Seguridad de Suministro de Agua en Lima Expositor Sergio Bravo

Report
Sergio Bravo Orellana
Setiembre, 2009
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1
Contenido
1.
Problemática del agua
2.
Propuestas de desarrollo
3.
Plantas desalinizadoras
4.
Concepto de ósmosis inversa – proceso con
membranas
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2
1.
Problemática
del agua
Concepto
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3
Escasez de agua por zonas geográficas
Fuente: International Water Management Institute, 2005 – Proyección al 2025
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4
Conflictos por el agua vs funciones
• Escasez física.
Aún empleando las
mejores técnicas, el agua potencialmente
aprovechable APU de un país no es
suficiente para cubrir las demandas
agrícolas, domesticas e industriales al
tiempo que satisface sus necesidades
ambientales.
• Escasez económica.
Países que
tienen suficientes recursos de agua para
resolver la demanda adicional, pero que
requieren para aumentar el APU nueva
infraestructura de regulación y trasvase en
más de 25 por ciento.
• Escasez menor.
Países con poco o
nada de escasez del agua. El APU excede
largamente la demanda. Sus necesidades
de ampliación son inferiores al 25 por
ciento del APU
 El Perú esta ubicado en la
clasificación Escasez Económica
Implicancias
1. Realizar
Inversión
en
nuevas fuentes de agua.
2. Considerando Plazos de
Estudios y Ejecución de
cada alternativa
3. Sin olvidarnos que cada
alternativa
otorga
una
determinada Seguridad de
Suministro.
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5
Ranking mundial de disponibilidad de agua per cápita
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6
Ranking mundial de disponibilidad de agua per cápita
Fuente: UNESCO - INRENA
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7
Problemática de agua en el Perú
 El Perú tiene el 5% del agua a nivel mundial y cuenta
con importantes recursos hídricos.
 El 98% corresponde a la vertiente del Atlántico.
 EL 95% de la población se abastece de agua que fluye
desde las cumbres andinas.
 Ley de Aguas: La prioridad es la población, la segunda
prioridad es la ganadería y luego la agricultura.
 EL CAUDAL DE ESTIAJE DEL RÍO RÍMAC ES DE 10
M3/SEG.
 LA CIUDAD MÁS GRANDE EN MEDIO DE ESTRÉS
HÍDRICO
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8
Distribución Poblacional en el Perú
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9
Problemática de agua en el Perú – Población por vertientes
PACÍFICO
Más población
Relación
inversa
Menos agua
ATLÁNTICO
Menos población
Relación
inversa
Más agua
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10
Ciclo del agua y propuestas
Fuente: El reto del agua – Dónde coinciden los expertos – IPAE – CEE (2007)
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11
Rendimiento de los recursos hídricos en el sector agrícola en la vertiente del Pacífico
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12
Propuestas planteadas por un grupo de expertos
 Fijar tarifas que reflejen el costo
 Educar a la población
Propuestas
prioritarias
 Tecnificar el riego
 Crear un nuevo marco legal
 Crear un sistema de información
 Procesar aguas servidas
Propuestas
intermedias
Propuestas
polémicas
 Medidores para todos
 Desalinización
 Promover la participación privada
 Definir el programa de inversiones
 Uso de acuíferos (recarga por
 Panel consultivo permanente
reinfiltración)
 Reforestación
 Conflictos.
 Derechos de agua
 Construir 40 trasvases
 Que el Ministerio del Ambiente administre
el agua
 Tarifas diferenciadas
 Asignar agua según el sector
Fuente: El reto del agua – Dónde coinciden los expertos – IPAE - CEE
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13
El 22% de los glaciares del Perú ha desaparecido
Fuente: INRENA
 Cuando llueve hace calor (temperaturas en el verano se
han elevado por el efecto invernadero)
 Cuando hace frío no llueve
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14
Usos del agua en el Perú
Fuente: INRENA
Industrial,
Poblacional,
6%
12%
Minero, 2%
Agrícola,
80%
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15
Conflictos por el agua vs funciones
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Fuentes de conflictos
 RECURSO ESCASO
Sobreexplotación de las fuentes
 USUARIOS DE DISTINTA
de agua (cantidad)
NATURALEZA
Vertimiento de efluentes y residuos
sólidos (calidad)
Funciones del agua
Regímenes de aprovechamiento
1. Ambiental. Conservación del
no sincronizados entre diversos
paisaje, conservación de la
usuarios (oportunidad)
biodiversidad.
