicos introducidos antes de la micro filtración previenen la precipitación de minerales dentro del las membranas. El concentrado de rechazo es 55 % del agua bruta, Mientras que el 45 % del agua ganada sale a presión atmosférica, debe asegurarse una contrapresión regulada en el flujo de rechazo. Este flujo de rechazo siempre contiene algo así como el 55 % (100% - % ganada) de la energía invertida en las bombas de alta presión. El agua osmotizada o el permeado de los módulos de ósmosis inversa debe ser acondicionada para cumplir con ciertas características de calidad, ya que el agua producida tiene un pH ácido y un bajo contenido de carbonatos, lo que la convierte en un producto altamente corrosivo. Esto exige su preparación antes de su distribución y consumo. El pH se ajusta con carbonato de calcio a un valor de 7,7. Los requerimientos energéticos de la desalinización varían en función de la tecnología empleada, y gracias a los avances tecnológicos, con el uso de convertidores ‘Pressure Exchanger’ y el intercambio de presión se puede recuperar hasta el 95% de la energía del flujo de rechazo directamente por medio de bombeo usando desplazamiento positivo. Esa bomba de recuperación de energía aumenta el flujo de más agua bruta a la entrada de las membranas. (Ref 14) c.6.1.4 Almacenamiento y distribución del agua producida a los reservorios de El Alto

El agua desalada pasará al reservorio de almacenamiento de agua potable, para ser rebombeado por la estación de bombeo Nº 01(cota 10 msnm) equipada con 02 equipos de bombas centrifugas multiepaticas de un caudal de 26.98 l/s, de un HTD de 187 mca, de una potencia absorbida de 88.6 HP accionadas por motores eléctricos horizontales de tensión nominal 440V y una potencia de 100HP; por medio de 1,762.90 ml de tubería Ø 10”

al reservorio Nº 02 (cota 150 msnm), donde se encuentra la estación de bombeo Nº 02 que las impulsará por medio de 767.00ml de tubería Ø10” a los reservorios existentes de El Alto (cota 300 msnm) en el centro de la ciudad. (Ref. 15) c.6.1.5 Grafico del Sistema Proyectado: El siguiente grafico muestra la ubicación de las estructuras, proyectadas, y del recorrido de las tuberías de impulsión hasta llenar los reservorios de El Alto:

AMBIENTE PARA MODULOS DE DESALACION EL ALTO

RESERVORIO APOYADO V: 250 M3 DE AGUA TRATADA PARA SER IMPULSADA

10




c.6.1.6 VALOR REFERENCIAL DE LA INVERSION: La inversión del Sistema de Desalinación de Agua del Mar, requiere de la implementación de las metas especificadas de acuerdo al siguiente cuadro:

La Planta Desalinizadora, considera la inversión total de los 03 Módulos para el horizonte del Proyecto a 20 años. El periodo Óptimo es considerado a 10 años, por lo que la implementación de los módulos desalinizadores se ejecutará en 03 etapas. (Ref. 15)

1+897.720

28

2+834.3

1+500

2+500

CABO BLANCO

POZO PLAYERO

165.00

22.00

45.00

11

14

18

75.00

22

24

240.00

92.00

90.00

83.00

60.00

6.00

86.00

96.00

59.00

150.00

2+000

1+200

1+000

CARRETERA ASFALTADA

P L A N T A T O P O G R A F I C A

BATERIA 992

0+000

CABO BLANCO – EL ALTO – TALARA -

ESCALA INDICADA

LEYENDA: POZO PROFUNDO

RESERORIOS

PLANTA DESLADORA

CARRETERA

LINEA IMPULSION

CURVAS

POZO PROFUNDO

OCEANO PACIFICO

E L A L T O

SISTEMA DESALACION AGUA DE MAR – PLANTA DE OSMOSIS

PROYECTISTA:

ING° EDWING FCO. CURAY HERNA

27

29 30

32

33

34

35 36 38 37

39

40

0+500

4

1 2

7

8 9 10

12

13

15 16

19

23

25

26

31

0+292.3

0+005

4.00

135.00

95.00

92.0089.00

91.00

34.00

95.00

88.00

17

‐

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

350.00

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41

PERFIL LONGITUDINAL ‐ SISTEMA DE PLANTA DESALINIZADORA EL ALTO ‐ TALARA

POZO

PLANTA, CISTERNA Y CASETA BOMBEO 01 EN PLAYA CABO BLANCO

CISTERNA Y CASETA

BOMBEO 02

LINEAIMPULSION

Ø10"

E L A L T O

OCEANO

M S N M

PROYECTO: CONSTRUCCION E INSTALACION DE SISTEMA DE DESALACION DE AGUA DE MAR (OSMOSISI INVERSA) PARA ABSTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

UBICACIÓN: CABO BLANCO ‐ EL ALTO ‐ ‐ TALARA ‐ PIURA ‐ PERUFECHA: MARZO DEL 2011 PROY: Ing° Edwing Francisco Curay Herna

ITEM DESCRIPCIÓN UND CANT. C/UNIT C/PARCIAL1 CONSTRUCCION DE SISTEMA DE CAPTACIÓN (POZO PROFUNDO) GLB 1 214237.74 214,237.74 2 CASETA DE BOMBEO - CAPTACIÓN SECCIÓN CIRCULAR D = 3.0m H = 3.0m� GLB 1 132903.602 132,903.60 3 LINEA DE IMPULSIÓN CAPTACIÓN - PLANTA GLB 1 128298.2686 128,298.27 4 LINEA DE IMPULSIÓN ESTACIÓN DE BOMBEO Nº 1- ESTACIÓN Nº 2 GLB 1 496277.458 496,277.46 5 LÍNEA DE IMPULSIÓN ESTACIÓN DE BOMBEO Nº 2 - RESERVORIO EL ALTO GLB 1 215267.4018 215,267.40 6 PLANTA DESALINIZADORA GLB 1 6848939.939 6,848,939.94 7 OBRA: CONSTRUCCION DE RESERVORIOS APOYADOS CAP: 250 M2 GLB 1 941687.644 941,687.64 8 COMPLEMENTACION DE CASETA DE BOMBEO Nº 1 GLB 1 154980.94 154,980.94 9 COMPLEMENTACION DE CASETA DE BOMBEO Nº 1 GLB 1 208167.17 208,167.17

