Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia TABLA DE CONTENIDO Pag. 1. INFORMACIÓN GENERAL DEL MUNICIPIO DE TARSO ......................................... 1 1.1 LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA ................................................................................ 1 1.2 EXTENSIÓN, PISOS TÉRMICOS Y LÍMITES TERRITORIALES ............................... 1 1.3 VÍAS DE COMUNICACIÓN Y DE ACCESO A LA CABECERA MUNICIPAL ............ 1 1.4 POBLACIÓN Y PERIMETRO URBANO DEL MUNICIPIO DE TARSO ...................... 1 1.5 DISPONIBILIDAD DE SERVICIOS PÚBLICOS A NIVEL URBANO .......................... 1 2. DIAGNÓSTICO DEL ACUEDUCTO Y EL ALCANTARILLADO URBANO .............. 4 2.1 DIAGNÓSTICO TÉCNICO DEL ACUEDUCTO URBANO EXISTENTE ..................... 4 2.2 DIAGNÓSTICO TÉCNICO DEL ALCANTARILLADO URBANO DE TARSO ............ 6 3. ANTEPROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO ................. 9 3.1 CRITERIOS Y PARÁMETROS BÁSICOS PARA EL ANÁLISIS ................................ 9 3.1.1 Proyecciones de Población y demandas de agua potable ...................................... 9 3.1.2 Indicadores de los servicios urbanos de acueducto y alcantarillado ..................... 10 3.2 ANTEPROYECTO DE OPTIMIZACIÓN Y EXPANSIÓN DEL ACUEDUCTO ........... 11 3.2.1 Anteproyecto de aprovechamiento y manejo de aguas crudas ............................. 11 3.2.2 Anteproyecto de potabilización de las aguas de abasto ....................................... 11 3.2.3 Anteproyecto de optimización y expansión del Almacenamiento .......................... 12 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia 3.2.4 Anteproyecto de optimización de las Redes de Distribución ................................. 12 3.2.5 Anteproyecto de Macromedición y Micromedición ................................................ 12 3.3 ANTEPROYECTO DE SANEAMIENTO HÍDRICO URBANO ................................... 13 3.3.1 Alternativas de manejo de las aguas residuales (ARU) y lluvias urbanas ............. 13 3.3.2 Alternativas de tratamiento de las ARU de Tarso ................................................. 14 4. DISEÑO DEL PROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO .. 15 4.1 EL PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN Y EXPANSIÓN DEL ACUEDUCTO ............... 15 4.1.1 El Proyecto de aprovechamiento de aguas crudas ............................................... 15 4.1.2 Proyecto de potabilización de las aguas de abasto .............................................. 15 4.1.3 Proyecto de optimización y expansión del almacenamiento de aguas .................. 18 4.1.4 Proyecto de optimización de las redes de distribución......................................... 18 4.1.5 Proyecto de macromedición y micromedición ....................................................... 21 4.1.6 Resumen de obras e inversiones del proyecto de acueducto ............................... 21 4.2. EL PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN Y EXPANSIÓN DEL ALCANTARILLADO ..... 21 4.2.1 El Proyecto de manejo de las aguas residuales y lluvias urbanas ........................ 21 4.2.2 La Planta principal de tratamiento de las ARU de Tarso....................................... 24 4.2.3 Los sistemas de tratamiento de las ARU de los sectores aislados ....................... 27 4.3 RESUMEN DE COSTOS DEL PROYECTO DE ALCANTARILLADO URBANO ..... 27 5. PLAN DE REESTRUCTURACIÓN EMPRESARIAL DE LOS SERVICIOS URBANOS DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y ASEO DE TARSO ............ 29 6. PROGRAMA DE EJECUCIÓN E INVERSIONES DEL PROYECTO...................... 32 6.1 RESUMEN DE LAS OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTO ........................... 32 6.2 PROGRAMA DE FINANCIACIÓN DE LAS INVERSIONES DEL PROYECTO ........ 34 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia LISTA DE TABLAS Pag. TABLA 2.1 CARACTERÍSTICAS DE LAS ARU DE TARSO ......................................... 6 TABLA 2.2 BALANCE DE LAS REDES DE ALCANTARILLADO URBANO ................. 8 TABLA 3.1 PROYECCIONES DE POBLACIÓN Y DEMANDAS MÁXIMAS DE AGUA POTABLE DEL ACUEDUCTO URBANO DEL MUNICIPIO DE TARSO ...... 9 TABLA 3.2 INDICADORES ACTUALES Y PROYECTADOS DE LOS SISTEMAS DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DE TARSO ............... 10 TABLA 4.1 RESUMEN DE OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN Y EXPANSIÓN DEL ACUEDUCTO URBANO ............... 22 TABLA 4.2 RESUMEN DE OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTO DE SANEAMIENTO HÍDRICO URBANO DE TARSO ..................................... 28 TABLA 5.1 RESUMEN DE PROBLEMAS INSTITUCIONALES DE LOS SERVICIOS URBANOS DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y ASEO DE TARSO . 30 TABLA 6.1 RESUMEN DE OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTO ................... 33 TABLA 6.2 FUENTES DE FINANCIACIÓN PARA LAS OBRAS DEL PROYECTO .... 35 LISTA DE FIGURAS FIGURA 1.1 LOCALIZACIÓN GENERAL DEL MUNICIPIO DE TARSO ....................... 2 FIGURA 1.2 PERÍMETRO URBANO Y ZONAS DE EXPANSIÓN DE TARSO.............. 3 FIGURA 2.1 LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN DEL ACUEDUCTO URBANO .............. 5 FIGURA 2.2 LAS REDES DEL ALCANTARILLADO URBANO DE TARSO................... 7 FIGURA 4.1 MEDIDAS DE OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE EXPLOTACIÓN Y MANEJO DE AGUAS DE LA QUEBRADA LA CAPOTA ...................... 16 FIGURA 4.2 LA PLANTA DE POTABILIZACIÓN PROYECTADA PARA TARSO ....... 17 FIGURA 4.3 PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN DE LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN . 19 FIGURA 4.4 ESQUEMA DE PRESIONES EN LA REDES DE DISTRIBUCIÓN CON LAS MEDIDAS PROYECTADAS PARA OPTIMIZARLAS .............. 20 FIGURA 4.5 PROYECTO DE MANEJO DE LAS ARU Y LLUVIAS URBANAS .......... 23 FIGURA 4.6 LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE LAS ARU DE TARSO ................... 25 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia RESUMEN EJECUTIVO DEL PLAN MAESTRO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DEL MUNICIPIO DE TARSO 1. INFORMACIÓN GENERAL DEL MUNICIPIO DE TARSO 1.1 LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA El municipio de Tarso pertenece a la subregión del Suroeste Antioqueño y se encuentra en la llamada "Región Cartama" de la jurisdicción de CORANTIOQUIA. Su cabecera, que constituye el objeto del presente estudio, se encuentra en los 5° 52' 07''de latitud Norte y en los 75° 49' 08'' de longitud, al Oeste de Meridiano de Greenwich (ver Figura 1.1). 1.2 EXTENSIÓN, PISOS TÉRMICOS Y LÍMITES TERRITORIALES El territorio municipal de Tarso tiene una extensión de 119 Km2, con 73 Km2 en clima cálido, 45 Km2 en clima templado y 1 Km2 en clima frío. El municipio de Tarso limita por el oriente con los municipios de Jericó y Fredonia, por el norte con Fredonia y Venecia, por el oeste con el municipio de Salgar y por el sur, con los municipios de Pueblo Rico y Jericó. 1.3 VÍAS DE COMUNICACIÓN Y DE ACCESO A LA CABECERA MUNICIPAL La cabecera de Tarso, se comunica con todos los municipios limítrofes, por vías casi todas pavimentadas, siendo la "Troncal del Café" la principal arteria vial de la región que conecta a Tarso con Medellín en un trayecto de 105 Km, que pasa por Caldas, Amagá y Bolombolo. 1.4 POBLACIÓN Y PERIMETRO URBANO DEL MUNICIPIO DE TARSO La cabecera de Tarso se asienta en una pequeña colina, desde la cual se divisa un paisaje ondulado cubierto por cultivos de café, pancoger y pastos para ganadería extensiva, la cual se ha venido convirtiendo en la base de la economía municipal. Según el censo realizado por Sanear, Tarso tiene una población urbana de 2.916 habitantes que equivalen al 40% de su población total. Según el EOT/2000, su perímetro urbano tiene una extensión de 40 ha y se encuentra a 1.325 msnm, con una temperatura promedia de 22ºC (ver Figura 1.2). 