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ESTUDIO DEFINITIVO Y EXPEDIENTE TÉCNICO AMPLIACIÓN, RENOVACIÓN Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO

EN LA LOCALIDAD DE CARAVELÍ – CARAVELÍ -AREQUIPA

PRESENTACIÓN FINAL

EXPEDIENTE TÉCNICO

3 2 1 01-DIC-16 Revisión general EPE EPE SME

0 02-SET-16 Emisión EPE EPE SME

Rev Fecha Descripción Elaborado Revisado Aprobado

Entidad: Contratista:

Fecha Código Diseño Código Obra Formato

DIC-2016 109-MD-GEN-VAR-IF-004_1 A4

ESTUDIO DEFINITIVO Y EXPEDIENTE TÉCNICO - AMPLIACIÓN, RENOVACIÓN Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA

POTABLE Y ALCANTARILLADO EN LA LOCALIDAD DE CARAVELÍ – CARAVELI - AREQUIPA

1

CONTENIDO

1. Antecedentes ................................................................................................................................ 2

2. Determinación de ubicación de la infraestructura ......................................................................... 3

3. Diagnóstico de los sistemas existentes .......................................................................................... 5

3.1 Sistema de Agua Potable ........................................................................................................... 5

3.2 Sistema de Alcantarillado ........................................................................................................ 12

4. Infraestructura proyectada .......................................................................................................... 16

4.1 Captación Chicote .................................................................................................................... 16

4.2 Línea de Conducción ............................................................................................................... 16

4.4 Redes de agua potable ............................................................................................................ 19

4.5 Redes de alcantarillado ........................................................................................................... 20

4.6 Emisor ...................................................................................................................................... 20

4.7 Planta de Tratamiento de Aguas Residuales ........................................................................... 21

4.7.1 Descripción General ...................................................................................................... 21

4.7.2 Descripción de las unidades que conforman la planta.................................................. 24

4.7.3 Disponibilidad de terreno para la planta de tratamiento ............................................. 29



2

PRESENTACION FINAL DE EXPEDIENTE TÉCNICO

1. Antecedentes

La Empresa de Servicios de Agua Potable y Alcantarillado de Arequipa,

SEDAPAR, en su esfuerzo de prestar un mejor servicio de agua potable y

alcantarillado en las distintas localidades de Arequipa, viene elaborando

estudios y ejecutando obras de ampliación y renovación que hacen posible

ofrecer a la población un mejor servicio, que permitirá mejorar sus condiciones

de vida.

Mediante Informe Técnico N° 001-2016/S-30100-ZARP de fecha 19.02.2016 se

otorga la viabilidad al Proyecto "Ampliación, Renovación y Mejoramiento del

Sistema de Agua Potable y Alcantarillado en la Localidad de Caravelí –

Caravelí – Arequipa” y es registrada en el Banco de Proyectos del Sistema

Nacional de Inversión Pública, con código N° 112209. Cabe indicar que dicho

proyecto será dividido en dos etapas para su ejecución.

La presente memoria descriptiva del expediente desarrollado corresponde a la

primera etapa y forma parte del Proyecto integral “Ampliación, Renovación y

Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado en la localidad de

Caravelí – Caravelí – Arequipa”.

A través de la Adjudicación de Menor Cuantía N° 027-2015-SEDAPAR

(Segunda Convocatoria), se convocó la contratación del servicio de consultoría

para la elaboración del Estudio Definitivo y Expediente Técnico de Obra del

Proyecto; habiendo obtenido la Buena Pro la empresa Servicios de Ingeniería

S.A. (SISA). SEDAPAR, mediante Oficio Nº 0602-2016/S-40000 del 22 de abril

del 2016, aprueba el Informe Nº 1 – Actividades Preliminares.

Conforme al Contrato suscrito, se desarrolla el Informe Final de Expediente

Técnico en concordancia con los requerimientos de las bases, los términos de

referencia del concurso y los lineamientos técnicos fijados en el estudio de pre

inversión a nivel de perfil, de código SNIP Nº 112209, con el que se obtiene la

viabilidad del proyecto de inversión pública.



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2. Determinación de ubicación de la infraestructura

La localización tiene por objeto analizar los diferentes lugares donde es posible

ubicar las diferentes estructuras de un proyecto, con el fin de establecer el

lugar que ofrece los máximos beneficios o el menor costo.

