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• Katicita Moreno

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ADS Nº 0016-2007-SEDAPAL

INFORME Nº 012-2008-PTAR´s PTAR CARAPONGO

ADJUDICACIÓN DIRECTA SELECTIVA Nº 0016 - 2007 - SEDAPAL “EVALUACIÓN Y MONITOREO HIDRÁULICO DE LOS SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE LAS PTAR DE LIMA METROPOLITANA”

INFORME Nº 012-2008-PTAR´s (Carapongo) 1. GENERALIDADES 1.1 Antecedentes SEDAPAL, es una empresa de derecho privado de propiedad del estado, que tiene como objeto social la prestación de los servicios de saneamiento, los cuales están constituidos por los servicios de agua potable y alcantarillado de Lima Metropolitana y Callao. Con fecha 08 de Mayo del 2007, SEDAPAL convocó a la Adjudicación Directa Selectiva Nº 0016-2007-SEDAPAL para la contratación del servicio “Evaluación y Monitoreo hidráulico de los Sistemas de Tratamiento de las PTAR de Lima Metropolitana”. Posteriormente, el Comité Especial otorgo la Buena Pro, a favor de nuestra representada: Consorcio Yashi Ingenieros S.G. – Hidro Servicios Ingenieros S.A., firmándose el respectivo contrato. 1.2 Objeto El objeto de de la presente Adjudicación Directa Selectiva, es contratar el servicio de evaluación y monitoreo hidráulico de caudal en los sistemas de tratamiento de las Plantas de Lima Metropolitana, que se encuentra a cargo del Equipo de Recolección y Disposición final (ERDP). 1.3 Plazo de Ejecución El Plazo de ejecución del servicio es de 10 meses, contando a partir del día siguiente de suscrito el respectivo contrato.

1.4 Nombre del Proyecto “Evaluación y Monitoreo Hidráulico de los Sistemas de Tratamiento de las PTAR de Lima Metropolitana”

Consorcio Yashi Ing. S.G. S.A.C. – Hidro Servicios Ing S.A.

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1.5 Características de la Localidad 1.5.1 Ubicación: El área a estudiar comprende el distrito de Ate Vitarte Este distrito pertenece políticamente a la Provincia de Lima y está situado en el Km 17.5 de la Carretera Central, cuenta con una superficie de 77.72 Km.2 (Ver Anexo Nº 01)

FIGURA Nº 01 Ubicación del Proyecto

NORTE Distrito de Lurigancho

OESTE Santiago de Surco

ESTE

San Borja

Chaclacayo

San Luis El Agustino Santa Anita

SUR Cieneguilla y La Molina

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1.6 Características de la PTAR Carapongo 1.6.1 Ubicación: La Planta de tratamiento de aguas residuales de Carapongo se encuentra ubicada en el Distrito de Ate Vitarte en el Kilómetro 17.5 de la Carretera Central 1.6.2 Descripción de la Planta: La PTAR Carapongo recibe aguas residuales del tipo doméstico. Esta planta fue diseñada para un caudal de 500 l/s, como capacidad de planta. Está formada por lagunas aireadas y facultativas, cámara de rejas, desarenadotes, lagunas aireadas y lagunas de sedimentación. Asimismo, el agua tratado (efluente) es usado para la descontaminación del Río Rimac.

FIGURA Nº 02 Ubicación de la PTAR Carapongo

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FIGURA Nº 03 Esquema de la PTAR Carapongo

2. ACTIVIDADES REALIZADAS 2.1 Cronograma de Monitoreo Se realizó un cronograma de monitoreo, previa coordinación con el ERDF, según cuadro adjunto: CUADRO Nº 01 Cronograma de Monitoreo – PTAR Carapongo Zona a Monitorear Buzón Nº 1 - Caudal de Ingreso PTAR Carapongo

Antes de la CB - Colector Huaycan Buzón Nº 2 - Caudal de Ingreso Colector Huaycan Buzón Nº 3 - Caudal de Ingreso Colector Chosica Vertedero Trapezoidal–Caudal Salida

Mar 10-Nov

Mier 11-Nov

X

X

X

X

X

X

X

X

2.2 Monitoreo de Caudales

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Se realizó el monitoreo de caudales en 04 puntos, Un punto Antes de la Cámara de Bombeo del Colector de Huaycan, el segundo punto es el Buzón del Colector de Huaycan, el tercer punto es el Buzón del Colector de Chosica y como ultimo punto el canal trapezoidal de salida del caudal tratado. El monitoreo de caudal se realizó por un lapso de 24 horas a) Equipos y Materiales Equipos de Seguridad:

Insumos para higiene:

- Cascos - Botas de jebe con punta de acero - Guantes de jebe largo - Mascara Antigas - Arnés Para ingresar a los buzones - Conos de Seguridad - Pastillas para Mascaras de gas

- Detergente Industrial - Jabón Carbólico - Alcohol

Herramientas de trabajo: - Pico - Barreta - Ganchos - Pata de Cabra - Sogas - winchas - Linternas

b) Metodología utilizada Para el monitoreo de caudales de ingreso de los colectores de Huaycan y Chosica Se utilizó el método de sección pendiente con la ecuación de Manning, para lo cual se tuvo las siguientes consideraciones:

o Al aplicar la ecuación de Manning en el canal de ingreso se tomo como “n” el de concreto 0.013, se midió la base del canal y con las mediciones de los tirantes se determina el área húmeda del canal para poder determinar el Caudal (l/s). o En el caso del buzón primero se realiza la medición del diámetro de la tubería para compararlo posteriormente con los datos de los planos; asimismo se identifica el material de la tubería para definir el coeficiente de rugosidad que nos servirá de referencia.

