Table of Content

tABLA DE CONTENIDOS
1. Introducción............................................................................................................................................................. 1-1
1.1 Propósito y alcance...................................................................................................................................................... 1-1
1.2 Autorización.................................................................................................................................................................. 1-2
1.3 Estudios previos........................................................................................................................................................... 1-2
1.4 Objetivos ambientales................................................................................................................................................. 1-3
1.5 Reconocimientos.......................................................................................................................................................... 1-4
2. EL ÁREA DE SERVICIO................................................................................................................................................. 2-1
2.1 Descripción del área de servicio................................................................................................................................ 2-1
2.1.1 Cuencas de captación........................................................................................................................................ 2-1
2.1.2 Topografía........................................................................................................................................................... 2-1
2.1.3 Suelos, geología y sismicidad........................................................................................................................... 2-1
2.1.4 Clima..................................................................................................................................................................... 2-2
2.1.5 Ambiente marino................................................................................................................................................. 2-2
2.2 Población, flujos actuales y flujos proyectados de aguas residuales.................................................................. 2-2
2.3 Características de las Aguas Residuales.................................................................................................................. 2-3
2.3.1 Características de las Aguas Residuales........................................................................................................ 2-3
2.3.2 Metales en las Aguas Residuales No Tratadas............................................................................................. 2-3
2.3.3 Programa de Monitoreo de Aguas Residuales.............................................................................................. 2-3
3. ALTERNATIVAS DEL EMISOR................................................................................................................................... 3-1
3.1 Estudios oceanográficos............................................................................................................................................. 3-1
3.1.1 Corrientes............................................................................................................................................................. 3-1
3.1.2 Modelos de Aguas Receptoras........................................................................................................................ 3-5
3.1.3 Temperatura y Densidad................................................................................................................................... 3-6
3.1.4 Investigaciones de la Calidad del Agua.......................................................................................................... 3-7
3.2 Metas Ambientales...................................................................................................................................................... 3-8
3.2.1 Sólidos Sedimentables (Precipitables)............................................................................................................. 3-8
3.2.2 Bacterias de Coliformes Fecales....................................................................................................................... 3-9
3.2.3 Oxígeno Disuelto y Demanda Bioquímica de Oxígeno................................................................................ 3-16
3.2.4 Materiales Flotantes......................................................................................................................................... 3-16
3.2.5 Materiales Tóxicos........................................................................................................................................... 3-16
3.3 Emisores Submarinos Alternativos......................................................................................................................... 3-17
3.3.1 Criterios de Diseño y Desempeño.................................................................................................................. 3-17
3.3.2 Ubicación del Emisor........................................................................................................................................ 3-21
3.3.3 Alternativas de modelamiento........................................................................................................................ 3-21
3.4 Consideraciones geotécnicas del emisor................................................................................................................ 3-21
3.4.1 Estudio geotécnico marino de 1999............................................................................................................... 3-21
3.4.2 Evaluación geotécnica de los emisores convencionales y tipo túnel...................................................... 3-21
3.5 Costos del emisor submarino................................................................................................................................... 3-22
3.5.1 Base para el cálculo del costo......................................................................................................................... 3-22
3.5.2 Costo de los Emisores Submarinos................................................................................................................ 3-23
3.5.3 Análisis del Valor Actual de la Alternativa de Emisor Submarino............................................................ 3-24
4. Alternativas de Tratamiento de las Aguas Residuales.............................................................. 4-1
4.1 Sitio de la Planta de Tratamiento................................................................................................................................ 4-1