Manejo fragmentado de la
2. Social. Agua potable y
distribución
necesidades primarias.
Rivalidades territoriales
3. Económico. Minería, industria,
tradicionales
generación hidroeléctrica y
agricultura.
Usurpación de competencias
Decisiones incorrectas y procesos
no transparentes
Normatividad imprecisa y ambigua
Distribución del canon de agua
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16
Conflictos por el agua
Agricultura
VS
Minería
Riego
VS
Generación eléctrica
Agricultura
(Territorio 1)
VS
Agricultura
(Territorio 2)
Ejemplos
 Yanacocha - Quellaveco
 Tambo vs Moquegua
 Majes Siguas - Cusco vs Arequipa (Agrícola vs Agrícola)
 Cora Cora vs Yauca y Chaviña
 Cascas vs Contumaza
 Bella Unión vs Acari
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17
Ciclo del agua y alternativas de inversión
Trasvases
Reutilización
de aguas
residuales
Aguas
subterráneas
Desalinización
Fuente: El reto del agua – Dónde coinciden los expertos – IPAE – CEE (2007)
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18
Problemas central del sector saneamiento
“Cuando hablamos de las posibilidades de desalinización
y re-uso de aguas residuales, en verdad de lo que
estamos hablando es de hacer una reflexión de la
supervivencia y sostenibilidad de la ciudad capital”
Guillermo León
Viceministro de Saneamiento
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19
2.
Propuestas de desarrollo
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20
Fuentes de agua a nivel global
Agua salada
(97.5%)
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21
Fuentes de agua a nivel global
Página
22
Algunos costos
Fuente: La reutilización, la regulación y la desalación en la gestión integrada del agua –
Universidad Politécnica de Cataluña
Página
23
3.
Plantas desalinizadoras – Iniciativa privada
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24
Biwater USA/Biwater AEWT - Líder Proyecto desalinización
• Biwater AEWT (BAEWT), domiciliada en California (USA), ha
instalado, en aplicaciones con membranas, una capacidad total
de mas de 1,450,000 m3/día en los últimos 10 años.
• Biwater AEWT (BAEWT) ha construido y/o tiene en proceso de
construcción, la mayoría de los mas prominentes sistemas
instalados en los últimos cinco años, incluyendo la planta de
Nano-Filtración mas grande del mundo para la ciudad de Boca
Ratón, Florida (+150,000 m3/día)
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25
Planta Desalinizadora Biwater
Boca Raton, Florida - 150,000 m3/día
Página
AGUAS DE LIMA SUR II- 100% financiado por Biwater
Antecedentes básicos del Proyecto
o
No existe abastecimiento de fuentes superficiales y el acuífero del rio Lurín no puede
abastecer con suficiente volumen a la zona por lo que se limita su expansión urbana.
o
El Proyecto Marca II, considerando la futura segunda etapa de la planta de Huachipa
y un ramal sur de aproximadamente 70 km (Huachipa - Pucusana) demandaría una
inversión de US$ 450-500 millones y una ejecución de 6 años mas dos años de
estudios y aprobaciones (SNIP, FINANCIAMIENTOS, ETC).
Descripción Proyecto
1.
Construcción de una Planta desalinizadora de Osmosis Inversa de Agua de Mar
(SWRO) para abastecer en forma continua 100.000 M3/día.
2.
Una línea de conducción de 60 Kms, del sur de Lurín hasta Pucusana + 7
reservorios nuevos de almacenamiento + las interconexiones a 5 reservorios
existentes.
3.
La operación y Mantenimiento por un periodo de 20 años, bajo la modalidad de
concesión en BOT.
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27
Aguas Lima Sur II - Zona de influencia
Villa el Salvador
Pachacamac
Lurin
36 kms de conducción
por gravedad.
90.000 M3/día
Punta Hermosa
Punta Negra
Planta SWRO
Planta
desalinizadora
San Bartolo
2 tanques de almacenamiento
de 6.000 M3 cada uno
para abastecer la ruta norte
Santa María
24 kms de impulsion.
