exp tec p altolima ok

EPS TACNA S.A.

Divisin de Estudios y Proyectos

Expediente Tcnico Ampliacin Planta Alto Lima

ENTIDAD PRESTADORA DE SERVICIOS DE SANEAMIENTO TACNA S.A.GERENCIA DE INGENIERIA

DIVISION DE ESTUDIOSUNIDAD FORMULADORA DE PROYECTOS

1. FICHA TECNICA

DE OBRA

FICHA TECNICA ORIGINAL DE OBRA1.- ENTIDAD EJECUTORA

MINISTERIO DE VIVIENDA CONSTRUCCION Y SANEAMIENTO EN CONVENIO CON LA ENTIDAD PRESTADORA DE SERVICIOS DE SANEAMIENTO

2.- CODIGO DE OBRA

000 Ampliacin de la Planta de Tratamiento de Agua potable de Alto Lima a 250 l/s en la Provincia de Tacna3.- CODIGO DEL COMPONENTE

0000 Elaboracin de Proyectos

4.- DENOMINACION DE LA OBRA

Ampliacin de la Planta de Tratamiento de Agua Potable de Alto Lima a 250 l/s en la Provincia de Tacna

5.- OBJETO DE LA OBRA

Instalacin de Tubera de Captacin de Agua Cruda, Construccin de Floculador, Batera de Filtros Rpidos y Sistema de tratamiento de Lodos.6.- UBICACION GEOGRAFICA

DISTRITO

:TACNA

PROVINCIA

:TACNA

TACNA

:TACNA

7.- AREA GEOGRAFICA SEGUN INEI ( 4 )

8.- CANTIDAD DE FORMULAS POLINOMICAS ( 1 )

9.- MAXIMA AUTORIDAD ADMINISTRATIVA DE LA ENTIDAD

Gerente General EPS TACNA : ECON. DINO ARREDONDO MAMANI

10.- PRESUPUESTO

El Presupuesto de la actividad Ampliacin de la planta de tratamiento de agua potable de Calana en la Provincia de Tacna, el IGV y los Gastos Generales, asciende a la suma de: S/. 3968,537.90 Nuevos Soles con precios referidos a Junio del 2012.

12.- FUENTE DE FINANCIAMIENTO

Convenio N con el Ministerio de Vivienda Construccin y Saneamiento

13.- MODALIDAD DE EJECUCION

Ejecucin Presupuestaria Directa

14.- SISTEMA DE EJECUCION

Administracin directa15.- PLAZO DE EJECUCION

180 das calendarios

16.- DENOMINACION DEL PROYECTISTA QUE ELABORO LOS ESTUDIOS DE INFORMACION TECNICA

Mgr Ing. Edwin Condori Mamani e Ing. Julio Csar Oporto Siles17.- PROFESIONAL QUE ELABORO EL PRESUPUESTO ANALITICO DE COSTOS

Mgr. Ing. Edwin Condori Mamani18.- PERIODO DE VALORIZACIONES

Mensual

19.- NOMBRES Y APELLIDOS DEL RESIDENTE

Ing.

20.- NOMBRES Y APELLIDOS DEL SUPERVISOR

Ing. Victor Salcedo Candia21.- PRESUPUESTO ANALITICO DE EJECUCION

SON: Costo Directo

3416,105.27

Gastos Generales 12 %

409,932.63

Sub Total Presupuesto VR2

S/. 3826,037.90

Supervisin de obra ( 2.772%)

110,000.00

Expediente Tcnico ( 0.189 %)

7,500.00

Liquidacin de Obra ( 0.630%)

25,000.00

TOTAL

S/. 3968,537.90INDICE1.- FICHA TECNICA ORIGINAL DE OBRA

2.- DATOS GENERALES

3.- BASE LEGAL

4.- MEMORIA DESCRIPTIVA

4.1.- GENERALIDADES

4.1.1.- INTRODUCCION

4.1.2.- IDENTIFICACION

4.1.3.- FORMULACION

4.1.4.- OBJETIVOS

4.1.5.- META

4.1.6.- JUSTIFICACION

4.1.7.- LOCALIZACION

4.1.8.- CANTERAS

4.1.9.- ESTUDIOS BASICOS

4.2- DESCRIPCION DE LA INFRAESTRUCTURA

4.2.1.- CALCULO Y DISEO DE NUEVA LINEA DE CAPTACION DE AGUA CRUDA 150 l/s4.2.2.- CALCULO Y DISEO DE FLOCULADOR VETICAL DE 250 l/s4.2.3.- CALCULO Y DISEO DE BATERIA DE FILTRACION PARA 150 ls4.2.4.- CALCULO Y DISEO DE SISTEMA DE TRATAMIENTO DE LODOS

4.3.- DESCRIPCION DE LA OPERACIN DEL NUEVO SISTEMA

4.4.- MEDIDAS DE MITIGACION DE IMPACTO AMBIENTAL

4.5.- MEDIDAS DE SEGURIDAD EN OBRA

5.- ESPECIFICACIONES TECNICAS

5.1.- TRABAJOS PRELIMINARES

5.2.- INSTALACION DE TUBERA PARA CAPTACION 150 L/S

5.3.- CONTRUCCION DE FLOCULADOR VERTICAL 250 L/S

5.4.- CONSTRUCCION DE BATERIA FILTROS 250 L/S

5.5.- CONSTRUCCION DE SISTEMA DE TRATAMIENTO DE LODOS

5.6.- MEDIDAS DE MITIGACION DE IMPACTO AMBIENTAL

5.7.- MEDIDAS DE SEGURIDAD EN OBRA

6.- PLANOS DE EJECUCION DE OBRA

7.- PRESUPUESTO

8.- METRADOS

9.- ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS

10.- RELACION DE INSUMOS

11.- PROGRAMACION DE OBRA12.- PRESUPUESTO DE MANO DE OBRA13.- PRESUPUESTO DE MAQUINARIA14.- ANALITICO DE GASTOS15.- CERTIFICACION PRESUPUESTAL

16.- OTROS ANEXOS ANALISIS DE SUELO, AGUA Y OTROS



2. DATOS GENERALES

2

INFORMACION TECNICA DEL PROYECTO2.0DATOS GENERALES

2.01 SECTOR:MINISTERIO DE VIVIENDA CONSTRUCCION Y SANEAMIENTO2.02 PLIEGO:DIRECCION REGIONAL DE VIVIENDA CONSTRUCCION Y SANEAMIENTO

2.03 UNIDAD EJECUTORA:EPS TACNA S.A.

2.04 FUNCION

:POBLACIONAL

2.05 PROGRAMA:CONVENIO ENTRE EL MIN. VIV. CONSTR. Y SANEAMIENTO EPS TACNA S.A.

2.06 SUB PROGRAMA:SANEAMIENTO

2.07 PROYECTO :AMPLIACION DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE DE ALTO LIMA A 250 l/s2.08 COMPONENTE:MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DE PLANTA ALTO LIMA EN LA LOCALIDAD DE TACNA

2.09 META:AMPLIACION DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE ALTO LIMA A 250 l/s PARA LA LOCALIDAD DE TACNA



3. BASE LEGAL

3

BASE LEGAL Ley de Contrataciones del Estado Aprobado con Decreto Legislativo DL. N 1017 Ley N 29157 que delega al Poder Ejecutivo la potestad de legislar sobre promocin comercial del Per.

Decreto Supremo N 184-2008-EF Reglamento de la Ley de Contrataciones y Adquisiciones del Estado.

Ley N 28411 Ley de Gestin Presupuestal del Estado

Ley de Presupuesto del Sector Pblico para el ao Fiscal 2012 Ley N 29812 Decreto Supremo 227-2011-EF decreto supremo que aprueba el Presupuesto Consolidado de Ingresos y Egresos para el ao fiscal 2012 de los organismos pblicos descentralizados y empresas de los Gobiernos Regionales y Gobiernos Locales.

Decreto Legislativo N 613, Cdigo del Medio Ambiente y recursos Naturales.

Decreto Ley N 25902, Ley Orgnica del Ministerio de Agricultura modificado por la Ley N 26822.

Decreto Ley N 29338, Ley de Recursos Hdricos

Ley N 26821, Ley Orgnica para el Aprovechamiento Sostenible de los Recursos Hdricos.

Decreto Supremo N 057-2000-AG Reglamento de Organizacin Administrativa del Agua.

Ley Orgnica de Municipalidades N 27972

Ley del Canon Minero N 27506 y su Reglamento DS N 005-2002-EF



4. MEMORIA DESCRIPTIVA

4

MEMORIA DESCRIPTIVA4.1.- GENERALIDADES.-

4.1.1.- INTRODUCCIONLa Regin Tacna por su configuracin geogrfica presenta caractersticas peculiares que se sintetizan en la escasez de los recursos hdricos.

La localidad de Tacna, esta ubicada a 505 ms.n.m. y por su ubicacin geogrfica presenta escasas opciones para cubrir la demanda de agua.

Actualmente el caudal de abastecimiento de agua no alcanza para cubrir la demanda de uso poblacional, es por ello que se requiere realizar el Proyecto de Ampliacin de la planta de Tratamiento de agua de Alto Lima a 250 l/s, con la finalidad de cubrir la demanda de agua del casco urbano.El Proyecto de Ampliacin de Planta Alto Lima comprende la Instalacin de la nueva lnea de Captacin de Agua cruda con una capacidad de conduccin de 150 l/s desde la planta Calana, Construccin de un Floculador de Flujo Vertical para 250 l/s, construccin de una Batera de Filtros Rpidos de 150 l/s y el Sistema de Tratamiento de Lodos.

Siendo conocedor de estas necesidades de la localidad de Tacna, el Gobierno Regional de Tacna a travs del Proyecto Especial Tacna, viene desarrollando el proyecto Vilavilani, con la finalidad de explotar aguas subterrneas de la zona de El Ayro, para brindar 250 l/s para consumo humano.De acuerdo a la poblacin actual de Tacna, se ha estimado que la demanda actual es de 780 l/s, por lo que existe un dficit de 180 l/s actualmente, de acuerdo a la poblacin identificada en los censos reportados por el INEI y a una proyeccin de 20 aos.

El Gobierno Regional de Tacna con la intencin de apoyar a todos los pueblos de la Regin en el aspecto de saneamiento, ha realizado un convenio con la Entidad Prestadora de Servicios de Saneamiento con la finalidad de brindar el presupuesto necesario para lograr la ejecucin de las obras para la Ampliacin de la planta Alto Lima a 250 l/s4.1.2.- IDENTIFICACION

a) DEFINICION DEL PROBLEMA

Falta de Capacidad de Tratamiento de Agua de la Planta de Alto Lima en la Provincia de Tacna

b) CARACTERISTICAS DEL PROBLEMA

El Problema se acenta debido a la falta de infraestructura para el tratamiento de agua para abastecer al casco urbano.

c) GRAVEDAD DEL PROBLEMA

Directamente al 30 % de la poblacin de la Localidad de Tacna e indirectamente al 100 %.

d) POBLACION Y ZONA AFECTADA

El total de la poblacin directamente afectada que comprende el casco urbano es de 100,740 habitantes al ao 2011 y en general la poblacin beneficiada es de 296,136 habitantes, basados en el PMO 2007-2012.4.1.3.- FORMULACION

HORIZONTE DEL PROYECTO

Se ha establecido como horizonte del proyecto a la vida til del proyecto, que de acuerdo a la infraestructura tiene un horizonte de 20 aos, dado los clculos realizados con la oferta de agua.En este punto es necesario aclarar que el Proyecto Especial Tacna hace de conocimiento pblico que se va a ejecutar el proyecto Vilavilani II con una oferta inicial de 250 l/s para uso poblacional, es por ello que se evala tcnicamente las dos plantas de tratamiento de agua potable con que cuenta la EPS Tacna y se llega a la conclusin que la Planta Alto Lima se podra ampliar a 250 l/s vale decir 150 l/s adicionales.

