Estudio Técnico-económico para la ampliación de la Planta

Estudio Técnico-económico para la

ampliación de la Planta de Tratamiento de

Aguas Servidas de Malalhue, comuna de

Lanco.

Tesis para optar al Título de:

Ingeniero Civil en Obras Civiles

Profesor Patrocinante:

Dr. Ing. Carlos Vergara Muñoz

JULIO EDUARDO CERDA GOTSCHLICH

VALDIVIA - CHILE

2013

Declaración del Estudiante

Soy el único autor de este Trabajo de Titulación y no he utilizado otras fuentes que las que

están referenciadas.

___________________________

Julio Eduardo Cerda Gotschlich

Estudiante de Ingeniería Civil

en Obras Civiles

Declaración de la Escuela de Ingeniería Civil en Obras Civiles

Este Trabajo de Titulación forma parte del proceso de aprendizaje del estudiante y, por sí

sólo, no constituye una investigación verificada ni un proyecto de ingeniería civil validado.

El trabajo fue calificado con la nota , .

La comisión Evaluadora emitió las siguientes observaciones (si las hubiera).

RESUMEN

Este trabajo trata sobre las alternativas técnicas y económicas de la ampliación de la

Planta de Tratamiento de Aguas Servidas de Malalhue, (Lanco). Se determinó la demanda

de tratamiento de aguas servidas y de acuerdo a la metodología del Sistema Nacional de

Inversiones se analizaron 3 alternativas las cuales se evaluaron desde el punto de vista de

los costos privados y sociales. Finalmente, se determinó el rango de tarifas desde el punto

de vista del proyecto y del administrador, para la alternativa seleccionada.

SUMMARY

This paper discusses the technical and economic alternatives of the enlargement of

the Wastewater Treatment Plant Malalhue, (Lanco). It was determined the demand of

wastewater treatment and methodology according to the National Investment System and

analyzed three alternatives which were evaluated from the point of view of the private and

social costs. Finally, it was determined the range of rates from the point of view of the

project and the manager for the alternative selected.

INDICE DE CONTENIDOS

CONTENIDOS ______________ PÁGINA

Resumen

CAPÍTULO I. Introducción. ........................................................................................... 1

CAPÍTULO II. Antecedentes Generales. ......................................................................... 2

2.1 Planteamiento del Problema. ................................................................................... 2

2.2 Revisión Bibliográfica. ............................................................................................ 5

2.2.1 Descripción general de una planta de tratamiento de aguas residuales rurales.5

2.2.1.1 Tratamiento Preliminar. ................................................................................ 6

2.2.1.2 Tratamiento Secundario. ............................................................................... 6

2.2.1.3 Desinfección. ................................................................................................ 6

2.2.1.4 Tratamiento de Lodos. .................................................................................. 7

2.2.1.5 Disposición final de los Residuos Líquidos y Decreto Supremo 90. ............ 7

2.2.2 Tecnologías de Tratamiento. ............................................................................ 8

2.2.2.1 Lodos Activados. ........................................................................................... 8

2.2.2.2 Lagunas. ........................................................................................................ 9

2.2.2.3 Sistemas de medio fijo. ............................................................................... 10

2.2.2.4 Lombricultura o Lombrifiltro. .................................................................... 11

2.2.3 Pre-selección de alternativas a estudiar. ......................................................... 13

2.2.4 Evaluación de proyectos de saneamiento sanitario rural. ............................... 14

2.3 Objetivo. ................................................................................................................ 16

2.4 Metodología ........................................................................................................... 17

CAPÍTULO III. Estudio de Población y Demanda. ....................................................... 19

3.1 Población actual y proyectada. .............................................................................. 20

3.1.1 Población en Instituciones. ............................................................................. 21

3.1.2 Población en Viviendas. ................................................................................. 21

3.2 Caudales a tratar. .................................................................................................... 23

3.2.1 Antecedentes previos. ..................................................................................... 23

3.2.2 Dotación de Consumo. ................................................................................... 23

3.2.3 Caudal de Diseño. ........................................................................................... 24

3.2.4 Proyección de la Demanda. ............................................................................ 25

3.2.4.1 Demanda actual y proyectada. .................................................................... 27

3.2.4.2 Oferta Actual. ............................................................................................. 27

3.2.4.3 Déficit Actual y Proyectado. ....................................................................... 28

CAPÍTULO IV. Estudio técnico de alternativas de solución. ....................................... 29

4.1 Alternativa N°1: Lodos Activados y Masa fija con Aireación Mecánica. ............. 31

4.1.1 Descripción de los procesos. ......................................................................... 31

4.1.2 Equipamiento. ................................................................................................ 38

4.1.3 Energía. .......................................................................................................... 39

4.1.4 Insumos. ......................................................................................................... 40

4.1.5 Organización y personal. ............................................................................... 40

4.2. Alternativa N°2: Lodos Activados por Aireación Convencional. ......................... 41

4.2.1 Descripción del proceso de tratamiento......................................................... 41

4.2.2. Equipamiento. ................................................................................................. 44

4.2.3 Energía. .......................................................................................................... 46

4.2.4 Insumos. ......................................................................................................... 47


4.3 Alternativa Nº3: Ampliación planta de Tratamiento de Aguas Servidas tecnología

de lodos activados con aireación mecánica. ..................................................................... 48

4.3.1 Descripción de los procesos. ......................................................................... 48

4.3.2 Equipamiento. ................................................................................................ 54

4.3.3 Energía. .......................................................................................................... 56

4.3.4 Insumos. ......................................................................................................... 57


4.4 Resumen de las características técnicas de las alternativas. .................................. 58

4.5 Implicancias ambientales del proyecto. ................................................................. 59

CAPÍTULO V. Evaluación Económica de alternativas. ............................................... 60

5.1 Costos Fijos y Variables. ....................................................................................... 62

5.1.1 Costos Fijos. .................................................................................................. 62

5.1.2 Costos Variables. ........................................................................................... 68

5.2 Evaluación Económica Privada. ............................................................................ 70

5.2.1 Alternativa N° 1: “Lodos Activados y masa fija con aireación mecánica”. .. 70

5.2.2 Alternativa N° 2: “Lodos Activados por Aireación Convencional”. ............ 75

5.2.3 Alternativa N° 3: “Ampliación Planta de Tratamiento de Aguas Servidas de

Lodos Activados y masa fija con aireación mecánica.”. ............................................... 80

5.3 Evaluación Económica a Precios Sociales. ............................................................ 85

5.3.1 Alternativa N°1: “Lodos Activados y masa fija con aireación mecánica”. ... 86

5.3.2 Alternativa N°2: “Lodos Activados por Aireación Convencional”. ............. 89

5.3.3 Alternativa N°3: “Ampliación Planta de Tratamiento de Aguas Servidas de

Lodos Activados y masa fija con aireación mecánica”. ................................................ 92

5.4 Síntesis Resultados análisis Económico de Alternativas. ...................................... 95

5.5 Alternativa seleccionada. ....................................................................................... 97

CAPÍTULO VI. Tarificación y Proyección Económica de la Alternativa

Seleccionada……. ............................................................................................................... 98

6.1 Bases de Cálculo de Ingresos y Egresos. ............................................................... 98

6.2 Flujo de caja y Resultados del Administrador. .................................................... 103

6.2.1 VAN para Tarifa mínima según SUBDERE (2011). ................................... 103

6.2.2 Tarifa mínima para el financiamiento desde el punto de vista del

Administrador con término de 20 años del proyecto. ................................................. 104

6.2.3 Determinación de Tarifa que contemple Renovación de Equipos al cabo de 20

años……...................................................................................................................... 106

6.3 Flujo de caja y Resultados del Proyecto. ............................................................. 108

6.3.1 VAN para Tarifa mínima según SUBDERE (2011). ................................... 108

6.3.2 Tarifa mínima para el financiamiento desde el punto de vista del Proyecto con

término de 20 años del proyecto. ................................................................................ 109

6.3.3 Determinación de Tarifa que contemple Renovación de Equipos al cabo de 20

años……...................................................................................................................... 111

6.4 Resumen de Resultados. ...................................................................................... 113

CAPÍTULO VII. Conclusiones y recomendaciones. ..................................................... 114

7.1 El problema y sus causas. .................................................................................... 114

7.2 Conclusiones Análisis Técnico de Alternativas. .................................................. 114

7.3 Conclusiones Análisis Económico de Alternativas. ............................................ 116

7.4 Conclusiones Tarificación y Proyección Económica de la alternativa

seleccionada.. .................................................................................................................. 117

7.5 Recomendaciones. ............................................................................................... 119

Referencias Bibliográficas. .............................................................................................. 120

Anexo A. Localización y zona de intervención del proyecto. .................................. 126

A.1 Macrolocalización. ............................................................................................... 126

A.2 Microlocalización. ............................................................................................... 126

A.3 Zona de Intervención. .......................................................................................... 127

Anexo B. Límites máximos para la descarga de Residuos Líquidos a Cuerpos de

Agua Fluviales. .................................................................................................................. 128

Anexo C. Instructivo para el Análisis de proyectos de Alcantarillado y

Tratamientos de Aguas Servidas en el Sector Rural. .................................................... 129

Anexo D. Antecedentes complementarios para el Estudio de Población y

Demanda….. ...................................................................................................................... 131

D.1 Detalles Estudio de Población en Instituciones. .................................................. 131

D.2 Facturación de Agua Potable de Malalhue años 2009-2011 ................................ 132

D.3 Antecedentes teóricos usados en el estudio de caudales. ..................................... 134

Anexo E. Disposición de Equipos por alternativa. ................................................... 137

E.1 Disposición de equipos Alternativa N°1. ............................................................. 137



Anexo F. Propuesta realizada por la empresa Manantial. ...................................... 141

Anexo G. Consulta y Respuesta Pertinencia Ambiental. ......................................... 143

Anexo H. Antecedentes usados en el estudio económico. ......................................... 146

Anexo I. Balance Cooperativa año 2011. ................................................................. 151

Anexo J. Figuras Obras Civiles, equipamiento y planos de la alternativa

seleccionada… ................................................................................................................... 153

Anexo K. Régimen tributario de las Cooperativas ................................................... 160

INDICE DE TABLAS.

TABLA _______________ PÁGINA

Tabla 1. Déficit actual. ........................................................................................................... 3

Tabla 2. Ventajas y Desventajas de las Tecnologías de tratamiento. ................................... 11

Tabla 3. Ajustes financieros a recursos. ............................................................................... 14

Tabla 4. Resumen Censos Malalhue. ................................................................................... 20

Tabla 5. Densidad Poblacional en Malalhue. ....................................................................... 20

Tabla 6. Número arranques Cooperativa. ............................................................................. 20

Tabla 7. Número arranques por uso de inmueble. ................................................................ 21

Tabla 8. Resumen Población Malalhue. ............................................................................... 22

Tabla 9. Crecimiento Poblacional Malalhue. ....................................................................... 22

Tabla 10. Proyección de Población Malalhue. ..................................................................... 22

Tabla 11. Resumen Dotaciones de Consumo Malalhue. ...................................................... 24

Tabla 12. Bases de Cálculo de Caudales. ............................................................................. 25

Tabla 13. Proyección de Caudales de diseño. ...................................................................... 25

Tabla 14. Proyección de Caudales de consumo domiciliario. .............................................. 26

Tabla 15. Plantilla Input de Diseño. ..................................................................................... 27

Tabla 16. Déficit actual y proyectada (2012 y 2033). .......................................................... 28

Tabla 17. Equipamiento Alternativa N°1. ............................................................................ 38

Tabla 18. Detalle equipos y consumos eléctricos. ................................................................ 39

Tabla 19. Consumo eléctrico anual alternativa N°1. ............................................................ 39

Tabla 20. Cantidad anual de insumos alternativa N°1. ........................................................ 40

Tabla 21. Energía en Sistema de Elevación aguas Servidas. ............................................... 46

Tabla 22. Energía en Tratamiento Biológico y Desinfección. ............................................. 46



Tabla 25. Mejoras a realizar. ................................................................................................ 54

Tabla 26. Equipamiento Nuevo. ........................................................................................... 55

Tabla 27. Detalle equipos y consumos energéticos. ............................................................ 56



Tabla 30. Resumen características Técnicas. ....................................................................... 58

Tabla 31. Costo fijo iluminación. ......................................................................................... 62

Tabla 32. Costo fijo por potencia contratada y cargo fijo. ................................................... 63

Tabla 33. Costo fijo por petróleo diesel. .............................................................................. 63

Tabla 34. Costo fijo anual por Remuneraciones. ................................................................. 64

Tabla 35. Costos fijos de mantenimiento. ............................................................................ 65

Tabla 36. Costos fijos anuales de administración................................................................. 65

Tabla 37. Costos fijos por Análisis de agua. ........................................................................ 66

Tabla 38. Resumen Costos Fijos Privados. .......................................................................... 67

Tabla 39. Resumen Costos Fijos Sociales. ........................................................................... 67

Tabla 40. Precios unitarios productos químicos. .................................................................. 68

Tabla 41. Costos de Inversión año cero. Alternativa N°1 .................................................... 70

Tabla 42. Costo variable eléctrico anual Alternativa N°1. ................................................... 71

Tabla 43. Costo anual insumos Alternativa N°1. ................................................................. 71

Tabla 44. Cantidad lodos deshidratados Alternativa N°1. ................................................... 72

Tabla 45. Costo retiro lodos Alternativa N°1. ...................................................................... 72

Tabla 46. Costos anuales privados. Alternativa N°1. ........................................................... 73

Tabla 47. Resumen VAC y CAE Alternativa N°1. .............................................................. 74

Tabla 48. Costos de Inversión. Alternativa N°2. .................................................................. 75


Tabla 50. Costos anuales de insumos Alternativa N°2. ........................................................ 76

Tabla 51. Cantidad lodos deshidratados Alternativa N°2. ................................................... 77

Tabla 52. Costo anual retiro de lodos N°2. .......................................................................... 77

Tabla 53. Costos anuales privados. Alternativa N°2. ........................................................... 78


Tabla 55. Costos de Inversión. Alternativa N°3. .................................................................. 80


Tabla 57. Costos anuales de insumos Alternativa N°3. ........................................................ 81

Tabla 58. Cantidad lodo deshidratado Alternativa N°3. ....................................................... 82

Tabla 59. Costo retiro lodos Alternativa N°3. ...................................................................... 82

Tabla 60. Costos anuales. Alternativa N°3. .......................................................................... 83


Tabla 62. Costo social variable eléctrico anual Alternativa N°1. ......................................... 86

Tabla 63. Costo social anual insumos Alternativa N°1. ....................................................... 86

Tabla 64. Costo social retiro lodos Alternativa N°1. ............................................................ 87

Tabla 65. Costos anuales sociales. Alternativa N°1. ............................................................ 88



Tabla 68. Costo social retiro lodo alternativa N°2. .............................................................. 90




Tabla 72. Costo social retiro lodo Alternativa N°3. ............................................................. 93


Tabla 74. Resumen Costos Privados Año 1. Alternativas N° 1, 2 y 3. ................................ 95

Tabla 75. Resumen Costos Sociales Año 1. Alternativas N° 1, 2 y 3. ................................. 96

Tabla 76. Resumen de Resultados. Alternativas N°1, 2 y 3. ................................................ 96

Tabla 77. Consumo anual de Socios/No Socios. .................................................................. 99

Tabla 78. Costos para tarifa mínima. .................................................................................... 99

Tabla 79. Ingresos por ventas. ............................................................................................ 100

Tabla 80. Ingresos por recuperación de IVA. ..................................................................... 100

Tabla 81. Ingresos totales. .................................................................................................. 101

Tabla 82. Egresos por Inversión y Depreciación. ............................................................... 101

Tabla 83. Costos fijos y variables del proyecto. ................................................................. 101

Tabla 84. Flujo de caja del administrador usando Tarifa mínima SUBDERE (2011). ...... 103

Tabla 85. Flujo de caja del administrador usando Tarifa mínima para 20 años. ................ 105

Tabla 86. Flujo de caja del administrador usando Tarifa mínima para Reposición de

Equipos. .............................................................................................................................. 107

Tabla 87. Flujo de caja del Proyecto usando la Tarifa Mínima SUBDERE (2011). .......... 108

Tabla 88. Flujo de caja del proyecto usando Tarifa mínima para 20 años. ........................ 110

Tabla 89. Flujo de caja del administrador usando Tarifa mínima para Reposición de

Equipos. .............................................................................................................................. 112

Tabla 90. Resumen de tarifas y VAN. ................................................................................ 113

Tabla 91. Ej. Pago Socios. Tabla 92. Ej. Pago No Socios. ................. 113

INDICE DE TABLAS ANEXOS.

TABLA _______________ PÁGINA

Tabla D.1. Alumnado Escuelas y Liceos Malalhue............................................................ 131

Tabla D.2. Alumnado Externo e Interno Malalhue. ........................................................... 131

Tabla D.3. Instituciones y Personal. ................................................................................... 132

Tabla D.4. Facturación Año 2009 Malalhue. ..................................................................... 132



Tabla D.7. Coeficientes de recuperación (R) ..................................................................... 135

Tabla D.8. Coeficientes de infiltración (f) .......................................................................... 136

Tabla E.1 y E.2. Detalle de estanques y equipos. ............................................................... 137

Tabla E.3 y Tabla E.4. Estanques y Equipos Alternativa N°3. ........................................ 140

Tabla J.1. Detalle estanques-equipos alternativa seleccionada. ......................................... 157

INDICE DE FIGURAS

FIGURA _______________PÁGINA

Figura 1. Configuración típica de una planta de tratamiento de aguas servidas rural. ........... 5

Figura 2. Esquema unidades de tratamiento. ........................................................................ 31

Figura 3. Proceso Aireación Mecánica. ................................................................................ 34

Figura 4. Unidad Reactor Biológico. .................................................................................... 34

Figura 5. Diagrama de Flujo Alternativa N°1. ..................................................................... 37

Figura 6. Difusores de Aire. ................................................................................................. 41

Figura 7. Diagrama flujo Lodos Activados aireación Convencional. .................................. 43

Figura 8. Diagrama de Flujo Alternativa N°3. ..................................................................... 53

Figura 9. Simbología Diagrama flujo Alternativa N°3. ....................................................... 53

Figura 10. VAN v/s Tarifa para 20 años. (Administrador) ................................................ 104

Figura 11. VAN v/s Tarifa para Reposición de equipos Administrador ............................ 106

Figura 12. VAN v/s Tarifa para 20 años. (Proyecto).......................................................... 109

Figura 13. VAN v/s Tarifa para Reposición de equipos. (Proyecto) .................................. 111

INDICE DE FIGURAS ANEXOS.

FIGURA _______________PÁGINA

Figura A.1. Mapa Región de los Ríos. ............................................................................... 126

Figura A.2. Croquis Zona Urbana de Malalhue. ................................................................ 127

Figura A.3. Zona intervención. ........................................................................................... 127

Figura D.1. Dotaciones de Consumo Históricos. ............................................................... 134

Figura E.1. Plano en planta alternativa N°1. ...................................................................... 137

Figura E.2. Planta general y Disposición de equipos. ........................................................ 138

Figura E.3. Planta general y Disposición de equipos. ........................................................ 139

Figura F.1. Biopelícula en “carrier”. .................................................................................. 141

Figura F.2. Reactor aeróbico e inóxido con MBBR. .......................................................... 142

Figura G.1. Consulta Pertinencia Ambiental. ..................................................................... 143

Figura G.2. Respuesta Pertinencia Ambiental. ................................................................... 144

Figura H.1. Factura Retiro de Lodos. ................................................................................. 146

Figura H.2. Orden de Compra Hipoclorito. ........................................................................ 147

Figura H.3. Factura electrónica Cobro Luz PTAS Malalhue. ............................................ 148

Figura J.1. Desbaste y Cámara desgrasadora. .................................................................... 153

Figura J.2. Desarenador. Figura J.3. Canal Parshall. ............................................... 153

Figura J.4. Estanque de elevación. ..................................................................................... 154

Figura J.5. Reactor biológico y Sedimentador. .................................................................. 154

Figura J.6. Digestor de lodos. ............................................................................................. 155

Figura J.7. Equipo deshidratación de lodos. ....................................................................... 155

Figura J.8. Canchas de Secado existentes. ......................................................................... 156

Figura J.9. Estanques de cloración. .................................................................................... 156

Figura J.10. Plano planta alternativa seleccionada. ............................................................ 157

Figura J.11. Detalle Cortes A-A, B-B y C-C. ..................................................................... 158

Figura J.12. Emplazamiento final planta ampliada. ........................................................... 159

1

CAPÍTULO I. Introducción.

La realización de la práctica profesional por parte del autor en la Subsecretaría de

Desarrollo Regional y Administrativo (SUBDERE) de los Ríos, permitió a éste participar

del Programa de Saneamiento Sanitario Rural (PSS) que se lleva a cabo junto al Gobierno

Regional de Los Ríos. Es así como el autor conoce y participa de proyectos y/o problemas

de algunas localidades de la región. Dentro de éstas encontramos a la localidad de

Malalhue, perteneciente a la comuna de Lanco, que aunque por definición no corresponde a

una zona rural, está incluida en el PSS.

Malalhue, el segundo centro urbano de la comuna (Ver en Anexo A figuras de

localización), posee una población de 2566 personas (censo año 2002) y un grado de

urbanización y desarrollo importante, esto se ve reflejado en el crecimiento poblacional

entre períodos intercensales y la existencia de varios entes públicos como el consultorio,

retén de carabineros, compañías de bomberos, cooperativa de agua potable rural y recintos

educacionales; todo entendido por la existencia de grandes empresas madereras privadas

(Louisiana Pacific Chile S.A., ubicada a 2 km de Malalhue) y frutícolas, entre otras

(PLADECO Municipalidad de Lanco, 2008).

Desarrollando esta práctica es entonces como el autor se pone al tanto de la

problemática existente en la Planta de Tratamiento de aguas servidas de Malalhue, que dice

relación con la poca capacidad de tratar la totalidad de las aguas servidas y cómo esto

repercute en la calidad de vida de la población. Es de interés entonces del Gobierno

Regional de los Ríos (Gore), la Subsecretaría de Desarrollo Regional y Administrativo

(SUBDERE) y sobre todo del autor, por inquietud del Municipio de Lanco y los vecinos de

Malalhue, dar solución a esto a través de una iniciativa de inversión pública.

El objetivo de este trabajo de titulación, es mediante un estudio técnico-económico

seleccionar y proponer una alternativa que podría dar solución a la problemática existente.

Para esto se utilizará la metodología de evaluación de proyectos establecida por el Sistema

Nacional de Inversiones, pues es ésta la que se aplica cuando los proyectos son financiados

parcial o totalmente con el Fondo Nacional de Desarrollo Regional, tal como será con la

Planta de Malalhue.

2

CAPÍTULO II. Antecedentes Generales.

2.1 Planteamiento del Problema.

La Planta de Tratamiento de Aguas Servidas de Malalhue fue construida el año

2003 como parte de la solución de un proyecto mayor: “Construcción de Casetas Sanitarias

de localidad de Malalhue”. Dicha obra consideró la construcción de 453 soluciones

sanitarias, la construcción de un sistema de alcantarillado de aguas servidas, la

pavimentación de 2400 m de calles, la construcción de un colector de aguas lluvias y el

mejoramiento y extensión del sistema de agua potable rural existente.

El correcto tratamiento de las aguas servidas terminó el año 2009 cuando se produjo

el colapso de la Planta y emisario, entendido como la inundación de ambos y no

funcionamiento de la planta producto de las fallas eléctricas que ocasionó la inundación, lo

que trajo consigo una declaración de Emergencia Sanitaria y multas al Municipio.

En relación a la Planta de Tratamiento de aguas servidas (PTAS), los

profesionales del área de Saneamiento rural del Gore de Los Ríos, en un estudio posterior

determinaron que la causa principal de la falla radicaba en un error de diseño, en donde se

desestimó un importante parámetro, basando el diseño en la idealización del sistema que

fue considerado como “hermético”, despreciando el Caudal de Infiltración de aguas lluvias

y napa freática para el diseño de la Planta. Gore de Los Ríos (2009).

También se determinó en este estudio en colaboración con el autor, que otra de las

causas principales de este problema es la subestimación tanto de la proyección de la

población como el caudal a tratar. Esto por lo determinado en el Capítulo III. Estudio de

población y demanda (Ver Tabla 13), que para el año 2021 (año previsión proyecto

original) prevé 5334 habitantes y un caudal a tratar de 1615,7 m3/día, versus los 3949

habitantes y 769,9 m3/día a tratar del proyecto original.

Actualmente la planta presenta un déficit en su capacidad teórica de un 90% en el

procesamiento (Ver Tabla 1). Los detalles de esta estimación se presentan en el Capítulo

III. Estudio de población y demanda.

3

Tabla 1. Déficit actual.

Fuente: Basado en Gore de Los Ríos. 2009

Dicho lo anterior, estamos en condiciones de definir nuestro problema como

“Insuficiente capacidad de tratamiento de las Aguas Servidas generadas por la

comunidad de Malalhue”.

Los principales efectos son:

Percepción de malos olores por los habitantes de Malalhue, lo que genera

molestia y sensación de vulnerabilidad.

Contaminación del cuerpo receptor (río Leufucade) debido a que gran parte

de las aguas servidas se descargan sin ser tratadas, lo cual genera

preocupación por el daño ambiental y sanitario.

Riesgo Sanitario para los habitantes de Malalhue.

Baja percepción de bienestar social.

Se realizaron obras de mitigación y reparaciones que actualmente permiten el

funcionamiento de la planta.

4

Para solucionar el problema del tratamiento de aguas residuales se debe resolver

además el problema que plantea la poca capacidad del emisario que conduce las aguas a la

planta de tratamiento. Este problema del emisario fue establecido por un Ingeniero Civil

externo financiado por SUBDERE (Sanhueza, 2009), el cual determinó que las pendientes

en algunos tramos no cumplen con la normativa vigente las que son causantes de

inundaciones por lentitud hidráulica (que se agudizan en otoño-invierno) y que el aliviadero

de emergencia que posee la red, está a una altura tal que no logra evacuar el exceso de las

aguas servidas cuando este se somete a períodos punta de caudal.

La solución al problema del emisario recién planteado fue dimensionada y realizada

por profesionales del área de saneamiento sanitario del Gore de Los Ríos, la Unidad

Regional Subdere y el autor, esta plantea reemplazar el emisario por una tubería de

diámetro nominal superior para tener una mayor capacidad de porteo, proyectándose un

trazado con pendiente uniforme que cumple con la normativa vigente y que asegura el

escurrimiento, permitiendo a este conservar la cota de ingreso a la PTAS y la posible

reutilización de las obras civiles existentes.

La solución también contempla un ajuste en el aliviadero de emergencia proyectado,

de tal forma que frente a caudales punta este pueda evacuar el exceso de aguas servidas y

no exista un colapso de las redes y cámaras de inspección que vulneren la salubridad de la

población.

De aquí en adelante todos los antecedentes expuestos en el presente trabajo tratan

únicamente de dar solución y entregar una propuesta adecuada al problema que resta ser

solucionado en la localidad de Malalhue con respecto a la Planta de Tratamiento de aguas

servidas.

5

2.2 Revisión Bibliográfica.

En este punto revisaremos antecedentes relacionados con el tratamiento de aguas

servidas en sectores rurales, los procesos involucrados y tecnologías existentes, llegando

finalmente a descartar y establecer las alternativas a estudiar.

2.2.1 Descripción general de una planta de tratamiento de aguas residuales

rurales.

En términos generales las plantas de tratamiento de aguas servidas para sectores

rurales poseen los procesos cuyo flujo se muestra a continuación.

Figura 1. Configuración típica de una planta de tratamiento de aguas servidas rural.

Fuente: Elaboración propia. Datos de ACHS, “Tratamiento de las Aguas Servidas:

Situación en Chile”. 2004.

6

Los objetivos y características de los procesos de tratamiento asociados a una planta

rural (ACHS, 2004) son los siguientes.

2.2.1.1 Tratamiento Preliminar.

También llamado pre-tratamiento, tiene por objeto eliminar cualquier elemento que

pueda entorpecer alguna de las etapas siguientes del tratamiento. Los elementos referidos

son los sólidos gruesos, la arena y los aceites y grasas. Los sólidos gruesos, plásticos, ramas

y otros pueden tapar las tuberías o provocar daños en las instalaciones. La arena se extrae

mediante desarenadores para evitar la abrasión de las tuberías. Los aceites y las grasas

pueden colmatar las tuberías y equipos. El tratamiento preliminar más común es el uso de

rejas. Estas pueden incluir más de un tamiz y ser a su vez manuales o automáticas.

2.2.1.2 Tratamiento Secundario.

Su objetivo es la remoción de materia orgánica disuelta, típicamente medida como

la fracción soluble de la demanda bioquímica de oxígeno (DBO). Esta etapa es vista como

la principal de una planta de tratamiento, y sus procesos utilizan organismos biológicos

para la remoción de la materia orgánica.

2.2.1.3 Desinfección.

Su objetivo es remover organismos eventualmente patógenos para el ser humano.

Como indicador, se utiliza el número de coliformes fecales por 100 ml, cuya norma de

emisión es de 1000 coliformes, lo que equivale a la norma de calidad de agua para usos

recreacionales, (Decreto Supremo 90).

Se usa la cloración (hipoclorito o gas cloro), rayos ultravioleta (UV) u ozono, todos

por si solo tienen la misma capacidad y función de eliminar organismos patógenos. En el

caso que se use cloración, se puede incluir un proceso de decloración, que es la remoción

del cloro residual antes de descargar el efluente final en el medio ambiente, con el fin de

reducir la toxicidad a los peces.

7

2.2.1.4 Tratamiento de Lodos.

Se busca con esto estabilizar aquellos lodos biológicos que lo requieran, con el fin

de evitar una degradación natural de estos con los impactos ambientales negativos

asociados (malos olores y emisiones de metano y ácido sulfhídrico).

La estabilización de lodos se realiza generalmente mediante el proceso biológico de

digestión, la que puede ser aeróbica o anaeróbica. La primera y más usada se asocia a

plantas menores, la otra a plantas de mayor tamaño. Luego de la estabilización es necesario

deshidratar el lodo.

La disposición final de los lodos estabilizados puede realizarse en un relleno

sanitario común, junto con los residuos municipales, o en un relleno sanitario exclusivo

(monofill), alternativa generalmente usada en grandes plantas.

2.2.1.5 Disposición final de los Residuos Líquidos y Decreto Supremo 90.

El Decreto Supremo N° 90/2000 del Ministerio Secretaria General de la Presidencia

establece la norma de emisión para la regulación de contaminantes asociados a las

descargas de residuos líquidos a aguas marinas y continentales superficiales. Aquí se

detallan las exigencias de carga bacteriana, minerales, elementos químicos, organismos

patógenos, etc. Ver en Anexo B tabla con límites máximos de residuos líquidos a cuerpo de

agua fluviales.

8

2.2.2 Tecnologías de Tratamiento.

A continuación se muestran las principales tecnologías de remoción de materia

orgánica existentes en Chile y sus variantes según la ACHS (2004), describiendo sus

principales características, bondades y desventajas.

2.2.2.1 Lodos Activados.

Como lo afirma (METCALF & EDDY, 1995) el proceso de fangos activados

proviene de la producción de una masa activada de microorganismos capaz de estabilizar

un residuo por vía aerobia. Estos microorganismos son los causantes de la descomposición

en un reactor de la materia orgánica del efluente, que consigue un ambiente aerobio

mediante el uso de difusores o aireadores mecánicos. Al cabo de un período determinado de

tiempo, la mezcla celular se conduce hasta un tanque de sedimentación para su separación

del agua residual tratada. Una parte de las células sedimentadas se recircula para mantener

en el reactor la concentración de células deseada, mientras que la otra parte se purga.

a) Lodos activados convencionales.

