ESTUDIOS Y DISEÑOS PARA EL PLAN MAESTRO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO ZONA URBANA DEL MUNICIPIO DE PUERTO NARE (ANTIOQUIA) RESUMEN EJECUTIVO INFORME DE ALTERNATIVAS

TABLA DE CONTENIDO Pág. 1.

INFORMACIÓN GENERAL DEL MUNICIPIO DE PUERTO NARE ....................... 1

1.1

LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA ............................................................................. 1

1.2

EXTENSIÓN, PISOS TÉRMICOS Y LÍMITES TERRITORIALES .......................... 1

1.3

VÍAS DE COMUNICACIÓN Y DE ACCESO A LA CABECERA MUNICIPAL ...... 1

1.4

ASPECTOS URBANÍSTICOS Y ACTIVIDADES ECONÓMICAS .......................... 1

1.5

GENERALIDADES SOBRE LOS SERVICIOS PÚBLICOS DOMICILIARIOS ...... 3

2. 2.1

DIAGNÓSTICO DEL ACUEDUCTO Y EL ALCANTARILLADO URBANOS ........... 4

DIAGNÓSTICO DEL ACUEDUCTO URBANO EXISTENTE ................................. 4

2.1.1

Fuentes de abastecimiento actual ....................................................................... 4

2.1.2

El sistema de explotación y manejo de aguas crudas ........................................ 4

2.1.3

La Planta de Potabilización .................................................................................. 4

2.1.4

Los tanques de almacenamiento ......................................................................... 5

2.1.5

Las redes de distribución urbanas ....................................................................... 5

2.2 3. 3.1

DIAGNÓSTICO TÉCNICO DEL ALCANTARILLADO URBANO........................... 5 ANTEPROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO ................ 7 PARÁMETROS E INDICADORES BÁSICOS PARA EL ANÁLISIS ..................... 7

3.1.1

Proyecciones de población y demandas de agua potable .................................. 7

3.1.2

Indicadores de los servicios urbanos de acueducto y alcantarillado .................. 8

3.2

ANTEPROYECTO DE OPTIMIZACIÓN DEL ACUEDUCTO URBANO .............. 10

3.2.1

Premisas básicas para el anteproyecto de acueducto ...................................... 10

3.2.2

Fuente de abastecimiento del acueducto (Q. La Soná) .................................... 10

3.2.3

Anteproyecto de explotación y manejo de aguas crudas.................................. 10

3.2.4

Anteproyecto de la Planta de Potabilización ..................................................... 10

3.2.5

Anteproyecto de optimización y expansión del almacenamiento ..................... 11

3.2.5

Anteproyecto de optimización de las redes de distribución .............................. 11

3.2.7

Anteproyecto de macromedición y micromedición ............................................ 11

3.3 3.3.1

ANTEPROYECTO DE OPTIMIZACIÓN DEL ALCANTARILLADO URBANO.... 12 Anteproyecto de manejo de las ARU y lluvias urbanas (ALLU)........................ 12 i

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3.3.2 4. 4.1

Alternativas de tratamiento de las ARU de Puerto Nare ................................... 14 DISEÑO DEL PROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO .................. 16 EL PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN DEL ACUEDUCTO URBANO .................. 16

4.1.1

Optimización del sistema de aguas crudas ....................................................... 16

4.1.2

Optimización de La Planta de Potabilización .................................................... 16

4.1.3

Medidas de optimización de los tanques de almacenamiento .......................... 18

4.1.4

Obras y medidas de optimización de las redes de distribución ........................ 20

4.1.5

Proyecto de macromedición y micromedición ................................................... 20

4.1.6

Resumen de obras e inversiones del proyecto de acueducto urbano .............. 20

4.2

EL PROYECTO DE MANEJO DEL ALCANTARILLADO URBANO ................... 23

4.2.1

Criterios y parámetros básicos de diseño del proyecto .................................... 23

4.2.2

El proyecto de manejo de las ARU y lluvias urbanas ....................................... 23

4.3 4.3.1

EL PROYECTO DE TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES ............... 26 La Planta de Tratamiento de ARU Principal ...................................................... 26

4.4

RESUMEN DE COSTOS DEL PROYECTO DE ALCANTARILLADO URBANO 27

5.

PROGRAMA DE EJECUCIÓN DE LAS OBRAS E INVERSIONES .................... 30

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LISTA DE TABLAS TABLA 3.1

PROYECCIONES DE POBLACIÓN Y DEMANDAS MÁXIMAS DE AGUA POTABLE EN EL ÁREA URBANA DE PUERTO NARE ................................. 7

TABLA 3.2

PROYECCIONES DE POBLACIÓN Y DEMANDAS MÁXIMAS DE AGUA POTABLE EN ÁREA URBANA Y LA SIERRA LA PESCA Y LA MINA .......... 8

TABLA 3.3

INDICADORES ACTUALES Y PROYECTADOS DE LOS SISTEMAS DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DE PUERTO NARE ............ 9

TABLA 3.4 ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO DE LAS ARU DE PUERTO NARE ...... 14 TABLA 3.5

EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO DE LAS ARU ...... 15

TABLA 4.1

RESUMEN DE OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN Y EXPANSIÓN DEL ACUEDUCTO DE PUERTO NARE 22

TABLA 4.2

RESUMEN DE COSTOS DE LAS OBRAS FÍSICAS DEL PROYECTO DE SANEAMIENTO HÍDRICO URBANO DE PUERTO NARE ......................... 29

TABLA 5.1

RESUMEN DE LAS OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DE PUERTO NARE ........ 31

LISTA DE FIGURAS FIGURA 1.2

PERÍMETRO URBANO DEL MUNICIPIO DE PUERTO NARE .................. 2

FIGURA 4.1

OBRAS DE OPTIMIZACIÓN DEL DESARENADOR LA SONÁ ................ 17

FIGURA 4.2

OPTIMIZACIÓN DE PLANTA DE POTABILIZACIÓN DE AGUAS ........... 19

FIGURA 4.3

OBRAS DE OPTIMIZACIÓN DE LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN ......... 21

FIGURA 4.4

MANEJO DE LAS ARU Y ALLU DE PUERTO NARE ............................... 25

FIGURA 4.5

LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE ARU DE PUERTO NARE ............... 28

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RESUMEN EJECUTIVO 1.

INFORMACIÓN GENERAL DEL MUNICIPIO DE PUERTO NARE

1.1

LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA

El municipio de Puerto Nare se encuentra localizado en el extremo suroriente de Antioquia, a unos 191 kilómetros de Medellín, sobre el valle medio del Río Magdalena, entre los municipios de Puerto Triunfo y Puerto Berrío, formando parte de la subregión del Magdalena Medio Antioqueño. Se encuentra rodeado por el río Magdalena al oriente, el río Cocorná al sur, el río Nare al norte y el río Samaná al occidente. (ver Figura 1.1). 1.2

EXTENSIÓN, PISOS TÉRMICOS Y LÍMITES TERRITORIALES

El municipio de Puerto Nare se encuentra en zona de planicie. Se caracteriza por tener una temperatura superior a los 29ºC y una precipitación promedio anual de 2.345 mm, lo que lo convierte en un municipio con territorio húmedo, constituido además por planicies aluviales de suelos fértiles asociados con colinas de pendientes moderadas y suelos de baja fertilidad. La altura sobre el nivel del mar en la cabecera municipal es de 125 m., y la mayor parte del territorio pertenece a la zona de vida de bosque húmedo tropical. La extensión territorial del municipio es de 660 km 2. 1.3

VÍAS DE COMUNICACIÓN Y DE ACCESO A LA CABECERA MUNICIPAL

Su proximidad a la autopista Medellín – Bogotá, lo ubica también estratégicamente con respecto a ciudades importantes a nivel nacional como Medellín y Bogotá y la Subregión del Oriente Antioqueño que es generadora de desarrollo, proporcionándole al municipio de Puerto Nare un potencial no sólo comercial sino turístico e industrial. 1.4

ASPECTOS URBANÍSTICOS Y ACTIVIDADES ECONÓMICAS

El perímetro del área urbana queda definida en un total de 47,4 ha lo que determina una densidad bruta de 116,7 hab/ha, si se acoge la población de 5.532 habitantes, reportada por el SISBEN en el año 1.999 y que fue adoptada para la formulación del E.O.T del municipio en el año 2.000, y de 26,05 Viviendas/ha, respecto al dato obtenido del E.O.T, de 1.235 viviendas ubicadas en el área urbana, lo que demuestra que ésta es baja, si se tiene en cuenta que se trata de un asentamiento urbano. (Ver Figura 1.1). La explotación pecuaria y minera son las actividades más significativas del municipio en cuanto a la ocupación y uso del suelo; la primera dedicada básicamente al ganado mayor (bovinos) donde predominan los pastos nativos (grama) y mejorados para ganadería extensiva con un sistema de manejo tradicional. La minería dedicada principalmente a la extracción de roca caliza, donde las empresas establecidas en la región tienen el control sobre la concesión de las minas y las licencias de explotación. Además, la explotación de hidrocarburos contribuye al desarrollo económico de éste, pues es la principal fuente de ingresos al presupuesto municipal. En lo referido a la explotación de oro, es una minería de tipo aluvial ubicada de forma puntual en la vereda La Mina y El Porvenir. Esta explotación se realiza de forma artesanal, en muchas ocasiones violando las normas del código minero y de manejo ambiental. 1