10.000 M3/dia
Pucusana
Página
AGUAS DE LIMA SUR II- Planta desalinizadora - Osmosis Inversa
Comunidad Beneficiada (proyección al 2030)
•
•
•
•
•
•
•
Lurín:
Pachacámac:
Pucusana:
Punta Hermosa
Punta Negra:
San Bartolo:
Santa María:
195,363
146,420
28,745
13,901
13,173
23,758
388
•
•
•
San Juan de Miraflores
Villa el Salvador
Villa María del Triunfo
424,538
538,645
563,200
TOTAL:
1’948,131 habitantes
La población indicada está proyectada al 2030.
Fuente: Sedapal
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29
AGUAS DE LIMA SUR II- Análisis de la demanda de agua
Parámetros considerados a partir del censo del 2007 en la región:
o
Consumo domestico : 150 lpd y 4 habitantes por vivienda.
o
Demanda domestica Estacional entre 20%
o
Crecimiento poblacional del 50% al 2030
o
Demanda no domestica del orden del 30%
o
Cobertura actual (2008) del 30%
o
Pérdidas en el sistema del 25%
o
Demanda potencial para futuros desarrollos urbanísticos
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30
Determinación de la Capacidad
M3/dia
100,000
Demanda Directa
70,000
•
•
•
•
•
•
•
2012
2018
Lurín
Pachacámac
Pucusana
Punta Hermosa
Punta Negra
San Bartolo
Santa María
2041 Tiempo
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31
Determinación de la Capacidad
Demanda Inicial Adicional
•
•
•
M3/dia
San Juan de Miraflores
Villa el Salvador
Villa María del Triunfo
100,000
Demanda Directa
70,000
•
•
•
•
•
•
•
2011
2018
Lurín
Pachacámac
Pucusana
Punta
Hermosa
Punta Negra
San Bartolo
Santa María
2041 Tiempo
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32
AGUAS DE LIMA SUR II- Análisis de posibles localizaciones
Lurin
Sta Maria
La Tiza
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33
AGUAS DE LIMA SUR II- Localización: Santa María del Mar
o La elección de la ubicación se
determinó sobre el requerimiento
de abastecer con agua potable
las áreas desde el sur de Lurín
hasta Pucusana al menor costo
posible de inversión y operación.
o Los conceptos de optimizar la
conducción por gravedad y
mantener íntegra la
disponibilidad de las playas
publicas regían esta ubicación,
entre otros parámetros de
viabilidad técnico - financiero.
o Visto bueno de autoridades Distrito y Bienes Nacionales.
o Suficiente área para futura expansión al doble de capacidad.
o Diseño de la Planta y del proceso ajustado a terreno y calidad del agua.
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34
AGUAS DE LIMA SUR II- Planta de Osmosis Inversa
o LINEA TRONCAL: 60 Km
o RESERVORIOS NUEVOS:
7 ubicados en:
o Santa María.
o Punta Hermosa.
o Punta Negra
o San Bartolo
o Lurín
o Pachacamac.
o INTERCONEXIONES con
los reservorios existentes en:
o Pucusana.
o La Honda
o Santa María
o Villa Mercedes
o Lurín.
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35
AGUAS DE LIMA SUR II- Iniciativa Privada
 Propuesta técnica sólida y sustentable.
 Implementación del proyecto en menos de 24
meses.
 Instalación planta de desalinización piloto.
 Tubería de toma de agua con 50% mas de
capacidad para futura expansión.
 Generación de empleo local del 100% tanto para la
etapa de construcción como para la de operación.
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36
AGUAS DE LIMA SUR II - Captación y Descarga
o Captación tipo mar abierto
500m de línea costera baja marea.
3 x 1200mm diámetro
o Descarga de impacto controlado
450m de línea costera baja marea
2 x 1200mm diámetro
o Separación 300m
Ambos sistemas están dimensionados con un 50% mas de
capacidad para mantenimiento y seguridad.
Página
AGUAS DE LIMA SUR II -Captación a mar abierto
Cribado de la bocatoma
en alambre trapezoidal de
níquel -cobre de 3mm.
La Bocatoma debe estar:
A 5mts bajo la superficie
y a 3mts sobre lecho del
mar
Página
AGUAS DE LIMA SUR II - Descarga Salmuera – impacto controlado
Página
4.