A partir de esta informacin se realizan los clculos y se evala la demanda de agua en el casco urbano, ya que la planta Alto Lima solo abastece al casco urbano, de acuerdo a la informacin recolectada tenemos que la poblacin en el ao 20 es de 141,387 habitantes, con una demanda de 245 l/s, con lo que el caudal proyectado alcanza para cubrir la demanda del casco urbano.Este clculo concuerda entonces con la ampliacin de la planta a 250 l/s, por lo que el proyecto estara justificado desde el punto de vista tcnico, la parte social y econmica fueron justificadas en el perfil del proyecto.Balance Oferta y Demanda de Tratamiento de Agua Potable

Tomando como referencia la demanda y oferta en la zona de influencia del proyecto, se han realizado los clculos de cuantificacin para estructurar los cuadros y grficos de balance, en los que corroboramos el marcado dficit que existe entre la demanda en la zona y la oferta actualmente existente, por lo que se remarca la necesidad de intervenir en este proyecto.BALANCE OFERTA Y DEMANDA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE (SIN PROYECTO)

Para esta evaluacin consideramos la poblacin del casco urbano de la localidad de Tacna, Distrito de Tacna, dado que la planta Alto Lima abastece este sector.BALANCE OFERTA Y DEMANDA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE (SIN PROYECTO)

BALANCE EN LA SITUACIN CON PROYECTO

De acuerdo al diseo de ampliacin de planta se puede establecer que la capacidad de Tratamiento de Agua Potable se elevar a 250 l/s, mediante un floculador, y una batera de filtros consistir en incorporar al tratamiento de agua potable un caudal adicional de 150 l/s, entonces la capacidad total de la planta seria de 250 l/s para la alternativa 01 y tambin para la alternativa 2, sin embargo las diferencias se darn en el sistema de tratamiento propuesto y otras modificaciones que sern detalladas en los cuadros subsiguientes.

BALANCE OFERTA Y DEMANDA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE (CON PROYECTO)

BALANCE OFERTA Y DEMANDA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE (CON PROYECTO)

4.1.4.- OBJETIVOS.-

Realizar el Expediente Tcnico de la Ampliacin de la Planta de Agua potable de Alto Lima, con la finalidad de mejorar la calidad de vida de los habitantes de la localidad de Tacna, aplicando tecnologas aceptables desde el punto de vista tcnico, econmico y ambiental.

Especfico:

- Realizar el diseo para la ejecucin de la obra de la nueva lnea de Captacin de Agua Cruda desde la planta Calana.- Realizar el diseo para la ejecucin de la obra del Floculador de flujo vertical- Realizar el diseo para la ejecucin de la obra de la Batera de Filtracin.- Realizar el diseo para la ejecucin de la obra del sistema de tratamiento de lodos

4.1.5.- META.-

Diseo de la nueva lnea de Captacin de Agua Cruda para captar 150 l/s de la planta Calana Diseo de Floculador de Flujo Vertical para 250 l/s. Diseo de Batera de Filtros Rpidos para 150 l/s. Diseo de Sistema de Tratamiento de Lodos4.1.6.- JUSTIFICACIN.-Se requiere encontrar una solucin viable al problema de abastecimiento de agua para la localidad de Tacna, desde el punto de vista tcnico, econmico y ambiental que permita cubrir la demanda actual de agua potable del casco urbano4.1.7.- LOCALIZACIN.-

El rea de investigacin, vale decir la localidad de Tacna se encuentra entre 480 a 635 m.s.n.m. y su ubicacin poltica es:

Regin: TACNAProvincia: TacnaDistrito: Tacna

El acceso es por vas pblicas de la ciudad en la calle Basadre y Forero prolongacin Alto Lima S/N, sin embargo el sistema de captacin de agua cruda comprende un sistema de tuberas que llegarn de la planta Calana ubicada en el distrito de Calana y pasa por el distrito de Pocollay por la Av. Los Angeles hasta llegar a la planta Alto Lima4.1.8.- CANTERASLos agregados a ser empleados en la Obra debern ser trasladados de la Cantera ubicada a aprox 15 km en la zona denominada Ro Seco, por carretera asfaltada Tacna Pacha.Los materiales, herramientas y accesorios se adquieren en la ciudad de Tacna.

4.1.9.- ESTUDIOS BASICOSEVALUACION DE CALIDAD DEL AGUAEl AGUA para las obras de Ampliacin de la Planta Alto Lima, se tomarn del proceso de tratamiento de agua de la planta actual de Alto Lima que se encuentra en funcionamiento y est dentro de las normas vigentes para concreto y construccin, se presenta informe de ensayo de calidad de agua proveniente del laboratorio de Planta Calana, los resultados se adjuntan en los anexos, sin embargo se han realizado ensayos de pruebas de jarras para determinar los parmetros de diseo de la planta.

Al realizar los clculos de diluciones tenemos que el agua que aporta el canal caplina a la planta Alto Lima es de 50 l/s y el nuevo aporte del canal Uchusuma ser de 200 l/s.

Esto equivale a que el aporte del canal Uchusuma ser del 80 % y el canal Caplina el 20 %, lo cual quiere decir que el agua cruda de la planta Alto Lima presentar las mismas caractersticas que en la planta Calana, as mismo se deber usar el sulfato de Aluminio y la Cal Hidratada en forma simultnea.

Para realizar los ensayos de diseo tenemos que tener en cuenta que debemos encontrar las gradientes optimas y luego las dosis optimas considerando los tiempos de sedimentacin y gradientes encontrados.

De acuerdo al numero de ensayos encontrados tenemos 32 pruebas que se realizaron variando las gradientes en el equipo de jarras.

Considerando la turbidez inicial de 12 UNT se han realizado los ensayos teniendo los siguientes resultados.

Tabla de gradientes de velocidad respecto a la turbidez:

De acuerdo a lo calculado podemos usar las gradientes intermedias de:Gradiente 1 60 seg-1

Gradiente 250 seg-1Gradiente 340 seg-1Gradiente 4 30 seg-1Gradiente 520 seg-1

De los ensayos de laboratorio podemos apreciar que las dosis de la Jarra N 05 es la mas adecuada considerando que actualmente se usa en las plantas de tratamiento el Sulfato de Aluminio y Cal Hidratada.Como se puede notar las dosis de cal hidratada debe elevarse a 10 mg/l para lograr equilibrar el pH y reducir los contenidos de Arsnico.Respecto a los metales Hierro, Manganeso y Aluminio, presentan bajas concentraciones despus de la filtracin, por lo que se considera utilizar un medio filtrante de arena cuarzosa.HIDROGEOLOGIA BASICALos SUELOS de todo este sector presentan cantos rodados y arenas finas producto de que estos suelos fueron cauce de ro, superficialmente el fluvioglaciar se encuentra hasta una profundidad de 20 a 30 cm, en profundidad los suelos son gravosos, arenosos con contenidos de arcilla en pequeas cantidades, se presenta ESTUDIO DE SUELOS Y TOPOGRAFIA en los anexos.

La cuenca del Caplina tiene sus nacientes en la Cordillera del Barroso a una altitud 5 690 msnm y su rea de extensin hasta el mar es de 3 065 km2 (sin incluir el trasvase Sama-Uchusuma ( 360 km2).

El clima de la cuenca es clido en la regin de la costa y fro-hmedo en la zona alta. La temperatura media vara de 18,3 C en la Costa a 3,3 C en la Puna; la precipitacin media anual vara entre los 10 mm en la zona de costa hasta los 240 mm en la zona Alta.

El paisaje edfico de la cuenca del Caplina presenta suelos caracterizados por su Cauce Natural, las Terrazas No Inundables, los Abanicos Aluviales, las Terrazas Medias a Bajas y finalmente la Llanura Aluvial. La cobertura vegetal corresponde a Planicies Costeras y Estribaciones Andinas sin vegetacin (Plea-sv) en un 65%; Matorrales (Ma) un 20%; Cultivos Agropecuarios (Cuap) un 4%; Pajonal/csped de puna (PJ/Cp) un 6%; Poblados (Pob) un 2% y Herbazal de Tundra (Ht), Tierras altoandinas sin vegetacin (Al-sv) y Nevados (Nv) el restante 3%.

El vulcanismo y la sismicidad son factores que agregan riesgos de eventos naturales que podran afectar seriamente al ciclo hidrolgico, especialmente por la presencia de flujos geotrmicos que alteran la calidad de las aguas superficiales y subterrneas.

Las nacientes del ro Caplina, corresponden a la vertiente del Pacfico y se originan en la divisoria de las aguas de las cuencas Sama y Uchusuma, en las alturas de los Nevados, sus afluentes principales son: por la margen derecha la Quebrada Cotaane (160 Km2 de cuenca) y por su margen izquierda la Quebrada Palca (135 Km2 de cuenca) y el ro Yungane o Uchusuma Bajo (505 Km2 de cuenca).

Los ros Caplina y Uchusuma Bajo o Yungane, al igual que la mayora de ros de la Costa peruana presentan caractersticas propias de torrente con gran diferencia entre sus descargas extremas, as el ro Caplina presenta una descarga mxima controlada de 33,21 m3/s, y una mnima de 0,115 m3/s en Marzo del 2001.

El rea agrcola total de la cuenca Caplina, que incluye los recursos hdricos de la subcuenca Uchusuma es de 5 422 Ha de las que 3 237 Ha se encuentran bajo riego.

4.2.- DESCRIPCION DE LA INFRAESTRUCTURA4.2.1.- CALCULO Y DISEO DE NUEVA LINEA DE CAPTACION DE AGUA CRUDA CAPACIDAD 150 l/sEl caudal que actualmente abastece a la localidad de Tacna no alcanza para cubrir la demanda actual ni futura de esta ciudad.

Es por ello que se genera el proyecto para la Ampliacin de la Planta de Tratamiento de Alto Lima a 250 l/s debido a que contaremos con una oferta de agua de 250 l/s, de los cuales 100 l/s sern para la planta Calana y 150 l/s para la Planta Alto Lima.

Al contar con una disponibilidad de 650 l/s se deben realizar las modificaciones del caso en la cmara de reunin de la planta Calana, con la finalidad de que nos permita captar esa cantidad de agua, esto ya se contempla en el proyecto de Ampliacin Calana 500 l/s.Para entender el sistema en primer lugar se ha recalculado el tramo de la tubera antigua desde la cmara de reunin de planta Calana hasta la Planta de Alto Lima con tubera de 12 y 10 .

De acuerdo a las evaluaciones para la tubera existente tenemos que en el primer tramo desde la cmara de reunin hasta la cmara del camal podra aceptar un caudal de 100 l/s tal como lo demuestra el calculo en Hcanales para tuberas sin presin, tal como actualmente se encuentra trabajando esta tubera.

Para el segundo tramo hasta la cmara en la avenida Los Angeles tenemos que la tubera solo puede aguantar un caudal de 90 l/s ya que el dimetro de la tubera se reduce hasta 10 desde la cmara del canal.

Esta tubera de 10 como se encuentra trabajando sin presin no puede conducir mas de 90 l/s de acuerdo a la pendiente encontrada.

As mismo se ha calculado para los otros tramos del trayecto hasta la planta de Alto Lima.

La tubera que sale de la cmara de reunin de la planta Calana es de 12 se instal de este dimetro debido a la poca pendiente del terreno hasta la cmara del camal.