Los lodos activados convencionales se caracterizan por que el suministro de aire

suele ser uniforme a lo largo de toda la longitud del canal (flujo hidráulico de pistón) según

METCALF & EDDY (2) (1995). GuiaAmbiental (2010) agrega que consiste en un tanque

de aireación de forma alargada que emplea tiempos de residencia hidráulica (tiempo de

permanencia del agua residual en el sistema) de 6 - 7,5 horas y tiempos de residencia

celular (relación entre la masa de microorganismos existente en el sistema (kg) y la masa de

microorganismos eliminados por unidad de tiempo (kg/día)) de entre 3 a 14 días.

b) Aireación extendida.

La tecnología de lodos activados con Aireación extendida según GuiaAmbiental (2010)

emplea tiempos de residencia hidráulicos de hasta 24 horas y tiempos de residencia celular

mayores a 14 días. METCALF & EDDY (2) (1995), aclara que la única diferencia con el

proceso de lodos activados convencional es que esta funciona en la fase de respiración

endógena de la curva de crecimiento (última etapa del crecimiento en términos de masa de

bacterias, donde se autoabastecen de nutrientes del protoplasma frente a la escasa

disponibilidad de alimento), lo cual precisa una carga orgánica reducida y un largo período

de aireación.

9

c) Zanjas de Oxidación.

El proceso biológico zanja de oxidación consiste en una variante de la aeración

extendida. Tienen una configuración de anillo, óvalo o tanque en forma de herradura dentro

de los cuales se encuentran uno o múltiples canales, con poca profundidad, donde el líquido

circula continuamente en un circuito cerrado. La velocidad de flujo y aeración la provocan

aeradores mecánicos de eje horizontal (SUBDERE, 2011).

d) Reactores Batch Secuenciales.

El reactor secuencial Batch (SBR) consiste en un sistema que utiliza ciclos de llenado y

descarga. En este sistema el agua residual entra en una tanda a un reactor único, recibe

tratamiento para remover componentes indeseables y luego se descarga. La

homogenización de caudales, la aireación y la sedimentación se logran en ese reactor único.

Para optimizar su desempeño se usan dos o más secuencias de operación (EPA, 1999).

2.2.2.2 Lagunas.

Las lagunas de oxidación consisten en excavaciones de poca profundidad en el cual se

desarrolla una población microbiana compuesta por bacterias, algas y protozoos que

eliminan en forma natural patógenos relacionados con aguas residuales. El sistema está

compuesto por un grupo de trampas que atrapan y separan los elementos sólidos, en etapas

siguientes el agua y sus residuos pasan a un sistema de lagunas (una o más) donde

permanecen en contacto con el entorno, principalmente el aire, experimentando un proceso

de oxidación y sedimentación (Dinámica Ambiental, 2012).

a) Lagunas aireadas.

Las lagunas aireadas son depósitos en que el agua residual se trata en la modalidad

de flujo continuo sin o con recirculación de sólidos. Normalmente se suele aportar oxígeno

con aireadores superficiales o con sistemas de difusión de aire y poseen además un tanque

sedimentador para eliminar sólidos (METCALF & EDDY (2), 1995).

10

b) Lagunas de estabilización.

Las Lagunas de Estabilización consisten en estanques, generalmente excavados

parcialmente en el terreno, con un área superficial y volumen suficientes para proveer los

extensos tiempos de tratamiento (meses) que requieren para degradar la materia orgánica

mediante procesos de “autodepuración”. Existen Aerobias (< 1 m de profundidad),

Facultativas (1,5 m de profundidad) y Anaerobias (entre 2,5 y 3 m de profundidad) donde

no hay algas (GuiaAmbiental, 2010a).

2.2.2.3 Sistemas de medio fijo.

Consisten en sistemas de cultivo adherido donde el agua residual se pone en

contacto con películas microbianas adheridas a superficies. El área superficial para el

crecimiento de la biopelícula se incrementa colocando un medio poroso en el reactor. Los

sistemas de cultivo adherido incluyen comúnmente sedimentación primaria y secundaria

además del reactor biológico (SUBDERE, 2011)

a) Filtros Biológicos.

Los biofiltros, consisten en estanques generalmente circulares rellenos con medio de

soporte de roca o plástico, a través del cual fluye verticalmente el afluente, el que es

recogido junto a la Biomasa en exceso que se desprende del medio (a través de un fondo

falso) para pasar a la sedimentación secundaria (SUBDERE, 2011).

b) Sistema de Biodiscos.

SUBDERE (2011) lo refiere como un sistema en el cual el agua pasa

horizontalmente a través de un tanque, en el cual giran unos ejes con discos de gran

diámetro, suficientemente separados, a muy baja velocidad para permitir el crecimiento de

biomasa sobre su superficie. La biomasa en exceso se desprende de los discos semi-

sumergidos y se retienen en los sedimentadores secundarios, desde donde se bombea hasta

el sistema de tratamiento de lodos. Cuando los discos giran, la materia orgánica es

absorbida en la película biológica que crece sobre los discos, poniéndose alternativamente

en contacto con el aire al salir del agua. Los discos no sólo sirven para airear la película

biológica que oxida la materia orgánica, sino que también son responsables de la aireación

del licor-mezcla presente en el tanque.

11

2.2.2.4 Lombricultura o Lombrifiltro.

Este sistema consiste en percolar (paso lento de fluidos a través de materiales porosos)

las aguas servidas a través de un medio filtrante compuesto de aserrín o viruta en el cual se

encuentra una gran cantidad de lombrices. La materia orgánica que queda retenida en el

medio filtrante es removida por la acción de las lombrices. Las lombrices, luego de digerir

la materia orgánica, producen a través de sus deyecciones el denominado humus de la

lombriz, considerado excelente abono orgánico para suelo (Santibáñez, 2002).

A continuación se describe las ventajas y desventajas para cada una de las tecnologías

mencionadas.

Tabla 2. Ventajas y Desventajas de las Tecnologías de tratamiento.

TECNOLOGÍA Ventajas Desventajas

LO

DO

S A

CT

IVA

DO

S

Lodos

activados

convencionales Gore de Los Ríos

(2009)

Son sistemas compactos que ocupan poca superficie.

Muy baja concentración de sólidos suspendidos en el

efluente (Tratamiento Secundario genera pocos

sedimentos).

La temperatura ambiental afecta poco el rendimiento.

Requiere tratamiento preliminar y

sedimentación primaria.

Alto consumo de energía eléctrica para

aireación en Tratamiento Secundario.

Alto costo de mantención y operación.

Requiere operadores calificados.

Alta generación de lodos y costo elevado en etapa de Tratamiento de lodos.

Lodos

activados

aireación

extendida.

Gore de Los Ríos (2009)

Alta remoción de carga orgánica (Tratamiento

Secundario eficiente).

Tecnología probada y confiable.

Poco consumo de productos químicos. Sólo para la

etapa de Desinfección.

Altos costos energéticos.

Alta calificación del operador para el manejo

de la planta.

Baja eficiencia en cuanto a la remoción de

patógenos (Tratamiento Secundario no elimina

muchas bacterias).

Zanjas de

Oxidación

EPA(2007)

Requerimientos operacionales reducidos y a bajos

costos de operación y mantenimiento.

Produce menos lodos que otros sistemas debido a la

extensa actividad biológica durante el proceso. Pocos

lodos en etapa de Tratamiento de lodos.

Las concentraciones de sólidos suspendidos en

el efluente son relativamente altas. Tratamiento

Secundario genera muchos sedimentos

comparado con variantes de lodos activados.

Requiere una superficie de terreno mayor que

otras tecnologías de lodos activados.

Reactores

Batch

Secuenciales.

Aguado (2006)

Un solo estanque reduce la inversión.

Fáciles de operar y poseen buena flexibilidad ante

fluctuaciones de caudal.

Bajo requerimiento de espacio y menor tiempo de

control.

Altos costos de operación.

Calidad del producto es más variable que con

los reactores de operación continua.

12

TECNOLOGÍA Ventajas Desventajas

LA

GU

NA

S

Lagunas aireadas CONAMA (2009)

Eliminación eficiente de DBO5, Sólidos Suspendidos y

patógenos en Tratamiento Secundario.

Fácil control de la operación.

Bajos requerimientos de mantención.

No requiere clarificación previa.

Genera lodos parcialmente estabilizados.

Baja inversión y costos operativos.

Soporta efluentes discontinuos.

Genera considerable lodos secundarios en etapa de

Tratamiento Secundario.

Pueden generar olores en etapa de Tratamiento de

Lodos.

Posee mayor requerimiento de espacio que los

sistemas convencionales de lodos activados

Requiere de aireación artificial, lo que implica un

gasto energético en Tratamiento Secundario.

Lagunas de

Estabilización

GuiaAmbiental (2010a)

Requieren muy poco o nulo suministro de energía por

uso de procesos naturales. Sólo bombeo a laguna.

Operación sencilla, no necesitan personal

especializado. Sólo eliminar material acumulado y

flotante de Tratamiento preliminar y Secundario.

Generan muy poco barro en exceso, no requiere etapa

de tratamiento de lodos.

Debido a los extensos tiempos de tratamiento, son muy

buenos sistemas de ecualización (regulación de flujo).

Remueven eficientemente microorganismos patógenos.

Tiempos de tratamiento muy extensos (meses).

Procesos naturales en tratamiento Secundario

Necesitan grandes superficies de terreno.

Pueden producir gran cantidad de algas.

Si están sobrecargadas pueden producir olores.

Pueden generar problemas debido a la proliferación

de insectos.

SIS

TE

MA

S D

E M

ED

IO F

IJO

Filtros

Biológicos

(Biofiltros)

INE MÉXICO (2007)

Alta superficie de contacto gas-líquido.

Fácil arranque y operación.

Bajos costos de inversión,

Soporta periodos sin alimentación, conveniente para

operación intermitente.

Poco control sobre fenómenos de reacción.

Grandes volúmenes de reactor para Tratamiento

Secundario.

No es conveniente para tratamiento de contaminantes

cuyos subproductos son compuestos ácidos.

Sistema de

Biodiscos

Ordoñez (2003)

Bajos consumos de energía.

La producción de lodos es reducida comparado con un

sistema convencional. Poco Tratamiento de lodos.

Los tiempos de residencia son bajos, por lo tanto la

concentración de biomasa en suspensión es pequeña.

La biomasa presenta en general buenas características

de sedimentación con lo que se disminuye el costo de la

clarificación.

No se necesita recirculación de biomasa.

No son efectivos frente a altas concentraciones de

metales y ciertos pesticidas, herbicidas y compuestos

orgánicos fuertemente clorados, debido a la inhibición

de la actividad microbiana.

La planta requiere vigilancia constante.

Tendencia a generar olores.

Peligros de desequilibrarse si los esfuerzos del eje no

se encuentran distribuidos uniformemente.

LO

MB

RIF

ILT

RO

S

Lombricultura o

Lombrifiltro.

CONAMA (2011)

Sistema ecológico que permite el re uso de las aguas

tratadas. Disposición puede hacerse a cultivos.

Produce lodos estables que pueden ser utilizados como

abono. Tratamiento Secundario genera humus.

Alta eficiencia en el tratamiento de sólidos y líquidos

orgánicos en Tratamiento Secundario.

Genera una fuente rica en proteínas que puede ser

usada para alimentación animal.

Bajos costos de operación, mantención y limpieza.

No requiere suministro de oxigeno (aireación natural).

No requiere operadores expertos.

Requiere de grandes volúmenes de reactor para

realizar el Tratamiento Secundario.

No resiste periodos sin alimentación- Necesidad de

nutrientes.

Requiere de un proceso de adaptación -Arranque

complejo.

No soporta variaciones grandes de carga ni caudal.

No es recomendable para tratar grandes volúmenes de

efluente.

Fuente: Elaboración propia. 2013

13

2.2.3 Pre-selección de alternativas a estudiar.

En primer lugar se descarta por motivos de costos la tecnología de Sistemas de

medio fijo, pues según ACHS (2004) el Costo promedio por habitante es de 450 US$/hab,

siendo mucho menor para los Lodos activados convencionales que es de 180 US$/hab, aún

más bajo para las Lagunas que alcanzan los 90 US$/hab y la menos costosa que son los

Lombrifiltros con 70 US$/hab.

Por razones de área ocupada en relación con el volumen a tratar se descarta la

Tecnología de Lombrifiltros, esto pues en el trabajo de Guzmán (2004) se afirma que se

necesita 1 m2 efectivo de lombrifiltro para tratar 1 m

3 de aguas servidas. Por otra parte,

Pérez (2010), un poco más conservador, establece que en cada m2 de superficie de

lombrifiltro se pueden tratar 0,6 m3/día, lo que implica que se necesitan 0,75 m

2 de terreno

por habitante. Entonces, usando una postura conservadora, para un caudal a tratar de 0,6

m3/día y considerando una demanda al año 20 de operación de 1883,4 m

3/día (ver Tabla 13

en Capítulo III) se requerirían 3139 m2 sólo en reactor de lombrifiltros. El área cercada de

la planta existente es de 1920 m2, sumada a los 3139 m

2 resultan 5059 m

2, superficie

superior al área total del terreno que es media hectárea, por ende se descarta esta opción.

Lo mismo ocurre con las lagunas, pues según lo expresado por Gore de Los Ríos

(2009) considera un área considerable de intervención y es susceptible a lavados por la

crecida del río adyacente, desencadenando un problema ambiental de mayor magnitud, por

ende se descarta esta opción como una posible solución.

Por lo tanto, la línea de análisis de alternativas por los antecedentes recabados y el

descarte recién mostrado, se encursará por la tecnología de Lodos Activados y sus

derivaciones.

14

2.2.4 Evaluación de proyectos de saneamiento sanitario rural.

El Ministerio de Desarrollo Social no establece una metodología específica de

evaluación de proyectos de saneamiento sanitario rural de alcantarillado y tratamiento y

evacuación de aguas servidas. Por lo tanto se utilizará la metodología general de

evaluación.

Dicha metodología considera la aplicación de uno de los siguientes enfoques.

El enfoque Costo-Beneficio, que tiene por objetivo determinar si los beneficios

económicos que se obtienen son mayores que los costos involucrados. Por su parte, en el

enfoque Costo-Eficiencia, el objetivo de la evaluación es identificar aquella alternativa de

solución que presente el mínimo costo para los mismos beneficios, cuando estos últimos

son difíciles de valorar económicamente.

Para la evaluación de las alternativas se utilizará el enfoque costo-eficiencia.

Los indicadores económicos que se utilizarán en este último enfoque son el Valor

Actual de los Costos (VAC) y el Costo Anual Equivalente (CAE).

Valoración Social de los Costos

La valoración general de los costos de inversión, operación y mantención, se realiza

principalmente a través de los precios de mercado. Sin embargo, dado que se realizará una

evaluación social, es necesario realizar ajustes para reflejar el verdadero costo para la

sociedad de utilizar recursos en el proyecto según lo establece la Tabla 3.

Tabla 3. Ajustes financieros a recursos.

Costos ajuste

Maquinarias, equipos e insumos nacionales Descontar IVA y otros impuestos; (*)

Maquinarias, equipos e insumos nacionales Descontar IVA, arancel y otros impuestos;

aplicar el factor de corrección de la divisa

Sueldos y salarios Aplicar el factor de corrección de la mano

de obra, para cada nivel de calificación. (*)

(*) Los establecidos en el Proceso SNI (2013)

Fuente: SNI. 2013

15

Requisito de Postulación al SNI.

Se debe considerar lo establecido en el documento del SNI (2013a) relativo a la

Evacuación y Disposición de Aguas Servidas en el Sector Rural, que señala que “Para fines

de evaluación, el costo máximo por solución establecido para un proyecto de construcción

de un sistema, es de 165 UF. Este costo no considera IVA, ni la inversión en casetas

sanitarias”.

2.2.5 Determinación de Tarifa Mínima.

Es necesario precisar que como objetivo básico de las Cooperativas y Comités a

cargo de la gestión del Saneamiento (Alcantarillado y tratamiento de aguas servidas) lo

constituye el financiamiento de los Costos de Operación y capitalización para reposiciones,

lo que se debe efectuar a través del pago de la Tarifa por parte de los usuarios (SUDERE,

2011).

El Manual de SUBDERE (2011) sugiere como tarifa mínima, la suficiente para

financiar los costos de administración, mantenimiento y de operación del sistema, más un

25% adicional de estos costos para constituir un Fondo de Reposición de los equipos.

Esta metodología para determinar la tarifa mínima será utilizada posteriormente en

el estudio tarifario considerado en el presente trabajo.

16

2.3 Objetivo.

El propósito del presente trabajo será contribuir a la solución del problema que

afecta a la localidad de Malalhue en cuanto al tratamiento de sus aguas servidas a través de

un estudio técnico y económico que contempla los siguientes objetivos:

Estudiar alternativas de solución para el problema de la planta de tratamiento de

aguas servidas de Malalhue.

Efectuar la evaluación económica de acuerdo a las normativas del Sistema Nacional

de Inversiones (SNI) y seleccionar la alternativa más conveniente.

Determinar la tarificación mínima y la proyección económica de la alternativa

seleccionada.

17

2.4 Metodología

Los contenidos y métodos pertinentes para concretar el trabajo de titulación y con

esto cumplir con el objetivo principal mencionado se muestran a continuación:

Para el dimensionamiento de la planta se considerará:

Estudio de Población actual y proyectada.

Mediante datos censales e información proporcionada por la Cooperativa de Agua

potable del sector se determinará la población que actualmente posee la zona urbana de

Malalhue que es usuaria del sistema de tratamiento de aguas y se efectuará la proyección de

la población de acuerdo a la previsión al año 20.

Estudio de Caudales a tratar.

Sobre la base de la población proyectada e información proporcionada por la

Cooperativa del consumo de agua potable, se determinarán los caudales a tratar a los 20

años de vida útil del proyecto mediante un estudio que contempla el uso de la NCh 1105 of

1999 “Ingeniería Sanitaria - Alcantarillado de aguas residuales - Diseño y cálculo de redes.

Análisis técnico de alternativas.

Se estudiará la disponibilidad de terreno considerando el espacio ocupado en la

actualidad por la planta y el requerimiento de terreno estimado para las distintas

alternativas.

Se hará un análisis considerando los aspectos tecnológicos más relevantes de las

alternativas, este contempla detallar para cada una los procesos, equipamiento, energía,

insumos y organización y personal, estos tres últimos servirán para cuantificar los costos a

utilizar en la evaluación económica.

Se detallará las implicancias ambientales del proyecto.

Evaluación económica de las alternativas.

Se efectuará la evaluación económica de la planta de acuerdo a la normativa del

Sistema Nacional de Inversiones (SNI), aquí se aplicará el modelo costo-eficiencia para

determinar indicadores económicos que permitan seleccionar la alternativa de solución más

apropiada. Se incluirá dentro de los indicadores económicos el VAC y CAE.

18

Tarificación y Proyección Económica de la alternativa seleccionada.

La tarificación se hará según lo expuesto en el apartado 2.2.5 y en función de esta se

realizará la proyección económica para la alternativa seleccionada mediante un análisis de

flujo de caja, esto contemplará los siguientes puntos:

Bases de Cálculo de Ingresos y Egresos.

Flujo de caja del administrador.

Flujo de caja del proyecto.

Como complemento a los puntos recién expuestos, los contenidos específicos se regirán

según el Instructivo para el Análisis para Proyectos de Alcantarillado y Tratamientos de

Aguas Servidas en el Sector Rural del SNI (2013b) (Ver en Anexo C).

19

CAPÍTULO III. Estudio de Población y Demanda.

Identificación de la Población Objetivo.

La población del área de influencia corresponde a la población dentro del área

geográfica definida como la zona urbana de Malalhue, la que está compuesta a agosto de

2012 por 1160 arranques o uniones domiciliarias de agua potable según datos entregados

por la Cooperativa de APR Malalhue, de las cuales no todas se verán beneficiadas por el

proyecto debido a que no cuentan con sistema de alcantarillado que permita el tratamiento

de sus aguas. La situación se visualiza en el siguiente esquema:

Fuente: Cooperativa APR Malalhue. 2012

De todas formas el estudio de población se hará con la totalidad de los arranques

existentes, esto considerando que en un futuro cercano los domicilios que actualmente no

poseen sistema de alcantarillado lo poseerán y por ende aportarán con aguas servidas que

deberán ser tratadas.

1160 ARRANQUES

(POBLACIÓN

REFERENCIA)

1160 ARRANQUES

(POBLACIÓN

POTENCIAL)

0 ARRANQUES

(POBLACIÓN NO

AFECTADA)

1133 ARRANQUES

(POBLACIÓN

OBJETIVO)

27 ARRANQUES

(POBLACIÓN

POSTERGADA)

20

3.1 Población actual y proyectada.

Los datos que se pudieron recabar del número de habitantes existentes en el pueblo

de Malalhue corresponden a los censos de los años 1992 y 2002. Los datos del censo del

año 2012 aún no se encuentran disponibles.

De los censos realizados en los años 1992 y 2002 se determinó que la población de

Malalhue en esos años era la siguiente:

Tabla 4. Resumen Censos Malalhue.

Censo Población

1992 2092

2002 2566

Fuente: Instituto Nacional de Estadísticas (INE). 1992 y 2002.

Para el cálculo de la densidad real por vivienda se consideran los datos del censo del

año 2002 y del número de casas al mismo año que se muestran en la Tabla 5.

Tabla 5. Densidad Poblacional en Malalhue.

Población Densidad

(Hab) (Hab/Viv)

2002 2566 827 3,1

Año N° Casas

Fuente: Datos INE. Elaboración propia. 2012

De la tabla anterior se observa que la densidad de habitantes por vivienda en

Malalhue es de 3,1 hab/viv, valor muy similar al promedio nacional para zonas rurales de

3,06 hab/viv según SUBDERE (2011).

Para la estimación de la población actual aportante a la PTAS se usarán datos

entregados por la Cooperativa de APR de la localidad (actualizados a Agosto del 2012) de

el número de arranques existentes (ver Tabla 6).

Tabla 6. Número arranques Cooperativa.

Año N° arranques

2009 944

2010 1144

2011 1157

ago-12 1160


21

Se optó por separar los arranques o uniones de agua potable que la red pública tiene

asociada a edificios o construcciones institucionales (entes públicos) de los domiciliarios

para así establecer el aporte que cada uno de ellos hace al total de población.

Tabla 7. Número arranques o uniones por uso de inmueble.

Totales Instituciones Viviendas

1160 37 1123

Fuente: Basado en Cooperativa APR Malalhue. 2012

Se considera relevante hacer un análisis diferenciado del aporte de población

relacionado a las viviendas y a las instituciones, estas últimas debido a que generalmente

poseen una densidad poblacional considerablemente mayor que una vivienda, este método

de estimación de población es usado en proyectos como “Estudio de Saneamiento Sanitario

de la localidad de Neltume” en la comuna de Panguipulli.

3.1.1 Población en Instituciones.

La información recopilada está actualizada a Junio del 2012 con la que se pudo

determinar el total de población asociada a Instituciones (Ver en Anexo D el detalle de su

determinación).

Total de Población a 2012 por Instituciones: 561 Hab.

3.1.2 Población en Viviendas.

Para el conteo de población actual en viviendas usamos únicamente dos datos.

Primero el número de habitantes por vivienda mostrado en la Tabla 5 de 3,1 Hab/viv y el

número de 1123 arranques domiciliarios a la fecha, dato mostrado en la Tabla 7.

Al multiplicar estos valores se determina el número de habitantes asociado a las

viviendas.

Total de Población a 2012 por viviendas: 3484 Hab.

Definidas la población en las instituciones y las viviendas estamos en condiciones

de saber la población actual estimada de la localidad de Malalhue al año 2012, esta es de:

Total de Población de Malalhue a 2012: 4045 Hab.

22

Conocida la población de los años 1992 y 2002 por censos y obtenida la del 2012,

se muestra una tabla resumen de ellas y se estima las tasas de crecimiento anual en los

períodos intercensales.

Tabla 8. Resumen Población. Tabla 9. Crecimiento Poblacional Anual.

Censo Población

1992 2092

2002 2566

2012 4045

Período Tasa de crecimiento anual

1982-1992 -

1992-2002 2,06%

2002-2012 3,12%

Fuente: INE y Elaboración Propia. 2012 Fuente: Elaboración Propia. 2012

La Tabla que sigue muestra la proyección de población usando una tasa de

crecimiento (geométrico) poblacional anual del 3,12%, cifra del último período intercensal

2002-2012 sugerida usar por el Gore de Los Ríos y el Municipio de Lanco, quienes fueron

revisores de este estudio de población, argumentando que aunque a simple vista parece ser

un número bastante alto que podría hacer sobreestimar la población y con eso

sobredimensionar la planta, Lanco ha experimentado un estancamiento en su crecimiento

por las condiciones geográficas que rodean a la ciudad, por lo que se ha impulsado el

desarrollo del segundo centro poblado de la comuna que es Malalhue, y que se espera siga

ocurriendo, lo que en cierta forma explica la obtención de dicha cifra y sustenta su

utilización para proyectar la población.

La tabla muestra la proyección hasta el 2033, es decir 20 años desde la puesta en

marcha de la planta estimada en el año 2014.

Tabla 10. Proyección de Población Malalhue.

Año Población Total (Hab)

2012 4045

2013 4171

2014 4302

2015 4436

2016 4574

2017 4717

2018 4864

2019 5016

2020 5172

2021 5334

2022 5500

2023 5672

2024 5849

2025 6031

2026 6219

2027 6413

2028 6614

2029 6820

2030 7033

2031 7252

2032 7478

2033 7712

Fuente: Elaboración Propia. 2012

23

3.2 Caudales a tratar.

3.2.1 Antecedentes previos.

En este punto se estudiará la demanda a la que está sometida el sistema de agua

potable de Malalhue, que será la base para determinar los caudales de aguas servidas

generados por la población a lo largo del período de previsión de 20 años como lo sugiere

el Manual de Saneamiento Rural, los que a su vez se utilizan en el diseño de los diferentes

componentes del sistema de tratamiento de aguas.

A continuación se presentan los antecedentes pertinentes para determinar la

demanda actual y proyectada del sistema de tratamiento.

3.2.2 Dotación de Consumo.

Para determinar el consumo y la dotación de consumo se usaron las siguientes

relaciones.

Donde:

CONSUMO : Corresponde al consumo mensual de agua potable por vivienda, expresado

en (m3/arranque/mes).

DOTACIÓN : Corresponde a la dotación de consumo mensual para el mes i expresado

en (l/hab/día)

FAC,i : Representa la facturación mensual del mes i en m3.

NC totales,i : Número de Consumidores totales del mes i.

DENSIDAD : Corresponde a la densidad habitante por vivienda, obtenida en el estudio

de población.

Dotación de Consumo Adoptada.

A partir de las facturaciones de agua potable comprendida entre los años 2009-2011,

y de las relaciones mencionadas se obtuvieron las dotaciones históricas siguientes. Los

detalles de la facturación se encuentran en el Anexo D.

24

Tabla 11. Resumen Dotaciones de Consumo Malalhue.

Dotación D. Verano D. Invierno

[l/hab/día] [l/hab/día] [l/hab/día]

2009 114,1 140,2 101,3

2010 97,3 107,7 91,9

2011 106,7 103,7 97,9

PROMEDIO 106,1 117,2 97,0

RESUMEN

Año


El Manual de Saneamiento Sanitario para Zonas Rurales propone adoptar una

dotación de entre 100 y 140 l/hab/día. Sin embargo, en la Tabla 11 se puede observar que la

Dotación más alta registrada se dió en el Verano del año 2009 y superó los 140 l/hab/día,

por ende, es necesario usar para el diseño un valor mayor. Es así que para el presente

trabajo de título se adoptará una dotación de consumo de 150 l/hab/día. Este valor no es

ajeno a la realidad pues se ha usado por ejemplo, en el ya mencionado proyecto de

Saneamiento Sanitario de la localidad de Neltume y Melefquén en Panguipulli.

3.2.3 Caudal de Diseño.

Para la obtención del caudal total o de diseño (3) para el dimensionamiento de las

tuberías del sistema de alcantarillado y por consecuencia la demanda de la PTAS se debe

establecer la adición del caudal de aguas servidas, el caudal de riles y el caudal de

infiltración según lo definido en la NCh1105. Of1999 “Ingeniería Sanitaria- Alcantarillado

de aguas residuales – Diseño y cálculo de redes”. Cabe mencionar que el caudal de RILES

no se considerará por la no existencia de grandes industrias en la zona urbana de la

localidad de Malalhue.

(3)

ó

El detalle de los antecedentes teóricos utilizados para el cálculo del Caudal de aguas

servidas netas y el Caudal de infiltración se muestra en el Anexo D.

25

3.2.4 Proyección de la Demanda.

Presentados los antecedentes y relaciones requeridas para el cálculo de caudales se

está en condiciones de mostrar a continuación la proyección de estos en un período de

previsión del proyecto de 20 años para la PTAS de Malalhue.

Las principales bases de cálculo usadas para la proyección de caudales son las

siguientes:

Tabla 12. Bases de Cálculo de Caudales.

3,12%

1160

Dotacion (l/hab/día) 150

3,1

100%Cobertura

Tasa de Crecimiento

N° Arranque AP

N° hab/arranque


Con estos antecedentes y los teóricos detallados en el Anexo D se puede hacer la

proyección de caudales tal como se muestra en la Tabla 13.

Tabla 13. Proyección de Caudales de diseño.

N° UD POBLACIÓN Caudales Medios diarios en (lts/s) Caudales VDD

AÑO CONECTADAS DISEÑO Dot. A.P. Anual Verano (Febrero) Invierno (Junio) Coef. Máximos m3/día

COLECTOR PTAS (l/h/d) Há Qasn Qi QtA Qasn Qi Qt V Qasn Qi Qt I Harmon horario (l/s) Agua Servida

2012 1160,0 4045 150 120,0 7,02 6,24 13,26 6,05 2,64 8,69 4,93 12,00 16,93 3,33 23,38 1462,8

2013 1196,2 4171 150 120,0 7,24 6,24 13,48 6,24 2,64 8,88 5,08 12,00 17,08 3,32 24,02 1476,1

2014 1233,5 4302 150 120,0 7,47 6,24 13,71 6,43 2,64 9,07 5,24 12,00 17,24 3,30 24,68 1489,8

2015 1272,0 4436 150 120,0 7,70 6,24 13,94 6,63 2,64 9,27 5,41 12,00 17,41 3,29 25,36 1503,9

2016 1311,7 4574 150 120,0 7,94 6,24 14,18 6,84 2,64 9,48 5,57 12,00 17,57 3,28 26,05 1518,5

2017 1352,6 4717 150 122,0 8,19 6,34 14,53 7,05 2,68 9,74 5,75 12,20 17,95 3,27 26,77 1550,8

2018 1394,8 4864 150 122,0 8,44 6,34 14,79 7,27 2,68 9,96 5,93 12,20 18,13 3,26 27,50 1566,3

2019 1438,3 5016 150 122,0 8,71 6,34 15,05 7,50 2,68 10,18 6,11 12,20 18,31 3,24 28,25 1582,3

2020 1483,2 5172 150 122,0 8,98 6,34 15,32 7,73 2,68 10,42 6,30 12,20 18,50 3,23 29,02 1598,7

2021 1529,5 5334 150 122,0 9,26 6,34 15,60 7,98 2,68 10,66 6,50 12,20 18,70 3,22 29,81 1615,7

2022 1577,2 5500 150 122,0 9,55 6,34 15,89 8,22 2,68 10,91 6,70 12,20 18,90 3,21 30,62 1633,2

2023 1626,4 5672 150 124,0 9,85 6,45 16,29 8,48 2,73 11,21 6,91 12,40 19,31 3,19 31,45 1668,6

2024 1677,2 5849 150 124,0 10,15 6,45 16,60 8,75 2,73 11,47 7,13 12,40 19,53 3,18 32,30 1687,2

2025 1729,5 6031 150 124,0 10,47 6,45 16,92 9,02 2,73 11,75 7,35 12,40 19,75 3,17 33,18 1706,4

2026 1783,4 6219 150 124,0 10,80 6,45 17,25 9,30 2,73 12,03 7,58 12,40 19,98 3,16 34,08 1726,3

2027 1839,1 6413 150 124,0 11,13 6,45 17,58 9,59 2,73 12,32 7,82 12,40 20,22 3,14 35,00 1746,7

2028 1896,5 6614 150 124,0 11,48 6,45 17,93 9,89 2,73 12,62 8,06 12,40 20,46 3,13 35,94 1767,8

2029 1955,6 6820 150 124,0 11,84 6,45 18,29 10,20 2,73 12,93 8,31 12,40 20,71 3,12 36,91 1789,5

2030 2016,6 7033 150 124,0 12,21 6,45 18,66 10,52 2,73 13,24 8,57 12,40 20,97 3,10 37,91 1811,9

2031 2079,6 7252 150 124,0 12,59 6,45 19,04 10,84 2,73 13,57 8,84 12,40 21,24 3,09 38,93 1835,0

2032 2144,5 7478 150 124,0 12,98 6,45 19,43 11,18 2,73 13,91 9,11 12,40 21,51 3,08 39,97 1858,8

2033 2211,4 7712 150 124,0 13,39 6,45 19,84 11,53 2,73 14,26 9,40 12,40 21,80 3,07 41,05 1883,4

Area Ap.


