Estudio de Factibilidad para el Reuso de Aguas Residuales Tratadas dentro de la Zona Urbana de Tijuana, Baja California. Contrato No. CONTA 07-012 Anexo 3.3 Estimación del Costo de las Posibles Ampliaciones de las PTAR’s Monte de los Olivos, La Morita y Regional Alamar para Alcanzar una Mejor Calidad de las Aguas Residuales Tratadas. Servicios de Ingeniería e Informática S.C Anexo 3.3 Costos de ampliaciones de PTAR’s para tratamientos adicionales. Estudio de Factibilidad para el Reuso de Aguas Residuales Tratadas dentro de la Zona Urbana de Tijuana, Baja California. Contrato No. CONTA 07-012 Estimación del costo de las posibles ampliaciones de las PTAR Monte de los Olivos, La Morita y Regional Alamar para alcanzar una mejor calidad de las aguas residuales tratadas. Durante el análisis de las demandas de aguas residuales tratadas en Tijuana, se observó que para varios reusos industriales y urbanos, se requiere de una mejor calidad del agua tratada que la que ofrecen las PTAR Monte de los Olivos, La Morita y Regional Alamar. Es el caso del reuso en lavabos de las industrias, lavado de coches, lavado de pisos en instituciones y centros comerciales, lavado de máquinas y equipos. Para usar el agua tratada se ha propuesto un tratamiento adicional consistente en adsorción con CA y desinfección (Calidad 2). En todos estos casos se deben remover del agua los contaminantes presentes en muy bajas concentraciones, el olor del agua, así como asegurar la seguridad para la salud por el contacto directo del agua con la gente. Se ha calculado que el agua que no requiere ningún tratamiento representa el 78.5% de la demanda total. El resto requiere un tratamiento adicional: Para Calidad 2: Adsorción con CA y desinfección – el 13.9% de la demanda total, Para Calidad 3: Adsorción con CA y suavización- el 4% del total; Para Calidad 4: Adsorción con CA y desmineralización-el 3.6% de la demanda total. Existen dos formas de satisfacer la necesidad de una mejor calidad: Distribuir el agua tratada hasta los usuarios y que ellos se encarguen de implementar sistemas pequeños de tratamiento adicional para satisfacer sus requerimientos de una mejor calidad de agua. Construir plantas satélite de tratamiento avanzado, ubicadas en un lugar estratégico, cercano a la mayor cantidad de usuarios. Finalmente, se puede realizar una ampliación en cada una de las PTAR, implementando un tratamiento por adsorción con CA para un caudal igual a la demanda de aguas con una mejor calidad. En el Cuadro 1 se presenta la relación de gastos para las cuatro alternativas de reuso desarrolladas, en el Cuadro 2 se presentan solo los gastos correspondientes a la Calidad 2 y en el Cuadro 3 la suma de los gastos correspondientes a Calidad 2 (C2), Calidad 3 (C3) y Calidad 4 (C4). Con base en estos parámetros se determinaron los costos de las posibles ampliaciones de las PTAR Monte de los Olivos, La Morita y Regional Alamar con un sistema de adsorción con CA, para alcanzar una mejor calidad de las aguas residuales tratadas. Servicios de Ingeniería e Informática S.C 1 Anexo 3.3 Costos de ampliaciones de PTAR’s para tratamientos adicionales. Estudio de Factibilidad para el Reuso de Aguas Residuales Tratadas dentro de la Zona Urbana de Tijuana, Baja California. Contrato No. CONTA 07-012 Cuadro 1. Relación de gastos para las cuatro alternativas de reuso de las aguas residuales tratadas. Gasto de diseño PTAR's (l/s) PTAR Alternativa 1 2008 2013 Gasto 2026 promedio Periodo (l/s) Monte de los Olivos 460 460 460 334 La Morita 254 380 380 253 980 1470 22 Regional Alamar 20082026 20082026 20132018 Alternativa 2 Gasto promedio (l/s) 234 279 93 Alternativa 3 Periodo 20082026 20082026 20132026 Alternativa 4 Gasto Gasto promedio Periodo promedio Periodo (l/s) (l/s) 334 90 28 20082026 20082026 20132018 20082026 20082012 20132026 235 192 403 Cuadro 2. Relación de gastos correspondientes a la Calidad 2 para las cuatro alternativas de reuso de las aguas residuales tratadas. Alternativa 1 PTAR Monte de los Olivos La Morita Regional Alamar Alternativa 2 Alternativa 3 Alternativa 