Memoria Tecnica Proyecto Emergente

7/22/2019 Memoria Tecnica Proyecto Emergente

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PROYECTO DE MITIGACIN DE LA CONTAMINACIN CAUSADA POR LAS

AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS E INDUSTRIALES EN LOS

CAUCES DE LOS RIOS Y PLAYAS DE LA CIUDAD DE MANTA

INTRODUCCION

La ciudad de Manta, centro turstico y principal puerto pesquero del Ecuador est

servida en la actualidad por un sistema de agua potable deficiente, que ya no

cubre las necesidades de la poblacin, teniendo que resignarse a un

racionamiento sistemtico que en algunos casos supera los diez das de intervalo,

por otro lado, su cobertura es apenas del 70% del rea consolidada.

Para desalojar las aguas servidas cuenta con un sistema de alcantarillado que ha

cumplido ya su perodo de vida til (25 aos) y que se encuentra en malas

condiciones, por falta de mantenimiento o porque las tuberas han cedido al paso

del tiempo, su cobertura es apenas del 59% del rea consolidada.

Lo mismo podemos decir del alcantarillado pluvial que desaloja las aguas lluvias

que caen en la ciudad y que fue construido paralelamente con el alcantarillado

sanitario cubriendo un rea inferior al 19% del rea consolidada.

DESCRIPCION DEL AREA DEL PROYECTO

1. LOCALIZACION GEOGRAFICA

La ciudad de Manta pertenece a la provincia de Manab que se encuentra ubicada

al noroeste del pas, con una extensin de 18.879 Km2, limitada al norte por la

provincia de Esmeraldas; al sur por la provincia del Guayas; al este por las

provincias de Los Ros y Pichincha; y, al oeste por el ocano Pacfico.


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Manab es la tercera provincia ms poblada del Ecuador. Tuvo un crecimiento

acelerado durante el perodo 82-90, habiendo llegado a una poblacin de 125.532

habitantes lo que representa un crecimiento relativo del 13,8% en dicho perodo.

La ciudad de Manta es el principal puerto de la provincia de Manab y el segundo

en importancia en el Ecuador; cuenta con modernos equipos para embarque y

desembarque. Se ubica al suroeste de la provincia de Manab entre las

coordenadas geogrficas 00 57' de latitud sur y 80 42' de longitud oeste, con una

altura promedio de 20 msnm. Es la capital del cantn del mismo nombre, limita al

norte y al oeste con el Ocano Pacfico y al sur y este con el cantn Montecristi y

Jaramij. La ciudad de Manta constituye un importante centro turstico, industrial,pesquero y puerto martimo internacional.

2. DATOS HISTORICOS

Manta es la cuna de la cultura Mantea, un pueblo de pescadores, comerciantes y

navegantes que recorrieron en balsa la costa americana.

Durante la conquista fue punto obligado de desembarco y fue visitado en 1.526

por el navegante espaol Bartolom Ruiz y en 1.534 por Pedro de Alvarado quien

destruy la ciudad indgena de Jocay para fundar San Pablo de Manta un 5 de

marzo.

Durante la colonia fue visitada por toda clase de gentes, incluso por la Misin

Geodsica en 1.736.

Durante la Gran Colombia pasa al olvido, pero al separarse y formar la Repblica

del Ecuador en 1.830 la Constituyente de Riobamba lo habilita para el movimiento

de exportacin e importacin pero sin categora de puerto principal.


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De all en adelante, Manta ha seguido progresando con el esfuerzo de sus hijos

hasta transformarse en lo que es ahora un puerto de primer orden y una ciudad

que atrae el turismo nacional e internacional con hoteles de primera clase

ubicados frente a sus playas.

3. TOPOGRAFIA

La topografa de la ciudad de Manta en general tiene una suave pendiente, con

excepcin de sectores y calles en la zona cntrica (sectores Quito, 6 de

Diciembre, Crdoba, Perpetuo Socorro, Umia) y perifrica que presentan

pendientes mayores del 10 %, especialmente aquellos que son atravesados por el

cauce del Ro Burro, sectores como: Las Vegas, Cuba Libre, San Pedro, etc. Lascotas extremas promedio se ubican entre 5 y 45 msnm.

Una de las caractersticas de su topografa, es la presencia de dos causes

naturales que atraviesan la ciudad de este a oeste, el Burro y el Manta.

4. CLIMA

El clima general de esta zona, es clido hmedo en poca de invierno y clido

seco en verano. Los meses lluviosos corresponden a los meses de enero a abril;

el resto del ao tiene un clima tropical seco.

Temperatura.- Las temperaturas medias mensuales, presentan moderadas

variaciones durante el ao, fluctuando entre 23.9 y 25.8 C. En todo caso,

tomando los valores mximos y mnimos absolutos, 37 y 14 C respectivamente,

se puede notar una diferencia marcada de la temperatura, pero la media se

mantiene alrededor de los 24.8 C.

Humedad relativa.- La Humedad relativa media anual est en el orden del 77%,

sin embargo, durante los meses de invierno, esta humedad se incrementa hasta


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niveles del 85%, mientras que en los meses de verano disminuye alrededor del

75%.

5. HIDROLOGIA

Hace mucho tiempo la cuenca del ro Manta fue propicia para que en ella se

asentaran importantes grupos tnicos que crecieron aceleradamente y que al

hacer una sobreexplotacin de los recursos naturales, especialmente forestales y

al emplear prcticas agrcolas inadecuadas fomentaron los procesos de

degradacin y de desertificacin.

La nica vegetacin existente en la cuenca es el monte espinoso tropical; declima rido, con precipitacin anual de 300 mm, de temperatura media anual

24.5C y de evapotranspiracin promedia anual de 1.800 mm, determinando un

dficit hdrico de 1.500 mm anuales.

El ro Manta nace en la cota 315 msnm, recorre primero de oriente a occidente y

luego de sur a norte con una longitud total de 48 Km., drenando un rea de 230

Km2, con una altitud media de 290 msnm.

La topografa es ondulada, formada de pequeas colinas de pendiente 12% sobre

una formacin aluvial de edad joven pliocuaternario. Se observan tablazos

marinos, calizas, horts de Manta, conglomerados y arcilla tipo montimorillanita, de

estructura maciza cuando esta hmeda y con grietas abiertas durante el estiaje.

En general los suelos agrcolas de apenas 0.50 m de potencia de textura vertic

camborthid y/o torrent son muy impermeables.

El principal afluente de la margen derecho del ro Manta es el ro Burro con un

rea de drenaje de 147 Km2, nace en la cota 300 msnm en Colorado y desemboca

casi a la salida al mar en la ciudad de Manta, recorriendo 15 Km. con una

pendiente del 2%.


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6. DEMOGRAFIA

La ciudad de Manta ha tenido un rpido crecimiento demogrfico en los ltimos 20

aos, esto se demuestra por el hecho de que Manab tuvo una tasa de crecimiento

relativo del 13,8% en el perodo 82 90. Si se toma en cuenta que el 59,7% de la

poblacin urbana de la provincia de Manab, se encuentra en las ciudades de

Portoviejo y Manta, con el 30,7% y 29% respectivamente, es fcil deducir que

Manta creci en la misma proporcin.

Segn los datos del censo realizado por el INEC en 1.990, la ciudad de Manta

present una poblacin urbana de 125.532 habitantes, la misma que sumada a lade su periferia (4.184 hts.), dio como resultado una poblacin total de 129.716

habitantes.

El mismo censo establece que en el cantn Manta existen 24.978 viviendas

particulares y colectivas ocupadas, de las cuales 23.563 corresponden al rea

urbana y 1.415 a la rural, lo que da un promedio de 5.33 hab/viv.

Al efectuar una relacin porcentual entre la poblacin urbana de Manta frente a la

poblacin total del cantn, se determina que el 94.5% de la poblacin del cantn

se encuentra en la zona urbana de Manta, por lo que la economa de sus

habitantes gira alrededor de los bienes y servicios que se generan en la ciudad.

Manta se encuentra entre las seis ciudades ms pobladas del Ecuador, superando

a ciudades importantes, tales como Ambato, Esmeraldas, Riobamba, Milagro,

entre otras.