26

De la Tabla 13 se puede resaltar que en la primera columna se muestra los años de

relevancia del proyecto y se destaca el año actual, el 2014 donde se estima será la puesta en

marcha del proyecto y el 2033 como el fin de la vida útil del proyecto. Luego se muestra el

N° de unidades o arranques y la población estimada que habrá por año del proyecto. En la

columna denominada Área Ap. se muestra el área del poblado de Malalhue que aportará a

la infiltración de aguas al sistema de alcantarillado. Luego se muestra los caudales medios

diarios anuales, de verano e invierno, en el que se destaca el Qasn Anual y el Qt Invierno, los

mayores registrados.

Los caudales máximos horarios mostrados en la penúltima columna del lado derecho

se determinaron con el producto entre el Coef. de Harmon (Ver relación en Anexo D) y el

Qasn Anual (el valor máximo de caudal de aguas servidas); en la columna final, se muestra

el Volumen de Demanda Diaria (VDD), en que simplemente se llevo el máximo caudal

total (Qt Invierno) a unidades de m3/día. Ambos valores son relevantes para las propuestas de

reemplazo a la planta hechas por empresas del rubro de saneamiento sanitario, pues

determina el volumen y magnitud de sus instalaciones, lo que repercutirá en los estudios

técnicos y económicos del capítulo IV y V respectivamente.

La Tabla 13 refleja los caudales a ser tratados por la planta, sin embargo, se debe

aclarar que la generación real aproximada de aguas servidas anuales por parte de los

usuarios y que se observa en la Tabla 14, estará dada por el producto entre el N° de

unidades conectadas al colector (Tabla 13) y el consumo promedio mensual por usuario

mostrado en la Tabla D.6 (Ver Anexo D).

Tabla 14. Proyección de Caudales de consumo domiciliario en m3.

Detalle Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Año 6 Año 7 Año 8 Año 9 Año 10

Usuarios 1234 1272 1312 1353 1395 1438 1483 1529 1577 1626

Caudal (m3) 148.022 152.640 157.402 162.313 167.377 172.600 177.985 183.538 189.264 195.169

Caudal Acum. (m3) 148.022 300.661 458.064 620.377 787.754 960.354 1.138.338 1.321.876 1.511.140 1.706.309

Detalle Año 11 Año 12 Año 13 Año 14 Año 15 Año 16 Año 17 Año 18 Año 19 Año 20

Usuarios 1677 1729 1783 1839 1896 1956 2017 2080 2144 2211

Caudal (m3) 201.258 207.538 214.013 220.690 227.576 234.676 241.998 249.548 257.334 265.363

Caudal Acum. (m3) 1.907.568 2.115.105 2.329.118 2.549.808 2.777.384 3.012.060 3.254.058 3.503.606 3.760.940 4.026.303


27

3.2.4.1 Demanda actual y proyectada.

La demanda actual de la comunidad de Malalhue es contar al año 2012, con una

Planta de Tratamiento de Aguas Servidas que deberá tener la capacidad de tratar 1462,8

m3/día con una población de 4045 habitantes.

La demanda proyectada de la comunidad de Malalhue es contar al año 20 (2033) de

previsión, con una Planta de Tratamiento de Aguas Servidas que deberá tener la capacidad

de tratar 1883,4 m3/día con una población de 7712 habitantes.

3.2.4.2 Oferta Actual.

El actual sistema de tratamiento de aguas servidas de Malalhue fue diseñada con

una capacidad de tratamiento de Caudal diario (VDD) de 769,9 m3/día proyectado para el

año 2021, y una población proyectada de 3.949 habitantes para el mismo año. Se muestra a

continuación el input con que la empresa constructora realizó la planta de tratamiento.

Tabla 15. Plantilla Input de Diseño.

Fuente: Secplan Lanco. 2012

FECHA DISEÑO

PARAMETROS DE ENTRADA UNIDAD CANTIDAD

Población Inicial Hab -

Población Final Hab 3.949

Dotación Inicial Lit/hab/día -

Dotación Final Lit/hab/día 170

Q Infiltración Lt/s 2.30

Q aguas lluvias Lt/s -

R ( Coeficiente de recuperación) 0.85

Q Med. Lt/s 8.90

Q peek Lt/s 29.73

VDD M3/día 769.90

Cota de llegada Mts 1.50

Altura de napa Mts 2.00

Coliformes fecales NMP/100ml 1,00E+06

Carga orgánica por habitante al día Gr/hab/día 35.0

Sólidos Suspendidos Totales Gr/hab/día 24.5

PLANTA DE TRATAMIENTO AGUAS SERVIDAS

LOCALIDAD MALALHUE X REGION

AGOSTO DE 2002

28

3.2.4.3 Déficit Actual y Proyectado.

La planta actual posee una limitada capacidad de tratamiento debido a que el diseño

original definió un caudal máximo diario de tratamiento de 769,9 m3/día. Este valor

respecto a los determinados en el estudio de caudales y que se muestran en la Tabla 13

permite observar un déficit más que considerable que se detalla a continuación:

Tabla 16. Déficit actual y proyectado (2012 y 2033).


Por ende la capacidad de la planta está totalmente superada y es indispensable su

ampliación o su sustitución.

Demanda en m3/día Oferta en m3/día Déficit en m

3/día Déficit en %

(VDD) (VDD) (VDD) (VDD)

2012 1.462,8 769,9 692,9 90,0%

2033 1.883,4 769,9 1.113,5 144,6%

AÑO

29

CAPÍTULO IV. Estudio técnico de alternativas de solución.

En este estudio se definen ciertos aspectos y antecedentes técnicos que el autor

considera relevantes para lograr un conocimiento pleno de las alternativas de solución para

la planta de Malalhue y que puedan permitir el discernir técnicamente la conveniencia o no

de las opciones pre-seleccionadas. Los aspectos y antecedentes a mostrar son:

Espacios ocupados y disponibilidad de terreno: se analizará los espacios

ocupados, la disponibilidad de terreno y los requerimientos para cada alternativa.

Procesos: se mostrará y describirá los procesos por etapa de forma detallada,

indicando además los volúmenes, disposición de los efluentes y lodos.

Equipamiento: se mostrarán los equipos que involucra cada una de las alternativas,

detallando sus capacidades, marca, etc.

Energía: corresponde a las necesidades energéticas de cada opción, detallándose la

potencia instalada y consumo mensual.

Insumos: se detallarán los insumos y cantidades necesarias para operar y mantener

el sistema de tratamiento en cada una de las opciones.

Organización y personal: se establecerá los requerimientos de personal para

administrar, mantener y/u operar el sistema.

En relación a la Disposición de equipos se muestra para cada una de las alternativas

(Ver Anexo E) un Plano de la planta y se detalle los estanques y equipos más relevantes.

Como se describió anteriormente, la PTAS presenta un problema deficitario en su

diseño, una rectificación pasaría por aumentar su capacidad hidráulica (volúmenes) de

tratamiento y no en acelerar la línea de proceso, ya que se requiere de tiempos de retención

celular mayores para producir la biodegradación de la materia orgánica.

Intervenir las obras civiles, demoliendo, modificando cotas de sellos de fundación de

losas y volúmenes de cada uno de los compartimientos hace poco práctica esta solución.

Por lo tanto, se recomienda que la solución definitiva pase por proporcionar un sistema

nuevo de depuración o dotar a la planta actual de estructuras complementarias que permitan

un completo y correcto tratamiento de las aguas.

30

Las alternativas que se analizarán en detalle son las siguientes:

Alt. N°1: Lodos Activados y masa fija con aireación mecánica.

Alt. N°2: Lodos Activados Modalidad Aireación Convencional.

Alt. N°3: Ampliación Planta de Tratamiento de Aguas Servidas de Lodos

activados y masa fija con aireación mecánica.

La información técnica de cada una de ellas fue proporcionada por empresas

dedicadas a la construcción de sistemas de tratamiento de aguas servidas. Estas son DLC

S.A. y Aguasin, quienes realizaron propuestas técnicas comerciales de plantas con la

Tecnología de Lodos activados (Tecnología solicitada según pre-selección de alternativas

en 2.2.3), tomando como base la información sobre el estudio de población y demanda del

Capítulo III del presente trabajo, que les fue proporcionada por el autor.

Cabe destacar que la empresa Manantial realizó una propuesta que fue descartada

por no cumplir con los volúmenes de tratamiento (Ver en Anexo F mayores antecedentes).

Espacios ocupados y disponibilidad de terreno.

La superficie que el municipio adquirió para la instalación de la PTAS es de 1/2

hectárea, es decir, 5.000 m2, superficie que actualmente alberga las instalaciones del

proyecto original, y que posee un área cercada y ocupada de 1920 m2. Por lo tanto existe un

espacio disponible de 3080 m2.

Requerimiento de terreno por alternativa.

La alternativa N° 1 de Lodos Activados y masa fija con aireación mecánica

necesitaría aproximadamente 873 m2 para las nuevas instalaciones.

La alternativa N°2 Lodos Activados Modalidad Aireación Convencional requiere

537 m2.

La alternativa N°3, Ampliación de la Planta de Tratamiento de Aguas Servidas con

tecnología de lodos activados y masa fija con aireación mecánica requiere 524 m2.

En resumen, para las tres alternativas de solución el área requerida no supera los

casi 3000 m2 disponibles, por lo tanto, ninguna de ellas está limitada por el espacio que

necesitan las instalaciones y obras civiles.

31

4.1 Alternativa N°1: Lodos Activados y Masa fija con Aireación Mecánica.

4.1.1 Descripción de los procesos.

La planta de tratamiento biológico para aguas servidas sistema STAM (Sistema de

Tratamiento de Aireación Mecánica), propuesta por la empresa DLC S.A., cuenta con las

siguientes unidades de tratamiento.

Figura 2. Esquema unidades de tratamiento.

Sedimentador y retorno de lodos

Sistema de

Desinfección

Estanque de Ecualización y/o Pretratamiento

Cámara de desbaste (manual y automático).

Sistema

Digestor de

lodos ( Purga y

estabilización).

Sistema

Deshidratador

de lodos.

Desarenador y lavador de arenas.

Tratamiento biológico en reactores STAM

Fuente: Basado en DLC S.A. 2012

Disposición del

Efliente

Cámara de desbaste - Desarenador y Lavador de Arenas:

La recepción de las aguas servidas procedentes del sistema colector a la planta de

tratamiento se realiza en una reja fina de limpieza automática en acero inoxidable y en

stand by una reja gruesa de limpieza manual. Su estructura es de acero negro galvanizado.

De esta manera el sistema de desbaste podrá en forma automática sacar los sólidos

retenidos y disponerlos estrujados en dispositivos de basura. Esta basura se dispondrá como

sólido primario en conjunto con los lodos deshidratados a relleno sanitario.

32

Posteriormente, el agua que ha pasado por el desbaste ingresa al estanque desarenador,

una unidad diseñada para el caudal punta. Este estanque produce un vórtice a través del

ingreso, de esta manera las arenas caen por la fuerza centrípeta que genera el estaque.

Las arenas acumuladas, son extraídas desde el fondo de los estanques por medio de una

bomba Airlift de funcionamiento neumático con un soplador. La corriente de salida que

posee mezcla de arenas y agua, son enviadas al sistema clasificador y lavador de arenas.

Para ello la corriente de agua y arena impulsada por el sistema airlift ingresa al

compactador en donde un tornillo separa las arenas de las aguas. Las aguas generadas se

retornan al sistema, mientras que las arenas compactas se acumulan para ser posteriormente

dispuestas.

Finalmente la descarga de las aguas desbastadas y desarenadas al estanque de

pretratamiento, se considera la instalación de un medidor de flujo en canal Parshall de

manera de llevar un registro de los caudales de ingreso a dicha planta de tratamiento.

Estanque de Ecualización y/o Pretratamiento:

Las aguas provenientes del desbaste se acumulan y homogenizan en este estanque de

hormigón con la finalidad de amortiguar los caudales punta y proporcionar un caudal de

alimentación constante y más homogéneo en carga orgánica, vitales para un buen

funcionamiento en el sistema de tratamiento.

En este mismo estanque se instalan una batería de 3 bombas de elevación en

configuración 2+1, corresponde a dos bombas sumergidas, que elevan al reactor biológico

un caudal constante de tratamiento.

El volumen total del estanque de homogenización y/o pretratamiento es de 200 m3. Con

esto se obtiene una retención del caudal punta de 2,9 horas de manera que el tratamiento

biológico posterior se alimente en forma constante a 21,8 l/s (Caudal de aguas servidas más

infiltración al año 20) al módulo de tratamiento biológico.

Se considera la incorporación de un aireador sumergido radial de manera de evitar la

presencia de olores.

33

Tratamiento Biológico STAM:

El tratamiento biológico se desarrolla en un módulo de tratamiento independiente

construido en hormigón, el cual posee dos aireadores mecánico STAM, accionado por un

moto reductor y cadena de tracción. La alimentación a cada módulo de tratamiento es a

través del uso de dos bombas sumergidas y regulada por el regulador de flujo en FRP

(Fiberglass Reinforced Plastic o Plástico reforzado con fibra de vidrio) desde estanque de

ecualización.

La planta de tratamiento posee un sedimentador circular central de 8 m de diámetro,

con puente barredor de lodos. Se utiliza la misma estructura para proyectar los estaques de

reactores biológicos, de digestor de lodos, ecualización y otros, en la periferia de estos,

quedando un diseño compacto.

Las aguas tratadas salen por los vertederos dispuestos en forma perimetral del

sedimentador. El total de las aguas tratadas, será descargado al estanque de cloración,

también construido en la periferia del sedimentador.

El cilindro sumergible instalado en el reactor biológico, con la forma de una rueda de

tubos la cual se hace rotar con un motor exterior alrededor de su mismo eje, está construido

a base de un sistema de cuerpos huecos, como depósitos para una gran cantidad de discos

de fibra pegados uno detrás del otro. La depuración de las aguas según este sistema, se

produce por el lodo activado y además por los microorganismos adheridos en la superficie

de los discos y tubos. Así se puede combinar el sistema de lodos activados y el sistema de

cilindros sumergibles o masa fija en un solo procedimiento.

El abastecimiento de oxigeno para los microorganismos se produce por la rotación de la

rueda, que puede variar su velocidad para una mayor o menor generación de aire. Un motor

eléctrico exterior hace rotar la rueda de tubos mediante un engranaje por transmisión de

cadena, donde continuamente se producen nuevos intercambios entre el aire, agua residual

y la película biológica de manera tal que la alimentación con oxigeno es garantizada por

este diseño (ver Figura 3). El detalle de la Unidad de Reactor Biológico se observa en la

Figura 4.

34

Figura 3. Proceso Aireación Mecánica.

Fuente: DLC S.A. 2012

Figura 4. Unidad Reactor Biológico.


Sedimentación y retorno de lodos:

Después del tratamiento principal, el agua es conducida por vaso comunicante a un

sedimentador de un diámetro de 15 m.

El retorno de los lodos biológicos es a través de una batería de tres bombas

centrífugas (dos bombas operando y una stand-by). En la línea de retorno de lodos se

instala un medidor de caudal para controlar el caudal de retorno, el sistema de bombeo es

diseñado para retornar un 100-150% del caudal de alimentación a la planta de tratamiento

el cual se retorna completamente al reactor biológico.

El lodo en exceso es impulsado con las mismas bombas al estanque digestor de

lodos donde son aireados mediante inyector de aireación radial.

35

Sistema de Desinfección

La desinfección se desarrolla a través del uso de una bomba dosificadora de hipoclorito

de sodio al 10%, la cual dosifica cloro a la cámara de contacto de 40 m3 de capacidad. Esta

cámara posee un tiempo de retención de mínimo 30 minutos para el caudal medio de

descarga, por lo cual se asegura el efecto de destrucción de coliformes remanentes en el

agua tratada. Se considera el uso de un estanque para cargar hipoclorito de sodio líquido.

Nota: Aunque la propuesta técnico-económica no lo incluye, se incluirá el proceso de

decloración.

Sistema Digestor de lodos (Purga y Estabilización).

La purga de lodos, se realizará a través del uso de las mismas bombas de retorno de

lodos. Los lodos purgados son transferidos a dos digestores de lodos periféricos al estanque

de sedimentación. Cada digestor de lodos posee un aireador radial de 5,9 kw que suministra

el oxígeno. Se proyecta el uso de dos digestores de lodos para el proyecto completo. Cada

digestor posee un volumen de 177 m3.

El tratamiento biológico degrada la materia orgánica que ingresa al tratamiento,

generando de esta manera una reproducción de lodo biológico (reproducción bacterial).

Este aumento en el lodo biológico, debe ser purgado para conservar el equilibrio en el

sistema de tratamiento. La purga se realiza desde el fondo del estanque previo a la

sedimentación.

Disposición del Efluente.

La planta cumplirá en su totalidad con lo establecido en la Tabla N°1 del DS90,

siempre y cuando el ingreso corresponda a agua servida, la cual no debe poseer presencia

de residuos industriales líquidos, metales y otros parámetros que excedan la caracterización

típica de las aguas servidas establecida en el DS609.

36

Sistema deshidratador de lodos.

Justo antes de deshidratar los lodos se considera un sistema que incorpora Polímero

Floculante para así aglutinar los sólidos suspendidos y facilitar su separación del fluido.

Para la deshidratación de lodos biológicos, se proyecta un equipo filtro prensa y una

proyección de dos filtraciones por día para los lodos generados, estando diseñado el

digestor para una capacidad de acumulación de los lodos de 12,6 días. La cancha de secado

actual se utilizará para acumular lodo deshidratado y/o como de emergencia en caso de

falla de sistema de filtración por filtro prensa.

El Filtro Prensa es un separador de líquidos y sólidos a través de filtración por presión.

Utiliza un método simple para lograr la compactación. Es capaz de comprimir y deshidratar

sólidos hasta obtener humedades del orden de 75 a 80% por peso de lodo compactado.

Las placas filtrantes desmontables están hechas de polipropileno. Cuenta con un sistema

de prensado óleo-hidráulico manual.

Para efectos de cantidad de lodo final, se considera una volatilización del orden del

20% de la materia orgánica a degradar. Es decir, de los 282,88 Kg SS/día generados (valor

proporcionado por DLC S.A.) para un caudal medio al año 20 de 1883,4 m3/día, quedan

226,3 kg SS/día con humedad del 80% (de acuerdo al artículo 16 del DS04) que son

deshidratados por el filtro prensa, entonces, según lo anterior, determinamos que se

producen 0,12 Kg SS/m3 .Una vez deshidratados los lodos en el filtro prensa se sacará este

y depositará en una tolva que lo mezclará con CAL para ser dispuesto luego en un container

de almacenamiento. Finalmente estos deberán ser transportados a un vertedero autorizado.

Para efectos de retiro consideraremos una densidad de los lodos de 1,05 Ton/m3

(Miliarium, 2004) para esta y el resto de alternativas.

37

De los procesos antes mencionados presentamos a continuación un diagrama de flujo

para la alternativa N°1.

Figura 5. Diagrama de Flujo Alternativa N°1.

Fuente: DLC S.A 2012

38

4.1.2 Equipamiento.

Los equipos considerados en la alternativa N°1 detallando su marca y cantidad se

enumeran a continuación:

Tabla 17. Equipamiento Alternativa N°1.


Además considera:

Medidor de oxígeno de terreno

2 Conos Imhoff + soportes

1 Set de medición de cloro residual

Manual de operación y mantención general

39

4.1.3 Energía.

Es fundamental conocer los equipos y la potencia de estos, para con aquello saber

los requerimientos energéticos de la alternativa N°1 y así traducirlos a costos en un

próximo análisis.

Tabla 18. Detalle equipos y consumos eléctricos.


Entonces, el total de energía requerida para el funcionamiento de la alternativa N°1 es de

255.638,4 kW hora/anual, al término del período de previsión (año 20). Ante la dificultad

de cuantificar el consumo de energía en cada equipamiento para los períodos intermedios,

éste se calculará usando el supuesto que el consumo total de energía para cada año es

proporcional al caudal a tratar en ese período, usando como base la relación entre el caudal

y energía requerida al año 20. El detalle de esto se muestra a continuación.

Tabla 19. Consumo eléctrico anual alternativa N°1.

Unidad \ Año Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Año 6 Año 7 Año 8 Año 9 Año 10

kW hora/ anual 202.209,3 204.127,6 206.105,6 210.490,9 212.594,3 214.763,4 217.000,1 219.306,7 221.685,2 226.483,3


kW hora/ anual 229.012,5 231.620,7 234.310,2 237.083,6 239.943,5 242.892,7 245.933,9 249.070,0 252.303,9 255.638,8


40

4.1.4 Insumos.

Cloro: Se usará del compuesto químico NaOCl (Hipoclorito de Sodio) una cantidad de

5mg/l para la desinfección del agua.

Declorador: Se requiere 2 g /g cloro (propuesta no lo considera, se agrega al análisis).

Polímero Floculante: la adición de polímero es a razón de 6,5 kg de polímero/ton SS para

la aglutinación de sólidos suspendidos propios del tratamiento, esto se realiza previo a la

deshidratación de los lodos.

Cal: se requiere 80 Kg/Ton SS para estabilizar y mitigar posibles olores sobre todo por su

capacidad higroscópica, o sea, de absorber humedad.

La cantidad de estos dependerá año a año del volumen de agua tratada y del lodo

generado tal como se muestra a continuación.

Tabla 20. Cantidad anual de insumos alternativa N°1.

Insumo \ Año Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Año 6 Año 7 Año 8 Año 9 Año 10

Cloro (kg) 2.682 2.707 2.733 2.791 2.819 2.848 2.878 2.908 2.940 3.003

Declorador (kg) 5.363 5.414 5.466 5.583 5.639 5.696 5.755 5.817 5.880 6.007

Polímero (kg) 419 423 427 436 440 445 450 454 459 469

Cal (kg) 5155 5204 5255 5367 5420 5475 5532 5591 5652 5774


Cloro (kg) 3.037 3.072 3.107 3.144 3.182 3.221 3.261 3.303 3.346 3.390

Declorador (kg) 6.074 6.143 6.215 6.288 6.364 6.442 6.523 6.606 6.692 6.780

Polímero (kg) 474 480 485 491 497 503 509 516 523 530

Cal (kg) 5839 5905 5974 6044 6117 6193 6270 6350 6433 6518


4.1.5 Organización y personal.

Esta propuesta considera un operario calificado que manejará la planta, este será

instruido por técnicos de la empresa, recibiendo el manual de operación de la planta y

fichas de control. Conservará las condiciones actuales de trabajo (lunes a viernes de 08:30 a

17:30 hrs, no existen otros turnos). El trabajo administrativo lo deberá llevar a cabo quien

se hará cargo de la PTAS, la Cooperativa de APR de Malalhue.

41

4.2. Alternativa N°2: Lodos Activados por Aireación Convencional.

En general esta tecnología conserva las características presentadas en el punto

anterior, con la salvedad, y como su nombre lo indica, posee un sistema de aireación

convencional. Esta alternativa fue propuesta por la empresa Aguasin M.R.

4.2.1 Descripción del proceso de tratamiento.

El tratamiento consiste en una secuencia de procesos de depuración, los que se

pueden clasificar en las siguientes fases de acondicionamiento:

Sistema de elevación, con sistema de rejas de desbaste removible, en conjunto con

la cámara de válvulas.

Sistema compacto de proceso compuesto por; estanque de de aireación, estanques

de sedimentación y digestor de lodos; todos de acero.

Sistema de desinfección por cloración y posterior decloración. Esto se realizará por

bombas dosificadoras del tipo diafragma.

El proceso de lodos activados requiere de aireación prolongada con incorporación

de aire comprimido distribuido por difusores (ver Figura 6). El modelo de flujo del proceso

es flujo pistón con recirculación y purga.

Figura 6. Difusores de Aire.

Fuente: PantaRei. 2013

42

Sistema de elevación.

El sistema de elevación de las aguas servidas para llegar al estanque de procesos está

compuesto por las bombas de elevación portátiles, manifold de elevación, manifold de

retorno y válvulas de cámara de válvulas. Este estanque posee un volumen de 25 m3.

Estanque de proceso:

En este se lleva a cabo la depuración de las aguas servidas, es construido en acero.

El agua ingresa primero, al estanque de aireación. En él se desarrolla una población de

bacterias que se alimentan de la materia orgánica, transformándola en productos no

contaminantes. Cada estanque posee un volumen de 292 m3. En esta etapa se agrega aire

limpio a través de sopladores tipo Roots y un manifold de acero y PVC con difusores

montados en el fondo del compartimiento, los que junto a una alta profundidad de agua

permiten una óptima transferencia de oxígeno.

En forma gravitacional el flujo continúa hacia la sedimentación que cumple la

función de separar por decantación los sólidos suspendidos que floculan en la etapa de

aireación. El agua clarificada sale del sedimentador por la zona superior. Los lodos

acumulados en el fondo son retornados a la aireación para mantener la población

microbiana.

A medida que transcurre la operación se generan lodos en exceso que son desviados

hacia un estanque espesador, donde son acumulados y estabilizados aeróbicamente. El lodo

digerido es espesado al interior del compartimento y luego puede ser bombeado a través de

una bomba sumergible fuera de la planta de tratamiento, pudiendo disponerse en botaderos

municipales, para lo cual deberá contratarse un camión limpia fosas o evacuarse a una

cancha de secado (ver Nota al final de 4.2.2).

Todo el aire que requiere la planta proviene de un grupo motobomba de aire,

conectado a un manifold de acero. El grupo motobomba incluye: un motor eléctrico, un

soplador de aire tipo Roots, un sistema de acople por correas, base y cubierta protectora y

antisónora, válvula de retención, válvula de seguridad, válvula de corte de bola, conector

flexible y gomas de anclaje para absorber vibraciones. El manifold cuenta con un

manómetro para medir la presión de aire y válvulas de bola y globo para el adecuado ajuste

de los flujos.

43

Desinfección por cloración y decloración.

El agua clarificada pasa gravitacionalmente a un canal de desinfección, donde se

elimina el remanente de bacterias y virus para cumplir con la norma chilena NCh 1.333 y

D.S 90, que dice relación con la calidad del agua, lo que permite verter a cualquier curso de

agua. En esta etapa se desinfectará mediante la dosificación de Hipoclorito de Sodio

(cloración), bomba que será montada sobre un estanque y en serie, una bomba dosificadora

de sulfito de sodio (decloración), permitiendo asegurar la ausencia de cloro en exceso en el

agua de salida y así evitar daños al medio ambiente por sobre cloraciones.

De los procesos antes mencionados presentamos a continuación un diagrama de flujo

para la alternativa N°2.

Figura 7. Diagrama flujo Lodos Activados aireación Convencional.

Fuente: Aguasin. 2008

44

4.2.2. Equipamiento.

Equipamiento planta 3LA-400 AC

o 4 grupos motobomba de aire, incluyen:

o Soplador tipo ROOTS marca Repicky, o similar.

o Poleas y correas de transmisión.

o Válvula de retención.

o Válvula de seguridad

o Unión flexible.

o Base con soportes anti-vibratorios.

o Cubierta antisonóra y de protección de fibra de vidrio reforzado.

o Difusores de membrana de burbuja fina para la distribución del aire, marca

US-FILTER (U.S.A.), modelo FlexAir (o similar), montados sobre cañerías

instaladas en el fondo de los compartimentos aireados.

o 6 bombas de recirculación de lodos, marca Zenit.

o 1 bomba de extracción de lodos del digestor de lodos, marca Zenit

o Sistema de izaje para bombas de recirculación.

o Manómetro con glicerina y fitting de acople.

o Fittings, válvulas y soportes requeridos.

Tablero Eléctrico de Fuerza & Control

o Tablero eléctrico de fuerza y control, IP-55, desde donde se comandaran los

grupos motobomba de aire y las bombas de elevación de aguas servidas. Se

considera partida estrella-triangulo para todos los motores.

o Conductos y cables eléctricos entre el tablero de fuerza y control y los

equipos eléctricos de la planta de tratamiento.

45

Equipamiento sistema de elevación

o Se considera el suministro de los siguientes equipos para la elevación de las

aguas servidas desde el estanque de acumulación. Por cada tren de

tratamiento se tiene:

o 3 bombas sumergibles marca KSB, modelo Amarex, 4,1/380V. O similar.

Una en reserva

o Tres sensores de nivel tipo flotador para el control de las partidas y paradas

de las bombas.

o Manifold de elevación en galvanizado desde el estanque de ecualización

hasta la planta de tratamiento incluyendo todos los fittings y válvulas

necesarias. (hasta 6 mts.)

o Interconexión eléctrica entre las bombas y el tablero eléctrico.

o Canastillo de Desbaste grueso, construido en acero inox 304.

o Medidor de caudal electromagnético, marca Siemens.

Equipo de Desinfección

o Para la cloración y posterior decloración se considera bombas dosificadoras de

tipo diafragma. Marca Elados Lang o similar.

Nota: La Alternativa N°2 no considera en su propuesta técnico económica la

deshidratación de lodos mediante algún filtro prensa o deshidratador de lodos como las

otras 2 alternativas que si lo consideran. Es así que para que las alternativas sean

comparables se agregará a esta un deshidratador de lodos en su equipamiento y de forma

consiguiente en la inversión que esto conlleva. Esto implica incluir la utilización de

insumos para la estabilización y tratamiento de los lodos, que son Polímero Floculante y

Cal.

El deshidratador generará lodos a razón de 0,10 Kg SS/m3 de agua servida tratada.

46

4.2.3 Energía.

A continuación se detalla los requerimientos energéticos para los equipos

considerados por la alternativa N°2 en las Tablas 21 y 22.

Tabla 21. Energía en Sistema de Elevación aguas Servidas.

Horas de Horas de Consumo

Descripción del Equipo operación operación mensual

Voltaje (V) Potencia (Kw) diaria mensual Kw-h/mes

Bombas

elevadoras ksb 2 1 Amarex 380 3,1 18 540 1.674

aguas servidas

Marca

Características

EléctricasModeloOperandoCantidad


Tabla 22. Energía en Tratamiento Biológico y Desinfección.

