PROYECTO DE INVESTIGACION
“USO DE HACES ELECTRONICOS DE
ALTA ENERGIA PARA ESTERILIZAR LAS
AGUAS NEGRAS MUNICIPALES DEL
DISTRITO DE LUNAHUANA”
DOCENTES INVESTIGADORES:
Coordinador General: Ing. Benigno Benito LIZARRAGA ZAVALETA
Investigador 1: MSc. Carlos Job FIESTAS URBINA
Investigador 2: Mg. Francisco BAUTISTA LOYOLA
Investigador 3: Ing. Cayo Eduardo GUERRA LAZO
Huacho, Junio del 2015
AGUA RESIDUAL MUNICIPAL
¿Un desecho o un recurso?
¿Un problema o una oportunidad?
¿Qué podemos obtener del
agua residual Municipal?
Biogas
Compost
Bioabono
(lodos tratados)
ESTRUVITA
Estruvita
FERTILIZANTE
MINERAL:
Fosfato hidratado
de Amonio y
Magnesio
(NH4)MgPO4·6H2O
Agua para
riego
agrícola
Contiene:
Nitratos,
úrea,
fostatos,
potasio
CULTIVAR
COMER
¡ Nos aferramos a un modo
de producción equivocado !
EXCRETAR
CONTAMINAR
ROTO
Fertilizante químico: Amoniaco, Úrea, fosfatos, etc
Al rio, mar o lago
EL CICLO DE NUTRIENTES HUMANO
ROTO
COMER
CULTIVAR
DESINFECCION
INTACTO
EXCRETAR
TRATAMIENTO
EL CICLO DE NUTRIENTES HUMANO
INTACTO
No se debe tomar nada de la Pachamama
sin dar algo a cambio
Ley del retorno de los Incas
La ciencia, después de haber andado a tientas durante
mucho tiempo, sabe hoy que el mas fecundo y eficaz de los
abonos es el abono humano
Todo el abono humano y animal que el mundo pierde, devuelto a
la tierra en lugar de ser arrojado al mar, sería suficiente
para alimentar al mundo.
¿Esa fetidez sabe usted qué es?
Es la pradera en flor, es hierba verde, es tomillo, es salvia,
es el ganado, es el mujido satisfecho de grandes bueyes en la
tarde, es el trigo dorado, es el heno perfumado, es el pan en
su mesa, es sangre caliente en sus venas, es salud, es el gozo,
es la vida. Así lo quiere esta creación misteriosa que es la
transformación en la tierra y transfiguración en el cielo (…) la
nutrición de los campos hace el alimento de los hombres.
1802 - 1885
Usted es dueño de perder esta riqueza y
encontrarme ridículo. Eso sería la obra
maestra de su ignorancia.
El intestino de Leviatano
“La tierra empobrecida por el mar”
Los Miserables (1845-1862)
COMPOSICIÓN DE
DIFERENTES TIPOS DE
EXCRETAS
Excretas
% Humedad
% Nitrógeno
% Fósforo
% Potasio
Humano ……… 66 – 80 ………….
5 – 7 ……………
Vaca ………………
80 ……………….
1.67 ……………..
Caballo ………..
75 ……………….
2.29
……………… 1.25 …………….. 1.38
Borrego ……….
68 ……………….
3.75
……………… 1.87 …………….. 1.25
Cerdo …………
82 …….………….. 3.75 ……………..
1.87 …………….. 1.25
Gallina ……….
56 ……………….. 6.27 ……………..
5.92 …………….
Fuente: Gotaas, Composting. (1956), p. 35, 37, 40.
3 – 5.4 …………
1 – 2.5
1.11 ……………… 0.56
3.27
ASPECTOS GEOGRÁFICOS Y
DEMOGRÁFICOS DE LUNAHUANÁ
* Ubicación geográfica del Proyecto
Departamento de Lima – en el Perú
Provincia de Cañete – en Dpto. de Lima
Clima de Lunahuaná:
Templado, sol todo el año
Temperatura media::
21 °C
Humedad relativa:
Altitud (Lunahuaná
Cercado):
Distrito Lunahuana – en Provincia
de Cañete
Área geográfica del distrito:
500.33 Km2 (50 033 Has)
78% (en Verano) y 85% (en
Invierno)
Área cultivable bajo riego:
1 119 Has (2.2 %)
481 m.s.n.m aprox.
Densidad poblacional al
año 2007
9.12 hab/Km2 = (4 567
hab/500.33 Km2)
FIGURA 2.3: Población de la capital distrital y anexos d
Distrito de Lunahuaná, en el año 2007, [Ref. 2.1].
CUADRO 2.1: Población estimada de la capital distrital y anexos
del Distrito de Lunahuaná.
PERSONAS
ANEXO
2007
Catapalla
Uchupampa
Condoray
Cercado
Jita
Langla
San Jerónimo
Paullo
Socsi
Lúcumo
Los Olivos
Ramadilla
Concon
450
450
450
601
596
360
895
392
93
90
71
71
48
4567
2010
2013
2033
472
495
680
472
495
680
472
495
680
630
661
908
625
655
900
378
396
544
939
984
1352
411
431
592
98
103
141
94
99
136
74
78
107
74
78
107
51
53
73
4790
5023
6900
TOTAL
Las poblaciones han sido estimadas con la tasa anual de
crecimiento poblacional de 1.6 %.