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FIGURA 1.1 PERÍMETRO URBANO DEL MUNICIPIO DE PUERTO NARE

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1.5

GENERALIDADES SOBRE LOS SERVICIOS PÚBLICOS DOMICILIARIOS

El servicio de energía lo presta la empresa EPM y la cobertura es del 98.7% en la zona urbana. En las veredas este servicio es uno de los menos atendido por la gran dispersión en de las casas y la topografía, lo que hace muy costoso la extensión de la redes. El servicio de telefonía es atendido por EDATEL, quien cuenta con buena cobertura. Los servicios de acueducto y alcantarillado son atendidos en la zona urbana, por Empresa de Servicios Públicos de Puerto Nare. El acueducto tiene una cobertura del 99,2% totalizando tanto el área urbana como los tres centros poblados rurales (La Sierra, La Pesca y La Mina). Mientras que el servicio de alcantarillado, tiene una cobertura del 81,8% para el área urbana del municipio de Puerto Nare. Adicionalmente, se conoce que el municipio en su zona urbana no tiene planta de tratamiento para aguas residuales, por lo tanto el vertimiento de sus ARU se realiza directamente sobre las fuentes superficiales urbanas de la localidad. El servicio de aseo es prestado actualmente por la Empresa de Servicios Públicos de Puerto Nare. La disposición final de los residuos sólidos empezó en el año 2.002, y desde ese momento el servicio se presta en forma regular y medianamente aceptable; la disposición general de los residuos se realiza en un botadero a cielo abierto ubicado en la zona rural del municipio en la vereda La Mina, finca el Pescado. Sin embargo, desde el inicio de operación no se han cumplido los criterios técnicos de construcción y operación que debe tener un relleno sanitario manual controlado y tecnificado. El Matadero municipal y plaza de ferias están localizados a la salida hacia Medellín por la vía que va a Puerto Triunfo, en inmediaciones del barrio de invasión El Carmen. Fue construido hace varios años, sin embargo, sólo ahora empezó a funcionar la plaza de ferias alterna, la cual fue construida recientemente, y pronto lo hará el matadero. La plaza de mercado presenta unas instalaciones locativas buenas y hasta el momento su ubicación no ha generado conflictos por incompatibilidad en usos del suelo, debido a que es subutilizada. Se encuentra en buenas condiciones, hace poco se acondicionaron los locales para que se reubicaran allí algunos comerciantes. Actualmente, funciona allí la inspección y la Terminal de transporte de buses.

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2. DIAGNÓSTICO DEL ACUEDUCTO Y EL ALCANTARILLADO URBANOS 2.1

DIAGNÓSTICO DEL ACUEDUCTO URBANO EXISTENTE

El diagnóstico del acueducto de Puerto Nare, permitió concluir que sus componentes presentan algunos problemas y falencias, que deben resolverse para optimizarlos y poder garantizar un servicio, continuo, eficiente y de cobertura durante los próximos 25 años, como se indica en la Tabla 2.1, la cual amerita las siguientes observaciones adicionales: 2.1.1

Fuentes de abastecimiento actual

La quebrada La Soná, aunque no se enmarca propiamente como una alternativa, ya que es la única fuente de abastecimiento para el sistema de acueducto por el rendimiento de la cuenca, siendo capaz de abastecer el sistema en la actualidad y a lo largo del período de diseño. De acuerdo con lo anterior, se tiene que el caudal mínimo de la fuente de agua (considerando periodos de estiaje) de acuerdo con las metodologías utilizadas en el Estudio Hidrológico y obteniendo un promedio aritmético de los resultados, se ha determinado que es de 175 L/s, por lo que tanto para el periodo actual, como para el período de diseño, este caudal garantizará el abastecimiento del sistema. 2.1.2

El sistema de explotación y manejo de aguas crudas

Los componentes del sistema de aguas crudas sobre la quebrada La Soná, presentan algunas falencias que a continuación se enumeran:  En general la bocatoma, la aducción, la conducción y el desarenador presentan buen estado y sólo requiere ajustes para optimizarlos, tales como instalar un sistema de control de caudales en la rejilla de captación, instalar cajas para proteger las ventosas en al línea de conducción, construir la caja de entrada, optimizar el paso directo, el vertedero de excesos, el sistema de distribución de flujo y el sistema de extracción de lodos del desarenador, entre otros.  Debe aclarase que de acuerdo con los chequeos hidráulicos realizados durante la fase de diagnóstico, todos los componentes del sistema de agua cruda tienen capacidad para suplir las demandas actuales y futuras de la población atendida. 2.1.3

La Planta de Potabilización

El sistema de acueducto cuenta con una Planta convencional que permite tratar hasta 75L/s, las características y condiciones de funcionamiento de los componentes que conforman esta Planta, se pueden resumir de la siguiente manera:  La Planta presenta en términos generales buen estado, para optimizarla se debe construir un nuevo sistema de entrada, aforo y mezcla de químicos. A los floculadores se les deben cambiar las placas y redistribuirlas; además se deben mejorar los vertederos y orificios de entrada y salida de las estructuras.

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 De otro lado, deben adecuarse los sistemas de entrada, salida, distribución de flujo y purga de lodos de la sedimentación; esto se logrará cambiando las viejas placas existentes y colocando unas nuevas, las cuales deberán tener un mejor sistema de apoyo y fijación: Por su parte los filtros se encuentran en buen estado y sólo requieren un tratamiento superficial con aditivos para seguirlas utilizando; así como un sistema para el manejo y tratamiento de las aguas de lavado.  Finalmente, la caseta operativa, debe dotarse su laboratorio con la logística básica para realizar los análisis que permiten controlar la calidad del agua distribuida.

2.1.4

Los tanques de almacenamiento

Actualmente, los tanques de almacenamiento presentan buen estado por lo que solo precisan mantenimiento periódico preventivo. Al analizar las cuatro comunidades que abastece el sistema de acueducto, se tiene que en la actualidad y con el nivel de pérdidas del 59.1% se requiere un volumen de 2.753 m 3 y solo se cuenta con 1.469m 3, incluido el volumen de almacenamiento emplazado en inmediaciones de la antigua base militar ubicada en la zona urbana del municipio de Puerto Nare. 2.1.5 Las redes de distribución urbanas Las redes del acueducto, se construyeron hace más de 20 años y se han expandido hacia las nuevas zonas urbanizadas, hasta alcanzar 23.390m en tuberías de PVC con diámetros entre Ø1” a Ø8”. Aunque su expansión improvisada generó desequilibrios hidráulicos, estos pueden resolverse de forma sencilla, haciendo algunas reposiciones y cambiando algunos tapones por tramos de tubería nuevos que generarán circuitos de distribución que ayudarán a mejorar la prestación del servicio. Considerando lo anterior, debe instalarse nuevas redes para optimizar la distribución de agua potable a todos los usuarios, reformando los circuitos, reponiendo varios tramos de tubería insuficientes e instalando nuevas válvulas de control, hidrantes y macromedidores. 2.2

DIAGNÓSTICO TÉCNICO DEL ALCANTARILLADO URBANO

El alcantarillado urbano del municipio de Puerto Nare es semicombinado, es decir, recibe aguas residuales y parte de las aguas lluvias de techos y algunos sumideros. Fue diseñado y construido en 1.970 como alcantarillado sanitario. El Box-Culvert y la red del barrio Héctor Duque fueron construidas hace más de diez años, también se diseñó y construyó un tramo de alcantarillado que recoge y transporta las aguas lluvias de los sumideros ubicados en la calle 50 con carrera 5ª. El servicio de alcantarillado urbano es administrado por la Oficina de Servicios Públicos y tiene una cobertura del 81.78%. Para realizar el diagnóstico del alcantarillado, se levantaron sus componentes y se verificó el estado físico de cámaras de inspección, tuberías, sumideros y botaderos, que permitió obtener una visión integral de las características y condiciones de funcionamiento de los sistemas de alcantarillado existente, que se presenta a continuación. En general, la red de alcantarillado urbana del municipio de Puerto Nare está conformada por 176 tramos de tuberías (9417m) en concreto y PVC – alcantarillado distribuida así: Dos (2) sistemas bien definidos (Colector Principal y Box Culvert) que representan el 94.1 % de las redes y cuatro (4) sistemas independientes que toman el nombre de las zonas que atienden (Los Olivos, El Carmen, Escuela San Luis y el caño San Pablo). 5

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En cuanto a el estado de los sistemas existentes, estos presentan buen estado físico, pero presentan serios problemas para colectar y transportar tanto las aguas residuales urbanas como las aguas combinadas, pues se tiene que 87 tramos de tubería (4815m) no tienen capacidad hidráulica suficiente para colectar las aguas combinadas que les tributan, estos representan en longitud el 51.1 %. Debe considerarse que la tubería en concreto fue instalada hace más de 30 años, por lo que ya cumplió su vida útil. En consecuencia, deberán evaluarse alternativas de tratamiento que puedan remover más del 60% de la DBO5 y los SS presentes en dichas ARU, con sistemas de bajo costo y fácil manejo, que permitan minimizar su impacto sobre las corrientes receptoras, los riesgos de morbilidad de origen hídrico y las altas tasas retributivas que se pagan por su vertimiento.

