ÍNDICE DEL CAPÍTULO CONTENIDO LISTADO DE FOTOS ......................................................................................................ii LISTADO DE TABLAS ....................................................................................................ii LISTADO DE FIGURAS ................................................................................................. iii INDICE DE ANEXOS ...................................................... Error! Bookmark not defined. 1 INTRODUCCIÓN ........................................................................................ 1-4 2 DEFINICION DEL AREA DE ESTUDIO...................................................... 2-5 2.1 3 Ubicación ..................................................................................................... 2-5 POBLACION Y VIVIENDA .......................................................................... 3-8 3.1 Población y Vivienda según censo .............................................................. 3-8 3.2 Crecimiento de Población .......................................................................... 3-10 3.3 Proyección ................................................................................................. 3-13 4 ESTIMACION DE CAUDALES ................................................................. 4-15 5 EXAMEN DE LA SITUACION FISICA DEL SISTEMA EXISTENTE ......... 5-20 5.1 Red de alcantarillado ................................................................................. 5-20 6 IDENTIFICACIÓN DE PROBLEMAS CRITICOS ...................................... 6-28 7 RED DE COLECTORES........................................................................... 7-28 7.1 Objetivos .................................................................................................... 7-28 7.2 Criterios de Diseño .................................................................................... 7-29 8 CÁLCULO COLECTORES Y RED ALCANTARILLADO........................... 8-31 8.1 Introducción ............................................................................................... 8-31 8.2 Metodologia de cálculo .............................................................................. 8-31 8.3 Hipotesis de Funcionamiento..................................................................... 8-31 8.4 Cálculo de Diámetros y Comprobación de Velocidades ............................ 8-34 9 DESCRIPCIÓN DE LOS SISTEMAS PROYECTADOS ........................... 9-35 9.1 Introduccion ............................................................................................... 9-35 9.2 Componenente 1: Interceptores Principales (Pipe Jacking) y Planta de Tratamiento de Aguas Residuales para Arraijan y La Chorrera ................. 9-36 9.2.1 Sistema de Interceptores. Pipe Jacking ................................................. 9-36 9.2.2 Planta de tratamiento de Aguas Residuales .......................................... 9-36 9.2.3 Digestión anaerobia ............................................................................... 9-42 9.2.4 9.3 Deshidratación de lodos ........................................................................ 9-42 Componenente 2: Interceptores y Red de Colectores Principales Arraijan ...................................................................................................... 9-44 9.3.1 Sistema de Interceptores. Pipe Jacking ................................................. 9-44 9.3.2 Colectores Principales Sector 2, Sector 3. Sector 5 y Sector 6 ............. 9-44 9.4 Componenente 3: Red de Colectores Principales La Chorrera ................. 9-45 9.4.1 Colectores Principales Sector 5, Sector 6 y Sector 7 ............................ 9-46 9.4.2 Colectores Principales Sector 1, Sector 2, Sector 4, Sector 3, Sector 12 y Sector 14 ........................................................................................ 9-46 9.4.3 Colectores Principales Sector 9, Sector 10, Sector 11 y Sector 13. ...... 9-47 9.5 Componenente 4: Red de Colectores, Estaciones de Bombeo y PTAR Burunga. .................................................................................................... 9-48 LISTADO DE FOTOS Foto 5.1. Fotos Tanque Inhoff y Vertido Rio Martin Sanchez ..................................... 5-22 Foto 5.2. Fotos Tanque Inhoff y Vertido Rio Caimito ................................................. 5-23 Foto 5.3. Fotos Tanque Inhoff y Vertido Quebrada .................................................... 5-24 Foto 5.4. Fotos Hospital Nicolas Solano y Tanque Septico........................................ 5-24 Foto 5.5. Fotos Tanque Inhoff – Hospital Nicolas Solano .......................................... 5-25 Foto 5.6. Fotos Tanque Septico Barriadas San antonio – San Pancho ..................... 5-26 Foto 5.7. Fotos Planta Tratamiento Urbanización Vista Mar y Vertido Quebrada ...... 5-27 Foto 5.8. Fotos Planta Tratamiento Urbanización Brisa Mar ...................................... 5-27 LISTADO DE TABLAS Tabla 2.1. Población del Área de Estudio .................................................................... 2-5 Tabla 3.1. Población y Vivienda 2000-2010 Provincia, Distrito y Corregimiento .......... 3-9 Tabla 3.2. Tasas de Crecimiento ............................................................................... 3-10 Tabla 3.3. Tasas de Crecimiento en la zona de Estudio según Registros Historicos . 3-11 Tabla 3.4. Tasas de Crecimiento para Panamá según Registros Historicos .............. 3-12 Tabla 3.5. Proyección de Población Arraijan Año 2035 ............................................. 3-13 Tabla 3.6. Proyección de Población La Chorrera Año 2035 (I) .................................. 3-13 Tabla 3.7. Proyección de Población La Chorrera Año 2035 (II) ................................. 3-14 Tabla 3.8. Proyección de Población La Chorrera Año 2035 (III) ................................ 3-14 Tabla 3.9. Proyección de Población Arraijan y La Chorrera Año 2035 ...................... 3-15 Tabla 4.1. Caudales de Agua Potable Arraijan Año 2035 .......................................... 4-16 Tabla 4.2. Caudales de Agua Potable La Chorrera Año 2035 ................................... 4-16 Tabla 4.3. Caudales de Agua Potable Arraijan y La Chorrera Año 2035 ................... 4-17 Tabla 4.4. Caudales de Diseño Arraijan Año 2035 .................................................... 4-18 Tabla 4.5. Caudales de Diseño Chorrera Año 2035 ................................................... 4-18 Tabla 4.6. Caudales de Diseño Arraijan y La Chorrera Año 2035 .............................. 4-19 Tabla 4.7. Caudal de diseño en el caso de lagunas ........ Error! Bookmark not defined. Tabla 4.8. Caudal de diseño de la PTAR ................................................................... 4-20 Tabla 10.1. Cantidades de Obra Arraijan ........................ Error! Bookmark not defined. Tabla 10.2. Cantidades de Obra La Chorrera ................. Error! Bookmark not defined. LISTADO DE FIGURAS Figura 2.1. Localización del Área del Proyecto ............................................................ 2-7 Figura 2.2. Localización del Área del Proyecto Arraijan ............................................... 2-8 1 INTRODUCCIÓN El distrito de Arraiján se encuentra en la zona centro-oeste de la Provincia de Panamá, en la República de Panamá. Limita al norte y al este con el distrito de Panamá (separado por el Canal de Panamá), al sur con el Océano Pacífico y al oeste con el distrito de La Chorrera. Es el distrito más grande de la región de Panamá oeste y posee una población de 228,855 habitantes (2012), lo que lo convierte en el tercero más poblado del Panamá, solo superado por los distritos de Panamá y San Miguelito. La misma forma parte del área metropolitana de la ciudad de Panamá, ya que sirve como una ciudad dormitorio para la capital. Esta sobre una planicie de alrededor de 100 metros de altura, pero existen depresiones y elevaciones como el cerro Cabra (512 m), que es la máxima altura del distrito y cerro Galera (341 m), ambas al suroeste del distrito. Arraiján cuenta con nuevas y modernas zonas residenciales, centros comerciales, bancos y un centro portuario. Junto con Capira, La Chorrera, San Carlos y Chame forman un territorio conocido informalmente como Panamá Oeste. En esta región, la cordillera continental se aproxima bastante a la costa, provocando que los ríos y quebradas sean generalmente cortos y estrechos y de cuenca pequeña. Existen 54 ríos y quebradas en el distrito en las que se pueden destacar el río Caimito (que limita con La Chorrera) y su afluente el río Aguacate. También el río Paja y el río Velásquez. Todos desembocan en el golfo de Panamá. El pujante crecimiento natural de Arraiján así como las migraciones que comienzan a llegar del interior del país explican el gran crecimiento demográfico ya que en los últimos 50 años ha pasado de una población de 11,128 habitantes a los 228,855 que tiene en la actualidad. Del mismo modo, La Chorrera es un distrito de la provincia de Panamá, en Panamá. Posee 18 corregimientos, y una población de 167,377 habitantes (2012). La Chorrera se encuentra en la región occidental de la provincia de Panamá. Su extensión territorial es de 769 kilómetros cuadrados, y limita con el distrito de Arraijan, con el distrito de Capira y con el océano Pacífico. Diferentes industrias en los últimos años se han establecido impulsando la economía del área, que van desde la producción energética y explotación de recursos minerales. Página, 1-4 Han surgido nuevos centros comerciales, de comidas rápidas, mueblerías, restaurantes, almacenes y supermercados, bancos y financieras, lo que redunda en puestos de empleo. En los últimos años se han construidos obras de impacto social como la autopista Arraiján - La Chorrera, Caja de Ahorros, las universidades estatales y privadas, el nuevo hospital Nicolás A. Solano, el nuevo mercado de abastos, centros de salud, nuevas escuelas primarias y secundarias, la ampliación de la carretera Interamericana entre Arraijan y La Chorrera, entre otras. Por su cercanía a la Ciudad de Panamá presenta una calidad de educación capitalina. Dentro del distrito existe una gran cantidad de colegios primarios, secundarios y de educación superior. De igual forma se encuentra el Centro Regional Universitario de Panamá Oeste, una extensión de la Universidad de Panamá, también se encuentran el centro regional de La Universidad Tecnológica de Panamá y otras universidades privadas. 