1.5 DISPONIBILIDAD DE SERVICIOS PÚBLICOS A NIVEL URBANO El servicio de energía eléctrica en Tarso, es atendido por EADE con una cobertura urbana casi total; los servicios urbanos de acueducto, alcantarillado y aseo son prestados por la Unidad de Servicios Públicos Municipales y la telefonía está a cargo de EDATEL. Cuenta también Tarso, con un rústico Matadero que vierte sus aguas residuales al alcantarillado sin ningún tratamiento previo y con el bien dotado Hospital municipal de San Pablo, además de una bella Casa de la Cultura, que es el epicentro de las actividades culturales urbanas. 1 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia FIGURA 1.1 LOCALIZACIÓN GENERAL DEL MUNICIPIO DE TARSO 2 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia FIGURA 1.2 PERÍMETRO URBANO Y TENDENCIAS DE EXPANSIÓN DE TARSO 3 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia 2. 2.1 DIAGNÓSTICO DEL ACUEDUCTO Y EL ALCANTARILLADO URBANO DIAGNÓSTICO TÉCNICO DEL ACUEDUCTO URBANO EXISTENTE El Diagnóstico detallado del acueducto urbano de Tarso, permitió concluir que cada uno de sus componentes presenta algún tipo de problema o falencia, que deberá resolverse para readecuar el sistema integral y garantizar su óptimo funcionamiento, durante los próximos 25 años, como puede deducirse de las siguientes observaciones básicas: Fuente de abasto. En épocas de sequía muy intensa, el caudal mínimo de la quebrada La Capota (14,5 l/s), puede ser insuficiente para atender las demandas de agua de la población Tarseña (20,4 l/s), máxime considerando que las veredas El Cedrón y La Linda, requieren 5,6 l/s de la misma fuente. En consecuencia, deberá buscarse una fuente alternativa para suplir el déficit que puede presentarse una vez cada seis años. El Sistema de aprovechamiento de aguas crudas. La bocatoma, el desarenador y la conducción, se encuentran en buen estado y sólo requieren algunos arreglos menores para optimizarlos y poderlos seguir utilizando durante los próximos 25 años. La Planta “compacta” de potabilización, sólo puede trabajar eficientemente con un caudal máximo de 7 l/s y no se ha puesto a funcionar, pues genera un gran déficit para el actual derroche de aguas de abasto. Además, requiere cuatro modulos adicionales y algunos ajustes, para ampliar su capacidad hasta 21 l/s y poderla seguir utilizando. El tanque de almacenamiento, no alcanza a suplir los picos de demanda generados por el actual derroche de aguas de abasto y exige habilitar el viejo tanque de 200 m3, construir otro tanque de 189 m3 e instalar medidores a todos los usuarios, para cobrar tarifas por consumo y bajar las altas pérdidas actuales, hasta el 30% exigido en el RAS. Las redes de distribución presentan buen estado, pero su improvisada expansión las ha desequilibrado, dando lugar a presiones muy altas en el área rural y las zonas bajas del pueblo (ver Figura 2.1), exigiendo instalar algunas válvulas reguladoras de presión y realizar otros ajustes, para equilibrar presiones de servicio y garantizar el suministro continuo de agua potable a todos los usuarios, durante los próximos 25 años. La carencia de medidores, las bajas tarifas y la precaria administración del servicio, propician el gran derroche actual de aguas de abasto y exigen reestructurar la Unidad de Servicios Públicos e iniciar lo antes posible, el Programa de control de pérdidas y racionalización de consumos de agua, instalando macromedidores en la salida de los tanques y micromedidores a todos los usuarios, que permitan facturarles por cargo fijo y consumo, para reducir en el corto plazo el déficit de almacenamiento y las altas pérdidas actuales de agua (80%), hasta el 30% establecido en el RAS/2000. 4 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia FIGURA 2.1 LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN DEL ACUEDUCTO URBANO 5 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia 2.2 DIAGNÓSTICO TÉCNICO DEL ALCANTARILLADO URBANO DE TARSO El alcantarillado urbano existente en Tarso (ver Figura 2.2), comprende 11 sistemas cuyas características se resumen en la Tabla 2.2, la cual indica que de los 4.233m (100 tramos) de redes existentes, sólo 187m (5 tramos), se encuentran averiados (deben reponerse) y 809m (15 tramos) no tienen capacidad suficiente para colectar las aguas que les tributan en épocas lluviosas, pero dada su holgada capacidad para colectar las aguas residuales en tiempo seco, deberá buscarse la manera de descongestionarlas para seguirlas utilizando. Además, las 58 cámaras de inspección revisadas presentan buen estado y sólo requieren arreglos menores para seguirlas utilizando, pero 11 cámaras estaban tapadas y 12 no se pudieron ubicar. También se encontraron 41 sumideros en buen estado, aunque el S38 y el S18B deben repararse, para seguirlos usando. Será pues necesario, cambiar 891m de redes averiadas e insuficientes para optimizar el alcantarillado urbano y construir 1.400m de Colectores provistos con aliviaderos para interceptar las descargas de aguas servidas sobre las quebradas urbanas y llevar las ARU hasta los sitios elegidos para depurarlas. Finalmente debe señalarse que, todas las ARU de Tarso se descargan directamente y sin ningún tratamiento previo, sobre los caños y quebradas que circundan el área urbana, los cuales reciben más de 200 kg/día de carga orgánica (DBO5) y más de 250 kg/día de sólidos suspendidos (SS), Por tal razón, deberán proyectarse sistemas de tratamiento de dichas ARU que permitan reducir su impacto sobre las corrientes receptoras y reducir el monto de las tasas retributivas por su vertimiento, como puede deducirse de los resultados de las caracterizaciones realizadas a dichas ARU, los cuales se muestran en la Tabla 2.1. TABLA 2.1 CARACTERÍSTICAS DE LAS ARU DE TARSO PARÁMETRO Y UNIDAD MAYO 16/02 Caudal promedio Esperado (l/s) 11,7 11,7 11,7 Caudal promedio Aforado (l/s) 9,3 10,8 8,7 pH (u de pH) 6,7 6,3 6,2 DQO Total [mg/l] 575 277 261,5 DBO5 Total [mg/l] 270 128 121,5 DBO5 Sobrenadante [mg/l] 133 115 81,3 Sólidos Totales [mg/l] 516 280 221,3 Sólidos Totales Volátiles[mg/l] 346 149 156,3 Sólidos Suspendidos [mg/l] 348 115 85 Sólidos Sedimentables [mg/l] 308 50 15 Sólidos Disueltos Volátiles[mg/l] 100 51 54 Fósforo Total [mg/l P] 6,4 1,3 0,8 Nitrógeno Total [mg/l N] 24,3 11,2 5,0 6 JULIO 25/02 SEPT. 04/02 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia FIGURA 2.2 LAS REDES DEL ALCANTARILLADO URBANO DE TARSO 7 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia TABLA 2.2 RESUMEN DEL BALANCE DE REDES DE ALCANTARILLADO EXISTENTES EN EL PERÍMETRO URBANO DEL MUNICIPIO DE TARSO 8 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia 3. ANTEPROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO 3.1 PARÁMETROS E INDICADORES BÁSICOS PARA EL ANÁLISIS 3.1.1 Proyecciones de Población y demandas de agua potable Considerando que antes del 2004, debe reducirse el nivel de pérdidas del acueducto hasta el 30% exigido en el RAS/2000 y teniendo como base los resultados de la evaluación demográfica realizada, en la Tabla 3.1 se presentan las proyecciones de población y de demandas de agua potable, para el horizonte de diseño del Proyecto (25 años). TABLA 3.1 PROYECCIONES DE POBLACIÓN Y DEMANDAS MÁXIMAS DE AGUA POTABLE DEL ACUEDUCTO URBANO DEL MUNICIPIO DE TARSO POBLACIÓN POBLACIÓN DOTACIÓN DEMANDA AÑO URBANA BRUTA DE AGUA RURAL(2) (habitantes) (habitantes) (l/hab-día) (l/s) ALMACENAMIENTO REQUERIDO (m3) URBANA (1) RURAL 2002 2.916 707 856 35,90 771 2003 2.964 718 500 27,70 642 156 2004 3.013 730 250 14,08 326 79 2006 3.112 754 250 14,54 337 82 2010 3.320 804 250 15,51 360 87 2012 3.429 830 250 16,02 371 90 2016 3.657 885 250 17,09 396 96 2020 3.899 944 250 18,22 422 102 2025 4.224 1.023 250 19,74 458 111 2026 4.292 1.040 250 20,06 465 113 2027 4.361 1.057 250 20,38 472 114 262 (1) El alto déficit de almacenamiento actual, se debe al derroche de aguas de abasto por las bajas tarifas, la carencia de micromedición y la precaria administración de los servicios. (2) Para atender la población rural, debe aumentarse la capacidad del acueducto hasta 20,4l/s 3 y construirse de inmediato un tanque adicional de 115m en la parte baja del pueblo. 