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3. ALTERNATIVAS DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO 3.1

PARÁMETROS E INDICADORES BÁSICOS PARA EL ANÁLISIS

3.1.1 Proyecciones de población y demandas de agua potable Las Tablas 3.1 y 3.2 muestran las proyecciones de población y demandas máximas de agua potable además, del volumen de almacenamiento requerido (1/3 del CMD), hasta el año 2.032 para el área urbana de Puerto Nare y los tres centros poblados rurales. TABLA 3.1 PROYECCIONES DE POBLACIÓN Y DEMANDAS MÁXIMAS DE AGUA POTABLE EN EL ÁREA URBANA DE PUERTO NARE

AÑO

POBL TOTAL (hab)

COBERT ACUEDUC (%)

POBL ATEND (hab)

DOT NETA AJUS (l/hab-d)

PÉRDIDAS (%)

DOTACIÓN BRUTA (l/hab-d)

CAUDAL CAUDAL ALMACEN. MEDIO MAX. REQUERIDO DIARIO DIARIO (m³) Qmd = (l/s) QMD = (l/s)

2.006

4.605

99,2

4.569

234,0

59,5

579,4

30,6

39,8

1.032

2.007

4.691

99,2

4.654

234,0

59,5

579,4

31,1

40,4

1.047

2.008

4.948

99,2

4.909

234,0

59,5

579,4

32,8

42,6

1.104

2.009

5.041

100,0

5.041

210,0

30,0

300,0

17,5

22,8

591

2.010

5.136

100,0

5.136

210,0

30,0

300,0

17,8

23,1

599

2.012

5.332

100,0

5.332

210,0

30,0

300,0

18,5

24,1

625

2.014

5.535

100,0

5.535

210,0

30,0

300,0

19,2

25,0

648

2.020

6.194

100,0

6.194

210,0

30,0

300,0

21,5

28,0

726

2.025

6.807

100,0

6.807

210,0

30,0

300,0

23,6

30,7

796

2.028

7.208

100,0

7.208

210,0

30,0

300,0

25,0

32,5

842

2.030

7.490

100,0

7.490

210,0

30,0

300,0

26,0

33,8

876

2.031

7.636

100,0

7.636

210,0

30,0

300,0

26,5

34,5

894

2.032

7.785

100,0

7.785

210,0

30,0

300,0

27,0

35,1

910

7

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TABLA 3.2 PROYECCIONES DE POBLACIÓN Y DEMANDAS MÁXIMAS DE AGUA POTABLE EN ÁREA URBANA Y LA SIERRA LA PESCA Y LA MINA DOT DOTACIÓN NETA PÉRDIDAS BRUTA AJUS (%) (l/hab-d) (l/hab-d)

CAUDAL MEDIO DIARIO Qmd = (l/s)

CAUDAL MAX. DIARIO QMD = (l/s)

ALMACEN. REQUERIDO (m³)

AÑO

POBL COBERT POBL TOTAL ACUEDUC ATEND (hab) (%) (hab)

2.006

11.740

99,2

11.648

234,0

59,5

579,4

77,9

101,3

2.626

2.007

11.787

99,2

11.695

234,0

59,5

579,4

78,2

101,7

2.636

2.008

11.835

99,2

11.743

234,0

59,5

579,4

78,6

102,2

2.649

2.009

11.883

100,0

11.883

210,0

30,0

300,0

41,3

53,7

1.392

2.010

11.930

100,0

11.930

210,0

30,0

300,0

41,4

53,8

1.394

2.012

12.026

100,0

12.026

210,0

30,0

300,0

41,8

54,3

1.407

2.014

12.123

100,0

12.123

210,0

30,0

300,0

42,1

54,7

1.418

2.020

12.416

100,0

12.416

210,0

30,0

300,0

43,1

56,0

1.452

2.025

12.664

100,0

12.664

210,0

30,0

300,0

44,0

57,2

1.483

2.028

12.814

100,0

12.814

210,0

30,0

300,0

44,5

57,9

1.501

2.030

12.915

100,0

12.915

210,0

30,0

300,0

44,8

58,2

1.509

2.031

12.966

100,0

12.966

210,0

30,0

300,0

45,0

58,5

1.516

2.032

13.017

100,0

13.017

210,0

30,0

300,0

45,2

58,8

1.524

3.1.2 Indicadores de los servicios urbanos de acueducto y alcantarillado Con base en la información obtenida en la fase de diagnóstico, además de los ajustes concertados con Corantioquia y la Administración Municipal de Puerto Nare, en la Tabla 3.3, se resumen los principales indicadores actuales (2.007) y proyectados, de los servicios de acueducto y alcantarillado urbano del municipio de Puerto Nare, teniendo en cuenta que los indicadores mejorarán notoriamente en el corto plazo con las obras y medidas de optimización y expansión de los sistemas, las cuales deberán estar culminadas a más tardar en el año 2.010 y permitirán atender a los usuarios del servicio hasta el año 2.032.

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TABLA 3.3 INDICADORES ACTUALES Y PROYECTADOS DE LOS SISTEMAS DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DEL MUNICIPIO DE PUERTO NARE DESCRIPCIÓN DEL INDICADOR ( NOMBRE Y UNIDAD )

AÑO BASE

AÑOS PROYECTADOS

2,006

2,007

2,008

2,009

2,010

2,022

2,032

1.

Población total en el área urbana (hab)

4,605

4,691

4,948

5,041

5,136

6,554

7,785

2.

Pob. atendida con acueducto urb (hab)

4,569

4,654

4,909

5,041

5,136

6,554

7,785

3.

Inmuebles urbanos (Nº)

1,584

1,614

1,702

1,734

1,767

2,254

2,678

4.

Inmuebles residenciales urbanos (Nº)

1,371

1,397

1,473

1,501

1,529

1,951

2,318

5.

Usuarios urbanos activos del Acued (Nº)

1,536

1,536

1,689

1,734

1,767

2,254

2,678

6.

Cobertura del Acueducto urbano (%)

99.2

99.2

99.2

100.0

100.0

100.0

100.0

7.

Capacidad instalada Acueducto (l/s)

30.6

31.1

32.8

32.8

32.8

150.0

150.0

8.

Capacidad utlizada Acueducto (l/s)

30.6

31.1

42.6

17.5

17.8

29.6

27.0

9.

Agua producida (m³/mes)

79,315

80,611 110,419 45,360 46,138 76,723 69,984

10. Agua facturada (m³/mes)

32,091

32,615

44,720

31,752 32,296 53,706 48,989

579.4

579.4

579.4

300.0

300.0

300.0

300.0

12. Dotación Neta (l/hab-día)

234.0

234.0

234.0

210.0

210.0

210.0

210.0

13. Porcentaje de pérdidas (%)

59.5

59.5

59.5

30.0

30.0

30.0

30.0

14. Factor de Consumo Máximo Diario (K1)

1.30

1.30

1.30

1.30

1.30

1.30

1.30

15. Factor de Consumo Máximo Horario (K2)

1.60

1.60

1.60

1.60

1.60

1.60

1.60

16. Micromedidores instalados (Nº)

1,471

1,471

1,617

1,734

1,767

2,254

2,678

17. Cobertura de Micromedición (%)

95.25

95.3

97.0

98.0

99.0

99.0

99.0

18. Medidores en mal estado (Nº)

200

538

116

64

72

103

27

19. Micromedición Efectiva (%)

92.8

92.8

94.0

96.0

98.0

99.0

99.0

20. Usuarios del Alcantarillado (Nº)

1,266

1,372

1,532

1,647

1,749

2,254

2,678

21. Cobertura de Alcantarillado (%)

81.8

85.0

90.0

95.0

99.0

100.0

100.0

11. Dotación Bruta (l/hab-día)

(1)

(1): La dotación bruta de loa tres primeros años del proyecto, se halló con base en los registros de micromedición existentes en el área de estudio.