4.1.1 Características del Sitio...................................................................................................................................... 4-1
4.1.2 Puntos de Conexión Sistema de Recolección................................................................................................. 4-2
4.1.3 Servicios existentes en el terreno..................................................................................................................... 4-8
4.1.4 Investigaciones Geotecnicas Hacia la Tierra................................................................................................ 4-10
4.2 Procesos Alternativos de Tratamiento de Aguas Residuales............................................................................. 4-11
4.2.1 Criterios de Diseño........................................................................................................................................... 4-11
4.2.2 Tratamiento Preliminar..................................................................................................................................... 4-11
4.2.3 Tratamiento Primario y Tratamiento Primario Avanzado............................................................................ 4-16
4.2.4 Tratamiento Secundario................................................................................................................................... 4-21
4.2.5 Reducción Patógena y Coliforme................................................................................................................... 4-30
4.2.6 Manejo de lodos............................................................................................................................................... 4-31
4.2.7 Recuperación De Energía Con Gas de Digestor........................................................................................... 4-35
4.3 Requisitos referidos al sitio...................................................................................................................................... 4-36
4.3.1 Requisitos de Terreno...................................................................................................................................... 4-36
4.3.2 Requisitos de Servicios Públicos................................................................................................................... 4-36
4.4 Costos Estimados de las Alternativas de Tratamiento de Aguas Residuales.................................................. 4-37
4.4.1 Costos Preliminares.......................................................................................................................................... 4-37
4.4.2 Costos de construcción................................................................................................................................... 4-38
4.4.3 Costos de Operación y Mantenimiento........................................................................................................ 4-38
4.4.4 Resumen de Costos de la Alternativa de Tratamiento de Aguas Residuales......................................... 4-39
4.5 Evaluación de las Alternativas de Tratamiento de Aguas Residuales.............................................................. 4-40
4.5.1 Criterios y Metodología de Evaluación......................................................................................................... 4-40
4.5.2 Evaluación de las Alternativas de Tratamiento de Aguas Residuales..................................................... 4-41
5. Evaluación de alternativas de tratamiento combinado y descarga.............................. 5-1
5.1 Las Alternativas........................................................................................................................................................... 5-1
5.2 Costos de las alternativas........................................................................................................................................... 5-1
5.3 Evaluaciones de Calidad de Agua............................................................................................................................. 5-1
5.4 El Sistema Recomendado............................................................................................................................................ 5-7
6. Diseño Preliminar de la Planta de Tratamiento.............................................................................. 6-1
6.1 Resumen de Facilidades de Tratamiento.................................................................................................................. 6-1
6.2 Rejas............................................................................................................................................................................... 6-1
6.3 Estación de bombeo................................................................................................................................................... 6-10
6.4 Remoción de arenas por aireación........................................................................................................................... 6-10
6.5 Clarificadores Primarios............................................................................................................................................. 6-12
6.6 Digestión de Lodos.................................................................................................................................................... 6-12
6.7 Manipulación de Sólidos.......................................................................................................................................... 6-17
6.8 Eliminación de Sólidos............................................................................................................................................... 6-17
6.9 Equipo de Suministro Químico................................................................................................................................. 6-17
6.9.1 Solución de Cloruro Férrico............................................................................................................................ 6-17
6.9.2 Polímero.............................................................................................................................................................. 6-20
6.10 Motores Generadores................................................................................................................................................ 6-20
6.11 Control de Olores....................................................................................................................................................... 6-20
6.12 Instrumentación y Sistemas de Control.................................................................................................................. 6-23
6.13 Trabajo en el Lugar.................................................................................................................................................... 6-23