COSTO DIRECTO 9,126,522.423

V A L O R R E F E R E N C I A L T O T A L

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c.6.1.7 Costos de Operación & Mantenimiento: Una Planta Desaladora de 33 m3/hora precisa de 115 KW, cada M3/agua necesita una energía de 3.48 Kw, siendo el costo del Kw-hora de S/.0.175, (Ref.16). se tiene un costo horario por M3 de consumo de energía de S/0.609 N.S. (Ref.17). El Consumo de energía eléctrica en el pozo de captación es de un promedio de S/0.25/M3; mientras; en el rebombeo 01 el costo del consumo de energía es de S/.0.22/M3 y en el 2do rebombeo es de S/. 20/M3 arrojando un importe total de energía de: S/.1.28/M3 de agua producido, sin el uso de convertidores ‘Pressure Exchanger’ El costo de los materiales (anticrustante de membranas ASP-02, microfiltros recambiables, Hipoclorito sódico, carbón activado, carbonato de calcio) por M3/Agua producido es de S/.0.24 N.S. ($.0.08 US/M3) (Ref.15).. El costo de Mano de Obra calificada Tipo 1es de S/.0.11/M3 (ingeniero S/.3500/Mes) El Costo de Mano de Obra calificada tipo 2 es de S/.0.15/M3 (03 Operadores calificados) El costo de Obreros y distribución es de S/0.08/M3 Gastos Administrativos y recaudación S/.0.05/M3 Gastos de Mantenimiento promedio S/.0.02/M3 Imprevistos Vatios S/.0.02/M3 Gastos de mitigación ambiental S/.0.15/M3 El costo de abastecer a la población de El alto por M3 con el Sistema de Planta Desalinadora es de S/.2.10 N.S ($.0.70 US). D. RESULTADOS:

• Los costos de Operación & Mantenimiento para abastecer de agua potable a El Alto por

medio de la desalación de agua de mar son menores a los actuales que realiza el sistema del Eje –Paita-El Arenal-Talara y la Municipalidad distrital El Alto.

• Los trabajos exploratorios realizados en los acuíferos subterráneos en las quebradas Fernández, Pariñas y Honda con prospecciones geoeléctricas y perforaciones de sondeo exploratorio determinaron que el agua encontrada es de mala calidad no apta para consumo humano

• La inversión inicial del proyecto es mucho menor que lo que costaría rehabilitar, optimizar y/o ampliar el sistema del Eje Paita-El Arenal-Talara como partida específica solo para El Alto.(Ref.20)

• Se estaría tomando como fuente de agua cruda el Océano Pacifico, y no las pocas fuentes de agua dulce.

E. CONCLUSIONES:

• Analizando las variantes descritas de abastecimiento de agua de la localidad de El Alto,

donde las evaluaciones Costo Beneficio, Costo Efectividad, realizadas al sistema existente, en comparación con otras alternativas, han llegado a demostrar que para las poblaciones asentadas en riberas del mar donde se presenten condiciones desfavorables, la “Alternativa rentable, viable y sostenible para abastecerse de agua potable es por medio de la DESALINIZACION del Agua del Mar, sustentándose el cambio de la fuente y justificando la innovación de la tecnología.

• El Sistema de la Planta Desalinadora resulta más seguro y menos vulnerable al sistema existente y a otros propuestos

• La población de El Alto contará con suministro de agua potable en cantidad y calidad que solucionará la demanda insatisfecha de la población cumpliendo con el objetivo de Mejorar la calidad de vida de la Población.

• El sistema producirá menos contaminación ambiental

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• Mejorará el turismo

F. REFERENCIAS Ref. 01: Wikipedia artículo de la Desalación Internet Ref. 02: Informe de Gestión Petroperú 1999 Ref. 03: Información Municipalidad El Alto 2010 Ref. 04: Diario el comercio 05.05.2008 Ref. 05: informe Nº 124-2007-SUNASS-120F del 28.05 al 01.06.2007 Ref. 06: Centro de Noticias de Universidad de Piura Ref. 07: Ficha SNIP 882 del PIP a Nivel de Factibilidad “AGUA POTABLE EL ALTO Ref. 08: “Problemática de abastecimiento de agua potable en zonas costeras del norte del Perú” Autor :Pedro Alember Pingo Mauriola. - Asesor: Nikolai Ezerskii. - Universidad de Piura Ref. 09: Foro Desalinización del agua del Mar 10/03/2011 Ref. 10: Proyecto de Planta Desaladora El Alto Año 2005 Ref. 11: INEI Ref. 12: Equipo Proyectista-Formulador-Ing° Edwing Curay - Estudio de Pre inversión Ref. 13: Reviste Consumer – Internet Ref. 14: Revista Consumer – Internet Ref. 15: Equipo Proyectista-Formulador – Ing° Edwing Curay – Estudio de Pre Inversión Ref. 16: Costos Enosa Ref. 17: Costos Energéticos Asther, SL, Fabricante de Plantas desalinadoras Ref. 18: Estudios Mínimo costo Pronap. Año 2006;

hidro2011_inf749-01.pdf

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