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3.2

ALTERNATIVAS PARA LA OPTIMIZACIÓN DEL ACUEDUCTO URBANO

3.2.1 Premisas básicas para las alternativas de acueducto El diagnóstico permite inferir, que para optimizar y expandir el sistema de acueducto de la zona urbana de Puerto Nare, no existen propiamente alternativas; por lo que a continuación se describen las obras y medidas para optimizar las estructuras que conforman el sistema de acueducto, de acuerdo con las normas del RAS/2.000. 3.2.2 Fuente de abastecimiento del acueducto (Q. La Soná) En lo que se refiere al caudal mínimo de la fuente de agua (considerando periodos de estiaje) de acuerdo con las metodologías utilizadas en el Estudio Hidrológico y obteniendo un promedio aritmético de los resultados, se ha determinado que el caudal mínimo estimado es de 175 L/s, por lo tanto para el periodo actual como para el de diseño, este caudal garantizará el abastecimiento del sistema sin contratiempos. 3.2.3

Alternativas de explotación y manejo de aguas crudas

Para optimizar el sistema de aguas crudas existente sobre la quebrada La Soná, se deben realizar las siguientes actividades: a) La captación requiere la instalación de un sistema de control de ingreso del agua; así como instalar un control para la evacuación de arenas en la presa. b) La aducción en P.V.C. – P de Ø12” presenta seis válvulas de ventosas, por lo que se deberán instalar igual número de unidades, con el fin de extraer adecuadamente el aire de la tubería y permitir que el agua fluya apropiadamente. c) El desarenador deberá anular el paso directo existente, construir caja en la zona de entrada, adecuar vertedero de excesos, instalar tubería de paso directo de Ø10”, instalar pantalla distribuidora de flujo, instalar tubería de Ø8” en el fondo de la estructura para la extracción de arenas; e impermeabilizar muros y losas de la estructura. 3.2.4

Alternativas de Potabilización

La aplicación de la metodología SELTEC para la Planta de Potabilización existente, parte de una población actual de 11.720 habitantes, con una tasa de crecimiento anual del 2.0%, dotación bruta de 234 L/hab-día y coeficiente de mayoración de 1.3; arrojando un caudal presente de 41.3L/s y proyectado de 74.7L/s. Lo anterior indica que la Planta actual tiene capacidad para potabilizar hasta 75.0L/s; el cual es suficiente para cubrir las necesidades de agua actual y futura arrojada por el modelo. Considerando lo anterior, a continuación se describirán las obras y medidas para la optimización de cada uno de los componentes de la Planta de Potabilización existente.

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a) Se debe construir un nuevo canal de entrada, el cual tendrá una cámara de disipación, canal de aproximación, sistema de aforo con canaleta parshall de W=9”. b) Cada floculador (3 módulos) tratará un caudal de 25L/s. Para mejorar sus condiciones de funcionamiento, se plantea la redistribución de las placas en las dos zonas de cada unidad (0,12m para la 1ª zona y 0,20m para la 2ª zona), buscando generar gradientes decrecientes (57.7s-1 para la 1ª zona y 23.8s-1 para la 2ª zona). c) Para los tres (3) sedimentadores se deben reponer sus placas e instalar 46 nuevas en A-C de 3,60m x 1,20m x 0,01m, espaciadas cada 7,0cm, se deben readecuar los canales de distribución disminuyendo su sección transversal y aumentando los orificios laterales de 2” a 4”; además, En el fono de cada unidad se debe instalar un múltiple extractor en PVC de Ø8”. d) Los filtros (6 unidades) se encuentran en buen estado y su funcionamiento es adecuado; por lo tanto, para prolongar su vida útil se recomienda el desmonte, reparación y mantenimiento de sus compuertas afluentes y efluentes. Además, deberán impermeabilizarse los muros y losas para evitar desgaste prematuro. Como medidas adicionales se plantea lo siguiente: a) Se deben construir 4 lechos de 2.5x2.5x1.3m para secar los lodos sedimentados. Adicionalmente, se proyecta la construcción de un tanque espesador de 2.9x2.9x2.5m, en cuyo fondo se instalará una bomba sumergible que logre impulsar 1,5L/s hacia el canal de entrada de la planta. b) Para completar la optimización de la planta, la caseta deberá dotarse con los equipos y utensilios requeridos para el análisis y control de la calidad del agua, según lo establecido en el Decreto 1575 de 2007, entre los que se destacan autoclave, balanza electrónica, buretras, pipetas, erlenmeyer, probetas, turbidímetro y tanques dosificadores. 3.2.5 Alternativas para la optimización del sistema de almacenamiento Actualmente, los tanques de almacenamiento presentan buen estado por lo que solo precisan mantenimiento periódico preventivo. Al tanque de almacenamiento ubicado en la zona urbana se le deberá implementar un sistema de flotador en la entrada de la estructura; además, y como complemento se requiere disminuir el caudal tratado en horas nocturnas hasta llenar los tanques de almacenamiento. 3.2.5

Alternativas para la optimización de las redes de distribución

Para optimizar el funcionamiento de las redes de distribución se deberá suspender la interconexión que existe entre el circuito de la red alimentado por la tubería de diámetro 8” del que se alimenta de la tubería de Ø6”, el cual surte el tanque de almacenamiento de la zona urbana, para evitar que el agua se devuelva por la interconexión, debido a la mayor altura del tanque ubicado en la planta de tratamiento. Adicionalmente, para mejorar la distribución y eliminar puntos “finales” (tapones) se deben instalar 423 m de tubería de PVC-P (63m de Ø1½”, 256 m de Ø2” y 104 m de Ø3”). Para complementar la operación de las redes de distribución, se deberán instalar 18 nuevas válvulas 8 de Ø2”, 5 de Ø3”, 3 de Ø4”, 1 de Ø6” y 1 de Ø8”; además, 3 hidrantes de Ø3”. 3.2.7 Alternativas de macromedición y micromedición Se deberán instalar 5 macromedidores en cada una de las tuberías que salen del tanque central (1 de Ø4”, 3 de Ø6” y 1 de Ø8”). En cuanto a la micromedición, se requiere un reemplazo de aquellas unidades que hayan superado lecturas mayores a 3.000 m 3 (corresponde a 200 medidores para el año 2.007). 11

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3.3

ALTERNATIVAS PARA LA OPTIMIZACIÓN DEL ALCANTARILLADO URBANO

Para optimizar el alcantarillado urbano, se requieren dos grupos de obras principales: a) las obras del sistema de manejo de las ARU y lluvias urbanas (ALLU), que además de las reposiciones y redes nuevas del alcantarillado, incluyen los colectores que interceptarán y aliviarán las aguas combinadas; y b) la planta de tratamiento de ARU. 3.3.1 Alternativas de manejo de las ARU y lluvias urbanas (ALLU) Para manejar las ARU y lluvias urbanas, se adoptarán las siguientes premisas básicas:  Se eliminarán los vertimientos de ARU sobre el río Magdalena. Para ello, se construirán redes de alcantarillado sanitario que no tributen directamente al río, sino que en el punto de concentración se eleve la cabeza hidráulica por bombeo y así, realizar el tratamiento de dichas aguas residuales para posteriormente, entregarlas ya tratadas al río Magdalena a una cota superior a la de inundación.  Para los asentamientos en zonas de expansión y para las redes que deban construirse con recursos del proyecto, se proyectarán redes que recojan las aguas residuales urbanas. La escorrentía de vías y techos exteriores, deberá en lo posible evacuarse superficialmente, mediante cunetas y sumideros, conectados a emisarios que drenen hacia el box – Culver y/o hacia el río Magdalena.  Se tratará de interceptar la mayor cantidad posible de escorrentía, para evacuarla en tramos pluviales cortos, hacia el río Magdalena.  Las redes que se cambien, deberán seguir el trazado de las existentes para evitar interferencias con otras obras; y deberán proyectarse redes para interceptar las descargas a campo abierto y entregar sus ARU, a los colectores proyectados.  Para las zonas de expansión propuestas en el EOT, se proyectarán redes sanitarias considerando sus áreas tributarias e indicando los puntos de conexión al alcantarillado, además, los diseños de los proyectos urbanísticos deberán ajustarse a dichos prediseños. Se excluirán las áreas tributarias de los sectores no urbanizables, así como las zonas de protección y los retiros al río Magdalena. Teniendo en cuenta las premisas anteriores y lo plano de la topografía urbana para colectar por gravedad las aguas residuales urbanas y transportarlas hasta un lote apto para su tratamiento se adoptará un esquema centralizado de manejo y tratamiento de las aguas residuales del área urbana de Puerto Nare (con una PTAR principal), para el cual sólo existen tres enfoques, o alternativas de manejo de las aguas residuales y lluvias.  Alternativa 1: Bombeo en el lote proyectado para la PTAR. Se busca conducir al alcantarillado solo las aguas residuales urbanas seguir usando las redes en buen estado, cambiando las redes insuficientes y asumiendo que las vías sirven de canales para transportar la escorrentía, para que sean captadas por los sumideros existentes y descargarlas al box – Coulver y/o al río Magdalena.  Alternativa 2: Dos sistemas de bombeo, uno cerca al Barrio El Carmen y otro en el lote de la PTAR. Se busca conducir hasta un sistema de bombeo las AR del sector El Carmen y bombearlas al alcantarillado y seguir usando las redes en buen estado, cambiando las redes insuficientes y asumiendo que las vías sirven de canales para transportar la escorrentía, para que sean captadas por los sumideros existentes y descargarlas al box – Coulver y/o al río Magdalena. 12

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 Alternativa 3: Sistema Combinado con dos sistemas de bombeo, uno cerca al Barrio El Carmen y otro en el lote proyectado para el sistema de Tratamiento. Con este enfoque se buscará conducir hasta un sistema de bombeo las aguas combinadas del sector El Carmen para luego bombearlos al sistema de alcantarillado y seguir usando las redes en buen estado, cambiando las redes insuficientes y asumiendo que las vías sirven de canales para transportar la escorrentía, para que sean captadas por los sumideros existentes y descargarlas al box – Coulver y/o al río Magdalena. Esta alternativa no se costeó porque implica diseñas un sistema de bombeo para el río Magdalena ya que cuando su nivel sube ingresa por la cobertura y por consiguiente a todo el sistema de alcantarillado.