Se tiene que desviar la tubera que sale de la planta Calana de acuerdo a los planos adjuntos en vista que de acuerdo a los nuevos planos de la nueva planta Calana los terrenos por donde pasa la tubera sern utilizados para las nuevas unidades de produccin de agua potable, esto se deber realizar con el proyecto de la nueva Planta Calana.En el segundo tramo solo se puede captar 80 l/s, sin embargo por las cmaras rompe presin el caudal puede llegar a 100 l/sEn el ltimo tramo la tubera llega a Alto Lima ahogada, sin embargo para efectos prcticos se toma en consideracin un caudal de 100 l/s.

Es por ello que se ha planteado la instalacin de una tubera adicional para conducir la cantidad de agua que se requiere, sin embargo considerando que la planta de Alto Lima tratar 250 l/s y que actualmente por la tubera de 10 solo conduce un mximo de 100 l/s.

Debemos disear un sistema de conduccin para alcanzar los 150 l/s faltantes ya que como dijimos anteriormente el canal Caplina no es constante y en determinadas circunstancias la planta Calana debe apoyar con mayor caudal.

As mismo debemos indicar que de acuerdo a evaluaciones y consultas con los vecinos por donde pasan las lneas antiguas no estn de acuerdo con el tendido de la nueva lnea de captacin de agua cruda, por lo que optaremos por una va opcional, que es por la lnea de desage de la cmara de reunin que tiene un dimetro de 16 esta lnea segn los planos estar conectada con la lnea de desage de los tanques de contacto y el nuevo sedimenador de la planta Calana, sin embargo antes de llegar al buzn de los tanques de contacto contar con un accesorio tee con reduccin de 16 a 12 a partir de este punto se llevar por un costado de los tanques de contacto atravesando la planta en la parte baja hasta la avenida Los Angeles En este punto se ha optado tambin por desviar la tubera por la Av. Los Angeles con direccin directa hacia la planta de Alto Lima, anteriormente se llev la lnea hasta la cmara del camal por que no haba transito ni acceso por el lado de Av. Los Angeles, sin embargo ahora el acceso es directo por esta va, as que optamos por tender este tramo por el lado izquierdo de la pista bajando en direccin a la planta Alto Lima.

Al realizar el clculo con las diferencias de cota que se generarn tenemos que existe una diferencia de 12.3 m desde la cota 728.3 m.s.n.m. hasta 716 m.s.n.m. vale decir hasta el ingreso de la primera cmara rompepresin en la Av. Los Angeles, ah se instalar a un costado de la pista a unos metros del buzn de los desages de salida de la planta, en este cmara habr un rebose para el canal que se encuentra al otro lado de la pista.PERDIDA DE CARGA A TUBO LIBRE

Tramo desde la Cmara de Reunin a Cmara de la Av. Los Angeles.

Como se puede notar la pendiente de la cabecera es desde 715 m.s.n.m. hasta 691 m.s.n.m. con una diferencia de cotas de 24 m.Tramo desde la Cmara de Av Los Angeles hasta parte Baja

De acuerdo al clculo la cota superior es de 690 m.s.n.m. hasta 657 m.s.n.m. con una diferencia de cotas de 33 m considerando una tubera de 12 , tenemos que la velocidad es de 2 m/s y trabajara a casi tubo lleno es por ello que tenemos que contar con cmaras rompe presin y para aliviar el aire que tendr la tubera por la distancia que recorrer.Tramo desde la Cmara de la Av Los Angeles hasta Cmara Altura Tacna Gas

Tramo desde la Altura Tacna Gas hasta Planta de Alto Lima

De acuerdo a estos clculos bsicos podemos indicar que podemos transportar por gravedad y SIN PRESION un caudal de 140 l/s en promedio por la lnea alterna de 12 , sin embargo se propondr la construccin de cmaras rompe presin con una altura de agua de 3 m con la finalidad de asegurar la presin para transportar mnimo 150 l/s, con lo que sumado a los 100 l/s que puede transportar la otra tubera que se encuentra operativa hara un total de 250 l/s.De acuerdo a lo indicado tenemos que realizar ahora los clculos considerando las cargas de presin en las cmaras para cada tramo, aplicando otras formulas para comprobar las perdidas de carga.PERDIDA DE CARGA CONSIDERANDO CAMARAS ROMPEPRESION

Calculo de Perdida de carga desde Cmara Reunin hasta la nueva Cmara de la Av. Los Angeles

Tomamos como perdida de carga la formula de Darcy para tuberas de metal gastadas y el valor encontrado es de 10.99 m, considerando que la diferencia de cotas desde la cmara de reunin hasta la cmara de la Av. Los Angeles de 12.3 m, podemos indicar que el valor mximo a conducir ser de 150 l/s para un tubera de 12 , para ello hemos calculado la perdida de carga por presin y diferencia de cotas, teniendo como resultado un balance positivo.

Clculo para la prdida de carga en el tramo II desde la Cmara de la Av. Los Angeles hasta la Cmara mas abajo del cruce del canal Caplina con la Av. Los Angeles.

Considerando las perdidas de carga por conduccin y por el tipo de material hemos considerado como si la tubera tuviera mas de 5 aos de operacin con la finalidad de contar con una holgura en los clculos, ya que el caudal de transporte en este tramo sera como limite 150 l/s segn DARCY.

Tramo III de Cmara de Av Los Angeles hasta Cmara Altura Tacna Gas en la misma Av. Los Angeles.

De acuerdo a lo evaluado en este tramo se pude transportar hasta 150 l/s de acuerdo a las formulas de DARCY, incluso de acuerdo a la perdida de carga calculada podra transportar mas, pero la limitante es desde la parte alta que solo conducir 150 l/s.

Debemos aclarar que consideramos para el clculo como si fueran tuberas gastadas ya que as operarn en el tiempo, si consideramos tuberas nuevas las prdidas de carga sern menores.Tramo IV de Cmara de Altura Tacna Gas hasta la planta de A Lima

El trayecto desde la cmara hasta la planta Alto Lima tiene una longitud de 841 m y tiene un desnivel de 18 m por lo que el caudal mximo que podra transportar es de 150 l/s, a pesar que la perdida de carga se igual con la altura por desnivel es el ltimo tramo y la carga de la cmara contar con una holgura de 50 cm adicionales.

En total tenemos que son 3546.9 m de tubera de 12 desde el empalme con la Tee de 16 a 12 pero desde la cmara de reunin de la planta Calana hasta la captacin de la Planta de Alto Lima son en total 3540.5 m.DISEO DE CAMARAS ROMPE PRESION

Para las cmaras rompe presin que estarn ubicadas a lo largo de la Av. Los Angeles tenemos que contarn con una altura de 3 m a fin de provocar la presin necesaria para el paso del caudal requerido de 150 l/s.

CALCULO DE LAS PAREDES Y FIERRO EN LAS COLUMNASComo podemos apreciar se considera una pared de 25 cm de ancho con un concreto de 210 kg/cm2, para ello se generarn 2.24 TM de peso en las paredes por lo que se colocar columnas en angulo con la loza y la base de las cmaras, haciendo los clculos se requiere 04 varillas de dispuestas en 04 columnas en las 04 esquinas de la cmara.

Al realizar los clculos tenemos que por la poca carga que tienen estas unidades no representa mucha presin sin embargo se ha optado por un concreto 210 kg/cm2 a fin de prevenir problemas por los golpes de agua, as mismo de acuerdo al reglamento nacional de construccin.De acuerdo al clculo de rea de acero en las columnas indica un valor mnimo de 3.9 varillas de por lo que optaremos por 4 varillas de ubicadas a cada extremo de la cmara.Por otro lado para el espesor del a loza de acuerdo a los clculos indica un valor de 10 cm sin embargo se le esta dando un valor de 30 cm debido a que el concreto armado ser enmallado y acoplado a las paredes y las columnas, tal como lo demuestra del calculo de la base de fondo indica una altura de 20 cm, esto se podr apreciar en el clculo de loza y base de fondo, el cual ser asegurado con enmallado doble.As mismo para corroborar el rea de fierro de la columna se recalcula mediante este programa indica un valor de 4.6 cm2, por lo que se puede aplicar varillas de y seran necesarias 4 varillas, para el clculo se aplica una dimensin de 30 cm x lado ya que el software aplica limites antissmicos elevados, sin embargo las dimensiones de las columnas se confirman con el clculo de las zapatas.

Como se ha indicado se ha aplicado un factor de seguridad ssmico de 0.5 considerando los ltimos eventos telricos en el sur del pas, as mimo debemos indicar que de acuerdo a normas de construccin se debe aplicar un factor de 0.4 para zonas costeras, sin embargo considerando que se trata de una estructura sanitaria que compromete la seguridad y abastecimiento de agua potable a la localidad se ha aplicado un factor de seguridad de 0.5.

Se ha considerado para el diseo de zapata el ancho de las paredes para probar las cargas generadas as mismo la altura de la cmara calculada y la altura del terreno que cubrir las paredes, la zapata tendr una base de 1.5 m ya que en el clculo de asentamiento se ha considerado un ancho de 0.75 m se considera para la base de zapata el doble.

DETERMINACION DE BASE Y LOZA DE CONCRETO

CALCULO DE DISTRIBUCION FIERRO EN CONCRETO

El enmallado para estas unidades ser simple con un espaciamiento de 40 cm con fierro de el cual ser anclado a las columnas y a el enmallado de la base que tambin contar con una separacin de 40 cm.El enmallado de la base ser simple y el concreto armado ser aplicado en forma directa ya continua uniendo de esta manera paredes y columnas en una sola unidad, conjuntamente con la base.

Las zapatas sern unidas a la base y loza de la estructura para formar un solo bloque y le de la estabilidad a la cmara rompepresin.4.2.2.- CALCULO Y DISEO DEL FLOCULADOR DE FLUJO VERTICAL PARA 250 l/sCALCULO DE CANAL DE MEZCLA RPIDA

El canal de mezcla rpida no requiere de mayor modificacin ya que el resalto hidrulico que se produce llega a gradientes de velocidad superiores a 1500 seg-1.

Sin embargo el canal que sale del desarenador ovoide llega a un punto debajo de la sala de insumos qumicos que dobla en 90 , con caudales por encima de 100 l/s el agua comienza a rebalsar, por lo que se tiene que buscar una solucin a este problema ya que con la ampliacin de la planta el caudal llegar a 250 l/s.

Se ha llegado a la conclusin de instalar un canal directo desde el desarenador ovoide hasta el canal de mezcla rpida, en un tramo de 15 m tal como lo muestra el PLANO N 02 del proyecto, con la pendiente que tendr el nivel del agua llegar de 8 a 10 cm del nivel de la loza, y contar una velocidad de 4 m/s, esta rpida servir para mejorar la mezcla rpida para la aplicacin de insumos qumicos y se produzca una buena floculacin.CALCULO DE MEZCLA RAPIDA CON 100 l/s

Desde la salida del desarenador Ovoide se ha tomado una altura de 3 m aprox. como altura de resalto, es por ello que el tirante en el canal puede variar desde 4 a 7 cm, as mismo la altura de la turbulencia llega a 42 cm lo cual es correcto ya que el tirante en el canal de llegada es de 52 cm, seguidamente el tiempo de contacto calculado es de 0.86 seg y genera una gradiente de 3,079 seg-1 lo cual es adecuado en este tipo de sistemas de mezcla rpida.CALCULO DE MEZCLA RAPIDA PARA 250 l/s

Para el caso de que la captacin de agua se incremente a 250 l/s el nivel del agua en el canal se va a levantar a 10 cm hasta 15 cm por lo que la gradiente de velocidad bajar a 2642 ya que el canal solo tiene 50 cm.CALCULO Y DISEO DE FLOCULADOR

Se ha tomado como tiempo de retencin recomendada 20 min, considerando la temperatura del agua promedio y el gran tiempo de retencin en los sedimentadores.