Existen ciertos factores o condiciones que determinan la ubicación de una

estructura, algunas son estrictamente técnicas y otras importantes como:

• Condiciones topográficas

• Condiciones del suelo

• Condiciones de vulnerabilidad

• Condiciones sociales

• Factores ambientales

• Costo y disponibilidad de terrenos

Existen técnicas cuantitativas y cualitativas, en donde se tiene en cuenta los

factores anteriormente expuestos, a los cuales se les asigna un valor numérico,

de acuerdo a los mejores beneficios que ofrece al proyecto en la localización,

esto se hace dentro de una escala común para todos los factores, y el sitio que

se seleccionará será aquel que obtenga la mayor puntuación, dentro de las

ubicaciones evaluadas.

En el caso particular del presente proyecto no se empleará algún método de

asignación de valor numérico sino la experiencia del Consultor en el desarrollo

de este tipo de proyectos. Además, por tratarse de una renovación y

mejoramiento de los sistemas de agua y alcantarillado la ubicación es la misma

o muy cercana como en muchas de las estructuras.

A continuación, se comenta la ubicación de las estructuras del presente

proyecto:



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Captación Chicote: La ubicación de esta estructura se ha mantenido ya que

aquí se encuentran los manantiales que son la actual de fuente de

abastecimiento de agua de Caravelí.

Línea de Conducción: El trazo proyectado del eje de esta tubería se ha

tratado de mantener en su tramo inicial, aproximadamente hasta su progresiva

0+550. Posteriormente, se ha modificado el trazo existente buscando como

premisa salir de terrenos agrícolas y colocar el trazo por el camino existente

hasta el reservorio existente R-03.

Reservorio Existente R-03: La ubicación de esta estructura se ha mantenido

ya que por sus condiciones de operatividad permitirá abastecer de agua

potable a la ciudad.

Redes de agua potable y alcantarillado: En principio la ubicación de las

redes de agua potable y alcantarillado proyectadas será paralela a las

existentes o sobre las existentes (rehabilitación).

Emisor: El trazo de esta tubería se ha cambiado, alejándolo del cauce del río

Caravelí dado que la tubería existente ha sido afectada por dicho río y hasta ha

quedado expuesta. Con el nuevo trazo se ha reducido la vulnerabilidad de la

tubería. Asimismo, el trazo se ha implantado entre los terrenos agrícolas a fin

de reducir y afectar los menos posible.

Planta de tratamiento de aguas residuales: La ubicación de la planta se

mantendrá ya que se prevé mejorar la existente.



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3. Diagnóstico de los sistemas existentes

3.1 Sistema de Agua Potable

Prácticamente la totalidad de localidad de Caravelí cuenta con servicio de agua

potable. A pesar que existe una alta cobertura de conexiones de agua potable,

según las encuestas realizadas en el Perfil Reforzado, la percepción de la

calidad de servicio debido a los problemas que tienen con el servicio del agua,

el 75% de los pobladores encuestados consideran que el servicio de agua

potable es regular. Aunque señalan que el agua no muestra problemas de

turbidez, la discontinuidad del servicio genera gran malestar entre los usuarios.

Captación Chicote:

La fuente de agua es un manantial, este afloramiento es captado a media

ladera en la denominada captación Chicote, la cual no requiere de tratamiento

alguno por su buena calidad físico-química y biológica.

Esta captación de concreto se encuentra en la cota 2073.24 msnm (cota de

fondo) y con las siguientes coordenadas:

Componente Este (X) Norte (Y)

Captación Chicote 674846.387 8260866.715

Aguas arriba de la captación principal a unos 13.00 m y en la cota 2,076.41

msnm, se ubica otra captación (a la que denominaremos secundaria) cuyo

caudal es conducido a la captación principal mediante una tubería de Ø4” de

PVC (ver Figura N° 2).

La captación principal tiene 35 años de antigüedad, sus dimensiones son: 1.5m

de ancho, 2.0m de largo y 1.5m de alto; se encuentra en regular estado de

conservación, excepto la tapa que se encuentra en mal estado. Desde aquí

salen dos tuberías de Ø4” PVC con sus respectivas válvulas hacia la línea de

conducción. También tiene un rebose y tuberías de ventilación. Estas válvulas



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se encuentran operativas, pero se recomienda su reemplazo. En las Figuras N°

3, 4 y 5, se puede apreciar el estado de conservación de las estructuras.

Figura N° 2 – Captación secundaria

Figura N° 3 – Vista del techo de la captación principal



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Figura N° 4 – Interior de la captación principal

Figura N° 5 – Tapa deteriorada de la captación principal

Línea de Conducción:

Desde la captación principal salen dos tuberías, una de Ø3” (de 18 años de

antigüedad) y otra de Ø4” (de 40 años de antigüedad) hacia una caja de

reunión ubicada a unos 215 m de la captación (ver Figura N° 6, y 7). Luego el

agua es conducida a través de una línea de conducción de Ø4” y una longitud

aproximada de 5.6 Km hasta un reservorio denominado R-03 ubicado en la

cota 1811 msnm.