Con la informacin proporcionada por la EAPAM y el Municipio de Manta, el INEC,

CEPAR, MARKET Y CORPCONSUL, esta ltima autora de los estudios de

Manejo de residuos slidos de Manta en 1.994, se procedi a realizar tres


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proyecciones de poblacin, una con cada base de datos, tomando en cuenta en

todos los casos el crecimiento poblacional producido por migraciones que en el

ao 1.998 equivalen al 5%. Del anlisis de las tres proyecciones se concluye que

la proyeccin que produce los valores medios es la que ms se ajusta al

crecimiento de la ciudad. Sin embargo si tomamos en cuenta la implementacin a

futuro del puerto de transferencia y la mejora sustancial de los servicios que

pueden incrementar las migraciones, se asume que la proyeccin que da el valor

mximo es la que mejor representa la tendencia de crecimiento de la ciudad de

Manta.

Para llegar a esta conclusin se tomaron en cuenta y analizaron ndices como:Fecundidad, reproduccin, mortalidad, esperanza de vida, entre otros, que se

obtuvieron de diferentes fuentes y los cuales se aplicaron al modelo matemtico

conocido con el nombre de DEMPROJECT que es un modelo de proyeccin

demogrfica que se ajusta bastante al crecimiento de pases en desarrollo.

Por otro lado, se tom en consideracin el proyecto del puerto de transferencia y

el mejoramiento de los servicios como un parmetro de probable crecimiento.

El cuadro 7.1 presenta el resultado de este estudio.

CUADRO No. 6.1

AO POBLACION

1.990 125.532

1.991 130.172

1.992 134.854

1.993 139.553

1.994 144.246

1.995 148.907

1.996 153.553

1.997 158.201


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AO POBLACION

1.998 162.825

1.999 167.402

2.000 171.906

2.001 176.339

2.002 180.719

2.003 185.041

2.004 189.304

2.005 193.504

2.006 197.626

2.007 201.672

2.008 205.665

2.009 209.628

2.010 213.586

2.011 217.534

2.012 221.457

2.013 225.361

2.014 229.251

2.015 233.135

2.016 237.028

2.017 240.927

2.018 244.806

2.019 248.641

2.020 252.405

2.021 256.116

2.022 259.791

2.023 263.404

2.024 266.930

2.025 270.343


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7. SALUD PUBLICA

Sobre este importante aspecto, se ha analizado la informacin actualizada que

dispone el Ministerio de Salud Pblica, para al rea urbana de la ciudad de Manta.

Para la atencin mdica a la poblacin urbana de la ciudad, el Gobierno Central, el

IESS, el Municipio y la inversin privada han dotado a Manta de los siguientes

servicios asistenciales:

CENTRO ASISTENCIALSERVICIO

Ministerio de Salud Pblica

1 Hospital Cantonal (220

camas)

4 especialidades: ciruga, ortopedia y

traumatologa, ginecologa y obstetricia y

clnica general.

1 Centro de Salud Ambulatorio.

8 Subcentros de salud Ambulatorio.

IESS

1 Clnica (41 camas) 4 especialidades: ciruga, ortopedia y

traumatologa, ginecologa y obstetricia y

clnica general.

1 Dispensario de Salud Ambulatorio.

Cruz Roja



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CENTRO ASISTENCIAL

SERVICIO

Municipio


Particulares

5 Clnicas (total 53 camas) Medicina General, Pediatra, Gineco-

obstetricia, Traumatologa, Otros servicios.


En resumen, en la ciudad de Manta se asientan 17 unidades de salud divididas en

1 hospital, 6 clnicas, 1 centro de salud, 8 sub-centros de salud y 4 dispensarios

con un total de 321 camas.

En cuanto a los indicadores de morbilidad y mortalidad, la informacin que

dispone el Ministerio de Salud Pblica es la siguiente:

PRINCIPALES CAUSAS DE MORTALIDAD

No. ENFERMEDAD TASA*

1 Infeccin intestinal (1) 21.3

2 Infarto agudo del miocardio 14.5

3 Neumona 12.8

4 Diabetis mellitus 12.65 Homicidio 11.9

6 Accidentes de trnsito 11.1

7 Bronquitis crnica, efisema 9.9

8 Disritmia cardaca 9.2


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9 Enfermedad cardiovascular 9.2

10 Tumor maligno del estmago 8.2

11 Sntomas mal definidos 105.6

12 Los dems 176.4

PRINCIPALES CAUSAS DE MORBILIDAD


1 Infeccin intestinal (1) 17.2

2 Clera 12.9

3 Hernia abdominal 9.7

4 Salpingitis y oofonitis 8.9

5 Apendicitis 8.6

6 Sntomas mal definidos 6.6

7 Los dems 379.0

* Tasa por cada 10.000 habitantes.

(1) Se refiere a enteritis y otras enfermedades diarricas.

ENFERMEDADES DE ORIGEN HIDRICO

(Enero-Septiembre de 2002)

No. ENFERMEDAD No.DE

CASOS

1 Enteritis 2.520

2 Fiebre Tifoidea 66

3 Salmonelosis 258

4 Parasitosis 22.274

5 Clera 610


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Analizando las estadsticas anteriormente anotadas, se puede determinar que la

principal causa de morbilidad en Manta es la infeccin intestinal, que se refiere a

enteritis y otras enfermedades diarreicas, las mismas que tienen una estrecha

vinculacin con la deficiencia de los servicios bsicos de agua potable,

alcantarillado y recoleccin de desechos slidos. En tal situacin se puede

asegurar que al mejorar los servicios bsicos de la ciudad, definitivamente

disminuirn las tasas de morbilidad y mortalidad por esta causa.

8. PRINCIPALES CAUSAS DE LA CONTAMINACION DE RIOS Y PLAYAS

Como consecuencia del acelerado crecimiento poblacional y desarrollo industrial;

de la superacin del periodo de vida til del sistema de redes; del dficit decobertura de este servicio, y a la falta de recursos para renovar y ampliar el

sistema sanitario, sumado a otros factores sociales, Manta hoy se debate en la

ms crtica situacin sanitaria y contaminacin ambiental, que amerita del apoyo

urgente del gobierno central, de las instituciones de desarrollo de la ciudad y de la

colaboracin ciudadana para contrarrestar los efectos de la insalubridad existente.

Pero, cmo se ha ido generando esta contaminacin ambiental?.

La ubicacin geogrfica de la ciudad, junto al mar, trajo consigo el asentamiento

de industrias pesqueras, las cuales se han ido multiplicando con el desarrollo de la

ciudad. La mayora de ellas, no cuentan con sistemas propios de tratamiento de

sus aguas residuales y optan por evacuarlas, en unos casos, al sistema sanitario

general, y en otros, a las quebradas ms cercanas a sus instalaciones, o en su

defecto, las descargan hacia el mar, a travs de conexiones directas, sin que

atiendan las observaciones que se les hace en este sentido.

A esto se suma el colapso de las redes sanitarias, cuyas tuberas, en varios

tramos han cedido a la alta corrosin, producto de los aos que llevan en servicio,

as como de la salinidad que caracteriza al suelo de Manta y a la recepcin de


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aguas industriales sin tratamiento previo, que contribuyen a acelerar su deterioro,

sin olvidar que los volmenes de aguas servidas que diariamente receptan,

superan ampliamente su capacidad de diseo, haciendo que estas exploten a la

mayor presin.

Por otro lado, el dficit de cobertura que existe de este importante servicio bsico,

ha hecho que muchos ciudadanos, realicen por su cuenta conexiones ilegales al

sistema pluvial, descargando all las aguas servidas, generando el rebose de

sumideros, con el consecuente estancamiento y malos olores en las calles,

especialmente en las zonas bajas, que es donde se generan los mayores

problemas de contaminacin ambiental.

Pero el principal foco de contaminacin, lo constituyen los cauces de los ros

Manta y Burro, cuyas aguas se unen antes de confluir al mar. Estos ros, por ser

invernales, la mayor parte del ao pasan secos, al menos as debera ser; sin

embargo, al cruzar por bastas zonas pobladas, sus cauces han sido tomados

como canales de descargas de aguas servidas, ya que una buena parte de la

poblacin circundante, han construidos canales o tuberas directas a los cauces

para evacuar sus aguas negras, a parte de los desechos slidos que arrojan en

ellos. Estas agua servidas, al no existir flujo alguno de lluvias durante el verano,

que las arrastren consigo hacia el mar, permanecen estancadas todo el tiempo,

emanando fuertes olores y contaminando el ambiente, convirtindose adems en

caldo de cultivos de insectos y enfermedades que ponen en riesgo la salud de los

mismos moradores del sector. La falta de una educacin comunitaria en Salud

Pblica y la real conciencia de los peligros que aquello representa para su propia

salud, les impide entender lo nefasto de esta actitud y psima costumbre

ciudadana, la cual lgicamente la justifican en la carencia de un verdadero servicio

de alcantarillado sanitario.