El volumen determinado es de 300 m3 en toda la unidad, as mismo se ha tomado como diseo de floculador el sistema vertical debido al caudal de agua tratado 250 l/s, de acuerdo al Reglamento Nacional de Construccin, as mismo se ha considerado una altura de 4 m, tomando en cuenta que el rango sugerido es de 3 a 5 m.

El Floculador se ha diseado debido a que la planta de Alto Lima no contaba con una unidad de este tipo, actualmente esta unidad de produccin cuenta con la mezcla rpida que se realiza por resalto hidrulico y la floculacin se realiza en el trayecto de canal hasta los sedimentadores con una velocidad promedio en el canal de 0.43 m/seg para un caudal de 110 l/s y una altura de espejo de agua de 52 cm

Es por ello que se ha diseado el floculador debido a que los tiempos de retencin en el sedimentador sern mas bajos y la eficiencia bajar en la remocin de turbidez.

Diseo de Primera y Segunda cmara de Floculacin para 250 l/s

Diseo de Tercera y Cuarta cmara de Floculacin para 250 l/s

Diseo de Quinta cmara de Floculacin, cabe mencionar que la velocidad de salida es de 0.13 m/seg, esta velocidad debe ser igualada en el trayecto hasta el sedimentador, por lo que el canal de salida del Floculador debe ser diseado de tal manera que la pendiente permita que la velocidad del agua no supere la velocidad de 0.13 m/s ya que se podra producir un corto circuito en los flocs que ya se encuentran formados.

El clculo del canal de trayecto entre el Floculador hasta el Sedimentador indica que el ancho del canal debe ser de 1.50 m y debe tener una profundidad de 1.10 m hasta el espejo de agua, as mismo la pendiente del canal debe ser casi zero, vale decir que la gradiente debe tener una altura de 1 mm.Para lograr que no ocurran cortocircuitos en el canal de conexin entre el floculador y el sedimentador dada la distancia de 65 m tenemos que disear un canal con la pendiente adecuada y el ancho de tal manera que la velocidad de salida del floculador no sea menor que la del canal, la tendencia es que la velocidad del canal sea menor o igual que la de salida del floculador.

La velocidad calculada es de 0.13 a 0.15 m/s igualando al floculador.

Para lograr que la velocidad se reduzca tenemos que reducir al mximo la pendiente, por ejemplo el canal que funciona actualmente cuenta con una pendiente de 0.00044 m/m lo cual es un valor bajo y el caudal de 110 l/s discurre por un canal de 50 cm de ancho y la velocidad se eleva a 0.43 m/s, con un tirante de 52 cm.Por razones de operacin de planta es preferible construir un canal nuevo a un costado del canal antiguo con las caractersticas indicadas, para que la planta siga su funcionamiento normal, tenemos que lograr que las paralizaciones sean lo menos posible, solo se paralizar para realizar los empalmes, tal como lo muestran los planos de detalle.

CALCULOS PARA LOS CANALES DE SALIDA DE SEDIMENTADOR

Para lograr que el tramo de salida del sedimentador a los filtros conduzca el caudal de diseo de 250 l/s tenemos que construir otro canal adicional al existente para conducir 150 l/s, ya que el antiguo conduce 100 l/s.Para comprobar la velocidad de salida se utilizan los datos del canal que ya esta instalado, cuenta con un ancho de 50 cm y una pendiente de 0.00065 m/m, el tirante para 100 l/s es de 40 a 41 cm tal como ocurre actualmente de acuerdo a la tabla de graduacin de caudal.

Para realizar el diseo del canal de salida tenemos que considerar un caudal total de 300 l/s, ya que con las modificaciones la planta podr tratar un caudal de 250 l/s y un caudal mximo de 300 l/s.

El colocar el canal alterno a la misma pendiente con un ancho adicional de 70 cm nos indica que a 300 l/s el tirante llegar a 39 cm y la velocidad se incrementar a 0.65 m/s, esto nos indica que el canal no se rebalsar y el tirante no llegar a valores crticos.Por lo tanto al reducir el caudal a 250 l/s tenemos que el tirante ser mas bajo incluso a 34 cm y la velocidad a 0.61 m/s, con un ancho de canal adicional de 70 cm.

Entonces el canal adicional tendr un ancho de 70 cm y una profundidad total de 50 cm para permitir tirantes mximos de 40 cm con 300 l/s en total considerando que el canal antiguo tambin seguir en operacin, al realizar

CALCULO DE PARED DE FLOCULADOR

Para el clculo del espesor del concreto en las paredes del Floculador podemos determinarlo considerando las siguientes expresiones:

De esta expresin el ancho de la pared mximo es de 23.88, sin embargo al calcular la carga con la pared de 30 cm la presin por empuje de agua es mas bajo que 4200 kg/m2, es recomendable considerar que la pared tenga como mnimo un ancho de 0.30 m, esto se corrobora con el software de diseo de armadura ya que considera columnas de 30 cm x 30 cm para estructuras de concreto con factor antissmico 0.50.Haciendo los clculos para la cantidad de fierro a utilizar tenemos que las columnas debern estar ubicadas con una separacin de 5 m ya que el ancho medio utilizado para el clculo es de 2.5 m.

Para confirmar el clculo de la cantidad de hierro a utilizar utilizaremos el software de simulacin de fierro en columnas, de acuerdo a los datos tenemos que el ancho de cada lado es de 30 cm considerando concreto de 280 kg/cm2 y fy 4200 kg/cm2, as como un momento Y de 9.22 TM.El clculo nos indica que el rea a utilizar es de 22 cm 2 de fierro, haciendo los clculos para fierro de 5/8 se necesitaran 9 varias o vale decir 10 varillas lo cual es excesivo, sin embargo con fierro de 1 solo se requerirn 4 varillas.

Dentro de los factores principales el software trabaja con factor de sismisidad 0.50 lo cual es superior al valor recomendado para nuestra regin dado el riesgo ssmico en que nos encontramos actualmente.

Para el diseo de zapatas utilizamos la altura mayor de las columnas considerando que estar enterrada 4 m, se dispondr un de base de 2.2 m y una altura de zapata de 50cm a fin contar con tensiones de 13.7 TM.

CALCULO DE DISTRIBUCION DE FIERRO EN ENMALLADO

Al contar con los clculos para las columnas soporte y para el espesor de las paredes tenemos que colocarle el sistema de enmallado, dada la estructura tenemos que ser necesario solo colocar malla doble de fierro de a una distancia de 30 cm de espaciamiento, teniendo en consideracin las normas de construccin, el enmallado estar amarrado a las columnas mediante alambre torqueado y estar dispuesto de acuerdo a los planos de detalle para que el vaceado de concreto se haga como una sola estructura.

CALCULO DE LOSA Y BASE PARA FLOCULADORPor otro lado para la evaluacin de la loza tenemos que considerando el peso de la carga muerta y viva tenemos una altura de loza de 10 cm, por lo que consideraremos una base de 20 cm, en total tenemos 30 cm.

CALCULO DE CAPACIDAD PORTANTE EN FLOCULADOR

4.2.3.- CALCULO Y DISEO DE BATERIA DE FILTROS RAPIDOS PARA 150 l/sEl sistema de filtracin actual de la planta de Alto Lima es hidrulico, este sistema funciona en forma eficiente y permite operar sin consumo de energa.

El caudal de captacin de la planta de Alto Lima se ampliar a 250 l/s por lo que ser necesario instalar una nueva batera de filtros para tratar los 150 l/s restantes, ya que los filtros actuales tienen una capacidad de 100 l/s.

Trabajaremos con una tasa de 180 m3/m2/da con la finalidad de considerar una mayor rea de filtracin, esto nos permitir prolongar la carrera de filtracin tomando en cuenta que actualmente la tasa es de 200 m3/m2/da.

CAUDAL DE DISEO

150 l/s

TASA DE FILTRACION USADA

180 m3/m2m/da

AREA DE FILTRACION TOTAL

72 m2

NUMERO TOTAL DE FILTROS

06 und

AREA POR CADA FILTRO

12 m2

LARGO DE CADA FILTRO

04 m

ANCHO DE CADA FILTRO

03 m

El rea de filtracin es la recomendada tomando en consideracin que actualmente el lavado de filtros en la planta actual es cada 24 horas, se ha estimado que la carrera de filtracin en los nuevos filtros ser cada 36 horas.

El diseo de los filtros rpidos de Alto Lima con una capacidad de 150 l/s permitir realizar un mantenimiento por cada unidad lo que los filtros que actualmente operan no se puede realizar debido a que no cuentan con las compuerta ni vlvulas necesarias que separen los caudales dentro de su infraestructura.

Se tienen que instalar dos compuertas en cada filtro con la finalidad de aislar cada unidad de ser necesario con la finalidad de dar mantenimiento a los medios filtrantes.

PORCENTAJE EXPANSION LECHO FILTRANTE

Al realizar el clculo de porcentaje de expansin del lecho en el momento del lavado tenemos que es de 28 % considerando la granulometra los porcentajes de retencin se ha determinado el Nmero de Galileo y el Reynols aplicando bacos para determinar estos valores.

Por otro lado tambin es recomendable considerar la velocidad de lavado tomando en cuenta las perdidas de carga que se producen en los vertederos de salida y en los falsos fondos, en el caso de los filtros con sistema de lavado hidrulico la ventana del falso fondo presenta un rea amplia y no genera una prdida de carga considerable.

En el caso de sistemas de lavado constituidos por tanque elevado se utilizan tuberas de gran dimetro an as las perdidas de carga son excesivas por lo que los tanques elevados deben ser ubicados a alturas mayores a los 10 m.

Por ejemplo en el caso de la planta Calana cuenta con un tanque elevado de 250 m3 de capacidad, el cual cumple una serie de funciones dentro de las principales el lavado de filtros, cada lavado de un filtro se consume 250 m3, por lo que el bombeo de agua debe ser constante, para ello se cuenta con dos bombas de 36 HP cada una.

Al prolongar la carrera de filtracin a 36 horas el ahorro de energa ser mucho mayor, as mismo la cantidad de agua que se usaba para el mantenimiento ser menor, estos filtros podrn soportar hasta caudales de 200 l/s de acuerdo a la calidad de agua en el agua sedimentada, ya que la turbidez no podr superar de 5 UNT.

PERDIDA DE CARGA EN LA OPERACION

PERDIDA DE CARGA EN EL LECHO

Se calcula la perdida de carga por el lecho filtrante durante la operacin tomando en cuenta la granulometra del medio, as mismo se toma en cuenta la tasa de filtracin, la temperatura promedio de filtracin y viscosidad.

Existen otros factores como los de forma del grano de medio filtrante y la porosidad que representa de acuerdo a la forma.

ALTURA DE ESPEJO DE AGUA EN VERTEDERO

Este calculo se refiere al vertedero de salida de los filtros, considerando un caudal de diseo de150 l/s y el ancho de solera de 1 m tenemos que el nivel de agua (H), se elevar a 6.7 cm, por lo tanto la curva de agua tendr una extensin de (Lm) 0.77 m, por lo que se ha tomado en cuenta una caja de recepcin de agua que tendr una altura de 1 m y largo 1 m, donde se encuentra la tubera de 18 que conducir el agua hasta el reservorio R-4.