8

Figura N° 6 – Tuberías de PVC expuestas

Figura N° 7 – Caja de reunión

Esta tubería tiene una antigüedad de 40 años, cuya profundidad de instalación

está a 0.50 m en promedio, apreciándose en muchos tramos la tubería

instalada superficialmente y expuesta a la intemperie lo que ha ocasionado el

deterioro de su calidad. El alineamiento vertical de esta línea de conducción no

es el más adecuado, lo que provoca bolsas de aire y la consecuente poca

eficiencia hidráulica, por lo que no se está captando toda el agua que se

requiere (ver Figuras N° 8 y 9).



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De acuerdo al Perfil Reforzado, la línea de conducción en su recorrido tiene 05

válvulas de aire (inoperativas), 04 válvulas de purga y 03 cámaras rompe

presión (CRP) en buen estado de conservación.

Figura N° 8 – Línea de conducción Ø4”

Figura N° 9 – Línea de conducción Ø4” tramo colgado

Reservorios:

El reservorio R-03 es el único actualmente en operación ya que los reservorios

R-01 y R-02 dejaron de ser parte del sistema por cumplir su vida útil (ver

Figuras N° 10 y 11).



10

Figura N° 10 – Reservorio inoperativos R-01 y R-02

Figura N° 11 – Reservorio inoperativos R-01 y R-02

El reservorio R-03 está en buenas condiciones operativas y actualmente la

calidad del agua que sale de este reservorio también se encuentra en buenas

condiciones como lo demuestra los ensayos adjuntos en el Anexo 2.

Es un reservorio circular de concreto armado de 14 años de antigüedad,

ubicado frente al Anexo Alto Molino en la cota 1811 msnm, actualmente



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operativo con una capacidad de 360 m3. El tarrajeo interior y exterior se

encuentra en buen estado. No tiene cerco perimétrico.

Figura N° 12 – Reservorio R-03 (exterior)

Figura N° 13 – Reservorio R-03 (interior)

Redes de agua potable y alcantarillado:

Las redes existentes de agua potable están conformadas en su mayor parte

por tuberías de PVC KM Ø4” de 16 años de antigüedad. Aunque en algunas

zonas existen tramos de tubería de Eternit de Ø4” con antigüedad mayor a los

35 años. Según los planos de redes existentes se tiene:



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Diámetro Material Antigüedad

(años) Longitud

(m)

2" PVC KM 16 392

3" PVC KM 16 1,690

4" PVC KM 16 11,946

4" Eternit 35 959

6" Eternit 35 3,230

La red de agua potable no cuenta con sectorización para una mejor distribución

de presiones y de caudal en los diferentes puntos de la red.

El número de conexiones de agua potable en la localidad de Caravelí para el

año base 2007, es de 1,086 conexiones.

3.2 Sistema de Alcantarillado

Las redes secundarias de alcantarillado, está constituido por tuberías de

diámetro Ø8” de A.C. y PVC. Las tuberías de A.C. tienen una antigüedad de 32

años en Caravelí Tradicional y Ciudad de Dios, y las de PVC una antigüedad

de 16 años en las habilitaciones de Virgencita del Buen Paso, A.H. Jardines de

San Andrés, A.H. Vista Alegre y Anexo Alto Molino. Según los planos de redes

existentes se tiene:

Diámetro Material Antigüedad Longitud

8" A.C 32 9,110

8" PVC 16 6,175

El número de conexiones de alcantarillado en la localidad de Caravelí para el

año base 2007, es de 899 conexiones.



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Emisor:

El emisor está constituido por 1,600 m de tubería de Ø10”, material de A.C con

antigüedad de 32 años. Un tramo del emisor dañado por una crecida del río

Caravelí (unos 200 m) este tramo fue reemplazo por una tubería de PVC. Sin

embargo, últimamente fue otra vez comprometido por una avenida que ha

dejado este tramo expuesto y los buzones colgados como se puede apreciar en

la Figura N° 14. Este emisor descarga hacia una planta de tratamiento de

aguas residuales consistente en lagunas de estabilización.