4 Gasto promedio (l/s) Periodo Gasto promedio (l/s) Periodo Gasto promedio (l/s) Periodo Gasto promedio (l/s) Periodo 46.4 2008-2026 32.5 2008-2026 46.4 2008-2026 32.7 2008-2026 35.2 3.1 2008-2026 2013-2018 38.8 12.9 2008-2026 2013-2026 12.5 3.9 2008-2026 2013-2018 26.7 56.0 2008-2012 2013-2026 Cuadro 3. Relación de gastos correspondientes a la suma de Calidad 2, 3 y 4 para las cuatro alternativas de reuso de las aguas residuales tratadas. Alternativa 1 PTAR Monte de los Olivos La Morita Regional Alamar Alternativa 2 Alternativa 3 Alternativa 4 Gasto promedio (l/s) Periodo Gasto promedio (l/s) Periodo Gasto promedio (l/s) Periodo Gasto promedio (l/s) Periodo 71.8 2008-2026 50.3 2008-2026 71.8 2008-2026 50.5 2008-2026 54.4 4.7 2008-2026 2013-2018 60.0 20.0 2008-2026 2013-2026 19.4 6.0 2008-2026 2013-2018 41.3 86.6 2008-2012 2013-2026 Para el cálculo de los costos se usó CAPDET-PC (Computer Assisted Procedure for the Design and Evaluation of Wastewater Treatment Systems), es un paquete de computadora creado en 1985, conjuntamente por el Cuerpo de Ingenieros de la Armada de Estados Unidos (U.S. Army Corps of Engineers) y La Agencia estadounidense de Protección al Ambiente -EPA (Environmental Protection Agency)-, para el diseño y evaluación de sistemas de tratamiento de aguas residuales; adaptado a las computadoras personales por la empresa canadiense Hydromantis, Inc. Se realizó la actualización de los precios al año 2007, considerando el factor de inflación. Los resultados obtenidos para el costo de las ampliaciones con un sistema de adsorción con CA, considerando solo los caudales para cubrir la demanda de agua de Calidad 2, se presentan en los siguientes Cuadros 4, 5 y 6, respectivamente costos de inversión, operación y mantenimiento (OM) y el costo unitario del agua tratada. Los costos de inversión incluyen tanques con carbón activado, bombas, Servicios de Ingeniería e Informática S.C 2 Anexo 3.3 Costos de ampliaciones de PTAR’s para tratamientos adicionales. Estudio de Factibilidad para el Reuso de Aguas Residuales Tratadas dentro de la Zona Urbana de Tijuana, Baja California. Contrato No. CONTA 07-012 válvulas, equipo de control; no se incluye construcción de edificios, regeneración y disposición del CA. El factor de amortización se calculo de la expresión fa=i + i/(1+i)n-1; donde i=0.12 -Tasa anual, n=20 - años de recuperación de la inversión. El costo energía eléctrica se consideró de 0.81 Pesos/kWh Cuadro 4. Costo de inversión (en Pesos) para implementar ampliaciones de las plantas solo para la demanda que requiere Calidad 2. PTAR Monte de los Olivos La Morita Regional Alamar Total Alternativa 1 Costo Periodo Alternativa 2 Costo Periodo Alternativa 3 Costo Periodo Alternativa 4 Costo Periodo 4,664,000 2008-2026 3,498,000 2008-2026 4,664,000 2008-2026 3,498,000 2008-2026 3,731,200 2008-2026 4,081,000 2008-2026 1,982,200 2008-2026 2,915,000 2008-2012 757,900 2013-2018 2,000,000 2013-2026 874,500 2013-2018 5,247,000 2013-2026 9,153,100 9,579,000 7,520,700 11,660,000 Cuadro 5. Costo de operación y mantenimiento (en Pesos/Año) para implementar ampliaciones de las plantas solo para la demanda que requiere Calidad 2. PTAR Monte de los Olivos La Morita Regional Alamar Total Alternativa 1 Costo Periodo Alternativa 2 Costo Periodo Alternativa 3 Costo Periodo Alternativa 4 Costo Periodo 432,200 2008-2026 330,000 2008-2026 432,200 2008-2026 330,000 2008-2026 341,000 2008-2026 374,000 2008-2026 231,000 2008-2026 308,000 2008-2012 66,550 2013-2018 236,000 2013-2026 82,500 2013-2018 462,000 2013-2026 839,750 940,000 745,700 1,100,000 Cuadro 6. Costo unitario (en Pesos/m3) del agua tratada adicionalmente con adsorción en CA para la demanda que requiere Calidad 2. PTAR Monte de los Olivos La Morita Regional Alamar Promedio Alternativa 1 Costo Periodo Alternativa 2 Costo Periodo Alternativa 3 Costo Periodo Alternativa 4 Costo Periodo 0.722 2008-2026 0.779 2008-2026 0.722 2008-2026 0.779 2008-2026 0.757 2008-2026 0.752 2008-2026 1.259 2008-2026 0.829 2008-2012 1.719 2013-2018 1.258 2013-2026 1.623 2013-2018 