Horas de Horas de Consumo

Descripción del Equipo operación operación mensual

Voltaje (V) Corriente (A) Potencia (Kw) diaria mensual Kw-h/mes

Motobomba de aire REPICKY 3 R-500 380 15,5 9,38 18 540 15.196

Bomba dosificadora de

Cloro y sulfito

Marca Cantidad Modelo

Características

Eléctricas

LANG 6 EMP II 33,7540180,010445 mA230


Entonces, el total de energía requerida para el funcionamiento de la alternativa N°2

es de 202.848 Kw hora/anual, al término del período de previsión (año 20). Ante la

dificultad de cuantificar el consumo de energía en cada equipamiento para los períodos

intermedios, éste se calculará usando el supuesto que el consumo total de energía para cada

año es proporcional al caudal a tratar en ese período, usando como base la relación entre el

caudal y energía requerida al año 20. El detalle de esto se muestra a continuación.



kW hora/ anual 160.452 161.974 163.544 167.023 168.692 170.414 172.188 174.019 175.906 179.713


kW hora/ anual 181.720 183.790 185.924 188.125 190.394 192.734 195.147 197.636 200.202 202.848


47

4.2.4 Insumos.



Declorador: Se requerirá una dosis de 2g D960/g cloro.



deshidratación de lodos.



La cantidad de estos dependerá año a año del volumen de aguas residuales tratadas

tal como se muestra a continuación.


Insumo \ Año Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Año 6 Año 7 Año 8 Año 9 Año 10Cloro (kg) 2.682 2.707 2.733 2.791 2.819 2.848 2.878 2.908 2.940 3.003

Declorador (kg) 5.363 5.414 5.466 5.583 5.639 5.696 5.755 5.817 5.880 6.007

Polímero (kg) 352 356 359 367 370 374 378 382 386 394

Cal (kg) 4335 4376 4418 4512 4558 4604 4652 4701 4752 4855


Cloro (kg) 3.037 3.072 3.107 3.144 3.182 3.221 3.261 3.303 3.346 3.390

Declorador (kg) 6.074 6.143 6.215 6.288 6.364 6.442 6.523 6.606 6.692 6.780

Polímero (kg) 399 403 408 413 418 423 428 434 439 445

Cal (kg) 4.909 4.965 5.023 5.083 5.144 5.207 5.272 5.339 5.409 5.480



Esta propuesta no especifica los requerimientos de personal, sin embargo sabemos

del punto 2.2.2.1 para la tecnología de lodos activados convencional que requiere de un

operario altamente calificado para manejar la planta. Este conservará las condiciones

actuales de trabajo, lunes a viernes de 08:30 a 17:30 hrs, en donde no existen otros turnos.

Al igual que la alternativa N°1, el trabajo administrativo lo deberá llevar a cabo

quien se hará cargo de la PTAS, la Cooperativa de APR de Malalhue.

48

4.3 Alternativa Nº3: Ampliación planta de Tratamiento de Aguas Servidas

tecnología de lodos activados con aireación mecánica.

4.3.1 Descripción de los procesos.

La ampliación de la planta de tratamiento de aguas servidas conserva la tecnología

existente en la planta actual que consiste en un sistema de lodos activados mediante

cilindros rotatorios de aireación mecánica. Esta alternativa fue propuesta por la empresa

DLC S.A.

En términos generales esta propuesta en cuanto a procesos posee las mismas

características respecto a la ya presentada alternativa N°1. Es decir, el proceso contempla la

acción de una Cámara de Desbaste- Desarenador y Lavador de Arenas, para luego pasar a

un Estanque de Ecualización o Pretratamiento, en consecuencia a un Tratamiento Biológico

STAM y finalmente la Desinfección. El proceso también contempla la Purga y

estabilización de Lodos.

La diferencia con la alternativa N°1 tiene relación con la distribución de los

elementos y equipos, y sobre todo la utilización de obras existentes más obras

complementarias para poder realizar el proceso de depuración de aguas servidas. La

alternativa N°1 contempla una planta completamente nueva.

Las mejoras y ampliaciones contempladas en esta alternativa son:

Cámara de Desbaste.

Mejora a realizar.

Desbaste manual se conserva. Limpieza y mantención.

Desbaste automático. Chequeo general del equipo, programación general, chequeo

de válvulas y otros.

49

Equipamiento nuevo.

Para el equipo de desbaste existente, se considera la incorporación de un tornillo de

estruje de sólidos y un tubo de descarga en acero inoxidable. De esta manera el sistema de

desbaste podrá en forma automática sacar los sólidos retenidos y disponerlos estrujados en

dispositivo de basura. Esta basura se dispondrá como sólido primario en conjunto con los

lodos deshidratados a relleno sanitario.

La reja y su compactador soportarán los caudales medio de 21,8 l/s (Caudal de

aguas servidas más infiltración) y caudales punta de 41,05 l/s.

Cámara desgrasadora y desarenadora.

Mejoras.

La actual obra civil de la cámara desgrasadora, se modificará de manera de

desarrollar una pendiente para la extracción de arenas. La mejora pasa por el desarrollo de

una pendiente.

Equipamiento nuevo.

Se contempla adicionar una bomba de tipo Air Lift accionada por un compresor, de

manera de levantar las arenas que decantarán en la cámara desgrasadora, la cual se

modificará para la extracción de arenas. La succión se realiza desde el fondo del estanque

desgrasador existente modificado.

Las arenas, sólidos etc. succionados, se enviarán a un lavador de arena, que consiste

en un estanque en acero que posee un tornillo el cual va eliminando las arenas y sólidos.

Los sólidos se dispondrán en basureros para ser dispuestos posteriormente en rellenos

sanitarios. Las aguas del lavado se reingresan al tratamiento.

Previo a la descarga de las aguas desbastadas y desarenadas al estanque de

pretratamiento, se considera la instalación de un medidor de flujo en canal parshall de

manera de llevar un registro de los caudales de ingreso a dicha planta de tratamiento.

50

Estanque de pretratamiento y elevación.

Mejoras.

Se proyecta realizar mantención general de bombas de elevación, limpieza de piping

y regulador de flujo.

Instalación de aireador radial en estanque de pretratamiento para lo cual se realizará

una apertura en losa de manera de poder instalar el equipo.

Equipamiento nuevo.

Debido al incremento del caudal de tratamiento, en su caudal medio y punta, se

proyecta realizar una ampliación del estanque de pretratamiento adicionando un estanque

en serie al existente conectado por dos pasadas hidráulicas con válvulas. El volumen de este

estanque adicional es de 175 m3. De esta manera el volumen total del estanque de

homogenización y/o pretratamiento es de 300 m3. Con esto se obtiene una retención del

caudal punta de 4,3 horas entre ambos, de manera que el tratamiento biológico posterior se

alimente en forma constante a 21,8 l/s en dos módulos de tratamiento.

En esta ampliación de estanque, se considera la incorporación de un aireador

sumergido radial de manera de evitar la presencia de olores. Se instalarán dos bombas

sumergidas de transferencia de aguas servidas a módulo de tratamiento biológico a instalar.

Tratamiento Biológico STAM.

Mejora módulo existente.

Se proyecta limpieza general del estanque de tratamiento, eliminando los lodos

concentrados en Camión limpia fosas.

Limpieza general estanque.

Cambio de cadena.

Adición de 8 tubos adicionales a rueda existente.

Ajuste de motoreductor, cambio de aceite, limpieza, conexión eléctrica.

Motoreductor nuevo de 5,5 Kw.

Lavado de discos.

Cambio de pernos y apriete general de Aireador STM.

Instalación de piping para purga de lodos flotantes.

51

Instalación de lamelas en interior de estanque, para mejorar sedimentabilidad.

Bloques de lamelas.

Equipo medidor de oxígeno de terreno, cono de sedimentación inmhoff y

suportación.

Equipamiento nuevo.

Se considera la construcción de un módulo de tratamiento similar al existente. Se

instala el mismo aireador con moto reductor pero con 8 tubos adicionales de aireación. En

los sedimentadores se instalarán bloques de lamelas para mejorar la sedimentabilidad y se

instalarán dos vertederos por sedimentador. Se instalarán pasadas hidráulicas para la

succión de lodos sedimentados y su piping asociado.

Para la purga de lodos, se considera el uso de dos bombas de trasvasije las cuales

descargarán el lodo a digestores. Estas mismas bombas se utilizan para retornar los lodos al

tratamiento biológico.

Purga de lodos biológicos y estabilización en digestor.

Mejoras.

Mantención de bombas de purga de lodos existentes, reconfiguración de piping.

(como stand by).

2 Bombas nuevas para purga de lodos.

Piping de PVC clase 10 para redireccionar lodo a estanque digestor de lodos.

Equipamiento nuevo

Se considera para la digestión de los lodos generados por 21,8 l/s de agua a tratar,

dos digestores de 150 m3, en los cuales se instalarán un aireador radial sumergido en cada

uno de ellos, equipo similar a los a instalar en estanque de pretratamiento. Estos aireadores

permitirán la digestión de los lodos de manera que una vez deshidratados no generen

olores. Los estanques digestores proporcionan además un volumen de acumulación para

realizar las purgas de lodos. Posterior a la digestión se proyecta la deshidratación de lodos.

52

Deshidratación de lodos biológicos.

Para la deshidratación de lodos biológicos, se proyecta un equipo filtro prensa y una

proyección máxima de dos filtraciones por día para los lodos generados. La cancha de

secado actual se utilizará para acumular lodo deshidratado y/o como de emergencia en caso

de falla de sistema de filtración por filtro prensa.

El Filtro Prensa es un separador de líquidos y sólidos a través de filtración por

presión. Es capaz de comprimir y deshidratar sólidos hasta obtener humedades inferiores al

80% por peso de lodo compactado. Las placas filtrantes desmontables están hechas de

polipropileno. Cuenta con un sistema de prensado óleo-hidráulico manual.

a) El funcionamiento y Aspectos técnicos:

El lodo es bombeado a través de cámaras cubiertas por telas filtrantes. Al bombear,

la presión aumenta y fuerza al lodo a circular, provocando que los sólidos se acumulen y

formen una pasta. El pistón óleo-hidráulico empuja la placa móvil de acero provocando el

prensado de las placas de polipropileno. Luego la torta es fácilmente removida haciendo

retroceder el pistón, permitiendo que la pasta compactada decante en la tolva, que es fácil

de manipular para el retiro del lodo. La generación de lodos será de 0,12 Kg SS/m3 de agua

tratada, tal como la alternativa N°1.

Disposición del Efluente.

La descarga de ambos módulos de tratamiento (efluente tratado), se realizará a un

clorador. Este clorador en obras civiles, corresponde a un estanque con canales de cloración

que permiten un tiempo de contacto entre el efluente tratado y el cloro por un tiempo de 30

minutos. Como equipamiento, se considera el uso de una bomba dosificadora de cloro

líquido, la cual succionará cloro desde un estanque de 3000 litros. Se proyecta este estanque

de manera de poseer una autonomía de unos 30 días en el uso de cloro. El estanque deberá

ser cargado por el proveedor de cloro líquido en terreno. La zona de cloro se considera

techada y un radier para posicionar dicho estanque.

Nota: Aunque la propuesta técnico-económica proporcionada por DLC S.A. no lo incluye,

se considerará además la decloración para hacer las alternativas comparables.

53

De los procesos antes mencionados presentamos a continuación un diagrama de

flujo para la alternativa N°3.

Figura 8. Diagrama de Flujo Alternativa N°3.


Figura 9. Simbología Diagrama flujo Alternativa N°3.


54

4.3.2 Equipamiento.

El equipamiento contemplado en la alternativa N°3 Ampliación Planta de

Tratamiento de aguas Servidas tecnología lodos activados y masa fija con aireación

mecánica se presenta en las Tablas 25 y 26 en función de las mejoras y equipamiento nuevo

respectivamente:

Tabla 25. Mejoras a realizar.


Nota: En Ítem 1, Descripción debiese ser Reparación en reemplazo de Reaparición. (Tabla

original proporcionada por DLC contiene error).

55

Tabla 26. Equipamiento Nuevo.


Además contempla los siguientes equipos:

• Tablero de fuerza y control equipos nuevos.

• Medidor de oxígeno de terreno.

• 2 Conos Imhoff + soportes.

• 1 Set de medición de cloro residual.

• Manual de operación y mantención general.

56

4.3.3 Energía.

A continuación se detalla los requerimientos energéticos para los equipos

considerados por la alternativa N°3.

Tabla 27. Detalle equipos y consumos energéticos.


Entonces, el total de energía requerida para el funcionamiento de la alternativa N°3 es de

234.310,8 kW hora/anual, al término del período de previsión (año 20). Ante la dificultad

de cuantificar el consumo de energía en cada equipamiento para los períodos intermedios,

éste se calculará usando el supuesto que el consumo total de energía para cada año es

proporcional al caudal a tratar en ese período, usando como base la relación entre el caudal

y energía requerida al año 20. El detalle de esto se muestra a continuación.



kW hora/ anual 185.339 187.097 188.910 192.930 194.858 196.846 198.896 201.010 203.190 207.588


kW hora/ anual 209.906 212.297 214.762 217.304 219.925 222.628 225.416 228.290 231.254 234.311


57

4.3.4 Insumos.



Declorador: Se requiere 2 g /g cloro (propuesta no lo considera pero se agrega al análisis).



deshidratación de los lodos.



La cantidad de estos dependerá año a año del volumen de aguas residuales tratadas

tal como se muestra a continuación.



Cloro (kg) 2.682 2.707 2.733 2.791 2.819 2.848 2.878 2.908 2.940 3.003

Declorador (kg) 5.363 5.414 5.466 5.583 5.639 5.696 5.755 5.817 5.880 6.007

Polímero (kg) 419 423 427 436 440 445 450 454 459 469

Cal (kg) 5155 5204 5255 5367 5420 5475 5532 5591 5652 5774


Cloro (kg) 3.037 3.072 3.107 3.144 3.182 3.221 3.261 3.303 3.346 3.390

Declorador (kg) 6.074 6.143 6.215 6.288 6.364 6.442 6.523 6.606 6.692 6.780

Polímero (kg) 474 480 485 491 497 503 509 516 523 530

Cal (kg) 5839 5905 5974 6044 6117 6193 6270 6350 6433 6518



Esta propuesta considera un operario calificado que manejará la planta, este será

instruido por técnicos de la empresa, recibiendo el manual de operación de la planta y

fichas de control. Conservará las condiciones actuales de trabajo (lunes a viernes de 08:30 a

17:30 hrs, no existen otros turnos). El trabajo administrativo lo deberá llevar a cabo quien

se hará cargo de la PTAS, la Cooperativa de APR de Malalhue.

58

4.4 Resumen de las características técnicas de las alternativas.

En la tabla siguiente se presenta un resumen del estudio técnico de las tres

alternativas propuestas, de forma tal que se pueda visualizar de mejor manera las

características de cada una de ellas.

Tabla 30. Resumen características Técnicas.

VARIABLE A

COMPARAR

ALTERNATIVA Nº1:

Lodos Activados y masa fija

con aireación mecánica.

ALTERNATIVA Nº2:

Lodos Activados Modalidad

Aireación Convencional.

ALTERNATIVA Nº3:

Ampliación planta lodos

activados y masa fija con

aireación mecánica.

Requerimiento de

terreno.

873 m2 537 m2 524 m2

Procesos y

Equipamiento

Reja Desbaste.

Desarenador.

Estanque Pretratamiento.

2 Reactores biológicos.

Sistema Sedimentación.

Sistema desinfección.

Decloración (incorporado).

Digestión de lodos.

Deshidratación de lodos.

Reja Desbaste.

Estanque elevación.

3 estanques de Aireación.

Sistema Sedimentación


Sistema Decloración.

Digestor de lodos.

Deshidratador de lodos

(incorporado)

Reja Desbaste.

Desarenador-desgrasador.

Estanque Pretratamiento.

2 Reactores Biológicos en serie.

Sistema Sedimentación.


Decloración (incorporado).

Digestor y deshidratación de

lodos.

Energía 21.303,2 kw/mes 16.904 kw/mes 19.525,9 kw/mes

Lodos generados 0,12 kg SS/m3.

Deshidratado 20%.

0,10 kg SS/m3.

Deshidratado 20%.

0,12 kg SS/m3.

Deshidratado 20%.

Insumos Cloro: 5 mg/l

Declorador: 2g/g cloro.

Floculante: 6,5 kg/ton SS.

Cal: 80 kg/ton SS.

Cloro: 5 mg/l

Declorador: 2g/g cloro


Cal: 80 kg/ton SS.

Cloro: 5 mg/l

Declorador: 2g/g cloro.


Cal: 80 kg/ton SS.

Personal Un Operario Calificado y 1

Administración a cargo de

Cooperativa.

Un Operario Calificado y 1


Cooperativa.

Un Operario Calificado y 1


Cooperativa.

59

4.5 Implicancias ambientales del proyecto.

Es de suma importancia considerar dentro del estudio técnico las implicancias

ambientales que conlleva la ejecución de un proyecto de este tipo, esto entre otras cosas

para conocer los posibles costos y/o tiempo que un estudio ambiental podría tener.

Del proyecto original denominado “Instalación del Servicio de Alcantarillado y

Construcción Planta de Tratamiento de Aguas Servidas de la localidad de Malalhue,

comuna de Lanco", se debe señalar posee una Declaración de Impacto Ambiental

aprobada mediante resolución de Calificación Ambiental RCA N°417/2000. Esta

declaración destaca entre otras cosas que la tecnología es de Lodos Activados modalidad

aireación extendida y considera sedimentación, desinfección por UV, digestión y secado de

lodos en canchas de secado. Fue diseñada para un caudal de 550 m3/día para el año de

previsión 2028 y los beneficiados al año 2003 serían 2115 habitantes.

En relación al nuevo proyecto, el someterse al sistema de evaluación de impacto

ambiental (SEIA) implica por parte del proyectista (Municipio) consultar al Servicio de

Evaluación Ambiental (SEA) en base a antecedentes del proyecto si es o no pertinente

someterse a una evaluación ambiental. La respuesta a esta consulta puede establecer que

debe o no someterse al SEIA para luego decir de qué forma hacerlo, si con una Declaración

de Impacto Ambiental (DIA) o una Evaluación de Impacto Ambiental (EIA).

El Municipio consultó la pertinencia ambiental (Ver carta consulta en Anexo G) y el

SEA informó (Ver carta respuesta en Anexo G) que el proyecto NO debe someterse al

SEIA de forma obligatoria, por lo que no requerirá una DIA ni una EIA y no incurrirá en

demoras ni costos que estas tienen asociados.

60

CAPÍTULO V. Evaluación Económica de alternativas.

El presente capítulo tiene por objeto analizar y sugerir la alternativa de solución

óptima, desde el punto de vista de la inversión, operación y mantenimiento, que sirva como

apoyo técnico al momento de definir la solución definitiva al problema sanitario que afecta

actualmente al sector de Malalhue. Se presenta a continuación el análisis privado de costos

del proyecto y del administrador y el análisis social de costos; todos en forma separada y

por alternativa.

Las alternativas a analizar son las siguientes:

Alt. N°1 Lodos Activados y masa fija con aireación mecánica.

Alt. N°2 Lodos Activados Modalidad Aireación Convencional.

Alt. N°3. Ampliación Planta de Tratamiento de Aguas Servidas lodos activados y

masa fija con aireación mecánica.

La evaluación económica se realizará comparando los indicadores Valor Actual de

los Costos (VAC) y Costo Anual Equivalente (CAE).

El análisis económico de una PTAS para la Etapa de Ejecución debe considerar:

Inversión: son los costos de Obras Civiles y equipamiento, según Diseño de la

alternativa.

Operación: son costos de mano de obra, insumos, gastos generales y

administrativos que genera la operación de la PTAS.

Mantención: son costos de mano de obra, mantenimiento del recinto,

reparaciones de infraestructura, mantención áreas verdes y limpieza recinto.

61

En relación a la Inversión para efectos de la evaluación económica privada, se debe

considerar el IVA puesto que aunque la totalidad de los fondos tendrán un origen fiscal,

serán transferidos al municipio para la ejecución de las obras y como mandante deberá

cancelar el IVA a la empresa que construya, siendo esta la que actúe como recaudadora de

impuestos. Es así entonces, por la forma en que se maneja financieramente los municipios,

que no se recuperará este monto, ya que además la operación de la planta será efectuada por

la Cooperativa de APR de Malalhue.

Por su parte, respecto a los costos de administración, operación y mantenimiento de

la planta de tratamiento de aguas servidas se debe tener en cuenta que las compras de la

Cooperativa están afectas al IVA. Sin embargo, en el estudio tarifario se diferenciará entre

usuarios que son Socios y quienes no lo son, pues los primeros poseen la prerrogativa de no

pagar IVA en sus cuentas, privilegio que los no socios no poseen. (Decreto Ley 825 de

1974, en relación al Artículo 49, letra a, de la Ley General de Cooperativas de 2004).

Para cada alternativa se identificarán aquellos recursos utilizados para materializar,

operar y mantener el sistema de tratamiento. Se consideran finalmente:

- Inversión. – Petróleo.

- Energía eléctrica. – Remuneración del personal.

- Productos químicos. – Mantenimiento.

- Retiro de lodos.

- Otros Costos (Administración y Análisis de agua).

De acuerdo con lo dispuesto en la metodología del Ministerio de Desarrollo Social para

los proyectos, los costos serán evaluados en pesos del 31 de diciembre de 2012.

62

5.1 Costos Fijos y Variables.

Se diferenciarán los costos cuyo monto anual no varía sustancialmente con el

volumen de agua a tratar (costos fijos) de aquellos que sí son proporcionales a dicho

volumen (costos variables).

Se distinguen los siguientes tipos de costos unitarios: precio s/IVA, precio IVA

incluido, precio social de remuneraciones, precio social del combustible.

5.1.1 Costos Fijos.

Para las tres alternativas de solución al problema sanitario de la localidad de

Malalhue se considerarán por igual los siguientes costos fijos:

Energía (fijo): En el capítulo IV se expuso por alternativa los requerimientos energéticos

que varían en función del caudal a tratar para cada año del proyecto, sin embargo, existe un

costo fijo asociado a este ítem dado por la iluminación del recinto y sus instalaciones. El

cargo por energía es establecido por SAESA (2013) para el 31/12/2012.

Tabla 31. Costo fijo iluminación.

Horas de Horas de Consumo Cargo Costo Costo

Descripción operación operación mensual por energía Mensual Mensual

diaria mensual Kw-h/mes ($/kwh) s/IVA c/IVA

Luminarias Led 4 80 12 360 115 53,474 $ 5.177 $ 6.160

$ 8.412 $ 10.010

$ 3.850

$ 2.310

53,474

TOTAL

$ 3.23575 8 240 724

Tubos fluorescentes

Cantidad Potencia (w)

53,474 $ 1.941

Ampolletas normales

5 36 8 240 43


Otro costo fijo por energía eléctrica corresponde a la potencia contratada, actualmente ésta

es de 13,98 kw, sin embargo, la nueva potencia contratada será por lo menos la menor

cantidad de potencia requerida por las 3 alternativas de solución analizadas,

correspondiente a 34,4 kw (Alternativa N°2). La potencia contratada corresponde a AT2 y

posee un “Consumo parcialmente presente en punta” según lo expresado por SAESA.

SAESA (2013), además posee un cargo fijo al 31/12/2012:

63

Tabla 32. Costo fijo por potencia contratada y cargo fijo.

Costo Mensual Costo Mensual

s/IVA c/IVA

Cargo fijo

($/cliente)

Potencia

Contratada

(kw)

$ 246.532 $ 293.373

$ 292.160,23

CantidadPrecio

$ 1.213,23$ 1.019,52

$ 245.512,80

TOTAL

$ 1.213,23

$ 8.493,03

1

34,4


De las dos tablas anteriores entonces se establece que el costo fijo anual por

energía para las 3 alternativas es de $3.059.332 (precio s/IVA) y de $3.640.606, precio IVA

incluido.

Petróleo: Se considerará el uso de petróleo para la eventualidad que haya un corte del

suministro de energía y se necesite accionar el grupo electrógeno de emergencia. De

facturas electrónicas (Ver Anexo H) del consumo energético de la planta actual se deduce

un tiempo medio mensual de corte del suministro de 18 horas, con un consumo de 13,27

lt/hora para un generador que trabaja a poco más del 50% de potencia (CAT, 2008). El

precio unitario del petróleo a considerar al 31 de diciembre de 2012 es de 636 $/litro con

impuestos incluidos (Sernac, 2012). En términos netos, se debe descontar el impuesto

específico (IE) y el IVA, el primero corresponde a 1,5 UTM/m3 (Valor UTM Diciembre

2012 de $40.206), es decir, $60,31 por litro. Para la evaluación social se considera el precio

social del petróleo diesel definido por el Ministerio de desarrollo Social para diciembre de

2012 es de 480 $/l.

Tabla 33. Costo fijo por petróleo diesel.

Precio Unitario Precio Unitario Precio Unitario Costo Anual Costo Anual Costo Anual

s/(IVA+IE) c/(IVA+IE) SOCIAL s/(IVA+IE) c/(IVA+IE) SOCIAL

Petróleo

Diesel$ 480 $ 1.375.834$ 1.386.651 $ 1.822.980$ 636$ 484


64

Remuneración del personal: Se considerarán gastos de remuneración correspondientes a

la función administración y también por concepto de personal directo del balance de la

Cooperativa.

Los costos fijos de remuneración proyectados para la planta de tratamiento, serán

iguales a 1/3 de las remuneraciones actuales de la Cooperativa (obtenidas del balance del

año 2011, Ver en Anexo I) más la remuneración del personal directo u operador que hasta

la fecha era cancelada por el Servicio de Salud local (se considerará $350.000 mensual,

sugerido por empresa oferente).

La proporción de 1/3 de las remuneraciones es considerada como tal debido a que se

estima que los costos serán repartidos entre las funciones de Agua Potable, Alcantarillado y

Tratamiento de Aguas Servidas.

Para efectos de evaluación social, se considerarán todos como mano de obra

calificada (Factor 0,98 según SNI, 2013c).

Tabla 34. Costo fijo anual por Remuneraciones.

Descripción

Remuneraciones administrativas

Honorarios

Remuneración personal directo

Cooperativa PTAS

$ 16.251.675

$ 550.000

-

$ 5.417.225

$ 183.333

$ 4.200.000

TOTAL $ 16.801.675 $ 9.800.558


Es así, como en términos privados el costo anual por remuneraciones será como lo

indica la Tabla de $9.800.558 y de $9.604.547 anuales desde el punto de vista social.

65

Mantenimiento: Sobre la base de contratos de mantención suscritos anteriormente por el

Municipio para la planta de tratamiento de aguas servidas, se puede estimar el costo de

mantención anual en 1% de la Inversión total en equipos, instalaciones y obras civiles.

Para la Alternativa 3, el mantenimiento se efectuará, naturalmente, también a la

parte antigua de la planta, por lo cual se considerará un 2% de la inversión en ampliación.

Lo anterior se basa en que la planta existente es de la misma tecnología y capacidad similar

que la ampliación.

Tabla 35. Costos fijos de mantenimiento.

Inversión Inversión Mantenimiento anual Mantenimiento anual

s/IVA c/IVA s/IVA c/IVA

$ 7.649.992 $ 9.103.490

N°1

N°2

$ 6.817.279 $ 8.112.562

N°3

$ 681.727.865 $ 811.256.160

$ 397.977.228 $ 473.592.901

$ 764.999.151 $ 910.348.990

ALTERNATIVA

$ 7.959.545 $ 9.471.858


Otros costos fijos:

Costos de Administración: Basado en las mismas consideraciones que para el ítem

remuneraciones, se asumirá que los costos fijos de administración de la planta

corresponden a 1/3 de los costos fijos de administración de la Cooperativa (de balance

2011, Ver en Anexo I).

Tabla 36. Costos fijos anuales de administración.

Descripción Cooperativa PTAS

Administración $ 4.231.643 $ 1.410.548

Gastos generales $ 6.618.611 $ 2.206.204

TOTAL $ 10.850.254 $ 3.616.751


66

Análisis de agua: En consulta a ANAM (Análisis Ambientales) de Puerto Montt, se

obtienen los siguientes valores por análisis a efectuar en Malalhue. Valor UF al 31 de

diciembre de 2012 de $22.840,75.

Tabla 37. Costos fijos por Análisis de agua.

Valor Costo Mensual Costo Mensual

(UF) s/IVA c/IVA

DBO5 0,41 $ 9.365 $ 11.144

DQO 0,326 $ 7.446 $ 8.861

SST 0,282 $ 6.441 $ 7.665

Coliformes fecales 0,43 $ 9.822 $ 11.688

Muestreo 7 $ 159.885 $ 190.263

TOTAL 8,448 $ 192.959 $ 229.621

Detalle


Se asume que se mantendrán los 2 análisis de agua mensuales que se realizan

actualmente para corroborar que se está cumpliendo con la normativa de descarga de aguas

tratadas. El costo anual entonces será de $4.631.008 (s/IVA) y de $5.510.899 con IVA

incluido.

67

A continuación se presenta de forma condensada los costos fijos tanto en términos

privados como sociales para así tener una mayor claridad de los valores considerados en el

análisis económico posterior.

Tabla 38. Resumen Costos Fijos Privados.

(En pesos del 31 de diciembre de 2012) Item Costo Mensual Costo Anual Bruto

Energía (fijo) $ 303.384 $ 3.640.606

Petróleo $ 151.915 $ 1.822.980

Remuneraciones $ 816.713 $ 9.800.558

Mantenimiento Alt. N°1 $ 676.047 $ 8.112.562



Costos de Administración $ 301.396 $ 3.616.751

Análisis de Agua $ 459.241 $ 5.510.900

TOTAL Alt. N°1 $ 2.708.696 $ 32.504.356

TOTAL Alt. N°2 $ 2.791.273 $ 33.495.284

TOTAL Alt. N°3 $ 2.821.971 $ 33.863.652


Los costos fijos sociales que se usarán en el estudio económico social se resumen en

la siguiente tabla. Se recuerda que los costos sociales no consideran IVA y además para

este caso se aplica el precio social de la mano de obra (remuneraciones) y el precio social

del petróleo.

Tabla 39. Resumen Costos Fijos Sociales.

(En pesos del 31 de diciembre de 2012)

Item Costo Mensual Costo Anual

Energía $ 254.944 $ 3.059.332

Petróleo $ 114.653 $ 1.375.834

Remuneraciones $ 800.379 $ 9.604.547




Costos de Administracuón $ 301.396 $ 3.616.751

Análisis de Agua $ 385.917 $ 4.631.008

TOTAL Alt. N°1 $ 2.425.396 $ 29.104.747

TOTAL Alt. N°2 $ 2.494.788 $ 29.937.460

TOTAL Alt. N°3 $ 2.520.584 $ 30.247.013

RESUMEN COSTOS FIJOS SOCIALES


68

5.1.2 Costos Variables.

Los costos variables considerados son Energía (variable), Productos Químicos y

Retiro de lodos, proporcionales a los volúmenes de aguas servidas a tratar. Para la

evaluación social, como se señaló anteriormente, no se considera el IVA.

A continuación se señalan los costes unitarios que se considerarán para estos ítems.

Energía (variable): La unidad de costo es el kW-hora, su precio unitario según lo

establecido por SAESA (2013) al 31 de diciembre de 2012 es de $44,936 + IVA por kwh.

Productos químicos: Cada propuesta requerirá de productos para clorar, declorar, flocular

y tratar lodos. Los precios unitarios de estos son los que siguen.

Tabla 40. Precios unitarios productos químicos.

(Valores s/IVA, en pesos de diciembre 2012)

Producto Precio por kg Observación

Cloro $ 1.950 Valor extraído de Boleta compra del Municipio. Ver Anexo D

Declorador $ 1.200 Valor proporcionado por Aguasin M.R.

Floculante $ 2.990 Valor proporcionado por DLC S.A.