Figura N° 14 – Tramo de emisor expuesto, cerca al río Caravelí

Figura N° 15 – Buzón colgado del emisor, cerca al río Caravelí



14

Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR):

La planta de tratamiento de aguas residuales tiene en su ingreso unas rejas

deterioradas, una canal Parshall como medidor de caudal en concreto, luego

pasa por una tubería a una laguna primaria con dimensiones de 43.2 x 67.7 x

1.6 m y una laguna secundaria con dimensiones de 43.0 x 43.2 x 1.6 m las

cuales se encuentran en buen estado de conservación y se observa por la

coloración un adecuado funcionamiento. La descarga se realiza directamente al

cauce del río Caravelí. No tiene cerco perimétrico (ver Figuras N° 16, 17 y 18).

Figura N° 16 – Vista aérea de la PTAR

Figura N° 17 – Vista aérea de la laguna primaria



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Figura N° 18 – Ingreso a la PTAR y canal Parshall



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4. Infraestructura proyectada

A continuación, se describe las diferentes estructuras del presente proyecto:

4.1 Captación Chicote

Para la captación principal (Chicote 1) se prevé el mejoramiento de esta

estructura de concreto, los trabajos a realizar en ella son: resane de techo y

modificación del mismo para colocación de tapa sanitaria, resane de caja de

rebose, cambio de tuberías y válvulas. Para la caja secundaria (Chicote 2) se

prevé la reconstrucción de la misma y colocar tapa sanitaria. Se ha previsto la

construcción de un cerco perimétrico de malla olímpica.

4.2 Línea de Conducción

La línea de conducción tendrá como punto de inicio (0+000) la captación

Chicote 2 ubicada en la cota 2,076.41 msnm, desde aquí la conducción se

realiza a través de una tubería de 160 mm de diámetro en PVC-UF NTP ISO

1452 Clase C-15 con tres (03) cruces aéreos en tubería PEAD (polietileno de

alta densidad) NTP ISO 4427 SDR11 PE-80 se emplearán las mismas

estructuras de concreto (pilares) pero se colocarán nuevos cables y

colgadores. La longitud total de la línea de conducción será de 5633 m.

Se han considerado, al inicio a la salida de la captación principal, una válvula

de control, cinco (05) válvulas de aire, cuatro (04) cámaras rompe presión y

cinco (05) válvulas de purga. La planta y perfil se presentan en los planos 109-

PL-SAP-LCO-PP-01 al 109-PL-SAP-LCO-PP-23.

Primer tramo (progresiva 0+000 a 0+350)

Este tramo comprende desde la captación hasta terminar la zona del cerro y

sigue el mismo recorrido de la tubería existente en todo su trayecto, se ha

previsto la emplear la cámara reductora de presión existente en la progresiva

0+215, en la cota 2068.70 msnm, con el fin de reducir la presión aguas abajo,

de modo que no ocasione problemas o daños en la tubería. Asimismo, se ha



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proyectado la instalación de una válvula de aire en la progresiva 0+291, ver el

detalle en los planos 109-PL-SAP-LCO-PP-01 y 109-PL-SAP-LCO-PP-02.

La tubería en este tramo será de PVC-UF de 160 mm de diámetro y se

instalará enterrada dentro de una zanja excavada colindante con la tubería

existente.

Segundo tramo (progresiva 0+350 a 0+900)

El trazo de la tubería en este tramo atraviesa una zona de terrenos de cultivo y

andenes desde el cerro hasta el inicio del camino peatonal y se sigue el mismo

recorrido de la tubería existente en todo su trayecto. En su recorrido se

instalará una válvula de purga en la progresiva 0+441 y una válvula de aire en

la progresiva 0+770. Además, se ha previsto el pase aéreo de la tubería en la

quebrada Macha con una longitud de 16.0 m, para ello se emplearán las

columnas existentes y se emplearán colgadores nuevos. Ver el detalle en los

planos del 109-PL-SAP-LCO-PP-02 al 109-PL-SAP-LCO-PP-04.



existente y el tramo colgado en PEAD como se indicó anteriormente.

Tercer tramo (progresiva 0+900 a 2+650)

El trazo de la tubería se ubicará hacia un lado del camino existente, este tramo

es terreno rocoso. En su recorrido se instalarán dos válvulas de purga una en

la progresiva 1+077 y otra en la 2+468; dos válvulas de aire una en la

progresiva 1+450 y otra en la 2+636. Además, se empleará las cámaras

reductoras de presión existentes ubicadas una en la progresiva 0+979 y otra en

la 1+938. ha previsto el pase aéreo de la tubería en una quebrada con una

longitud de 16.0 m, para ello se emplearán las columnas existentes, se

emplearán colgadores nuevos. Ver el detalle en los planos del 109-PL-SAP-

LCO-PP-04 al 109-PL-SAP-LCO-PP-11.



