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Cooperación triangular México – Bolivia – Alemania Cierre de proyectos 2012 - 2016

Ernesto Espino de la O, 30 de marzo 2016 Ernesto Espino de la O, 30 marzo 2016

Planeación y gestión de proyectos de PTARS 1. Cochabamba: El Abra, Pucara-Esmeralda, 2. México: El Caracol, Planta Atotonilco

El Abra Pucara-Esmeralda

Río Rocha

Sacaba

Ernesto Espino de la O, 30 marzo 2016

Visión panorámica de las principales acciones y tareas comprendidas en la planeación y gestión de proyectos de plantas de tratamiento de

aguas residuales

1. Justificación del proyecto,

2. Planeación regional e integral,

3. Estudios técnicos: calidad de las aguas, entorno físico (suelos, clima, etc.),

4. Estudios económicos: costos y beneficios,

5. Rentabilidad social, percepción y aceptación social del proyecto.

6. Impacto ambiental: GEIs, balances de energía, equilibrio ecológicos,

7. Estudios financieros: repago, tarifas y garantías:

• Fondos no recuperables,

• Financiamiento externo y/o capital de riesgo,

8. Estudios legales: normatividad, observancia, vigilancia y “enforcement”

9. Esquemas de contratación e implementación del proyecto:

• EPC (Engineering, Procurement and Construction),

• DBOT (Design, Build, Operate and Transfer),

• CPS (Contratos de Prestación de Servicios) y/o APPs (Asociaciones Público-Privadas)


Planeación de PTAR El Caracol, 2 m³/s, @ 350 M$/(m³/s), 1.20 $/m³ Dos años de estudios y proyectos

Saneamiento ambiental y recuperación de balances hidráulicos del acuífero 1. Desarrollo agropecuario y forestal en los municipios de Atenco y Texcoco

/ Universidad Autónoma de Chapingo.

2. Hidrogeoquímica de los acuíferos / USLP y Lab. Canadá

3. Modelo hidrogeológico y comportamiento de los acuíferos / CC

4. Pozos de prueba de recarga y de monitoreo / CC

5. Hidrología superficial e inundabilidad del predio / LyFC

6. Calidad de las aguas residuales en lluvias y en secas / IMTA

7. Línea base de olores / CC y consultor internacional (Houston)

8. Estudios experimentales de tratabilidad / IdeI

9. Geotecnia y cimentaciones de estructuras / CC, LyFC

10. Ingeniería básica y procesos de tratamiento avanzado / CC

11. Análisis económico y financiero, evaluación costo-beneficio / CC

12. Subsidios y financiamiento del proyecto, esquemas de contratación / CC

13. Estudio de rentabilidad social para SHCP/ CC

14. Manifestación de impacto ambiental / CC


El Abra: Sedimentadores primarios Pucara -Esmeralda

Planeación y gestión de proyectos es un trabajo de equipo

La experiencia enseña que el desconocimiento de las

condiciones locales conduce al fracaso de los mejores

proyectos


GIZ Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) Programa Gestión Ambiental, Urbana e Industrial II Dr. Juergen Baumann

PROAGRO Programa de Desarrollo Agropecuario Sustentable

Ministerio de Medio Ambiente y Agua

Ing. Humberto Gandarillas

GADC Gobierno Autónomo Departamental de Cochabamba

Planificación y Gestión Integral de Agua

Ing. Luis Salazar Vega, Ing. Zelmy Araly Rojas Prado

PERIAGUA Programa para Servicios Sostenibles de Agua Potable y

Saneamiento en Áreas Periurbanas

Ing. Luis Guzmán

EMAPAS Empresa Municipal para el Desarrollo Sustentable, Sacaba

Ing. Óscar Zelada Jaldín, Ing. Fabiola Fernández Cisneros

Trabajo de equipo


Justificación del proyecto: caso Cochabamba

1. El lecho base del Valle de Cochabamba es el río Rocha, receptor de las descargas de las aguas residuales de toda el área metropolitana.

2. El río Rocha se caracteriza por tener un régimen hidrológico con crecidas intempestivas de corta duración. En época de secas el caudal proviene principalmente de descargas de aguas residuales.

3. Las aguas del río se emplean en riego agrícola, incluyendo lechuga, cebolla, papa y otros alimentos que posteriormente son comercializados en los mercados de Sacaba y Cercado, lo que representa un riesgo para la salud y el bienestar de los trabajadores del campo, y de la población en general y ocasiona la contaminación de suelos, cultivos y acuíferos.

4. Las PTARs Pucara y Esmeralda Sud, parte de la solución, mejorarán las condiciones ambientales del río Rocha y del río Maylando, que es tributario del Rocha.


79

166 219

431

71 114 120

190

33 41 80

0

100

200

300

400

500

Pucara Atotonilco Alemania EUA

Ap

ort

ació

n p

er

cáp

ita

l/h

ab-d

ía y

g/h

ab-d

ía

Aportación per cápitaDQO per cápitaDBO percápita

Caudal

DQO

DBO

Especificidad de los proyectos Características de las aguas residuales, Aportaciones per cápita


897

687

548 440 424

247 185

0

200

400

600

800

1,000

Pucara Atotonilco Alemania EUA

Co

nce

ntr

ació

n, m

g/l

Concentraciones de contaminantes

DQO

DBO


PTAR EL Abra


2.1 2.3

4.7

2.5

8.6

2.3

4.2 2.8

2.0

4.3

0

2

4

6

8

10

Inve

rsió

n, M

Bs

Inversión = 36 M Bs Op. y Mant = 409,000 Bs/mes

Estudios económicos: PTAR El Abra

Costos: PTAR El Abra


PTAR Pucara - Esmeralda


1.5 1.6

7.2

2.3

8.6

2.8

7.4

3.2 2.2

1.6

3.3

0

2

4

6

8

10In

vers

ión

, M B

s

Inversión = 42 M Bs Op. y Mant. = 400,000 Bs/mes

Costos: PTAR Pucara - Esmeralda


México

Cochabamba

Berlín

Estudios técnicos Fluctuaciones estacionales Variaciones estacionales en cantidad y calidad de aguas residuales en función del tipo de red de drenaje (combinado o separado) y los regímenes de lluvia.