2 DEFINICION DEL AREA DE ESTUDIO Este estudio de Pre Factibilidad está relacionado con las MEJORAS AL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE ARRAIJAN Y LA CHORRERA; PANAMÁ. 2.1 Ubicación Tabla 2.1. Población del Área de Estudio A B Provincia: Distritos: C Corregimientos Arraijan: D Corregimientos La Chorrera Panamá Arraijan y La Chorrera Arraijan (Cabecera) Juan Demóstenes Arosemena Nuevo Emperador Santa Clara Veracruz Vista Alegre Burunga Barrio Balboa Barrio Colón Amador Arosemena El Arado El Coco Feuillet Guadalupe Herrera Página, 2-5 Hurtado Iturralde La Represa Los Díaz Mendoza Obaldía Playa Leona Puerto Caimito Santa Rita E Superficie de Área de Estudio: 39.35 km2 Fuente: Elaboración propia. A continuación se presenta una figura de la ubicación de los lugares poblados. Página, 2-6 Figura 2.1. Localización del Área del Proyecto LA CHORRERA AUTOPISTA ARRAIJAN Y LA CHORRERA ARRAIJAN Y LA CHORRERA ARRAIJAN Y LA CHORRERA ARRAIJAN Y LA Fuente: Elaboración propia. CHORRERA Página, 2-7 Figura 2.2. Localización del Área del Proyecto Arraijan CARRETERA PANAMERICANA NUEVO CHORRILLO BURUNGA AUTOPISTA ARRAIJAN Y LA CHORRERA ARRAIJAN Y LA CHORRERA Fuente: Elaboración propia. ARRAIJAN Y LA CHORRERA El área presenta una topografía irregular con cambios de pendiente coincidiendo estos Y LA con la presencia de quebradas yARRAIJAN ríos. CHORRERA 3 POBLACION Y VIVIENDA 3.1 Población y Vivienda según censo Para determinar las proyecciones de población y demanda futura, se utilizó como base la población del Censo del Lugar Poblado de los años 2000 y 2010 realizado por la Contraloría General de la República de Panamá. Para realizar el análisis y tener un criterio sobre el crecimiento y la expansión que se está dando en el área de estudio y así poder establecer el índice de crecimiento, se han analizado las poblaciones de la provincia, distrito, corregimiento y lugar poblado. Página, 3-8 En la tabla siguiente se muestran las poblaciones y viviendas obtenidas en los Censos de los años 2000 y 2010 por la Contraloría General de la República de Panamá. Tabla 3.1. Población y Vivienda 2000-2010 Provincia, Distrito y Corregimiento Provincia Distrito 402.522 1.388.357 Vivienda 2010 544.847 43.098 149.918 64.336 220.779 18.078 64.772 11.392 41.041 7.286 24.792 11.250 37.044 819 2.765 1.345 3.903 438 1.744 657 2.139 Veracruz 5.626 16.748 5.301 18.589 Vista Alegre 10.851 39.097 16.062 55.369 Burunga 2.116 8.139 11.351 39.102 Cerro Silvestre Total Proy. Arraijan 1.619 6.106 6.978 23.592 46.833 164.163 64.336 220.779 35.284 124.656 51.963 161.470 Barrio Balboa 7.806 29.053 8.812 29.589 Barrio Colon 7.751 683 26.818 2.675 10.960 33.214 987 2.996 Arosamena 104 290 168 426 El Arado 622 2.012 1.095 2.715 El Coco 4.174 14.167 6.327 19.603 Feuillet 535 1.745 905 2.669 7.404 26.857 10.783 34.242 Herrera 290 812 979 2.552 Corregimiento PANAMÁ Arraiján Arraijan Cabecera JD Arosamena Nuevo Emperador Santa Clara Chorrera Amador Guadalupe Vivienda 2000 Población 2000 Población 2010 1.713.070 Hurtado 302 893 435 1.206 Iturralde 329 927 478 1.354 La Represa 209 696 254 681 Los Diaz 284 893 422 1.200 Mendoza 298 1.053 390 1.233 Obaldia 165 554 198 549 Playa Leona 1.868 6.706 2.603 8.442 Puerto Caimito 2.043 7.198 5.539 16.951 417 1.307 628 1.848 35.284 124.656 51.963 161.470 Santa Rita Total Proy. Chorrera Página, 3-9 Provincia Distrito Corregimiento Total Proy. Arraijan y Chorrera Vivienda 2000 Población 2000 Vivienda 2010 Población 2010 288.819 116.299 382.249 82.117 Fuente: Contraloría General de la República de Panamá. 3.2 Crecimiento de Población Utilizando los datos de los dos últimos censos realizados por la Contraloría General de la República de Panamá, se determinó los índices de crecimiento por Corregimiento, Distrito y Provincia. Además de estas, se calculó el índice de crecimiento del proyecto siendo este, el promedio de los índices de crecimiento de los lugares poblados que integran el área de estudio. Estos índices se calcularon usando la misma metodología empleada por la Contraloría General de la República de Panamá. Con las poblaciones recopiladas en los años censales 2000 y 2010 se calcularon las tasas anuales medias de crecimiento. Si "Po" y "Pt" son las poblaciones de los años censales, "t" el tiempo en años del período intercensal, la tasa de crecimiento "r" se determina por la siguiente fórmula: 𝑃𝑡 1/𝑡 𝑟 =( ) −1 𝑃𝑜 A continuación se muestran los índices obtenidos. Tabla 3.2. Tasas de Crecimiento Provincia Distrito Corregimiento PANAMÁ Tasa de Crecimiento 2000-2010 2,12% 3,95% Arraiján Arraijan Cabecera JD Arosamena Nuevo Emperador Santa Clara -4,46% 4,10% 3,51% 2,06% Veracruz 1,05% Vista Alegre 3,54% Burunga 16,99% Cerro Silvestre 14,47% Página, 3-10 Provincia Distrito Corregimiento Total Proy. Arraijan Tasa de Crecimiento 2000-2010 3,01% 2,62% Chorrera Barrio Balboa 0,18% Barrio Colon 2,16% Amador 1,14% Arosamena 3,92% El Arado 3,04% El Coco 3,30% Feuillet 4,34% Guadalupe 2,46% Herrera 12,13% Hurtado 3,05% Iturralde 3,86% La Represa -0,22% Los Diaz 3,00% Mendoza 1,59% Obaldia -0,09% Playa Leona 2,33% Puerto Caimito 8,94% Santa Rita Total Proy. Chorrera 3,52% 2,62% Total Proy. Arraijan y Chorrera 2,84% Fuente: Elaboración propia. La población en la zona de estudio muestra tasas de crecimiento poblacional elevadas comparadas con el crecimiento de la población del País. En la siguiente tabla se presentan los registros de la población para los años 1990, 2000 y 2010 para Arraiján y la Chorrera. Tabla 3.3. Tasas de Crecimiento en la zona de Estudio según Registros Históricos Año Población Arraiján + Chorrera Crecimiento Anual de la Población (%/año) Página, 3-11 Año Población Arraiján + Chorrera 1.990 151,629 Crecimiento Anual de la Población (%/año) 6,12 2.000 274,557 3,37 2.010 382,267 2,21 Fuente: Elaboración propia. En la siguiente se presentan los registros de la población para los años 1990, 2000 y 2010 y la proyección del crecimiento para la República de Panamá. Tabla 3.4. Tasas de Crecimiento para Panamá según Registros Históricos Año República de Panamá 1.990 2,474,119 Crecimiento Anual de la Población (%/año) 2,24 2.000 3,005,097 1,96 2.010 3,585,354 1,78 2.020 4,138,466 1,45 2.030 4,621,920 1,11 Fuente: Elaboración propia. Para definir el crecimiento poblacional en la zona de estudio se han tenido las siguientes consideraciones: La tasa de crecimiento tendrá un tasa decreciente según se observa en los años de registro que van del año 1990 a 2010, comenzando en 6.12% anual y reduciéndose hasta 2.21% anual. Se tendrá en cuenta la tendencia decreciente de la tasa que se establece en las proyecciones realizadas por el censo de población y vivienda por el Instituto Nacional de Estadística y Censo de la República de Panamá. De esta manera la tasa de crecimiento poblacional mostrará una tendencia de crecimiento superior a la tasa general para toda la República, pero tendrá en cuenta el decrecimiento de la tasa de crecimiento que se ha proyectado en el censo. Finalmente, para sustentar el crecimiento de la población y validar el resultado, se ha realizado un estudio de la intención de desarrollos inmobiliarios en la zona de estudio en el que se establece la cantidad de viviendas y departamentos a construir y el programa de construcción de las edificaciones. Página, 3-12 Con todo esto, se ha establecido una tasa de crecimiento anual de 1,81% hasta el año 2035 y de 1.11% a partir de este ano hasta el 2045 3.3 Proyección Para obtener la población futura, la tasa de crecimiento del proyecto fue aplicada a las cifras de población del censo 2010 para las localidades del área de estudio. En la tabla siguiente se indican los valores de población para cada localidad para los años 2012, 2015, 2020, 2025, 2030, 2035, 2040 y 2045 siendo este último año el horizonte de diseño establecido para el proyecto. A continuación se muestran las proyecciones de población obtenidas. Tabla 3.5. Proyección de Población Arraijan Año 2045 Población (Habitantes) Año Sant a Clara 2.139 Veracru z 18.589 Vista Alegr e 55.369 Total Arraija n 2010 Arraijan Cabecera 41.041 JD Arosamena 37.044 Nuevo Emperado r 3.903 Burung a 39.102 Cerro Silvestr e 23.592 220.779 2012 42.542 38.399 4.046 2.217 19.269 57.394 40.532 24.455 228.855 2015 44.898 40.525 4.270 2.340 20.336 60.572 42.777 25.809 241.527 2020 49.117 44.334 4.671 2.560 22.247 66.265 46.797 28.234 264.224 2025 53.733 48.500 5.110 2.800 24.338 72.492 51.194 30.888 289.055 2030 58.783 53.058 5.590 3.064 26.625 79.304 56.005 33.791 316.219 2035 64.307 58.044 6.116 3.352 29.127 86.757 61.268 36.966 345.936 2040 67,956 61,338 6,463 3,542 30,780 91,680 64,745 39,064 365,567 2045 71,812 64,818 6,829 3,743 Fuente: Elaboración propia. 32,526 96,883 68,419 41,280 386,311 Por tanto la población de diseño para Arraijan será de 386.311 habitantes. En las siguientes tablas se muestra la proyección para la Chorrera. Tabla 3.6. Proyección de Población La Chorrera Año 2045 (I) Población (Habitantes) Año 2010 Barrio Balboa 29.589 Barrio Colon 33.214 Amador 2.996 Arosa mena 426 El Arado 2.715 El Coco 19.603 Feuillet 2.669 2012 30.671 34.429 3.106 442 2.814 20.320 2.767 2015 32.370 36.335 3.278 466 2.970 21.445 2.920 Página, 3-13 Población (Habitantes) Año 2020 Barrio Balboa 35.412 Barrio Colon 39.750 Amador 3.586 Arosa mena 510 El Arado 3.249 El Coco 23.461 Feuillet 3.194 2025 38.739 43.485 3.923 558 3.555 25.665 3.494 2030 42.380 47.572 4.291 610 3.889 28.077 3.823 2035 46.363 52.043 4.694 667 4.254 30.716 4.182 2040 50,720 56,933 5,136 730 4,654 33,602 4,575 2045 55,486 62,284 5,618 799 5,091 36,760 5,005 Fuente: Elaboración propia. Tabla 3.7. Proyección de Población La Chorrera Año 2045 (II) Población (Habitantes) Año 2010 Herrera 2.552 Hurtado 1.206 Iturralde 1.354 La Represa 681 Los Diaz 1.200 Mendoza 1.233 Obaldia 549 2012 2.645 1.250 1.404 706 1.244 1.278 569 2015 2.792 1.319 1.481 745 1.313 1.349 601 2020 3.054 1.443 1.620 815 1.436 1.476 657 2025 3.341 1.579 1.773 892 1.571 1.614 719 2030 3.655 1.727 1.939 975 1.719 1.766 786 2035 3.999 1.890 2.122 1.067 1.880 1.932 860 2040 4,374 2,067 2,321 1,167 2,057 2,114 941 2045 4,786 2,262 2,539 1,277 2,250 2,312 1,029 Fuente: Elaboración propia. Tabla 3.8. Proyección de Población La Chorrera Año 2035 (III) Población (Habitantes) Año 2010 Playa Leona 8.442 Puerto Caimito 16.951 Santa Rita 1.848 2012 8.751 17.571 1.916 167.377 2015 9.235 18.544 2.022 176.644 2020 10.103 20.287 2.212 193.244 2025 11.053 22.193 2.419 211.405 2030 12.091 24.279 2.647 231.272 2035 13.228 26.560 2.896 253.006 2040 14,471 29,056 3,168 276,782 2045 15,831 31,787 3,465 302,793 Total Chorrera 161.470 Fuente: Elaboración propia. Página, 3-14 Por tanto la población de diseño para La Chorrera será de 302,793 habitantes. En la siguiente tabla se muestra la proyección para la Arraijan y La Chorrera. Tabla 3.9. Proyección de Población Arraijan y La Chorrera Año 2035 Población (Habitantes) 2010 Total Arraijan 220.779 Total Chorrera 161.470 Total Arraijan +Chorrera 382.249 2012 228.855 167.377 396.232 2015 241.527 176.644 418.171 2020 264.224 193.244 457.469 2025 289.055 211.405 500.460 2030 316.219 231.272 547.491 2035 345.936 253.006 598.942 2040 365,567 276,782 642,349 2045 386,311 302,793 689,104 Año Fuente: Elaboración propia. Por tanto la población total de diseño para Arraijan y La Chorrera será de 689,104 habitantes. 