PERDIDA DE CARGA DURANTE EL LAVADO

PERDIDA DE CARGA EN EL TRAMO SALIDA SEDIMENTADOR HACIA INGRESO DE FILTROS ANTIGUOS

Para evaluar esta lnea de captacin se ha realizado primero el clculo de prdida de carga en el tramo de la salida del sedimentador hasta los filtros antiguos, de esta manera podremos mover la tubera bridada de HFD de 12 hacia un costado a fin de poder instalar el nuevo sistema de filtracin.

De esta manera demostramos que con la modificacin de la lnea de ingreso con la tubera HFD bridada de 12 no afecta la carga para el caudal de 100 l/sCALCULO DE PERDIDA DE CARGA PARA LA NUEVA LINEA DEL SEDIMENTADOR HACIA LA NUEVA BATERIA DE FILTROSDe acuerdo a los clculos anteriores si es posible mover la tubera de HFD bridada de 12 para lograr instalar la nueva batera de filtros, ahora al realizar el clculo para la nueva lnea de conduccin, se ha considerado una tubera de 18 a fin de evitar la perdida de carga por conduccin.

Como podemos ver la perdida de carga por accesorios y conduccin llega a 0.3219 m y la perdida de carga en la lnea antigua llega a 1.00 m vale decir que con el incremento del dimetro hemos reducido la perdida de carga que se produce por la conduccin e instalacin de vlvulas y accesorios.Se entiende que los filtros se instalarn al mismo nivel que los filtros antiguos ya que tienen que trabajar en serie, sumando sus caudales hasta llegar a 250 l/s con un mximo de 300 l/s considerando las lneas de conduccin y capacidad de filtracin de los nuevos filtros exigidos al mximo hasta 200 l/s.

Este cuadro indica las perdidas de carga generadas por accesorios y por la lnea de conduccin con un dimetro de 18 HFD bridado, como podemos apreciar de acuerdo al caudal 150 l/s la perdida de carga no es considerable.CALCULO DE CONCRETO PARA LAS PAREDES

Considerando estas medidas bsicas de diseo se realizan los clculos para los espesores de las paredes considerando que esta es una estructura de concreto que tiene que soportar presiones y cargas de columnas de agua.

Considerando que la estructura es para el abastecimiento de agua potable a la poblacin, considerada como de importancia general es necesario darle mas fuerza a la estructura por lo que se considerar un concreto clase 210 kg/cm2 as mismo el clculo para nmero de varillas nos indica 2.4 und de 1 por lo tanto usaremos 04 varillas de 1 para lograr la estabilidad requerida.Se ha considerado un espesor para las paredes de 25 cm dado que la transversal contar con muros de 40 cm definidos por las columnas esto se puede apreciar mejor en los planos de detalle de los filtros.El rea de fierro calculada se puede corroborar con un software para el clculo de la cantidad de fierro a usar para una columna de 40 cm x 25 cm considerando los momentos de fuerza.CALCULO DE CANTIDAD DE FIERRO A USAR POR COLUMNA

De acuerdo al clculo tenemos que son 18.5 cm 2 de fierro a usar para una colunma de 40 cm x 25 cm, considerando varillas de fierro de 1 tenemos que sern necesarias 04 varillas para esta estructura.

Para el clculo de la zapata utilizamos un software de diseo en el cual introducimos los datos de las columnas y vamos probando el ancho de la zapata hasta que los momentos de tensin sean menores en las hiptesis, considerando los momentos de fuerza en el vector Y.Como podemos ver se tiene que trabajar con un ancho de 2 m de zapata y una altura de 50 cm, para efectos del clculo de coeficiente de asentamiento tenemos que usar la mitad vale decir 1 m de la zapata.

CALCULO DE CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO Y COEFICIENTE DE ASENTAMIENTO

CALCULO DE LOZA Y BASE DE SISTEMA FILTRACION

Considerando los dos espesores tenemos un total de 30 de base y loza dentro de esta estructura se debe colocar el enmallado doble.CALCULO DE ESPACIAMIENTO DE ENMALLADO

El enmallado doble se tiene que considerar para las paredes y para la base y loza de la estructura, haciendo los clculos tenemos que el espacio sugerido es de 25 cm, estos detalles se podrn apreciar mejor en los planos de diseo de detalle.Como ya se dijo anteriormente el diseo de las zapatas estn calculadas para que estn en forma seguida de la base ya que estas estructuras estn enterradas, esto se logra considerando en el clculo de diseo la altura de la cota de terreno.4.2.4.- CALCULO Y DISEO DE SISTEMA DE TRATAMIENTO DE LODOSEn esta parte del proyecto es necesario indicar que la planta Alto Lima NO cuenta con un Sistema de Tratamiento de Lodos, actualmente el agua de lavado de unidades es conducido al canal Caplina.El nivel de Aluminio en las aguas del Lavado de Filtros llega a 6 mg/l y se ha comprobado que en nivel de aluminio en el agua del canal Caplina puede llegar desde 8 a 20 mg/l Al, lgicamente que en periodos de lluvia se diluye, el Aluminio presente en las aguas de lavado de filtros proviene del agua cruda del canal Caplina y del agua cruda que enva la planta Calana, ya que la planta Alto Lima no usa Sulfato de Aluminio en el proceso de tratamiento.De acuerdo a las nuevas normas vigentes de tratamiento y disposicin de residuos lquidos y slidos es necesario que la planta de Alto Lima cuente con un sistema de tratamiento para los lodos del lavado de unidades.El tiempo de sedimentacin mnimo encontrado en el laboratorio para reducir la concentracin de Slidos en suspensin es de 1 min, sin embargo el diseo del desarenador cuenta con las siguientes medidas para tratar las aguas del lavado de una cmara del sedimentador por vez.

Es necesario mencionar que en la planta de Alto Lima no cuenta con mucho espacio ni cota, para la construccin de un decantador tipo espesador, es por ello que disearemos un tipo de desarenadores rpidos para tratar los lodos y acumularlos para las canchas de secado.

Se ha considerado la construccin de 3 unidades con las siguientes medidas:Ancho total

8 m x cada cmara (3 und)Largo efectivo 12 m

Altura Efectiva 1.5 m

Altura Mnima1.0 m

Altura Mxima 2.0 m

Volumen total

432 m3

El volumen de una cmara de sedimentacin es de 2,496 m3, se ha estimado que el desaguado se produce en 24 hrs debido a la escasa pendiente hasta la zona de descarga por el canal Caplina, sin embargo considerando una tubera de 18 trabajando libre hasta los decantadores tenemos que esta unidad se podra desaguar en 3.5 horas considerando que la pendiente es de 0.006 y el caudal de salida ser de 0.2 m3/seg, por otro lado este caudal puede aumentar al inicio ya que la unidad contar con la carga cuando este lleno todava, progresivamente este caudal ir bajando.CALCULO Y DISEO DE DECANTADOR Y CANCHA DE SECADO

Considerando el lavado de filtros que se realiza diariamente a razn de 96 m3 por vez en los filtros antiguos tenemos que al da lavarn un mximo de 6 veces los filtros/da y en el caso de la nueva batera de filtracin tenemos 108 m3/da con un mximo de 6 veces al da, tenemos un volumen total de 1,224 m3, de la misma manera el exceso de humedad se eliminar por los reboses y el material pesado ira a las canchas de secado.El tiempo de retencin que se dar en el momento del lavado de filtros ser de 0.1 horas, vale decir 10 min.Seguidamente el lodo ser retirado por gravedad a las canchas de secado, para lo cual contar con un rea de lecho de 24 m x 22 m y una altura de 40 cm para permitir que el lodo se deposite y se seque por accin de la temperatura ambiental, as mismo cada lecho de secado contar con un desfogue de agua para que progresivamente el agua de rebose sea retirada y permita un secado mas rpido, para ello se instalarn vlvulas de 4 a la salida de cada lecho de secado.Por lo tanto teniendo un volumen de lodos de 370 m3 y considerando que de este volumen el 50 % es lodo sedimentable para secar tenemos un volumen de 185 m3 lo que es un valor menor al de la capacidad de la cancha de secado que tiene una capacidad para 211.2 m3, de esta manera podremos controlar los volmenes de lodos en forma diaria para ser destinados a relleno sanitario, as mismo tenemos que considerar que estos volmenes solo se producirn cuando se laven los sedimentadores.El rea de secado es de 528 m2 y teniendo en cuenta que el volumen mximo de lodo en un da llegar a 40 cm de la altura tenemos que el volumen de agua decantada podr ser expulsada llegando a bajar el nivel a una altura de 40 cm dejando 10 cm de agua para la evaporacin, considerando una tasa de evaporacin de 3 l/s/m2 x da tenemos que se evaporarn en 1 da el exceso de agua del lodo ya que esta unidad tendr una vlvula de rebose de exceso de agua a 10 cm del tope.El sistema de decantacin de lodos trabaja mas eficientemente por la pendiente para el sistema de transporte de lodos a travs de la tubera de 18 hacia la cancha de secado.

Estas unidades deben operar en forma eficiente para el sistema de evacuacin de lodos, debido a la pendiente que presenta este sistema debe operar en forma hidrulica.La operacin de las vlvulas deben ser manuales a fin de permitir el desaguado de los lodos hacia las canchas de secado, cuando empiece la operacin de estas unidades una vez que empieza a rebosar el agua en los espesadores se tiene que abrir las vlvulas de desage para que lleven el lodo hacia las canchas de secado, las vlvulas se debern regular de tal manera que no permitan el rebose del lodo en los decantadores.Tenemos que tener en cuenta que el clculo se ha realizado para eventos mximos donde se considera el lavado del sedimentador mellizo lo cual ocurre una vez al ao, asi mismo se deber programar en forma alternada el lavado del floculador el cual tendr conexin directa con el sistema de tratamiento de lodos.Normalmente lo que ocurrir es que se dar el lavado de filtros, donde el volumen calculado de lodo seco esta por debajo del volumen de diseo, lo cual indica que este sistema trabajar sin problemas.

Para el clculo de las estructuras es necesario tener en consideracin varios aspectos, en primer lugar el estudio de suelos para determinar la capacidad portante y el coeficiente de asentamiento con los valores de las zapatas calculadas.CALCULO DE ESPESOR DE LAS PAREDES Y ARMADURA

De acuerdo a los clculos las paredes tendrn un espesor de 30 cm, as mismo se puede indicar que el nmero de varillas de 5/8 es de 06 und, esto se corroborar con la aplicacin del software de clculoEn el software de clculo se ha considerado un espesor de las columnas de 25 cm y de 30 cm sin embargo esta longitud mayor obedece a que las estructuras de acuerdo al software deben ser reforzadas al mximo y trabaja con factor de sismisidad 0.5, el cual lo hemos aplicado en otras estructuras que tienen mayor altura de agua y mayor carga hidrulica, en este caso trabajaremos las obras con concreto 210 kg/cm2 dada las caractersticas del sistema.

Como se dijo anteriormente el factor de sismisidad para zonas costeras es de 0.4, para efectos de seguridad y considerando el alto riesgo ssmico de nuestra regin se ha considerado un factor de seguridad 0.5.

Dado el peso del lodo y la carga de agua tenemos que las zapatas de seguridad deben tener un ancho de 1.8 m vale decir que cada lado debe tener 90 cm, la carga que se genera por la aplicacin de las fuerzas estn balanceadas y la zapata soportar las presiones, as mismo podemos apreciar en el clculo de capacidad portante y de coeficiente de asentamiento que el nivel de hundimiento esta dentro de lo normal.

CALCULO DE CAPACIDAD PORTANTE Y COEFICIENTE DE ASENTAMIENTO.