7. Diseño Preliminar del Emisor Submarino.............................................................................................. 7-1
7.1 Resumen de las Facilidades del Emisor..................................................................................................................... 7-1
7.2 Estructura de Empalme................................................................................................................................................ 7-1
7.3 TUBERIA DEL EMISOR TERRESTRE...................................................................................................................... 7-1
7.3.1 Materiales de tubería.......................................................................................................................................... 7-3
7.3.2 Juntas................................................................................................................................................................... 7-3
7.3.3 Sistemas de Revestimiento y Recubrimiento.................................................................................................. 7-3
7.3.4 Estructuras Especiales....................................................................................................................................... 7-4
7.3.5 Requisitos Estructurales.................................................................................................................................... 7-4
7.3.6 Construcción....................................................................................................................................................... 7-4
7.4 TUBERIA DEL EMISOR SUBMARINO................................................................................................................... 7-5
7.4.1 Materiales de tubería.......................................................................................................................................... 7-5
7.4.2 Juntas................................................................................................................................................................... 7-7
7.4.3 Protección contra la corrosión.......................................................................................................................... 7-7
7.4.4 Estructuras Especiales..................................................................................................................................... 7-11
7.4.5 Consideraciones Geotécnicas......................................................................................................................... 7-11
7.4.6 Desplazamiento de Fallas................................................................................................................................ 7-12
7.4.7 Requisitos Estructurales.................................................................................................................................. 7-12
7.4.8 Construcción..................................................................................................................................................... 7-14
7.5 Estructura de la “Y” del Difusor............................................................................................................................... 7-19
7.5.1 Geometría de la “Y”.......................................................................................................................................... 7-19
7.5.2 Materiales de la “Y”......................................................................................................................................... 7-19
7.5.3 Recubrimiento y Protección Catódica de la “Y”.......................................................................................... 7-19
7.6 Difusores..................................................................................................................................................................... 7-19
7.6.1 Consideraciones de diseño de difusores...................................................................................................... 7-19
7.6.2 Diseño de orificios de difusor......................................................................................................................... 7-21
7.6.3 Estructuras de Transición del Difusor........................................................................................................... 7-21
7.6.4 Estructuras de extremo de difusor.................................................................................................................. 7-22
7.6.5 Protección del Difusor..................................................................................................................................... 7-22
7.6.6 Resumen de Diseño del Difusor..................................................................................................................... 7-22
7.7 Hidráulica del Emisor................................................................................................................................................. 7-22
7.7.1 Criterios de Diseño Hidráulico........................................................................................................................ 7-22
7.7.2 Hidráulica del Sistema...................................................................................................................................... 7-24
7.8 Cortes y Perfiles Preliminares................................................................................................................................... 7-25
8. Resumen de costos................................................................................................................................................. 8-1
8.1 Planta de Tratamiento.................................................................................................................................................. 8-1
8.2 Emisor Submarino......................................................................................................................................................... 8-1
9. factibilidad financiera...................................................................................................................................... 9-1
9.1 Introducción.................................................................................................................................................................. 9-1
9.2 Costo del Proyecto....................................................................................................................................................... 9-1
9.3 Estructura del Capital del Proyecto........................................................................................................................... 9-2
9.4 Riesgos Inherentes al Financiamiento del Proyecto............................................................................................... 9-4
9.4.1 Riesgo Político.................................................................................................................................................... 9-4