9 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia 3.1.2 Indicadores de los servicios urbanos de acueducto y alcantarillado Teniendo como base lo establecido en el RAS/2000 y las metas óptimas de solución a los problemas y necesidades de los sistemas urbanos de acueducto y alcantarillado de Tarso, en la Tabla 3.2 se resumen los indicadores actuales y proyectados de dichos servicios, asumiendo que con las medidas del Programa de control de pérdidas y racionalización de consumos de agua, dichos indicadores mejorarán notoriamente en el corto plazo. TABLA 3.2 INDICADORES ACTUALES Y PROYECTADOS DE LOS SISTEMAS DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DEL MUNICIPIO DE TARSO DESCRIPCIÓN DEL INDICADOR (NOMBRE Y UNIDAD ) AÑO BASE AÑOS PROYECTADOS 2.002 2.003 2.004 2.005 2.027 2.916 2.963 3.011 3.060 4.361 2. Inmuebles urbanos (Nº) 758 770 783 795 1.133 3. Inmuebles residenciales urbanos (Nº) 678 689 700 711 1.013 4. Usuarios urbanos del acueducto (Nº) 750 770 783 795 1.133 5. Usuarios rurales del acueducto (Nº) 67 69 73 78 100 6. Suscriptores urbanos de Acueducto (Nº) 690 770 783 795 1.133 7. Cobertura del Acueducto urbano (%). 91,0 100 100 100 100 20,4 20,4 1. Población urbana total (hab.) 8. Capacidad instalada (CMD=l/s) 35,9 (2) 9.Capacidad utilizada (CMD= l/s) 35.9 10.Agua producida (m³/mes) 35,9 20,4 (1) 35,9 14,1 14,3 20,4 93.039 55.215 28.057 28.515 40.635 11.Agua facturada (m³/mes) 0 19.325 19.640 19.960 28.444 12.Dotación Bruta (l/hab-día) 856 500 250 250 250 13.Dotación Neta (l/hab-día) 175 175 175 175 175 14.Porcentaje de pérdidas (%) 79,6 65 30 30 30 15.Micromedición urbana instalada (Nº.) 0 347 783 795 1.133 16.Cobertura de Micromedición (%) 0 45 100 100 100 17.Medidores en mal estado (Nº.) 0 0 16 16 23 18.Micromedición Efectiva (%) 0 100 98 98 98 19.Usuarios del Alcantarillado (Nº) 655 686 720 756 1.076 20.Suscriptores del Alcantarillado (Nº) 641 686 720 756 1.076 21.Cobertura de Alcantarillado (%) 84,6 89 92 95 95 (1) Debe construirse una planta de potabilización de 20,4l/s, o ampliarse la planta existente. (2) La capacidad utilizada en el 2002, es el caudal que sale del tanque de almacenamiento 10 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia 3.2 ANTEPROYECTO DE OPTIMIZACIÓN Y EXPANSIÓN DEL ACUEDUCTO Como no existen propiamente alternativas, para resolver los problemas y necesidades del acueducto urbano, el análisis se restringirá a determinar las obras y medidas de expansión y optimización de sus componentes, para garantizar su óptimo funcionamiento, hasta con los 20,4 l/s requeridos al final del horizonte de diseño del Proyecto (año 2.027). 3.2.1 Anteproyecto de aprovechamiento y manejo de aguas crudas Considerando que la oferta de la quebrada La Capota puede ser insuficiente para atender las demandas del acueducto en épocas de muy intensa sequía, inicialmente se evaluó la posibilidad de explotar la misma fuente aguas abajo de la captación actual, pero como su oferta adicional no es suficiente y la abrupta topografía impide llevar el agua por gravedad hasta la conducción existente, se concluyó que esta opción no es técnicamente viable. Además, se identificaron las cuencas de La Llana y La Cristalina, cuyo estudio reveló que la oferta mínima de la quebrada La Llana (3,5 l/s) apenas alcanza para atender sus usuarios rurales y la de La Cristalina (1,6 l/s), no justifica la inversión para llevarla hasta el pueblo y por ello, para enfrentar el déficit que puede presentarse una vez cada seis años, no queda más remedio que recurrir a racionamientos menores y optimizar el sistema existente. La bocatoma de La Capota se encuentra en buen estado y sólo debe repararse su reja de captación y estrangularse la aducción hasta Ø14cm, para restringir el caudal de salida a los 21 l/s que requiere el acueducto. Además, deberá instalarse un puente peatonal sobre la bocatoma, que permita el acceso seguro hacia la caja de derivación y el desarenador. El desarenador presenta buen estado y sólo deberá optimizarse su sistema de purga de arenas, instalando un múltiple o tubería perforada en el fondo de su tolva y cambiando su compuerta por una válvula de apertura rápida que genere un buen tiro para succionar las arenas. Además debe instalarse una cubierta en malla plástica encima del canal de salida, para evitar que las basuras, hojas e insectos taponen la tubería de salida de la conducción. La conducción también presenta buen estado y sólo necesita un sistema de quiebre de presión antes del tanque de almacenamiento, pues la tubería no soporta la alta presión que genera el cierre de la válvula de llegada. Pero como este problema puede controlarse con la cámara de disipación de energía que se proyectará en la entrada de la nueva Planta de potabilización, no se incluirá como medida de optimización de dicha conducción. 3.2.2 Anteproyecto de potabilización de las aguas de abasto Como la Planta actual de 7l/s no tiene capacidad para potabilizar los 20,4 l/s que requiere la población Tarseña, para suplir esta falencia se identificaron las siguientes alternativas: Alternativa 1: Optimización y Expansión de la Planta existente. Debe reformarse el manejo hidráulico de sus procesos e instalarse otros cuatro módulos para ampliar su capacidad, pero como es más frágil, compleja e ineficiente que una Planta convencional y cuesta más de $ 200 millones, no parece ser la mejor opción para Tarso. 11 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia Alternativa 2: Planta diseñada por “Gestión de Infraestructura” en 1.999. Esta Planta, diseñada para 20 l/s a 300m del tanque existente, no es la mejor opción para Tarso, pues requiere una conducción adicional para llevar el agua hasta el tanque y una larga red de desagüe que incrementan sus costos. Además; su localización, impide centralizar el control de los procesos operativos del acueducto. Alternativa 3: Planta convencional aledaña al tanque. Evaluada la viabilidad de construir una Planta convencional, se concluyó que esta opción es menos costosa, puede diseñarse con base en el RAS/2000 para potabilizar aguas de calidad variable y permite centralizar el control de la operación de todo el acueducto, siendo por ello la alternativa más recomendable para potabilizar las aguas de abasto. En consecuencia, se proyectará una Planta de potabilización convencional de 22 l/s al pie del tanque existente, desde la cual se podrá vigilar y controlar su operación de todos los componentes del acueducto urbano. Por su parte, los módulos de la Planta existente se deberán optimizar para utilizarlos en los acueductos veredales de Tacamocho y El Cedrón. 