4 ESTIMACION DE CAUDALES Los cálculos hidráulicos del sistema de abastecimiento de agua potable están basados en “Normas Técnicas para aprobación de planos de los Sistemas de Acueducto y Alcantarillados Sanitarios” del Instituto de Acueductos y Alcantarillados Nacionales – IDAAN, aprobados en Marzo de 2006. Según la Contraloría General de Panamá, en Arraijan y La Chorrera la mayoría de la población es urbana. Para el diseño de las estructuras se siguieron las normas del IDAAN para poblaciones urbanas. Según esta, se establece que la dotación de diseño para acueductos Urbanos es de 100 galones por habitantes por día (378.5 litros/habitante/día). Utilizando la dotación de 100 gal/hab.día, y a partir del caudal medio diario calculado, se determinó el caudal máximo diario y el máximo horario utilizando los coeficientes Kd=1.5 y Kh=2.0 (éste último establecido en las Normas de Diseño del IDAAN para sistemas urbanos). Página, 4-15 A continuación se presenta la tabla resumen con los caudales obtenidos. Tabla 4.1. Caudales de Agua Potable Arraijan Año 2045 Caudal Medio Diario Caudal Máximo Diario Caudal Máximo Horario Año (gal/día) (gal/min) (l/s) (gal/día) (gal/min) (l/s) (gal/día) (gal/min) (l/s) 2010 22.077.900 15.331,88 967,29 33.116.850 22.997,81 1.450,94 44.155.800 30.663,75 1.934,58 2012 22.885.522 15.892,72 1.002,68 34.328.283 23.839,09 1.504,01 45.771.044 31.785,45 2.005,35 2015 24.152.684 16.772,70 1.058,19 36.229.026 25.159,05 1.587,29 48.305.368 33.545,39 2.116,39 2020 26.422.448 18.348,92 1.157,64 39.633.671 27.523,38 1.736,46 52.844.895 36.697,84 2.315,27 2025 28.905.513 20.073,27 1.266,43 43.358.270 30.109,91 1.899,64 57.811.026 40.146,55 2.532,85 2030 31.621.927 21.959,67 1.385,44 47.432.890 32.939,51 2.078,16 63.243.853 43.919,34 2.770,88 2035 34.593.617 24.023,34 1.515,64 51.890.425 36.035,02 2.273,46 69.187.233 48.046,69 3.031,28 2040 36,556,661 25,386.57 1,601.64 54,834,991 38,079.86 2,402.47 73,113,322 50,773.14 3,203.29 2045 38,631,100 26,827.15 1,692.53 57,946,650 40,240.73 2,538.80 77,262,199 53,654.31 3,385.06 Fuente: Elaboración propia. Del mismo modo, a continuación se muestran los caudales obtenidos para la Chorrera. Tabla 4.2. Caudales de Agua Potable La Chorrera Año 2045 Caudal Medio Diario Caudal Máximo Diario Caudal Máximo Horario Año (gal/día) (gal/min) (l/s) (gal/día) (gal/min) (l/s) (gal/día) (gal/min) (l/s) 2010 16.147.000 11.213,19 707,44 24.220.500 16.819,79 1.061,16 32.294.000 22.426,39 1.414,89 2012 16.737.666 11.623,38 733,32 25.106.499 17.435,07 1.099,98 33.475.332 23.246,76 1.466,64 2015 17.664.424 12.266,96 773,92 26.496.636 18.400,44 1.160,89 35.328.848 24.533,92 1.547,85 2020 19.324.449 13.419,76 846,66 28.986.674 20.129,63 1.269,98 38.648.899 26.839,51 1.693,31 2025 21.140.476 14.680,89 926,22 31.710.714 22.021,33 1.389,33 42.280.953 29.361,77 1.852,44 2030 23.127.166 16.060,53 1.013,26 34.690.748 24.090,80 1.519,89 46.254.331 32.121,06 2.026,52 2035 25.300.555 17.569,83 1.108,48 37.950.833 26.354,74 1.662,73 50.601.110 35.139,66 2.216,97 2040 27,678,190 19,220.97 1,212.65 41,517,286 28,831.45 1,818.98 55,356,381 38,441.93 2,425.31 2045 30,279,265 21,027.27 1,326.61 45,418,898 31,540.90 1,989.92 60,558,531 42,054.54 2,653.23 Fuente: Elaboración propia. Los caudales totales se muestran en la siguiente tabla. Página, 4-16 Tabla 4.3. Caudales de Agua Potable Arraijan y La Chorrera Año 2045 Caudal Medio Diario Caudal Máximo Diario Caudal Máximo Horario Año (gal/día) (gal/min) (l/s) (gal/día) (gal/min) (l/s) (gal/día) (gal/min) (l/s) 2010 38.224.900 26.545,07 1.674,73 57.337.350 39.817,60 2.512,10 76.449.800 53.090,14 3.349,47 2012 39.623.188 27.516,10 1.736,00 59.434.782 41.274,15 2.603,99 79.246.376 55.032,21 3.471,99 2015 41.817.108 29.039,66 1.832,12 62.725.663 43.559,49 2.748,18 83.634.217 58.079,32 3.664,24 2020 45.746.897 31.768,68 2.004,29 68.620.345 47.653,02 3.006,44 91.493.794 63.537,36 4.008,58 2025 50.045.990 34.754,16 2.192,65 75.068.984 52.131,24 3.288,97 100.091.979 69.508,32 4.385,29 2030 54.749.092 38.020,20 2.398,70 82.123.638 57.030,30 3.598,05 109.498.184 76.040,41 4.797,40 2035 59.894.172 41.593,17 2.624,12 89.841.258 62.389,76 3.936,18 119.788.343 83.186,35 5.248,24 2040 64,234,851 44,607.54 2,814.30 96,352,277 66,911.30 4,221.45 128,469,702 89,215.07 5,628.60 2045 68,910,365 47,854.42 3,019.14 103,365,547 71,781.63 4,528.72 137,820,730 95,708.84 6,038.29 Fuente: Elaboración propia. Para el análisis hidráulico de las líneas sanitarias el Caudal de Diseño (Qd), el cual será la contribución de Caudal de Aguas Servidas (QAS), que representa el 80% del consumo per cápita (q = 100 gpd), amplificado por un Factor de Máxima (F) que dará como resultado un Caudal Máximo (QM). Este último se sumará a la aportación del Caudal de Infiltración Total (QIT). De este modo: QAS = 80% * q Qd = QAS * No. de habitantes El Factor de Máxima (F) será el siguiente: F = 6.46*(hab.) ^ (-0.152) Donde hab. = número de habitantes F nunca deberá ser mayor de 3.00 ni menor de 1.80. QM = Qd * F Página, 4-17 QT = QM + Qi Donde Qi = qi * distancia qi = caudal de infiltración En la siguiente tabla se presenta la población incluida dentro de los análisis. De allí se establece para el horizonte de diseño el caudal a modelar en las redes igual al el Caudal de Diseño (Qd), el cual será la contribución de Caudal de Aguas Servidas (QAS), que representa el 80% del consumo per cápita (q = 100 gpd), amplificado por un Factor de Máxima (F) que dará como resultado un Caudal Máximo (QM). A continuación se muestran los caudales de diseño obtenidos para un Factor de Maxima de 1.80. Tabla 4.4. Caudales de Diseño Arraijan Año 2035 Caudal Medio Diario Caudal Total = Caudal Máximo Horario + Caudal Infiltración Caudal Máximo Diario Año (gal/día) (gal/min) (l/s) (gal/día) (gal/min) (l/s) (gal/día) (gal/min) (l/s) 2010 17.662.320,00 12.265,50 773,83 31.792.176,00 22.077,90 1.392,90 32.476.909,96 22.553,41 1.422,90 2012 18.308.417,41 12.714,18 802,14 32.955.151,34 22.885,52 1.443,85 33.639.885,30 23.361,03 1.473,85 2015 19.322.147,36 13.418,16 846,55 34.779.865,25 24.152,68 1.523,80 35.464.599,21 24.628,19 1.553,80 2020 21.137.958,02 14.679,14 926,11 38.048.324,44 26.422,45 1.667,00 38.733.058,40 26.897,96 1.697,00 2025 23.124.410,60 16.058,62 1.013,14 41.623.939,08 28.905,51 1.823,65 42.308.673,04 29.381,02 1.853,65 2030 25.297.541,28 17.567,74 1.108,35 45.535.574,30 31.621,93 1.995,03 46.220.308,26 32.097,44 2.025,03 2035 27.674.893,25 19.218,68 1.212,51 49.814.807,84 34.593,62 2.182,52 50.499.541,80 35.069,13 2.212,52 2040 29,245,328.65 20,309.26 1,281.31 52,641,591.57 36,556.66 2,306.37 53,326,325.53 37,032.17 2,336.37 2045 30,904,879.76 21,461.72 1,354.02 55,628,783.56 38,631.10 2,437.24 56,313,517.52 39,106.61 2,467.24 Fuente: Elaboración propia. Tabla 4.5. Caudales de Diseño Chorrera Año 2045 Caudal Medio Diario Caudal Total = Caudal Máximo Horario + Caudal Infiltración Caudal Máximo Diario Año (gal/día) (gal/min) (l/s) (gal/día) (gal/min) (l/s) (gal/día) (gal/min) (l/s) 2010 12.917.600,00 8.970,56 565,95 23.251.680,00 16.147,00 1.018,72 23.276.932,99 16.164,54 1.019,82 2012 13.390.132,94 9.298,70 586,66 24.102.239,29 16.737,67 1.055,98 24.127.492,27 16.755,20 1.057,09 2015 14.131.539,39 9.813,57 619,14 25.436.770,90 17.664,42 1.114,45 25.462.023,89 17.681,96 1.115,56 Página, 4-18 Caudal Medio Diario Caudal Total = Caudal Máximo Horario + Caudal Infiltración Caudal Máximo Diario Año (gal/día) (gal/min) (l/s) (gal/día) (gal/min) (l/s) (gal/día) (gal/min) (l/s) 2020 15.459.559,48 10.735,81 677,32 27.827.207,06 19.324,45 1.219,18 27.852.460,04 19.341,99 1.220,29 2025 16.912.381,07 11.744,71 740,98 30.442.285,92 21.140,48 1.333,76 30.467.538,91 21.158,01 1.334,86 2030 18.501.732,46 12.848,43 810,61 33.303.118,42 23.127,17 1.459,10 33.328.371,41 23.144,70 1.460,20 2035 20.240.444,12 14.055,86 886,79 36.432.799,42 25.300,56 1.596,22 36.458.052,40 25.318,09 1.597,32 2040 22,142,552.28 15,376.77 970.12 39,856,594.10 27,678.19 1,746.22 39,881,847.09 27,695.73 1,747.33 2045 24,223,412.22 16,821.81 1,061.29 43,602,142.00 30,279.27 1,910.32 43,627,394.98 30,296.80 1,911.43 Fuente: Elaboración propia. Tabla 4.6. Caudales de Diseño Arraijan y La Chorrera Año 2045 Caudal Medio Diario Caudal Total = Caudal Máximo Horario + Caudal Infiltración Caudal Máximo Diario Año (gal/día) (gal/min) (l/s) (gal/día) (gal/min) (l/s) (gal/día) (gal/min) (l/s) 2010 30.579.920,00 21.236,06 1.339,79 55.043.856,00 38.224,90 2.411,62 56.413.323,92 39.175,92 2.471,62 2012 31.698.550,35 22.012,88 1.388,80 57.057.390,63 39.623,19 2.499,83 58.426.858,55 40.574,21 2.559,83 2015 33.453.686,75 23.231,73 1.465,69 60.216.636,15 41.817,11 2.638,25 61.586.104,07 42.768,13 2.698,25 2020 36.597.517,50 25.414,94 1.603,43 65.875.531,49 45.746,90 2.886,18 67.244.999,41 46.697,92 2.946,18 2025 40.036.791,66 27.803,33 1.754,12 72.066.225,00 50.045,99 3.157,41 73.435.692,92 50.997,01 3.217,41 2030 43.799.273,73 30.416,16 1.918,96 78.838.692,72 54.749,09 3.454,13 80.208.160,64 55.700,11 3.514,13 2035 47.915.337,37 33.274,54 2.099,30 86.247.607,26 59.894,17 3.778,74 87.617.075,18 60.845,19 3.838,74 2040 51,387,880.93 35,686.03 2,251.44 92,498,185.68 64,234.85 4,052.59 93,867,653.60 65,185.87 4,112.59 2045 55,128,291.97 38,283.54 2,415.32 99,230,925.55 68,910.36 4,347.57 100,600,393.47 69,861.38 4,407.57 Fuente: Elaboración propia. Las normas de diseño para los sistemas de tratamiento de aguas residuales de IDAAN especifica lo siguiente sobre el caudal de diseño para las Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR): “El caudal de diseño para la PTAR, será el 80% del caudal máximo horario, más los caudales de infiltración y aportes institucionales, comerciales e industriales que se definan en el área. Tomando en cuenta la norma, serán considerados los siguientes caudales de diseño de tratamiento: Caudal de diseño de la PTAR: 80.8 MGD Los siguientes cuadros desglosan estos caudales por año: Página, 4-19 Tabla 4.7. Caudal de diseño de la PTAR Caudal de la Planta Año 2010 2012 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 (gal/día) (gal/min) (l/s) 45,404,552.72 47,015,380.42 49,542,776.84 54,069,893.11 59,022,447.92 64,440,422.10 70,367,553.73 75,368,016.46 80,754,208.36 31,530.94 32,649.57 34,404.71 37,548.54 40,987.81 44,750.29 48,866.36 52,338.90 56,079.31 1,989.29 2,059.87 2,170.60 2,368.94 2,585.93 2,823.30 3,082.99 3,302.07 3,538.05 Fuente: Elaboración propia. 