Cal $ 155 Valor proporcionado por Química Universal.


Retiro de Lodos: La unidad de costo es el precio por extraer 1 m3; dicho precio al año

2012 es de $23.536/m3 + IVA (Ver Anexo H).

69

Finalmente, debemos complementar lo antes mencionado para la correcta

estimación monetaria de los gastos con ciertos criterios y/o bases que incidirán en su

cálculo:

o Tasa de descuento (TSD) a emplear será de 6% para el año 2013 y en adelante

(SNI, 2013c).

o La vida útil de los equipos es de 15 años y para las obras civiles 50 años, basado

en SII (2013).

o Costos por reparaciones o reposiciones menores están incluidos en los costos de

mantenimiento.

o Valor UF $22.840,75 correspondiente al 31 de Diciembre de 2012.

70

5.2 Evaluación Económica Privada.

En conformidad con la metodología de evaluación de este tipo de proyectos, se

procederá a determinar el valor actual de los costos (VAC) y el costo anual equivalente

(CAE) privado para cada una de las propuestas de solución.

Además, se calcularán dichos indicadores económicos pero desde el punto de vista

del administrador de la planta, esto es, sin considerar el costo de Inversión pues

corresponde a fondos estatales que no se exigen sean devueltos durante el período de

previsión del proyecto.

5.2.1 Alternativa N° 1: “Lodos Activados y masa fija con aireación

mecánica”.

A continuación se presenta el detalle de los Costos de Inversión y Operación que

posee la Alternativa N°1 propuesta por la empresa DLC S.A.

5.2.1.1 Costo de Inversión.

La empresa DLC en su propuesta técnica-económica (Ver Anexo H) indica los

valores en UF de los ítems que se señalan en la Tabla siguiente:

Tabla 41. Costos de Inversión año cero. Alternativa N°1

Ítem Descripción Valor (UF) Valor Neto Valor Bruto

Equipamiento planta

de tratamiento

Obras civiles (estimadas)

planta de tratamiento.

29.847 $ 681.727.865 $ 811.256.160

1 16.847

2 13.000

$ 384.798.115 $ 457.909.757

$ 296.929.750 $ 353.346.403

TOTAL


5.2.1.2 Costos de Operación.

Forman parte de los costos variables. Se calcularon considerando los precios

unitarios indicados en el apartado 5.1.2 multiplicados por las cantidades señaladas en el

apartado 4.1, dependientes del volumen de aguas servidas a tratar.

71

A continuación se detalla los costos variables para la Energía (variable), Productos

químicos y Retiro de lodos de la alternativa N°1 para el período de previsión del proyecto

(20 años).

Energía: El costo variable por año para la alternativa N°1 está dado por el producto entre

los requerimientos energéticos expuestos en 4.1.3 del estudio técnico y el precio unitario

definido en 5.1.2. Los valores para los 20 años del proyecto se muestran a continuación en

términos brutos.

Tabla 42. Costo variable eléctrico anual Alternativa N°1.


Año Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Año 6 Año 7 Año 8 Año 9 Año 10

Costo anual $ 10.812.942 $ 10.915.517 $ 11.021.293 $ 11.255.790 $ 11.368.270 $ 11.484.258 $ 11.603.865 $ 11.727.205 $ 11.854.392 $ 12.110.969


Costo anual $ 12.246.216 $ 12.385.684 $ 12.529.502 $ 12.677.808 $ 12.830.741 $ 12.988.446 $ 13.151.071 $ 13.318.770 $ 13.491.701 $ 13.670.027


Productos químicos: El costo variable a lo largo de los 20 años asociados al uso de

productos químicos que son el Cloro, Declorador, Polímero Floculante y Cal, se determinó

en base a las cantidades requeridas que fueron expuestas en 4.1.4 y el precio unitario de

ellos definido en 5.1.2., se determinaron los siguientes costos.

Tabla 43. Costo anual insumos Alternativa N°1.



Cloro (kg) $ 6.222.588 $ 6.281.618 $ 6.342.489 $ 6.477.437 $ 6.542.166 $ 6.608.914 $ 6.677.746 $ 6.748.724 $ 6.821.918 $ 6.969.571

Declorador (kg) $ 7.658.570 $ 7.731.222 $ 7.806.141 $ 7.972.230 $ 8.051.896 $ 8.134.048 $ 8.218.764 $ 8.306.122 $ 8.396.206 $ 8.577.934

Polímero (kg) $ 1.490.393 $ 1.504.531 $ 1.519.111 $ 1.551.432 $ 1.566.936 $ 1.582.923 $ 1.599.409 $ 1.616.409 $ 1.633.940 $ 1.669.305

Cal (kg) $ 950.907 $ 959.927 $ 969.229 $ 989.851 $ 999.743 $ 1.009.943 $ 1.020.462 $ 1.031.308 $ 1.042.493 $ 1.065.057

TOTAL $ 16.322.457 $ 16.477.298 $ 16.636.970 $ 16.990.950 $ 17.160.741 $ 17.335.829 $ 17.516.380 $ 17.702.564 $ 17.894.557 $ 18.281.867


Cloro (kg) $ 7.047.403 $ 7.127.663 $ 7.210.427 $ 7.295.774 $ 7.383.783 $ 7.474.538 $ 7.568.125 $ 7.664.632 $ 7.764.149 $ 7.866.772

Declorador (kg) $ 8.673.727 $ 8.772.508 $ 8.874.372 $ 8.979.414 $ 9.087.733 $ 9.199.432 $ 9.314.615 $ 9.433.393 $ 9.555.876 $ 9.682.181

Polímero (kg) $ 1.687.947 $ 1.707.170 $ 1.726.993 $ 1.747.435 $ 1.768.514 $ 1.790.252 $ 1.812.667 $ 1.835.781 $ 1.859.617 $ 1.884.197

Cal (kg) $ 1.076.951 $ 1.089.216 $ 1.101.864 $ 1.114.906 $ 1.128.355 $ 1.142.224 $ 1.156.525 $ 1.171.273 $ 1.186.481 $ 1.202.163

TOTAL $ 18.486.028 $ 18.696.558 $ 18.913.657 $ 19.137.529 $ 19.368.386 $ 19.606.445 $ 19.851.932 $ 20.105.079 $ 20.366.123 $ 20.635.312


72

Retiro y disposición de lodos: Por lo expuesto en el estudio técnico la razón entre lodos

generados por metro cúbico de agua tratada es de aproximadamente 0,12 Kg SS/m3

(Considera deshidratación del 20%). Para cada año, la cantidad de lodos a retirar es la

siguiente.

Tabla 44. Cantidad lodos deshidratados Alternativa N°1.

Descripción \ Año Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Año 6 Año 7 Año 8 Año 9 Año 10

Lodo Generado (Ton) 64,4 65,1 65,7 67,1 67,8 68,4 69,2 69,9 70,6 72,2



Fuente: Elaboración propia.2013

En función de la tabla anterior y el precio unitario definido en 5.1.2, se calcula los

costos privados para cada año del proyecto por retirar y disponer lodos. Valores con IVA

incluido.

Tabla 45. Costo retiro lodos Alternativa N°1.



Costo retiro lodos $ 1.718.935 $ 1.735.242 $ 1.752.057 $ 1.789.335 $ 1.807.216 $ 1.825.655 $ 1.844.669 $ 1.864.276 $ 1.884.495 $ 1.925.283




Obtenidos los costos variables para la alternativa N°1 “Lodos Activados y masa fija

con aireación mecánica”, junto a los costos fijos definidos en el punto 5.1.1 y la Inversión

al Año 0, se muestra a continuación los costos totales para cada año de previsión del

proyecto, como también los costos anuales actualizados, que acumulados, permiten calcular

el Valor Actual de Costos (VAC).

73

Cost

o\ A

ñoAñ

o 0

Año

1Añ

o 2

Año

3Añ

o 4

Año

5Añ

o 6

Año

7Añ

o 8

Año

9Añ

o 10

Cost

o Fijo

-

$ 32

.504

.356

$ 32

.504

.356

$ 32

.504

.356

$ 32

.504

.356

$ 32

.504

.356

$ 32

.504

.356

$ 32

.504

.356

$ 32

.504

.356

$ 32

.504

.356

$ 32

.504

.356

Cost

o Var

iable

-$

28.8

54.3

35$

29.1

28.0

57$

29.4

10.3

20$

30.0

36.0

76$

30.3

36.2

26$

30.6

45.7

42$

30.9

64.9

14$

31.2

94.0

45$

31.6

33.4

44$

32.3

18.1

19

Cost

o Tot

al$

811.

256.

160

$ 61

.358

.690

$ 61

.632

.413

$ 61

.914

.676

$ 62

.540

.432

$ 62

.840

.582

$ 63

.150

.098

$ 63

.469

.270

$ 63

.798

.401

$ 64

.137

.800

$ 64

.822

.475

Cost

o Act

ual

$ 81

1.25

6.16

0$

57.8

85.5

57$

54.8

52.6

28$

51.9

84.7

56$

49.5

37.8

79$

46.9

58.1

39$

44.5

18.3

27$

42.2

10.6

90$

40.0

27.9

06$

37.9

63.0

65$

36.1

96.5

31

VAC

$ 81

1.25

6.16

0$

869.

141.

717

$ 92

3.99

4.34

5$

975.

979.

101

$ 1.

025.

516.

980

$ 1.

072.

475.

119

$ 1.

116.

993.

446

$ 1.

159.

204.

135

$ 1.

199.

232.

041

$ 1.

237.

195.

106

$ 1.

273.

391.

638

Cost

o \

Año

-Añ

o 11

Año

12Añ

o 13

Año

14Añ

o 15

Año

16Añ

o 17

Año

18Añ

o 19

Año

20

Cost

o Fijo

-

$ 32

.504

.356

$ 32

.504

.356

$ 32

.504

.356

$ 32

.504

.356

$ 32

.504

.356

$ 32

.504

.356

$ 32

.504

.356

$ 32

.504

.356

$ 32

.504

.356

$ 32

.504

.356

Cost

o Var

iable

-$

32.6

79.0

27$

33.0

51.1

96$

33.4

34.9

76$

33.8

30.7

30$

34.2

38.8

32$

34.6

59.6

67$

35.0

93.6

31$

35.5

41.1

36$

36.0

02.6

02$

36.4

78.4

66

Cost

o Tot

al-

$ 65

.183

.383

$ 65

.555

.552

$ 65

.939

.332

$ 66

.335

.086

$ 66

.743

.188

$ 67

.164

.023

$ 67

.597

.987

$ 68

.045

.491

$ 68

.506

.958

$ 68

.982

.822

Cost

o Act

ual

-$

34.3

37.7

93$

32.5

79.1

01$

30.9

14.9

32$

29.3

40.0

73$

27.8

49.6

00$

26.4

38.8

68$

25.1

03.4

87$

23.8

39.3

15$

22.6

42.4

41$

21.5

09.1

70

VAC

-$

1.30

7.72

9.43

1$

1.34

0.30

8.53

2$

1.37

1.22

3.46

4$

1.40

0.56

3.53

6$

1.42

8.41

3.13

7$

1.45

4.85

2.00

5$

1.47

9.95

5.49

2$

1.50

3.79

4.80

7$

1.52

6.43

7.24

8$

1.54

7.94

6.41

8

Tab

la 4

6. C

ost

os

an

uale

s p

rivad

os.

Alt

ern

ati

va N

°1.

(En p

esos

del

31 d

e dic

iem

bre

de

2012)

Fuen

te:

Ela

bora

ción p

rop

ia. 2013

74

De la Tabla anterior, se tiene que el Valor Actual de Costos (VAC) para la alternativa

N°1 desde el punto de vista privado del proyecto es de $ 1.547.946.418.-

Con dicho valor del VAC se determina el Costo Anual Equivalente (CAE) de la

alternativa N°1 como $ 134.957.023.-

Respecto al Administrador.

Se mencionó que desde el punto de vista del administrador (Cooperativa APR) no se

consideraría la Inversión inicial.

Es así como el Valor Actual de Costos (VAC) desde el punto de vista del

administrador es de $ 736.690.258 y el Costo Anual Equivalente es de $ 64.228.014.-

Tabla 47. Resumen VAC y CAE Alternativa N°1.

AdministradorIndicador

VAC

Proyecto

CAE

$ 736.690.258$ 1.547.946.418

$ 64.228.014$ 134.957.023


75

5.2.2 Alternativa N° 2: “Lodos Activados por Aireación Convencional”.


posee la Alternativa N°2.


La empresa Aguasin M.R. en su propuesta técnica- económica indica los valores en

pesos a diciembre de 2012 (Ver Anexo H), se expresan en UF en la Tabla siguiente:

Tabla 48. Costos de Inversión. Alternativa N°2.


Equipamiento planta

de tratamiento

Obras civiles


33.493 $ 764.999.151 $ 910.348.990

1 10.602 $ 242.163.151 $ 288.174.150

2 22.890 $ 522.836.000 $ 622.174.840

TOTAL

Fuente: Basado en Aguasin. 2012

Para deshidratar lodos, aunque la propuesta técnico-económica no lo considera, se

incluye un filtro prensa para tales efectos. Este se agrega a los costos del equipamiento

asociados a la Inversión. En consulta con Aguamarket Cía Ltda. se cotizó uno de estos,

proporcionando el valor de $14.549 USD (dólares norteamericanos). El valor considerado

del dólar al 31/12/2012 es de $478,60 por dólar según el SII lo que un valor de $6.963.151

+ IVA. (Valor incluido en Tabla 48).





76



(20 años).




términos brutos.




Costo anual $ 8.580.012 $ 8.661.405 $ 8.745.338 $ 8.931.410 $ 9.020.662 $ 9.112.698 $ 9.207.606 $ 9.305.475 $ 9.406.397 $ 9.609.989


Costo anual $ 9.717.308 $ 9.827.974 $ 9.942.094 $ 10.059.774 $ 10.181.125 $ 10.306.263 $ 10.435.305 $ 10.568.373 $ 10.705.593 $ 10.847.094



productos químicos que son el Cloro, Declorador, Floculante y Cal, se determinó en base a

las cantidades requeridas que fueron expuestas en 4.2.4 y el precio unitario de ellos

definido en 5.1.2., se determinaron los siguientes costos.

Tabla 50. Costos anuales de insumos Alternativa N°2.



Cloro (kg) $ 6.222.588 $ 6.281.618 $ 6.342.489 $ 6.477.437 $ 6.542.166 $ 6.608.914 $ 6.677.746 $ 6.748.724 $ 6.821.918 $ 6.969.571

Declorador (kg) $ 7.658.570 $ 7.731.222 $ 7.806.141 $ 7.972.230 $ 8.051.896 $ 8.134.048 $ 8.218.764 $ 8.306.122 $ 8.396.206 $ 8.577.934

Polímero (kg) $ 1.253.196 $ 1.265.084 $ 1.277.343 $ 1.304.521 $ 1.317.557 $ 1.331.000 $ 1.344.862 $ 1.359.157 $ 1.373.898 $ 1.403.634

Cal (kg) $ 799.569 $ 807.154 $ 814.976 $ 832.316 $ 840.633 $ 849.210 $ 858.055 $ 867.175 $ 876.580 $ 895.553

TOTAL $ 15.933.923 $ 16.085.078 $ 16.240.949 $ 16.586.504 $ 16.752.253 $ 16.923.173 $ 17.099.426 $ 17.281.178 $ 17.468.601 $ 17.846.692


Cloro (kg) $ 7.047.403 $ 7.127.663 $ 7.210.427 $ 7.295.774 $ 7.383.783 $ 7.474.538 $ 7.568.125 $ 7.664.632 $ 7.764.149 $ 7.866.772

Declorador (kg) $ 8.673.727 $ 8.772.508 $ 8.874.372 $ 8.979.414 $ 9.087.733 $ 9.199.432 $ 9.314.615 $ 9.433.393 $ 9.555.876 $ 9.682.181

Polímero (kg) $ 1.419.309 $ 1.435.473 $ 1.452.141 $ 1.469.330 $ 1.487.054 $ 1.505.332 $ 1.524.180 $ 1.543.616 $ 1.563.658 $ 1.584.326

Cal (kg) $ 905.554 $ 915.867 $ 926.501 $ 937.468 $ 948.777 $ 960.438 $ 972.464 $ 984.864 $ 997.652 $ 1.010.838

TOTAL $ 18.045.993 $ 18.251.511 $ 18.463.442 $ 18.681.986 $ 18.907.347 $ 19.139.740 $ 19.379.384 $ 19.626.504 $ 19.881.335 $ 20.144.117


77



(Considera deshidratación del 20%, se incluye sistema de deshidratación para homologar

alternativas). Para cada año la cantidad de lodos es la siguiente.

Tabla 51. Cantidad lodos deshidratados Alternativa N°2.







costos para cada año del proyecto por retirar y disponer lodos (Incluyen IVA).

Tabla 52. Costo anual retiro de lodos N°2.







Teniendo los costos variables para la alternativa N°2 “Lodos Activados por

Aireación Convencional”, junto a los costos fijos definidos en el punto 5.1.1 y la Inversión

al Año 0, se muestra a continuación los costos totales para cada año de previsión del

proyecto, como también los costos anuales actualizados, que acumulados, permiten calcular

el Valor Actual de Costos (VAC).

78

Cost

o\ A

ñoAñ

o 0

Año

1Añ

o 2

Año

3Añ

o 4

Año

5Añ

o 6

Año

7Añ

o 8

Año

9Añ

o 10

Cos

to F

ijo

-$

33.4

95.2

84$

33.4

95.2

84$

33.4

95.2

84$

33.4

95.2

84$

33.4

95.2

84$

33.4

95.2

84$

33.4

95.2

84$

33.4

95.2

84$

33.4

95.2

84$

33.4

95.2

84

Cos

to V

aria

ble

-$

25.9

59.3

01$

26.2

05.5

60$

26.4

59.5

03$

27.0

22.4

75$

27.2

92.5

11$

27.5

70.9

72$

27.8

58.1

21$

28.1

54.2

28$

28.4

59.5

75$

29.0

75.5

55

Cos

to T

otal

$ 91

0.34

8.99

0$

59.4

54.5

85$

59.7

00.8

45$

59.9

54.7

87$

60.5

17.7

59$

60.7

87.7

95$

61.0

66.2

56$

61.3

53.4

05$

61.6

49.5

13$

61.9

54.8

59$

62.5

70.8

39

Cos

to A

ctua

l$

910.

348.

990

$ 56

.089

.231

$ 53

.133

.539

$ 50

.339

.195

$ 47

.935

.733

$ 45

.424

.176

$ 43

.049

.301

$ 40

.803

.518

$ 38

.679

.667

$ 36

.670

.986

$ 34

.939

.230

VAC

$ 91

0.34

8.99

0$

966.

438.

222

$ 1.

019.

571.

761

$ 1.

069.

910.

956

$ 1.

117.

846.

689

$ 1.

163.

270.

866

$ 1.

206.

320.

167

$ 1.

247.

123.

685

$ 1.

285.

803.

352

$ 1.

322.

474.

338

$ 1.

357.

413.

567

Cost

o \

Año

-Añ

o 11

Año

12Añ

o 13

Año

14Añ

o 15

Año

16Añ

o 17

Año

18Añ

o 19

Año

20

Cos

to F

ijo

-$

33.4

95.2

84$

33.4

95.2

84$

33.4

95.2

84$

33.4

95.2

84$

33.4

95.2

84$

33.4

95.2

84$

33.4

95.2

84$

33.4

95.2

84$

33.4

95.2

84$

33.4

95.2

84

Cos

to V

aria

ble

-$

29.4

00.2

52$

29.7

35.0

80$

30.0

80.3

54$

30.4

36.4

02$

30.8

03.5

57$

31.1

82.1

69$

31.5

72.5

92$

31.9

75.1

97$

32.3

90.3

63$

32.8

18.4

83

Cos

to T

otal

-$

62.8

95.5

36$

63.2

30.3

64$

63.5

75.6

39$

63.9

31.6

86$

64.2

98.8

42$

64.6

77.4

53$

65.0

67.8

76$

65.4

70.4

81$

65.8

85.6

48$

66.3

13.7

67

Cos

to A

ctua

l-

$ 33

.132

.584

$ 31

.423

.554

$ 29

.806

.740

$ 28

.277

.046

$ 26

.829

.660

$ 25

.460

.039

$ 24

.163

.894

$ 22

.937

.177

$ 21

.776

.064

$ 20

.676

.946

VAC

-$

1.39

0.54

6.15

1$

1.42

1.96

9.70

5$

1.45

1.77

6.44

5$

1.48

0.05

3.49

1$

1.50

6.88

3.15

1$

1.53

2.34

3.19

0$

1.55

6.50

7.08

4$

1.57

9.44

4.26

1$

1.60

1.22

0.32

5$

1.62

1.89

7.27

1

T

ab

la 5

3. C

ost

os

an

uale

s p

rivad

os.

Alt

ern

ati

va N

°2.

(En p

esos

del

31 d

e dic

iem

bre

de

2012)

Fuen

te:

Ela

bora

ción p

rop

ia. 2013

79

De la Tabla anterior, se tiene que el Valor Actual de Costos (VAC) para la

alternativa N°2 desde el punto de vista privado del proyecto es de $ 1.621.897.271.-









CAE $ 141.404.395 $ 62.036.022

Indicador Proyecto Administrador

VAC $ 1.621.897.271 $ 711.548.281


80

5.2.3 Alternativa N° 3: “Ampliación Planta de Tratamiento de Aguas

Servidas de Lodos Activados y masa fija con aireación mecánica.”.


posee la Alternativa N°3.


La empresa DLC en su propuesta técnica- económica (Ver Anexo H) indica los

valores en UF de los ítems que se señalan en la Tabla siguiente:

Tabla 55. Costos de Inversión. Alternativa N°3.


Mejoramiento planta tratamiento

actual.

Equipamiento ampliación


Obras Civiles planta tratamiento

y mejoras a realizar.

21.082 $ 481.522.296 $ 573.011.532

1

2

3

TOTAL

3.658

10.805

6.619

$ 83.545.068 $ 99.418.631

$ 246.789.736 $ 293.679.785

$ 179.913.116$ 151.187.492






81



(20 años).




términos brutos.




Costo anual $ 9.910.817 $ 10.004.835 $ 10.101.786 $ 10.316.719 $ 10.419.814 $ 10.526.126 $ 10.635.754 $ 10.748.803 $ 10.865.379 $ 11.100.550


Costo anual $ 11.224.514 $ 11.352.345 $ 11.484.165 $ 11.620.098 $ 11.760.272 $ 11.904.819 $ 12.053.876 $ 12.207.584 $ 12.366.087 $ 12.529.536



productos químicos que son el Cloro, Declorador, Polímero floculante y Cal, se determinó

en base a las cantidades requeridas que fueron expuestas en 4.3.4 y el precio unitario de

ellos definido en 5.1.2., se determinaron los siguientes costos.

Tabla 57. Costos anuales de insumos Alternativa N°3.



Cloro (kg) $ 6.222.588 $ 6.281.618 $ 6.342.489 $ 6.477.437 $ 6.542.166 $ 6.608.914 $ 6.677.746 $ 6.748.724 $ 6.821.918 $ 6.969.571

Declorador (kg) $ 7.658.570 $ 7.731.222 $ 7.806.141 $ 7.972.230 $ 8.051.896 $ 8.134.048 $ 8.218.764 $ 8.306.122 $ 8.396.206 $ 8.577.934

Polímero (kg) $ 1.490.393 $ 1.504.531 $ 1.519.111 $ 1.551.432 $ 1.566.936 $ 1.582.923 $ 1.599.409 $ 1.616.409 $ 1.633.940 $ 1.669.305

Cal (kg) $ 950.907 $ 959.927 $ 969.229 $ 989.851 $ 999.743 $ 1.009.943 $ 1.020.462 $ 1.031.308 $ 1.042.493 $ 1.065.057

TOTAL $ 16.322.457 $ 16.477.298 $ 16.636.970 $ 16.990.950 $ 17.160.741 $ 17.335.829 $ 17.516.380 $ 17.702.564 $ 17.894.557 $ 18.281.867


Cloro (kg) $ 7.047.403 $ 7.127.663 $ 7.210.427 $ 7.295.774 $ 7.383.783 $ 7.474.538 $ 7.568.125 $ 7.664.632 $ 7.764.149 $ 7.866.772

Declorador (kg) $ 8.673.727 $ 8.772.508 $ 8.874.372 $ 8.979.414 $ 9.087.733 $ 9.199.432 $ 9.314.615 $ 9.433.393 $ 9.555.876 $ 9.682.181

Polímero (kg) $ 1.687.947 $ 1.707.170 $ 1.726.993 $ 1.747.435 $ 1.768.514 $ 1.790.252 $ 1.812.667 $ 1.835.781 $ 1.859.617 $ 1.884.197

Cal (kg) $ 1.076.951 $ 1.089.216 $ 1.101.864 $ 1.114.906 $ 1.128.355 $ 1.142.224 $ 1.156.525 $ 1.171.273 $ 1.186.481 $ 1.202.163

TOTAL $ 18.486.028 $ 18.696.558 $ 18.913.657 $ 19.137.529 $ 19.368.386 $ 19.606.445 $ 19.851.932 $ 20.105.079 $ 20.366.123 $ 20.635.312


82



(Considera deshidratación del 20%). Para cada año la cantidad de lodos es la siguiente.

Tabla 58. Cantidad lodo deshidratado Alternativa N°3.







costos para cada año del proyecto por retirar y disponer lodos. Valores con IVA incluido.

Tabla 59. Costo retiro lodos Alternativa N°3.







Teniendo los costos variables para la alternativa N°3 “Ampliación Planta de

Tratamiento de Aguas Servidas de Lodos Activados y masa fija con aireación mecánica”

junto a los costos fijos definidos en el punto 5.1.1 y la Inversión al Año 0, se muestra a

continuación los costos totales para cada año de previsión del proyecto, como también los

costos anuales actualizados, que acumulados, permiten calcular el Valor Actual de Costos

(VAC).

83

Cost

o\ A

ñoAñ

o 0

Año

1Añ

o 2

Año

3Añ

o 4

Año

5Añ

o 6

Año

7Añ

o 8

Año

9Añ

o 10

Cost

o Fi

jo

-$

33.8

63.6

48$

33.8

63.6

48$

33.8

63.6

48$

33.8

63.6

48$

33.8

63.6

48$

33.8

63.6

48$

33.8

63.6

48$

33.8

63.6

48$

33.8

63.6

48$

33.8

63.6

48

Cost

o Va

riabl

e-

$ 27

.952

.210

$ 28

.217

.375

$ 28

.490

.813

$ 29

.097

.004

$ 29

.387

.771

$ 29

.687

.609

$ 29

.996

.803

$ 30

.315

.643

$ 30

.644

.431

$ 31

.307

.700

Cost

o To

tal

$ 57

3.01

1.53

2$

61.8

15.8

58$

62.0

81.0

22$

62.3

54.4

60$

62.9

60.6

52$

63.2

51.4

18$

63.5

51.2

57$

63.8

60.4

50$

64.1

79.2

91$

64.5

08.0

79$

65.1

71.3

48

Cost

o Ac

tual

$ 57

3.01

1.53

2$

58.3

16.8

47$

55.2

51.8

89$

52.3

54.0

07$

49.8

70.7

33$

47.2

65.1

39$

44.8

01.1

28$

42.4

70.8

47$

40.2

66.8

81$

38.1

82.2

33$

36.3

91.3

40

VAC

$ 57

3.01

1.53

2$

631.

328.

379

$ 68

6.58

0.26

8$

738.

934.

275

$ 78

8.80

5.00

9$

836.

070.

148

$ 88

0.87

1.27

6$

923.

342.

123

$ 96

3.60

9.00

4$

1.00

1.79

1.23

7$

1.03

8.18

2.57

7

Cost

o \

Año

-Añ

o 11

Año

12Añ

o 13

Año

14Añ

o 15

Año

16Añ

o 17

Año

18Añ

o 19

Año

20

Cost

o Fi

jo

-$

33.8

63.6

48$

33.8

63.6

48$

33.8

63.6

48$

33.8

63.6

48$

33.8

63.6

48$

33.8

63.6

48$

33.8

63.6

48$

33.8

63.6

48$

33.8

63.6

48$

33.8

63.6

48

Cost

o Va

riabl

e-

$ 31

.657

.325

$ 32

.017

.857

$ 32

.389

.639

$ 32

.773

.020

$ 33

.168

.363

$ 33

.576

.040

$ 33

.996

.437

$ 34

.429

.950

$ 34

.876

.988

$ 35

.337

.975

Cost

o To

tal

-$

65.5

20.9

72$

65.8

81.5

05$

66.2

53.2

86$

66.6

36.6

67$

67.0

32.0

10$

67.4

39.6

87$

67.8

60.0

84$

68.2

93.5

97$

68.7

40.6

36$

69.2

01.6

22

Cost

o Ac

tual

-$

34.5

15.6

31$

32.7

41.0

90$

31.0

62.1

26$

29.4

73.4

62$

27.9

70.1

16$

26.5

47.3

82$

25.2

00.8

21$

23.9

26.2

38$

22.7

19.6

75$

21.5

77.3

93

VAC

-$

1.07

2.69

8.20

8$

1.10

5.43

9.29

7$

1.13

6.50

1.42

3$

1.16

5.97

4.88

6$

1.19

3.94

5.00

1$

1.22

0.49

2.38

4$

1.24

5.69

3.20

4$

1.26

9.61

9.44

2$

1.29

2.33

9.11

7$

1.31

3.91

6.51

0

Tab

la 6

0. C

ost

os

an

uale

s. A

lter

nati

va N

°3.

(En p

esos

del

31 d

e dic

iem

bre

de

2012)

Fuen

te:

Ela

bora

ción p

rop

ia. 2013

84

De la Tabla anterior, se tiene que el Valor Actual de Costos (VAC) para la alternativa

N°3 desde el punto de vista privado del proyecto es de $ 1.313.916.510.-









Indicador Proyecto Administrador

VAC $ 1.313.916.510 $ 740.904.977

CAE $ 114.553.229 $ 64.595.472


85

5.3 Evaluación Económica a Precios Sociales.

Con el objeto de determinar el costo social de inversión y operación de las tres

alternativas, se procederá a determinar los valores sociales que reflejen el verdadero costo

para la sociedad, de construir, operar y mantener un sistema de tratamiento de aguas

servidas en la localidad de Malalhue. Para ello se tomará en cuenta las siguientes

consideraciones.

o Todos los valores incluidos en la estructura de costos (inversión, operación y

mantenimiento), están determinados a precios netos, es decir, sin IVA.

o Se considera el costo de personal igual al precio social de la mano de obra, la

que corresponde a Calificada para todo efecto.

o Se considera el precio social vigente para el petróleo Diesel usado en el grupo

electrógeno con un valor de 480 $/lt.

86

5.3.1 Alternativa N°1: “Lodos Activados y masa fija con aireación mecánica”.

A continuación se detalla los costos sociales variables para la Energía (variable),

Productos químicos y Retiro de lodos de la alternativa N°1 para el período de previsión del

proyecto (20 años). Los costos son expresados a precios sociales, es decir, sin IVA.



definido en 5.1.2.

Tabla 62. Costo social variable eléctrico anual Alternativa N°1.



Costo anual $ 9.086.506 $ 9.172.704 $ 9.261.591 $ 9.458.647 $ 9.553.168 $ 9.650.637 $ 9.751.147 $ 9.854.794 $ 9.961.674 $ 10.177.285


Costo anual $ 10.290.938 $ 10.408.138 $ 10.528.994 $ 10.653.620 $ 10.782.136 $ 10.914.660 $ 11.051.320 $ 11.192.243 $ 11.337.564 $ 11.487.418


Productos químicos: El costo social variable a lo largo de los 20 años asociados al uso de


en base a las cantidades requeridas expuestas en 4.1.4 y el precio unitario de ellos definido

en 5.1.2.