Concepto de ósmosis inversa – proceso con membranas
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40
Pretratamiento
NORTE
BOMBAS
Bombas
SUR
CONTACTO CL2
Clarificación
RECARBONATADOR
Filtros de Gravedad Rápida
Bombas de Retrolavado
FILTROS
STG 1
STG 2
STG 1
STG 2
QUIMICA
BOMBAS
Planta RO
HP
CART FILTROS
Filtros
Retrolavado
Bombas Alta Presión
ELIMINACION
Membranas Etapa 1
Membranas Etapa 2
CLARIFICACION
Sistemas de Química
Post tratamiento
BOMBAS
Re-carbonación
Contacto de Cloro
Tratamiento
Lodos
Bombas – Agua Potable
DESCARGA
ENTRADA
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AGUAS DE LIMA SUR II - Evaluación de los posibles sistemas de captación de agua para el
proyecto
POZOS PLAYEROS:
Ventaja:
Pre tratamiento reducido sino no hay contaminación.
Desventajas:
(i) Rendimiento de pozos no conocido, no asegurado
(ii) Para una demanda de agua de mar de 212.000 M3/dia, se
requiere un área de 2 kms * 100 mts para instalar 40 pozos y sus
bombas con una distancia-radio de 50 mts entre pozos.
(iii) Altos costos de perforación y posterior mantenimiento de los
pozos y las bombas.
(iv) Cerrar la playa para otros usos
(v) Los coloides pasan las aguas de los pozos playeros
TOMA A MAR ABIERTO: (seleccionado)
Desventaja:
Requiere pre tratamiento
Ventajas:
(i) Cantidad de agua garantizada
(ii) Mantenimiento mínimo
Página
Osmosis
Membrana
Semi-permeable
Agua
Salada
Osmosis es el proceso en el cual el
agua de un lado de la membrana trata
de pasar a través de la membrana
para diluir la solución salina en el
otro lado, en un intento de ecualizar
la concentración de sal en ambos
lados de la membrana.
Agua
Pura
Página
Osmosis Inversa
Membrana
Semi-permeable
Agua
Salada
Osmosis Inversa es el proceso de
reversar el flujo del agua a través de la
membrana usando presión física para
sortear la presión osmótica. El proceso
de presión donde la solución salina es
deshidratada cuando el agua pura pasa a
través de la membrana, dejando atrás
sales y partículas.
Agua
Pura
Página
Osmosis
Osmosis Inversa
Presión aplicada
Flujo
Solución
Concentrada
Flujo
Membrana
Solución diluida
Página
TRATAMIENTOS CON MEMBRANAS
RELACION TAMANO POROS VS PRESION
800 - 1200 PSI
RO
Mar
RO
200 - 700 PSI
80 - 150 PSI
20 - 75 PSI
10 - 30 PSI
La presión se
incrementa
SALOBRE
Nanofiltration
Ultrafiltration
Microfiltration
Página
Tamaño Poros Membranas
0.0001
0.001
0.01
Micron
0.1
1
10
100
Polen
Sugars
Bacteria
Viruses
Aqueous
Salts
1000
Arena
de playa
Cryptosporidium
Coloidales
Filtración Partículas
Metal ion
Micro - Filtración
Ultra - Filtración
Nano - Filtración
Osmosis Inversa
Página
Elementos en una
membrana tipo Espiral
Página
AGUAS DE LIMA SUR II- Análisis de posibles localizaciones
•
LA TIZA:
Se encontraría la Planta ubicada en un área de Defensa de alta seguridad que
inviabiliza la disponibilidad de estos terrenos.
•
LURIN:
(i) Los clubs de playa y las propiedades privadas limitan la disponibilidad de
terrenos.
(ii) Capa freática alta, posible contaminación del terreno. Se requeriría una
ubicación muy al sur para evitar posible contaminación del agua a captarse,
dada la sedimentación y los desagües del río Lurín.
(iii) La circulación de grandes barcos que anclan cerca de la instalación de
Petroperú y de una fabrica de cemento en el área, pone a riesgo la integridad
del sistema de captación de agua de mar, no solo por colisión sino también por
contaminación del agua a tratarse.
(iv) Los cerros cercanos tienen un máximo de 55 mts de elevación a una distancia
de 3 kms, elevación que no es suficiente para manejar el flujo de agua por
gravedad hacia el sur sin la presencia de bombas adicionales, implicando
mayores costos de inversión y operación.
Página
49

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