5 EXAMEN DE LA SITUACION FISICA DEL SISTEMA EXISTENTE 5.1 Red de alcantarillado La red de alcantarillado existente en la Chorrera se concentra en el casco antiguo de la población. La mayor parte del trazado de dicha red se construyó en los años 40 y esta red no presenta la capacidad suficiente para evacuar los caudales residuales que se vierten en la actualidad. Esta red es de arcilla vitrificada y únicamente está instalado PVC en los tramos que se repararon por roturas en la red siendo el diámetro de todas estas de 6 pulgadas. En los años 90 la empresa TECNIPAN,SA Y HAZEN AND SAWYER realizaron un proyecto en el que se diseñó la red de alcantarillado de tres sectores o subcuencas de la Chorrera incluyendo este, el diseño del tratamiento de las aguas residuales. Este proyecto no se completó y tan solo se abordó la construcción de las redes de una subcuenca donde se recogían las aguas mediante un colector principal de 36 pulgadas. Este colector debía de llegar a una planta de tratamiento pero esta no se construyó y el trazado del colector en la actualidad evacua las aguas en el rio Martin Sanchez. Además de este vertido en el cauce natural también existen otros tres importantes vertidos en Quebrada Brava, Quebrada Rodeo y el el Rio Caimito. Mencionar que todas estas quebradas y ríos desalojan sus aguas o son afluentes de otras produciéndose todo el vertido final en el rio Caimito. Página, 5-20 En todo el distrito existen una serie de Tanques sépticos y Tanques Inhoff que o bien están rebosadas o no funcionan. El tanque Inhoff es una unidad de tratamiento primario cuya finalidad es la remoción de sólidos suspendidos. Para comunidades de 5000 habitantes o menos, los tanques inhoff ofrecen ventajas para el tratamiento de aguas residuales domésticas, ya que integran la sedimentación del agua y la digestión de los lodos sedimentados en la misma unidad, por ese motivo también se llama tanques de doble cámara. Los tanques inhoff tienen una operación muy simple y no requiere de partes mecánicas, sin embargo, para su uso concreto es necesario que las aguas residuales pasen por los procesos de tratamiento preliminar de cribado y de remoción de arenas. El tanque Inhoff típico es de forma rectangular y se divide en tres compartimientos: 1. Cámara de sedimentación. 2. Cámara de digestión de lodos. 3. Área de ventilación y acumulación de natas. Durante la operación, las aguas residuales fluyen a través de la cámara de sedimentación, donde se remueven gran parte de los sólidos sedimentables, estos resbalan por las paredes inclinadas del fondo de la cámara de sedimentación pasando a la cámara de digestión a través de la ranura con traslape existente en el fondo del sedimentador. El traslape tiene la función de impedir que los gases o partículas suspendidas de sólidos, producto de la digestión, que inevitablemente se producen en el proceso de digestión, son desviados hacia la cámara de natas o área de ventilación. Estas unidades no cuentan con unidades mecánicas que requieran mantenimiento y la operación consiste en la remoción diaria de espuma, en su evacuación por el orificio más cercano y en la inversión del flujo dos veces al mes para distribuir los sólidos de manera uniforme en los dos extremos del digestor de acuerdo con el diseño y retirarlos periódicamente al lecho de secado. Los lodos acumulados en el digestor se extraen periódicamente y se conduce a lechos de secado, en donde el contenido de humedad se reduce por infiltración, después de lo cual se retiran y se disponen de ellos enterrándolos o pueden ser utilizados para mejoramiento de los suelos. Página, 5-21 El efluente que sale del tanque es de mala calidad orgánica y microbiológica. El tanque inhoff elimina del 40 al 50% de sólidos suspendidos y reduce el DBO en un 25 a 35%. Los lodos acumulados en el digestor del tanque inhoff se extraen periódicamente se conducen a lechos secados Debido a esta baja remoción de DBO y coliformes, lo que se recomendaría es enviar el efluente hacia una laguna facultativa para que haya una buena remoción de microorganismos en el efluente. De todas formas, este sistema de tratamiento mediante el tanque Inhoff no esta funcionando y en la actualidad se están vertiendo las aguas residuales sin ningún tipo de tratamiento. A continuación se muestran unas imágenes del tanque y del colector que vierte las aguas a una quebrada que descarga al rio Martin Sanchez Foto 5.1. Fotos Tanque Inhoff y Vertido Rio Martin Sanchez Fuente: Obtención propia. Un caso muy significativo sobre el gran problema medioambiental y de salud que existe en La Chorrera, se manifiesta en otro tanque Inhoff ubicado en la barriada Capitan ya que este vierte a una quebrada que descarga sus aguas en el rio Caimito, justo aguas arriba de la toma de la planta potabilizadora de Chorrera. La red que descarga las aguas en este tanque es de arcilla vitrificada de 6 pulgadas de diámetro y únicamente existen tramos de PVC instalados en las reparaciones que se han ido produciendo. Como se ha comentado el vertido de este tanque se realiza en una quebrada que a su vez descarga las aguas residuales en el rio Caimito. En esta quebrada se construyo un muro para realizar un by pass y conducir las aguas residuales aguas abajo de la toma pero una crecida provoco que el by pass no funcionara y en la actualidad se vierten las aguas justo al lado de donde se tiene la toma de agua potable. Mencionar que en la actualidad esta planta no opera ya que el agua potable que demanda la población viene de la planta potabilizadora de Mendoza pero esta planta de la Chorrera es la que siempre ha estado funcionando y por tanto proporcionando el suministro a la población y que hoy en dia sigue estando operativa y operando según las necesidades que Página, 5-22 surgen en el suministro de agua potable a la población. A continuación se muestran unas imágenes del tanque y la descarga de la quebrada en el rio Caimito Foto 5.2. Fotos Tanque Inhoff y Vertido Rio Caimito Fuente: Obtención propia. Otro de estos tanques Inhoff está ubicado en la urbanización Torno. Este tanque al igual que todos los encontrados únicamente es un elemento de paso y no realiza tratamiento alguno. Este tanque vierte en una quebrada que a su vez descarga las aguas al rio caimito. A continuación se muestran unas imágenes del tanque y el vertido a la quebrada. Página, 5-23 Foto 5.3. Fotos Tanque Inhoff y Vertido Quebrada Fuente: Obtención propia. En esta misma zona se encuentra el Hospital Nicolás Solano. Las aguas residuales de este hospital se recogen en un tanque séptico que a su vez conecta a un tanque Inhoff al lado de la autopista. De este último sale una tubería paralela al trazado de la autopista para realizar el vertido en una quebrada ubicada en las proximidades. Pese a que este tanque no es tan antiguo como los otros encontrados en el núcleo urbano, el tratamiento que se le da a las aguas se antoja insuficiente como para realizar el vertido a cauce natural. A continuación se muestran unas imágenes del hospital y de los tanques existentes. Foto 5.4. Fotos Hospital Nicolás Solano y Tanque Séptico Fuente: Obtención propia. Página, 5-24 Foto 5.5. Fotos Tanque Inhoff – Hospital Nicolás Solano Fuente: Obtención propia. Con respecto a los tanques sépticos, su sistema de eliminación de efluentes (sistema de infiltración), presenta muchas de las ventajas del alcantarillado tradicional. No obstante, es más costoso que la mayor parte de los sistemas de saneamiento in situ. También requiere agua corriente en cantidad suficiente para que arrastre todos los desechos a través de los desagües hasta el tanque. Como el efluente de los tanques sépticos es anaerobio y contiene probablemente un elevado número de agentes patógenos, que son una fuente potencial de infección, no debe realizarse el vertido en aguas superficiales siendo esto lo que en la actualidad está sucediendo en La Chorrera. Su uso es limitado para un máximo de 350 habitantes y también tiene un uso limitado a la capacidad de infiltración del terreno que permita disponer adecuadamente los efluentes en el suelo. Además, requiere facilidades para la remoción de lodos (bombas, camiones con bombas de vacío, etc.). Al igual que ocurre con los tanques Inhoff, todos estos tanques sépticos están colmatados y no están funcionando. A continuación se muestran unas imágenes de los tanques sépticos de las Barriadas de San Antonio y San Pancho. Además de estos, existen otros tanques en las urbanizaciones de Los Guayabitos y Costa Rica que tampoco realizan tratamiento alguno y vierten sus aguas a la quebrada más próxima. Página, 5-25 Foto 5.6. Fotos Tanque Séptico Barriadas San Antonio – San Pancho Fuente: Obtención propia. En las nuevas urbanizaciones que se han ido construyendo se han instalado fosas sépticas y únicamente existen dos barriadas en las que se ha construido dos pequeñas plantas de tratamiento en las que en la actualidad les está llegando un caudal de entre 7 y 8 galones por minuto. Página, 5-26 Foto 5.7. Fotos Planta Tratamiento Urbanización Vista Mar y Vertido Quebrada Fuente: Obtención propia. Foto 5.8. Fotos Planta Tratamiento Urbanización