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Cuarto tramo (progresiva 2+650 a 3+400)


pasará por terrenos de cultivo. En su recorrido se ha previsto el pase aéreo de

la tubería en la quebrada Macha con una longitud de 56.1 m, para ello se

emplearán las columnas existentes y se emplearán colgadores nuevos. Ver el

detalle en los planos del 109-PL-SAP-LCO-PP-11 al 109-PL-SAP-LCO-PP-14.




Quinto tramo (progresiva 3+400 a 3+950)


pasará por terrenos rocoso (intemperizado). En su recorrido se instalará una

válvula de aire en la progresiva 3+856. Ver el detalle en los planos del 109-PL-

SAP-LCO-PP-14 al 109-PL-SAP-LCO-PP-16.




Sexto tramo (progresiva 3+950 a 4+400)

El trazo de la tubería en este tramo atraviesa terrenos de cultivo por el camino

existente. Ver el detalle en los planos del 109-PL-SAP-LCO-PP-16 al 109-PL-

SAP-LCO-PP-18.






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Séptimo tramo (progresiva 4+400 a 5+653)

El trazo de la tubería en este tramo atraviesa terrenos con material de río

(coluvial) por el camino existente. En su recorrido se instalarán dos válvulas de

purga una en la progresiva 4+782 y la otra en 5+260. En su recorrido se ha

previsto el pase de la tubería sobre el río Caravelí adosada por el puente

peatonal con una longitud de 35.3 m. Ver el detalle en los planos del 109-PL-

SAP-LCO-PP-18 al 109-PL-SAP-LCO-PP-23.




Como se mencionó se han incluido válvulas de aire y válvulas de purga a lo

largo de la tubería de conducción. Las primeras permitirán eliminar cualquier

inclusión de aire que se produzca dentro de la tubería, mientras que las

segundas facilitarán la evacuación del agua de la tubería durante los procesos

de mantenimiento o cualquier emergencia.

También, se ha considerado el cambio del medidor de caudal ubicado en la

progresiva 5+453, con el objeto de verificar los caudales conducidos y detectar

cualquier fuga que pueda producirse.

4.3 Redes de agua potable

Se ha previsto el reemplazo de aproximadamente el 70% de las redes

existentes de agua potable por haber cumplido ya su vida útil. La ubicación de

instalación de estas tuberías será paralela a la existente. El material planteado

para estas tuberías es el PVC bajo la norma NTP ISO 1452 en clase C-10.

A continuación, se presenta un resumen de las tuberías de agua potable. Los

diámetros a emplear en estas redes son:



20

TUBERIAS - AMPLIACION TUBERIAS - RENOVACION TUBERIAS - A MANTENER

75mm 100mm 160mm 50mm 75mm 100mm 160mm 100mm

1274.4 3407.0 9.0 93.4 1927.8 11118.2 1016.6 1981.1

Asimismo, se prevé el reemplazo de todas las conexiones domiciliarias de agua

potable.

Los diseños se presentan en los planos del 109-PL-SAP-RAP-PG-001 al 109-

PL-SAP-RAP-PG-023.

4.4 Redes de alcantarillado

Se ha previsto el reemplazo de aproximadamente el 42% de las redes

existentes de agua potable por haber cumplido ya su vida útil. La ubicación de

instalación de estas tuberías será paralela a la existente. El material planteado

para estas tuberías es el PVC bajo la norma NTP ISO 1452, sin embargo, en la

Ingeniería de Detalle del presente estudio se definirá.

A continuación, se presenta un resumen de las tuberías de alcantarillado. Los

diámetros a emplear en estas redes son:

TUBERIAS - AMPLIACION TUBERIAS -

RENOVACION TUBERIAS - A MANTENER

200mm 200mm 250mm 200mm

3647.2 7280.1 1376.2 12098.5

Asimismo, se prevé el reemplazo de todas las conexiones domiciliarias de

alcantarillado.

Los diseños se presentan en los planos del 109-PL-SAL-RAL-AD-01 al 109-PL-

SAL-RAL-AD-23.

4.5 Emisor

El emisor será proyectado en un trazo distinto al actual, debido a que el

existente se encuentra muy cerca del río y ya ha sido dañado por este, tal cual

se describe en el numeral 3.2 del presente informe. El material planteado para

estas tuberías es el PVC-UF bajo la norma NTP ISO 4435.