Tabla 63. Costo social anual insumos Alternativa N°1.

(En pesos del 31 de diciembre de 2012) Insumo \ Año Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Año 6 Año 7 Año 8 Año 9 Año 10

Cloro (kg) $ 5.229.066 $ 5.278.670 $ 5.329.823 $ 5.443.224 $ 5.497.618 $ 5.553.710 $ 5.611.551 $ 5.671.197 $ 5.732.704 $ 5.856.783

Declorador (kg) $ 6.435.773 $ 6.496.825 $ 6.559.782 $ 6.699.353 $ 6.766.299 $ 6.835.335 $ 6.906.524 $ 6.979.935 $ 7.055.635 $ 7.208.348

Polímero (kg) $ 1.252.431 $ 1.264.312 $ 1.276.564 $ 1.303.725 $ 1.316.753 $ 1.330.187 $ 1.344.041 $ 1.358.327 $ 1.373.059 $ 1.402.777

Cal (kg) $ 799.081 $ 806.662 $ 814.478 $ 831.808 $ 840.120 $ 848.692 $ 857.531 $ 866.646 $ 876.045 $ 895.006

TOTAL $ 13.716.351 $ 13.846.469 $ 13.980.647 $ 14.278.109 $ 14.420.791 $ 14.567.924 $ 14.719.647 $ 14.876.104 $ 15.037.443 $ 15.362.914


Cloro (kg) $ 5.922.187 $ 5.989.633 $ 6.059.183 $ 6.130.902 $ 6.204.860 $ 6.281.125 $ 6.359.769 $ 6.440.867 $ 6.524.495 $ 6.610.733

Declorador (kg) $ 7.288.846 $ 7.371.856 $ 7.457.456 $ 7.545.726 $ 7.636.750 $ 7.730.615 $ 7.827.408 $ 7.927.221 $ 8.030.148 $ 8.136.286

Polímero (kg) $ 1.418.443 $ 1.434.597 $ 1.451.255 $ 1.468.433 $ 1.486.147 $ 1.504.413 $ 1.523.249 $ 1.542.673 $ 1.562.704 $ 1.583.359

Cal (kg) $ 905.001 $ 915.308 $ 925.936 $ 936.896 $ 948.197 $ 959.852 $ 971.870 $ 984.263 $ 997.043 $ 1.010.221

TOTAL $ 15.534.477 $ 15.711.393 $ 15.893.829 $ 16.081.957 $ 16.275.954 $ 16.476.004 $ 16.682.296 $ 16.895.024 $ 17.114.389 $ 17.340.599


87

Retiro y disposición de lodos: En función de la cantidad a extraer mostrada en la Tabla 44

y el precio unitario s/IVA definido en 5.1.2, se calcula los costos sociales para cada año del

proyecto por retirar y disponer lodos.

Tabla 64. Costo social retiro lodos Alternativa N°1.







Obtenidos los costos sociales variables para la alternativa N°1 “Lodos Activados y

masa fija con aireación mecánica”, junto a los costos sociales fijos definidos en el punto

5.1.1 y la Inversión al Año 0 en términos netos, se muestra a continuación los costos

sociales totales para cada año de previsión del proyecto, como también los costos anuales

actualizados, que acumulados, permiten calcular el Valor Actual de Costos Social (VACS).

88

Cost

o\ A

ñoAñ

o 0

Año

1Añ

o 2

Año

3Añ

o 4

Año

5Añ

o 6

Año

7Añ

o 8

Año

9Añ

o 10

Cos

to F

ijo

-$

29.1

04.7

51$

29.1

04.7

51$

29.1

04.7

51$

29.1

04.7

51$

29.1

04.7

51$

29.1

04.7

51$

29.1

04.7

51$

29.1

04.7

51$

29.1

04.7

51$

29.1

04.7

51

Cos

to V

aria

ble

-$

24.2

47.3

40$

24.4

77.3

59$

24.7

14.5

55$

25.2

40.4

00$

25.4

92.6

27$

25.7

52.7

24$

26.0

20.9

36$

26.2

97.5

17$

26.5

82.7

26$

27.1

58.0

83

Cos

to T

otal

$ 68

1.72

7.86

5$

53.3

52.0

91$

53.5

82.1

10$

53.8

19.3

06$

54.3

45.1

51$

54.5

97.3

78$

54.8

57.4

75$

55.1

25.6

87$

55.4

02.2

68$

55.6

87.4

77$

56.2

62.8

34

Cos

to A

ctua

l$

681.

727.

865

$ 50

.332

.161

$ 47

.687

.887

$ 45

.187

.727

$ 43

.046

.450

$ 40

.798

.337

$ 38

.672

.356

$ 36

.661

.731

$ 34

.760

.068

$ 32

.961

.332

$ 31

.416

.873

VAC

S$

681.

727.

865

$ 73

2.06

0.02

7$

779.

747.

914

$ 82

4.93

5.64

1$

867.

982.

091

$ 90

8.78

0.42

8$

947.

452.

783

$ 98

4.11

4.51

4$

1.01

8.87

4.58

2$

1.05

1.83

5.91

4$

1.08

3.25

2.78

7

Cost

o \

Año

-Añ

o 11

Año

12Añ

o 13

Año

14Añ

o 15

Año

16Añ

o 17

Año

18Añ

o 19

Año

20

Cos

to F

ijo

-$

29.1

04.7

51$

29.1

04.7

51$

29.1

04.7

51$

29.1

04.7

51$

29.1

04.7

51$

29.1

04.7

51$

29.1

04.7

51$

29.1

04.7

51$

29.1

04.7

51$

29.1

04.7

51

Cos

to V

aria

ble

-$

27.4

61.3

67$

27.7

74.1

14$

28.0

96.6

19$

28.4

29.1

85$

28.7

72.1

28$

29.1

25.7

70$

29.4

90.4

46$

29.8

66.5

01$

30.2

54.2

87$

30.6

54.1

73

Cos

to T

otal

-$

56.5

66.1

19$

56.8

78.8

65$

57.2

01.3

70$

57.5

33.9

36$

57.8

76.8

79$

58.2

30.5

22$

58.5

95.1

98$

58.9

71.2

52$

59.3

59.0

39$

59.7

58.9

24

Cos

to A

ctua

l-

$ 29

.798

.326

$ 28

.267

.054

$ 26

.818

.234

$ 25

.447

.316

$ 24

.149

.999

$ 22

.922

.228

$ 21

.760

.172

$ 20

.660

.212

$ 19

.618

.935

$ 18

.633

.115

VAC

S-

$ 1.

113.

051.

113

$ 1.

141.

318.

166

$ 1.

168.

136.

401

$ 1.

193.

583.

716

$ 1.

217.

733.

716

$ 1.

240.

655.

944

$ 1.

262.

416.

115

$ 1.

283.

076.

327

$ 1.

302.

695.

262

$ 1.

321.

328.

377

Tab

la 6

5. C

ost

os

an

uale

s so

ciale

s. A

lter

nati

va N

°1.

(En p

esos

del

31 d

e dic

iem

bre

de

2012)

Fuen

te:

Ela

bora

ción p

rop

ia. 201

3

89

De la Tabla anterior, se tiene que el Valor Actual de Costos Social (VACS) para la

alternativa N°1 desde el punto de vista social del proyecto es de $ 1.321.328.377.-

Con dicho valor del VACS se determina el Costo Anual Equivalente Social (CAES)

de la alternativa N°1 como $ 115.199.429.-

5.3.2 Alternativa N°2: “Lodos Activados por Aireación Convencional”.






definido en 5.1.2.




Costo anual $ 7.210.094 $ 7.278.492 $ 7.349.023 $ 7.505.386 $ 7.580.388 $ 7.657.729 $ 7.737.484 $ 7.819.727 $ 7.904.535 $ 8.075.621


Costo anual $ 8.165.805 $ 8.258.802 $ 8.354.701 $ 8.453.591 $ 8.555.567 $ 8.660.725 $ 8.769.164 $ 8.880.986 $ 8.996.297 $ 9.115.205





en 5.1.2.

90




Cloro (kg) $ 5.229.066 $ 5.278.670 $ 5.329.823 $ 5.443.224 $ 5.497.618 $ 5.553.710 $ 5.611.551 $ 5.671.197 $ 5.732.704 $ 5.856.783

Declorador (kg) $ 6.435.773 $ 6.496.825 $ 6.559.782 $ 6.699.353 $ 6.766.299 $ 6.835.335 $ 6.906.524 $ 6.979.935 $ 7.055.635 $ 7.208.348

Polímero (kg) $ 1.053.106 $ 1.063.096 $ 1.073.398 $ 1.096.236 $ 1.107.191 $ 1.118.487 $ 1.130.136 $ 1.142.149 $ 1.154.536 $ 1.179.525

Cal (kg) $ 671.907 $ 678.281 $ 684.854 $ 699.425 $ 706.415 $ 713.622 $ 721.054 $ 728.718 $ 736.622 $ 752.565

TOTAL $ 13.389.851 $ 13.516.872 $ 13.647.856 $ 13.938.238 $ 14.077.523 $ 14.221.154 $ 14.369.266 $ 14.521.999 $ 14.679.497 $ 14.997.220


Cloro (kg) $ 5.922.187 $ 5.989.633 $ 6.059.183 $ 6.130.902 $ 6.204.860 $ 6.281.125 $ 6.359.769 $ 6.440.867 $ 6.524.495 $ 6.610.733

Declorador (kg) $ 7.288.846 $ 7.371.856 $ 7.457.456 $ 7.545.726 $ 7.636.750 $ 7.730.615 $ 7.827.408 $ 7.927.221 $ 8.030.148 $ 8.136.286

Polímero (kg) $ 1.192.697 $ 1.206.280 $ 1.220.287 $ 1.234.731 $ 1.249.626 $ 1.264.985 $ 1.280.823 $ 1.297.156 $ 1.313.998 $ 1.331.366

Cal (kg) $ 760.969 $ 769.636 $ 778.573 $ 787.788 $ 797.291 $ 807.091 $ 817.196 $ 827.617 $ 838.363 $ 849.444

TOTAL $ 15.164.700 $ 15.337.405 $ 15.515.498 $ 15.699.147 $ 15.888.527 $ 16.083.815 $ 16.285.197 $ 16.492.861 $ 16.707.004 $ 16.927.829





Tabla 68. Costo social retiro lodo alternativa N°2.







Obtenidos los costos sociales variables para la alternativa N°2 “Lodos Activados

por aireación convencional”, junto a los costos sociales fijos definidos en el apartado 5.1.1

y la Inversión al Año 0 en términos netos, se muestra a continuación los costos sociales

totales para cada año de previsión del proyecto, como también los costos anuales

actualizados, que acumulados, permiten calcular el Valor Actual de Costos Social (VACS).

91

Cos

to\

Año

Año

0A

ño 1

Año

2A

ño 3

Año

4A

ño 5

Año

6A

ño 7

Año

8A

ño 9

Año

10

Cos

to F

ijo

-$

29.9

37.4

60$

29.9

37.4

60$

29.9

37.4

60$

29.9

37.4

60$

29.9

37.4

60$

29.9

37.4

60$

29.9

37.4

60$

29.9

37.4

60$

29.9

37.4

60$

29.9

37.4

60

Cos

to V

aria

ble

-$

21.8

14.5

39$

22.0

21.4

79$

22.2

34.8

76$

22.7

07.9

62$

22.9

34.8

83$

23.1

68.8

84$

23.4

10.1

85$

23.6

59.0

16$

23.9

15.6

09$

24.4

33.2

39

Cos

to T

otal

$ 76

4.99

9.15

1$

51.7

51.9

99$

51.9

58.9

39$

52.1

72.3

36$

52.6

45.4

22$

52.8

72.3

43$

53.1

06.3

44$

53.3

47.6

45$

53.5

96.4

76$

53.8

53.0

69$

54.3

70.6

99

Cos

to A

ctua

l$

764.

999.

151

$ 48

.822

.640

$ 46

.243

.271

$ 43

.804

.900

$ 41

.700

.105

$ 39

.509

.290

$ 37

.437

.877

$ 35

.479

.231

$ 33

.627

.092

$ 31

.875

.549

$ 30

.360

.314

VAC

S$

764.

999.

151

$ 81

3.82

1.79

2$

860.

065.

063

$ 90

3.86

9.96

2$

945.

570.

068

$ 98

5.07

9.35

8$

1.02

2.51

7.23

5$

1.05

7.99

6.46

6$

1.09

1.62

3.55

8$

1.12

3.49

9.10

7$

1.15

3.85

9.42

1

Cos

to \

Año

-A

ño 1

1A

ño 1

2A

ño 1

3A

ño 1

4A

ño 1

5A

ño 1

6A

ño 1

7A

ño 1

8A

ño 1

9A

ño 2

0

Cos

to F

ijo

-$

29.9

37.4

60$

29.9

37.4

60$

29.9

37.4

60$

29.9

37.4

60$

29.9

37.4

60$

29.9

37.4

60$

29.9

37.4

60$

29.9

37.4

60$

29.9

37.4

60$

29.9

37.4

60

Cos

to V

aria

ble

-$

24.7

06.0

94$

24.9

87.4

62$

25.2

77.6

09$

25.5

76.8

08$

25.8

85.3

42$

26.2

03.5

03$

26.5

31.5

90$

26.8

69.9

14$

27.2

18.7

93$

27.5

78.5

57

Cos

to T

otal

-$

54.6

43.5

54$

54.9

24.9

22$

55.2

15.0

69$

55.5

14.2

68$

55.8

22.8

02$

56.1

40.9

63$

56.4

69.0

50$

56.8

07.3

74$

57.1

56.2

53$

57.5

16.0

17

Cos

to A

ctua

l-

$ 28

.785

.543

$ 27

.296

.004

$ 25

.886

.979

$ 24

.554

.014

$ 23

.292

.905

$ 22

.099

.681

$ 20

.970

.596

$ 19

.902

.111

$ 18

.890

.885

$ 17

.933

.766

VAC

S-

$ 1.

182.

644.

964

$ 1.

209.

940.

967

$ 1.

235.

827.

946

$ 1.

260.

381.

960

$ 1.

283.

674.

865

$ 1.

305.

774.

547

$ 1.

326.

745.

143

$ 1.

346.

647.

253

$ 1.

365.

538.

139

$ 1.

383.

471.

905

Tab

la 6

9. C

ost

os

an

uale

s so

ciale

s. A

lter

nati

va N

°2.

(En p

esos

del

31 d

e dic

iem

bre

de

2012)

Fuen

te:

Ela

bora

ción p

rop

ia. 2013

92





5.3.3 Alternativa N° 3: “Ampliación Planta de Tratamiento de Aguas

Servidas de Lodos Activados y masa fija con aireación mecánica”.






definido en 5.1.2.




Costo anual $ 8.328.418 $ 8.407.424 $ 8.488.896 $ 8.669.512 $ 8.756.146 $ 8.845.484 $ 8.937.609 $ 9.032.608 $ 9.130.571 $ 9.328.193


Costo anual $ 9.432.364 $ 9.539.786 $ 9.650.559 $ 9.764.788 $ 9.882.581 $ 10.004.049 $ 10.129.308 $ 10.258.474 $ 10.391.670 $ 10.529.022





en 5.1.2.

93


(En pesos del 31 de diciembre de 2012) Insumo \ Año Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Año 6 Año 7 Año 8 Año 9 Año 10

Cloro (kg) $ 5.229.066 $ 5.278.670 $ 5.329.823 $ 5.443.224 $ 5.497.618 $ 5.553.710 $ 5.611.551 $ 5.671.197 $ 5.732.704 $ 5.856.783

Declorador (kg) $ 6.435.773 $ 6.496.825 $ 6.559.782 $ 6.699.353 $ 6.766.299 $ 6.835.335 $ 6.906.524 $ 6.979.935 $ 7.055.635 $ 7.208.348

Polímero (kg) $ 1.252.431 $ 1.264.312 $ 1.276.564 $ 1.303.725 $ 1.316.753 $ 1.330.187 $ 1.344.041 $ 1.358.327 $ 1.373.059 $ 1.402.777

Cal (kg) $ 799.081 $ 806.662 $ 814.478 $ 831.808 $ 840.120 $ 848.692 $ 857.531 $ 866.646 $ 876.045 $ 895.006

TOTAL $ 13.716.351 $ 13.846.469 $ 13.980.647 $ 14.278.109 $ 14.420.791 $ 14.567.924 $ 14.719.647 $ 14.876.104 $ 15.037.443 $ 15.362.914


Cloro (kg) $ 5.922.187 $ 5.989.633 $ 6.059.183 $ 6.130.902 $ 6.204.860 $ 6.281.125 $ 6.359.769 $ 6.440.867 $ 6.524.495 $ 6.610.733

Declorador (kg) $ 7.288.846 $ 7.371.856 $ 7.457.456 $ 7.545.726 $ 7.636.750 $ 7.730.615 $ 7.827.408 $ 7.927.221 $ 8.030.148 $ 8.136.286

Polímero (kg) $ 1.418.443 $ 1.434.597 $ 1.451.255 $ 1.468.433 $ 1.486.147 $ 1.504.413 $ 1.523.249 $ 1.542.673 $ 1.562.704 $ 1.583.359

Cal (kg) $ 905.001 $ 915.308 $ 925.936 $ 936.896 $ 948.197 $ 959.852 $ 971.870 $ 984.263 $ 997.043 $ 1.010.221

TOTAL $ 15.534.477 $ 15.711.393 $ 15.893.829 $ 16.081.957 $ 16.275.954 $ 16.476.004 $ 16.682.296 $ 16.895.024 $ 17.114.389 $ 17.340.599 Fuente: Elaboración propia. 2013




Tabla 72. Costo social retiro lodo Alternativa N°3.







Obtenidos los costos sociales variables para la alternativa N°3 “Ampliación Planta

de Tratamiento de Aguas Servidas de Lodos Activados y masa fija con aireación

mecánica”, junto a los costos sociales fijos definidos en el punto 5.1.1 y la Inversión al Año

0 en términos netos, se muestra a continuación los costos sociales totales para cada año de

previsión del proyecto, como también los costos anuales actualizados, que acumulados,

permiten calcular el Valor Actual de Costos Social (VACS).

94

Cos

to\

Año

Año

0A

ño

1A

ño

2A

ño

3A

ño

4A

ño

5A

ño

6A

ño

7A

ño

8A

ño

9A

ño

10

Cos

to F

ijo

-$

30.2

47.0

13$

30.2

47.0

13$

30.2

47.0

13$

30.2

47.0

13$

30.2

47.0

13$

30.2

47.0

13$

30.2

47.0

13$

30.2

47.0

13$

30.2

47.0

13$

30.2

47.0

13

Cos

to V

aria

ble

-$

23.4

89.2

52$

23.7

12.0

80$

23.9

41.8

59$

24.4

51.2

64$

24.6

95.6

06$

24.9

47.5

71$

25.2

07.3

97$

25.4

75.3

30$

25.7

51.6

23$

26.3

08.9

92

Cos

to T

otal

$ 48

1.52

2.29

6$

53.7

36.2

65$

53.9

59.0

93$

54.1

88.8

73$

54.6

98.2

77$

54.9

42.6

19$

55.1

94.5

84$

55.4

54.4

10$

55.7

22.3

43$

55.9

98.6

36$

56.5

56.0

05

Cos

to A

ctu

al$

481.

522.

296

$ 50

.694

.590

$ 48

.023

.400

$ 45

.498

.022

$ 43

.326

.159

$ 41

.056

.321

$ 38

.910

.004

$ 36

.880

.350

$ 34

.960

.888

$ 33

.145

.507

$ 31

.580

.578

VA

CS

$ 48

1.52

2.29

6$

532.

216.

886

$ 58

0.24

0.28

6$

625.

738.

309

$ 66

9.06

4.46

7$

710.

120.

788

$ 74

9.03

0.79

2$

785.

911.

142

$ 82

0.87

2.03

0$

854.

017.

537

$ 88

5.59

8.11

4

Cos

to \

Año

-A

ño

11

Año

12

Año

13

Año

14

Año

15

Año

16

Año

17

Año

18

Año

19

Año

20

Cos

to F

ijo

-$

30.2

47.0

13$

30.2

47.0

13$

30.2

47.0

13$

30.2

47.0

13$

30.2

47.0

13$

30.2

47.0

13$

30.2

47.0

13$

30.2

47.0

13$

30.2

47.0

13$

30.2

47.0

13

Cos

to V

aria

ble

-$

26.6

02.7

94$

26.9

05.7

63$

27.2

18.1

84$

27.5

40.3

53$

27.8

72.5

74$

28.2

15.1

59$

28.5

68.4

34$

28.9

32.7

31$

29.3

08.3

94$

29.6

95.7

77

Cos

to T

otal

-$

56.8

49.8

07$

57.1

52.7

76$

57.4

65.1

97$

57.7

87.3

66$

58.1

19.5

87$

58.4

62.1

73$

58.8

15.4

47$

59.1

79.7

44$

59.5

55.4

07$

59.9

42.7

90

Cos

to A

ctu

al-

$ 29

.947

.769

$ 28

.403

.179

$ 26

.941

.927

$ 25

.559

.408

$ 24

.251

.273

$ 23

.013

.417

$ 21

.841

.964

$ 20

.733

.256

$ 19

.683

.837

$ 18

.690

.445

VA

CS

-$

915.

545.

883

$ 94

3.94

9.06

2$

970.

890.

988

$ 99

6.45

0.39

6$

1.02

0.70

1.66

9$

1.04

3.71

5.08

6$

1.06

5.55

7.05

0$

1.08

6.29

0.30

6$

1.10

5.97

4.14

3$

1.12

4.66

4.58

8

Tab

la 7

3. C

ost

os

an

uale

s so

ciale

s. A

lter

nati

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(En p

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31 d

e dic

iem

bre

de

2012)

Fuen

te:

Ela

bora

ción p

rop

ia. 2013

95





5.4 Síntesis Resultados análisis Económico de Alternativas.

Para saber la conveniencia de una alternativa por sobre otra en relación a lo

económico es necesario evaluar no solo los Costos de la Inversión, Operación y

Mantención, sino también como lo indica el SNI, se debe comparar el Valor Actual de

Costos y el Costo Anual Equivalente de las alternativas analizadas.

La Tabla 74 y 75 muestra para las 3 alternativas un resumen de costos de Inversión

al Año 0, así como también los Costos Fijos y Costos variables al primer año de

funcionamiento del proyecto, tanto desde el punto de vista privado y social

respectivamente.

Tabla 74. Resumen Costos Privados Año 1. Alternativas N° 1, 2 y 3.

(En pesos del 31 de diciembre de 2012) ALTERNATIVA N° 1 ALTERNATIVA N° 2 ALTERNATIVA N° 3

LODOS ACTIVADOS Y LODOS ACTIVADOS POR AMPLIACIÓN

MASA FIJA CON AIREACION PLANTA DE TRATAMIENTO

AIREACION MECANICA CONVENCIONAL DE AGUAS SERVIDAS

Costo Inversión Año 0 $ 811.256.160 $ 910.348.990 $ 573.011.532

Costos Variables de

Operación y Mantención Año 1

Costos Fijos de Operación

y Mantención Año 1

Total Costos Fijos y

Variables Año 1.

VARIABLE A COMPARAR

$ 25.959.301$ 28.854.335

$ 59.454.585

$ 33.495.284$ 32.504.356

$ 61.358.690

$ 27.952.210

$ 33.863.648

$ 61.815.858


96

Tabla 75. Resumen Costos Sociales Año 1. Alternativas N° 1, 2 y 3.

(En pesos del 31 de diciembre de 2012) ALTERNATIVA N° 1 ALTERNATIVA N° 2 ALTERNATIVA N° 3

LODOS ACTIVADOS Y LODOS ACTIVADOS POR AMPLIACIÓNMASA FIJA CON AIREACION PLANTA DE TRATAMIENTO

AIREACION MECANICA CONVENCIONAL DE AGUAS SERVIDAS

Costo Inversión Año 0 $ 681.727.865 $ 764.999.151 $ 481.522.296

Costos Variables de

Operación y Mantención Año 1

Costos Fijos de Operación

y Mantención Año 1

Total Costos Fijos y

Variables Año 1.$ 53.352.091 $ 51.751.999 $ 53.736.265

VARIABLE A COMPARAR

$ 24.247.340 $ 21.814.539 $ 23.489.252

$ 29.104.751 $ 29.937.460 $ 30.247.013


Para cada alternativa se resume el Valor Actual de Costos (VAC) y Costo Anual

equivalente (CAE) en términos privados del proyecto, desde el punto de vista del

administrador (privado) y desde el punto de vista social. Se destacan los menores valores.

Tabla 76. Resumen de Resultados. Alternativas N°1, 2 y 3.


$ 1.383.471.905

$ 1.313.916.510Privado

Administrador

Social

V

A

C

C

A

E

$ 1.547.946.418

$ 736.690.258

$ 1.321.328.377

$ 1.621.897.271

$ 134.957.023

$ 64.228.014

$ 115.199.429

$ 711.548.281

Indicador Análisis Alternativa N°1 Alternativa N°2 Alternativa N°3

$ 740.904.977

$ 1.124.664.588

$ 98.053.384$ 120.617.385

$ 141.404.395 $ 114.553.229

$ 62.036.022

Privado

Administrador

Social

$ 64.595.472


97

5.5 Alternativa seleccionada.

Basándose en el resumen de los resultados mostrados en el apartado 5.4 se puede

aplicar el criterio de selección establecido por el Ministerio de Desarrollo Social que afirma

que de entre las alternativas de solución evaluadas, la que presente el menor valor actual de

costos (VAC) y el menor valor del costo anual equivalente (CAE), es la más conveniente

desde el punto de vista técnico económico. Es así que la Alternativa N°3 “Ampliación

Planta de Tratamiento de Aguas Servidas de Lodos Activados y masa fija con aireación

mecánica”, tanto en términos privados del proyecto como sociales cumple con este

requisito, razón por la cual es la seleccionada.

Dicha alternativa combina la tecnología de los Lodos Activados y los Sistemas de

Medio Fijo, funcionando en base a la mezcla aireada del agua residual y el lodo biológico

(microorganismos adheridos a superficies) donde la materia orgánica sirve como alimento a

estos microorganismos, generando sedimentos o lodos en exceso; parte de este es eliminado

del sistema y tratado y otra fracción se recircula al reactor para mantener el balance

biológico. La planta posee tratamiento preliminar (desbaste de sólidos, cámara

desgrasadora y desarenadora), 2 estanques de elevación que homogenizan, acumulan y

elevan un caudal constante a ambos reactores biológicos que purga para estabilizar en un

digestor los lodos en exceso que luego son deshidratados en un filtro prensa, además posee

un sistema de desinfección del efluente (Ver en Anexo J figuras de las unidades de

tratamiento y planos de la planta).

La alternativa seleccionada significa una inversión (sin IVA) de $481.522.296 en

pesos de 31 diciembre de 2012. Considerando que la cantidad de arranques al inicio del

proyecto será de 1160 y teniendo en cuenta el valor de la UF a la fecha mencionada

($22.840,75), la inversión por arranque será de UF 18,2.

98

CAPÍTULO VI. Tarificación y Proyección Económica de la Alternativa

Seleccionada.

Este capítulo mediante un análisis de flujo de caja busca determinar en base a

indicadores de rentabilidad o beneficio (Valor Actual Neto (VAN) y Tasa Interna de

Retorno (TIR)), como se comporta la tarifa mínima para la alternativa seleccionada tanto

desde el punto de vista privado del proyecto como del administrador y en caso de que esta

sea insuficiente, determinar la tarifa para que el proyecto sea rentable desde ambos puntos

de vista.

6.1 Bases de Cálculo de Ingresos y Egresos.

A continuación se definirán las bases para calcular los ingresos y egresos del flujo

de caja.

Consumo de Socios y no Socios.

Es necesario efectuar la distinción entre los usuarios según las categorías de “socios” y

“no socios”, por cuanto tal como se indicó en el Capítulo V, los servicios prestados a los

usuarios de cada una de las categorías generan efectos diferentes en los impuestos a pagar y

por ende en el flujo de caja.

De información entregada por la Cooperativa de APR, al año 2012 existían 1160

usuarios, de los cuales 895 correspondían a “socios” y los restantes 265 a “no socios”.

Por lo tanto el 77% de los usuarios está constituido por “socios” de la Cooperativa y el

23% lo conforman los “no socios”.

99

Asumiendo que el procesamiento anual de aguas servidas mantendrá la misma

proporción (77% para “socios” y 23% para “no socios”) se obtiene la siguiente distribución

de caudales generados por ambas categorías (Ver consumo anual domiciliario en Tabla 14).

Tabla 77. Consumo anual de Socios/No Socios.

Consumo (m3/año) Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Año 6 Año 7 Año 8 Año 9 Año 10

Total 148.022 152.640 157.402 162.313 167.377 172.600 177.985 183.538 189.264 195.169

Socios 114.206 117.770 121.444 125.233 129.140 133.169 137.324 141.609 146.027 150.583

NO Socios 33.815 34.870 35.958 37.080 38.237 39.430 40.660 41.929 43.237 44.586

Consumo (m3/año) Año 11 Año 12 Año 13 Año 14 Año 15 Año 16 Año 17 Año 18 Año 19 Año 20

Total 201.258 207.538 214.013 220.690 227.576 234.676 241.998 249.548 257.334 265.363

Socios 155.281 160.126 165.122 170.274 175.586 181.065 186.714 192.539 198.547 204.741

NO Socios 45.977 47.412 48.891 50.416 51.989 53.611 55.284 57.009 58.788 60.622


Tarifa mínima del Proyecto.

El criterio base para establecer la tarifa mínima es el propuesto por SUBDERE

(2011), mencionado en el apartado 2.2.5; este criterio sugiere agregar a los Costos Totales

Mensuales un Fondo de Reposición del 25% de este valor.

Para su determinación se usarán los costos al año 1 de funcionamiento del proyecto

(Ver Tabla 78), valor que se dividirá por el total de aguas servidas generadas por los

usuarios para el mismo período, 148.022 m3 (Ver Tabla 77).

Tabla 78. Costos para tarifa mínima.


Descripción AÑO 1

Costo Fijo $ 33.863.648

Costo Variable $ 27.952.210

Fondo Reposición $ 15.453.964

TOTAL $ 77.269.822


Según lo mencionado se obtiene la tarifa mínima de $522,02/m3.

100

Ingresos anuales del Proyecto.

Se detallan a continuación los ingresos por ventas. Se calcularán usando la tarifa neta,

es decir, los ingresos provenientes del total de usuarios sin considerar el IVA aplicado a los

“no socios”.

Tabla 79. Ingresos por ventas.


AÑO Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Año 6 Año 7 Año 8 Año 9 Año 10

Ingresos netos $ 77.269.822 $ 79.680.640 $ 82.166.676 $ 84.730.277 $ 87.373.861 $ 90.099.926 $ 92.911.044 $ 95.809.868 $ 98.799.136 $ 101.881.669


Ingresos netos $ 105.060.377 $ 108.338.261 $ 111.718.415 $ 115.204.029 $ 118.798.395 $ 122.504.905 $ 126.327.058 $ 130.268.462 $ 134.332.838 $ 138.524.023


Dada la especial característica de la Cooperativa de no adicionar el IVA por los

servicios prestados a los socios pero sí adicionarlo a los no socios, los egresos incluidos en

el flujo de caja incluyen IVA; en contrapartida se debe incluir el ítem recuperación de IVA

(que se genera al aplicar este impuesto a las cuentas de los “no socios”).

Por lo anteriormente señalado, el IVA retenido por prestación de servicios a los “no

socios” se utiliza para compensar parcialmente el IVA cancelado por la Planta que está

asociado al pago de insumos y servicios (IVA Planta).

Tabla 80. Ingresos por recuperación de IVA.