Brisa Mar Fuente: Obtención propia. Una de estas plantas no se han traspasado al IDAAN y la otra se le ha dado la operación de esta a un operador privado por lo que en la actualidad puede considerarse que son privadas. En el caso de Arraijan las nuevas urbanizaciones han ido construyendo plantas y también tienen sistemas de tratamiento mediante tanques Inhoff y tanques sépticos que vierten a la quebrada más próxima. Este hecho se da en las Barriadas de Vacamonte y en las nuevas urbanizaciones no obstante, sectores céntricos o sectores con mayor antigüedad como Burunga no cuentan con sistema de alcantarillado sanitario. Página, 5-27 6 IDENTIFICACIÓN DE PROBLEMAS CRITICOS En base a la visita preliminar, las entrevistas con los operadores del sistema y el análisis de la información existente, se puede determinar que la población de Arraijan y La Chorrera tienen un grave problema sanitario, ya que la mayor parte de sus aguas residuales son vertidas al rio o quebradas, sin recibir ningún tipo de tratamiento de depuración. Esto conlleva la pérdida de calidad medio ambiental de la zona, con el riesgo grave de contaminación tanto de los cauces naturales como del subsuelo. Además, la falta de una red de alcantarillado sanitario para evacuar las aguas residuales provoca una disminución en la calidad de vida de los habitantes de la zona y este hecho se pone de manifiesto en la mayor parte de Arraijan y La Chorrera al no contar estas con red sanitaria alguna. El sistema de tratamiento que se le está dando a las microcuencas dentro del núcleo urbano de La Chorrera no está funcionando. Este se ha quedado obsoleto para la población que atiende además de que la antigüedad de las infraestructuras que lo forman podría decirse que ya han cumplido su vida útil. Todos los vertidos que se están realizando a los cauces naturales no están recibiendo tratamiento alguno con el grave problema medioambiental que conlleva. Además, si bien es la línea de Mendoza la que proporciona el suministro de agua potable a la Chorrera, la PTAP existente también hace su aporte y funciona frente a déficit en el suministro por lo que no tiene cabida que se esté produciendo este vertido de agua residuales justo en la toma de la potabilizadora Con todo esto y dado el desarrollo que han tenido los dos distritos, se hace evidente la necesidad de una red de alcantarillado y un tratamiento adecuado que solucione los vertidos que en la actualidad se están produciendo y los graves problemas medioambientales que se están ocasionando. 7 RED DE COLECTORES 7.1 Objetivos La necesidad de alcantarillado sanitario está creciendo debido a la densificación de la población, la construcción de nuevas urbanizaciones y los graves problemas ambientales que se están produciendo al realizar los vertidos directamente a los cauces naturales. En los distritos de Arraijan y La Chorrera la red de alcantarillado es imprescindible y de extrema urgencia bien sea por el aumento de población, por los riesgos de contaminación y de afección a la salud de las personas, o en última instancia por el potencial turístico y de desarrollo inmobiliario de la zona objeto de este estudio. El proyecto contempla la completa ejecución de las obras de instalación de los interceptores, la red de colectores, así como todos los elementos para el bombeo y tratamiento de las aguas servidas, el montaje de los mismos y los trabajos necesarios de obra civil para asegurar la eficacia y durabilidad de las mismas a largo plazo. Página, 7-28 El objetivo de este estudio es garantizar un sistema de alcantarillado sanitario confiable con tratamiento apropiado, de manera eficiente y ambientalmente adecuada. El sistema debe cubrir en el futuro con la demanda proyectada y dar servicio cumpliendo con los parámetros de operación óptimos establecidos para el alcantarillado de acuerdo a las normas técnicas del IDAAN. 7.2 Criterios de Diseño Para el diseño hidráulico de los diferentes componentes del sistema, se tomaron en cuenta las siguientes consideraciones: La profundidad mínima a la corona del tubo será de 1.00 metros para calles y veredas calles que soporten cargas de tránsito y 0.60 metros para veredas y espacios abiertos. La máxima profundidad a la corona será de alrededor de 4.50 metros, Siempre que ello sea posible, las colectoras deben tener la profundidad alrededor de 2.00 metros. El empleo de profundidades mayores que las señaladas como máxima se permitirá sólo en casos excepcionales y por razones de economía, como por ejemplo, cuando la instalación de tramos cortos de tubería a gran profundidad, evite el bombeo de las aguas negras. Cuando haya que instalar tuberías a poca profundidad, por exigencias especiales, estas deberán protegerse adecuadamente para evitar que sufran daño como consecuencia de su escasa profundidad. Todas las tuberías deberán proyectarse tomando en cuenta el peso del relleno de las zanjas o de otras cargas que puedan afectarlas, a fin de evitar rupturas. Para tales cálculos debe tenerse en cuenta el ancho de la zanja. El diámetro mínimo será de 15 cm. (6") para colectoras principales. En casos especiales de ramales para una sola manzana en barrios residenciales podrá usarse diámetro mínimo de 10 cms. (4”), siempre y cuando el IDAAN le dé su aprobación. Los diámetro de la tubería domiciliaria serán determinado por los cálculos hidráulicos correspondientes aplicando la fórmula de Manning con un coeficiente Página, 7-29 de n = 0.01 para tuberías PVC, con una pendiente mínima, de p = 0.01 cuando sean de 4” de diámetro. No se debe exceder del 80% de la relación, tirante de agua a diámetro del tubo. Todas las tuberías deben proyectarse con pendiente suficiente para que la velocidad del flujo no sea menor de 0.6 metros por segundo cuando el tubo se encuentre fluyendo a sección llena o a media sección y dependerá del coeficiente de rugosidad del material. Para tubos de hormigón puede usarse "n" igual a 0.013. Para tubería PVC y Polietileno “n” igual a 0.01. Toda tubería que ha de ser instalada expuesta y bajo los cauces de ríos y quebradas deberá ser de hierro dúctil. En el segundo de estos casos la tubería deberá estar protegida también con un bloque de hormigón. Las siguientes son las velocidades máximas según los materiales de las tuberías. o Hormigón 3.00 metros/seg. ó 9.8 pies/seg. o Hierro Fundido 3.00 metros/seg. ó 9.8 pies/seg. o Polietileno 3.35 metros/seg. ó 11 pies/seg. o PVC 3.35 metros/seg. ó 11 pies/seg. El caudal unitario de infiltración será de 0.0001 l/s/m (qi) para tuberías de PVC o Polietileno y de 0.0005 l/s/m para tuberías de hormigón. Las Cámaras de Inspección se adecuarán a lo indicado en los detalles típicos del IDAAN y se instalarán: o I. En las extremidades de cada tramo. o II. En toda intersección de colectora. o III. En los cambios de dirección (intersección de rumbos). o IV. En los cambios de pendiente (por topografía del terreno) o V. A distancia no mayores de 1.00 metros, en los tramos rectilíneos. El caudal de diseño para las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR ), será el 80% del caudal máximo horario, más los caudales de infiltración y aportes institucionales, comerciales e industriales que se definan en el área. En el caso de las lagunas, el caudal de diseño será el caudal de aguas servidas (QAS), que representa el 80% del consumo diario promedio de agua potable. Página, 7-30 8 CÁLCULO COLECTORES Y RED ALCANTARILLADO 8.1 Introducción El diseño de la red de colectores viene condicionado por varios factores: Las pendientes de los viales y su disposición. Para minimizar el volumen de excavación, se ha intentado ajustar en lo posible las pendientes de las conducciones a las propias de la rasante. Diámetro mínimo de las conducciones fijado en 6” para evitar problemas de atascamiento. Distancia mínima entre la clave del colector y la superficie del pavimento de 1 m. La velocidad máxima se establece en 3 y 3.5 m/s para tubos de PVC y Hormigón, asegurando de esta forma, que no se produce erosión. Se exige una velocidad mínima de 0,6 m/s, asegurando así la autolimpieza de la red de colectores. 8.2 Metodología de cálculo Los caudales de aguas residuales utilizados en el cálculo y la metodología utilizada para su obtención se detallan a continuación. En principio la totalidad del agua residual presente en el alcantarillado proviene de la red de distribución de agua potable. Se procede a determinar el diagrama de escurrimiento de la zona de estudio e identificar los colectores principales. Se definen las cuencas y se determinan las estructuras que quedan incluidas por cada cuenca Se calcula la población acumulada que vierte al colector y se determina el diámetro del tubo comprobando que cumple con las velocidades máximas y mínimas establecidas. 8.3 Hipótesis de Funcionamiento Para un estudio en profundidad del movimiento de los líquidos es preciso considerar aisladamente la variación de sus características tanto en el tiempo como en el espacio. Página, 8-31 Los movimientos, regímenes o flujos de circulación de un líquido con superficie libre, se clasifican, desde un punto de vista exclusivamente cinemático en permanentes o variables y en uniformes o variados. Todos estos regímenes de circulación se presentan en las redes de colectores. El flujo permanente y uniforme puede obtenerse solamente en tramos muy largos de colectores, de sección y pendiente constantes y sin aportaciones de caudal a lo largo de su recorrido. Aunque estas consideraciones no son muy adecuadas, este funcionamiento se considera actualmente en la gran mayoría de proyectos para saneamiento. Por tanto este es el tipo de régimen que supondremos en el cálculo de los tramos de los presentes colectores, ya que aunque supone una simplificación nos permite utilizar fórmulas de cálculo de relativa sencillez, aproximándose mucho a la realidad. La entrada en carga de algún pozo o tramo del colector, invalidaría esta hipótesis. Existe una gran diversidad de fórmulas que aportan un cálculo aproximado, que suponen un régimen uniforme. El tipo de formulación empleada es la de ManningStrickler, pues es ésta la más empleada. La fórmula de Manning-Strickler se expresa: Siendo: Rh: Radio hidráulico, obtenido como la sección de agua dividida por el perímetro mojado (m) I: Pendiente de la solera de la conducción (m/m) Ah: Sección de fluido (m2). n: Coeficiente de Manning. Página, 