ANTECEDENTES DEL PROYECTO
Los pobladores de
Lunahuaná, ante el
incremento de enfermedades
gastrointestinales y
parasitarias y la
contaminación de los
terrenos de cultivos y de los
canales de riego han
solicitado en reiteradas
oportunidades a través del
Presupuesto Participativo de
la Municipalidad Distrital de
Lunahuaná contar con el
servicio de alcantarillado y
tratamiento de aguas
residuales.
En el presupuesto
participativo de varios años
consecutivos, la instalación
de los sistemas de
alcantarillado y tratamiento
de aguas residuales es
considerada como prioridad
número 1.
Prioridad del proyecto y razones
por la que es de interés de la
comunidad
resolver
dicha
situación.
Las enfermedades de origen
hídrico tienen una importante
relevancia en el perfil
epidemiológico de la localidad de
Lunahuaná Cercado y anexos. Se
generan cuadros de desnutrición
por causa de la deshidratación e
infecciones gastrointestinales.
Estos inciden en una disminución
de la capacidad inmunológica de
los pobladores y principalmente en
los niños, lo que trae como
consecuencia la generación de
enfermedades de carácter
infeccioso, repercutiendo en la
economía de los hogares y el
deterioro de la calidad de la vida
de la población.
En este estudio se
propone a la
Municipalidad Distrital de
Lunahuaná
recomendaciones
científicas y tecnológicas
para resolver la
problemática del
tratamiento de las aguas
residuales municipales del
distrito de Lunahuaná
mediante el uso de la
tecnología de haces
electrónicos de mediana
energía.
PROYECTOS DE SANEAMIENTO SNIP
VIABLES DE LUNAHUANA
Tabla N° 1.8: RESUMEN DE PROYECTOS DE SANEAMIENTO (SNIP VIABLES) DE LUNAHUANÁ
Código
SNIP
ANEXO
Nº
TUBERIA ALCANTARILLADO Volumen
BENEFICIARIOS
desagúe
DIRECTOS
metros lineales diámetro de tubería (m 3/ Año)
Nº
PLANTA DE TRATAMIENTO
INVERSIÓN S/.
CONEXIONES
TOTAL S/.
Tanque séptico
1.70 m 3.20 m
Planta
Alcantarillado
DOMICILIARIAS
Tecnología
alto
alto
tratamiento
(m3)
Nº BUZONES
CATAPALLA 170301
707
2247.04
6 pulg PVC
35
47
6
119
60.80
SOCSI 170146
367
2238.16
6 pulg PVC
16
35
12
62
93.48
LÚCUMO 170310
236
1225.07
6 pulg PVC
10
27
-
40
52.05
PAULLO Y ARCA 171429
1103
1225.07
6 pulg PVC
27
-
40
52.05
SAN JERÓNIMO 169767
1536
4163.54
6 pulg PVC
60
28
259
188.7
pozo de
percolación
pozo de
percolación
pozo de
percolación
pozo de
percolación
Tanque
Imhoff
1092839
-
-
-
-
871211
571849
1202244
550543
1752787
1326977
362826
1689803
3
LANGLA 170300
JITA
169742
931
1714
LUNAHUANÁ
170006
(Cercado)
2847
UCHUPAMPA 170003
CONDORAY
2295
TOTAL:
11736
1975.10
5266.77
6048.97
6 pulg PVC
40
25
15
6 pulg PVC
87
12
6 pulg PVC
94
28
157
289
480
103.5
(188.7 m )
pozo de
percolación
-
-
-
Tanque
Imhoff
-
1544500
-
-
482943
-
1024441
2027443
2384586
3
8746.41
6 pulg PVC
97
97
387
43.23
(357.7 m )
Tanque
Imhoff
3080834
677657
3758491
3
(214.8 m )
33136.13
499
198
Fuente: Elaboración propia, a partir de data proporcionada por la Municipalidad distrital de Lunahuaná
1833
7154555 2073969 15173450
La propuesta del
presente estudio
establece que el
resultado del
proyecto de
investigación será la
base para realizar un
Proyecto de
Inversión Pública en
el Marco del Sistema
Nacional de
Inversión Pública
(SNIP) donde la
población
beneficiada
directamente serán
los pobladores de la
localidad de
Lunahuaná. Los
beneficiarios
indirectos serán los
agricultores de la
zona rural de los
distritos de
Lunahuaná, Nuevo
Imperial, Imperial y
San Vicente de
Cañete.
MATRIZ DE INVOLUCRADOS DEL PROYECTO
CUADRO 1.4: Matriz de involucrados, [Ref. 1.1]
GRUPOS DE
INVOLUCRADOS
INTERESES
PROBLEMAS PERCIBIDOS
Municipalidad
Distrital de
Lunahuaná
Elevar el nivel de vida de la Contaminación del medio
población y proteger el medio ambiente, Reclamos de la
ambiente
población.
E.P.S. EMAPA
CAÑETE S.A.