CALCULO DE ALTURA DE LOZA Y BASE DE ESTRUCURA

CALCULO DE DISTRIBUCIN DE FIERRO EN EL ENMALLADO

Como se puede apreciar el clculo nos indica un espaciamiento de 25 cm para fierro de el cual estar dispuesto en doble enmallado.El espesor de la loza es en total de 30 cm, y el enmallado doble tambin deber estar dispuesto cada 25 cm de espaciamiento.

Por otro lado tenemos que realizar los clculos para el sistema de canchas de secado despus de que las aguas han pasado por los decantadores de flujo horizontal.CALCULO DE LA TUBERIA DESDE DECANTADOR LODOS A CAMARA DE BOMBEOCuando se realiza el clculo con una tubera de 12 , no puede conducir mas de 80 l/s, por lo que se tiene que hacer el clculo con una tubera de mayor dimetro que permita conducir mayor cantidad de agua.

El dimetro propuesto es de 18 y puede llegar a conducir mas de 220 l/s, considerando que cuando se laven los filtros el caudal instantneo puede llegar a 160 l/s.

CALCULO DE PAREDES DE CANCHA DE SECADO

Como las zapatas y las columnas en este caso son de 20 cm no podemos ingresar la informacin en el software de clculo ya que solo trabaja con valores por encima de 30 cm por lado y un mnimo de 25 cm del otro lado, considerando varillas de fierro de tenemos que se deben utilizar 4 varillas por columna.Como es una pared que va a soportar poca tensin y bajo peso de agua y lodo ya que estamos hablando de 2.56 TM-f se tiene que instalar 4 varillas de fierro de en cada columna as mismo se ha determinado que las zapatas deben contar con un ancho de 1.5 m para permitir bajas tensiones.Para realizar el clculo se ha considerado la columna de mayor tamao y la que va a soportar mayor cantidad de peso, por lo que se considera que las dems estn dentro de los rangos de tensin esperados.

CALCULO DE ZAPATA CON SOFTWARE

Al realizar el clculo consideramos los momentos de fuerza del clculo anterior para llenar los datos que requiere el programa, como sabemos estas columnas y zapatas NO soportarn carga axial por lo que se asume zero.

Por otro lado tenemos que la altura de cada columna ser de 2 m y estar enterrada casi hasta la mitad en algunas columnas quizs un poco menos, sin embargo podemos apreciar que esto no afecta a la tensin generada ya que el clculo esta realizado para la columna mas profunda, la misma que soportar mayores tensiones.

Se entiende que se aplicar concreto ciclpeo en todas las columnas en un espesor de la misma altura de la zapata en este caso de 0.4 m con concreto pobre de 140 kg/cm2

As mismo al realizar el clculo de la capacidad portante tenemos que llega a 4.6 kg/cm 2 considerando factores de seguridad elevados, ya que tenemos que asegurar las estructuras de las nuevas instalaciones de la planta.Como se sabe a raz de los ltimos sismos en el sur del continente y en la parte central de nuestro pas las estructuras deben asegurarse sobre todo si se tratan de unidades de tratamiento de agua potable.CALCULO DE CAPACIDAD PORTANTE Y COEFICIENTE DE ASENTAMIENTO

CALCULO DE ESPESOR DE LOZA Y BASE DE LA ESTRUCTURA

CALCULO DEL ESPACIAMIENTO EN EL ENMALLADO DE LAS PAREDES

Como el muro de concreto armado estar amarrado con las columnas y las cargas de tensin son bajas el espaciamiento de la malla ser simple y de 50 cm cada espacio, el concreto ser de 175 kg/cm 2, as mismo la loza calculada ser tipo cancha de futbol, se construir con bloques cada 6 m y se unirn con brea o asfalto, as mismo se tiene planeado aplicar asfalto a esta loza a fin de que la maquinaria cuando trabaje recogiendo los lodos secos no tenga contacto con el concreto.CALCULO DE CAMARA DE REBOMBEO DE AGUAS DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE LODOSAsumiendo que el lavado de la unidad mas grande es el sedimentador mellizo que tiene un aproximado de 2500 m3 sacamos el clculo, ya que el lavado de filtros solo brindan un caudal de 1224 m3.De acuerdo a los clculos para el diseo del sistema de tratamiento de lodos tenemos que el 15 % es lodo hidratado por lo que el 75 % es agua decantada que pasar a la cmara de rebombeo.Asumiendo un sistema de operacin total tenemos que el volumen de agua de lavado de unidades es la sumatoria de lavado de sedimentador y lavado de filtros, vale decir un total de 3724 de los cuales el75 % es agua decantada, entonces de esta parte del proceso 2793 m3 sern conducidos a la cmara de bombeo durante 01 da de operacin a mxima capacidad cuando laven el sistema de sedimentacin, cada unidad se lavar con un periodo de espaciamiento de un mnimo de 01 semana de diferencia para que no hayan problemas de tratamiento de lodos.A este volumen de agua se suma el caudal de la deshidratacin de lodos en la cancha de secado, un porcentaje se ir por rebose a la cmara de bombeo y la mayor parte se evaporar.En total tenemos que la cmara de bombeo, recibir un mximo de 3000 m3/da, y un mnimo de 1000 m3 por solo lavado de filtros.

Estos volmenes hacen un caudal mximo de 35 l/s y un caudal mnimo de 12 l/s, vale decir que la bomba elctrica deber ser diseada para bombear un caudal de 50 l/s para compensar el sistema, as mismo se deber contar con una bomba alterna para casos de emergencia.Teniendo en consideracin que el lavado de filtros se producir una vez al da para cada batera de filtros, tenemos que el caudal mximo de lavado para los nuevos filtros ser 500 m3, considerando el tiempo de lavado 60 min tenemos que el caudal instantneo en ese periodo de tiempo ser de 140 l/s durante 01 hora, por lo que el sistema se saturar rpidamente.Para ello se tendr que disear la cmara de bombeo considerando este sistema de operacin, los filtros se debern lavar en forma aislada, vale decir que cada batera de filtros se lavar con un espaciamiento de 12 horas, el lavado de filtros podr hacerse en 01 hora para cada batera de filtros.

Cuando se requiera lavar el sedimentador mellizo se deber vaciar en un promedio de 12 a 24 horas si es posible para evitar que el sistema se sature.

Si consideramos que el caudal de lavado de filtros ser bombeado por las 02 bombas de 50 l/s incluyendo la de emergencia para estos casos, tenemos que durante 1 hora la cmara recibir 40 l/s.Haciendo los clculos la cmara recibir un acumulado de 144 m3, por lo que el diseo de esta unidad deber contemplar un volumen mnimo de 180 m3, ya que esta cmara no tendr desage y para el mantenimiento se deber bombear al desage del reservorio R-4 que esta mas abajo de esta cmara.Al realzar el clculo tenemos que la cmara tendr las siguientes medidas:

Largo

12

Ancho

05

Altura

03

Esta cmara tendr un sistema de rebose, el cual deber estar conectado al desage del reservorio R-4, que est a una cota de 621.70.Por otro lado las bombas debern contar con 50 HP de potencia para elevar el agua con cierto grado de turbidez hasta una cota de 635 m.s.n.m., desde la cota de 620 m.s.n.m. con una altura dinmica de 15 m y una prdida de carga de 15 m por accesorios y pendiente.Considerando que tiene que haber una bomba de emergencia se contar con 02 bombas de 50 HP cada una para permitir el bombeo de 100 l/s en forma simultnea cuando sea necesario, ya que en determinados momentos del da durante el lavado de filtros el caudal de rebose de las unidades de tratamiento de lodos llegarn a un caudal de 140 l/s durante 01 hora.

Las bombas han sido diseadas para bombear estos caudales en periodos de mxima operacin, para NO permitir la acumulacin de agua, sin embargo contar con un sistema de rebose que conducir el agua en exceso al sistema de desage del reservorio R-4.

Al realizar los clculos para el diseo de bombas tenemos que se debe instalar una tubera de 10 el trazo de la tubera esta especificado en los planos, el primer clculo se ha realizado para un potencia total, si el sistema operara en forma conjunta para bombear 100 l/s se requerira una potencia de 80 HP, considerando las prdidas de carga generadas por la altura dinmica, prdidas por conduccin y perdidas por accesorios, as como las perdidas por la carga negativa en el momento de la succin.Por otro lado se hacen los clculos para cuando el sistema trabaja con una sola bomba, vale decir que se bombea la mitad del caudal, la tubera de 10 trabaja en forma correcta y se requieren 25 HP sin embargo considerando que las bombas perdern eficiencia con el tiempo se considera una potencia de 40 HP, en este clculo se calculo se consideran las perdidas de carga por altura dinmica, perdidas por conduccin y prdidas de carga por accesorios, as mismo se considera la perdida de carga por la carga negativa en el momento de la succin.

CALCULO DE POTENCIA DE BOMBA PARA 100 l/s

CALCULO DE POTENCIA DE BOMBA PARA 50 l/s

CALCULO DE ESPESOR DE PAREDES DE CAMARA

Para el clculo de las paredes de la cmara de bombeo se ha considerado un espesor de 30 cm considerando que esta unidad estar sometida a cargas axiales y a cargas de momentos horizontales.

De acuerdo a los clculos se tiene que aplicar concreto de 210 kg/cm2, as mismo se tiene que considerar para el rea de fierro, 6 varillas de 5/8 , dado que el clculo esta muy cerca de 4 varillas y el software indica 8 cm2 equivalente a mas de 4 varillas es por ello que se colocar 6 varillas para mayor seguridad.Las cargas que soportar esta unidad se pueden apreciar son de 3.66 TM en las paredes y columnas cada 2.5 m.

Con esta informacin se tienen que hacer los clculos para determinar el rea de fierro y las dimensiones de la columna, aplicando los software de clculo, considerando esta informacin se verifica que se tiene que aplicar 6 varillas de 5/8 con una columna con un dimensiones de 30 cm x 30 cm.

As mismo se tiene que hacer los clculos para determinar el espesor de la loza, con la informacin recopilada se ha determinado que la loza debe tener un espesor de 30 cm y el enmallado deber contar con una separacin de 25 cm.CALCULO DE LA ZAPATA DE APOYO PARA LA CAMARA DE BOMBEOAplicando el software de clculo tenemos que se requiere 8 cm 2, por lo tanto se necesitan 6 varillas de 5/8 .

Como se ha aplicando en todas las estructuras el factor de seguridad ssmico, en esta estructura se mantiene el factor 0.5.

CALCULO DE LAS ZAPATAS PARA LAS COLUMNAS Para el clculo de las zapatas se ha tomado en consideracin una carga de momento horizontal de 3.66 TM as mismo el clculo indica que el ancho de 2.2 m de lado es el adecuado para el soporte de cargas, as mismo deber tener una altura de 50 cm , esta zapata puede ser reforzada con la aplicacin de una capa de otros 50 cm de concreto ciclpeo en la base de la zapata.

CALCULO DE ESPESOR LA BASE Y LOZA DE CONCRETO

CALCULO DE DISTRIBUCION DE ENMALLADO EN LAS PAREDES

De acuerdo a los clculo se tiene que aplicar un enmallado doble con un espaciamiento de 25 cm considerando varillas de este enmallado debe estar amarrado a las columnas por lo que el vaceado se tiene que realizar al mismo tiempo con un sistema de encofrado especial.De acuerdo a los clculos la loza y base de esta estructura debe contar un espesor de 30 cm esta base debe estar amarrada a las zapatas de tal forma que se forma una plataforma anclada al suelo.