9.4.2 Riesgos Técnicos............................................................................................................................................... 9-4
9.4.3 Riesgos relativos al Patrocinador..................................................................................................................... 9-4
9.4.4 Riesgo de Financiamiento................................................................................................................................. 9-5
9.5 Estructura de Endeudamiento del Proyecto............................................................................................................. 9-5
9.5.1 Instrumentos Financieros.................................................................................................................................. 9-5
9.5.2 Alternativas de Financiamiento........................................................................................................................ 9-6
9.6 SEDAPAL: CAPACIDAD DE ENDEUDAMIENTO............................................................................................. 9-10
9.6.1 Comentarios Generales.................................................................................................................................... 9-10
9.7 MODELO DE PROYECCIONES FINANCIERAS SUPUESTOS BASICOS........................................................ 9-11
9.7.1 Ingresos Operativos......................................................................................................................................... 9-23
9.7.2 Egresos Operativos.......................................................................................................................................... 9-23
9.7.3 Participación de los Trabajadores e Impuestos........................................................................................... 9-24
9.7.4 Flujo de Caja...................................................................................................................................................... 9-24
9.8 PROYECCIONES FINANCIERAS............................................................................................................................ 9-24
9.8.1 ESCENARIO I.................................................................................................................................................... 9-24
9.8.2 ESCENARIO II.................................................................................................................................................. 9-26

LISTA DE REFERENCIAS
APENDICE A Programas de control de desechos industriales de ciudades mas representativas de los estados unidos
APENDICE B FOTOGRAFIA DEL LUGAR
APENDICE C TOPOGRAFIA DEL LUGAR
APENDICE D Hidáulica del Difusor a Flujo Máximo
APENDICE E BALANCE PRELIMINAR DE MATERIALES
APENDICE F COMPARACION DE EQUIPOS DE BOMBEO ALTERNATIVOS
APENDICE G SECCIONES DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO
APENDICE H COSTOS DE operación Y MANTENIMIENTO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO
APENDICE I FABRICANTES DE EQUIPOS Y CONTRATISTAS MARITIMOS
LISTA DE TABLAS

Tabla 1....... Cuencas de captación.................................................................................................. 2-1
Tabla 2....... Población, flujos actuales y flujos proyectados de aguas residuales.................................. 2-3
Tabla 3....... Concentraciones constituyentes en las Aguas Residuales y Cargas Estimadas................. 2-5
Table 4....... Concentraciones Estimadas de Constiuentes de Desagüe para el diseño preliminar.......... 2-6
Tabla 5....... Concentración de Metales Seleccionados en Aguas Residuales No Tratadas................... 2-7
Tabla 6....... Temperaturas Promedio del Agua en la Estación CM-2, 1995-1996................................ 3-7
Tabla 7....... Resultados de los Análisis de Coliformes Totales del Estudio de Calidad del Aguade Mar de Lima, Primavera de 1996........................................................................... 3-10
Tabla 8....... Resultados de los Análisis de Coliformes Fecales del Estudio de Calidad del Aguade Mar de Lima, Primavera de 1996........................................................................... 3-12
Tabla 9....... Normas de Calidad del Agua para Coliformes Fecales................................................. 3-16
Tabla 10..... Dilución Inicial Requerida para Satisfacer las Normas Peruanasde Agua receptorade Clase VI............................................................................................................... 3-18
Tabla 11..... Dilución Inicial Requerida para Satisfacer las Normas Peruanas................................... 3-18
Tabla 12..... Dilución Inicial Requerida para Satisfacer las Normas de California para Aguade Mar...................................................................................................................... 3-18
Table 13..... Eficiencias de Remoción Estimadas para Componentes Relevantes de AguasResiduales................................................................................................................. 3-19
Tabla 14..... Longitud de la Zona Sublitoral Externa para las Alternativas de Emisor Submarino......... 3-23
Tabla 15..... Resumen de Costos del Emisor Submarino.................................................................. 3-24
Tabla 16..... Valores Actuales de las Alternativas de Emisor Submarino........................................... 3-25
Tabla 17..... Conductores de Desagüe Propuestos............................................................................ 4-4
Tabla 18..... Criterios de Diseño Comunes a todos los Procesos de Tratamiento............................... 4-12
Tabla 19..... Criterios de Diseño para Militamices........................................................................... 4-16
Tabla 20..... Criterios de Diseño para el Tratamiento Primario......................................................... 4-17
Tabla 21..... Criterios de Diseño para Lodo Convencional Activado................................................. 4-22
Tabla 22..... Criterios de Diseño para Lodo Activado Convencional sin Clarificación Primaria........... 4-26
Tabla 23..... Comparación de Conceptos Alternativos de Tratamiento.............................................. 4-30
Tabla 24..... Rango de Organismos y Patógenos Indicadores en Efluentes Secudarios....................... 4-30
Tabla 25..... Concentraciones de Metales en Desagües y Lodos...................................................... 4-33
Tabla 26..... Carga admisible de contaminante acumulado............................................................... 4-33
Tabla 27..... Coeficiente de Absorción de Nutrientes para Cultivos Seleccionados............................. 4-34
Tabla 28..... Recuperación Típica de Energía en Gas de Digestor.................................................... 4-36