Lograr la satisfacción de la
población por los servicios
prestados, así como la
protección del medio ambiente
Proyectar y transferir a la
UNIVERSIDAD
comunidad sus logros académicos
NACIONAL “José
y o investigación aplicada, para
Faustino Sánchez
el desarrollo de su ámbito de
Carrión”
influencia Regional y Nacional
Contaminación del medio ambiente,
Reclamos de la población
Por coordinación directa entre
las autoridades locales de la
Municipalidad, se encargó la
solución del problema de
saneamiento de la localidad de
Lunahuaná Cercado.
La Población
Contar con un buen servicio de
alcantarillado y tratamiento de
aguas residuales municipales.
Disminución de la contaminación
Incremento de enfermedades
diarreicas y parasitarias
Canales de riego contaminados con
aguas servidas que son utilizados
en los cultivos.
Junta de
Regantes
Disminución de la contaminación
del agua de riego.
Contaminación del agua de los
canales de riego, contaminación
de los terrenos agrícolas.
No cuentan con el personal ni la
Contribuir con la mejora de la infraestructura necesaria para la
Instituciones de
salud, reduciendo la demanda de atención de la población, que
Salud
demandan atención en parte por la
atención de enfermedades
baja calidad del saneamiento.
Fuente: Elaboración propia
IDENTIFICACION DEL PROBLEMA
DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN ACTUAL
DATOS DE MORBILIDAD ATENDIDOS
Enfermedades del sistema
respiratorio
Enfermedades del sistema
digestivo
Enfermedades
infecciosas-parasitarias
Enfermedades de la piel y
sub-cutáneo
Enfermedades del sistema
genito-urinario
Sexo
Total
2-9
10-19
20-59
60-99
T
1030
412
131
322
165
F
622
209
63
245
105
M
408
203
68
77
60
T
355
70
77
166
42
F
221
40
51
108
22
M
134
30
26
58
20
T
181
65
23
73
20
F
114
28
13
63
10
M
67
37
10
10
10
T
103
26
16
41
20
F
61
13
10
26
12
M
42
13
6
15
8
T
142
21
14
73
34
F
108
13
12
54
19
M
44
8
2
9
15
Fuente: Unidad de estadística – Centro de Salud Lunahuaná / diciembre 2010
FIGURA 2.14: Árbol de Problemas
Efecto Final
Baja calidad de vida de la población del distrito
Lunahuaná
Árbol de Problemas
y sus causas
Efecto Indirecto Único
Incremento de los gastos de salud y de servicios de saneamiento de la
población del distrito Lunahuaná
Efecto Directo 1
Incremento de la morbilidad
Efecto Directo 2
Incremento de tarifas por servicios de
saneamiento
Efecto Directo 3
Incremento de la desnutrición
Problema Central
“Inadecuada disposición de efluentes y lodos de los sistemas de tratamiento de aguas
residuales del distrito Lunahuaná, que ocasiona frecuentes problemas ambientales y de
salubridad y no aportan valor agregado a los efluentes y lodos”
Causa Directa 1
Insuficientes etapas en los
sistemas de tratamiento de
Aguas Residuales y lodos
efluentes
Causa Indirecta 1
Escaza o nula investigación
y aplicación tecnológica de
“haces electrónicos de alta
energía” en el diseño de
PTAR del Perú,
Especialización solo en
lagunaje.
Causa Directa 2
Inadecuada disposición de
excretas y aguas residuales
Causa Indirecta 2
Ausencia del
Sistema de
Alcantarillado
Causa Directa 3
Inadecuados hábitos y
prácticas de higiene de la
población
Causa Indirecta 3
Ausencia de sistemas
de tratamiento de
aguas residuales que
incluya “haces
electrónicos” para
desinfección
ARBOL DE PROBLEMAS
Fuente: Elaboración propia
Causa Indirecta 4
Bajo nivel de
educación sanitaria
Causa Directa 4
Insuficientes recursos
para eficiente O&M
de PTARS
Causa Indirecta 5
Baja formación de
operarios en O&M
de PTARS. Se
administra el servicio
como centro de
costos y no de
beneficios.
Figura N° 2.16: Árbol de Medios y Fines
Fin Último
Arbol de
Medios y Fines
Mejoramiento de la calidad de vida de la
población del distrito Lunahuaná
Fin Indirecto Único
Ahorro en los gastos de salud y de servicios de saneamiento de la
población del distrito Lunahuaná
Fin Directo 1
Disminución de la morbilidad
Fin Directo 2
Disminución de Tarifas por
servicios de saneamiento
Fin Directo 3
Disminución de la desnutrición
Objetivo Central
“Agregación de valor a los efluentes y lodos del sistema de tratamiento de aguas
residuales con una adecuada disposición y uso, disminuyendo los problemas
ambientales y de salud de la población del distrito Lunahuaná”
Medio de 1° nivel 1
Sistema completo de etapas
de tratamiento de Aguas
Residuales
Medio
Fundamental 1
Existencia e inclusión de la
aplicación tecnológica de
“haces electrónicos de alta
energía” en el diseño de
PTAR en Lunahuaná.
Especialización diferente al
lagunaje.