CALCULO DE ZAPATA PARA SOPORTE DE RAMPA DE INGRESOSe ha evaluado las paredes que contendrn los costados de la rampa de ingreso y se ha notado que las pendientes son pronunciadas, por lo que puede haber deslizamiento de tierras, es por ello que se tiene que instalar columnas de soporte para retener el material inclinado.

De acuerdo a los clculos se debe contar con columnas de 30 cm x 30 cm de rea y con 06 varillas de fierro de 5/8 de grosor, dispuestas de acuerdo a los planos.

Se ha evaluado las zapatas para las columnas y debern tener un ancho de 2.2 m y una altura o espesor de 50 cm, las zapatas deben estar apoyadas en una capa de concreto ciclpeo de 50 cm sobre suelo compactado.

4.3.- DESCRIPCION DE LA OPERACIN DEL NUEVO SISTEMA4.3.1.- NUEVO SISTEMA DE CAPTACION DE AGUA CRUDA CON TUBERIA DE 12 TRAMO CALANA ALTO LIMAPara las pruebas hidrulicas y la puesta en funcionamiento de este sistema, se tiene que enviar un caudal mximo de 150 l/s por la nueva tubera, esto se puede lograr cerrando la vlvula de apoyo antigua a la planta de Alto Lima e incrementando el caudal desde la salida de Cerro Blanco a 550 l/s, en este caso se controla el ingreso a la planta Calana con el medidor ultrasnico a 400 l/s y por consiguiente el resto del caudal se va por la nueva tubera hacia la Planta Alto Lima.La tubera de salida o de desage de la cmara de reunin es de 16 y est conectada al buzn de los tanques de contacto de slidos, sin embargo de acuerdo al diseo se har el empalme a una tubera de 12 con una Tee con reduccin de 16 a 12 desde este punto el caudal se controlar a 150 l/s.Una vez que se realizan las pruebas en las cmaras rompe presin a lo largo de la av. Los Angeles se espera que el caudal empalme al canal de salida de la lnea de 10 que proviene de la Planta Calana por el otro lado de acuerdo al trazo de la cmara del camal.Se solicita mas caudal a la planta Calana y el operador solicita mas agua a los embalses de Cerro Blanco, en total puede conducir 750 l/s por las tuberas desde el desarenador Uchusuma hasta la Planta Calana, de los cuales 500 l/s quedarn en la planta Calana considerando la ampliacin y un total de 220 a 250 l/s por las dos lneas de apoyo a la Planta Alto Lima considerando que esta unidad cuenta con el agua cruda del canal Caplina y podr incrementar su caudal hasta un mximo de 300 l/sEste mtodo de operacin es recomendable en casos extremos, ya que el canal Caplina durante la semana disminuye su caudal por el sistema de riego de los agricultores.La inspeccin de las cmaras se debe realizar en forma continua ya que se han dado casos de atoros en las lneas por obstruccin con material grueso, de parte de los agricultores, es necesario tomar las medidas del caso para la seguridad de las cmaras.El operador de Alto Lima podr solicitar al operador de la Planta Calana enviar el caudal de apoyo por cualquier de las dos tuberas o si requiere de todo el caudal por ambas, cada lnea cuenta con una vlvula de control, es necesario que se implemente el proyecto de entubado desde Cerro Blanco a Desarenador Uchusuma a fin de contar con todo el caudal requerido para la operacin de las plantas.4.3.2.- FLOCULADOR DE FLUJO VERTICAL 250 l/sEl floculador tendr una capacidad para 250 l/s, las pantallas estarn dispuestas de tal forma que el flujo ser en forma vertical, de acuerdo a las normas del Reglamento Nacional de Construccin, que indica que las unidades con mas de 50 l/s se debe disear el floculador de flujo vertical.El floculador cuenta con un sistema de pantallas que se podrn levantar para brindar el mantenimiento adecuado a esta unidad, ya que el agua del canal Caplina presenta gran cantidad de sedimentos.Las pantallas estarn sujetas a un sistema de anclaje el mismo que estar sujeto a un tecle asegurado en un tubo metlico el cual permitir levantar las pantallas de tal manera que esta unidad pueda limpiarse lo mas rpido posible.El sistema de desage consta de una tubera de 18 la cual estar empalmada al sistema de tratamiento de lodos, cuenta con una vlvula tipo compuerta para liberar el caudal y los lodos producto de la floculacin.

Como parte de las obras del floculador estn los canales de interconexin, de la captacin, interconexin del floculador con sedimentador y canal de salida del sedimentador hacia el sistema de filtracin.La salida del desarenador Ovoide estar interconectado al canal de ingreso al floculador, este canal ser construido por un costado del canal actual a fin de evitar que la planta paralice.As mismo la salida del floculador estar interconectado con el sedimentador mellizo mediante un canal de 1.75 m de ancho con la finalidad de provocar una velocidad de salida menor a 0.15 m/seg, esta velocidad es para evitar cortocircuitos en el trayecto, ya que velocidades mayores pueden provocar ruptura de los flocs formados y el proceso se vera comprometido.Por otro lado para que el caudal adicional pase a los nuevos filtros se tiene que poner en operacin el nuevo canal de salida de los sedimentadores, este canal contar con un sistema de compuertas para que controle el paso del caudal hacia los filtros, de acuerdo a los clculos por el canal antiguo pasarn 100 l/s a una altura de tirante de 41 cm y por el nuevo canal de 0.7 m de ancho un caudal de 150 l/s con un tirante de 40 cm, esto en la prctica se nivelar y transportarn un caudal simtrico de acuerdo a los anchos del canal que son diferentes y a las pendientes que son las mismas.

4.3.3.- FILTRO RAPIDO 150 l/sLa operacin de los filtros se har en forma manual, con la operacin de las vlvulas compuerta.

Este sistema de filtracin es una copia del sistema de filtracin anterior actualmente en operacin, con unos cambios para permitir el aislamiento de cada unidad para su mantenimiento, de esta manera el sistema de tratamiento no paralizar en forma completa.Para la operacin normal

Vlvula Ingreso CAMARA 1

ABIERTA


ABIERTAVlvula Ingreso CAMARA 3

ABIERTA


ABIERTA


ABIERTA


ABIERTAVlvula Desage CAMARA 1

CERRADA

Vlvula desage CAMARA 2

CERRADA


CERRADAVlvula desage CAMARA 4

CERRADA


CERRADA


CERRADA

Vlvula salida CAMARA 1

ABIERTA


ABIERTA


ABIERTAVlvula salida CAMARA 4



ABIERTA

Para el inicio del sistema de lavado se tiene que iniciar el lavado en forma ordenada, puede ser con el filtro de la derecha o de la izquierda, para lo cual se cierra la vlvula de ingreso a la CAMARA 1 esto obligar a que el caudal se regrese por diferencia de cotas e intente salir por la vlvula de desage CAMARA 1 por lo tanto se abre esa vlvula y el caudal que fluye por el lecho filtrante lavada el material y lo enviar por las tuberas de desage al sistema de tratamiento de lodos.Por lo tanto el sistema de lavado se iniciar de esa manera, para continuar con el lavado se cierra la vlvula de desage CAMARA 1 y se abre la vlvula de ingreso CAMARA 1 y se procede la misma manera para la CAMARA 2, y asi sucesivamente para todas las CAMARAS.

Las vlvulas de salida de las cmaras solo se cierran cuando se requiere paralizar alguna cmara para realizar algn mantenimiento, siempre se tiene que manipular estas vlvulas con la finalidad de que no se oxiden y queden pegadas.

4.3.4.- SISTEMA DE TRATAMIENTO DE LODOSEl sistema de tratamiento de lodos recibir las aguas de lavado de filtros en forma diaria y la cantidad de lodos deshidratados que se generen debern ser dispuestos a relleno sanitario, de acuerdo a la cantidad de lodo que se acumule.

As mismo los caudales del lavado de unidades como los sedimentadores y el nuevo floculador sern conducidas al sistema de tratamiento de lodos por el sistema de desages.

Todo el sistema estar interconectado por vlvulas, el sistema de tratamiento de lodos deber funcionar en forma correcta por gravedad, iniciando las operaciones con el decantador de lodos.

Los lodos hidratados ingresan por las ventanas de acceso a la unidad forzando al caudal a descender, seguidamente en los decantadores la precipitacin se da en forma inmediata, de acuerdo a los ensayos de laboratorio en menos de 1 min de tiempo de retencin casi el 100 % del lodo es retenido en estas unidad.

Estas unidades contarn con un sistema de rebose para derivar el exceso de agua al sistema de desage, se entiende que el sistema de decantacin es el adecuado para la precipitacin de metales en el fondo de esta unidad, de tal manera que el lquido de rebose presenta mejores caractersticas dentro de las normas vigentes para residuos lquidos.

Por otro lado cuando estas unidades se saturan de lodos estas unidades presentan unas vlvulas de aliviadero que estn mas abajo del nivel de rebose, esto con la finalidad de retirar la mayor cantidad de lquido de los lodos decantados.

Estas vlvulas de aliviadero sern de 8 y estarn conectadas al sistema de rebose hacia la nueva cmara de rebombeo para bombear estas aguas a la cabecera de la planta, de esta manera aprovechar todo el caudal.Seguidamente los lodos sern conducidos al sistema de secado por una vlvula de desage de 18 , las cotas de este sistema estn calculadas de tal manera que la instalacin debe ser exacta, con la finalidad de que los reboses del sistema de secado debe coincidir con la tubera bypass que viene de los filtros.

Una vez que los lodos concentrados estn en el sistema de secado se abrirn las vlvulas de aliviadero que tiene la cacha de secado con la finalidad de eliminar el exceso de lquido, hacia los desages de la planta, estos desfogues deben coincidir con la tubera bypass que viene directamente de los filtros de acuerdo a los planos y cotas indicadas.

El tiempo de deshidratacin de los lodos depende del clima, esta unidad contar con una rampa para el ingreso de maquinaria de esta manera el lodo seco podr ser retirado y colocado en volquetes para su derivacin a relleno sanitario.

Este sistema cuenta con vlvulas de emergencia para derivar los lodos directamente al sistema de desages en caso de algn contratiempo o emergencia que obligue la paralizacin del sistema de tratamiento de lodos.

El sistema contar con una rampa para el ingreso de maquinaria de acuerdo a los planos, la rampa tendr un ancho de amplio viraje de 4 m y el ingreso presentar una pendiente de 12 % de acuerdo a normas nacionales, el suelo ser afirmado y compactado.

De acuerdo a la tasa de evaporacin del medio ambiente y de acuerdo a la estacin del ao el lodo ser deshidratado, el sistema de rebose o aliviadero esta a 40 cm del suelo, lo que implica que el lodo se puede acumular hasta esa altura, despus se debe programar la limpieza.

4.4.- IMPACTO AMBIENTAL4.4.1.- GENERALIDADESEl expediente tcnico contempla la fase de Impacto Ambiental, el mismo que se encuentra detallado en el Perfil del Proyecto.

La Empresa Consultora Atlantis es la que ha elaborado el Estudio de Impacto Ambiental para el proyecto de Ampliacin de Planta Calana a 500 l/s, la cual se adjunta al presente en los anexos.

El monto asignado para prever los posibles Impactos Ambientales en la fase de instalacin asciende a S/. 16,100.00 Nuevos Soles.

Existen otros costos en la fase de operacin y cierre de operaciones que se detallan en el estudio de impacto ambiental, sin embargo en esta fase de expediente tcnico para efectos prcticos se ha tomado en consideracin la parte de fase de instalacin.

En esta etapa del Expediente evaluaremos los posibles impactos ambientales durante la ejecucin de las obras de instalacin de las estructuras de concreto para la ampliacin de la planta Alto Lima a 250 l/s.