3.2.3 Anteproyecto de optimización y expansión del Almacenamiento Si se logra controlar el derroche de aguas, se habilita el viejo tanque de 200 m3 y se repara el tanque existente de 198 m3, de todas formas deberá construirse otro tanque de 189 m3, para alcanzar los 587 m3 requeridos en el 2027 (ver Tabla 3.1), aunque se concluyó que, para atender independientemente las demandas de agua de la población rural y equilibrar las redes urbanas, era mejor construir un tanque de 114 m3 en el sector de Quebrada Larga y proyectar otro tanque de 75 m3, junto al tanque actual (en la “bodega” existente). 3.2.4 Anteproyecto de optimización de las Redes de Distribución Para equilibrar las presiones de servicio y optimizar la distribución del agua en toda el área urbana, deberán instalarse algunas válvulas de control y reguladoras de presión, así como cambiarse algunas tuberías para mejorar su presión de servicio y conectar varios circuitos. Y para optimizar la prestación del servicio en el área rural, deben instalarse 36m de tubería de Ø1¼” para alimentar con 4 l/s el tanque de 115 m3 e instalarse 3.270m de tubería de Ø3”, 2.100m de Ø2” (reutilizando las reemplazadas por Ø3”) y dos estaciones reguladoras de presión, para reformar su red de distribución y equilibrar las presiones de servicio. 3.2.5 Anteproyecto de Macromedición y Micromedición La administración municipal de Tarso, deberá reorganizar la Unidad de Servicios Públicos y emprender de inmediato, el proceso de sensibilización comunitaria que permita vencer su resistencia a la instalación de medidores y al cobro de tarifas por cargo fijo y consumo. Logrado el consenso comunitario, deberá instalar 758 medidores de ؽ” en el área urbana y 67 en el área rural, para lograr una cobertura total de micromedición en el corto plazo y poder facturar por cargo fijo y consumo. Adicionalmente, deberá instalar como mínimo, un macromedidor sobre la red matriz que sale del tanque viejo y otro, en la salida del tanque hacia Patio Bonito, para medir el agua producida y controlar las pérdidas de agua. 12 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia 3.3 ANTEPROYECTO DE SANEAMIENTO HÍDRICO URBANO 3.3.1 Alternativas de manejo de las aguas residuales (ARU) y lluvias urbanas En el Diagnóstico se concluyó, que el alcantarillado urbano de Tarso tiene 4.233m de redes (11 sistemas) que vierten sus aguas sin tratamiento previo sobre las quebradas La Sincelejo y La Cristalina (que reciben más de 200 Kg/día de DBO5 y SS). También se concluyó que sólo 809m (19,1%), son insuficientes para transportar sus aguas tributarias en períodos muy lluviosos y sólo 187m (4,4%) están averiados y deben reponerse, al igual que una de sus 58 cámaras de inspección revisadas (hay 23 tapadas) y dos de sus 41 sumideros. En consecuencia, para optimizar el alcantarillado urbano deberán cambiarse las cámaras, sumideros y redes averiadas e insuficientes, además de construirse colectores provistos con aliviaderos, para descongestionar algunas redes insuficientes y entregar sólo las ARU al interceptor que las llevará hasta la Planta de Tratamiento (PTAR). Para tal fin, la estrategia de manejo de las ARU y lluvias urbanas, se regirá por las siguientes premisas: Los colectores interceptarán todas las descargas de ARU sobre las corrientes urbanas, y se dotarán con aliviaderos, para descongestionar las redes existentes y entregar las ARU al Interceptor que las llevará hasta la PTAR. Dichos colectores, que reemplazarán las redes existentes en su trazado, se proyectarán lo más cerca posible de los caños y quebradas circundantes, para poder evacuar sus aguas excedentes aliviadas. Para las zonas de expansión, se diseñarán redes que recojan las ARU y lluvias internas de los inmuebles, porque la escorrentía de vías y techos exteriores deberá evacuarse mediante cunetas y sumideros conectados a emisarios finales de corta longitud y con capacidad suficiente, para evacuarla hacia los caños y quebradas más cercanos. Se interceptará y evacuará toda la escorrentía posible en tramos pluviales cortos, hacia los drenajes más cercanos y se aliviarán las aguas combinadas lo antes posible, para descongestionar las redes existentes y minimizar los diámetros de las proyectadas. Aprovechando la favorable topografía urbana, se tratarán de evitar los bombeos y de concentrar en un sólo sitio casi todas las ARU, para proyectar un sistema de tratamiento principal y minimizar costos operativos. Para las zonas que no puedan conectarse por gravedad al sistema principal, se utilizarán tecnologías apropiadas para el manejo con redes sanitarias y el tratamiento de sus ARU, con tanques sépticos y filtros anaerobios. Las redes proyectadas seguirán el trazado de las redes existentes, para aprovecharlas al máximo y evitar cruces con otras redes. La escorrentía se dejará correr por las vías, para reducir costos y donde las congestione, se usarán sumideros conectados a redes nuevas de corta longitud, para llevarlas hasta los caños y quebradas más cercanas. Para las áreas libres con vías construidas, se diseñarán redes combinadas por dichas vías y Planeación Municipal deberá hacer cumplir los diseños del Proyecto. Para las zonas de expansión se preverán redes combinadas, indicando los puntos donde los futuros desarrollos urbanísticos, deberán conectarse al nuevo alcantarillado urbano. 13 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia Analizadas las condiciones que imponen la topografía urbana y las redes existentes, se concluyó que con un sistema de dos colectores y un interceptor de ARU, se podrán transportar y concentrar casi todas las ARU de Tarso, en un lote del municipio ubicado en el sector de Quebrada Larga, ideal para emplazar la Planta de Tratamiento (PTAR). En consecuencia, el Proyecto de manejo de las ARU y lluvias urbanas, incluye el cambio de las redes más averiadas e insuficientes, la instalación de redes nuevas para las zonas de expansión, la construcción de colectores de aguas combinadas con sus sistemas de alivio y el interceptor de ARU, todo lo cual involucra los siguientes grupos de obras: Los Colectores, que descenderán hacia el norte, por los costados oriental y occidental del perímetro urbano, interceptando y aliviando las aguas que se vierten sobre las quebradas urbanas (reemplazando además, las redes insuficientes que encuentre en su trazado), para entregar las ARU, al Interceptor que las transportará hasta la PTAR proyectada. El Interceptor de ARU, que recibirá en la calle 24 x Carrera 20, las aguas de los Colectores y bajará por la vía de acceso al Barrio Quebrada Larga, siguiendo hacia el norte por sus calles (reemplazando las redes existentes en su trazado y colectando sus aguas servidas), hasta llegar a la entrada de la PTAR, donde aliviará sus aguas tributarias, para entregarle solamente un caudal de 20 l/s y evacuar los excedentes hacia el caño Los Pomos. Las redes nuevas, que reemplazarán las tuberías más deterioradas y las que sigan siendo insuficientes, a pesar de los sistemas de alivio proyectados para descongestionarlas, así como las requeridas para las zonas de expansión y para la conexión al nuevo sistema. 