Los análisis económicos y técnicos indican que la Alternativa 1 cuesta $ 2.955’698.637, mientras que la Alternativa 2 cuesta $ 2.851’000.000, con el agravante de que se debe costear la energía, la operación y mantenimiento. A la luz de las cifras la Alternativa 2 resulta de menor costo pero implica gastos adicionales a través de su vida útil, en cambio para la Alternativa 1 aunque la inversión inicial es mayor no requiere más inversiones en energía y se tendrán solo un costo de operación y mantenimiento del sistema. Por lo anterior, se selecciona como enfoque para el manejo de las ARU la Alternativa 1. A continuación se realiza la descripción de las obras proyectadas:  Colector de ARU: Se extenderá por el occidente del área urbana e interceptará las aguas residuales que se vierten sobre el box - Coulver hasta entregar en la calle 49 con la carrera 5, después de pasar por debajo de la cobertura, las aguas residuales colectadas al interceptor que las llevará a la PTAR. Dicho colector, tendrá una longitud total de 704m con tuberías en PVC de Ø10”.  Interceptor de ARU: Inicia en el barrio El Carmen y luego recibe las AR de los sectores Los Olivos y El Cementerio. Posteriormente colecta las aguas del Hospital, barrio Obrero y sectores aledaños. Continúa su recorrido recibiendo las ARU de los barrios Los Laureles y El Último Palo, para finalmente llegar al lote del sistema de tratamiento de aguas residuales proyectado. Este colector, tendrá una longitud total de 1623m en tuberías con diámetros entre Ø8” a Ø16”.  Redes nuevas y reposiciones: Para completar la estrategia de manejo de las aguas residuales y lluvias urbanas, deberán construirse las redes para los barrios El Carmen, Los Olivos y Nuevo Milenio para reemplazar los tramos averiados y los que sigan siendo insuficientes. a) Para el barrio El Carmen se proyecta un nuevo alcantarillado conformado por 30 tramos en tubería PVC – Alc. de Ø8”. b) En el barrio Los Olivos se proyecta un nuevo alcantarillado para dejar de entregar sus ARU al río Magdalena (10 tramos en tubería PVC-alc. de Ø8”). c) Por exigencias del Proyecto, deben reponerse el resto de tramos de la red urbana que presentan insuficiencia hidráulica o alto estado de deterioro, es decir, todas aquellas tuberías en concreto instaladas hace mas de 30 años deben ser cambiadas.

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3.3.2 Alternativas de tratamiento de las ARU de Puerto Nare Para llevar a cabo el análisis e identificación de las alternativas para el tratamiento de las ARD del área urbana de Puerto Nare, se aplico la metodología “Selección de Tecnología para el Control de la Contaminación por Aguas Residuales Domésticas – SELTAR”. Adicionalmente, con la construcción y puesta en marcha de la PTAR principal proyectada se eliminarán las descargas puntuales del alcantarillado existente; además, se concentrará la mayor parte de la ARU (cerca del 80%) generadas en la localidad en un solo sitio, lo que minimizará los efectos de olores provocados por el tratamiento de las AR. De acuerdo con el análisis de la metodología SELTAR y considerando la ubicación del lote destinado para la PTAR proyectada se realiza la Tabla 3.4, la cual muestra las alternativas que permiten remover más del 50% de la DBO 5 y los sólidos suspendidos (SS) presentes en las ARU de Puerto Nare, las cuales tienen en común los siguientes pretratamientos: a) canal de entrada con vertedero de excesos y disipadores de energía; b) rejas de cribado; c) desarenadores; d) trampa de grasas y flotantes; e) paso directo. TABLA 3.4

Alternativa

ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO DE LAS ARU DE PUERTO NARE

Sistema de Tratamiento

Área Bruta (m²)

Consumo Energía (KWh)

Costo total Construcción (millones $)

Costos de Operación (millones $/año)

1

LODOS ACTIVADOS

920

40

3952.0

145.0

2

FILTRO PERCOLADOR

850

6

875.0

56.0

3

LAGUNA DE OXIDACION

12.600

0

1.327,4

42.0

4

REACTOR ANAEROBIO DE FLUJO ASCENDENTE (RAFA - MC)

710

0

220.8

42.0

5

SEDIMENTADOR PRIMARIO Y REACTOR UASB PARA EL MANEJO DE LODOS

790

2

250.84

42.0

De las 5 alternativas identificadas, inicialmente se descartaron: la laguna facultativa por requerir un lote de gran extensión; los sistemas de lodos activados y filtro percolador, por sus altas demandas de energía y altos costos de construcción y operativos. En consecuencia, se continuó el análisis comparativo de las alternativas preseleccionadas (RAFA y Sedimentador) considerando una serie de criterios técnicos, económicos y ambientales. Calificadas las alternativas, se encontró escasa diferencia entre ellas, salvo en sus costos, pero se concluyó que la alternativa más atractiva para depurar las ARU de Puerto Nare, es un RAFA, complementado con Filtros Anaerobios de Flujo Ascendente (FAFA) y Lechos de secado (ver Tabla 3.5). 14

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TABLA 3.5

1.

EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO DE LAS ARU

CRITERIOS DE EVALUACIÓN DE LOS ASPECTOS CONSIDERADOS ASPECTOS TÉCNICOS (30%)

PUNTAJE MÁXIMO

ALTERNATIVAS 4 5

1.1

Eficiencia de remoción de DBO y SST

6

5

4

1.2

Confiabilidad tecnológica

6

4

4

1.3

Requerimientos técnicos de operación

6

5

4

1.4

Requerimientos de construcción

6

4

4

1.5

Vulnerabilidad SUBTOTAL

6

3

4

30

21

20

2.

ASPECTOS AMBIENTALES (20%)

2.1

Alteración del suelo y del paisaje

5

4

3

2.2

Generación de olores

5

3

4

2.3

Riesgos a la salud

5

4

3

2.4

Producción de lodos SUBTOTAL

5

3

3

20

14

13

3.

ASPECTOS INSTITUCIONALES (10%)

3.1

Operación y mantenimiento

3

3

2

3.2

Requerimientos del Personal

4

3

2

3.3

Infraestructura institucional SUBTOTAL

3

3

3

10

9

7

4.

ASPECTOS ECONÓMICOS (40%)

4.1

Costos de construcción

25

25

20

4.2

Costos de operación y mantenimiento SUBTOTAL

15

15

15

40

40

33

TOTALES

100

84

73

15

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4. DISEÑO DEL PROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO 4.1

EL PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN DEL ACUEDUCTO URBANO

Las características de funcionamiento y las obras y medidas del Proyecto de optimización y expansión del acueducto urbano de Puerto Nare, se describen a continuación. 4.1.1 Optimización del sistema de aguas crudas  Bocatoma La Soná: Debe instalarse un sistema de control de ingreso; por lo demás, se encuentra en buen estado y su funcionamiento es adecuado, restando con instalar un control para la evacuación de arenas en la presa.  Desarenador La Soná: Se deberá anular el by – pass existente que comunica a la aducción con el tanque de almacenamiento. Construir caja de entrada en concreto de 2.8x0.6x0.6m, acondicionar el vertedero de excesos aumentando su altura libre en 10cm para permitir el ingreso de sólo 75,0 L/s, instalar una compuerta manual de 0.5x 0.6m para la nueva red de paso directo en tubería de PVC-P de Ø10”. Construir pantalla distribuidora de flujo con 50 orificios de Ø4”, instalar en el fondo un múltiple extractor en PVC-P de Ø8” con 22 orificios de Ø1” cada 10cm, en cuyo extremo tendrá una válvula de apertura rápida de Ø8”. Impermeabilizar las losas y los muros del desarenador para prolongar su vida útil (Figura 4.1).  Aducción y Conducción La Soná: En el trayecto hacia el desarenador, la tubería de P.V.C. – P de diámetro Ø12” presenta seis (6) puntos de salida de aire en donde estaban ubicadas válvulas de ventosas, por lo que se deberán instalar igual número de unidades, con el fin de extraer adecuadamente el aire de la tubería y permitir que el agua fluya apropiadamente. 4.1.2 Optimización de La Planta de Potabilización A continuación se describirán las obras requeridas para la optimización y adecuación de los componentes de la planta de potabilización existente (Figura 4.1). 4.1.2.1 El sistema de entrada, aforo y mezcla rápida Las aguas provenientes de la quebrada La Soná, llegarán a una cámara de disipación de energía de 0,70m x 0,70m x 1,20m de profundidad total, que las entrega al canal de entrada, de 0,70m x 0,60m de sección y 4,00m de longitud, donde posteriormente se ubicará una canaleta parshall con garganta de 9” (W = 9”), el cual se usará para el aforo de caudales y la mezcla rápida de coagulantes (Figura 4.2). 4.1.2.2 El sistema de floculación hidráulica Las 28 placas de la primera zona deberán separarse a 0,12 m, garantizando un gradiente de 57,7 s-1, (RAS/2000, 20 s-1< G < 70 s-1). Las 17 placas de la segunda zona deberán separarse a 0,20 m lo que garantizará un gradiente de 23,8 s -1. Adicionalmente, el vertedero de ingreso a cada módulo se deberá realzará 15cm; es decir se reducirá su altura libre de 30cm a 15cm; de igual forma, el vertedero de salida deberá realzarse 60cm; pasando de 1,0m a 0.40m de altura útil; con esto se evitará la destrucción de los flóculos. 16