8-32 Q: caudal a evacuar (m3/s) Con la hipótesis de flujo uniforme a sección llena y para tuberías circulares, el diámetro de diseño en metros viene dado por la siguiente ecuación: Donde Qd = caudal de diseño en m3/s i = pendiente del tramo en tanto por uno n = coeficiente de Manning Se podría demostrar que con la hipótesis de flujo uniforme y haciendo uso de la ecuación de pérdida de energía de Manning, dadas unas características hidráulicas de diámetro, pendiente y rugosidad, la velocidad en m/s correspondiente a un determinado caudal se obtiene como: Donde Q = caudal en m3/s D = Diámetro en m θ = Ángulo en radianes de la superficie mojada, que se obtiene a su vez resolviendo mediante una macro con programación en Visual Basic proporcionando el ángulo correspondiente a dicha sección mojada mediante la resolución de la fórmula: Página, 8-33 Donde D es el diámetro propuesto 8.4 Cálculo de Diámetros y Comprobación de Velocidades El diámetro de las conducciones se obtiene considerando que la velocidad máxima del agua en la conducción debe ser inferior a un máximo para evitar de esta forma las posibles erosiones producidas en el colector. Por ello, la velocidad media a caudal máximo no es conveniente que sobrepase el valor de 3 y 3.35 m/s establecido en las Normas del IDAAN para tuberías de PVC y hormigón. El valor mínimo de la velocidad viene determinado por el poder de transporte del agua, y debe ser tal que no permita la sedimentación o depósito de las materias que llevan en suspensión las aguas residuales. Este valor mínimo de autolimpieza se considera que se cumple cuando se verifica que la velocidad de circulación es igual o superior a 0,6 m/s. Partiendo de los caudales establecidos en el apartado anterior, se realiza el cálculo del diámetro de diseño. A continuación se realiza la comprobación de velocidad máxima. En caso de no cumplirse, deberá tantearse otra solución para el tramo de colector. Posteriormente, se realiza la comprobación de velocidad mínima. Si como ocurre habitualmente, el incumplimiento se produce con las velocidades mínimas, las posibles soluciones pueden ser: Incrementar la pendiente y modificar el diámetro correspondiente. Se podrá realizar si disponemos de cota suficiente para profundizar el final del tramo de colector o elevar el arranque del mismo. Cambiar el material y el diámetro, disminuyendo la rugosidad del tramo de colector. Modificar el tipo de sección, mejorando la velocidad del caudal de residuales mediante una canaleta central o mediante una sección tipo ovoide. Página, 8-34 Para minimizar el volumen de excavación, se ha intentado ajustar en lo posible las pendientes de las conducciones a las propias de la rasante. El resultado de los diámetros y pendientes seleccionados y las velocidades en los colectores son los que aparecen en los anexos que acompañan el presente documento. Del mismo modo, en se anexan el mapa de cuencas y subcuencas empledos para el diseño de la red de alcantarillado. 9 DESCRIPCIÓN DE LOS SISTEMAS PROYECTADOS 9.1 Introduccion Para realizar el diseño de la red de alcantarillado de Arraijan y La Chorrera y dada la extensión de la red a proyectar, se ha procedido a dividir la superficie en cuencas atendiendo al relieve del corregimiento. Si bien tres de estas cuencas podría constituir una sola por el relieve del terreno y ya que los colectores principales están conectados, esta se ha subdividido en varias subcuencas dada la gran extensión que abarca Para cada una de estas cuencas se ha proyectado una serie de colectores principales que conducen las aguas hasta la planta de tratamiento proyectada. Esta planta se ubicará al sur de Arraijan. Esta nueva planta de tratamiento se ubicaría al sur de la urbaniación Vacamonte concretamente al oeste del rio Caimito. Para ubicar esta planta se ha tenido en cuenta tanto la superficie necesaria para la construcción de esta como la cota de los terrenos en la que se ubicará. Del mismo modo, se han separado los diferentes componentes de toda la red de alcantarrillado diseñado teniendo cuatro grandes componentes Componente 1. Interceptores Principales (Pipe Jacking) y Planta de Tratamiento de Aguas Residuales para Arraijan y La Chorrera Componente 2. Sistema de Interceptores y Red de Colectores Principales de Arraijan incluidas las Estaciones de Bombeo Componente 3. Sistema de Interceptores y Red de Colectores Principales de La Chorrera incluidas las Estaciones de Bombeo Página, 9-35 Componente 4. Red de Alcantarrillado Sanitario de Burunga, Estaciones de Bombeo y Planta de tratamiento (Provisional) El detalle de la Red proyectada puede apreciarse en los anexos que se adjuntan a este documento. Del mismo modo, el detalle de toda la red diseñada puede apreciarse en los planos que se adjuntan al presente estudio. A continuación se describen los componentes disenados 9.2 Componenente 1: Interceptores Principales (Pipe Jacking) y Planta de Tratamiento de Aguas Residuales para Arraijan y La Chorrera Este componente contempla la construcción del sistema principal de Interceptores mediante Pipe Jacking y la construcción, mantenimiento y operación de los dos primeros modulos de tratamiento para aguas residuales. Cada uno de estos dos modulos tendrá una capacidad de 1m3/s y corresponderán a la mitad del tratamiento proyectado hasta el ano 2045 siendo este de 4m3/s. 9.2.1 Sistema de Interceptores. Pipe Jacking Esta primera fase de Interceptores tendrá una longitud de 4,467 metros para Arraijan siendo los diámetros de 72”, 66” y 60”. Para el acceso y salida de la microtuneladora se han contemplado la construcción de 16 pozos de acceso para la entrada y la salida incluyendo la cámara final de estos. El trazado iniciara al Norte de la urbanización Vacamonte. Desde este punto se dirijira hacia el oeste hasta llegar a la urbanización Vacamonte donde se unira al sistema interceptor de la Chorrera Para el caso del la Chorrera el Pipe Jacking contemplado es de 42” con una longitud de 5,297 metros desde la Chorrera hasta la planta de tratamiento proyectada en las cercanías de la urbanización Vacamonte. Este tendrá su inicio en las proximidadesd el vertido del rio Martin Sanchez en la Chorrera y su trazado discurrirá paralelo a la Autopista Arraijan y La Chorrera hasta llegar a Arraijan donde se conectara al sistema interceptor de Arraijan para dirijirse hacia el sur hacia la planta de tratamiento proyectada. Para el caso del pipe jacking de La Chorrera se han contemplado la construcción de 18 pozos de trabajo. Mencionar que el pozo donde iniciara el Pipe Jacking de Arraijan será la conexión para la prolongación de este sistema de interceptores hacia el nucleo de Arraijan al Sur de Burunga. 9.2.2 Planta de tratamiento de Aguas Residuales El sistema de tratamiento de aguas residuales domésticas propuesto es de lodos activados con remocion de nutrientes Página, 9-36 Los parámetros considerados para el horizonte de diseño del proyecto se indican en la siguiente tabla: Población (Hab) Caudal (l/seg) Caudal (m3/día) DBO (Kg/m3) SST (Kg/m3) 1000 86400 0,300 0,220 (Panama) Temperatura ( ºC ) Altura (msnm) 28 12 En términos generales el grado de tratamientos de las aguas residuales se puede clasificar de la siguiente manera: Tratamientos preliminares o pre tratamientos Tratamientos primarios Tratamientos secundarios Tratamientos terciarios o avanzados Tratamientos preliminares: Aunque no reflejan un proceso en sí, sirven para aumentar la eficiencia de los tratamientos primarios y secundarios, removiendo materiales flotantes, materiales gruesos y arenas. Los más tradicionales son: rejillas, tamices, trituradores, tanques de homogenización, trampas de grasas y desarenadores. Tratamientos primarios: Su principal objetivo es remover aquellos contaminantes que pueden sedimentar y algunos suspendidos que pueden flotar. En un tratamiento primario convencional, cerca de un 60% de los sólidos suspendidos y un 35% de la DBO pueden ser removidos. Los más usuales son: sedimentación primaria, precipitación, flotación, tanques Inhoff, tanques sépticos, lagunas de sedimentación, lagunas anaerobias, filtros biológicos anaerobios, reactor anaerobio de flujo ascendente (RAFA o UASB), y reactor anaerobio de pistón (RAP). Página, 9-37 Tratamientos secundarios: Están dirigidos a remover la DBO soluble que no se pudo remover en los tratamientos primarios. Generalmente remueven entre el 80 y el 90% de la DBO y los SS, aunque no remueven el Nitrógeno, fósforo, metales pesados y bacterias patógenas. Los más tradicionales son: lodos activados, filtros percoladores, lagunas de estabilización (facultativas, de maduración y aireadas), zanjas de oxidación y biodiscos. Tratamientos terciarios o avanzados: Se refieren a la remoción o neutralización de Nitrógeno, fósforo, metales pesados y DQO soluble. Habitualmente se utilizan procesos de nitrificación-denitrificación, remoción de fósforo, remoción de compuestos orgánicos solubles mediante carbón activado u oxidación química, remoción de compuestos orgánicos disueltos mediante ósmosis inversa o intercambio iónico, y desinfección mediante cloración. De lo anterior se puede concluir que el tratamiento de las aguas residuales se obtiene a medida que se realizan operaciones y procesos unitarios que se tornan más complejos a medida que se va avanzando en el grado de tratamiento que se quiere obtener. Para el presente estudio se analizara el sistema de Lodos activados con remoción de nutrientes. A continuación se muestra un esquema Página, 9-38 Para el pre diseño del sistema se considero inicialmente una estación elevadora, que recibirá las aguas residuales provenientes del sistema de colectores, posteriormente las aguas serán bombeadas hacia cuatro líneas de tratamiento cuyos componentes se bosquejan en el diagrama anterior. Los diferentes componentes se describen a continuación. 