Tabla 29..... Requisitos de Terreno para la Instalación de Tratamiento............................................. 4-36
Tabla 30..... Requisitos estimados de energía y agua....................................................................... 4-37
Tabla 31..... Resumen de costos de las Alternativas de Tratamiento de Aguas Residuales................. 4-38
Tabla 32..... Valores actuales de las Alternativas de Tratamiento de Aguas Residuales..................... 4-39
Tabla 33..... Criterios de Evaluación y Factores de Ponderación de las Alternativas de Tratamientode Aguas Residuales.................................................................................................. 4-40
Tabla 34..... Criterios de Calificación para las Alternativas de Tratamiento de Aguas Residuales....... 4-40
Tabla 35..... Evaluación de las Alternativas de Tratamiento de Aguas Residuales sin Cloración......... 4-43
Tabla 36..... Evaluación de las Alternativas de Tratamiento de Aguas Residuales con Cloración........ 4-44
Tabla 37..... Alternativas de Tratamiento y Disposición..................................................................... 5-1
Tabla 38..... Resumen de Costos de las Alternativas de Tratamiento y de Disposición......................... 5-3
Tabla 39..... Resumen de la Evaluación de las Alternativas de Tratamiento y de Disposición............... 5-6
Tabla 40..... Criterios de Diseño de la Instalación de Tratamiento...................................................... 6-3
Tabla 41..... Necesidades de Equipo de Construcción del Emisor Submarino..................................... 7-17
Tabla 42..... Criterios de Diseño de Difusores................................................................................. 7-22
Tabla 43..... Detalles del Difusor................................................................................................... 7-24
Tabla 44..... Parámetros de Pérdida de Carga................................................................................ 7-25
Tabla 45..... Resumen Hidráulico del Emisor.................................................................................. 7-25
Tabla 46..... Resumen de Costo de Capital de la Planta de Tratamiento............................................. 8-2
Tabla 47..... Costos de Operaciones y Mantenimiento de la Planta de Tratamiento............................. 8-3
Tabla 48..... Costos de Construcción de la Instalación de Tratamiento (Fases).................................... 8-5
Tabla 49..... Resumen de Costos de Capital del Emisor Submarino.................................................... 8-7
Tabla 50..... Clasificación de Riesgo: Deuda Soberana a Largo Plazo (al 12.04.00)............................. 9-6
Tabla 51..... SEDAPAL Ganancias & Perdidas.............................................................................. 9-12
Tabla 52..... SEDAPAL Financiamiento & Aplicación de Fondos.................................................... 9-13
Tabla 53..... Programa de Inversiones............................................................................................ 9-14
Tabla 54..... Financiamiento........................................................................................................... 9-15
Tabla 55..... Proyecciones/Supuestos............................................................................................. 9-16
Tabla 56..... Ganancias & Perdidas................................................................................................ 9-17
Tabla 57..... Flujo de Caja............................................................................................................. 9-18
Tabla 58..... Balance..................................................................................................................... 9-19
Tabla 59..... Gastos Preoperativos................................................................................................. 9-20
Tabla 60..... Costos Operativos...................................................................................................... 9-21
Tabla 61..... Indicadores................................................................................................................ 9-22
Tabla 62..... Programa de Inversiones por Fase............................................................................ 9-300
Tabla 63..... Financiamiento........................................................................................................... 9-31
Tabla 64..... Proyecciones............................................................................................................. 9-32
Tabla 65..... Ganancias y Pérdidas................................................................................................. 9-33
Tabla 66..... Flujo de Caja............................................................................................................. 9-34
Tabla 67..... Gastos Pre-Operativos............................................................................................... 9-35
Tabla 68..... Costos Operativos...................................................................................................... 9-36
Tabla A-1... Categorías Industriales................................................................................................ A-2
Tabla A-2... Lista de Contaminantes Tóxicos del EPA..................................................................... A-3
Tabla A-3... Limitaciones Típicas del Efluente................................................................................. A-6
Tabla D-1... Hidáulica del Difusor a Flujo Máximo (n de Manning = 0.012)...................................... D-2
Tabla E-1.... Balance Preliminar de Materiales................................................................................. E-2
Tabla F-1.... Comparacion de Equipos de Bombeo Alternativos......................................................... F-2
Tabla H-1... Costos de Operación y Mantenimiento de la Planta de Tratamiento................................ H-2
Tabla I-2..... Información de Proveedores de Equipos de Aguas Residuales en los Estados Unidos....... I-3
Tabla I-3..... Información de Contratistas Marítimos en los Estados Unidos......................................... I-4

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Patrones de Flujo observados durante el Invierno de 1995.............................................. 3-3
Figura 2 Patrones de Flujo Observados durante el período deVerano a Invierno de 1996............... 3-4
Figura 3 Distribución espacial de coliformes totales en las aguas superficiales del OcéanoPacífico durante la Primavera de 1996........................................................................ 3-14
Figura 4 Distribución espacial de coliformes fecales en las aguas superficiales del OcéanoPacífico durante la Primavera de 1996, expresada en MPN/100 ml............................... 3-15
Figura 5 Mapa General de la Ubicación...................................................................................... 4-3