Medio de 1° nivel 2
Adecuada disposición de excretas
y aguas residuales
Medio
Fundamental 2
Existencia de
Sistema integral de
Alcantarillado
Fuente: Elaboración propia
Medio Fundamental
3 Existencia de
sistemas de
tratamiento que
incluye el uso de
“haces electrónicos”
para desinfección y/o
esterilización de
aguas residuales y
lodos de Lunahuaná.
Medio de 1° nivel 3
Adecuados hábitos y
prácticas de higiene de la
población
Medio
Fundamental 4
Elevado nivel de
educación sanitaria
de la Población de
Lunahuaná
Medio de 1° nivel 4
Suficientes recursos
humanos y económicos
aseguran una eficiente
O&M de la PTAR
Medio
Fundamental 5
Operarios y técnicos
capacitados y
promovidos. Se
administra el servicio
de saneamiento como
centro de beneficios
económicos
FIGURA 2.17: Árbol de medios y acciones
Árbol de
Medios y
acciones
Medio Fundamental 1
Medio
Fundamental 2
Existencia de un
sistema integral de
alcantarillado
Acción 1
Instalación del
sistema integral
de
alcantarillado
Existencia e inclusión
de la aplicación
tecnológica de “haces
electrónicos de alta
energía” en el diseño de
la Planta de Tratamiento
de Aguas residuales y
lodos (PTAR) en
Lunahuaná.
Especialización
diferente al lagunaje.
Medio
Fundamental 3
Existencia de
sistemas de
tratamiento que
incluye el uso de
“haces electrónicos”
para desinfección
y/o esterilización de
aguas residuales y
lodos de Lunahuaná.
Acción 2
Diseño y construcción de la planta
de tratamiento de aguas residuales
y lodos (PTAR) incluyendo
equipos de irradiación con haces
electrónicos de alta energía
Fuente: Elaboración propia
Medio
Fundamental 4
Medio
Fundamental 5
Elevado nivel de
educación
sanitaria de la
población del
distrito Lunahuaná
Se administra el
servicio de
saneamiento como
centro de
beneficios
económicos.
Acción 3
Campañas de
educación
sanitaria a la
población de
Lunahuaná
Acción 4
Venta de lodos
(bioabono) y
aguas residuales
desinfectados y/o
esterilizados con
tarifas adecuadas.
FIGURA 2.18: Sistema de tratamiento
municipales del distrito de Lunahuaná
Descripción de
la alternativa
propuesta
22 Km de colector
troncal, tanques
Imhoff y tuberías por
anexos, e inclusión de
planta de tratamiento
por irradiación de
electrones
Fuente: Elaboración propia
de
aguas
residuales
Plantas de tratamiento de aguas residuales con haces electrónicos en diferentes países del orbe
Fuente: Electrón beam tecnology ebTECH 550 yongsan-dong Yuseong-gu, Daejeon 305-500, Korea, diapositiva de exposición “International Topical Meeting on
Nuclear Research Applications and Utilization of Accelerators Vienna, Austria 4 - 8 May 2009”. [Citado el 02 de Nov del 2011]. Disponible en:
http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/P1433_CD/datasets/presentations/SM-EB-23.pdf
Aporte per cápita de constituyentes de aguas residuales municipales (g/hab/día)
CONSTITUYENTE
Sólidos Suspendidos
Sedimentables
No sedimentables
Sólidos disueltos
Sólidos totales
ESTADO
Mineral
Orgánico
Total
25
15
10
80
105
65
39
26
80
145
90 (36.00%)
54 (21.60%)
36 (14.40%)
160 (64.00%)
250 (100%)
Nitrógeno amoniacal
Nitrógeno total
Fósforo total
Detergente
Cloruros
Potasio
Microorganismos
Bacterias totales
Coliformes termotolerantes
Coliformes totales
Estreptococo fecal
Salmonella typhosa
Clostridium
Pseudomona auruginosa
Bífido bacterium
Bacteroides spp
Quistes de protozoarios
Huevos de helmintos
Virus (UFP)
DBO
DQO
42 (77.8%)
19 (35.2)
23 (42.6%)
12 (22.2)
54 (100%)
41 (71.9%)
16 (28.1%)
25 (43.9%)
16 (28.1%)
57 (100%)
3.0 a 10.0
6.0 a 12.0
1.0 a 8.0
7.0 a 12.0
5.0 a 10.0
2.0 a 6.0
(bac/hab/día)
10E11 – 10E12
10E08 – 10E11
10E09 – 10E11
10E07 – 10E10
10E01 – 10E04
10E03 – 10E09
10E05 – 10E07
10E10 – 10E13
10E10 – 10E13
10E01 – 10E03
10E01 – 10E03
10E02 – 10E04
(bac/hab/día)
10E11 – 10E12
10E08 – 10E11
10E09 – 10E11
10E07 – 10E10
10E01 – 10E04
10E03 – 10E09
10E05 – 10E07
10E10 – 10E13
10E10 – 10E13
10E01 – 10E03
10E01 – 10E03
10E02 – 10E04
Fuente:Rojas Vargas Ricardo, Coordinador de Proyectos Especiales CEPIS/OPS-OMS. Conferencia Sistemas de Tratamiento de Aguas Residuales, Curso
Internacional “GESTIÓN INTEGRAL DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES”. Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente.