21

El trazo proyectado va por un camino existente a fin de evitar cruzar terrenos

de cultivo, la longitud total del emisor será de 1610 m con un diámetro de 250

mm. El tramo final del emisor está en relleno (terraplén) a fin de lograr una cota

elevada al ingreso de la planta de tratamiento. Se instalarán en su recorrido 24

buzones de concreto de diámetro 1.2 m. Ver planos del 109-PL-SAL-EMI-PP-

01 al 109-PL-SAL-EMI-PP-07.

4.6 Planta de Tratamiento de Aguas Residuales

La planta de tratamiento actual no cumple con la normativa ambiental vigente

por lo cual se plantea una modificación a dicha planta.

La PTAR ha sido diseñada para el horizonte de diseño del año 2036. Los

procesos de tratamiento se han calculado con base en el caudal promedio y las

unidades de pretratamiento, así como todas las instalaciones hidráulicas con

base al caudal máximo horario.

Los caudales de diseño de la PTAR Caravelí son:

• Caudal promedio: 10.42 lps

• Caudal máximo: 18.75 lps

4.6.1 Descripción General

La Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) de la localidad de

Caravelí, se ubicará en el mismo emplazamiento de la PTAR existente a

1715msnm.

Con el objeto de optimizar las inversiones y no generar impacto en los costos

de operación y mantenimiento de la PTAR, se aprovechan las instalaciones

existentes (laguna primaria y secundaria), agregándose procesos para reducir

la carga orgánica de diseño incluyendo una unidad de tratamiento anaerobio.



22

Con el mismo objetivo, y dada la disponibilidad de terreno se ha previsto incluir

el proceso de desinfección para cumplir con los LMP y ECA del parámetro

Coliformes Termotolerantes, no obstante, para que este proceso sea eficiente

es necesario clarificar el agua residual tratada, para tal efecto se ha

dimensionado humedales con tamiz de soporte previo al proceso de

desinfección. Los lodos del tratamiento anaerobio serán digeridos en la misma

unidad por lo que el único tratamiento adicional será el de deshidratación a

través de un lecho de secado de lodos.

La calidad del efluente tratado en los sistemas de tratamiento propuestos

cumplirán con lo establecido en el Decreto Supremo N° 003-2010-MINAN,

Límites Máximos Permisibles (LMP) para los efluentes de las PTAR, y que son

los siguientes:

• DBO = 100 mg/L

• DQO = 200 mg/L

• Sólidos Totales en Suspensión = 150 mg/L

• Coliformes Termotolerantes = 10,000 NMP/100mL

Los efluentes de las plantas serán descargados en el río Caravelí y su

vertimiento no generará impactos en los usos del río aguas abajo del punto de

vertimiento, cumpliéndose con el Decreto Supremo N° 002-2008-MINAM,

Estándares Nacionales de Calidad Ambiental (ECA) para Agua (modificados

por D.S. N°015-2015-MINAM), y con las disposiciones para su implementación

establecidas en el Decreto Supremo N° 023-2009-MINAM.

La Resolución Jefatural N° 202-2010-ANA, del 22 de marzo de 2010, se

aprueba la clasificación de cuerpos de agua superficiales y marino costeros. En

su anexo 1 no existe clasificación asignada al Río Caravelí, pero se verifica que

en la zona existe una incipiente actividad agrícola principalmente para el riego

de vid.



23

Los recursos hídricos del río Caravelí son escasos, presentando descargas

únicamente en épocas de avenidas, las cueles se caracterizan por ser

esporádicas y de corta duración, habiendo años que se presenta

completamente seco; en la parte baja de la cuenca existen pequeños

afloramientos de agua que son utilizados para la agricultura.

La descarga media anual es de 0.8 m3/s, a nivel de la desembocadura al mar

con área de cuenca de alrededor de 2000 km2 y longitud máxima del río de

140 km.

En tal sentido, la calidad del efluente debe ser apta para riego. De acuerdo con

el Reglamento de la Ley de Recursos Hídricos, para el reúso de aguas

residuales tratadas se debe cumplir con los límites de calidad establecidos por

las autoridades sectoriales relacionados al tipo de uso. En este caso, no existe

LMP para riego agrícola establecidos por el Ministerio de Agricultura. La norma

prevé que en ausencia de Límites Sectoriales se debe usar las

recomendaciones de la OMS.

En tal sentido, para el uso en riego de los efluentes de la PTAR se deben

cumplir con los siguientes valores

• DBO: no hay restricción (se usará el LMP para efluentes de PTAR)

• Coliformes Termotolerantes < 1000 NMP/100mL

• Huevos de helmintos: < 1 huevo/L

La ampliación y mejoramiento de la PTAR proyectada incluye sistemas

biológicos anaerobios y facultativos con unidades de tratamiento preliminar,

primario avanzado (anaerobio) y secundario (lagunas de estabilización y

humedales), además de la desinfección previa a la descarga del efluente en el

cuerpo de agua receptor para mejorar la calidad microbiológica.