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FIGURA 4.1 OBRAS DE OPTIMIZACIÓN DEL DESARENADOR LA SONÁ

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4.1.2.3 El sistema de sedimentación de alta tasa Se deberán instalar 46 nuevas placas de A-C de 3,6 x 1,2 x 0,01m (tres juegos de placas de 1,2 x 1,2m), espaciadas cada 7,0cm formando un ángulo de 60º con la horizontal. Los canales distribuidores de flujo deberán modificarse, disminuyendo su sección transversal a 0.45m x 0.40m; adicionalmente, los orificios laterales de dicho múltiple deberán pasar de Ø2” a Ø4”. Los lodos almacenados en la tolva inferior, se evacuarán a través de un múltiple de fondo en PVC-P de Ø8” perforado con 30 orificios de Ø2”, espaciados cada 0.13 m (centro a centro). Al accionar la válvula de apertura rápida de Ø8” que generará el tiro adecuado para evacuar dichos lodos hacia los lechos de secado proyectados. 4.1.2.4 El sistema de filtración de flujo descendente Las unidades de filtración existentes se encuentran en buen estado físico y su funcionamiento es adecuado; por lo tanto, para prolongar su vida útil se recomienda el desmonte, reparación y mantenimiento de sus compuertas afluentes y efluentes. Además, deberán impermeabilizarse los muros y losas para evitar desgaste prematuro. Por otra parte, se requiere realizar la interconexión de las seis unidades para garantizar la expansión adecuada del lecho filtrante, ya que el análisis hidráulico determinó que los dos filtros de la tercera parte de la planta, aislada, no expanden el lecho con los 25 L/s que le ingresan, por lo que se hace necesario adicionarle más caudal del otro sector de la planta. En resumen, para el lavado de la planta se requiere un caudal de 50 L/s. 4.1.2.5 Obras del proyecto de manejo de lodos y aguas de lavado Para optimizar el lavado de los filtros se requiere construir un tanque espesador en concreto de 2,90m x 2,90m y altura útil de 2,50m; además, en el fondo de esta estructura se instalará una bomba sumergible que impulse 1,5L/s hacia el canal de entrada. Para complementar el manejo de los lodos provenientes de los sedimentadores y la purga del tanque espesador de aguas de lavado, se proyectará la construcción de cuatro (4) celdas de secado en concreto de 2,50m x 2,50m de sección y altura total de 1,30m. 4.1.2.6 Caseta de operación y obras complementarias Para completar la optimización de la planta de potabilización, deberá dotarse con los equipos y utensilios requeridos para el análisis y control de la calidad del agua, según lo establecido en el Decreto 1575 de 2007, entre los que se destacan autoclave, balanza electrónica, buretras, pipetas, erlenmeyer, probetas, turbidímetro y tanques dosificadores. 4.1.3 Medidas de optimización de los tanques de almacenamiento El sistema de acueducto urbano continuará operando con lo dos tanques existentes (uno en el lote de la Planta y otro contiguo al batallón); por tal motivo para optimizarlos se deberán revocar internamente con impermeabilizantes para prolongar su vida útil, además instalar sistemas de control de rebose para reducir las altas pérdidas de agua.

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FIGURA 4.2 OPTIMIZACIÓN DE PLANTA DE POTABILIZACIÓN DE AGUAS

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4.1.4

Obras y medidas de optimización de las redes de distribución

Para optimizar la distribución del agua potable, se requieren una serie de obras y medidas, cuyas características básicas se resumen a continuación (Figura 4.3):  Optimización de las redes: Con la finalidad de generar circuitos cerrados de distribución y eliminar puntos “muertos” en la red (tapones o puntos finales de red) y mejorar las condiciones del servicio, se proyecta la instalación de 423 m de tubería de PVC-P, de los cuales 63m serán de diámetro Ø1½”, 256 m de diámetro Ø2” y los restantes 104 m serán de diámetro Ø3”.  Instalación de válvulas e hidrantes: Para complementar la operación de las redes de distribución del área urbana del municipio de Puerto Nare, se deberán instalar 18 nuevas válvulas de control en las que se incluyen ocho (8) de Ø2”, cinco (5) de Ø3”, tres (3) de Ø4”, una (1) de Ø6” y una (1) de Ø8”; además, se instalarán tres nuevos hidrantes tipo Milán de Ø3”. 4.1.5 Proyecto de macromedición y micromedición Se deberán instalar macromedidores en cada una de las tuberías que parten del tanque de almacenamiento central, ubicado cerca al sistema de potabilización. En cuanto a la micromedición, se requiere un reemplazo de aquellas unidades que hayan superado lecturas mayores a 3.000 m 3 (corresponden a 200 medidores para el año 2.007), labor que ha venido desarrollando la Empresa Prestadora de Servicios Públicos de la zona. De acuerdo con lo anterior y como medida complementaria para la operación del sistema, se deben instalar 5 macromedidores de los cuales 1 será de Ø4”, 3 de Ø6” y 1 de Ø8”. 4.1.6 Resumen de obras e inversiones del proyecto de acueducto urbano Definido el conjunto de obras y medidas de optimización y expansión del acueducto urbano de Puerto Nare, en la Tabla 4.4, se resumen las obras requeridas, así como el plan de inversiones para el Proyecto, las cuales ameritan las siguientes consideraciones:  Como dichas obras y medidas requieren $ 487.787.722, que el municipio de Puerto Nare no puede financiar con su capacidad de crédito sectorial por lo que deberá gestionar apoyo financiero de entidades del orden regional y nacional, caso Gobernación de Antioquia, IDEA, FINDETER, FONADE, Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial (MAVDT), entre otros, o definir un orden de prioridades, que permitan garantizar un servicio continuo, eficiente y de cobertura plena, durante todo el horizonte de diseño del proyecto (25 años).  Adicionalmente, deberá indicarse que los costos correspondientes a la instalación de las nuevas acometidas para los inmueble del área urbana del municipio de Puerto Nare, deberán ser cubiertos por los usuarios, de acuerdo con lo establecido por la Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios mediante el Decreto 302 de febrero 25 de 2.000, el cual señala en el Capítulo III, del Artículo 11 “En todo caso, el costo de redes, equipos y demás elementos que constituyan la acometida estarán a cargo del usuario cuando se construya por primera vez”.Todo dependerá entonces, de la voluntad política y de la capacidad de gestión de la actual Administración municipal de Puerto Nare, para conseguir los recursos de cofinanciación que le permitan optimizar la distribución de agua potable, de su población urbana. 20

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FIGURA 4.3 OBRAS DE OPTIMIZACIÓN DE LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN

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TABLA 4.4 RESUMEN DE OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN Y EXPANSIÓN DEL ACUEDUCTO DE PUERTO NARE ÍTEM MANEJO DE AGUAS CRUDAS 1 Aducción 2 Desarenador Subtotal Manejo de Aguas Crudas OPTIMIZACIÓN PLANTA DE POTABILIZACIÓN 3 Canal de entrada, aforo y mezcla 4 Optimización de los floculadores 5 Optimización de los sedimentadores 6 Optimización de los filtros 7 Construcción Tanque espesador de lodos 8 Construcción de lechos de secado 9 Dotación caseta de operaciones 10 Construcción Tanque séptico Subtotal Optimización Planta de Potabilización OPTIMIZACIÓN REDES DE DISTRIBUCIÓN 11 Optimización redes de distribución Subtotal Manejo de Aguas Crudas TOTAL OBRAS FÍSICAS Costos de ingeniería (10% de las obras físicas) Costos ambientales (4% de las obras físicas) TOTAL GENERAL OBRAS FÍSICAS

$ $ $

4,733,099 19,910,104 24,643,203

$ $ $ $ $ $ $ $ $

35,142,204 77,806,264 73,037,355 19,211,920 39,555,996 40,433,848 15,560,977 7,123,797 307,872,361