División de Salud y Ambiente. Organización Panamericana de la Salud. Organización Mundial de la Salud, 2002.
Tabla 3.2: Estimación de la composición del agua residual municipal del distrito de Lunahuaná
Constituyente
Caudal promedio de agua residual, <QRM>2033: 707 222 (L/día)
Población de Lunahuaná, (PL2033): 6900 (hab)
Sólidos:
Aporte/hab
(g/hab/día)
Cantidad
Diaria
(g/día)
6.21E5
3.726E5
2.484E5
1.104E6
1.725E6
3.726E5
3.933E5
(2.07 a 6.90)E4
(4.14 a 8.28)E4
(0.69 a 5.52)E4
(4.83 a 8.28)E4
(3.45 a 6.90)E4
(1.38 a 4.14)E4
Concentración
(mg/L)
Sólidos suspendidos.
Sedimentables.
- No sedimentables.
Sólidos disueltos.
Sólidos totales.
DBO.
DQO.
Nitrógeno amoniacal.
Nitrógeno total.
Fósforo total.
Detergente.
Cloruros.
Potasio.
90 (36.00%)
54 (21.60%)
36 (14.40%)
160 (64.00%)
250 (100%)
54
57
3.0 a 10.0
6.0 a 12.0
1.0 a 8.0
7.0 a 12.0
5.0 a 10.0
2.0 a 6.0
Microorganismos:
(bac/hab/día)
Bacterias totales
Coliformes
termotolerantes
Coliformes totales
Estreptococo fecal
Salmonella typhosa
Clostridium
Pseudomona
auruginosa
Bífido bacterium
Bacteroides spp
Quistes de protozoarios
Huevos de helmintos
Virus (UFP)
10E11 – 10E12
351
1558
2434
526
69.64
29 a 97
58 a 117
10 a 78
68 a 117
49 a 97
20 a 58
Concentración
(bac/L)
9.74E8 a 9.74E9
10E08 – 10E11
9.74E5 a 9.74E8
10E09 – 10E11
10E07 – 10E10
10E01 – 10E04
10E03 – 10E09
9.74E6 a 9.74E8
9.74E4 a 9.74E7
1.22E1 a 1.22E4
9.74E0 a 9.74E6
10E05 – 10E07
9.74E2 a 9.74E4
10E10 – 10E13
10E10 – 10E13
10E01 – 10E03
10E01 – 10E03
10E02 – 10E04
9.74E7 a 9.74E10
9.74E7 a 9.74E10
9.74E-2 a 9.74E0
9.74E-2 a 9.74E0
9.74E-1 a 9.74E1
Fuente: Elaboración propia
876
526
Población de
Lunahuaná al año 2033
PL2033 = 6 900 hab
Caudal de agua residual
medio
<QRM> = 707.22 m3/dia
Localización de la planta de irradiación: Socsi - orilla norte del rio Cañete (área: 1.2 Ha)
SISTEMA DE COLECCIÓN HOMOGENIZACION Y BOMBEO
DE EFLUENTES DE AGUAS RESIDUALES MUNICIPALES
TRATADAS PRIMARIAMENTE
Planta de
irradiación de
lodos
efluentes de
aguas
residuales
municipales
Existing System
Discharge after Bio treatment
Coli-forms etc.
Residual odor, colors
Proposed System
Irrigation
Radiation
Disinfection,
Removal of odor,
colors
Industries
Re-use
Fuente: Y. Kim, B. Han, J. Kim (EB-TECH Co., Ltd., Daejeon, Republic of Korea), (2003). “Disinfection of total coli-forms in the effluent from municipal wastewater plant with electron beam”. IAEACN-115-38. [Citado el 05 de Marzo , 2012]. Disponible en: http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/P1251-cd/papers/38.pdf
APLICACION INDUSTRIAL DE LA
IRRADIACION ELECTRONICA
TECNOLOGIA A. El diagrama de flujo del proceso propuesto es
presentado en el siguiente diagrama (Fig. #2 y Fig. #3):
FIGURA #2: Diagrama de una instalación de desinfección de lodo
EFECTO DE LA RADIACIÓN
IONIZANTE (HACES DE
ELECTRONES) SOBRE LOS
MICROORGANISMOS EN LAS
AGUAS RESIDUALES MUNICIPALES
CUADRO 8.2: Desinfección de E.Coli en
efluentes
secundarios
de
aguas
municipales residuales
DOSIS
POBLACION INICIAL
(KGy)
(UFC/mL)
0
5000
0.2
291
0.5
64
0.8
15
STD
Guarantee
Fuente: Y. Kim, B. Han, J. Kim (EB-TECH Co., Ltd., Daejeon, Republic of Korea), (2003). “Disinfection of total coli-forms in the effluent from municipal wastewater plant with electron beam”. IAEACN-115-38. [Citado el 05 de Marzo , 2012]. Disponible en: http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/P1251-cd/papers/38.pdf
Dose (kGy)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
BOD
1.0E+00
Survival fraction
1.0E-01
1.0E-02
1.0E-03
1.0E-04
Total Coliform
Concentration(mg/l)
E-coli
COD
TOC
16
14
12
10
8
6
4
2
0
60
50
40
30
20
10
0
0
0.2
0.5
0.8
Dose (kGy)
Effect of electron beam on the effluent from municipal wastewater plant:
a – radiation induced inactivation of some coliforms in the effluent;
b – variation of BOD, COD, TOC and Color with absorbed doses.