3.3.2 Alternativas de tratamiento de las ARU de Tarso Para remover más del 70% de la DBO5 y los SS presentes en dichas ARU, se identificaron siete alternativas, aunque de entrada se descartaron la laguna facultativa y el FAFA, por sus demandas de área de lotes planos inexistentes en Tarso. Luego, se eliminaron los sistemas de Lodos Activados y Filtro Percolador, por sus demandas de energía y sus altos costos de construcción, además de sus mayores costos y exigencias operativas. En consecuencia, se continuó el análisis comparativo de las alternativas preseleccionadas (Sedimentación Primaria, IMHOFF y UASB) considerando una serie de criterios técnicos, económicos, institucionales y ambientales, concluyendo que no existe gran diferencia entre ellas, excepto en lo económico. Teniendo en cuenta entonces, las limitaciones financieras existentes, se eligió el sistema UASB complementado con lechos filtrantes, por sus menores de costos de inversión y operativos, para tratar las ARU del municipio de Tarso. Para los Sectores Guayabal y María Auxiliadora, cuyas ARU no pueden llevarse por gravedad a la PTAR principal, se proyectarán pequeños sistemas de tratamiento, que tienen como base la exitosa experiencia desarrollada en pequeñas comunidades del Brasil e involucran en línea: rejas de cribado, tanque séptico y filtro anaerobio (FAFA), cuyas características se indicarán en el próximo capítulo, cuando se describan las obras y medidas del Proyecto de optimización y expansión, de los sistemas de acueducto y alcantarillado urbano de Tarso. 14 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia 4. DISEÑO DEL PROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO 4.1 EL PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN Y EXPANSIÓN DEL ACUEDUCTO Teniendo como base, el análisis y selección de alternativas de optimización y expansión del acueducto urbano de Tarso realizado en el Anteproyecto, se describirán a continuación las características y condiciones de funcionamiento, de las obras diseñadas para tal fin. 4.1.1 El Proyecto de aprovechamiento de aguas crudas Medidas de optimización de la bocatoma. Se deberán instalar las varillas faltantes en la rejilla y estrangularse la aducción, instalando en la caja de derivación una platina de aluminio de e = ¼”, con un orificio de Ø=14cm en su centro, para reducir el caudal de salida hasta 21 l/s e instalarse un paso peatonal más seguro al desarenador, el cual puede ser un tablón móvil de 2” x 6” y 2m de longitud, como se indica en la Figura 4.1. Medidas de optimización del Desarenador. Deberá instalarse un múltiple en tubería perforada en el fondo de la tolva de arenas y cambiarse la compuerta, por una válvula de apertura rápida que genere el tiro adecuado para optimizar la purga de las arenas. Además, deberá instalarse una malla plástica de 3,5m x 1,0m con marco en madera, encima del vertedero y del canal de aguas desarenadas, para evitar que los insectos y las hojas, taponen la salida de la tubería de conducción (ver Figura 4.1). Medidas de optimización de la conducción. Como la cámara disipadora de energía prevista en la entrada de la nueva Planta de potabilización, protegerá la tubería contra colapsos por sobrepresión, dicha conducción no requiere medidas de optimización. 4.1.2 Proyecto de potabilización de las aguas de abasto Las características de los componentes de la Planta de potabilización de 22 l/s, proyectada junto al tanque de la Virgen, se describirán a continuación (ver Figura 4.2): El canal de entrada, aforo y mezcla rápida. Las aguas crudas llegan a la cámara de disipación de energía y siguen por el canal de entrada de 0,6m x 0,5m de sección y 8,1m de longitud, en cuyo tercio medio se instalará una canaleta Parshall con ancho de garganta de 3”, para el aforo de caudales y la mezcla rápida de coagulantes El Sistema de floculación de flujo horizontal, tendrá una primera cámara de h = 0,9m y 8,6m x 2,6m de sección, provista con 45 placas de poliestireno de 0,7m x 2,4m y un espesor de 5 mm espaciadas cada 0,18m, para un tiempo de detención de 10 min y un gradiente de 67 seg-1. La segunda cámara, de 8,6m x 2,8m x 0,9m, tendrá 28 placas cada 0,29m, para un tiempo de detención de 11 min y un gradiente de 31,5 seg-1. 15 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia FIGURA 4.1 MEDIDAS DE OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE EXPLOTACIÓN Y MANEJO DE LAS AGUAS CRUDAS DE LA QUEBRADA LA CAPOTA 16 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia FIGURA 4.2 LA PLANTA DE POTABILIZACIÓN PROYECTADA PARA TARSO 17 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia Los dos módulos de sedimentación de alta tasa, de 5,3 m² de sección y hT = 4,1m, tendrán dos múltiples de entrada en tubería de PVC Ø8”, que permiten distribuir el flujo ascendente hacia el bastidor formado con 22 placas de Poliestireno inclinadas a 60º y espaciadas cada 6 cm. Los lodos decantados saldrán por un múltiple de fondo en Ø6” (con orificios de Ø1½”), al accionar la válvula de apertura rápida que generará el tiro adecuado para purgarlos Las aguas clarificadas serán colectadas por dos canaletas diente de sierra, que las descargarán sobre el canal general de entrada a los filtros. El sistema de filtración, será una batería de cuatro filtros rápidos autolavantes de flujo descendente con lecho mixto de arena y antracita, de 1,96 m2 de sección y h = 4,15m. Las aguas filtradas rebosarán por vertederos individuales sobre el canal general, donde se les aplicará cloro gaseoso, antes de salir por un vertedero general a una caja, de donde saldrán hacia el tanque existente, por una tubería de PVC Ø6”. Las aguas de lavado de cada filtro, se colectarán con dos canaletas que las vertirán sobre el canal de aguas de lavado, de donde salen hacia el espesador y de aquí a los lechos de secado. Obras complementarias. Deberá construirse la caseta de control de operaciones junto al canal de entrada, cuyo laboratorio se dotará con todo lo necesario para el análisis y control de calidad del agua. También deberá construirse un nuevo tanque de 75m3, dentro de la bodega ubicada al lado del tanque existente. Con esta nueva Planta de potabilización, podrá garantizarse la oferta de aguas de óptima calidad, para satisfacer las demandas de los usuarios Tarseños, durante un horizonte mínimo de 25 años. 4.1.3 Proyecto de optimización y expansión del almacenamiento de aguas En el Anteproyecto se concluyó, que deben repararse el tanque existente y el viejo tanque de 200 m³, además de aplicarles un tratamiento superficial con aditivos para readecuarlos y aumentar hasta 398 m3, la capacidad de almacenamiento del Acueducto. También debe construirse el tanque de 114 m3 (7m x 7m x 2,4m) en la parte baja del pueblo, para cubrir los picos de demanda de la población rural, además del tanque de 75 m3 en la bodega adjunta al tanque, para contar desde ahora con un almacenamiento total de 590 m3. 4.1.4 Proyecto de optimización de las redes de distribución Para optimizar las redes urbanas y rurales, se aplicará una estrategia que permita equilibrar las presiones de servicio y garantizar la óptima distribución de agua potable a nivel urbano y rural, con las siguientes obras y medidas (ver Figura 4.3): Cambio de tuberías. En la carrera 20 entre el tanque viejo y la calle 17, se deberán cambiar 242m de Ø3” por tubería de PVC Ø4”, para mejorar las presiones de servicio en el Liceo y la Escuela. Además, deben interconectarse los dos circuitos existentes en la calle 17, instalando 3m de tubería de Ø3” y una válvula adicional (ver Figura 4.3). Instalación de válvulas reguladoras de presión. Para aliviar las altas presiones de servicio en las redes urbanas, deberán instalarse dos válvulas reguladoras de presión una de Ø3” en la Cra. 20 x Clle 22 y otra Ø3/4” en la entrada al barrio Quebrada Larga, que permitan equilibrar el sistema y garantizar la distribución continua y suficiente de agua potable a todos los usuarios urbanos (ver Figuras 4.3 y 4.4). 