24

Para el diseño se han observado los criterios de dimensionamiento señalados

en la Norma OS090 Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales, del

Reglamento Nacional de Edificaciones.

Es importe hacer notar que para el mejoramiento de la PTAR será necesario

derivar el afluente parcial o totalmente mientras se ejecutan las obras, para ello

se pueden emplear las lagunas existentes o derivarlas hacia una planta de

tratamiento provisional.

4.6.2 Descripción de las unidades que conforman la planta

La configuración de los procesos para la PTAR Caravelí es la siguiente:

Tratamiento preliminar

Se ha considerado rejas de limpieza manual, de 2.5 cm de espaciamiento entre

barras, y dos canales desarenadores de operación alternada igualmente de

limpieza manual. La velocidad en los canales desarenadores será controlada

por un vertedero tipo Sutro.

Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente y Manto de Lodos

De acuerdo con la información meteorológica la variación de las temperaturas

ambientales mes a mes es como sigue:

MES T° MAX T° MIN T° PROM

Enero 31.7 9.1 20.4

Febrero 30.3 10.6 20.4

Marzo 30.9 10.5 20.7

Abril 30.8 9.5 20.1

Mayo 31.0 7.8 19.4

Junio 31.0 7.4 19.2

Julio 31.0 7.0 19.0

Agosto 31.5 6.8 19.1

Septiembre 31.8 8.4 20.1

Octubre 31.7 7.9 19.8

Noviembre 31.9 8.4 20.2

Diciembre 32.2 9.6 20.9

PROMEDIO 31.3 8.6 19.9



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Como se puede observar la temperatura promedio del mes más frío es de 19°C

por lo que de acuerdo con la Norma OS090 es posible utilizar el tratamiento

anaerobio.

El Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente y Manto de Lodos (RAFML) o UASB

por sus siglas en inglés, consiste en un reactor en el cual el afluente es

introducido a un digestor a través de un sistema de distribución localizado en el

fondo y que fluye hacia arriba atravesando un manto de lodos que se forma en

el digestor. En la parte superior del digestor existe una zona de separación de

fase líquida, sólida y gaseosa y el efluente clarificado sale por la parte superior

a través de un sedimentador y el gas es acumulado en cámaras contiguas para

su aprovechamiento o quema controlada.

Los componentes del RAFAML son los siguientes:

• Sedimentador

El área superficial es rectangular con dimensiones resultantes y ajustadas a 3 x

11 m. La profundidad media es de 1.35 m en el tramo recto y el fondo con

paredes inclinadas con una profundidad de 1.70 m, el ángulo de inclinación de

las paredes es de 50°.

• Separador de fases

En la arista central del sedimentador se instalará un dispositivo de ingreso al

sedimentador con dos aberturas para el paso de sólidos de 0,35 m. Se

instalará un separador de fase que deberá prolongarse de modo que impida el

paso de gases hacia el sedimentador; esta prolongación deberá tener una

proyección horizontal de 0,20 m. La velocidad de paso por las aberturas es 5

m3/(m2.h).

• Digestor

Es un reactor ubicado en la parte inferior del sedimentador con longitud de 11

m y ancho de 5.5 m. La altura del reactor se ha establecido en 4.5 m.



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• Sistema de alimentación

Se deberá lograr una distribución uniforme del agua residual en el fondo del

reactor. Para tal efecto deberá proveerse de una cantidad mínima de puntos de

alimentación conforme al siguiente cuadro para aguas residuales municipales,

Se ha considerado 27 puntos de alimentación, los mismos que reciben el

caudal por tres ramales abastecidos de una unidad de distribución de caudales

pretratadados con vertederos del tipo triangular. Las tuberías de alimentación

deben estar a una altura de 0,20 m sobre la base del reactor.

• Colectores de gas

En la parte superior del sistema debe existir un área para liberar el gas

producido. Esta área podrá estar localizada alrededor del sedimentador en la

dirección transversal o longitudinal. La velocidad del gas en esta área debe ser

lo suficientemente alta para evitar la acumulación de espumas y la turbulencia

excesiva que provoque el arrastre de sólidos.

El volumen de gas a generar se ha estimado en 10.25 m3 de biogás/hora; por

lo que las campanas de acumulación de biogás serán dos cámaras a ambos

lados del sedimentador con medidas de 11 m x 1 m. (dimensiones internas).