Copyright
Color
550 yongsan-dong Yuseong-gu, Daejeon 305-500, Korea
1
Color(PT Co.)
0
CUADRO 9.3: Inversión inicial total en la
troncal de desagüe
DESCRIPCION
COSTO (S/.)
MATERIAL Y EQUIPAMIENTO
SERVICIOS DIVERSOS
406 856.00
1 286 781.56
TOTAL: S/.
1’693 637.56
CUADRO 9.6: Inversión inicial del sistema
de tratamiento preliminar y primario de
aguas residuales municipales
DESCRIPCION
MATERIAL Y EQUIPAMIENTO
SERVICIOS DIVERSOS
TOTAL: S/.
COSTO(S/.)
2 203 233.60
230 000.00
2’433 233.60
CUADRO 9.9: Inversión inicial del sistema
tanque colector, tanque de homogeneización
y estación de bombeo
DESCRIPCION
MATERIAL Y EQUIPAMIENTO
SERVICIOS DIVERSOS
TOTAL: S/.
COSTO(S/.)
1’057800.00
110 000.00
1’167 800.00
CUADRO 9.12: Inversión inicial de
planta de irradiación y producción
bioabono
DESCRIPCION
MATERIAL Y EQUIPAMIENTO
SERVICIOS DIVERSOS
TOTAL: S/.
COSTOS
la
de
COSTO(S/.)
14’833 300.00
430 000.00
15’263 300.00
CUADRO 9.13:
INVERSIÓN INICIAL
DESCRIPCION
RED TRONCAL DE AGUAS RESIDUALES
TRATADAS
SISTEMA DE TRATAMIENTO PRELIMINAR
Y PRIMARIO DE AGUAS RESIDUALES
MUNICIPALES
TANQUE COLECTOR, TANQUE DE
HOMOGENEIZACION Y ESTACION DE
BOMBEO
PLANTA
DE
IRRADIACION
Y
PRODUCCION DE BIOABONO
TOTAL: S/.
COSTO (S/.)
1’693 367.56
2’433 253.60
1’167 800.00
15´263 300.00
20’557 721.1
COSTOS DE OPERACIÓN
CUADRO 9.15: Resumen
anuales fijos, (COAF)
de
costos
DESCRIPCION
AMORTIZACION ANUAL FIJA DE LA DEUDA
operativos
CUADRO 9.21: Resumen
variables, (COAV)
COSTO(S/.)
2’252 053.30
DESFCRIPCION DEL SERVICIO
COSTOS OPERATIVOS LABORALES FIJOS
596 000.00
DEPRECIACION ANUAL
313 474.06
TOTAL: S/.
3’163 527.36
de
costos operativos
MANTENIMIENTO
SUMINISTRO DE ELECTRICIDAD,
AGUA Y ARBITRIOS
TOTAL: S/.
anuales
COSTO ANUAL
(S/./año)
464 098.64
489 940.00
954 038.64
CUADRO 9.22: Resumen de costos operativos anuales totales, (COAT)
COSTO ANUAL
(S/./año)
DEESCRIPCION DEL SERVICIO
3’163 527.36
COSTOS OPERATIVOS ANUALES FIJOS, (COAF)
COSTOS OPERATIVOS ANUALES VARIABLES, (COAV)
4’117 566.00
COSTO OPERATIVO ANUAL TOTAL, (COAT)
Costo total
unitario
COTU 
COAT
VAT
954 038.64

 S /. 
4'117566.00 

 año 
 S /. 

16.0
 3 
 m 3   365.25 día 
 m 
707.21 


año

 día  
Fuente: Elaboración propia
VALORACION DEL BIOABONO PRODUCIDO EN LA
PTAR, INGRESOS Y BENEFICIOS SOCIALES
CUADRO 10.5: Composición de nutrientes (NPK) del bioabono y las aguas
domésticas tratadas, del distrito de Lunahuaná
Caudal promedio de agua residual, <QRm>2033: 707 219 (L/día)
Población de Lunahuaná, (PL2033): 6900 (hab)
APORTE
APORTE POBLACION
NUTRIENTE
Nitrógeno amoniacal
Nitrógeno total
Fósforo total
Potasio
Detergentes
Cloruros
Quistes, hongos y bacterias
(g/hab/día)
3 a 10
6 a 12
1 a 8
2 a 6
7 a 12
5 a 10
-------
(g/día)
20700 a 69000
41400 a 82800
6900 a 55200
13800 a 41400
48300 a 82800
34500 a 69000
-------
CONTENIDO
(mg/L)
29.21 a 97.37
58.42 a 116.85
9.74 a 77.90
19.47 a 58.42
68.16 a 116.85
48.69 a 97.37
esterilizado
CUADRO 10.9: Comparación de la composición de la solución La Molina®
bioabono producido en la PTAR, [Ref. 10.4].