IVA no socios $ 3.353.910 $ 3.458.552 $ 3.566.459 $ 3.677.732 $ 3.792.478 $ 3.910.803 $ 4.032.820 $ 4.158.644 $ 4.288.394 $ 4.422.191

IVA Planta $ 7.720.939 $ 7.761.836 $ 7.804.009 $ 7.897.503 $ 7.942.349 $ 7.988.594 $ 8.036.281 $ 8.085.457 $ 8.136.167 $ 8.238.464

Recuperación IVA $ 3.353.910 $ 3.458.552 $ 3.566.459 $ 3.677.732 $ 3.792.478 $ 3.910.803 $ 4.032.820 $ 4.158.644 $ 4.288.394 $ 4.422.191


IVA no socios $ 4.560.164 $ 4.702.441 $ 4.849.157 $ 5.000.451 $ 5.156.465 $ 5.317.347 $ 5.483.248 $ 5.654.325 $ 5.830.740 $ 6.012.659

IVA Planta $ 8.292.387 $ 8.347.993 $ 8.405.334 $ 8.464.464 $ 8.525.438 $ 8.588.315 $ 8.653.154 $ 8.720.016 $ 8.788.963 $ 8.860.062

Recuperación IVA $ 4.560.164 $ 4.702.441 $ 4.849.157 $ 5.000.451 $ 5.156.465 $ 5.317.347 $ 5.483.248 $ 5.654.325 $ 5.830.740 $ 6.012.659


101

Considerando como ingresos las ventas y la recuperación de IVA, se tiene que los

ingresos totales anuales son los siguientes:

Tabla 81. Ingresos totales.



Ingresos totales $ 80.623.732 $ 83.139.192 $ 85.733.135 $ 88.408.009 $ 91.166.339 $ 94.010.729 $ 96.943.863 $ 99.968.512 $ 103.087.530 $ 106.303.860


Ingresos totales $ 109.620.541 $ 113.040.702 $ 116.567.572 $ 120.204.480 $ 123.954.860 $ 127.822.251 $ 131.810.306 $ 135.922.787 $ 140.163.578 $ 144.536.682


Egresos anuales del Proyecto.

Los egresos corresponden a la Inversión, costos fijos y costos variables. También se

considera en el análisis de flujo de caja la depreciación de equipos y obras civiles.

Tabla 82. Egresos por Inversión y Depreciación.


Neta Bruta Neta Bruta

Equipamiento 15 $ 246.789.736 $ 293.679.785 $ 16.452.649 $ 19.578.652

Obras Civiles 50 $ 234.732.560 $ 279.331.747 $ 4.694.651 $ 5.586.635

Total $ 481.522.296 $ 573.011.532 $ 21.147.300 $ 25.165.287

DescripciónDepreciaciónInversión

Vida útil


Tabla 83. Costos fijos y variables del proyecto.


PRIVADO Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Año 6 Año 7 Año 8 Año 9 Año 10

Costos Fijos $ 33.863.648 $ 33.863.648 $ 33.863.648 $ 33.863.648 $ 33.863.648 $ 33.863.648 $ 33.863.648 $ 33.863.648 $ 33.863.648 $ 33.863.648

Costos Variables $ 27.952.210 $ 28.217.375 $ 28.490.813 $ 29.097.004 $ 29.387.771 $ 29.687.609 $ 29.996.803 $ 30.315.643 $ 30.644.431 $ 31.307.700

TOTAL $ 61.815.858 $ 62.081.022 $ 62.354.460 $ 62.960.652 $ 63.251.418 $ 63.551.257 $ 63.860.450 $ 64.179.291 $ 64.508.079 $ 65.171.348

PRIVADO Año 11 Año 12 Año 13 Año 14 Año 15 Año 16 Año 17 Año 18 Año 19 Año 20

Costos Fijos $ 33.863.648 $ 33.863.648 $ 33.863.648 $ 33.863.648 $ 33.863.648 $ 33.863.648 $ 33.863.648 $ 33.863.648 $ 33.863.648 $ 33.863.648

Costos Variables $ 31.657.325 $ 32.017.857 $ 32.389.639 $ 32.773.020 $ 33.168.363 $ 33.576.040 $ 33.996.437 $ 34.429.950 $ 34.876.988 $ 35.337.975

TOTAL $ 65.520.972 $ 65.881.505 $ 66.253.286 $ 66.636.667 $ 67.032.010 $ 67.439.687 $ 67.860.084 $ 68.293.597 $ 68.740.636 $ 69.201.622


102

Además, para el análisis de flujo de caja se debe tener presente que:

Impuesto a la Renta: La Ley de Cooperativas (Ver Anexo K régimen tributario) determina

que está afecta sólo aquella parte del remanente (utilidades) correspondiente a operaciones

realizadas con personas que no son socios (Artículo 17, DL N°824 de 1974).

Tasa de descuento: Para el análisis privado desde el punto de vista del administrador y del

proyecto será 6%.

Valor Residual: Se considerará el valor residual de las obras civiles a 30 años, pues su

vida útil es de 50 años. Esto en función de que el proyecto tiene un período de previsión de

20 años. Para el equipamiento se considerará que su valor residual al final del período de

previsión es cero.

A continuación se hará un análisis de flujo de caja tanto del punto de vista del

administrador como del proyecto, esto para determinar mediante indicadores de

rentabilidad, cómo se comporta la tarifa mínima estimada.

La única diferencia de ambos análisis es que desde el punto de vista del proyecto se

debe considerar la Inversión inicial.

Se analizará el flujo de caja del administrador y del proyecto para las siguientes

situaciones:

VAN para Tarifa mínima según SUBDERE (2011).

Tarifa mínima para el financiamiento del proyecto al término de 20 años.

Determinación de tarifa que contempla renovación de equipos al cabo de 20 años.

103

+/-

ITEM

12

34

56

78

910

+In

gres

os80

.623

.732

83.1

39.1

92

85

.733

.135

88.4

08.0

09

91

.166

.339

94.0

10.7

29

96

.943

.863

99.9

68.5

12

103.

087.

530

106.

303.

860

-Co

stos

var

iabl

es27

.952

.210

-

28

.217

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-

28

.490

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-

29

.097

.004

-

29

.387

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-

29

.687

.609

-

29

.996

.803

-

30

.315

.643

-

30

.644

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-

31.3

07.7

00

-

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arge

n de

cont

ribuc

ión

52.6

71.5

22

54

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.818

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42.3

22

59

.311

.005

61.7

78.5

68

64

.323

.119

66.9

47.0

61

69

.652

.869

72

.443

.098

74

.996

.160

-Co

stos

fijo

s33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33.8

63.6

48

-

-De

prec

iació

n25

.165

.287

-

25

.165

.287

-

25

.165

.287

-

25

.165

.287

-

25

.165

.287

-

25

.165

.287

-

25

.165

.287

-

25

.165

.287

-

25

.165

.287

-

25.1

65.2

87

-

=Ut

ilida

d6.

357.

413

-

4.

107.

117

-

1.78

6.61

2 -

28

2.07

0

2.74

9.63

3

5.

294.

184

7.91

8.12

6

10

.623

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13

.414

.163

15

.967

.226

-Im

pues

to-

-

-

12

.888

-

12

5.63

0 -

24

1.88

9 -

36

1.77

6 -

48

5.40

4 -

61

2.88

8 -

729.

537

-

=Ut

ilida

d dp

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o6.

357.

413

-

4.

107.

117

-

1.78

6.61

2 -

26

9.18

2

2.62

4.00

3

5.

052.

295

7.55

6.34

9

10

.138

.530

12

.801

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15

.237

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+De

prec

iació

n25

.165

.287

25.1

65.2

87

25

.165

.287

25.1

65.2

87

25

.165

.287

25.1

65.2

87

25

.165

.287

25.1

65.2

87

25.1

65.2

87

25.1

65.2

87

+Va

lor R

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ual

=FN

O18

.807

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70

23

.378

.675

25.4

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27

.789

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82

32

.721

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37.9

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62

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02.9

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ujo

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17.7

43.2

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18

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19.6

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22

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22

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ujo

Caja

Acu

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17.7

43.2

78

36

.484

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56.1

14.1

60

76

.260

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97.0

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17

11

8.32

8.62

0

140.

090.

377

16

2.24

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9

184.

712.

779

207.

273.

590

+/-

ITEM

1112

1314

1516

1718

1920

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1

113.

040.

702

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6.56

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204.

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3.95

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127.

822.

251

13

1.81

0.30

6

135.

922.

787

14

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14

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2

-Co

stos

var

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.657

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-

32

.017

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-

32

.389

.639

-

32

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-

33

.168

.363

-

33

.576

.040

-

33

.996

.437

-

34

.429

.950

-

34

.876

.988

-

35.3

37.9

75

-

=M

arge

n de

cont

ribuc

ión

77.9

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84.1

77.9

33

87

.431

.460

90.7

86.4

97

94

.246

.212

97.8

13.8

69

10

1.49

2.83

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105.

286.

590

109.

198.

707

-Co

stos

fijo

s33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

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-

33

.863

.648

-

33.8

63.6

48

-

-De

prec

iació

n25

.165

.287

-

25

.165

.287

-

25

.165

.287

-

25

.165

.287

-

25

.165

.287

-

25

.165

.287

-

25

.165

.287

-

25

.165

.287

-

25

.165

.287

-

25.1

65.2

87

-

=Ut

ilida

d18

.934

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10

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31

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69.7

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1.

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1.

297.

702

-

1.

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-

1.60

9.06

5 -

1.77

2.07

0 -

1.94

0.16

1 -

2.11

3.49

6 -

2.

292.

240

-

=Ut

ilida

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impt

o18

.069

.181

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15

23

.999

.949

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.306

.570

33.6

08.2

11

37

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44.1

44.1

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47.8

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32

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prec

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n25

.165

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25.1

65.2

87

25

.165

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25.1

65.2

87

25

.165

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25.1

65.2

87

25

.165

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25.1

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87

25.1

65.2

87

25.1

65.2

87

+Va

lor R

esid

ual

167.

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O43

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11

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.178

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641.

868

=Fl

ujo

Caja

Act

ualiz

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22.7

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.937

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23.1

46.4

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23

.135

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90.7

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=Fl

ujo

Caja

Acu

mul

ado

230.

048.

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036.

824

29

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322.

302.

412

34

5.43

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2

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529.

135

39

1.54

2.87

8

414.

450.

552

489.

483.

824

6.2 Flujo de caja y Resultados del Administrador.

6.2.1 VAN para Tarifa mínima según SUBDERE (2011).

Se estudiará el flujo de caja para 20 años usando la tarifa mínima de $522,02/m3

propuesta por SUBDERE (2011) que fue determinada en 6.1.-

Tab

la 8

4. F

lujo

de

caja

del

ad

min

istr

ad

or

usa

nd

o T

ari

fa m

ínim

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UB

DE

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(2011).

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31 d

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2012)

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Flu

jo d

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r o

rgan

ism

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esta

tale

s.

Fuen

te:

Ela

bora

ción p

rop

ia. 2013

104

Del flujo de caja se determinó que el VAN es de $489.483.824. Esto significa que la

tarifa mínima de $522,02/m3 es suficiente para financiar el proyecto desde el punto de vista

del administrador durante los 20 años de previsión.

Este valor del VAN del administrador da pie al siguiente análisis.

6.2.2 Tarifa mínima para el financiamiento desde el punto de vista del

Administrador con término de 20 años del proyecto.

Se trata de determinar la tarifa mínima para desde el punto de vista del

administrador se tenga un VAN = 0 al término del período de previsión. En este análisis se

considera el valor residual de la Inversión en obras civiles pero no se considera inversión

para reposición de los equipos.

Figura 10. VAN v/s Tarifa para 20 años. (Administrador)


Para la tarifa de $303,16/m3 se obtiene un Valor Actual Neto (VAN) igual a cero. Por lo

tanto, para dicha tarifa o superiores el proyecto se financiaría desde el punto de vista del

administrador considerando los 20 años de previsión del proyecto. El flujo de caja para esta

tarifa es el siguiente.

-100.000

-50.000

0

50.000

100.000

150.000

270 280 290 300 310 320 330 340 350 360

VAN (M$)

Tarifa ($)

105

+/-

ITEM

12

34

56

78

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.645

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12

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.789

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52

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12

56

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25

59

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61.7

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11

-Co

stos

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.952

.210

-

28

.217

.375

-

28

.490

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-

29

.097

.004

-

29

.387

.771

-

29

.687

.609

-

29

.996

.803

-

30

.315

.643

-

30

.644

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-

31

.307

.700

-

=M

arge

n de

con

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n18

.870

.435

20.0

66.1

37

21

.299

.145

22.2

46.4

00

23

.557

.547

24.9

09.6

03

26

.303

.842

27.7

41.5

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29

.224

.179

30.4

28.8

11

-Co

stos

fijo

s33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

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-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

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25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

=U

tilid

ad40

.158

.500

-

38

.962

.798

-

37

.729

.790

-

36

.782

.535

-

35

.471

.387

-

34

.119

.332

-

32

.725

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-

31

.287

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-

29

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-

28

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-

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pues

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-

-

-

-

-

-

-

-

-

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-

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-

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-

28.6

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23

-

+D

epre

ciac

ión

25.1

65.2

87

25

.165

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25.1

65.2

87

25

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.287

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65.2

87

25

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25.1

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65.2

87

25

.165

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alor

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idua

l

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.993

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-

13

.797

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-

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.564

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-

11

.617

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-

10

.306

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-

8.

954.

045

-

7.

559.

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-

6.

122.

065

-

4.63

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3.43

4.83

6 -

=Fl

ujo

Caja

Act

ualiz

ado

14.1

44.5

40

-

12.2

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35

-

10.5

49.3

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-

9.20

1.94

8 -

7.70

1.31

8 -

6.

312.

248

-

5.

027.

702

-

3.

841.

060

-

2.74

6.09

4 -

1.91

7.99

5 -

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ujo

Caja

Acu

mul

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14.1

44.5

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-

26.4

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75

-

36.9

73.6

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-

46.1

75.6

23

-

53.8

76.9

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-

60.1

89.1

89

-

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16.8

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-

69.0

57.9

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-

71.8

04.0

45

-

73.7

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-

+/-

ITEM

1112

1314

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1920

+In

gres

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.662

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66

67

.697

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09.3

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71

.987

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33.4

27

76

.549

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78.9

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.400

.716

83.9

40.4

18

-Co

stos

var

iabl

es31

.657

.325

-

32

.017

.857

-

32

.389

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32

.773

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-

33

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.576

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34

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35

.337

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-

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arge

n de

con

trib

ució

n32

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87

42

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46

.523

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48.6

02.4

43

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stos

fijo

s33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

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.863

.648

-

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.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

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.648

-

33

.863

.648

-

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epre

ciac

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65.2

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-

25.1

65.2

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-

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-

25.1

65.2

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-

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65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

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65.2

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-

25.1

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-

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-

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65.2

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-

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tilid

ad27

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23

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21

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20

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-

18

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16

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14

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21.9

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20.2

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-

18.3

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16.4

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14.5

21.0

30

-

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05.2

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10.4

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92

-

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65.2

87

25

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ujo

Caja

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ualiz

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Caja

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Tab

la 8

5. F

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s.

F

uen

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Ela

bora

ción p

ropia

. 2013

106

6.2.3 Determinación de Tarifa que contemple Renovación de Equipos al cabo

de 20 años.

Se trata de determinar la tarifa mínima para desde el punto de vista del

administrador se tenga un VAN = 0 al término del período de previsión. En este análisis no

se considera el valor residual de la Inversión en obras civiles pero si se considera la

inversión para la reposición de los equipos.

Figura 11. VAN v/s Tarifa para Reposición de equipos Administrador


Para la tarifa de $366,57/m3 se obtiene un Valor Actual Neto (VAN) igual a cero, esto

quiere decir que para dicha tarifa el proyecto se financiaría desde el punto de vista del

administrador considerando la renovación del equipamiento al final del período de

previsión.

La tarifa recién mencionada permitiría solo renovar equipos para así mantener

funcionando la planta proyectada, sin embargo, es muy probable que en un momento

cercano a los 20 años se requiera de la construcción de obras civiles complementarias, por

lo que la tarifa real a ser cobrada por la Cooperativa debe determinarse en consenso con la

comunidad y teniendo claro si entidades estatales podrán volver a aportar fondos para

futuras ampliaciones.

El flujo de caja para dicha tarifa es el siguiente.

-150.000

-100.000

-50.000

0

50.000

100.000

320 330 340 350 360 370 380 390 400 VAN (M$)

Tarifa ($)

107

+/-

ITEM

12

34

56

78

910

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gres

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.608

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29

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31

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n de

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trib

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.863

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.863

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-

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65.2

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-

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65.2

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-

25.1

65.2

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-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

=U

tilid

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.365

.537

-

28

.864

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-

27

.316

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-

26

.044

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-

24

.397

.866

-

22

.700

.317

-

20

.949

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-

19

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-

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-

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25.1

65.2

87

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-

3.

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-

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483

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0.61

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ujo

Caja

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111

=Fl

ujo

Caja

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4.90

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.017

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32

.389

.639

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32

.773

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.168

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33

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34

.429

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34

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-

35

.337

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-

=M

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n de

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trib

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33

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.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

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87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

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tilid

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iabl

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.952

.210

-

28

.217

.375

-

28

.490

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-

29

.097

.004

-

29

.387

.771

-

29

.687

.609

-

29

.996

.803

-

30

.315

.643

-

30

.644

.431

-

31

.307

.700

-

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arge

n de

con

trib

ució

n52

.671

.522

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21.8

18

57.2

42.3

22

59

.311

.005

61.7

78.5

68

64.3

23.1

19

66

.947

.061

69.6

52.8

69

72

.443

.098

74.9

96.1

60

-Co

stos

fijo

s33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

-D

epre

ciac

ión

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

=U

tilid

ad6.

357.

413

-

4.

107.

117

-

1.

786.

612

-

28

2.07

0

2.74

9.63

3

5.

294.

184

7.91

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6

10

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.934

13.4

14.1

63

15

.967

.226

-Im

pues

to-

-

-

12.8

88

-

125.

630

-

241.

889

-

361.

776

-

485.

404

-

612.

888

-

729.

537

-

=U

tilid

ad d

p im

pto

6.35

7.41

3 -

4.10

7.11

7 -

1.78

6.61

2 -

269.

182

2.

624.

003

5.05

2.29

5

7.

556.

349

10.1

38.5

30

12

.801

.275

15.2

37.6

89

+D

epre

ciac

ión

25.1

65.2

87

25

.165

.287

25

.165

.287

25.1

65.2

87

25

.165

.287

25

.165

.287

25.1

65.2

87

25

.165

.287

25.1

65.2

87

25

.165

.287

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alor

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l

-In

vers

ión

573.

011.

532

-

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O57

3.01

1.53

2 -

18

.807

.874

21.0

58.1

70

23.3

78.6

75

25.4

34.4

70

27

.789

.291

30

.217

.582

32.7

21.6

37

35.3

03.8

17

37

.966

.562

40.4

02.9

76

=Fl

ujo

Caja

Act

ualiz

ado

573.

011.

532

-

17.7

43.2

78

18

.741

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19

.629

.186

20

.146

.482

20.7

65.7

75

21.3

02.2

03

21

.761

.757

22

.150

.052

22.4

72.3

50

22

.560

.811

=Fl

ujo

Caja

Acu

mul

ado

573.

011.

532

-

555.

268.

255

- 53

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6.55

8 -

51

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7.37

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475.

985.

115

-

454.

682.

912

- 43

2.92

1.15

5 -

41

0.77

1.10

3 -

388.

298.

753

- 36

5.73

7.94

3 -

+/-

ITEM

1112

1314

1516

1718

1920

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gres

os10

9.62

0.54

1

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702

11

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204.

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822.

251

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1.81

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922.

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536.

682

-Co

stos

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es31

.657

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-

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.017

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-

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33

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.363

-

33

.576

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-

33

.996

.437

-

34

.429

.950

-

34

.876

.988

-

35

.337

.975

-

=M

arge

n de

con

trib

ució

n77

.963

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84.1

77.9

33

87

.431

.460

90.7

86.4

97

94.2

46.2

12

97

.813

.869

101.

492.

837

10

5.28

6.59

0

109.

198.

707

-Co

stos

fijo

s33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

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25.1

65.2

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-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

=U

tilid

ad18

.934

.282

21.9

93.9

10

25.1

48.9

98

28

.402

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31.7

57.5

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35.2

17.2

77

38

.784

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42.4

63.9

03

46

.257

.655

50.1

69.7

72

-Im

pues

to86

5.10

1 -

1.

004.

894

-

1.

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-

1.

297.

702

-

1.

450.

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-

1.

609.

065

-

1.

772.

070

-

1.

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161

-

2.

113.

496

-

2.

292.

240

-

=U

tilid

ad d

p im

pto

18.0

69.1

81

20

.989

.015

23

.999

.949

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04.8

24

30

.306

.570

33

.608

.211

37.0

12.8

64

40

.523

.742

44.1

44.1

58

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.877

.532

+D

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ciac

ión

25.1

65.2

87

25

.165

.287

25

.165

.287

25.1

65.2

87

25

.165

.287

25

.165

.287

25.1

65.2

87

25

.165

.287

25.1

65.2

87

25

.165

.287

+V

alor

Res

idua

l-

-

-

-

-

-

-

-

16

7.59

9.04

8

-In

vers

ión

=FN

O43

.234

.468

46.1

54.3

03

49.1

65.2

36

52.2

70.1

11

55

.471

.858

58

.773

.499

62.1

78.1

51

65.6

89.0

29

69

.309

.446

240.

641.

868

=Fl

ujo

Caja

Act

ualiz

ado

22.7

75.3

78

22

.937

.274

23

.050

.581

23

.119

.120

23.1

46.4

68

23.1

35.9

69

23

.090

.753

23

.013

.743

22.9

07.6

74

75

.033

.272

=Fl

ujo

Caja

Acu

mul

ado

342.

962.

564

- 32

0.02

5.29

0 -

29

6.97

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27

3.85

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250.

709.

120

-

227.

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151

- 20

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2.39

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18

1.46

8.65

4 -

158.

560.

981

- 83

.527

.709

-

6.3 Flujo de caja y Resultados del Proyecto.

6.3.1 VAN para Tarifa mínima según SUBDERE (2011).

Se estudiará el flujo de caja para 20 años usando la tarifa mínima de $522,02/m3

propuesta por SUBDERE (2011) que fue determinada en 6.1.-

Fuen

te:

Ela

bora

ción p

rop

ia. 2013

Tab

la 8

7. F

lujo

de

caja

del

Pro

yec

to u

san

do l

a T

ari

fa M

ínim

a S

UB

DE

RE

(2011).

(En p

esos

del

31 d

e dic

iem

bre

de

2012)

109

Del flujo de caja se determinó que el VAN es de -$83.527.709. Esto significa que la

tarifa mínima de $522,02/m3 no es suficiente para financiar el proyecto desde el punto de

vista del proyecto durante los 20 años de previsión.

6.3.2 Tarifa mínima para el financiamiento desde el punto de vista del Proyecto con

término de 20 años del proyecto.

Se trata de determinar la tarifa mínima para desde el punto de vista del proyecto se

tenga un VAN = 0 al término del período de previsión. En este análisis se considera el valor

residual de la Inversión en obras civiles pero no se considera inversión para reposición de

los equipos.

Figura 12. VAN v/s Tarifa para 20 años. (Proyecto)


Para la Tarifa de $560,32/m3 se obtiene un VAN del proyecto igual a cero, lo que

corresponde a una Tasa Interna de Retorno (TIR) igual a la Tasa de descuento del 6%. Por

lo tanto, para dicha tarifa o superiores el proyecto se financiaría desde el punto de vista del

proyecto considerando los 20 años de previsión del proyecto y se lograría recuperar la

Inversión.


-100.000

-50.000

0

50.000

100.000

520 530 540 550 560 570 580 590 600

VAN (M$)

Tarifa ($)

110

+/-

ITEM

01

23

45

67

89

10

+In

gres

os86

.539

.924

89.2

39.9

69

92.0

24.2

56

94

.895

.413

97.8

56.1

50

100.

909.

262

10

4.05

7.63

1

107.

304.

229

11

0.65

2.12

1

114.

104.

467

-Co

stos

var

iabl

es27

.952

.210

-

28

.217

.375

-

28

.490

.813

-

29

.097

.004

-

29

.387

.771

-

29

.687

.609

-

29

.996

.803

-

30

.315

.643

-

30

.644

.431

-

31

.307

.700

-

=M

arge

n de

con

trib

ució

n58

.587

.713

61.0

22.5

94

63.5

33.4

43

65

.798

.409

68.4

68.3

79

71.2

21.6

52

74

.060

.828

76.9

88.5

86

80

.007

.689

82.7

96.7

67

-Co

stos

fijo

s33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

33

.863

.648

-

-D

epre

ciac

ión

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

25.1

65.2

87

-

=U

tilid

ad44

1.22

1 -

1.

993.

659

4.50

4.50

9

6.

769.

474

9.43

9.44

4

12

.192

.718

15.0

31.8

93

17

.959

.651

20.9

78.7

55

23

.767

.832

-Im

pues

to-

91.0

90

-

20

5.80

9 -

30

9.29

5 -

43

1.28

5 -

55

7.08

1 -

68

6.80

2 -

82

0.57

0 -

95

8.51

2 -

1.

085.

944

-

=U

tilid

ad d

p im

pto

441.

221

-

1.90

2.57

0

4.

298.

699

6.46

0.17

9

9.

008.

159

11.6

35.6

36

14

.345

.091

17.1

39.0

81

20

.020

.242

22.6

81.8

88

+D

epre

ciac

ión

25.1

65.2

87

25

.165

.287

25

.165

.287

25.1

65.2

87

25

.165

.287

25

.165

.287

25.1

65.2

87

25

.165

.287

25.1

65.2

87

25

.165

.287

+V

alor

Res

idua

l

-In

vers

ión

573.

011.

532

-

=FN

O57

3.01

1.53

2 -

24

.724

.066

27.0

67.8

57

29.4

63.9

86

31.6

25.4

66

34

.173

.447

36

.800

.924

39.5

10.3

78

42.3

04.3

68

45

.185

.530

47.8

47.1

75

=Fl

ujo

Caja

Act

ualiz

ado

573.

011.

532

-

23.3

24.5

90

24

.090

.296

24

.738

.531

25

.050

.331

25.5

36.3

87

25.9

43.1

99

26

.276

.658

26

.542

.284

26.7

45.2

46

26

.717

.613

=Fl

ujo

Caja

Acu

mul

ado

573.

011.

532

-

549.

686.

942

- 52

5.59

6.64

5 -

50

0.85

8.11

4 -

47

5.80

7.78

3 -

450.

271.

396

-

424.

328.

197

- 39

8.05

1.53

8 -

37

1.50

9.25

5 -

344.

764.

009

- 31

8.04

6.39

6 -

+/-

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1112

1314

1516

1718

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gres

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7.66

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121.

335.

659

12

5.12

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129.

025.

118

13

3.05

0.70

1

137.

201.

883

14

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896.

838

15

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142.

823

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.017

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.773

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.576

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33

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34

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34

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35

.337

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n de

con

trib

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n86

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1

119.

804.

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33

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-

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-

16

7.59

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227.

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23

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21

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183.

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de

201

2)

Fuen

te:

Ela

bora

ción p

rop

ia. 2013

111

6.3.3 Determinación de Tarifa que contemple Renovación de Equipos al cabo

de 20 años.

Se trata de determinar la tarifa mínima para desde el punto de vista del proyecto se

tenga un VAN = 0 al término del período de previsión. En este análisis no se considera el

valor residual de la Inversión en obras civiles pero si se considera la inversión para la

reposición de los equipos.

Figura 13. VAN v/s Tarifa para Reposición de equipos. (Proyecto)


Para la tarifa de $626,66/m3 se obtiene un Valor Actual Neto (VAN) igual a cero, esto

quiere decir que para dicha tarifa o superiores el proyecto se financiaría desde el punto de

vista del proyecto considerando la renovación de equipos al final del período de previsión.


-200.000

-150.000

-100.000

-50.000

0

50.000

100.000

560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 VAN (M$)

Tarifa ($)

112

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4.13

6

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-

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.217

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29.6

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30.3

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30.6

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n68

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.693

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.108

.610

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33

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.648

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63.6

48

-

33.8

63.6

48

-

33.8

63.6

48

-

33.8

63.6

48

-

33.8

63.6

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-

33.8

63.6

48

-

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63.6

48

-

33.8

63.6

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-

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.287

-

25

.165

.287

-

25

.165

.287

-

25

.165

.287

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25

.165

.287

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25

.165

.287

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25

.165

.287

-

=U

tilid

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804.

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12.5

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39

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573.

011.

532

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406.

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4.34

3.23

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27

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7.87

2 -

23

6.28

1.20

1 -

+/-

ITEM

1112

1314

1516

1718

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1.59

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701.

483

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5.36

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144.

301.

352

14

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3.55

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446.

226

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163.

170.

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16

8.26

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35.3

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-Co

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33.8

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33.8

63.6

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33.8

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.123

.701

31

.770

.115

60

.173

.998

-

=Fl

ujo

Caja

Acu

mul

ado

202.

458.

499

- 16

8.77

4.05

4 -

13

5.26

8.30

2 -

101.

978.

075

-

68.9

36.8

47

-

36.1

74.9

57

-

3.71

9.81

8 -

28.4

03.8

83

60.1

73.9

98

0

Tab

la 8

9. F

lujo

de

caja

del

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usa

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Rep

osi

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bre

de

2012)

Fuen

te:

Ela

bora

ción p

rop

ia. 2013

113

6.4 Resumen de Resultados.

Se presenta un resumen que muestra la tarifa mínima según SUBDERE (2011), el Valor

Actual Neto para esta tarifa y los valores de la tarifa mínima para el financiamiento del

proyecto primero considerando el término del proyecto a los 20 años y luego para la

renovación de equipos al cabo de 20 años tanto desde el punto de vista del administrador y

como del proyecto.

Tabla 90. Resumen de tarifas y VAN.

Tarifa mínima Tarifa mínima

20 años Rep. Equipos

SUBDERE(2011) VAN= 0 VAN= 0

Socios $ 522,02 $ 303,16 $ 366,57

No Socios $ 621,20 $ 360,76 $ 436,22

Socios $ 522,02 $ 560,32 $ 626,66

No Socios $ 621,20 $ 666,78 $ 745,73-$ 83.527.709

$ 489.483.824Administrador

Proyecto

VANTarifa mínima

UsuariosAnálisis


Es así que se presenta los ejemplos de pagos que incurrirán las familias cooperadas

y no asociadas según la cantidad de metros cúbicos consumidos. Para esto se usa la tarifa

desde el punto de vista del administrador que permite la renovación total de los equipos,

estas son $366,57/m3 y $436,22/m

3 para “socios” y “no socios” respectivamente.

Se usa esta tarifa para el cálculo pues se considera refleja de mejor forma los costos

que deberá financiar la Cooperativa de APR.

Tabla 91. Ej. Pago Socios. Tabla 92. Ej. Pago No Socios.

$ 2.933

$ 3.666

$ 4.399

$ 5.499

$ 7.331

Ejemplo Pago Mensual SOCIOS

Consumo Familia 8 mt3


Consumo Famillia 12 mt3



$ 3.490

$ 4.362

$ 5.235

$ 6.543

$ 8.724Consumo Famillia 20 mt3

Ejemplo Pago Mensual NO SOCIOS





Fuente: Elaboración propia. 2013 Fuente: Elaboración propia. 2013

114

CAPÍTULO VII. Conclusiones y recomendaciones.