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Lamentablemente, el colapso del sistema sanitario en general y la falta de

recursos de la EAPAM para emprender las soluciones urgentes y oportunas, ha

hecho que las aguas servidas que no logran impulsarse debidamente hacia las

lagunas de oxidacin como destino final para su tratamiento, se regresen a travs

del cauce del ro Manta, creando serios problemas aguas abajo, donde

permanecen estancados considerables caudales, convirtiendo a dicho ro en una

cntrica laguna de oxidacin, con el consecuente deterioro del ambiente y de la

imagen de la ciudad, as como de los reclamos y protestas ciudadanas. Para

posibilitar el desfogue de esta agua, la EAPAM realiza pre-tratamientos con cal y

la apertura de canales en la desembocadura de dicho ro, permitiendo que estas

circulen hacia el mar y que a su vez las aguas marinas ingresen al cauce para quecumplan una accin de lavado.

La prensa, no ha permanecido ajena a esta situacin, recogiendo en sus pginas

en reiteradas ocasiones, los innumerables problemas sanitarios, que cada vez

tienden a agravarse mas como se demuestra en los anexos adjuntos.


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MEMORIA TECNICA DE LAS OBRAS A REALIZAR

COLECTOR INTERCEPTOR IT4

El interceptor IT4 se inicia en el pozo E1992 al que ingresa un caudal de 193 lt/seg, quedescarga el emisario de la estacin de bombeo "Los Esteros". Sigue por la Av. 103 hasta

la calle 112. Por motivos de la topografa del terreno hace un rodeo hasta llegar a la calle

110 por la que continua hasta la Av. 105 cuya alineacin sigue hasta llegar al pozo T470

en el cruce con la calle 108 y descarga en el interceptor IT3.

El interceptor IT3 se inicia en el pozo T6 en la interseccin de la calle Las Orqudeas y la

calle 320. Sigue por la calle Las Orqudeas hasta llegar al pozo T157 donde se produce

un cambio de direccin hasta empatar con la Av. Alberto Ortiz y llegar luego hasta la Av.108. El interceptor continua por la Av. 108 situndose cada vez a mayor profundidad y en

el pozo T468 vira a la derecha por la calle 108 hasta llegar a la Av. 105 y contina por

esta avenida recolectando las aguas servidas de todas las partes bajas de las calles

cercanas al Malecn de Tarqui. A la altura del pozo T602 vira por la calle 103 y la Av. 106

hasta la calle 102, por la que continua hasta la interseccin con la Av. 4 de Noviembre

donde en el pozo T590 se une con el interceptor IT2. Los tramos T590-T2743 y T2743-

T2730 pasan bajo los ramales embaulados del ro Burro que confluyen en ese punto, y

luego el interceptor contina por la calle Miraflores hasta llegar al pozo T1884 junto alcauce del ro Manta en donde recibe la aportacin del interceptor IT1. El tramo siguiente

T1884-T1886 constituye el cruce subfluvial bajo el ro Manta a partir del cual el interceptor

IT3 toma la direccin de la calle C1 hasta llegar a la estacin de bombeo "Miraflores".

En el pozo T246 del interceptor IT3, ubicado en el cruce de la Av. 108 con la calle 117, se

ha previsto la instalacin de un vertedero de excesos para evacuar el caudal acumulado

de aguas ilcitas hacia el interceptor pluvial T5.

Tambin, toda la zona del Malecn de Tarqui que se encuentra casi al nivel del mar,

obliga a que el interceptor IT3 que recolecta las aguas de los barrios Centro de Tarqui y

Los Tanques 1ro de Mayo, se profundice para poder recibir las aportaciones de las partes

deprimidas de estos barrios, que actualmente evacuan sus aguas servidas a las

descargas pluviales que existen en la playa de Tarqui, causando graves problemas de


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contaminacin. Por ltimo, el interceptor IT5 que corre por la margen oriental del ro

Manta, recolectando todas las aguas del subsector ST7, se profundiza varios metros para

poder captar todas las aguas servidas de este subsector.

El interceptor principal IT3, al estar instalado a una considerable profundidad en toda esta

parte baja de la ciudad, obliga a la colocacin de una tubera auxiliar superficial para

recibir las conexiones domiciliarias sin tener que recurrir en cada caso a una excavacin

profunda. As mismo, para no tener que profundizarse en forma excesiva hasta llegar a la

estacin de bombeo, se han utilizado pendientes mnimas entre el tres y cuatro por mil, y

de todas maneras se llega a la estacin "Miraflores" a una profundidad de unos 8.9 metros

bajo el nivel del terreno y con dimetros de tuberas de 0.90 y 1.10 metros.

ESTACION DE BOMBEO DE MIRAFLORES

La estacin de bombeo de Miraflores es una estacin de bombeo doble, para agua

servida y para agua pluvial. Esta ubicada en el barrio La Ensenadita y ser implantada en

el mismo terreno que la estacin de bombeo actual.

Esta estacin bombea las aguas pluviales a su descarga ubicada aguas abajo en el ro

Manta y las aguas servidas a la zona de las lagunas de oxidacin o tratamiento ubicadas

aproximadamente a unos 4 km hacia el sur de la estacin.

Al ingresar en los terrenos de la estacin, las aguas combinadas ingresarn a una

estructura que nos permita separar los caudales pluviales de los sanitarios. Una vez

efectuada esta operacin las aguas son transportadas a su respectiva cmara de

bombeo.

A continuacin se realiza una descripcin de cada uno de los componentes principales de

la estacin de bombeo de Miraflores.

Estructura de Separacin de Caudales

El caudal que ingresar a la estacin proveniente de las distintas redes de recoleccin, en

un momento determinado, es el de diseo de la red y es de 3809.54 l/s, de ese valor

864.04 l/s son aguas servidas y 2945.50 l/s son agua pluvial y/o de infiltracin en la red.


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Esta estructura consta de cuatro componentes: limpieza de basura, vertedero de

separacin, separacin de excesos-conduccin a vertederos y conduccin a crcamo

pluvial.

El primer componente separa la basura existente en las alcantarillas permitindonos evitar

obstrucciones y cortocircuitos en los restantes elementos; para conseguir este propsito

se ha diseado una rejilla movible en forma de cajn, colocada en el canal de conduccin

de las aguas. Este canal dispone de una boca de visita en su parte superior, una escalera

marinera para limpieza y un dispositivo que nos permite subir la jaula de la rejilla para su

posterior limpieza a nivel del terreno. La pendiente de este canal es del 4 por mil y su

seccin es de 1.50 por 1.50 m.

El segundo componente consiste en un vertedero colocado diagonalmente en el canal,

con el fin de conseguir mayor longitud de cresta. que sirve para la separacin de caudal;

el caudal que pasa por encima del vertedero es pluvial y el que es retenido y desalojado

por un costado es sanitario. La pendiente en el fondo de este canal es del 4 por mil, con

una seccin de 1.50 m por 1.50 m y el vertedero tiene una altura de 0.44 m.

El tercero consiste en un canal de conduccin de aguas servidas a los vertederos deseparacin de caudales para los crcamos de bombeo, cuenta con un cajn que tiene en

su parte inferior una tubera de salida que tiene una placa en su parte superior que impide

que pase un caudal superior al calculado para el bombeo; en un costado de dicho cajn

se encuentra ubicada una tubera, a la misma cota que la placa, que desaloja el caudal

excedente hacia el canal de agua pluvial. El cajn que contiene todos estos elementos

dispone de una boca de visita con su escalera correspondiente. La pendiente de esta

tubera es del 6 por mil y un dimetro de 700 mm.

El cuarto componente es el canal de conduccin de aguas pluviales al crcamo

respectivo, se inicia en lo que termina el vertedero y en su trayectoria recibe el caudal de

excesos del cajn mencionado en el tercer componente. Se trata de un canal que tiene

una pendiente del 5 por mil y una seccin de 1.20 m por 1.50 m.