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FOTO Nº 01: Medición del tirante con ayuda de una varilla El Monitoreo se realizó continuamente durante 24 horas, utilizando para esto una varilla de fierro atada a una soga ubicada de forma perpendicular al caudal para determinar el tirante en el fondo de la tubería de ingreso al buzón. Para la salida de la PTAR se monitoreo en el Canal Trapezoidal También conocido como Vertedero Cipoletti en honor a su inventor, Se procede a realizar las mediciones de las dimensiones para calcular el caudal con la siguiente formula de Francia Q = 1.86 LH 3/2 Donde: Q= Gasto en l/s. L= Largo de la Base. H= Tirante en Centímetros. o El procedimiento para realizar el monitoreo en este punto se desarrolla de forma similar a la anterior, con ayuda de la varilla de fierro se mide la altura del caudal en lapsos de 10 minutos para obtener un registro de la variabilidad que puede presentar el caudal de agua residual tratada. c) Procesamiento de datos y resultados obtenidos Se obtuvieron los siguientes resultados, el cual detallamos por punto de monitoreo: 1º Punto: Buzón Antes de la Cámara de Bombeo – Colector Huaycan El monitoreo de este punto se realizó el día Martes 10.11.08 y Miércoles 11.11.08. El registro de los tirantes obtenidos se muestra en el Anexo Nº 03 del presente informe.

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FOTO Nº 02: Medición del tirantes antes del Ingreso a la Cámara de Bombeo del Colector de Huaycan A continuación se muestra el diagrama de la canal de ingreso a la PTAR Carapongo, identificando el punto de monitoreo.

FIGURA Nº 04 Tirante máximo – Antes de Ingreso a la Cámara de Bombeo

D=0.25m y=0.106m

42.4%

La curva de variación de caudal se muestra en la siguiente figura. En ella se puede observar un caudal promedio de 103.34 l/s.

FIGURA Nº 05

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Gráfica de Variación de Caudal – Antes del Ingreso a la CB

Q p=103.34l/s

2º Punto: Buzón de Ingreso – Colector Huaycan El monitoreo de este punto se realizó el día Martes 10.11.08 y Miércoles 11.11.08. El registro de los tirantes obtenidos se muestra en el Anexo Nº 03 del presente informe.

FOTO Nº 03 y Nº 04: Medición del tirantes en el Colector Huaycan A continuación se muestra el esquema de la medición del caudal que se presento en campo:

FIGURA Nº 06

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Tirante máximo – Colector Huaycan

D=0.45m Y = 0.26m

57%

La curva de variación de caudal se muestra en la siguiente figura. En ella se puede observar un caudal promedio de 178.01 l/s FIGURA Nº 07 Gráfica de Variación de Caudal – Colector Huaycan

Q p= 178.01 l/s

3º Punto: Buzón de Ingreso – Colector Chosica El monitoreo de este punto se realizó el día Martes 10.11.08 y Miércoles 11.11.08. El registro de los tirantes obtenidos se muestra en el Anexo Nº 03 del presente informe.

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FOTO Nº 04 y Nº 05: Medición del tirantes en el Colector Chosica A continuación se muestra el esquema de la medición del caudal que se presento en campo: FIGURA Nº 08 Tirante máximo – Colector Chosica

D=0.90m Y = 0.26m

28%

La curva de variación de caudal se muestra en la siguiente figura. En ella se puede observar un caudal promedio de 332.20 l/s FIGURA Nº 09 Gráfica de Variación de Caudal – Colector Chosica

Q p= 332.20 l/s

4º Punto: Canal Trapezoidal – Salida de la PTAR CARAPONGO

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El monitoreo de este punto se realizó el día Martes 10.11.08 y Miércoles 11.11.08. El registro de los tirantes obtenidos se muestra en el Anexo Nº 03 del presente informe.