Esta parte del proyecto estar a cargo del Residente de la Obra quien designar a un personal para que se encargue de la prevencin y toma de medidas de mitigacin de impactos ambientales, antes durante o posteriores a su aparicin.

4.4.2.- IDENTIFICACION DE IMPACTOS AMBIENTALESSon los siguientes:

La seguridad del personal y la capacitacin constante ser detallada en la siguiente etapa de este documento

Posibles derrames de lubricantes y combustibles durante la operacin de maquinaria o manipulacin de estos insumos.

Generacin de gases txicos como monxido de crbono, Dixido de Azufre, etc, por la operacin de maquinaria pesada.

Generacin de desmonte y pasivos ambientales como accesorios de tuberas, fierro, latones, etc.

Generacin de ruido por encima de los lmites de Decibeles permitido de acuerdo a norma.

Generacin de polvo por el movimiento de tierras y movimiento de maquinaria pesada, existe personal de planta que labora en las instalaciones en forma permanente.

La generacin y levantamiento de polvo con partculas ligeras pueden llegar hasta las unidades de tratamiento de agua, esto se debe evitar con el manejo correcto de la maquinaria siguiendo un plan de accin en forma diaria encargada por el residente de obra, as mismo si es inevitable el contacto del polvo con las unidades de tratamiento de agua se tiene que proteger con mantas de geomembrana.

4.4.3.- EVALUACION DE IMPACTOS POTENCIALES CON LA MATRIZ DE LEOPOLD MODIFICADAPara la evaluacin de impactos usaremos la matriz de leopold modificada de esta manera podremos dar valores a los posibles impactos positivos o negativos a los cuales se asignar un puntaje negativo o positivo de -10 a +10, luego se sumaran los resultados para obtener cuales son los impactos mas representativos del proceso de construccin en este proyecto.

De la matriz de LEOPOLD se puede concluir que los impactos negativos se generan por la accin del polvo que puede caer en el agua decantada, as mismo el ruido, sin embargo en lneas generales estas estructuras son para producir mas agua y sobre todo mejorar la calidad del agua para la reduccin de Arsnico.

En la etapa de construccin los impactos mas destacables dentro de los negativos son los riesgos por derrame de aceites de maquinaria y los posibles accidentes laborales por acciones de riesgo, se debe considerar por la cantidad de material removido la ubicacin de restos arqueolgicos.Seguidamente los riesgos de contaminacin del agua por el polvo del suelo por el movimiento de maquinaria se debe tener especial cuidado con la direccin del viento para ello tiene que haber un asistente de obra que debe verificar estos aspectos.

Dentro de los impactos positivos generar trabajo a profesionales, tcnicos y obreros en general incrementando la PEA.

En la etapa de operacin el sistema de tratamiento de agua ampliado y mejorado servir para tratar 150 l/s adicionales a los 100 l/s que se vienen tratando as mismo mejorar la calidad del agua producida, sobre todo en lo que respecta al parmetro Arsnico, Hierro, Manganeso y Aluminio, llegando incluso a valores mucho menores que las normas OMS ya que contar con un sistema especial para la remocin de metales.

En la medida que este filtro funcione ya que servir como filtro piloto, se implementar el nuevo sistema de filtracin en los dems filtros de la planta, retirando la capa de Antracita, reemplazando con el derivado de magnetita hasta un espesor de 15 cm luego se deber completar con la arena cuarzosa.

Dentro de los impactos positivos tambin se encuentra el nuevo sistema de tratamiento de lodos, el cual servir para concentrar los lodos, secarlos y remitirlos deshidratados a relleno sanitario.

Durante la etapa de cierre de operaciones se deber realizar un programa de cierre ya que las estructuras son de gran envergadura.

4.4.4.- MEDIDAS DE MITIGACION

FASE DE CONSTRUCCION

Se deber contar con envases de plstico o cilindros de metal para almacenar cualquier derrame de aceite de la maquinaria durante la obra, as mismo se deber tener cuidado con el llenado de combustibles, se deber ubicar un sector adecuado en la planta.

Por otro lado se deber designar a un asistente para que se haga cargo de los asuntos ambientales de la obra y deber coordinar con los operadores de maquinaria para el movimiento de tierras, ya que se deber tener en cuenta la direccin del viento ya que las unidades de tratamiento de agua se encuentran muy cerca de la obra y estn descubiertos.

FASE DE OPERACIN

Durante la operacin y de acuerdo a lo evaluado se tiene que programar el lavado de unidades y controlar el sistema de tratamiento de lodos, debido a que los sistemas trabajaran mas eficientemente, la precipitacin de Arsnico, Hierro, Manganeso y Aluminio en los sedimentadores y filtros ser mayor, as que los lodos de estas unidades se deben tratar con los cuidados debidos, se debe realizar los anlisis de control de calidad a los lodos tal como lo indica la norma de residuos lquidos y slidos, llevar un registro de estos resultados.

FASE DE ABANDONO

Se requiere realizar un programa o plan de cierre de operaciones el cual estar dirigido en primer lugar a paralizar las operaciones en la planta, de acuerdo al manual de operacin de planta, debe tener un tem que indique el procedimiento para paralizar la planta, esta secuencia se debe realizar como una paralizacin de planta, seguidamente por orden del Jefe de Operaciones se deben desactivar uno a uno los equipos y controladores, para que no hayan obstculos en la fase de demolicin.Seguidamente dentro del plan de cierre de operaciones se debe contemplar la recuperacin de partes y accesorios que puede ser reutilizados como vlvulas, equipos de operacin, electrobombas, tuberas, etc.

Seguidamente de acuerdo a las necesidades de terreno la empresa puede optar por la demolicin o reestructuracin o acondicionamiento de esta unidad de tratamiento de agua con otros fines, en el caso de que haya demolicin se debe realizar un expedientillo para el presupuesto de demolicin de concreto armado, este tipo de estructura es especial y el tipo de concreto usado debe ser mnimo 210 kg/cm2, as mismo el fierro utilizado debe ser mnimo 5/8 y enmallado doble.

PRESUPUESTO DE IMPACTO AMBIENTAL

De acuerdo al estudio de impacto ambiental desarrollado por la empresa consultora Atlantis se debe considerar un monto de S/. 16,100.00 Nuevos Soles en la fase de construccin e instalacin.Este presupuesto estar incluido en el presupuesto general.DETALLECOSTO PARCIAL (S/.)COSTO TOTAL (S/.)

AO 1

ETAPA CONSTRUCCION16,100.00

1.- PLAN DE MANEJO AMBIENTAL (RESTAURACIN DEL SUELO)10,000.00

Profesional2,500.00

Personal2,000.00

Materiales4,000.00

Otros1,500.00

2.- INSTALACION DE SSHH 1,100.00

Personal350.00

Materiales750.00

3.- PLAN DE CONTINGENCIAS3,000.00

Personal1,000.00

Materiales1,000.00

Capacitacion1,000.00

4.- COSTO DE SUPERVISIN AMBIENTAL2,000.00

Perosonal1,000.00

Equipos1,000.00

4.5.- MEDIDAS DE SEGURIDAD Y PLAN DE CONTINGENCIASDe acuerdo a la norma G 050 del reglamento nacional de construccin se establecen las medidas de seguridad y plan de contingencias en la obra.Para contar con las medidas de seguridad necesarias se ha considerado un presupuesto de S/. 13,500 nuevos soles y considerando el IGV este monto llega a S/. 15,930 nuevos soles.

De acuerdo al reglamento se deber tener en consideracin la indumentaria de seguridad bsica como son:

Cascos de Seguridad Botas con punta de acero Guantes Lentes

Auriculares

Arnes de seguridad Otros que considere el residente de obra

As mismo de acuerdo a norma como se han considerado menos de 20 obreros el responsable de la seguridad es el residente de obra, as mismo se debe nombrar un representante de los obreros para las coordinaciones de seguridad y prevencin de acuerdo al plan de contingencias.Este plan presenta una serie de objetivos dentro de los cuales est las medidas de prevencin frente a desastres naturales, as mismo como el uso y manipuleo de materiales y artefactos peligrosos, medidas contra incendios y cdigos de seguridad industrial.

As mismo se tiene que tener en consideracin las medidas de seguridad en la operacin de escaleras y andamios, por lo que se deber usar los arneses de seguridad de acuerdo a las indicaciones del residente de obra.

Por otro lado las medidas de seguridad tambin contemplan la prevencin con el uso de seales y cdigos de seales en obra que deben saber y conocer todo el personal obrero y especializado, para ello se darn cursos de capacitacin de obra y medidas de seguridad esto estar a cargo del residente de obra y del asistente de obra, quienes informarn a todo el personal sobre lo indicado en la norma G 050 y los anexos de este expediente.

Todas las acciones de seguridad en la obra y el plan de contingencias se ha consolidado en un ANEXO AL FINAL DE ESTE DOCUMENTO, con la finalidad de ampliar la informacin sobre el tema.



5. ESPECIFICACIONES TECNICAS

5

ESPECIFICACIONES TECNICASEspecificaciones Generales a tomar en consideracin.-

a) Extensin de las especificaciones.-

Se refiere a las especificaciones tcnicas para las obras de construccin de la Ampliacin de la Planta Alto Lima, que comprende la instalacin de captacin de tubera de captacin de agua cruda, construccin de Floculador y Filtros, as como la construccin del sistema de tratamiento de lodos.Las especificaciones conjuntamente con los planos servirn de base para la construccin de las obras.

Los planos complementan lo indicado en la presente especificacin tcnica.

Estas especificaciones tcnicas tienen un carcter general quedando entendido que la supervisin tiene autoridad sobre la obra, sobre la calidad de materiales y mtodo a seguir para la ejecucin de los trabajos.

b) Condiciones Extraas o Distintas.-

El ejecutor notificar al Ingeniero Supervisor cualquier situacin del suelo o cualquier condicin fsica que sea diferente a las indicadas en los planos, deber actuar de inmediato.

c).- Materiales y Mano de Obra.-

Los materiales de obra sern nuevos y de buena calidad, los materiales embolsados debern llegar a obra intactos y sellados.

La supervisin podr separar de la obra los materiales que no cumplan con dichas especificaciones.

El ejecutor esta obligado a organizar las operaciones relacionadas al transporte, cargado, acomodos, limpieza, proteccin, conservacin, conservacin de almacn y depsitos en el transcurso del tiempo de ejecucin de obra.

d).- Condiciones climticas.-

El ejecutor tomar las precauciones para que la obra no sea daada por las condiciones climticas con temperaturas a 4C y mayores a 38 C.

e).- Medidas de Seguridad.-

El ejecutor deber tomar las medidas de seguridad para evitar accidentes de trabajo en obra y campamento, estas medidas debern estar a la par con las medidas de mitigacin para los Impactos Ambientales.f).- Equipos, Herramientas e implementos.-

Todos los equipos y herramientas sern previstos por el ejecutor para no originar retrasos de avance de obra.

g).- Normas Tcnicas de Construccin.-

ITINTEC(Instituto de Investigacin Tcnica de Normas Tcnicas)

ACI

(American Concrete Institute)

ASTM

(American Society for Testing and materials)

h).- Normas Tcnicas de ConstruccinRequisitos para la construccin determinados en la Norma Tcnica de Edificacin NTE E.060 Concreto Armado Item 1.3 Proyecto, Ejecucin e Inspeccin de la Obra correspondientes a los acpites:

1.3.1 Requisitos generales

1.3.3 Ejecucin de la Obra

1.3.4 Inspeccini).- Direccin Tcnicas y Control de Obra.-

A cargo del Ingeniero Residente colegiado.

j).- Planos de Obra.-

Una vez concluida la obr

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