Figura 6 Cloacas maestras propuestas, Colector de Aguas Residuales y Terreno de la Plantade Tratamiento de Aguas Residuales............................................................................ 4-5
Figura 7 Plano y Perfil de la cloaca maestra desde el borde del terreno de la Planta deTratamiento a la Estructura de Recolección de Aguas Residuales................................... 4-6
Figura 8 Estructura de Recolección de Aguas Residuales............................................................ 4-7
Figura 9 Alternativas de Configuración de la Planta.................................................................... 4-9
Figura 10 Planta General, Planta de Tamices.............................................................................. 4-13
Figura 11 Diagrama de Flujo del Proceso, Planta de Tamices...................................................... 4-14
Figura 12 Detalles y Perfil Hidráulico, Planta de Tamices............................................................ 4-15
Figura 13 Primaria y Primaria Avanzada Distribución.................................................................. 4-18
Figura 14 Diagrama de Flujo del Proceso, Tratamiento Primario.................................................. 4-19
Figura 15 Perfil Hidráulico, Tratamiento Primario........................................................................ 4-20
Figura 16 Lodo Activado Convencional con Clarificación Primaria............................................... 4-23
Figura 17 Diagrama de Flujo del Proceso, Tratamiento Secundario con SedimentaciónPrimaria.................................................................................................................... 4-24
Figura 18 Perfil Hidráulico, Lodo Activado con Clarificadores Primarios...................................... 4-25
Figura 19 Lodo Activado convencional sin Clarificación Primaria................................................. 4-27
Figura 20 Diagrama de Flujo del Proceso, Tratamiento Secundario sin SedimentaciónPrimaria.................................................................................................................... 4-28
Figura 21 Perfil Hidráulico, Lodo Activado sin Clarificadores Primarios........................................ 4-29
Figura 22 Nodos de Control......................................................................................................... 5-5
Figura 23 Esquema del Proceso................................................................................................... 6-2
Figura 24 Perfil Hidráulico.......................................................................................................... 6-6
Figura 25 Plano General de la Obra............................................................................................. 6-7
Figura 26 Tubería de Planta........................................................................................................ 6-8
Figura 27 Obras de Cabecera...................................................................................................... 6-9
Figura 28 Edificio de Control de Operaciones............................................................................. 6-11
Figura 29 Plano de Clarificador Primario.................................................................................... 6-13
Figura 30 Corte de Clarificador Primario.................................................................................... 6-14
Figura 31 Planta Típica de Digestor........................................................................................... 6-15
Figura 32 Cortes de Digestor..................................................................................................... 6-16
Figura 33 Edificio de Desaguado de Sólidos................................................................................ 6-18
Figura 34 Ubicación del Relleno Sanitario................................................................................... 6-19
Figura 35 Edificio de Motores Generadores................................................................................ 6-21
Figura 36 Sistema de Control de Olores...................................................................................... 6-22
Figura 37 Estructura de Empalme................................................................................................ 7-2
Figura 38 Corte Típico de Emisor Terrestre.................................................................................. 7-6
Figura 39 Junta Típica de Tubo de Concreto Reforzado................................................................ 7-8
Figura 40 Conector de doble campana para tubo de acero............................................................. 7-9
Figura 41 Junta de Anillo Carnegie............................................................................................. 7-10
Figure 42 Corte típico cerca de la Costa y en Zona de Rompiente................................................ 7-15
Figura 43 Estructura de la "Y" del Difusor.................................................................................. 7-20
Figura 47 Planta y Perfil del Emisor, Estación 0+000 a 3+000...................................................... 7-30
Figura 48 Planta y Perfil del Emisor, Estación 3+000 a 6+200...................................................... 7-31
Figura 49 Planta y Perfil del Emisor, Estación 6+200 a 8+144...................................................... 7-32
Figura 50 Planta y Perfil del Difusor.......................................................................................... 7-33
Figura 51 Cortes y Detalles del Emisor....................................................................................... 7-34
Figure 52 Cronograma de Ejecución del Proyecto......................................................................... 8-4
Figura 53 Costos aproximados de O&M mediante Fases de Operación.......................................... 8-9
Figura 54 Cronograma de Ejecución del Proyecto del Emisor....................................................... 8-10
Figura C-1 Topografía.................................................................................................................. C-2
Figura C-2 Topografía.................................................................................................................. C-3
Figura G-1 Planta General............................................................................................................ G-2
Figura G-2 Secciones del Sitio...................................................................................................... G-3
Figura G-3 Secciones del Sitio...................................................................................................... G-4
Figura G-4 Secciones del Sitio...................................................................................................... G-5
Figura G-5 Secciones del Sitio...................................................................................................... G-6