FOTO Nº 06 y Nº 07: Medición de Tirantes en el Canal de Salida A continuación se muestra el esquema de la medición del caudal que se presento en campo:

FIGURA Nº 10 Tirante máximo – Salida PTAR CARAPONGO

y=0.90m

L=0.58m

La curva de variación de caudal se muestra en la siguiente figura. En ella se puede observar un caudal promedio de 456.97 l/s

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FIGURA Nº 09 Gráfica de Variación de Caudal – Salida de la PTAR CARAPONGO

Q p= 456.97 l/s

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FIGURA Nº 10 Esquema de Monitoreo

PTAR CARAPONGO

Buzón – Colector Chosica Ptar – Carapongo Qp = 332.20 l/s

Buzón– Colector Huaycan Ptar – Carapongo Qp = 178.01 l/s

Salida Ptar –Carapongo Canal Trapezoidal Qp = 456.97 l/s

Buzón Antes de la CB – Colector Huaycan Ptar – Carapongo Qp = 103.34 l/s

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2.3 Determinación del área de drenaje actual 2.3.1 Población total de la PTAR Carapongo La Ptar Carapongo tiene una población urbana de 80829 habitantes el año 2008 (Cuadro Nº 03) de acuerdo a los cálculos realizados por la empresa. Teniendo en cuenta las fuentes de información sobre los censos realizados por el Instituto Nacional de Estadística e informática INEI. CUADRO Nº 02 Población total de PTAR Carapongo por censos

Fuente: INEI: Lima Metropolitana – Perfil Socio – Demográfico

La tasa de crecimiento es de 39.95%

a) Cálculo de Población futura Para determinar el cálculo poblacional se uso el método Aritmético. A continuación se muestra la proyección poblacional hasta el 2028 y en el Anexo Nº 02 se muestra la metodología utilizada.

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CUADRO Nº 03 Proyección Poblacional – PTAR Carapongo Año

Proyección de Población

2008 80829 2009 82874 2010 84919 2011 86964 2012 89009 2013 91054 2014 93099 2015 95144 2016 97189 2017 99234 2018 101279 2019 103324 2020 105369 2021 107414 2022 109459 2023 111504 2024 113549 2025 115594 2026 117639 2027 119684 2028 121729 Fuente: Elaborado por la empresa (Ver Anexo Nº 02)

FIGURA Nº 11 Curvas de Crecimiento Poblacional

CUADRO Nº 04

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Calculo de la Demanda – PTAR Carapongo

Fuente: Elaborado por la empresa (Ver Anexo Nº 02)

3. EVALUACIÓN DE LAS PTAR MONITOREADAS A la fecha se han realizado actividades correspondientes al servicio en 12 PTAR. En cada una de ellas se ha observado que el caudal afluente es superior al caudal de diseño, a excepción de algunas que se muestra como se aprecia en el siguiente cuadro:

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CUADRO Nº 05 Comparación de Caudales

FIGURA Nº 12 Caudal de Diseño y Caudal de Monitoreo

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CUADRO Nº 06 Resumen General

Fuente: Elaborado por la Empresa

FIGURA Nº 13 Caudal de Diseño y Caudal de Monitoreo

4. CONCLUSIONES

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1. El tratamiento que recibe el agua residual en esta PTAR es de la siguiente forma: Presenta lagunas aireadas y facultativas, cámara de rejas, desarenadotes, lagunas de sedimentación por donde circula toda el agua de residual, al fin de su recorrido pasa por un canal trapezoidal. 2. En la Figura Nº 08 se puede observar el esquema de monitoreo y los caudales obtenidos. 3. El caudal promedio de ingreso de la planta de Carapongo se obtuvo de la sumatoria del caudal promedio de ingreso del colector de Huaycan que fue de 178.01 l/s, y el caudal promedio de ingreso del colector de Chosica de 332.20 l/s, resultando el caudal que ingresa a la planta de 510.21 l/s. 4. Se monitoreo un buzón antes del ingreso a la cámara de bombeo de Huaycan y se obtuvo un caudal de 103.34 l/s, mientras que en el buzón antes del ingreso a la planta el caudal fue de 178.01 l/s, la razón de la diferencia se debe a que en el punto antes del ingreso a la cámara de bombeo aun no se recibe todo el caudal del colector de Huaycan. 5. Según los gráficos que se presentan en los monitoreos se puede observar la variación de caudal en 24 horas, con puntos mas altos que se mantienen constantes durante el tiempo de bombeo en el caso del colector de Huaycan, en el caso del colector de Chosica se observa el aumento del caudal durante las horas de mayor consumo de la población. 6. De acuerdo a los resultados obtenidos se concluye que la PTAR de Carapongo recibe un Caudal de 510.21 l/s de aguas residuales y existe una perdida de 10.43 % durante los procesos de tratamiento, obteniéndose a la salida de la planta un caudal de 456.97 l/s debido a problemas de infiltración de las aguas residuales, especialmente en los taludes y plataformas de las lagunas aireadas. 7. Con respecto al análisis comparativo de los caudales de diseño y caudales de monitoreo, se aprecia que de las doce PTAR evaluadas 8 superan la capacidad para la cual fueron diseñadas a excepción de las 4 PTAR: (San Juan, Santa Rosa, Huascar y San Antonio de Carapongo), El caso de esta Planta también supera el valor del Caudal de diseño que es de 500 l/s.

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ANEXO Nº 01 INFORMACIÓN DE SUSTENTO

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ANEXO Nº 02 CÁLCULO POBLACIONAL Y PROYECCION DE LOS CAUDALES DE DESAGUE

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ANEXO Nº 03 RESULTADOS DE MONITOREO

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ANEXO Nº 04 PLANOS

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