$ $ $ $ $

95,368,403 95,368,403 427,883,967 42,788,397 17,115,359

$

487,787,722

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4.2

EL PROYECTO DE MANEJO DEL ALCANTARILLADO URBANO

4.2.1 Criterios y parámetros básicos de diseño del proyecto Como el alcantarillado urbano incluye varios tipos de redes, para el manejo de las ARU y ALLU deberán adoptarse para cada caso, los siguientes criterios y parámetros de diseño:  Período de diseño: 25 años.  Población Urbana Proyectada (año 2032) = 7.785 habitantes.  Dotación bruta = 234 l/hab-día.  Contribución por infiltraciones = 0,1 l/ha-s (de acuerdo con el RAS/2.000)  Coeficiente de retorno = 0,80 (según el RAS/2000)  Coeficiente de Harman = (18 + p0,5) / (4 + p0,5) Para calcular caudales de aguas lluvias, se usó la fórmula racional (Q = C x i x A); donde: C = Coeficiente de escorrentía; i = Intensidad de la lluvia; y A = Área tributaria del tramo. Para diseñar las redes de alcantarillado, se utilizaron todos los parámetros del RAS/2000. Teniendo como base los parámetros anteriores y después de ajustar el anteproyecto de acuerdo con lo exigido por la Interventoría, se diseñó el proyecto de manejo y tratamiento de las ARU y ALLU del área urbana, cuyas características se describirán a continuación. 4.2.2 El proyecto de manejo de las ARU y lluvias urbanas  Colector de ARU: Arrancará al occidente del área urbana, recogiendo las aguas tributarias del barrio Villa del Carmen (MH134) y saldrá por la vía que va Puerto Berrío (carrera 46), continuando por esta hasta la carrera 7, siguiendo por el costado izquierdo del box – Coulver en donde recibirá las aguas residuales del barrio Nuevo Horizonte y Nuevo Milenio hasta la cámara de inspección MH33B, pasando por debajo de la cobertura para conectarse a la cámara MH39 en donde recibe aguas residuales del barrio Héctor Duque, continuando hacia el oriente por la calle 49 hasta la cámara MH41, en donde tributa sus aguas al interceptor. Tiene una longitud de 704.37m y su diámetro es de 10”. (Figura 4.4).  Interceptor de ARU: El trazado del interceptor se hizo teniendo en cuenta la disposición de lotes para emplazar la PTAR central. Se visitaron dos sitios, uno ubicado en inmediaciones del barrio Nuevo Milenio, de propiedad del municipio de Puerto Nare, pero por la cercanía de las viviendas, por el uso del suelo y por la calidad del suelo, dio como resultado que dicho lote no era apto para construcción porque aproximadamente a 3.0m de profundidad posee una zona de depósito de basuras lo que hace que su capacidad portante sea muy baja. El otro lote está ubicado al norte de la zona urbana, en inmediaciones de la Hacienda La Unión, aledaño a la placa polideportiva, al cual se le hicieron estudios de suelos con buenos resultados, además cumple con los retiros establecidos en el RAS/2000 a las viviendas. Su selección fue realizada conjuntamente con el municipio por lo que es pertinente que sea el ente territorial quien realice los trámites requeridos para su consecución. El trazado del colector y el interceptor va por vía pública. 23

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Se inicia en el barrio El Carmen sigue por la carrera 38 en dirección este hasta el MH202 continuando en hacia el sur por la carrera 4ª recibiendo las ARU del barrio El Carmen. De allí continúa por dicha carrera hasta la calle 43 (MH256) en donde recibe las aguas del barrio Los Olivos y el sector El Cementerio. Continúa por la carrera 4ª hasta la cámara MH16, lugar al que confluyen las ARU del sector en donde se ubica la Casa de la Cultura. Gira en dirección occidente hasta la cámara MH20 en donde recibe las aguas provenientes del Hospital y sigue hasta la cámara MH23 en donde recibe las aguas residuales del barrio Obrero y sectores aledaños. Continúa por la carrera 5ª en su recorrido recibe las aguas residuales de las viviendas comprendidas entre la carrera 2ª hasta la 7ª entre calles 46 y 49, en este sitio recibe las aguas residuales del Colector Occidental (MH41). Posteriormente continúa por la carrera 5ª hasta la cámara MH85 y en su recorrido recibe las aguas residuales de las viviendas comprendidas entre la carrera 2ª hasta la 7ª entre calles 49 y 53. Luego continúa por la carrera 5ª hasta la cámara MH92 en donde recibe las aguas residuales provenientes de los barrios Los Laureles y El Último Palo, para desviarse por zona verde en un trayecto de 240 metros hasta el lote del sistema de tratamiento de aguas residuales.  Redes nuevas y reposiciones: Para completar la estrategia de manejo de las ARU y lluvias, deben reponerse la mayoría de los tramos existentes y construirse redes nuevas para conectar algunas zonas de los barrios El Carmen y Villa del Carmen, las cuales están conformadas por tuberías de P.V.C. - Alcantarillado de Ø8” a Ø16” (Figura 4.4).

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FIGURA 4.4 MANEJO DE LAS ARU Y ALLU DE PUERTO NARE

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4.3

EL PROYECTO DE TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES

4.3.1 La Planta de Tratamiento de ARU Principal Las ARU de Puerto Nare se concentrarán en una sola PTAR principal, cuyas características se describirán a continuación (Figura 4.5): 4.3.1.1 Componentes del sistema de pretratamiento de las ARU 

El canal de entrada, es una estructura de L = 1.6m, a =0,5m y h = 0,5m, que garantice el ingreso de 22 l/s, ubicado encima de la losa intermedia de la estación de bombeo proyectada (Figura 4.5).



Las dos rejas de cribado, de a = 0,50m y h = 0,70m, que se fabricarán con platina de hierro de 5mm de espesor y 1” de ancho espaciados cada 1,2 cm, se instalarán inclinadas a 45º sobre canales de L = 1,6m y h = 0,5m. Cada reja tendrá en su entrada, una compuerta manual para aislarla y realizarle su limpieza de rutina y su eventual mantenimiento, obligándose al paso del todo el flujo por la reja aledaña.



Los dos desarenadores, tendrán 0,5m de ancho, 2,0m de largo, 0,9m de profundidad y cada uno con 22 l/s de capacidad, lo cual permite trabajar con un módulo mientras se aísla el otro mediante compuertas manuales de entrada y salida, para efectos de limpieza y mantenimiento. La tolva de cada módulo, tendrá un múltiple accionado por una válvula de bola, para evacuar las aguas de tal manera que queden depositadas en el fondo las arenas y poderlas retirar manualmente hacia los lechos de secado.



El sistema de aforo de las ARU, será un vertedero triangular, las ARU salen por un canal al final del cual se encuentra la entrada de estas hacia el tanque de succión.



El sistema de bombeo, una vez se retiran de las aguas residuales las arenas, basuras y demás material grueso, estas llegan al tanque de succión en donde son conducidas hacia el RAFA mediante bombas sumergibles de 9.0HP, las cuales contarán con un sistema eléctrico que permita su energización, además de una planta de emergencia para que funcionen aún cuando el sistema interconectado falle. Se instalarán dos bombas para que mientras una funcione la otra esté en Stand – By. Del sistema de bombeo sale una tubería de PVC RDE26 de Ø6” la cual llega hasta el canal de distribución del sistema RAFA, ubicado en la losa de cubierta de éste. Se proyecta además una bomba de 3HP para el bombeo de arenas y lodos hacia una de las celdas de los lechos de secado proyectados.

4.3.1.2 Componentes del sistema secundario de tratamiento de las ARU Para digerir y estabilizar las ARU pretratadas, la planta de tratamiento tendrá cuatro módulos de digestión anaerobia del tipo RAFA, con una sección de 3,50 m x 3,50m y 6,0m de profundidad, que estarán conformado por las siguientes zonas: 

La zona de entrada, es un canal de a = 0,60m y h = 0,70m, que distribuye las aguas residuales por cuatro vertederos rectangulares que vierten sobre bajantes en PVC Ø6”, los cuales las dirigen hacia el fondo, donde se extienden y serán provistos con orificios a todo lo largo del reactor, para distribuir uniformemente el flujo ascendente. 26

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

Zona de gases: Son dos placas deflectoras vaciadas en concreto, que dirigen los gases producidos en las campanas de almacenamiento de 8,25m 2 de sección, de donde salen por una tubería de Ø2”, hacia el quemador de gases.



Zona de salida: Cada módulo tendrá dos tuberías PVC – P RDE 26 de Ø6”, con 3,3m de largo y orificios de Ø1” cada 15 cm, que colectan uniformemente los efluentes y los entregan a un canal provisto de una tubería de Ø6”, que los vierte sobre los filtros anaerobios de flujo ascendente, de donde se termina el proceso de tratamiento y se atrapan los sólidos que logren salir del reactor, para finalmente evacuarlos por la red general de desagüe y drenaje de todo el sistema, hacia el río Magdalena.



Zona de lodos: Para evacuar los lodos digeridos, cada reactor tiene en su fondo tuberías recolectoras de PVC P RDE 26 de Ø6”, con orificios de Ø 1½” cada 0,15m, las cuales forman un cuadrado y se conectan al exterior mediante una válvula de apertura rápida, que permite evacuarlos hacia los lechos de secado.