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Bombeo de aguas servidas

La estacin de bombeo de Miraflores recoge las aguas servidas de toda la ciudad de

Manta, debido a esto el volumen del crcamo necesario para almacenar a las mismas, es

bastante elevado, razn por la cual se decidi dividir dicho volumen en dos, aplicando unatcnica muy utilizada en la actualidad para estaciones de gran volumen, lo que concluye

en la utilizacin de dos crcamos de bombeo.

Al utilizar dos crcamos de bombeo, se ve la necesidad de utilizar equipos de bombeo

distintos para desalojar dichas aguas, lo que nos permitirn utilizar cualesquiera de los

crcamos ante un posible dao o mantenimiento del otro. De igual forma se presenta la

necesidad de disear dos lneas de conduccin distintas que nos permitirn operar

cualesquiera de las mismas ante un posible dao eventual en la otra.

Con esto se cumple una necesidad tcnica en el sentido operacional que nos permitir

operar permanentemente las lagunas de oxidacin de la ciudad, sin sufrir interrupciones

de servicio que tanto problema ambiental han causado a la comunidad en general.

Vertederos de Separacin

Ante la existencia de dos crcamos de bombeo, se presenta la necesidad de dividir el

caudal de aguas servidas en dos, para lo cual se ha diseado una cmara que tiene dosvertederos de separacin.

La cmara en s es un pequeo cajn que cuenta con una pared de hormign,

perpendicular al flujo, que sirve para disipar energa y estabilizarlo. Al final de la estructura

se ubican dos vertederos triangulares de ngulo recto implantados a la misma cota, lo que

nos garantiza la separacin exacta de caudal.

Una vez que el flujo pasa por los vertederos es recogido por una tubera de 500 m que lotransporta a los crcamos de bombeo.

Este cajn cuenta con una boca de visita, que permitir introducir mangueras que

limpiarn el fondo de slido acumulado. Esta limpieza se deber realizar con la utilizacin


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de uno de los camiones Hidrocleaner con que cuenta la empresa para el mantenimiento

del sistema de alcantarillado de la ciudad.

Dimensionamiento de la Cmara de BombeoLos crcamos de bombeo son de una sola cmara, cmara hmeda, para su

dimensionamiento se us el criterio de perodos ptimos de arranque y parada, es decir

de ciclo mnimo.

Caudal total de bombeo: 950.40 l/s

Caudal por crcamo: 475.20 l/s = 28.51 m3/min = 7533 GPM

Volumen de la cmara:

VT Q

=*

4

Donde:

V = volumen de la cmara, m3

T = ciclo mnimo, 15 min para bombas entre 15 y 75 Kw (normas SSA).

Q = caudal de bombeo, m3/min.

Volumen requerido V = (15 * 28.51)/4 = 106.92 m3

Las dimensiones para un pozo rectangular sern:

Seccin del pozo = 12.00 m x 4.50 m

Altura del pozo = 13.07 m

Seleccin de las Tuberas de Impulsin

La seleccin del dimetro de las lneas de bombeo (dos), desde la estacin de aguasservidas de Miraflores hasta el cajn repartidor de caudales de las lagunas de oxidacin,

se ha realizado en base al clculo del dimetro econmico que satisfaga las condiciones

tcnicas del sistema, para este anlisis se suman las amortizaciones anuales de la tubera

y los equipos de bombeo con el gasto anual de la energa elctrica, para varios dimetros,

haciendo uso de las siguientes frmulas:


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( )

( ) 11

1

+

+=

n

n

r

rCra

N

ADTQHP

*76

*=

Donde:

a = amortizacin anual

c = Costo inicial de la tubera

n = Nmero de aos (30)

HP = Potencia absorbida

Q = Caudal de servicio

ADT = Altura dinmica total

N = Eficiencia de la bomba

Para proceder al clculo se ha impuesto dimetros que den una velocidad del flujo en la

tubera de alrededor de 1 m/s, que resultan ser de 400, 500, 600, 700 y 800 mm,

asumindose en base a la presin esttica, superior a los 27 m.c.a., sea de hierro dctil,

con un espesor de pared de dicha tubera correspondiente a una clase adecuada a

soportar la presin interna a producirse.

El procedimiento descrito se anexa en la memoria de clculo adjunta, cuyo resumen se da

a continuacin:

Dimetro de la tubera(mm)

Costo Anual(miles de sucres)

400 6.380.066500 4.901.851

600 4.973.086700 5.602.090800 6.586.266

De donde se demuestra que la tubera de 500 mm de dimetro es econmicamente ms

conveniente en el sistema, sin embargo con este dimetro se presenta una velocidad

superior a 2.42 m/s por lo que se lo desecha, pasando a ocupar su lugar la tubera de 600


20/45

mm pero tambin con una velocidad superior a 1.68 m/s, que sumado al hecho de

actualizacin de costos de energa elctrica nos daran que la lnea ms conveniente

estara en los 700 mm (1.23 m/s de velocidad).

La longitud total de las lneas de impulsin es de 4133 m desde la estacin hasta las

lagunas.

Clculo de los Equipos de Bombeo

Las bombas de cada una de las estaciones de bombeo de aguas servidas de Miraflores,

sern sumergibles de 158.45 l/s cada una, de las cuales operarn tres ya sea

individualmente o en paralelo y la otra ser reserva, para casos de emergencia. Para el

clculo de los equipos se ha considerado como cota inicial la del nivel mnimo delcrcamo de bombeo que corresponde a -9.07 m.s.n.m. y como cota de llegada los 22.00

m.s.n.m. en el tanque de reparticin de caudal de las lagunas de oxidacin o tratamiento.

La lnea de impulsin est constituida por una tubera de hierro dctil (HD) nueva de 700

mm de dimetro con una longitud de 4133 m.

Los dimetros de las vlvulas y accesorios son de 450 mm, de hierro fundido, en el pozo

de bombeo y 700 mm en la descarga, como se indican en la hoja de clculo. Las

descargas de cada bomba se conectan en un mltiple comn, conforme se muestra en los

planos respectivos.

Los datos de diseo son:

Cota nivel mnimo = - 9.07 m.s.n.m.

Cota nivel mximo = 22.00 m.s.n.m.

ho (altura esttica) = 18.00 m

Caudal total de bombeo = 950.80 l/s

Caudal por estacin = 475.40 l/s

Capacidad de cada bomba en cada estacin = 158.45 l/s

No. bombas por estacin = 4

No. total de bombas = 8

Funcionamiento = Individual y en paralelo


21/45

Longitud lnea 1 de impulsin = 4133.00 m

Longitud lnea 2 de impulsin = 4133.00 m

Dimetro lnea 1 de impulsin = 700 mm

Dimetro lnea 2 de impulsin = 700 mm

Material lnea 1 y lnea 2 = HD (Hierro Dctil)

Las prdidas de carga se calcularon utilizando la frmula de Hazen y Williams, para las

prdidas locales se utiliz el mtodo de longitud equivalente:

Q = 0.28 C D2,63 J0,54

Donde:

Q = caudal en m3/s

C = coeficiente de velocidad

D = dimetro en m

J= prdida de carga en m/m

Como resultado del clculo se tienen las siguientes especificaciones de los equipos de

bombeo:

BOMBA

Tipo: Sumergibles de aguas servidas

Caudal: 158.45 l/s

Altura dinmica total: 36 m

Cuenta con un dispositivo que permite extraer la bomba sin vaciar el pozo y cuando se la

vuelve a instalar se lo hace bajndola por dicho dispositivo sin necesidad de realizar

ningn otro tipo de conexin, ya que encaja perfectamente con la tubera de impulsin.

La estacin en s cuenta con pozo de bombeo y cmara de vlvulas rectangulares,

contando adicionalmente con el sistema de generacin elctrica de emergencia.

Clculo de la Sobrepresin del Golpe de Ariete


22/45

A fin de verificar la seleccin de la tubera, se procede al clculo de la sobrepresin

originada por el golpe de ariete. Considerando las condiciones de trabajo, se propone

usar tubera de Hierro Dctil de 700 mm tipo K9, la misma que puede soportar hasta

316.20 metros de presin hidrosttica.