18 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia FIGURA 4.3 PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN DE LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN 19 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia FIGURA 4.4 ESQUEMA DE PRESIONES EN LA REDES DE DISTRIBUCIÓN DEL ACUEDUCTO, CON LAS MEDIDAS PROYECTADAS PARA OPTIMIZARLAS 20 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia Instalación de válvulas de control e hidrantes. Deberán instalarse: cuatro válvulas de Ø2”, una de Ø3” y otra de Ø4”, para aislar circuitos y realizar mantenimientos, tener que suspender el servicio en vastos sectores. Además, se deberá instalar una válvula de flotador de Ø3” en la entrada del tanque viejo, para controlar pérdidas por rebose y tres hidrantes tipo Milan de Ø3”, ubicados como se indica en la Figura 4.3. Reforma de la red de distribución veredal. La red está muy desequilibrada y debe reformarse para mejorar el suministro de agua a la población rural, instalando primero 36m de tubería de Ø1¼” para alimentar con 4 l/s el tanque de 114 m3. Luego, deben instalarse 3.270m de tubería Ø3” y 2.100m de Ø2” (usando las reemplazadas por Ø3”), así como dos válvulas reguladoras de presión, para equilibrar las presiones de servicio. 4.1.5 Proyecto de macromedición y micromedición Deberán instalarse 758 medidores de ؽ” en el área urbana y 67 en el área rural, para lograr plena cobertura de micromedición y poder facturar por cargo fijo y consumo lo antes posible. Además, deberá instalarse como mínimo, un macromedidor sobre la nueva red matriz de Ø6” que saldrá del tanque viejo y otro sobre la nueva red de Ø3”, que saldrá del tanque de Patio Bonito, para medir el agua producida y controlar las pérdidas de agua. 4.1.6 Resumen de obras e inversiones del proyecto de acueducto En la Tabla 4.1 se presenta el resumen de obras e inversiones requeridas para optimizar y expandir el acueducto urbano de Tarso, cuyo costo asciende a $ 864 millones e incluye la instalación de los micromedidores, que permitirán controlar el actual derroche de aguas. Además, debe priorizarse la adecuación de los tanques existentes y la optimización de las redes urbanas, como también la reforma de la red rural y la construcción del tanque de Patio Bonito, con el apoyo financiero de los propietarios de las fincas de veraneo. 4.2. EL PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN Y EXPANSIÓN DEL ALCANTARILLADO Teniendo como base las premisas del Enfoque de manejo de las ARU y lluvias urbanas, se describirán enseguida las características y condiciones de funcionamiento del sistema de manejo de las ARU y lluvias urbanas, finalmente diseñado para Tarso y posteriormente se describirán las características de los sistemas de tratamiento de sus ARU. 4.2.1 El Proyecto de manejo de las aguas residuales y lluvias urbanas A continuación se describirán las obras propuestas para recolectar, transportar y aliviar las aguas que tributan al alcantarillado, con el fin de llevar solamente las ARU hasta la PTAR incluyendo las redes nuevas que deberán construirse para las zonas de expansión y para reemplazar las redes averiadas y las que sigan siendo insuficientes (ver Figura 4.5). El Colector Occidental, que se extenderá por el costado occidental del área urbana, interceptará las aguas combinadas que se vierten sobre la quebrada La Sincelejo (reemplazando además las redes insuficientes que encuentre en su trazado) hasta entregar en la calle 24, las ARU colectadas al interceptor que las llevará a la PTAR. 21 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia TABLA 4.1 RESUMEN DE OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN Y EXPANSIÓN DEL ACUEDUCTO URBANO DE TARSO 22 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia FIGURA 4.5 SISTEMA PROYECTADO PARA LA RECOLECCIÓN Y TRANSPORTE DE LAS AGUAS RESIDUALES Y LLUVIAS DEL MUNICIPIO DE TARSO 23 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia El Colector Oriental, descenderá por dicho costado del área urbana, interceptando las aguas combinadas que se vierten sobre la quebrada La Cristalina y reemplazando las redes insuficientes que encuentre en su trazado, hasta entregar las ARU colectadas en la entrada al barrio Quebrada Larga, al interceptor que las llevará hasta la PTAR. El Interceptor de ARU, que recibirá en la calle 24 x Carrera 20, las aguas tributarias de los colectores, descenderá por la vía de acceso al Barrio Quebrada Larga y seguirá hacia el norte por sus calles principales recogiendo sus aguas servidas, para llevar las ARU hasta la PTAR, en cuya entrada se proyectará un aliviadero para entregar como máximo 20 l/s a la PTAR y evacuar los excedentes hacia el caño Los Pomos. Las nuevas redes requeridas. Deben reponerse los tramos 44 – 50, y 26 – 24 que seguirán siendo insuficientes para colectar sus aguas tributarias. También deben reponerse con tubería de Ø16”, los tramos 50 – 66 – 68 – 74, pues están colapsados, al igual que tres tramos ubicados en la Carrera 19 entre Calles 17 y 18, por tubería de Ø10”. También deben construirse en tubería de Ø12”, los tramos 56 – 148 – BOT6 (calle 20 x carrera 18), del emisario final de aguas aliviadas del sistema 11. 4.2.2 La Planta principal de tratamiento de las ARU de Tarso Habiendo decidido implementar un sistema del tipo UASB con capacidad de 20 l/s, para el tratamiento de las ARU de Tarso, se describirán a continuación las características del nuevo sistema proyectado, iniciando con los pretratamientos así (ver Figura 4.6): 4.2.2.1 Componentes del sistema de pretratamiento de las ARU Las ARU llegarán al canal de entrada de la PTAR y pasarán por las rejas de cribado y el desarenador, los cuales atrapan los desechos sólidos y las arenas. Las características de los componentes de este sistema de pretratamiento de ARU, se pueden resumir así: El canal de entrada, estará provisto con disipadores de energía para garantizar un flujo laminar uniforme y con un vertedero lateral, que permite evacuar los excedentes hacia el caño Los Pomos y evitar el ingreso de caudales superiores a 20 l/s. Las dos rejas de cribado, se instalarán inclinadas a 45º y cada reja tendrá en su entrada, una compuerta manual para aislarla y realizarle su limpieza de rutina y su eventual mantenimiento, obligándose al paso de todo el flujo por la reja aledaña. Los dos desarenadores de L = 3m, a = 0,6m, h = 0,8m y 20 l/s de capacidad individual permitirán trabajar con un módulo mientras se aísla el otro, para efectos de limpieza y mantenimiento. La tolva de cada módulo, tendrá un desagüe con tubería perforada accionado por una válvula de bola, que permite la filtración del agua hacia los lechos de secado, y la extracción manual de las arenas retenidas (ver Figura 4.6). El sistema de aforo de las ARU, será una canaleta Parshall de W = 6”, instalada más adelante de los desarenadores como se muestra en la Figura 4.6. Las ARU salen por un canal de L = 1,0m, a = 0,6m y h = 0,7m, hacia el reactor anaerobio (UASB). 24 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia FIGURA 4.6 LA PLANTA DE TRATAMIENTO PRINCIPAL DE LAS ARU PROYECTADA PARA EL ÁREA URBANA DEL MUNICIPIO DE TARSO 25 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia 4.2.2.2 El sistema de tratamiento anaerobio de ARU (reactores UASB) Para digerir y estabilizar las ARU pretratadas, la PTAR tendrá tres módulos de digestión anaerobia del tipo UASB, con una sección de 6,0 m x 5,1m y 6,0m de profundidad, cada uno de los cuales estará conformado por las siguientes zonas (ver Figura 4.6): La zona de entrada, es un canal de a = 0,4m y h = 0,5m, que distribuye las ARU por 5 vertederos en cada módulo que vierten sobre bajantes en PVC Ø3”, los cuales se extienden a todo lo largo del reactor, para distribuir uniformemente el flujo ascendente. Zona de gases: Son dos placas deflectoras, que dirigen los gases producidos hacia las campanas de almacenamiento de 3,06 m2 de sección, de donde salen por una tubería de Ø4”, hacia el quemador de gases ubicado encima de las campanas. Zona de salida: Cada módulo tendrá cuatro canaletas “diente de sierra” que colectan uniformemente los efluentes y los entregan a un canal provisto de una tubería de Ø6”, que los vierte sobre los lechos filtrantes de clarificación, de donde se evacuan por la red general de desagüe y drenaje de todo el sistema, hacia el caño Los Pomos. Zona de lodos: Para evacuar los lodos digeridos, cada reactor tiene en su fondo cuatro tuberías recolectoras de PVC Ø4”, con orificios de Ø1½” cada 0,25m, que confluyen en un ramal de Ø4”, el cual permite evacuarlos hacia los lechos de secado. 