y del
COMPONENTE
SOLUCION NUTRITIVA
HIDROPONICA LA MOLINA®
SOLUCION DEL BIOABONO LIQUIDO
OBTENIDO EN LA PTAR
N (ppm)
190
58.42 – 116.85
P (ppm)
35
9.74 – 77.90
K (ppm)
210
19.47 – 58.42
Ca(*) (ppm)
150
-------
(ppm)
70
-------
Mg(*) (ppm)
45
-------
Fe (ppm)
1.00
-------
Mn (ppm)
0.50
-------
B(*) (ppm)
0.50
-------
Zn (ppm)
0.15
-------
Cu (ppm)
0.10
-------
Mo (ppm)
0.05
-------
S(*)
1 ppm (una parte por millón) = 1 mg/litro
CUADRO 10.7: Características comerciales de la solución
hidropónica La Molina®
[Ref. 10.4]: www.lamolina.edu.pe/hidroponia/solución1.htm
¿Para cuántos
litros de
solución
nutritiva?
Presentación
Peso (Kg)
Precio S/.
200 litros
Juego
Simple
1.0 L solución A
0.4 L solución B
1.5
15.00
Juego en Galoneras
1,600 litros 8.0 L solución A
3.2 L solución B
12.0
85.00
Juego en sales para
preparar
1,000 litros
5.0 L solución A
2 L solución B
7.5
45.00
CUADRO 10.10: Estimación de precios unitarios de la
solución nutritiva hidropónica La Molina®
PRECIO DE LA VOLUMEN DE LA PRECIO DE LA
PRECIO
SOLUCION
SOLUCION
UNITARIO DE
SOLUCION
(*)
LA SOLUCION
(S/.)
NUTRITIVA
NUTRITIVA
(L)
(S/.)
NUTRITIVA
(S/./L)
15.00
200
15.20
0.076
85.00
1600
86.60
0.054
45.00
1000
46.00
0.046
(*): se ha considerado el precio del agua en 1.00 (S/./m3)
Como precio
referencial
para el
bioabono
producido en
la PTAR
asumimos el
valor 0.076
(S/./L).
Asumimos el
valor más alto
dado que el
bioabono PTAR
posee la
cualidad
adicional de
ser estéril.
VALORACION DEL BIOABONO PRODUCIDO EN LA
PTAR, INGRESOS BRUTOS
CUADRO 10.12: Estimación
horizonte del proyecto
de
Ingresos
PRECIO DEL BIOABONO PTAR:
del
proyecto
0.076 (S/./L)
9 (%)
TASA DE INTERES ANUAL:
AÑO
i
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
POBLACION
(hab)
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
6
6
6
6
6
6
6
6
6
023
104
185
268
353
438
525
614
704
795
887
982
077
175
273
374
476
579
685
792
900
VOLUMEN DE
BIOABONO PTAR
(m3/año)
0.00
191 073.38
194 105.70
197 212.89
200 394.95
203 577.01
206 833.94
210 165.75
213 534.99
216 941.66
220 385.78
223 942.20
227 498.62
231 167.35
234 836.08
238 617.11
242 435.59
246 291.49
250 259.71
254 265.36
258 308.45
en
INGRESO ANUAL
BRUTO
(S/./año)
14
14
14
15
15
15
15
16
16
16
17
17
17
17
18
18
18
19
19
19
0.00
521 577.10
752 033.16
988 179.49
230 016.10
471 852.71
719 379.59
972 596.75
228 659.04
487 566.47
749 319.04
019 607.01
289 894.99
568 718.37
847 541.76
134 900.55
425 104.48
718 153.55
019 738.03
324 167.64
631 442.39
INGRESO TOTAL ACTUAL DEL PROYECTO (S/.):
INGRESO ANUAL
BRUTO ACTUAL
(S/./año)
13
12
11
10
10
9
8
8
7
7
6
6
5
5
4
4
4
4
3
3
0.00
322 547.79
416 491.17
573 624.60
789 327.37
055 642.68
372 952.45
737 557.40
144 616.74
591 333.62
075 093.37
595 656.82
147 158.06
730 540.79
340 813.78
978 720.08
640 726.69
325 263.20
032 065.40
758 350.98
502 855.73
148 131 338.73
el
CUADRO 11.1: Valor actual neto (VAN) y tasa interna de retorno (TIR) del proyecto
PRECIO DEL BIOABONO PTAR: 0.076 (S/./L)
TASA DE INTERES ANUAL: 9 (%)
PRODUCCION
ANUAL
AÑO
(m3/año)
0
INVERSION
INICIAL
Io
0.00 -20 557 721.16
INGRESOS
BRUTOS
(S/./año)
COSTOS OPERATVOS
ANUALES TOTALES
BRUTOS (S/./año)
IMPUESTO GENERAL A LAS VENTAS: 18 (%)
IMPUESTO IGV
(18%)
BENEFICIO BRUTO
(S/./año)
BENEFICIO
ACTUALIZADO
(S/./año)
0.00
0.00
0.00
-20 557 721.16
-20 557 721.16
1
191 073.38
14 521 577.10
-3 869 239.42
-2 613 883.88