De acuerdo a los datos de la tubera seleccionada y usando el mtodo de Michaud, se

calcul la sobrepresin, originada por el golpe de ariete, haciendo uso de las siguientes

frmulas:

5.0

1

1430

+

=

Ee

KDa

a

Ltc

2=

5,0

1

146

+

=

Ec

KD

vh

Donde:a = celeridad de la onda de presin (m/s)

K = mdulo de elasticidad del agua = 21000 Kg/cm2

D = dimetro del tubo (m) 0.700 m

E = mdulo de elasticidad del material del tubo

e = espesor de las paredes del tubo

tc = tiempo crtico de cierre (seg)

L = Longitud de la tubera (m) 4133.00 m

h= sobrepresin mximaV = velocidad del agua en la tubera

Los clculos de la sobrepresin producida por el golpe ariete, se presentan en la memoria

de clculo adjunta, habiendo obtenido un valor de 189.99 m.c.a., que sumado a la altura

dinmica total de 27.07 m resulta una presin total de 217.06 m, inferior a la presin


23/45

mxima admisible de la tubera, pero debido a la importancia que revisten las estaciones

de bombeo de Miraflores para la ciudad de Manta y por seguridad es necesario instalar

vlvulas aliviadoras de presin para golpe de ariete.

Las propiedades fsicas de la tubera son:

Material Hierro Dctil (HD)

Dimetro 700 mm

Tipo K 9

Longitud del tubo 7 m

Espesor de la pared 9.0 mm

Presin mxima admisible 316.20 m.c.a.

Un diagrama de la estacin y de la lnea de impulsin se puede observar en el esquema y

los clculos en el anexo respectivo.

Vlvulas y Accesorios

En base a los equipos de bombeo tipo sumergible, se ha realizado la disposicin de una

cmara de vlvulas rectangular, en la cual se encuentran los elementos hidrulicos

alineados y unidos en 45 y paralelos entre las lneas de descarga de cada bomba, queincluyen una vlvula de retencin, una tee de derivacin reducida para la instalacin de la

vlvula aliviadora de presin antiariete, una vlvula de compuerta con volante, codo de 45

grados y unas yees de derivacin reducida, todo en 450 mm de dimetro, a excepcin de

la vlvula aliviadora que es de 150 mm de dimetro; que concurren a una tubera de 700

mm de dimetro que es la lnea de conduccin al tratamiento.

La instalacin consta de tramos cortos de diferentes longitudes que facilitarn el montaje

de las vlvulas y accesorios.

Todas las instalaciones se realizarn a base de bridas sometidas con pernos de ajuste y

cuyas especificaciones constan en el anexo correspondiente, igual que las vlvulas y

accesorios a instalarse.


24/45

Cada bomba dispondr de una vlvula de aire y manmetro de presin estratgicamente

ubicado, descontndose que tambin se tendr en el mltiple un medidor de presin que

provea del dato en la lnea de descarga.

En los planos constan los anclajes principalmente de apoyo en las vlvulas y cambios de

direccin.

Operacin en Paralelo y Seleccin de Bombas

De acuerdo a lo planificado operarn hasta tres bombas iguales en paralelo, cuyo caudal

conjunto debe sumar 475.40 l/s lo que deber ser verificado al momento de seleccionar

las bombas adecuadas, para esto es importante encontrar el punto de funcionamiento de

las bombas en conjunto. Con este objeto se debe contar con la curva altura - capacidaddel sistema y las curvas caractersticas de las bombas a analizar, en la prctica es

preferible contar con curvas caractersticas de bombas de varias marcas, que cumplan

con las especificaciones de caudal y altura dinmica total, a fin de seleccionar las que

presenten mejores condiciones de funcionamiento, en funcin de la eficiencia, capacidad

y potencia.

La curva del sistema representa la altura de carga total que deben vencer las bombas

funcionando a diversos caudales, es, en definitiva, la representacin grfica de la suma dela altura esttica, las prdidas por rozamiento y las prdidas singulares o locales del

sistema, con respecto a los caudales considerados.

La altura esttica est dada por la diferencia de nivel existente entre el espejo o nivel

mnimo del agua en la captacin y el nivel de llegada del lquido en el tanque de carga.

Las prdidas singulares o locales son las que se producen en las vlvulas y accesorios de

la estacin de bombeo, succin y descarga de cada una de las bombas, las prdidas que

se producen en el mltiple se consideran en conjunto con las de la lnea de impulsin. Lasprdidas por rozamiento se presentan en la lnea de impulsin.

Para la seleccin de las bombas operando en paralelo se sugiere el siguiente

procedimiento, propuesto por Metcalf & Eddy:


25/45

1. Calcular la curva del sistema sin incluir las prdidas en la succin y descarga de

cada bomba individual (prdidas locales).

2. Las prdidas locales de cada bomba se restan de las curvas caractersticas decada bomba individual, obtenindose las curvas caractersticas modificadas, las

cuales representan la capacidad de altura - caudal de cada bomba, incluyendo su

valvulera y conexiones asociadas.

3. La curva de altura - capacidad del conjunto de dos bombas iguales en paralelo se

encuentra duplicando los caudales de cada curva modificada, manteniendo la

misma altura, con esto se produce la curva caracterstica de las bombas en

paralelo. Para el caso de tres bombas en paralelo se triplican los caudales y sesigue el proceso anterior. El punto de interseccin de la curva del conjunto con la

curva del sistema, calculada como se indic en el punto 1, proporciona la

capacidad total de las tres bombas funcionando en paralelo y la altura modificada a

la que trabaja cada una de ellas. Entrando con estas alturas en cada una de las

curvas caractersticas modificadas, puede conocerse el caudal descargado por

cada bomba, su eficiencia y la potencia al freno necesaria en esas condiciones de

funcionamiento. Para encontrar la altura total a la que trabaja cada bomba, hay

que desplazarse verticalmente, a caudal constante, desde la curva caractersticamodificada hasta la curva caracterstica original.

En el anexo de clculo se presenta la curva del sistema para funcionamiento en paralelo y

las tablas de valores calculados para obtener la misma, de acuerdo al procedimiento

descrito. La curva del sistema se puede graficar con los datos de las columnas de

CAUDAL y ADT, en este cuadro se presentan las prdidas locales, producidas en la

succin y descarga de cada bomba, estos valores deben ser descontados de la curva

caracterstica, a fin de obtener la curva caracterstica modificada.

Funcionamiento de la Estacin

El funcionamiento de la estacin ser automtico por medio de un sistema de control de

niveles. El nivel de arranque de las bombas ser de -6.57 m para la una, de -6.42 m para

la segunda y de -6.27 m para la otra y el de parada -8.17 m para todas, la cuarta bomba


26/45

se mantiene en reserva, sin embargo es necesario que funcionen alternadamente, en

perodos semanales, lo que se conseguir con la utilizacin del equipo elctrico

adecuado.

Instalaciones Complementarias

En el desage de la tubera de impulsin se instalar una vlvula aliviadora de presin

para proteccin contra el golpe de ariete, como se puede ver en los respectivos planos.

En vista de que el caudal bombeado lo constituyen aguas servidas resulta imposible dejar

de bombear, por lo que se ha previsto la instalacin de un grupo electrgeno de

emergencia. Adicionalmente y al contar con dos lneas de impulsin es conveniente

interconectarlas entre s para que permitan realizar trabajos en cualesquiera de ellas y ala vez utilizar cualesquiera de las estaciones de bombeo. Para esto se ha previsto la

interconexin a la salida de la estacin y la colocacin de vlvulas mariposa que nos

permitirn operar correctamente.


27/45

MEMORIA DE CALCULO ELECTRICO ESTACION DE BOMBEO MIRAFLORES

ANTECEDENTES

La informacin del Sistema Elctrico que se desarrollar en este numeral corresponde a

la Estacin de Bombeo de Miraflores.

Este documento contiene las condiciones de diseo mnimas y niveles de calidad bsicos

del equipamiento elctrico de la mencionada estacin.

El sistema de Miraflores se encuentra constituido por los siguientes elementos a los

cuales es necesario proveer de energa elctrica y que determinarn la carga de energa

de la Estacin:

4 bombas que funcionarn en el crcamo sanitario No. 1, 4 bombas que funcionarn en el

crcamo sanitario No 2, entrarn en funcionamiento dependiendo del nivel de aguas que

se deba evacuar del pozo de bombeo respectivo.

Quedar una bomba en cada crcamo siempre en estado de Stand By .