4.2.2.3 El Sistema de refinación final de efluentes del UASB Para clarificar el efluente del sistema UASB, se proyectarán tres módulos de filtración de 6m x 4m y con una profundidad total de 0,95m, provistos con un lecho filtrante de 0,45m de espesor, en grava clasificada y arena gruesa. 4.2.2.4 Los Sistemas de manejo de lodos y desechos sólidos La PTAR proyectada, contará con procesos adicionales para el manejo y disposición de: las basuras retenidas en los cribados, los sólidos decantados en el desarenador, y los lodos digeridos que se purgan del UASB, cuyas características pueden resumirse así: Los lechos de secado de lodos, serán tres módulos de 3m x 2m y h = 0,95m, con lecho filtrante en grava y arena, y con un múltiple de fondo en PVC Ø4” que permite evacuar las aguas filtradas hacia el caño Los Pomos, por la red general de drenaje. Los lodos digeridos secos, deben rasparse de los lechos y llevarse hacia una ramada, donde terminan de secarse, para luego ser reutilizados como mejoradores de suelos. Manejo de desechos de los pretratamientos. Deberán excavarse cuatro trincheras de 1,5m x 2m y h = 0,6m, para disponer los sólidos removidos en el desarenador, en los cribados y en las trampas de grasas. Estos desechos deben estabilizarse con cal y cubrirse formando capas sucesivas hasta llenar la primera trinchera, para continuar en la segunda y así sucesivamente, hasta llenar las cuatro trincheras (mínimo un año), para volver a desalojar la primera trinchera y repetir todo el proceso. 26 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia 4.2.2.5 La Red general de drenaje y descarga de efluentes Para evacuar los excedentes y los efluentes de la PTAR, hacia el caño Los Pomos, se extenderá a todo lo largo del sistema, una red general de drenaje en tubería de Ø10”, que servirá además de By-pass, cuando se requiera realizar mantenimiento al digestor UASB. 4.2.3 Los sistemas de tratamiento de las ARU de los sectores aislados Para las viviendas ubicadas en zonas bajas, cuyas ARU no pueden llevarse por gravedad a la PTAR principal, se proyectaron pequeños sistemas de tratamiento que tienen como base la exitosa experiencia desarrollada en pequeñas comunidades del Brasil e involucran en línea: rejas de cribado, tanque séptico y Filtro anaerobio de flujo ascendente (FAFA), cuyas características y dimensiones se resumen a continuación: La PTAR del Sector Guayabal, que recibirá 0,4 l/s de ARU, en su canal de entrada provisto con reja de cribado, tendrá un tanque séptico de 1,6m x 4,95m y h=1,7m que retendrá los sólidos y realizará la primera digestión de las ARU, antes de entregarlas al FAFA de 1,7m x 4,95m y h=1,2m, de donde saldrán hacia la quebrada La Sincelejo. La PTAR de Maria Auxiliadora, se ha previsto para unas 12 viviendas ubicadas en la vertiente aledaña a la vía hacia Medellín y no están amenazadas por la inestabilidad de dicha vertiente. Dicho sistema será similar al anterior, pero su tanque séptico será de 1,1m x 3,15m y h=2,0m, mientras su FAFA tendrá 1,1m x 3,15m y h=1,2m. Sin embargo este sistema sólo podrá construirse después de que la Unidad de Planeación y Obras Públicas Municipales, reubique las viviendas asentadas en zonas de alto riesgo. 4.3 RESUMEN DE COSTOS DEL PROYECTO DE ALCANTARILLADO URBANO Descrito el conjunto de obras del Proyecto de alcantarillado urbano de Tarso, que incluye el sistema de recolección, alivio y manejo de las ARU y lluvias urbanas, además de los sistemas de tratamiento de las ARU, en la Tabla 4.2 se muestra el resumen de las obras e inversiones del Proyecto, las cuales ameritan las siguientes aclaraciones básicas: Entre las obras del proyecto de alcantarillado, deberá darse prioridad al cambio de los tres tramos averiados e insuficientes en la carrera 20 de la Alcaldía hacia abajo y de los tramos del Colector Oriental de la calle 21 hacia abajo, para desviar el emisario final (insuficiente) que pasa por debajo del Hospital y le genera reboses por sus desagües en tiempos lluviosos. También debe darse prioridad a la construcción de los colectores el interceptor y la Planta tratamiento de ARU, si Corantioquia decide cofinanciarlos. Entre las inversiones que no son prioritarias se encuentran, las obras diseñadas para colectar las ARU de las zonas de expansión, que deberán ejecutar los urbanizadores y el cambio de tuberías, cuyo deterioro o insuficiencia no son críticos, así como los sistemas de manejo y tratamiento de las ARU de sectores aislados. Si se ejecutan las obras prioritarias indicadas con recursos del municipio y Corantioquia financia la construcción del sistema principal de manejo y tratamiento de las ARU, podrá contarse con un óptimo servicio de alcantarillado urbano, durante los próximos 25 años. 27 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia TABLA 4.2 RESUMEN DE COSTOS DE LAS OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTO DE SANEAMIENTO HÍDRICO URBANO DE TARSO 28 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia 5. PLAN DE REESTRUCTURACIÓN EMPRESARIAL DE LOS SERVICIOS URBANOS DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y ASEO DE TARSO El Plan de Reestructuración Empresarial (PRE), es la estrategia que incluye los programas, y proyectos necesarios para adoptar y organizar la estructura empresarial que permita optimizar la prestación de los servicios públicos, de acuerdo con lo establecido en la Ley 142/94 y sus normas reglamentarias. Dicha propuesta de reorganización empresarial, tiene como base los principales problemas y falencias de la Unidad de Servicios Públicos, identificados y analizados en el diagnóstico financiero e institucional del presente estudio (ver Tabla 5.1) La redefinición empresarial, es un concepto que implica un cambio integral a nivel jurídico, técnico, administrativo, financiero y comercial en la prestación de dichos servicios públicos, para poner en práctica la Planeación Estratégica y el tratamiento del usuario como cliente, en el contexto de la modernización del aparato productivo y de la libertad de competencia. Dicha transformación exige un cambio de mentalidad de la Administración municipal, para cumplir la misión de reemplazar la ambigüa figura de empresa dominante pero rezagada a nivel técnico y financiero, por la de empresa autosuficiente, productiva y con capacidad de gestión, para garantizar la autocosteabilidad de los servicios y mejorar la calidad de vida de los usuarios. Por ello, si el Alcalde reconoce la necesidad y asume el reto de reestructurar la Unidad de Servicios Públicos, debe desarrollar como mínimo los siguientes programas: Programa de definición jurídica y cumplimiento de las normas vigentes Programa de diseño de nueva estructura tarifaría Programa para el diseño del Plan de Gestión y Resultados – PGR Programa de evaluación de la viabilidad empresarial Programa para el sistema de control interno Programa para la instrumentación de la oficina de peticiones, quejas y reclamos Programa de desarrollo y control social de los servicios públicos domiciliarios Programa de catastro de usuarios y facturación Programa de macro y micro medición En el capítulo 9 del informe general de diseño del presente Plan Maestro, se describieron con detalle los procedimientos a seguir para ejecutar los Programas antes relacionados (incluyendo el proceso de legalización de la Unidad de Servicios Públicos) y se realizó el análisis de recursos requeridos, concluyendo que sus costos ascienden a $ 40 millones, los cuales deben financiarse con recursos propios, o de crédito del Municipio de Tarso. 