9.2.2.1 Foso de Bombeo Al comienzo del sistema antes de llegar al foso de bombeo, se proyecta construir un canal en el cual se instalará un conjunto de rejillas automáticas que retengan los sólidos gruesos (150 mm y 50 mm). Luego de ser separados los sólidos gruesos, el agua residual ingresa a un foso de bombeo desde donde es impulsada por medio de bombas hacia los canales que se encuentra ubicado a un nivel superior por encima del foso. El sistema de bombeo está compuesto de un conjunto de bombas sumergibles inatascables (cada bomba en funcionamiento cuenta con una de respaldo) que impulsan el agua sin tratar por una tubería hacia el tratamiento preliminar. Las bombas podrán funcionar simultáneamente de acuerdo con la variación del flujo en las distintas horas del día. El arranque de las bombas está controlado por medio de un sistema de sensores de nivel de electro sonda. Hay un sensor de nivel instalado en el foso que impide el funcionamiento de las bombas cuando el tanque se encuentre en bajo nivel lo que equivale a sumergencia mínima de las bombas a instalar. 9.2.2.2 Tratamiento Preliminar Al comienzo del sistema de pre tratamiento se ubica un canal por cada línea de tratamiento, el cual se bifurca en dos ramales con compuertas de control en cada uno de ellos. A la derecha está ubicado el canal que funcionará la mayor parte del tiempo en el cual se instala una reja auto limpiante para retención de sólidos mayores a 6 mm; este elemento retiene los sólidos en el agua residual, los retira y lava utilizando un mecanismo de tornillo que tiene una línea de suministro de agua, y finalmente los deposita en un recipiente donde serán recogidos por un vehículo para llevarlos al sitio de disposición final. Cuando la reja auto limpiante este en mantenimiento, el flujo se dirige hacia el ramal izquierdo permitiendo el paso del agua a través de una reja de limpieza manual con Página, 9-39 separación entre barrotes de 1 cm. En este caso los sólidos retenidos deben ser retirados y lavados manualmente antes de depositarlos en un contenedor. 9.2.2.3 Desarenador de vórtice A la salida del canal de rejillas o cribado, el agua residual entra en un desarenador de vórtice forzado que tiene por objeto la remoción de sólidos inorgánicos de menor tamaño a los retenidos en las rejas. En esta estructura el agua entra tangencialmente a una altura media por medio de un canal descendente. Por la diferencia de nivel el agua tiene un flujo ascendente a manera de vórtice y los sólidos mayores se sedimentan en un foso inferior. Desde allí estas arenas son bombeadas hasta un sistema de lavado y deshidratación y posteriormente son llevadas por un transportador hasta el contenedor de recolección final. Las principales características de este desarenador son: Para remoción de arena de los siguientes tamaños: 95% de la arena más grande que 0,3 mm en tamaño. 85% de la arena más grande que 0,2 mm pero menor que 0,3 mm. 65% de la arena más grande que 0,15 mm pero menor que 0,2 mm. La instalación se debe llevar a cabo en una estructura de concreto la cual debe construirse previamente de acuerdo con las indicaciones dadas por el fabricante. Características Desarenador a) Mecanismo reductor Helicoidal operado por un motor de de 1,1 HP - 3/60/440 Voltios, campana de aire, propulsores. b) Bomba turbo para extracción de arenas de 4”, capacidad 15.8 lts/seg ( 250 gpm ) a una altura dinámica total máxima de 11.0 m operada por un motor sellado de 10.0 HP , 1800 RPM, 3/60/440 Voltios. c) Lavador turbo de arena con concentrador y tornillo transportador para evacuación. d) Capacidad máxima del desarenador 526 lts/seg Página, 9-40 Tornillo transportador para extracción de la arena deshidratada para su evacuación. Accionado por un motor de 1.0 HP - 3/60/440 Voltios; mecanismo reductor, tornillo de 228 mm (9”) de diámetro, canal, tolva de entrada, soportes angulados que provee una inclinación aproximada de 28 grados. Material acero al carbono ASTM A-36 con recubrimiento de pintura epóxica de altos sólidos. 9.2.2.4 Clarificador Primario El agua residual llega al sedimentador primario, donde las aguas permanecen por un periodo de alrededor de 1,7 horas, tiempo durante el cual se lleva a cabo el proceso de sedimentación de alrededor del 40% de los sólidos suspendidos orgánicos, finamente divididos. Desde aquí los lodos son extraídos y bombeados hasta el espesador. 9.2.2.5 Tratamiento Secundario El punto de entrada de las aguas a tratar al sistema es un tanque reactor donde el agua inicialmente es sometida al proceso de des nitrificación y posteriormente pasa al tanque de aireación. En el tanque de aireación las aguas residuales son sometidas a un proceso de aireación intermitente o continua, por medio de inyección de aire a través de difusores de burbuja fina que descargan el aire contra la columna de agua. El aire que es suministrado por un conjunto de sopladores, además de producir una agitación que garantiza un íntimo contacto entre la materia orgánica y las bacterias aeróbicas, proporciona el oxígeno necesario para que estas bacterias puedan sobrevivir y se logre la digestión de la materia orgánica. Los sopladores se ubican en un cuarto de equipos de manera que se minimice la salida de ruido al exterior. El agua de la cámara de aireación pasa luego al clarificador secundario en el cual los lodos son decantados en el fondo y posteriormente retornados a la cámara de aireación, por medio de un sistema de bombeo. Esto se hace para conservar aproximadamente constante el manto de lodos en la cámara de aireación. Los sólidos flotantes son recogidos a través de un desnatador y retornados a la cámara de aireación, eliminándose de esta forma el problema de sólidos sobrenadantes en el efluente. El agua clarificada es el efluente de la PTAR y es recogida en la parte superior del tanque en una canaleta a la cual llega por medio de vertederos. De allí el agua tratada Página, 9-41 es conducida al sitio de descole final de la planta o a sistemas de tratamiento terciario en los casos en que la exigencia de calidad del efluente es muy alta. 9.2.2.6 Espesador de lodos El espesador de lodos consiste en un tanque de acero de forma troncocónica, que cuenta en la parte inferior con una válvula que permite la evacuación del lodo concentrado hacia el tanque de estabilización. Cuando llegan al espesador los lodos permanecen varias horas y en este tiempo se van densificando en el fondo en forma cónica del espesador, quedando separado por una parte agua y por otra los lodos que son enviados al tanque de estabilización. El agua clarificada de este proceso es enviada al tanque de bombeo. Los lodos provenientes del clarificador tienen un contenido de sólidos de alrededor del 1,5% y una vez espesado reducen su volumen obteniendo un contenido de sólidos cercano al 4%. El lodo que sale del digestor es llevado al digestor aerobio donde se lleva a cabo la reducción de sólidos suspendidos volátiles. 9.2.3 Digestión anaerobia En estos tanques, la materia orgánica presente en la mezcla de lodos provenientes de los sedimentadores primario y secundario se convierten biológicamente, bajo condiciones anaerobias (libre de oxigeno), en una variedad de productos finales entre los cuales el dióxido de carbono y el metano son los más abundantes. El lodo que ingresa al reactor se retiene por alrededor de 15 dias. El lodo estabilizado tiene un contenido orgánico reducido, no es suceptible de putrefacción y su contenido de microorganismos patógenos es bastante reducido. 9.2.4 Deshidratación de lodos El lodo que sale de los digestores es impulsado por medio de un sistema de bombeo hacia la planta de deshidratación de lodos. En la línea de succión de las bombas se instala un sistema de filtración compuesto por dos filtros tipo canasta en paralelo de manera que uno de ellos siempre esté en funcionamiento y el otro pueda estar en mantenimiento. La planta de deshidratación tendrá tres líneas paralelas una de las cuales estará en funcionamiento. Cada una de las líneas del sistema está compuesta de los siguientes elementos: Página, 9-42 Bomba de alimentación de lodos: La bomba succiona de los digestores y entrega el lodo en el decanter centrífugo. Decanter Centrifugo: Es el sistema de deshidratación propiamente dicho. El decanter rota a alta velocidad de manera que se produce la separación de líquidos y sólidos. El líquido saldrá por una línea de drenaje y los sólidos deshidratados son conducidos por un tornillo transportador hacia una tolva de almacenamiento desde donde serán cargados y llevados al sitio de disposición final. Sistema de adición de polímero: El polímero es una sustancia que facilita la separación de fases en el decanter aumentando la eficiencia del sistema. Para su adición se proyecta un tanque de preparación de la solución de polímero con un sistema de agitación y una bomba de impulsión de la solución de polímero hasta el decanter centrifugo. Página, 9-43 9.3 Componenente 2: Interceptores y Red de Colectores Principales Arraijan Este componente contempla la construcción del sistema interceptor de Arraijan no contemplado en el componente 1 y toda la red de colectores de Arraijan a excepción de Burunga esto es, menos los sectores 1, 4.3 y 4.4 que se detallan en los planos. 9.3.1 Sistema de Interceptores. Pipe Jacking Esta segunda fase de Interceptores tendrá una longitud de 6,745 metros para Arraijan siendo los diámetros de 42” y 60”. Para el acceso y salida de la microtuneladora se han contemplado la construcción de 23 pozos de acceso para la entrada y la salida incluyendo la cámara final de estos. El trazado iniciara al Sur de Burunga desde donde se dirijira hacia el oeste conectando con el microtunel contemplado en el componente 1. 