Las caractersticas de cada bomba son:

Potencia: 65 KW

Voltaje: 460 V

I plena carga: 108 Amp

Fases: 3

Frecuencia: 60 Hz

Factor de Potencia: 0.85

Velocidad: 1770 r/min

Arranque: Y - Delta


28/45

Adems se ha considerado un crcamo de bombeo de aguas lluvias, estas sern

evacuadas mediante un sistema de 3 tornillos sin fin hacia el ducto que descarga en el ro,

estos tornillos son impulsados por motores de las siguientes caractersticas:

Las caractersticas del motor que impulsa cada tornillo son:

Potencia: 185KW

Voltaje: 460 V

Fases: 3

Frecuencia: 60 Hz

Factor de Potencia: 0.85

Velocidad: 1770 r/min

Arranque: Y - Delta

El estudio de carga de el sistema completo se describe en el anexo 1

CAMARA DE TRANSFORMACION

REFERENCIAS: NORMAS EEQ.S.A.

INTRODUCCION.-

Con el fin de atender en ptimas condiciones los requerimientos de servicio elctrico de la

Estacin de Bombeo Miraflores, ubicada en la Zona Urbana de la Ciudad Manta, se

elabora el siguiente proyecto de diseo de su Cmara de Transformacin.

La Estacin en mencin consta de una estacin de bombas para evacuar aguas servidas

y otra estacin de bombeo para aguas lluvias si hubiesen.

Se ha considerado un solo usuario debido a que la planta servir para uso de una sola

empresa y dadas las caractersticas del proyecto, se considera y se ha diseado para las

condiciones de mxima carga, se considera un incremento de carga del 15% que se

puede dar en los prximos aos.


29/45

DETERMINACION DE LA DEMANDA

La determinacin del valor de la demanda mxima unitaria est de acuerdo al diseo de

las instalaciones elctricas interiores :

Capacidad del Transformador No. 1 300 KVA

Capacidad del Transformador No. 2 800 KVA

RED DE ALTA TENSION.-

ACOMETIDA.-

El diseo de Alta Tensin se ha considerado desde el poste ms cercano a la cmara

donde llegar la energa a 13.800 voltios. Desde este punto se colocar arriba en el poste

un seccionador tripolar bajo carga tipo basculante para exterior de 17 KV/400A el cual

poseer fusibles tipo HHC de 100 A., mediante cable unipolar apantallado para 15 KV No

1/0 AWG, se realizar la bajante mediante la utilizacin de un tubo tipo EMT de 2, la

trayectoria horizontal del cable en AT ser mediante ductos de cemento de 4 vas

enterrados a una profundidad de 120 cm bajo el nivel del suelo desde el poste ms

cercano hasta llegar al interior del tablero que contiene los equipos de medida dentro de

la cmara de transformacin.

El neutro ser corrido desde el poste ms cercano y llegar mediante cable No 1/0 AWG

de cobre desnudo a la barra de Neutro existente dentro de la cmara

En el interior de la cmara, el canal que llevar los cables de AT deber ser con fondo de

tierra con una capa de grava de 5 cm sobrepuesta el canal deber tener una profundidad

de 40 cm.

CAMARA DE TRANSFORMACION.-

La Cmara se instalar dentro de los predios mostrando su puerta hacia el interior de la

estacin, frente al bloque que contiene los generadores. Estar conformada por tres

paredes y un techo, su frente tendr una malla de proteccin como puerta.


30/45

El cable apantallado 15 KV No 1/0 llega solo hasta la parte superior de los seccionadores

del transformador de 800 KVA desde este punto se alimentan al otro transformador con

cable apantallado No 2 AWG protegido para 15 KV .

El transformador No 1 tiene las siguientes caractersticas:

Numero de fases 3

Potencia Nominal: 300 KVA

Voltaje Nominal Primario: 13.800 Voltios

Voltaje Nominal Secundario: 460/266 Voltios

Grupo de Conexin: Dyn 5

El transformador No 2 tiene las siguientes caractersticas:

Numero de fases: 3

Potencia Nominal: 800 KVA

Voltaje Nominal Primario: 13800 Voltios

Voltaje Nominal Secundario: 460/266 Voltios Grupo de Conexin: Dyn 5

RED DE BAJA TENSION.-

Existen dos redes en Baja Tensin cada una correspondiente a cada transformador.

Para el transformador No 1, de los terminales de baja tensin se pasar a travs de

cartuchos fusibles para alimentar el circuito que alimenta la transferencia automtica

usada para llevar energa a las bombas de 1 a 4.Estos cartuchos irn ubicados al frente del transformador usando un sistema de bastidor

que contendr las bases portafusibles respectivas, como se puede ver en los planos.

El canal que llevar estos cables deber ser con fondo de tierra con una capa de grava de

5 cm sobrepuesta, el canal deber tener una profundidad de 40 cm.


31/45

El cable a utilizar ser de 3x(2x4/0) TTU AWG para las fases no existe neutro, el cable de

tierra que se llevar es cable desnudo 1/0 AWG.

MEDICION.-

La medicin se realizar en alta tensin ser indirecta mediante dos medidores uno para

potencia activa y otro para potencia reactiva irn ubicados al frente del tablero de AT y

utilizarn tres transformadores de voltaje relacin 13800 /120 V clase 0.5 burden 30 VA y

tres transformadores de corriente de 50/5 A clase 0.5 burden 20 VA. La ubicacin del

tablero de medidores es dentro de la Cmara de Transformacin, quedando solo los

medidores expuestos hacia afuera.

SECCIONAMIENTO Y PROTECCIONES.-

En la cmara de transformacin proyectada la proteccin de cortocircuitos principal en AT,

para el transformador de 300 KVA, se proteger mediante Seccionadores portafusibles

tipo abierto de 15 KV - 100 A. con tirafusibles tipo K de 25A. Existirn pararrayos de 10

KV que irn ubicados en el poste.

En baja tensin el transformador de 300 KVA se proteger mediante bases portafusibles

tipo NH3 con fusibles de 400 A.

Para el transformador de 800 KVA se proteger mediante Seccionadores portafusibles

tipo abierto de 15 KV - 100 A. con tirafusibles tipo K de 65 A. Existirn pararrayos de 10

KV que irn ubicados en el poste.

En baja tensin el transformador de 800 KVA se proteger mediante bases portafusibles

tipo NH4 con fusibles de 800 A.

MALLAS DE TIERRA.-

Se ha previsto la instalacin de una malla de tierra con conductor de cobre desnudo No.

2/0 AWG y 8 Varillas cooperweld para puesta a tierra. Todos los armarios metlicos

debern ser colocados a esta malla de tierra.


32/45

Los lazos de unin entre el cable desnudo No 2/0 y las varillas se realizar con suelda tipo

CADWELL, al igual que las uniones cable cable.

Sin embargo el constructor de la malla de tierra deber garantizar una resistencia de

malla de mximo 5 ohmios para lo cual, si fuese necesario, deber tratarse el suelo y/o

aumentar otros elementos de aterramiento.

SISTEMA DE EMERGENCIA

Se encuentra constituido por dos grupos electrgenos, cuya implantacin se puede ver en

el plano correspondiente, estos generadores reciben alimentacin de combustible desde

el tanque sealizado en el plano de implantacin del generador, luego de atravesar un

filtro de combustible y una llave de paso se llega al tanque de combustible diario del

generador.

La obra civil bsica se encuentra descrita en planos, sin embargo se deber prever que el

asentamiento y obra civil para los generadores sean de acuerdo a las recomendaciones

del fabricante de los mismos con objeto de optimizar su funcionamiento.

Las caractersticas de los generadores se describen a continuacin:

GRUPO ELECTROGENO DIESEL

ETIQUETA G1

CARACTERSTICAS

GENERALES

Unidad comprobada y entregada en conjunto, listo para ser

conectado a las lneas de combustible y para empalmarlo a las lneas

de energa.


33/45

Base patn con amortiguadores de vibraciones

Mantenedor de carga de bateras 24 Vcc

Tubo de escape y accesorios de sujecin

MOTOR

Motor diesel de cuatro tiempos, ocho cilindros

Enfriado por agua

Arranque elctrico

Turboalimentado

Filtros de aire, aceite lubricante y combustible

Dispositivos de proteccin

GENERADOR

Excitador sin escobillas de inductor giratorio y estado slido

De un cojinete de acoplamiento directo

Tres fases conexin en estrella

Aislamiento clase F

Cubierta a prueba de goteo IP22


34/45

Capacidad de sobreaceleracin de 150%

Desviacin de onda menos del 5%

Regulador de voltaje trifsico de +/- 0.5%

Contactos de salida elctricos, protegidos con disyuntor principal

TABLERO DE CONTROL

Panel de control modular

Montado sobre el generador, aislado de vibraciones

Cubierta Nema 1, a prueba de goteo IP22

Con las siguientes caractersticas de control y monitoreo:

Control automtico/manual de arranque/parada del motor

Leds indicadores de baja presin de aceite, alta temperatura del

refrigerante, exceso de giros de arranque, aceleracin excesiva

y parada de emergencia

Excitado para hacer funcionar o cerrar los sistemas de control de

combustible.