29 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia TABLA 5.1 RESUMEN DE PROBLEMAS INSTITUCIONALES DE LOS SERVICIOS PÚBLICOS URBANOS DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y ASEO DE TARSO 30 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia CONTINUACIÓN TABLA 5.1 31 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia 6. PROGRAMA DE EJECUCIÓN E INVERSIONES DEL PROYECTO 6.1 RESUMEN DE LAS OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTO Definido el conjunto de obras y medidas necesarias para optimizar y expandir el Acueducto y el Alcantarillado urbano de Tarso, en la Tabla 6.1 se resumen las obras e inversiones requeridas para la fase constructiva del Proyecto y se indica que las obras físicas tienen un costo de $ 1.493 millones y que si se incluyen los costos de ingeniería, el costo global del proyecto asciende a $ 1.864 millones, lo cual amerita las siguientes observaciones: Inicialmente debe indicarse, que el momento óptimo de la inversión de todas las obras proyectadas, es inminente y que el orden de prioridades en su ejecución, dependerá de la cofinanciación que pueda obtenerse de Corantioquia y otras entidades estatales, porque lo deseable sería ejecutar de inmediato todas las obras proyectadas. Las obras prioritarias del Acueducto son: la construcción de la Planta de potabilización, la adecuación de los tanques de almacenamiento existentes y la optimización de las redes urbanas de distribución, incluida la instalación de los macro y micromedidores, que hace parte del Proyecto de control de pérdidas y racionalización de consumos de agua, el cual a su vez, hace parte del Plan de Estructuración Empresarial de la Unidad de servicios públicos, que debe desarrollar el Municipio con carácter urgente. Para financiar las anteriores obras, deberá buscarse el apoyo del Minambiente y otros entes del gobierno nacional, pues para construir el tanque de Patio Bonito y adecuar las redes de distribución del área rural, deberá buscarse el apoyo de dichos usuarios y del gobierno departamental, o mientras tanto, restringir el caudal de abasto rural a 4 l/s estrangulando hasta Ø1¼” el ramal de alimentación que sale por la vía hacia Peñalisa e instalando las válvulas reguladoras de Presión de dicho ramal. Las obras prioritarias del alcantarillado urbano son: el cambio de los tramos averiados e insuficientes en la carrera 20 (de la Alcaldía hacia abajo) y los tramos del Colector Oriental de la calle 21 hacia abajo, para desviar el emisario final (insuficiente) que pasa debajo del Hospital y genera reboses por sus desagües en épocas lluviosas. También debe darse prioridad a la construcción de los colectores, el Interceptor y la Planta de tratamiento de ARU, si se logra obtener la cofinanciación de Corantioquia. Podrán aplazarse los cambios de las redes de alcantarillado menos insuficientes, así como los sistemas de manejo y tratamiento de las ARU de los sectores aislados, pero estas obras deberán ejecutarse en cuanto se consigan recursos para ello. Finalmente, se reitera que todas las obras proyectadas son indispensables para poder optimizar y expandir el acueducto y el alcantarillado urbano de Tarso, aunque deberán ejecutarse en el orden indicado, de acuerdo con los recursos disponibles para ello. 32 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia TABLA 6.1 RESUMEN DE OBRAS E INVERSIONES DEL PROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DEL MUNICIPIO DE TARSO 33 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia 6.2 PROGRAMA DE FINANCIACIÓN DE LAS INVERSIONES DEL PROYECTO Considerando que las obras y medidas proyectadas, deben ejecutarse de inmediato, para cumplir los objetivos básicos del Plan Maestro y que el plazo máximo para ejecutarlas es de un año, en la Tabla 6.2 se presentan las posibles fuentes de financiación de todas las obras y medidas del Proyecto, la cual amerita las siguientes observaciones básicas: Inicialmente debe indicarse que, para obtener cofinanciación de Corantioquia y demás entidades estatales, el Municipio de Tarso debe demostrar que ha adquirido los lotes y servidumbres requeridos para las obras del Proyecto. Además, tendrá que instalar por su cuenta, micromedidores a todos los usuarios, aunque después se los cobre con los plazos de financiación establecidos en las normas vigentes. Adicionalmente, para que Corantioquia acceda a financiar los colectores, el Interceptor y la Planta de tratamiento de ARU (PTAR), el municipio de Tarso deberá financiar con recursos de crédito, las domiciliarias de alcantarillado que se conecten a dichas redes, así como contratar la gerencia e interventoría de las obras proyectadas con recursos de cofinanciación, además de las que ejecute con recursos propios, o de crédito. Por otra parte, para poder acceder a recursos de cofinanciación del Fondo Nacional de Regalías, de la Dirección de Agua Potable y Saneamiento Básico ahora adscrita al Ministerio del ambiente, o de otros entes estatales del nivel nacional y departamental, el municipio de Tarso deberá ejecutar con recursos propios o de crédito, los Planes de control de pérdidas de aguas de abasto y de Estructuración Empresarial (PRE) de la Unidad de servicios públicos domiciliarios de Tarso. Si se consigue apoyo del gobierno nacional, para construir la planta de potabilización y optimizar las redes urbanas de acueducto y alcantarillado, deberá buscarse el apoyo de los usuarios rurales más pudientes y del gobierno departamental, para construir el tanque de Patio Bonito y adecuar las redes rurales de distribución, o si ello no se logra en lo inmediato, debe restringirse el caudal de abasto rural a 4 l/s estrangulando hasta Ø1¼” el ramal de alimentación que sale por la vía hacia Peñalisa e instalando las válvulas reguladoras de Presión en dicho ramal. En consecuencia, la actual administración municipal de Tarso tendrá que comprometer algunos recursos propios y buena parte de su capacidad de endeudamiento sectorial mediante un crédito de casi $ 340 millones, para cumplir los requisitos de las posibles entidades cofinanciadoras y acceder a unos $ 1.400 millones, que le permitirán cumplir plenamente los objetivos del proyecto, como puede verse en la Tabla 6.2. Pero si entre las prioridades de la actual administración municipal, no se encuentran las obras e inversiones del presente Proyecto y no está dispuesta a comprometer parte de su capacidad de endeudamiento sectorial para gestionar el crédito recomendado, se quedará rezagado en su obligación de suministrar agua potable a la población Tarseña y mejorar su calidad de vida, optimizando la prestación de dichos servicios públicos. Todo dependerá entonces, de la voluntad política y la capacidad de gestión de los actores comprometidos en la búsqueda de recursos para la ejecución de las obras del Proyecto. 34 Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado urbano del municipio de Tarso – Antioquia TABLA 6.2 FUENTES DE FINANCIACIÓN PARA LA FASE CONSTRUCTIVA DEL PROYECTO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO URBANO DE TARSO 35