0.660 2013-2026 1.066 0.930 1.201 0.756 Los resultados obtenidos para el costo de las ampliaciones para un caudal igual a la demanda de Calidad 2, 3 y 4 se presentan en los Cuadros 7, 8 y 9, respectivamente costos de inversión, operación y mantenimiento (OM) y el costo unitario del agua tratada. Servicios de Ingeniería e Informática S.C 3 Anexo 3.3 Costos de ampliaciones de PTAR’s para tratamientos adicionales. Estudio de Factibilidad para el Reuso de Aguas Residuales Tratadas dentro de la Zona Urbana de Tijuana, Baja California. Contrato No. CONTA 07-012 Cuadro 7. Costo de inversión para implementar ampliaciones de las plantas con un sistema de CA para cubrir la demanda que requiere Calidad 2, 3 y 4. PTAR Alternativa 1 Costo Periodo Monte de los 5,830,000 Olivos La Morita 4,780,600 Regional 1,166,000 Alamar Total 11,776,600 Alternativa 2 Costo Periodo Alternativa 3 Costo Periodo Alternativa 4 Costo Periodo 2008-2026 4,772,300 2008-2026 5,830,000 2008-2026 4,772,300 2008-2026 2008-2026 5,596,800 2008-2026 2,390,300 2008-2026 4,314,200 2008-2012 2013-2018 2,448,600 2013-2026 1,224,300 2013-2018 6,996,000 2013-2026 12,817,700 9,444,600 16,082,500 Cuadro 8. Costo de operación y mantenimiento de las ampliaciones de las plantas con un sistema de CA para cubrir la demanda que requiere Calidad 2, 3 y 4. PTAR Alternativa 1 Costo Periodo Monte de los 473,000 Olivos La Morita 451,000 Regional 99,000 Alamar Total 1,023,000 Alternativa 2 Costo Periodo Alternativa 3 Costo Periodo Alternativa 4 Costo Periodo 2008-2026 438,900 2008-2026 473,000 2008-2026 438,900 2008-2026 2008-2026 467,500 2008-2026 304,700 2008-2026 407,000 2008-2012 2013-2018 310,200 2013-2026 110,000 2013-2018 484,000 2013-2026 1,216,600 887,700 1,329,900 Cuadro 9. Costo unitario del agua tratada adicionalmente con adsorción en CA para la demanda que requiere Calidad 2, 3 y 4. PTAR Monte de los Olivos La Morita Regional Alamar Promedio Alternativa 1 Costo Periodo Alternativa 2 Costo Periodo Alternativa 3 Costo Periodo Alternativa 4 Costo Periodo 0.554 2008-2026 0.673 2008-2026 0.554 2008-2026 0.673 2008-2026 0.636 2008-2026 0.643 2008-2026 1.021 2008-2026 0.756 2008-2012 1.722 2013-2018 1.012 2013-2026 1.448 2013-2018 0.520 2013-2026 0.971 0.776 1.008 0.650 Conclusiones: La implementación de sistemas de adsorción con CA en las tres plantas de tratamiento para un caudal igual a la demanda de aguas residuales tratadas de mejor calidad (Calidad 2) requeriría de una inversión adicional de7,520,700-11,660,000 Pesos, con gastos anuales de operación y mantenimiento de 745,700-1,100,000 Pesos/año. El menor costo se calculó para la Alternativa 3 y el mayor para la Alternativa 4. Sin embargo, el menor costo unitario del agua tratada se determinó para la Alternativa 4, de 0.756 Pesos/m3, seguido por el de la Alternativa 2 de 0.930 Pesos/m3 y el mayor costo unitario se calculó parra la Alternativa 3 de1.201 Pesos/m3. Los costo de inversión para las ampliaciones implementando la adsorción con CA para un caudal igual a la demanda de Calidad 2, 3 y 4 son en 25.6-37.9% mayores comparados con los costos para un caudal igual al requerido para la Calidad 2. Son mayores y los costos de OM, en 19.0-29.4%. Sin embargo, los costos unitarios del agua tratada disminuyeron en 8.9-16.5%. Igual que en el caso anterior, el menor costo unitario se determinó para la Servicios de Ingeniería e Informática S.C 4 Anexo 3.3 Costos de ampliaciones de PTAR’s para tratamientos adicionales. Estudio de Factibilidad para el Reuso de Aguas Residuales Tratadas dentro de la Zona Urbana de Tijuana, Baja California. Contrato No. CONTA 07-012 Alternativa 4 de 0.65 Pesos/m3, seguido por la Alternativa 2 de 0.776 Pesos/m3 y la más cara fue la Alternativa 3 con un costo unitario de 1.008 Pesos/m3. Referencia: Hydromantis, Inc., CAPDET-PC -Computer Assisted Procedure for the Design and Evaluation of Wastewater Treatment Systems- User's Guide, Version 2. Hamilton, Ontario. Servicios de Ingeniería e Informática S.C 5 Anexo 3.3 Costos de ampliaciones de PTAR’s para tratamientos adicionales.