Indicador digital para: presin de aceite del motor, temperatura del

refrigerante, rgimen del motor, horas de servicio, diagnstico del

motor, voltaje, intensidad, frecuencia


35/45

Interruptor de control del motor

Botn de parada de emergencia

Botn de prueba de indicadores

Potencimetro ajuste de voltajes

ELECTRICAS

Potencia salida

generador 800 Kw

Factor de potencia: 0,8

Voltaje de generacin: 460 voltios

Frecuencia: 60 hz

Nmero de fases: 3

Se ha previsto la construccin de un canal que pasa por el frente de los tableros de cada

generador hasta la parte baja de los tableros de transferencia. Este canal deber ser

construido de cemento con el fondo de tierra recubierta por una capa de 5 cm de grava

con objeto de evacuar posibles contenidos de agua. Existe un canal comn a las dos

acometidas la que viene desde la cmara y la que viene desde el generador sobre este se

encuentra el tablero de transferencia el mismo que se describe a continuacin.

Sistema de Transferencia.-

Existen 2 transferencias correspondientes a cada generador que funcionan

independientemente, se encuentran ubicadas en el cuarto de generadores. Se describe

sus funcionamientos a continuacin.


36/45

La primera transferencia cambia la energa comercial que viene del transformador de 300

KVA al generador de 300 KW y viceversa, esta transferencia sirve al pozo No. 1 donde se

encuentran ubicadas las bombas de la No. 1 a la No. 4.

La segunda transferencia conmuta la energa entre el generador de 800 KW y el

transformador de 800 KVA, esta transferencia alimenta a dos tornillos y a una tercera

transferencia ubicada en el tablero de tornillos, la cual permite un escogimiento entre el

uso de un grupo de bombas desde la No. 5 hasta la No. 8 en el segundo pozo de bombeo

sanitario o el uso del tornillo No. 3.

El funcionamiento de las transferencias de los generadores se ha previsto de la siguiente

manera:

Caractersticas Generales

Aislamiento elctrico entre el sistema de control y fuerza.

Diseada para un trabajo continua a un 100% del rango especificado.

Sistema de control dedicado de estado slido ( PLC o DCS).

Alimentacin propia y derivada desde el lado de la fuente a la cual la carga es la

transferida.

El sistema de Transferencia debe ser capaz de ser operado manualmente bajo condicin

de carga mxima.

La operacin manual debe ser realizada mediante un mecanismo seguro y confiable.

La transferencia de ser interbloqueada mecnicamente y elctricamente.

Un indicador deber ser visible y mostrar a que fuente est conectada la carga.


37/45

La seccin de control debe permitir ser desconectada fcilmente para propsitos de

mantenimiento.

El sistema de transferencia debe tener un apropiado panel, el cual debe estar protegido

contra las condiciones de su entorno ambiental (Nema 1).

SECUENCIA DE OPERACION.-

Bajo prdida de cualquiera de las fases o un voltaje de fase a un 90 70% del nominal y

despus de un retardo de tiempo de 0.5 - 15 seg. (ajustable para encontrar las

condiciones actuales) debe iniciarse el encendido del sistema de emergencia. La

transferencia hacia la fuente alterna debe tomar lugar cuando se den las condiciones de

voltaje y frecuencia nominales en el generador.

Cuando la fuente normal a recuperado un voltaje mayor al 90% de su valor nominal y

despus de un tiempo de retardo ajustable entre 0.2 y 10 minutos (para asegurar la

integridad de la fuente de potencia normal), la carga debe ser retransferida.

Un tiempo de retardo ajustable entre 0.2 y 10 minutos retardar el apagado de la fuente

de emergencia despus de la retransferencia, lo que permitir que el generador opere sin

carga y se enfre.

Si la fuente de emergencia llegase a fallar mientras suple a la carga, la transferencia debe

operar instantneamente y retornar a la lnea de fuente normal cuando se den

condiciones de voltaje normal.

NORMAS DE CONSTRUCCION.-

Normas UL 1008

CARACTERISTICAS PRINCIPALES / ACCESORIOS

Switch Auto/ Test.- Provee una operacin de test de la transferencia, por simulacin de

prdida de la energa normal.


38/45

Luces Piloto.- Indica a que fuente la carga est conectada y la integridad de cada fuente.

Temporizador de ejercitador semanal.- Provee un encendido automtico del generador de

emergencia al intervalo de tiempo preseleccionado (Adj. Entre 0 168 horas en mltiplos

de 15 minutos).

INSTALACION

La instalacin de la transferencia debe estar acorde con los cdigos, estndares y

prcticas aplicables. De acuerdo a las recomendaciones del fabricante.

ANEXO 1

ESTUDIO DE CARGA

NOMBRE DEL PROYECTO: ESTACION DE BOMBEOMIRAFLORES

USUARIO TIPO : INDUSTRIAL NUMERO DEUSUARIOS = 1

TRANSFORMADOR No 1DESCRIPCION CANT Pn Pt FSn DMU1 LUMINARIAS FLUORES

(4x32w)30 150 4500 1 4500

2 LUMINARIAS INCANDES 2 100 200 0,5 1003 LUMINARIAS EXTERIORES 8 400 3200 1 32004 TOMACORRIENTES 12 200 2400 0,4 9605 TOMACORRIENTES

ESPECIALES9 400 3600 0,2 720

6 PUNTO ESPECIALES 9 1200 10800 0,2 21607 MOTOR VENTILADOR 2 1000 2000 1 2000

8 PUENTE GRUA 2 4000 8000 0,5 40007 BOMBA DE AGUA 4 65000 260000 0,75 1950008 RESERVA ARRANQUE

BOMBA1 16250 16250 1 16250

TOTAL WATIOS = 294700 W 228890 W

DMU para usuario tipo=

228,9 KW


39/45

fp = 0,92

DMU (KVA) = 248,8 KVA(1 + Ti/100)^10 1,15

DMUp POR USUARIO (KVA)= 286,1 KVA

DEMANDA DE DISEO=

286,1 KVA

TRANSFORMADOR No 1 AUSAR

300 KVA 13800V //460/266V

7TRANSFORMADOR No 3

DESCRIPCION CANT Pn Pt FSn DMU7 BOMBA DE AGUA 4 65000 260000 0,75 1950008 RESERVA ARRANQUE

BOMBA1 16250 16250 1 16250

9 TORNILLOS 3 185000 555000 0,66 36630010 RESERVA ARRANQUE

TORNILLOS1 46250 46250 1 46250

TOTAL WATIOS = 260000 W 623800 W

DMU para usuario tipo

=

623,8 KW

fp = 0,92 DMU (KVA) = 678,0 KVA(1 + Ti/100)^10 1,15 DMUp POR USUARIO (KVA)=

779,8 KVA

DEMANDA DE DISEO=

779,8 KVA

TRANSFORMADOR No 1 A

USAR

800 KVA 13800V //

460/266V


40/45

LAGUNAS DE OXIDACIONEl principal sistema de tratamiento de las aguas residuales que existe en la ciudad de

Manta, corresponde a las lagunas de estabilizacin construidas por la I. Municipalidad de

Manta y la Empresa de Alcantarillado de Manta a travs de la firma AQUAESTUDIOS, enel ao 1978, se encuentran ubicadas al Sur Occidente de Manta, a 1200 m de la va de

circunvalacin, junto al Ro Manta, muy cerca a la va que comunica a San Juan Manta,

en una cota aproximada de 13 msnm.

El tratamiento ocupa un rea total de 25 hectreas, en este valor se incluye 18.7

hectreas efectivas de rea de lagunas, taludes, espacios de seguridad, edificaciones

para vivienda, laboratorio y estacin de bombeo de parte del efluente hasta la presa de

Los Gavilanes, agua que se utiliza para riego.

Las lagunas se disponen en dos mdulos, cada mdulo se compone de lagunas

anaerbica, facultativa y pulimento conectadas en serie, el rea efectiva de cada mdulo

es de 9,36 hectreas.