9.3.2 Colectores Principales Sector 2, Sector 3. Sector 5 y Sector 6 En el sector 2 se recojeran las aguas residuales de la zona este al sur de la autopista de Arraijan y La Chorrera, y de la carretera Panamericana al este del Carrizal. Al igual que con el sector 1, estas líneas colectoras conducirán las aguas hasta una estación de bombeo (EB 2), ubicada al norte del sector. De esta estación de bombeo saldrá una línea de impulsión de 16” en PVC y una longitud de 1583 metros hasta el punto alto del sector 4 ubicado al Este de la población, al norte de la Carretera Panamericana. Las líneas colectoras principales estarán formada por tuberías de diámetros comprendidos entre 8” y 20”. Del mismo modo, la red secundaria estará formada por tuberías de 6” y 8”. En la cuenca denominada Sector 3 se recojeran las aguas residuales de la barriada de Las Nubes en la zona sureste. Estas líneas colectoras conducirán las aguas hasta una estación de bombeo (EB 3), ubicada al sureste de la población. De esta estación de bombeo saldrá una línea de impulsión de 12” en PVC y una longitud de 913 metros hasta el punto alto del sector 4.1 ubicado al sureste de la población. Las líneas colectoras principales estarán formada por tuberías de diámetros comprendidos entre 8” y 12”. Del mismo modo, la red secundaria estará formada por tuberías de 6”. En el sector 5 (dividido en subsectores 5.1, 5.2, 5.3 y 5.4) corresponde a toda la zona central siendo esta, la que presentara una mayor extensión. Del mismo modo que se describira para el sector 4, se han proyectado una serie de líneas colectoras que recojeran las aguas residuales de la toda la zona centro además de las que le lleguen Página, 9-44 de los sectores 1, 2, 3 y 4. Ademas de estas aguas residuales de los sectores que se han descrito anteriormente, abarcara Altos de Caceres, La Isabela, Altos de Vacamonte, Vista Alegre y el Valle de Los Cerezos. Este sector abarca tanto al norte como al sur de la Autopista por lo que deberá de realizarse el cruce sobre esta siendo todos estos vertidos recolectados por el interceptor principal Las líneas colectoras principales estarán formada por tuberías de diámetros comprendidos entre 8” y 30” siendo la dirección predominante de estas de norte a sur atendiendo al relieve del corregimiento. Del mismo modo que se ha descrito en apartados aneriores, la red secundaria estará formada por tuberías de 6” y 8” En la cuenca del sector 6 se recojeran las aguas residuales de Villa de Las Palmeras, Ciudad del Futuro, Valle Hermosos, El Palmar y en general de toda la zona oeste. Estas líneas colectoras conducirán las aguas hasta conectar con el interceptor principal en lass proximidades de la urbanización de Vacamonte y que conducirán las aguas residuales hacia la PTAR proyectada. En este sector al igual que ocurre en los descritos anteriormente, deberá de cruzarse la Autopista de Arraijan y La Chorrera y en este caso también la Carretera Panamericana. Las líneas colectoras principales estarán formada por tuberías de diámetros comprendidos entre 8” y 30”. Del mismo modo, la red secundaria estará formada por tuberías de 6” y 8” La longitud de tuberías a instalar para los colectores principales será de unos 150 kilometros. Para el caso de la red secundaria de 6 y 8” la longitud de red a instalar será de 400 kilometros aproximadamente. Ademas de esta red también se ha contemplado el sistema de bombeo para desalojar las aguas residuales del sector 5.2 mediante la instalación de una línea de impulsión de 10” con una longitud de 733 metros. El detalle de la red diseñada puede apreciarse en los planos que se adjuntan al presente documento. Ademas de esta red principal, también se ha contemplado la instalación de 37,681 conexiones domiciliarias y 71 interrconexiones a los sistemas de tratamiento existentes que tienen su vertido a cauces naturales 9.4 Componenente 3: Red de Colectores Principales La Chorrera Para realizar el diseño de la red de alcantarillado de La Chorrera y dada la extensión de la red a proyectar, se ha procedido a dividir la superficie en tres grandes cuencas atendiendo al relieve del corregimiento y que corresponden a 14 sectores. Página, 9-45 Para cada una de estas cuencas se ha proyectado una serie de colectores principales que conducen las aguas hasta la planta de tratamiento proyectada. Como se ha comentado esta planta se ubicará al sur de Arraijan en la margen oeste del rio Caimito al sur de la urbanización Vacamonte. A esta planta le llegaran las aguas residuales de todo Arraijan y La Chorrera siendo esta única para los dos corregimientos La longitud de tuberías a instalar para los colectores principales será de unos 65 kilometros. Para el caso de la red secundaria de 6 y 8” la longitud de red a instalar será de 396 kilometros aproximadamente. A continuación se describe la red diseñada. El detalle de la Red proyectada puede apreciarse en los planos que se adjuntan al presente estudio. 9.4.1 Colectores Principales Sector 5, Sector 6 y Sector 7 Este sector se ubica a ambos lados de la Autopista de Arraijan y La Chorrera. Para conducir las aguas residuales se han proyectado una serie de colectores con sentido Norte-Sur que conducirán las aguas residuales hasta el punto mas bajo del sector donde se ha proyectado una estación de bombeo. De este modo, este sector abarcara al norte el corregimiento del El Coco al norte de la autopista y del corregimiento de La Herradura al sur también de esta. Estas líneas colectoras conducirán las aguas hasta una estación de bombeo (EB 1), ubicada al sur del corregimiento. De esta estación de bombeo saldrá una línea de impulsión de 24” con una longitud de 1862 metros hasta el punto alto del sector este en el corregimiento de La Mitra Las líneas colectoras principales estarán formadas por tuberías de diámetros comprendidos entre 8” y 30”. Del mismo modo, la red secundaria estará formada por tuberías de 6” y 8”. 9.4.2 Colectores Principales Sector 1, Sector 2, Sector 4, Sector 3, Sector 12 y Sector 14 Estos sectores se ubican al norte de la Autopista de Arraijan y La Chorrera. Para conducir las aguas residuales se han proyectado una serie de colectores con sentido Sur-Norte que conducirán las aguas residuales hasta el punto mas bajo del sector ubicado al norte donde se ha proyectado una estación de bombeo. De esta estación de bombeo saldrá una línea de impulsión de 30” con una longitud de 1579 metros hasta el punto alto del sector centro Página, 9-46 Las líneas colectoras principales estarán formadas por tuberías de diámetros comprendidos entre 8” y 36”. Del mismo modo, la red secundaria estará formada por tuberías de 6” y 8” 9.4.3 Colectores Principales Sector 9, Sector 10, Sector 11 y Sector 13. Estos sectores se ubicaran al sur de la Autopista de Arraijan y La Chorrera. Para conducir las aguas residuales se han proyectado una serie de colectores con sentido Norte-Sur que conducirán las aguas residuales hasta el punto mas bajo del sector ubicado al sur en Arboledas. Las líneas colectoras principales estará formada por tuberías de diámetros comprendidos entre 8” y 36” siendo esta red principal a la que desalojaran las aguas residuales las redes proyectadas para los otros sectores y que a su vez evacuaran las aguas negras al sistema interceptor principal. Del mismo modo, la red secundaria estará formada por tuberías de 6” y 8”. Para el sector 11 se ha planteado un sistema de bombeo al interceptor principal de La Chorrera ya que las nuevas urbanizaciones denominadas como sectores 16 y 17se estan construyendo y no se tiene la certeza para el trazado de la colectoras. Respecto a estos nuevos sectores mencionados y adicionando los sectores 15 y 7, este ya en Arraijan, todos estos se iran conectando bien al interceptor principal de 42” o bien realizaran su vertido a la planta de tratamiento residuales dependiendo de la proximidad a esta Con respecto a estos sectores centrales de La Chorrera, la única red existente de alcantarrillado es la que se encuentra en estos. Toda la red secundaria es de arcilla vitrificada en 6 pulgadas y no presenta el diámetro suficiente para evacuar los caudales producidos. Además esta red se encuentra en muy mal estado y esta instalada en su mayoría por en medio de las casas por lo que se ha planteado la renovación de esta. Unicamente se utilizara el tramo de colector instalado ya que este no cuenta con tanta antigüedad y se encuentra en buen estado. Página, 9-47 9.5 Componenente 4: Red de Colectores, Estaciones de Bombeo y PTAR Burunga. Este componente abarca el Sector 1 y prácticamente la totalidad del sector 4 El sector 1 corresponde a la zona norte de Arraijan, concretamente toda la zona este del Barrio Colón y Burunga al norte de la Autopista de Arraijan y La Chorrera. Adaptandose al relieve del corregimiento, se han proyectado dos colectoras principales que recojeran las aguas del sector desde el sur hasta conducirlas al punto mas bajo ubicado al norte. De este modo, tendrán su comienzo dos líneas colectoras que comenzaran es 8” pasando a 10” y 12” al llegar a la estación de bombeo ubicado en el punto bajo del sector. De esta estación de bombeo (EB 1) saldrá una línea de impulsión de 16” en PVC y una longitud de 1583 metros hasta un punto alto del sector 4 ubicado al Norte de la población. Las líneas colectoras principales estarán formada por tuberías de diámetros comprendidos entre 8” y 12”. Del mismo modo, la red secundaria estará formada por tuberías de 6” y 8”. Los sectores 4.3 y 4.4 recogerán las aguas residuales de la zona centro y este. De este modo se tendrán tres grandes líneas colectoras, la primera que desde el Sur ira recogiendo las aguas residuales de La Paz, La Polvadera, La Sardina, El Llano y Vista Bella hacia el Centro del Sector en el Carrizal. Esta colectora tendrá sentido sur-norte. Las otras dos líneas colectoras que nacerán en el norte con dirección hacia el sur, se unirán a esta en La Urbanización La Arboleda. Estas líneas colectoras conducirán las aguas hacia la estación de bombeo principal que a su vez conducirá las aguas residuales hacia el sur de Arraijan hacia la PTAR temporal proyectada al sur de la Autopista Arraijan la Chorrera. Esta planta será temporal ya que cuando se construya la planta principal de Arraijan y La Chorrera, se desviaran las aguas hacia el interceptor principal de 42” que tendrá su inicio al sur de Burunga y que saldrá con dirección oeste hacia Altos de Cáceres este ya en el sector 5 Tanto en la zona Norte como en el Centro y Sur del sector 5 se conectaran las aguas residuales de los sectores 1, 2 y 3. Las líneas colectoras principales estarán formada por tuberías de diámetros comprendidos entre 8” y 30” y tendrán una longitud de 22 km. Del mismo modo, la red secundaria estará formada por tuberías de 6” y 8” siendo la longitud de tuberías a instalar de 91 Km. Además de la red de colectores y la estación de bombeo de 1, también se contempla la construcción del bombeo principal y la línea de impulsión en 30” hacia la planta de tratamiento temporal con una longitud aproximada de 550 metros. Página, 9-48 Respecto de esta PTAR, mencionar que la capacidad de esta se ha estimado en 300 l/s hasta un horizonte de proyecto al año 2025. Debido a las exigencias de las normas locales, esta planta tendrá todos los procesos contemplados en la planta principal. Por ultimo este componente también contempla tres interconexiones con sistemas de tratamiento existente que tienen su vertido a cauce natural y la instalación de 9,219 conexiones domiciliarias. Página, 9-49