Sedimentación Primaria

Agua tratada a riego agrícola

Sedimentación lamelar

Filtros de tela

Cloración

Gasto de diseño 35 m³/s

Tren de Procesos Químicos (TPQ) 12 m³/s

Tren de Procesos Convencionales (TPC) 23 m³/s Reactor

Biológico Sedimentación

Secundaria Desinfección

TPQ I TPQ II

Descarga al río Tula y a la

presa Endhó

Rejillas Desgrasado y desarenado

Espesador gravimétrico

Espesador DAF

Digestión anaeróbica

Cogeneración

Deshidratado de lodos

Mono-relleno aeróbico

Lodo Primario

Mezcla

Solución técnica: PTAR Atotonilco • Limitada capacidad de procesos biológicos para absorber variaciones en caudal • Tratamiento químico para sobrecargas hidráulicas en época de lluvias


Planeación regional integral

Atoto- nilco

Parteaguas del VdeM

Programa regional • PTAR Regional: Atotonilco • 4 plantas de reúso dentro del área

urbana

Consideraciones urbano-ambientales • Evitar la circulación de camiones de

transporte de lodos • Evitar la circulación de camiones de

transporte de cloro

Conclusiones • Centro regional de manejo de lodos

en PTAR Atotonilco • PTARs urbanas: desinfección con UV

y sin tratamiento local de lodos, ahorro en inversión de 50%

Caracol


Costos estimados y costos ofertados en concurso Millones de pesos, junio 20019

Concepto Presupuestado en la etapa de planeación e ingeniería básica

Presupuesto de oferta ganadora diciembre 2009

Inversión inicial FONADÍN, junio 2009 9,264 9,389

Anualidad SHCP, mayo 2009 1,074 1,066

Estudios económicos: PTAR Atotonilco Dos años de estudios

Ingeniería básica del proyecto, cuantificación de obra, equipos, servicios, etc., calibración de precios unitarios, mano de obra, costos de servicios, gastos indirectos etc., específicos para cada sitio

Proceso largo y laborioso


Impactos sociales y ambientales; Principios de Ecuador

Carretera

FFCC

Adecuaciones al proyecto para mitigación de impactos Reubicación de unidad de deshidratado de lodos Suministro de FeCl3 por carros tanques de ferrocarril


Variabilidad de costos y eficiencias: México - Alemania

Planta de tratamiento Caudal de

diseño m³/s

Costo de tratamiento

$/m³

Costo por familia de 4 miembros

$/semana

Böblingen-Sindelfingen 0.5 37 (2.24 €/m³) 112

Atotonilco (Feb. 2016), 12 M habitantes 35 1.8 9

Promedio de plantas comunales en Alemania

No. de plantas 5,719

Caudal, m³/s 279

Población Eq. M Hab.

142

DQO = 28 mg/l

N-NH4 = 1.2 mg/l


El éxito de un proyecto depende de su buena planeación y gestión Estado de las PTARs municipales en México

46%

18%

27%

41%

27% 41%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Q <100 l/s Q>100 l/s

Po

rcie

nto

s No funcionan

Funcionan mal

Funcionan bien

• Sub- y sobre-dimensionamiento del proyecto

• Conexiones de redes de drenaje

• Calidad del influente

• Hundimientos del suelo

• Diseño de procesos

• Diseño hidráulico

• Impactos ambientales

• Inundabilidad del predio

• Problemas constructivos

• Falta de recursos económicos para operación y mantenimiento

Ref.: J. M. Morgan S., ANEAS, marzo 2016, muestra aleatoria de 234 de las 2,287 PTARs existentes


Gracias

Comentarios?

Preguntas?

ernesto.espino @hotmail.com


ERNESTO ESPINO DE LA O

ESTUDIOS

Ingeniero Civil, Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey,

Maestro en Ciencias en Ingeniería Sanitaria, Universidad Nacional Autónoma de México,

Ph.D. en Ingeniería Ambiental, The University of Texas, Austin, Texas,

CURSOS

Diseño de Sistemas de Tratamiento de Agua con Computadoras, Univ. of Wisconsin,

Modelos Matemáticos de Calidad del Agua, University of Florida, Gainesville,

EXPERIENCIA LABORAL

Sector Privado:

1968.- Consultor en ingeniería ambiental con Engineering Science, (California, EUA), proyectos en

Brasil, Colombia, etc.

1973.- Director General de Diseños Hidráulicos y Tecnología Ambiental,

1996.- Director General de la empresa consultora de ingeniería ambiental Montgomery Watson

México,

2000.- Director General de Consultores Asociados en Proyectos Ambientales, S.A. de C.V

Sector Público

2002.- Gerente de Agua potable y Saneamiento, Coordinación de Proyectos del Valle de México,

Comisión Nacional del Agua,

2013.- Consultor privado.

ACTIVIDAD PROFESIONAL

El Dr. Espino es miembro de la Academia de Ingeniería de México y Miembro Honorario de la

American Academy of Environmental Engineers and Scientists

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