4.3.1.3 Sistemas complementarios de manejo de ARU y lodos  Para clarificar el efluente del RAFA - MC, se proyectarán 4 módulos de filtración anaerobia FAFA, cilíndricos en poliéster reforzado en fibra de vidrio (PRFV) de Ø=2.90m y H=3,10m, provista con un lecho filtrante plástico de 2,0m de espesor.  Los lechos de secado de lodos. Serán 4 módulos con 3,0m x 2,0m de sección y h = 0,8m, con lecho filtrante en grava y arena clasificada de h = 0,4m y un múltiple de fondo en PVC Ø4” con orificios de Ø1”, que permite evacuar las aguas filtradas hacia el río Magdalena, por la red general de drenaje de la planta. Los lodos digeridos secos, deben rasparse de los lechos y llevarse hacia una ramada, donde terminan de secarse para luego ser reutilizados como mejoradores de suelos.  Manejo de desechos de los pretratamientos. En la planta de tratamiento deberán excavarse cuatro (4) trincheras de 1,5m x 2,0m y h = 0,6m, para disponer las arenas y limos removidos en el desarenador y los flotantes retirados de las trampas de grasas. Estos desechos deben estabilizarse con cal y cubrirse formando capas hasta llenar la primera trinchera, luego continuar la segunda y así sucesivamente, hasta llenar las cuatro (mínimo un año), para volver a desalojar la primera y repetir todo el proceso. Adicionalmente, las basuras atrapadas en las rejas de cribado, se deben secar, empacar y entregarlas al vehículo recolector.  Para evacuar los excedentes y los efluentes de la PTAR proyectada hacia el río Magdalena, se extenderá una red general de drenaje en tubería de Ø16”, que servirá además de by-pass, cuando se requiera realizar mantenimiento al RAFA. 4.4

RESUMEN DE COSTOS DEL PROYECTO DE ALCANTARILLADO URBANO

Diseñadas las obras del Proyecto de manejo y tratamiento de las ARU y aguas lluvias del área urbana de Puerto Nare, en las Tabla 4.2 se resumen las obras e inversiones del Proyecto, cuyo costo global asciende a $3.779.967.934, incluyendo los costos de ingeniería. 27

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FIGURA 4.5 LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE ARU DE PUERTO NARE

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TABLA 4.2 RESUMEN DE COSTOS DE LAS OBRAS FÍSICAS DEL PROYECTO DE SANEAMIENTO HÍDRICO URBANO DE PUERTO NARE ÍTEM MANEJO DE AGUAS CRUDAS MANEJO Y TRANSPORTE DE AGUAS RESIDUALES 1 Colector Occidental 2 Interceptor 3 Redes a reponer TOTAL OBRAS FÍSICAS DE ALCANTARILLADO TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES 1 Sistema de bombeo 2 Sistema de pretratamiento 3 Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente RAFA 4 Filtro Anaerobio de Flujo Ascendente FAFA 5 Lechos de secado 6 Caseta de operaciones 7 Obras complementarias 8 Redes y Acometida eléctrica 9 Iluminación interna lote PTAR 10 Jarillón perimetral de protección 11 Alcantarillado interno PTAR TOTAL OBRAS FÍSICAS SISTEMA DE TRATAMIENTO

$ $ $ $

348,517,801 810,456,397 1,961,359,767 3,120,333,965

$ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $

193,417,502 4,857,510 220,840,928 121,595,774 38,972,305 12,222,895 13,346,309 29,082,180 8,261,291 45,999,441 17,716,088 706,312,223

TOTAL GENERAL OBRAS FÍSICAS PLAN MAESTRO Costos de ingeniería (10% de las obras físicas) Costos ambientales (4% de las obras físicas)

$ $ $

3,826,646,188 382,664,619 153,065,848

TOTAL GENERAL OBRAS FÍSICAS

$

4,362,376,654

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5. PROGRAMA DE EJECUCIÓN DE LAS OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTO Definido el conjunto de obras y medidas necesarias para optimizar y expandir los sistemas de acueducto y alcantarillado urbano de Puerto Nare, en la Tabla 5.1 se resumen los costos de las inversiones requeridas para la ejecución del proyecto, la cual indica que las obras tienen un costo total de $ 4.850.164.377. De acuerdo con lo anterior, y considerando que con sus recursos propios el municipio de Puerto Nare no podrá financiar ni las obras del acueducto urbano, se deberá establecer un orden de prioridades en las inversiones y adoptar las siguientes consideraciones:  Para poder garantizar continuidad en el servicio de acueducto en el área urbana del municipio de Puerto Nare, se deberán ejecutar las obras que comprenden la optimización del desarenador y de la Planta de Potabilización (Q = 75,0l/s), y las reposiciones y redes nuevas del sistema de distribución de agua potable. Las obras antes descritas ascienden a $ 488 millones (incluyendo los costos de interventoría); monto que supera la capacidad de endeudamiento sectorial del municipio para el año 2.006; lo cual implica que la Administración Municipal debe gestionar recursos ante entidades tales como la Gobernación de Antioquia, IDEA, FINDETER, FONADE, entre otros.  Adicionalmente las obras proyectadas para la optimización y expansión del sistema de alcantarillado tienen un valor de $ 3.558 millones (incluyendo los costos de Interventoría, ajustes, costos ambientales, lotes y servidumbres).  En consecuencia, el Municipio de Puerto Nare debe comprometer toda su capacidad de crédito sectorial para financiar las obras más urgentes del acueducto urbano y gestionar recursos de cofinanciación en CORANTIOQUIA y la Gobernación de Antioquia, para poder ejecutar todas las obras prioritarias del acueducto urbano, así como construir los colectores de ARU y ejecutar las demás obras prioritarias del alcantarillado urbano, que permitirán atender en forma continua y eficiente a los usuarios de los servicios de acueducto y alcantarillado urbanos, durante los próximos 25 años (ver Tabla 5.1).  Posteriormente y en la medida que logre conseguir nuevos recursos de financiación, el Municipio podrá cambiar las redes insuficientes del alcantarillado, optimizar las redes de los sectores aislados y conectarlas a los colectores, construir las Plantas de tratamiento de ARU y ejecutar las demás obras proyectadas, para garantizar el óptimo funcionamiento de los sistemas urbanos de acueducto y alcantarillado de Puerto Nare. El éxito del Proyecto dependerá entonces, del nivel de compromiso y de la capacidad de gestión de la Administración municipal y demás fuerzas vivas de Puerto Nare, como también de Corantioquia y demás entidades oficiales que se comprometan en el empeño común, de optimizar la prestación de los servicios públicos de Acueducto y Alcantarillado. 30

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TABLA 5.1 RESUMEN DE LAS OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DEL MUNICIPIO DE PUERTO NARE ÍTEM MANEJO DE AGUAS CRUDAS 1 Aducción 2 Desarenador Subtotal Manejo de Aguas Crudas OPTIMIZACIÓN PLANTA DE POTABILIZACIÓN 3 Canal de entrada, aforo y mezcla 4 Optimización de los floculadores 5 Optimización de los sedimentadores 6 Optimización de los filtros 7 Construcción Tanque espesador de lodos 8 Construcción de lechos de secado 9 Dotación caseta de operaciones 10 Construcción Tanque séptico Subtotal Optimización Planta de Potabilización OPTIMIZACIÓN REDES DE DISTRIBUCIÓN 11 Optimización redes de distribución Subtotal Manejo de Aguas Crudas TOTAL OBRAS FÍSICAS DE ACUEDUCTO MANEJO Y TRANSPORTE DE AGUAS RESIDUALES 1 Colector Occidental 2 Interceptor 3 Redes a reponer TOTAL OBRAS FÍSICAS DE ALCANTARILLADO TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES 1 Sistema de bombeo 2 Sistema de pretratamiento 3 Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente RAFA 4 Filtro Anaerobio de Flujo Ascendente FAFA 5 Lechos de secado 6 Caseta de operaciones 7 Obras complementarias 8 Redes y Acometida eléctrica 9 Iluminación interna lote PTAR 10 Jarillón perimetral de protección 11 Alcantarillado interno PTAR TOTAL OBRAS FÍSICAS SISTEMA DE TRATAMIENTO

$ $ $

COSTO 4,733,099 19,910,104 24,643,203

$ $ $ $ $ $ $ $ $

35,142,204 77,806,264 73,037,355 19,211,920 39,555,996 40,433,848 15,560,977 7,123,797 307,872,361

$ $ $

95,368,403 95,368,403 427,883,967

$ $ $ $

348,517,801 810,456,397 1,961,359,767 3,120,333,965

$ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $

193,417,502 4,857,510 220,840,928 121,595,774 38,972,305 12,222,895 13,346,309 29,082,180 8,261,291 45,999,441 17,716,088

$

706,312,223

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ÍTEM TOTAL GENERAL OBRAS FÍSICAS PLAN MAESTRO Costos de ingeniería (10% de las obras físicas) Costos ambientales (4% de las obras físicas)

$ $ $

COSTO 4,254,530,155 425,453,016 170,181,206

TOTAL GENERAL OBRAS FÍSICAS

$

4,850,164,377

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