El tratamiento del agua residual domstica se realizar en mdulos de igual capacidad,

los que se implementarn al inicio del proyecto y en etapas de 10 aos, de acuerdo con

el incremento de la produccin del agua residual domstica en el perodo de diseo, esta

concepcin facilitar las labores de operacin y mantenimiento del sistema.

El uso de lagunas de estabilizacin en el tratamiento del agua residual domstica que

genera la ciudad de Manta, constituye una alternativa apropiada, puesto que, para

alcanzar la calidad exigida del efluente, por el cuerpo receptor o por las normas de

regulacin ambiental, no se requiere de energa, equipo mecnico o desinfectantes, lo

cual reduce notablemente los costos de operacin y mantenimiento del sistema.

La calidad microbiolgica del agua residual domstica alcanzada en el proceso de

tratamiento, permitir su descarga directa al ro Manta o el rehuso en el riego de

aproximadamente 200 Ha, de un parque ecolgico que se ubicara entre las lagunas y la

poblacin de San Juan Manta, lo cual se justifica considerando las condiciones de clima

seco y la no disponibilidad de agua en el sector.


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Igualmente el proceso de tratamiento no se perturba por variaciones de carga orgnica o

caudal, la gran rea de las lagunas permitir controlar los caudales mximos instantneos

que se descargaran a la red de recoleccin y que se impulsaran al tratamiento.

La construccin al inicio del sistema de lagunas anaerbicas, permitir amortiguar los

incrementos de carga orgnica ocasionados por descargas ocasionales de tipo industrial.

Las lagunas facultativas intervendrn en la reduccin de carga orgnica y coliforme y las

de pulimento complementarn el proceso biolgico de tratamiento.

NORMAS PARA DESCARGAS DE AGUAS SERVIDAS

El Reglamento para el Control de la Contaminacin Ambiental, en lo relativo al recurso

agua, en el artculo No. 20, indica la calidad microbiolgica de las aguas residualesdomsticas que se pretenden emplear para riego de cultivos, establecindose un valor

mximo admisible de coliforme fecal de 1000 NMP/100 ml.

La Organizacin Mundial de la Salud, reunin de Ginebra, 1989, establece el nivel de

calidad y el proceso de tratamiento a implementarse de acuerdo con el grupo expuesto y

las condiciones del aprovechamiento del cultivo, recomendando:

Categora B.- Riego de cultivos de cereales industriales y forrajeros, praderas y rboles,grupo expuesto, trabajadores, el tratamiento debe realizarse mediante lagunas con tiempo

de retencin mnimo de 10 das, para conseguir que el nmero de nemtodos intestinales

en el efluente, sea menor a 1 huevo por litro.

Respecto de las descargas de alcantarillado, el Reglamento indica las caractersticas que

deben reunir las aguas residuales que se van ha descargar a un cuerpo receptor,

establecindose que el tratamiento ha implementarse debe ofrecer una eficiencia mnima

en remocin de DBO5 del 80%.

OPERACIN DE LAS LAGUNAS

Lagunas anaerbicas


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Este tipo de lagunas soporta altas cargas orgnicas y los slidos se reducen por

sedimentacin, razn por lo que se ubican al inicio de la serie de lagunas de tratamiento.

La eficiencia de remocin de carga orgnica es del 50%, no son eficientes en la remocinde coliformes por lo que a continuacin se deben construir lagunas facultativas y de

pulimento para mejorar la calidad del efluente.

El perodo de retencin se calcula mediante la siguiente expresin:

PR= (Sa/S 1) (Sa/S)n/Kn,

Donde:Sa y S= representan la DBO5 del afluente y efluente de la laguna anaerbica,

respectivamente.

Los valores de Kn y n a 22 C, son n=4.8 y Kn=6 1/d, (ref. 2) valores adecuados para

perodos de retencin de alrededor de 5 das y eficiencias de remocin de DBO del 50%.

La profundidad total de estas lagunas es de 3.5 m, profundidad en la cual se incluye 0,50

m de seguridad, aproximadamente 0,50 m de altura para lodos y 2,5 m de altura efectivade agua.

El volumen de lodos se obtiene, considerando un aporte de 40 l/hab.ao, de acuerdo con

las normas del IEOS y de la SSA. Los perodos de limpieza promedios se establecen en 4

aos, al final de los cuales, la laguna saldr fuera de operacin hasta que se realice su

limpieza.

Lagunas facultativas

Con el propsito de mejorar la calidad del efluente que proviene de la laguna anaerbica a

continuacin se ubica una laguna facultativa, cuyo diseo se realiza considerando los

siguientes aspectos:


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En el Informe Climatolgico de Manta se determina que la temperatura del aire del mes

ms fro ha ocurrido en julio de 1996, con Tai= 21.8C. La temperatura superficial media

del agua para dicho mes, puede ser estimada mediante la siguiente correlacin

(condiciones tropicales), Ts=10.966+0.611*Tai, Ts= 24.3C, este resultado es ligeramentemayor al valor medido en las estaciones de bombeo Los Esteros y Miraflores, con 24C,

en octubre de 1998, poca de verano, por lo que en el presente diseo se justifica utilizar

la temperatura media del agua del mes ms fro equivalente a 24C.

La carga superficial mxima aplicable a la laguna facultativa se establece mediante la

siguiente expresin:

CSm = 357.4*1.085T-20

Donde:

CSm= Es la carga superficial mxima en kg DBO/(Ha.d)

T = Es la temperatura del agua mnima mensual en C

La carga de diseo adoptada corresponde al 90% de la carga mxima con el objeto de

contrarrestar cadas en la eficiencia, debido a variaciones de temperatura o sobrecargas

por el ingreso de aguas con desechos industriales.

La profundidad total adoptada para la laguna es de 2,5 m, altura en la que se incluye 0,50

m de altura de seguridad y 2,0 m de altura de agua efectiva, la pendiente fijada para el

talud es de 1V:2H, relacin que depende de las caractersticas del suelo.

El rea de la laguna se determina en funcin del DBO Total a removerse y de la carga

superficial adoptada.

La remocin de la materia orgnica y la DBO soluble se determina mediante las

siguientes expresiones:

Csr = 0.765*Csa-.8

DBOso=(Csa-Csr)*Af


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Donde:

Csa= Es la carga superficial aplicada

Csr= Es la carga superficial removidaDBOso= DBO soluble del efluente

Af= Area de la laguna facultativa

Para determinar la reduccin de bacterias se usa el modelo de flujo disperso, la expresin

que describe la tasa de mortalidad de coliforme es la siguiente:

( ) ( )

+=

d

ad

a

d

eaea

ea

No

N

2222

2

1

*1*1

**4

Donde:

No, N= son el nmero de coliformes por 100 ml del afluente y efluente

respectivamente (NMP/100 ml).

D= es el coeficiente de dispersin, funcin de la relacin largo/ancho, de la laguna

A= constante adimensional

Los valores de d y a, se determinan mediante las siguientes expresiones:

( )( ) ( )2/01368.1/25392.026118.0/

ALAL

ALd

++=

a = (1 + 4Kb. PR. d)1/2 ; Kb = 1.1 x 1.07T-20

Donde:

Kb= es la tasa de mortalidad bacteriana neta

PR= el perodo de retencin


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En estas unidades se logra reducir 2 o 3 niveles logartmicos de coliforme, es decir el

efluente tiene un nivel de 105 o 106 NMP/100ml, siendo necesario complementar el

tratamiento, en este caso mediante lagunas de pulimento.

Lagunas de pulimento

Estas lagunas tienen como objetivo principal reducir el nivel de coliforme.

La profundidad total adoptada para esta laguna es de 1,7 m, considerando una altura de

seguridad de 0,5 m, la profundidad efectiva del agua es de 1,2 m.

Para determinar la mortalidad de bacterias - coliformes se utiliza el modelo de flujo

disperso, indicado anteriormente, considerando un incremento de la temperatura del aguaen las lagunas de 1 C.

Para la remocin de DBO se usa la siguiente correlacin de carga, expresin

recomendada para laguna terciaria.

Csr = 0.941*Csa - 7.16

DBOso=(Csa-Csr)*Af

Donde:

Csa Es la carga superficial aplicada

Csr Es la carga superficial removida

DBOso DBO soluble del efluente

Af Area de la laguna de pulimento

La DBO total en el efluente se determina a partir de la DBO soluble

Memoria Tecnica Proyecto Emergente

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