8 038 453.80
7 374 728.25
2
194 105.70
14 752 033.16
-3 880 439.00
-2 655 365.97
8 216 228.19
6 915 434.88
3
197 212.89
14 988 179.49
-3 891 915.12
-2 697 872.31
8 398 392.06
6 485 099.61
4
200 394.95
15 230 016.10
-3 903 667.77
-2 741 402.90
8 584 945.43
6 081 791.78
5
203 577.01
15 471 852.71
-3 915 420.42
-2 784 933.49
8 771 498.80
5 700 872.38
6
206 833.94
15 719 379.59
-3 927 449.60
-2 829 488.33
8 962 441.66
5 344 011.13
7
210 165.75
15 972 596.75
-3 939 755.32
-2 875 067.42
9 157 774.02
5 009 615.99
8
213 534.99
16 228 659.04
-3 952 199.30
-2 921 158.63
9 355 301.11
4 695 110.16
9
216 941.66
16 487 566.47
-3 964 781.55
-2 967 761.96
9 555 022.96
4 399 398.00
10 220 385.78
16 749 319.04
-3 977 502.07
-3 014 877.43
9 756 939.54
4 121 436.71
11 223 942.20
17 019 607.01
-3 990 637.38
-3 063 529.26
9 965 440.37
3 861 935.51
12 227 498.62
17 289 894.99
-4 003 772.70
-3 112 181.10
10 173 941.19
3 617 189.39
13 231 167.35
17 568 718.37
-4 017 322.81
-3 162 369.31
10 389 026.25
3 388 678.53
14 234 836.08
17 847 541.76
-4 030 872.92
-3 212 557.52
10 604 111.32
3 173 242.83
15 238 617.11
18 134 900.55
-4 044 837.84
-3 264 282.10
10 825 780.61
2 972 088.61
16 242 435.59
18 425 104.48
-4 058 941.02
-3 316 518.81
11 049 644.66
2 783 071.38
17 246 291.49
18 718 153.55
-4 073 182.46
-3 369 267.64
11 275 703.45
2 605 512.62
18 250 259.71
19 019 738.03
-4 087 838.71
-3 423 552.84
11 508 346.47
2 439 697.41
19 254 265.36
19 324 167.64
-4 102 633.22
-3 478 350.18
11 743 184.24
2 283 928.03
20 258 308.45
19 631 442.39
-4 117 566.00
-3 533 659.63
11 980 216.76
2 137 640.74
-79 749 974.64 -61 038 080.68
177 754 671.74
64 832 762.77
TOTAL:
S/. 318 542 727.06
VAN: S/.
TIR:
64’832 762.77
41.24%
CUADRO 11.5: Razón beneficio/costo
AÑO
n

i 1
B /C 
n
Bb i
TIA 

1 

100 

Coat i

i 1
i
TIA 
1 

100


BENEFICIOS BRUTOS
(S/.)
BENEFICIOS BRUTOS
ACTUALIZADOS (S/.)
COSTOS
OPERATVOS
ANUALES BRUTOS
(S/.)
IMPUESTO GENERAL A
LAS VENTAS (18%)
COSTOS ANUALES
ACTUALIZADOS
(S/.)
0
-20557721.16
-20557721.16
0.00
0.00
1
14521577.10
13322547.79
3869239.42
696463.10
4188717.90
2
14752033.16
12416491.17
3880439.00
698479.02
3853983.69
3
14988179.49
11573624.60
3891915.12
700544.72
3546221.62
4
15230016.10
10789327.37
3903667.77
702660.20
3263238.86
5
15471852.71
10055642.68
3915420.42
704775.68
3002810.45
6
15719379.59
9372952.45
3927449.60
706940.93
2763335.65
7
15972596.75
8737557.40
3939755.32
709155.96
2543113.67
8
16228659.04
8144616.74
3952199.30
711395.87
2340501.16
9
16487566.47
7591333.62
3964781.55
713660.68
2154084.77
10
16749319.04
7075093.37
3977502.07
715950.37
1982565.03
11
17019607.01
6595656.82
3990637.38
718314.73
1824873.63
12
17289894.99
6147158.06
4003772.70
720679.09
1679706.67
13
17568718.37
5730540.79
4017322.81
723118.11
1546230.60
14
17847541.76
5340813.78
4030872.92
725557.13
1423344.88
15
18134900.55
4978720.08
4044837.84
728070.81
1310344.99
16
18425104.48
4640726.69
4058941.02
730609.38
1206342.92
17
18718153.55
4325263.20
4073182.46
733172.84
1110619.79
18
19019738.03
4032065.40
4087838.71
735810.97
1022583.54
19
19324167.64
3758350.98
4102633.22
738473.98
941545.34
20
19631442.39
3502855.73
4117566.00
741161.88
866947.14
TOTAL: S/.
318 542 727.0
148 131 338.7
79 749 974.6
14 354 995.4
BENEFICIO/COSTO:
3.48
0.00
42 571 112.33
MUCHAS GRACIAS
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