La altura total del reactor anaerobio (RAFAML) de flujo ascendente será la

suma de la altura del sedimentador, la altura del reactor anaerobio y un borde

libre (0.3 m), resultando una altura total de 7.85 m.

Se ha considerado en forma conservadora que dado las temperaturas de la

localidad de Caravelí y el período de retención hidráulico total de 12 horas se

removerá un 80% de la DBO, por lo que la carga remanente del RAFAML es de

70.7 Kg DBO/día, valor que será utilizado para la estimación de carga

superficial de la laguna de estabilización a continuación.



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Lodos

• Se estima una producción de lodos de 0.31 m3/día. Para la extracción de

lodos se ha considerado un sifón con una carga hidráulica de 1.80 m,

respecto del nivel de agua en la cresta de los vertederos de salida del

sedimentador.

• Los lodos serán evacuados cada 75 días hacia un lecho de secado. Las

dimensiones se del lecho de secado se ha estimado en un ratio de 0.02

m2/habitante. Con las dimensiones ajustadas del lecho de 12 x 10 m, y

considerando el retiro de lodos secos y la aplicación de nuevos lodos, la

carga de sólidos será de 93.53 kgSST/m2.año valor dentro del rango

sugerido por la Norma OS090 (60 – 100 kgSST/m2.año).

• El líquido percolado del lecho de secado será conducido hacia uno de los

humedales, para su tratamiento.

Lagunas de estabilización

Se utilizarán las dos lagunas en serie existentes primaria y secundaria. Con la

incorporación del RAFAML la laguna primaria será ahora secundaria y la

secundaria será terciaria.

Las dimensiones de las lagunas son:

• Laguna secundaria: 66.65 x 43 x 1.5 m

• Laguna terciaria: 43 x 43 x 1.5 m

En el modelamiento de las lagunas existente se ha estimado que la

concentración de coliformes termotolerantes en efluente de la laguna terciaria

será de 5.74 x 106 NMP/100 mL, valor que se encuentra por encima del LMP

para efluentes de PTAR y de la calidad requerida para reúso en riego.

Dado que no se dispone de terreno para hacer una ampliación de las lagunas

se ha considerado la desinfección para reducir los coliformes hasta el valor

señalado en la norma. Sin embargo, dado que la desinfección es efectiva en

condiciones de bajo contenido de sólidos en suspensión será necesario



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clarificar los efluentes de la laguna terciara que tendrá un alto contenido de

sólidos suspendidos por efecto de la presencia de algas. La metodología

propuesta para la clarificación es el uso de humedales con tamiz de soporte

para evitar la colmatación.

Humedales

Se ha considerado el uso de humedales de tamiz de soporte de macrofitas

para eliminar las algas de los efluentes de la laguna terciaria y hacer efectivo el

proceso de desinfección posterior.

Para el humedal se utiliza typha (totora) la misma que se cultivará en un tamiz

de soporte de material sintético para evitar el uso de arena y grava como

material de soporte de la totora. De este modo las posibilidades de colmatación

del medio de soporte serán nulas.

Para facilitar la poda periódica de la totora los humedales serán de un ancho de

espejo de agua de 10 m, estableciéndose el uso de tres humedales en paralelo

de una longitud de 30 m y una profundidad útil de 0.80m.

Desinfección

El efluente tratado de los humedales tendrá una remoción de algas y sólidos en

suspensión obteniéndose un efluente apto para la desinfección por cloración.

Se estima que la reducción requerida para cumplir con el LMP de Coliformes

Termotolerantes = 1000 NMP/100 mL, será suficiente una dosificación de cloro

entre 5 a 10 mg/L con un período de contacto promedio de 30 minutos, la dosis

deberá ajustarse en la operación de la PTAR. Se ha considerado el uso de

cloro gas como desinfectante. Se ha dimensionado una caseta de cloración

para el uso de balones de cloro gas de 150 lb.



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Oficina y laboratorio de control de procesos

Se ha incluido una edificación como oficina del operador y un laboratorio de

control de procesos. La edificación incluye servicios higiénicos, al agua de

abastecimiento debe ser alimentada mediante camión cisterna y para el

tratamiento y disposición final de aguas residuales de esta unidad se ha

considerado el uso de un tanque séptico y pozos de percolación.

4.6.3 Disponibilidad de terreno para la planta de tratamiento

Los terrenos donde se ubicarán los sistemas de tratamiento existente que son

propiedad de SEDAPAR, así también para ubicar las nuevas estructuras se

requiere hacer el saneamiento físico-legal de terreno de terceros, cuyo uso

actual es el cultivo de frutales.

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