7.1 El problema y sus causas.

Del estudio de población y demanda de caudales se determinó un crecimiento de la

población de la localidad de Malalhue de 3,12% anual en el último período (2002-

2012), valor superior al 0,99% anual del país en el mismo período. En este estudio

se determinó que a 2012 habría 4045 habitantes, valor superior a los 3305 habitantes

considerados a mismo año en el proyecto original, con lo que además se determinó

que a 2012 existe un déficit del 90% en el caudal tratado, esto pues se debiese tratar

1462,8 m3/día y la planta actual posee una capacidad de 769,9 m

3/día. Con dichos

valores se puede afirmar que en el diseño original se subestimó tanto la cantidad de

población aportante como los caudales de aguas servidas que esta generaba.

El considerar el sistema de alcantarillado como hermético para así subestimar el

caudal de infiltración como un volumen de tratamiento es la razón principal del

subdimensionamiento de la planta, más aun que el considerar una población

aportante menor a la establecida en este estudio, esto pues del estudio de caudales se

determinó que actualmente el caudal de infiltración correspondería a 12 lt/s y el

caudal de aguas servidas a 4,93 lt/s (caudales de invierno usados para el diseño).

7.2 Conclusiones Análisis Técnico de Alternativas.

De la pre-selección de alternativas se concluyó que la tecnología más apropiada para

dar solución al problema sanitario de Malalhue es la Tecnología de lodos activados. Con

esto se solicitó a empresas del rubro propuestas de solución para una planta con capacidad

de tratamiento de 1489,8 m3/día al primer año de funcionamiento y de 1883,4 m

3/día al año

20 según el estudio de población y caudales. Finalmente fueron 3 las alternativas estudiadas

para el reemplazo o ampliación de la planta.

En cuanto a la cantidad de espacios ocupados por la planta y la disponibilidad de

terreno se determinó que no es una limitante para cualquiera de las 3 alternativas, pues

ninguna requiere más terreno que los 3000 m2 disponibles.

De los parámetros técnicos descritos se puede decir que:

115

Procesos: En términos de procesos, la Alternativa N°1 “Lodos Activados y masa fija con

aireación mecánica” posee Reja de Desbaste, Desarenador, Estanque de Pretratamiento, 2

Reactores Biológicos, Sistema de Sedimentación, Desinfección, Decloración, Digestor y

Deshidratador de lodos, la alternativa N°2 “Lodos Activados Modalidad Aireación

Convencional” posee Reja de Desbaste, Estanque de elevación, 3 estanques de aireación,

Sistema de Sedimentación, Desinfección, Decloración, Digestor y Deshidratador de lodos y

la alternativa N°3 “Ampliación Planta de Tratamiento de Lodos activados y masa fija con

aireación mecánica” posee Reja de Desbaste, Desarenador, Desgrasador, Estanque de

Pretratamiento, 2 Reactores Biológicos, Sistema de Sedimentación, Desinfección,

Decloración, Digestor y Deshidratador de lodos.

Energía: En cuanto a requerimientos energéticos (al año 20) la alternativa N°2 es la que

posee el menor de ellas, siendo la alternativa N°1 la de mayor requerimiento energético,

con una diferencia no despreciable de 4400 kw/mes y de 2620 kw/mes con la alternativa

N°3.

Insumos: En cuanto a los insumos todas las alternativas requieren el uso de Cloro con una

dosis de 5 mg/l, Declorador con una dosis de 2 g/g cloro, Polímero Floculante con una

dosis de 6,5 KgPoli/TonSS y de Cal con una dosis de 80 KgCal/TonSS.

Personal: todas las alternativas requieren de un operario calificado para el funcionamiento

de la planta. La Cooperativa de APR de Malalhue que se hará cargo del sistema de

tratamiento deberá tomar las labores administrativas asociadas.

De las Implicancias ambientales se concluye según lo expresado por el Servicio de

Evaluación Ambiental (SEA) que el proyecto NO es pertinente de someterse al SEIA, sin

embargo, para un proyecto futuro de ampliación del sistema de APR y alcantarillado este si

deberá.

116

7.3 Conclusiones Análisis Económico de Alternativas.

Inversión: En términos de inversión, la alternativa N°3 que posee un costo de

$573.011.532, presenta ventajas respecto a las demás alternativas, esto es en un 42%

respecto a la alternativa N°1 ($238.244.627) y de un 59% respecto de la alternativa N°2

($337.337.458).

Costos de Operación y Mantención: En términos de Costos Totales de Operación y

Mantención (Costos Fijos más Costos Variables) al primer año, la alternativa N°2 presenta

costos de operación y mantención un 3% más bajos respecto de la alternativa N°1

($1.904.105 anuales) y un 4% respecto de la alternativa N°3 ($2.361.272 anuales).

VAC y CAE: En términos del Valor Actual de los Costos (VAC) y Costo Anual

Equivalente (CAE), considerando inversión y costo anual de operación y mantención a un

período de 20 años en base a los resultados para los distintos enfoques se puede decir lo

siguiente:

Administrador: Desde el punto de vista privado del administrador, la alternativa N°2

presenta valores un 3% más bajo que la alternativa N°1 ($25.141.978 para el VAC y

$2.191.992 para el CAE) y 4% más bajo que la alternativa N°3 ($29.356.697 para el VAC

y $2.559.451 para el CAE).

Proyecto: Desde el punto de vista privado del proyecto, la alternativa N°3 presenta valores

un 18% más bajo que la alternativa N°1 ($234.029.909 para el VAC y $20.403.794 para el

CAE) y 23% más bajo que la alternativa N°2 ($307.980.761 para el VAC y $26.851.166

para el CAE).

Social: Desde el punto de vista social del proyecto, la alternativa N°3 presenta valores un

17% más bajo que la alternativa N°1 ($196.663.789 para el VAC y $17.146.045 para el

CAE) y 23% más bajo que la alternativa N°2 ($258.807.316 para el VAC y $22.564.001

para el CAE).

117

Del resumen anterior se concluye entonces que al no considerar la Inversión, es

decir, desde el punto de vista del administrador, la mejor de las alternativas pues posee un

menor VAC y CAE es la N°2, sin embargo, el análisis de costo-eficiencia establecido por el

Ministerio de Desarrollo Social para este tipo de proyectos, implica considerar todos los

costos involucrados en el proyecto, por ende, desde el punto de vista del proyecto como un

todo, la mejor alternativa para dar solución a la problemática existente de las que se

analizaron y que por lo tanto es la seleccionada, corresponde a la alternativa N°3

“Ampliación Planta de Tratamiento de Aguas Servidas de Lodos Activados y masa fija con

aireación mecánica” pues posee los menores valores de VAC y CAE tanto desde el punto

de vista privado como social del proyecto.

7.4 Conclusiones Tarificación y Proyección Económica de la alternativa

seleccionada.

Del análisis tarifario se obtuvo el siguiente resumen de resultados:

Tarifa ajustada Tarifa REquip.

VAN= 0 VAN= 0

Socios $ 522,02 $ 303,16 $ 366,57

No Socios $ 621,20 $ 360,76 $ 436,22

Socios $ 522,02 $ 560,32 $ 626,66

No Socios $ 621,20 $ 666,78 $ 745,73-$ 83.527.709

$ 489.483.824Administrador

Proyecto

Tarifa mínima VANAnálisis Usuarios

Se concluye que la tarificación mínima de $522,02/m3 que recomienda SUBDERE

(2011) considerando un Fondo de Capitalización del 25% de los Costos Totales, es

suficiente para financiar el proyecto desde el punto de vista del administrador, sin

embargo, la tarifa definida con este fondo no cubriría ni lograría recuperar en 20

años los costos de la Inversión.

En el caso del administrador, la tarifa mínima según SUBDERE (2011) no solo

financiaría al proyecto durante los 20 años, sino que también generaría excedentes

considerables en el flujo, por lo que se determinó que la tarifa mínima (VAN =0)

para que el proyecto se financie sería de $303,16/m3

para “socios” y de $360,76

para “no socios”.

118

En el caso del proyecto (Inversión incluida), la tarifa mínima según SUBDERE

(2011) no lograría recuperar la Inversión durante los 20 años, es así que para una

tarifa mínima de $560,32/m3 para “socios” y de $666,78/m

3 si se lograría recuperar

la inversión en dicho período (VAN =0).

Desde el punto de vista del administrador, considerando la renovación de los

equipos para una ampliación de la planta más allá del período de previsión de 20

años, lo que implica en el análisis de flujo no considerar el valor residual de las

obras civiles, arroja que la tarifa mínima para su financiamiento (VAN=0) sería de

$366,57/m3 para “socios” y de $436,22/m

3 para “no socios”.

Desde el punto de vista del proyecto, considerando la renovación de los equipos

para una ampliación de la planta más allá del período de previsión de 20 años, lo

que implica en el análisis de flujo no considerar el valor residual de las obras

civiles, arroja que la tarifa mínima para su financiamiento (VAN=0) sería de

$626,66/m3 para “socios” y de $745,73/m

3 para no socios.

Dada la notoria diferencia de tarifas del administrador respecto del proyecto, se

destaca y concluye la importancia de que el Estado aporte la Inversión, pues si no

fuese así, simplemente no se podría ejecutar este tipo de proyectos o bien se

ejecutaría pero quien lo materialice cobraría una tarifa tal que logre recuperar la

Inversión y haga su proyecto rentable, y tal como se observó, estas tarifas serían

bastante elevadas (Valor referencial: $355,08/m3 de agua tratada en Río Bueno a

junio de 2013), y los únicos afectados serían los vecinos de Malalhue.

Las tarifas determinadas, son meramente referenciales considerando para cada caso

ciertos supuestos, sin embargo, la Cooperativa como futura administradora del

sistema de tratamiento de aguas servidas deberá determinar la tarifa real a ser

cobrada a los usuarios “socios” y “no socios” en común acuerdo con la comunidad

considerando que en algún momento cercano a los 20 años de previsión se deberá

reinvertir en equipos y construir nuevas obras civiles que permitan ampliar la planta

inclusive más allá de dicho período, o en el mejor de los casos la tarifa real a ser

cobrada debe considerar si el estado podrá financiar futuras ampliaciones.

119

7.5 Recomendaciones.

En términos técnico-económicos, por los resultados expuestos según la

Metodología del Ministerio de Desarrollo Social, la Alternativa N°3

“AMPLIACIÓN PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS DE

LODOS ACTIVADOS Y MASA FIJA CON AIREACIÓN MECÁNICA, es la

que presenta la mejor alternativa de solución al problema propuesto, por lo que se

recomienda ejecutar las obras contenidas en esta alternativa para dar solución al

problema sanitario de Malalhue.

Se recomienda que la decisión final sobre la tarifa más adecuada deben tomarla los

usuarios en conjunto con la Cooperativa. Sin embargo, la tarifa del administrador

($366,57/m3 para “socios” y de $436,22/m

3) refleja más fielmente una situación

conservadora que permita renovar los equipos y un VAN tal que asegura la

operación.

Dentro de la 1° década sería recomendable monitorear las variables del proyecto

tendientes a ajustar la evolución real de las necesidades en el tiempo para ajustes o

rectificaciones en la operación y a través del período.

Dentro de la 2° década de operación se recomienda evaluar el crecimiento de la

demanda y el desarrollo de las tecnologías de tratamiento, tendiente a planificar con

tiempo las acciones e inversiones que demanden la eventual ampliación de la planta,

pasado el período de previsión.

120

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126

Anexo A. Localización y zona de intervención del proyecto.

A.1 Macrolocalización.

El proyecto se sitúa en la Comuna de Lanco, Provincia de Valdivia, Región de Los

Ríos. Se extiende entre los 39º 24’ y 39º 00’ latitud sur 72º 51’ y 72º 21’ longitud Sur.

Figura 14. Mapa Región de los Ríos.


A.2 Microlocalización.

El proyecto se ubica específicamente en el segundo centro urbano de la comuna de

Lanco: Malalhue. Este se localiza a 30 km. de la capital comunal. El proyecto se sitúa

geográficamente en la Latitud 39°32’23.83’’S y Longitud 72°31’20.00’’O, al costado oeste

de la actual, usando como referencia los datos entregados por Google Earth.

127

Figura 15. Croquis Zona Urbana de Malalhue.

Fuente: Secplan Lanco (Extraído Plano Riesgos Malalhue). 2012

A.3 Zona de Intervención.

Se destaca en rojo la zona que se intervendrá en el proyecto.

Figura 16. Zona intervención.

Fuente: Google Earth. 2013

128

Anexo B. Límites máximos para la descarga de Residuos Líquidos a

Cuerpos de Agua Fluviales.

Fuente: Decreto Supremo 90/2000. Ministerio Secretaria General de la Presidencia.

Contaminantes Unidades Expresión

Límite máximo

permitido

Aceites y Grasas mg/L A y G 20

Aluminio mg/L Al 5

Arsénico mg/L As 0,5

Boro mg/L B 0,75

Cadmio mg/L Cd 0,01

Cianuro mg/L CN¯ 0,2

Cloruros mg/L CI¯ 400

Cobre Total mg/L Cu 1

Coliformes Fecales o

TermotolerantesNMP/100ml Coli/100 ml 1000

Indice de Fenol mg/L Fenoles 0,5

Cromo Hexavalente mg/L Cr?+ 0,05

DBO5 mg O2/L DBO5 35*

Fósforo mg/L P 10

Fluoruro mg/L F¯ 1,5

Hidrocarburos mg/L HF 10

Hierro Disuelto mg/L Fe 5

Manganeso mg/L Mn 0,3

Mercurio mg/L Hg 0,001

Molibdeno mg/L Mo 1

Níquel mg/L Ni 0,2

Nitrógeno Total Kjeldahl mg/L NKT 50

Pentaclorofenol mg/L C?OHCI? 0,009

PH Unidad pH 6,0 -8,5

Plomo mg/L Pb 0,05

Poder Espumógeno mg/L PE 7

Selenio mg/L Se 0,01

Sólidos Suspendidos Totales SS 80*

Sulfatos mg/L SO4²¯ 1000

Sulfuros mg/L S2¯ 1

Temperatura C° T° 35

Tetracloroeteno mg/L C2CI4 0,04

Tolueno mg/L C6H5CH3 0,7

Triclorometano mg/L CHCL3 0,2

Xileno mg/L C6H4C2H6 0,5

Zinc mg/L Zn 3

129

Anexo C. Instructivo para el Análisis de proyectos de Alcantarillado y

Tratamientos de Aguas Servidas en el Sector Rural.

130

Fuente: SNI. 2013b

131

Anexo D. Antecedentes complementarios para el Estudio de Población y

Demanda.

D.1 Detalles Estudio de Población en Instituciones.

La población estudiantil se detalla en la siguiente tabla.

Tabla 93. Alumnado Escuelas y Liceos Malalhue.

Alumnos Internos Externos

Liceo Padre Alcuino 195 61 134

Liceo República del Brasil 436 112 324

Escuela Básica Los Sauces 74 0 74

Escuela Básica Padre Carlos 280 30 250

Total 985 203 782

Fuente: Datos consultados a cada establecimiento.

Elaboración Propia. 2012

De acuerdo a lo establecido en la Norma de Diseño del Programa Rural del MOP

del año 1984, y tal como se usó en el estudio de Neltume antes mencionado, en caso de

existir escuelas y/o liceos se deberá considerar la población correspondiente a la población

escolar multiplicado por el factor de ajuste correspondiente al tipo de régimen (85% para

interno, 15% para externo).

Tabla 94. Alumnado Externo e Interno Malalhue.

Alumnos Porcentaje Hab.

Población escolar Externos 782 15% 117

Población escolar Internos 203 85% 173


132

El aporte que el resto de instituciones más relevantes hace a la cantidad de

población está conformado principalmente por:

Tabla 95. Instituciones y Personal.

Funcionarios Atenciones Día

Delegación Municipal 15 -

Retén carabineros 4 -

1° y 2° Compañía 8 -

Consultorio 51 193

TOTAL 78 193

Fuente: Datos entregados por Jefe delegación Municipal, Carabinero de retén, Director de

la 1° Compañía y Director del Consultorio.

Elaboración Propia. 2012

Se considera que las atenciones día promedio del consultorio son relevantes en el

conteo de la población, esto justificado debido a que el consultorio aunque pertenece al

lugar, sus funcionarios y sobre todo beneficiados, son de sectores rurales aledaños que

cuando asisten a este pasan gran parte de la jornada en sus instalaciones, por ende son una

población flotante que aporta a la generación de aguas servidas. La cantidad total de

población asociada a las Instituciones la compone entonces el alumnado, personal de

instituciones y las personas atendidas en el consultorio.

D.2 Facturación de Agua Potable de Malalhue años 2009-2011

Tabla 96. Facturación Año 2009 Malalhue.

Meses Arranques Facturación Consumo Dotación

[N°] [m3] [m

3/arr/mes] [l/hab/día]

Enero 944 14.759 15,6 168

Febrero 946 12.491 13,2 141,9

Marzo 946 9.765 10,3 110,9

Abril 959 12.067 12,6 135,2

Mayo 959 9.627 10 107,8

Junio 959 8.078 8,4 90,5

Julio 1105 11.347 10,3 110,3

Agosto 1112 10.657 9,6 103

Septiembre 1104 9.126 8,3 88,8

Octubre 1104 9.664 8,8 94

Noviembre 1104 11.976 10,8 116,5

Diciembre 1105 10.569 9,6 102,8

Total 130.126 10,6 114,1


133



[N°] [m3] [m


Enero 1144 11.740 10,3 110,2

Febrero 1148 12.494 10,9 116,9

Marzo 1148 10.257 8,9 96

Abril 1148 10.540 9,2 98,6

Mayo 1149 10.116 8,8 94,6

Junio 1149 9.843 8,6 92

Julio 1152 10.453 9,1 97,5

Agosto 1152 9.243 8 86,2

Septiembre 1158 8.593 7,4 79,7

Octubre 1158 9.996 8,6 92,7

Noviembre 1156 11.881 10,3 110,4

Diciembre 1157 10.000 8,6 92,9

Total 125.156 9,1 97,3




[N°] [m3] [m


Enero 1157 13.293 11,5 123,4

Febrero 1157 9.776 8,4 90,8

Marzo 1157 10.427 9 96,8

Abril 1157 11.712 10,1 108,7

Mayo 1157 9.180 7,9 85,2

Junio 1157 10.495 9,1 97,4

Julio 1157 10.371 9 96,3

Agosto 1157 10.778 9,3 100,1

Septiembre 1157 12.818 11,1 119

Octubre 1157 10.940 9,5 101,6

Noviembre 1157 16.162 14 150,1

Diciembre 1160 11.980 10,3 110,9

Total 137.932 9,9 106,7


134

Figura 17. Dotaciones de Consumo Históricos.


D.3 Antecedentes teóricos usados en el estudio de caudales.

D.3.1 Caudal medio aguas servidas netas.

El caudal medio diario de aguas servidas se calcula a base del caudal medio diario

consumido de agua (potable y fuentes propias). Se utiliza la dotación de consumo, la

población a servir por el sistema de alcantarillado y el coeficiente de recuperación, de

acuerdo a la siguiente relación:

Donde:

(l/s)

ó

ó

ó (l/hab/día).

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

Dotación 2009

Dotación 2010

Dotación 2011

135

El coeficiente de recuperación R como lo enuncia la NCh 1105 Of1999, refleja el

porcentaje de agua consumida (potable y de fuentes propias), que se descarga al

alcantarillado y depende entre otros factores, de la estructura urbana del sector, del nivel

socio-económico de la población y del uso que se le dé al agua. Este valor está

comprendido entre 0,7 y 1,0, además de variar para distintos períodos del año.

Los valores para R asociados al caudal de aguas servidas netas que mostramos a

continuación fueron proporcionados por la Consultoría (Sanhueza, 2009) ya mencionado en

2.1, para el diagnóstico de la planta.

Tabla 99. Coeficientes de recuperación (R)

Fuente: Sanhueza. 2009

D.3.2 Caudal de Infiltración.

Si bien en la NCh 1105 Of99 se menciona el caudal de infiltración y afirma que se

debe tener en consideración la permeabilidad del terreno, la altura del nivel freático si este

alcanza o no a las tuberías, el tipo de tubería, juntas empleadas, la forma de unión de las

conexiones domiciliarias, paredes, radieres y conexiones de las cámaras de inspección entre

otros, no presenta una fórmula ni relación para poder cuantificar y obtener el valor del

caudal de infiltración, es así como en la práctica habitual se utilizan tasas de infiltración, ya

sea por unidad de longitud de tubería, como por unidad de superficie servida por la red;

ante la falta de antecedentes se recurre habitualmente a valores recomendados por la

literatura, que son los de Fair y Geyer (0,14 a 2,763 l/s/km) y Davis (0,60 a 3,1 l/s/km). Sin

embargo, se cuenta con los antecedentes para calcularlo mediante una tasa de infiltración

por unidad de superficie.

Sanhueza (2009) entrega los valores para el coeficiente de infiltración para distintos

períodos del año y el área aportante de la zona urbana de Malalhue de 120 has inicialmente

para llegar a 124 a los 20 años de funcionamiento de la planta, con los que se puede

calcular el caudal de infiltración (2).

136

Donde:

ó (lt/s)/has.

á ó á

Los valores de son:

Tabla 100. Coeficientes de infiltración (f)

Fuente: Sanhueza. 2009

D.3.3 Caudal máximo horario de aguas servidas.

Corresponde al mayor caudal que puede escurrir en un determinado período del día.

Como lo dice la NCh 1105 Of1999, este caudal se utiliza para determinar la capacidad del

sistema de alcantarillado, calculado para el final del período de previsión y en el caso de la

planta es usado para el diseño de unidades específicas que forman parte del tratamiento de

aguas servidas. Para el cálculo en áreas con 1000 o más habitantes se utilizan:

(3)

(4)

Donde:

ó ;

á á ; (l/s)

(l/s)

137

Anexo E. Disposición de Equipos por alternativa.

E.1 Disposición de equipos Alternativa N°1.

La forma en que serán dispuestos los equipos se detalla a continuación en un layout

explicativo proporcionado por la empresa DLC S.A.

Figura 18. Plano en planta alternativa N°1.


Según la simbología se tiene que:

Tabla 101 y 102. Detalle de estanques y equipos.


138


Se presenta a continuación la disposición del equipamiento considerado en la

alternativa N°2 mediante la planta general de esta.

Figura 19. Planta general y Disposición de equipos.


139


Se presenta a continuación en un plano de planta la disposición de equipos de la

PTAS antigua y el equipamiento y obras civiles contemplados en la ampliación de la

planta, mayormente concentrados en la parte baja de la Figura. Las nuevas instalaciones se

destacan con una estrella azul.

Figura 20. Planta general y Disposición de equipos.


Según la simbología se tiene que:

140

Tabla 103 y Tabla 104. Estanques y Equipos Alternativa N°3.


141

Anexo F. Propuesta realizada por la empresa Manantial.

La empresa Manantial realizó una propuesta en base a antecedentes que el Gobierno

Regional de Los Ríos envió el año 2011, estos últimos estimaron una población de 6294

habitantes y 1778,3 m3/día a tratar al año 2030, datos que sirvieron para que la empresa

hiciera su propuesta técnico económica de la tecnología denominada MBBR-Reactor de

biopelícula de lecho móvil que veremos en forma breve y explicaremos el porqué no fue

finalmente considerada.

La tecnología MBBR (por sus siglas en inglés moving bed biofilm reactor) está

basada en el crecimiento de biomasa (en forma de biopelícula), en unos soportes plásticos

(ver Figura F.1) que están en continuo movimiento en el reactor biológico agitados

continuamente por la inyección de aire por difusores dispuestos en la base de este. Estos

soportes son de pequeño tamaño (1 cm de diámetro aprox.) pero tienen una elevada

superficie específica por unidad de volumen, lo que posibilita el crecimiento de mayor

cantidad de biomasa y de mayor efectividad que la de los flóculos biológicos de reactores

convencionales.

Figura 21. Biopelícula en “carrier”.

Fuente: Tech Universal Iberia. 2013

El resultado de estas peculiaridades es que el proceso de biopelícula adherida al soporte

movedizo pueda ser implantado en plantas de tratamiento que requieran aumentar la

capacidad y/o calidad del agua depurada y tengan imposibilidad de ampliación de la

superficie existente.

142

Pueden existir reactores que requieren la inyección de aire y otros que no la requieren,

la siguiente imagen refleja tales situaciones:

Figura 22. Reactor aeróbico e inóxido con MBBR.

Fuente: Tech Universal Iberia. 2013

El proceso MBBR está especialmente recomendado en las siguientes situaciones:

Para la ampliación de plantas de lodos activados, que requieran aumentar la

capacidad y/o calidad del agua depurada con imposibilidad de ampliación de

la superficie existente.

Para las PTAS de nueva construcción que tengan muy limitado el espacio de

emplazamiento.

Para plantas de alta carga delante del tratamiento biológico existente.

Lo que planteaba esta empresa para dar solución al problema de tratamiento de

aguas servidas de Malalhue era instalar en el reactor biológico existente la tecnología

MBBR dividiendo este en 2 reactores, donde en cada uno de ellos, la aireación se lograría

mediante difusores de burbuja fina, instalados en la parte inferior del reactor. El problema

de esta opción, que parece muy conveniente al pensar que sólo se debe anexar carriers con

microorganismos adheridos en las instalaciones ya existentes y hacer algunas otras

modificaciones menores, es que en definitiva no da solución al déficit en los volúmenes de

tratamiento, esto porque Manantial estima que al año 20 de operación (2030) la planta

logrará tratar tan sólo 1.392 m3/día, valor muy por debajo de lo requerido según el estudio

que en ese año realizó el Gobierno Regional de Los Ríos y el que actualmente realizó el

autor como parte de este trabajo. En consecuencia, se descartó esta propuesta técnico-

económica debido a que seguiría existiendo un déficit en los volúmenes tratados.

143

Anexo G. Consulta y Respuesta Pertinencia Ambiental.

Figura 23. Consulta Pertinencia Ambiental.

Fuente: SEIA. 2013

144

Figura 24. Respuesta Pertinencia Ambiental.

145

Fuente: SEIA. 2013

146

Anexo H. Antecedentes usados en el estudio económico.

Figura 25. Factura Retiro de Lodos.

Fuente: Secplan Lanco. 2012.

147

Figura 26. Orden de Compra Hipoclorito.

Fuente: Secplan Lanco. 2012.

148

Figura 27. Factura electrónica Cobro Luz PTAS Malalhue.


149

150

151

Anexo I. Balance Cooperativa año 2011.

Balance General al 31 de Diciembre de 2011

Nombre :

R.U.T. :

Direccion :

Giro :

Nº CUENTAS SUMAS SALDOS INVENTARIO RESULTADO

DEBITOS CREDITOS DEUDOR ACREEDOR ACTIVO PASIVO PERDIDA GANANCIA

1 CAJA 101200167 45470654 55729513 0 55729513

2 VTA. AFECTO C/FACT. 14550 3988692 0 3974142 0 0 3974142

3 VTA. EXTA. C /FACT. 435705 5543395 0 5107690 5107690

4 VTA EXTA C /BOL 0 30459552 0 30459552 30459552

5 PROVISORIO 719283 322971 396312 0 396312

6 RET. X HON 316169 0 316169 0 316169

7 INGR. X CONECCION 0 15000 0 15000 15000

8 IVA 3948575 2071948 1876627 0 1876627

9 CONVENIOS x COBRAR 14329358 6913485 7415873 0 7415873

10 IMPTOS. X PAGAR 2109249 2350462 0 241213 241213

11 IMPOSIC. X PAGAR 3534375 3861419 0 327044 327044

12 VARIOS DEUDORES 11642892 8676479 2966413 0 2966413

13 ING. X INCORPORACION 0 2549981 0 2549981 2549981

14 ING. X INSTALACION 0 227100 0 227100 227100

15 VTA. AFECTA C/BOL 0 7593712 0 7593712 7593712

16 SERV. DE INSTALACION 0 354785 0 354785 354785

17 VARIOS ACREEDORES 4180176 5097004 0 916828 916828

18 M.I.R. 56611 0 56611 0 56611

19 IMPTO. RENTA 295502 0 295502 0 295502

20 REAJ. RENTA 0 467 0 467 467

21 CTA. MAQUINARIA 8149695 971396 7178299 0 7178299

22 CONSTRUCCION 7037909 211137 6826772 0 6826772

23 CTAS. X COBRAR 9713747 9713747 0 0 0

24 INGRID FUENTES 1400000 1400000 0 0

25 REV. CAP. P. 774521 777798 0 3277 3277

26 CAP. SUSCRITO 0 88100 0 88100 88100

27 RESERV. PATRIMONIAL 0 53832670 0 53832670 53832670

28 BOLETAS X EMITIR 530476 6641373 0 6110897 6110897

29 AJUSTE 3 1897774 0 1897771 1897771

30 RESERV. VOLUNTARIAS 0 11934011 0 11934011 11934011

31 DONACIONES 260000 0 260000 0 260000

32 ING. X CUOTAS SOC. 0 720110 0 720110 720110

33 ING. X CORTE Y REP. 0 211980 0 211980 211980

34 CARGAS FAMILIARES 253890 19608 234282 0 234282

35 REMUNERACIONES 13365933 0 13365933 0 13365933

36 BONO RESPONSABILIDAD 840000 0 840000 0 840000

37 BONO 120000 0 120000 0 120000

38 A.F.P. 1732048 1732048 0 0 0

39 SEG. CESANTIA 83088 83088 0 0 0

40 FONASA 993990 993990 0 0 0

COOPERATIVA DE SERVICIOS ADMINISTRACION Y DISTRIBUCION DE AGUA

65.005.079-7

COVADONGA N° 65 MALALHUE COMUNA DE LANCO

DISTRIBUCION Y ADMISTRACION DE AGUA

152

41 AHORRO VOLUNTARIO 360000 360000 0 0 0

42 SUELDOS X PAGAR 13754921 13754921 0 0

43 LEYES SOCIALES 3514868 3169126 345742 0 345742

44 APORTE 2,4 451592 451592 0 0 0

45 APORTE SIS 134904 134904 0 0 0

46 HONORARIOS 550000 0 550000 0 550000

47 BONO ESCOLARIDAD 240000 0 240000 0 240000

48 BONO X ROPA 420000 0 420000 0 420000

49 AGUINALDO 520000 0 520000 0 520000

50 ADMINISTRACION 4231643 0 4231643 0 4231643

51 MANTENCION 3033653 0 3033653 0 20750 3012903

52 GOTS. GENERALES 6618611 0 6618611 0 6618611

53 ENERGIA ELECTRICA 4030225 0 4030225 0 4030225

54 INST. MUENBLES Y UT. 2283845 544207 1739638 0 1739638

55 MEJORAMIENTO 94958 0 94958 0 94958

56 FINIQUITO 3601580 0 3601580 0 3601580

57 ESTIM. DEUDORES INCOBRALE 5902296 0 5902296 0 5902296

58 PROV. DEUDORES INCOB 0 5902296 0 5902296 5902296

59 GASTOS PROVISIONADOS 916828 0 916828 0 916828

60 PROV. GASTOS 0 916828 0 916828 916828

61 GTOS. X REMUNERACIONES 1032016 0 1032016 0 1032016

62 PROV. X VACACIONES 0 1032016 0 1032016 1032016

63 GASTO PERSONAL 1140000 0 1140000 0 1140000

64 FLUCTUACION VALORES 2023945 607680 1416265 0 1416265

65 HERRAMIENTAS 118968 4018 114950 0 114950

66 DEPRECIACION 1335064 0 1335064 0 1335064

67 RESERV. X UTILIDAD 11159490 11159490 0 0 0

68 PROVISION GTO PERSONAL 0 1140000 0 1140000 1140000

69 PERDIDAS X OBSOLECENCIA 395695 0 395695 0 395695

0 0 0 0 0

0 0 0 0 0

0 0 0 0 0

0 0

SUMAS 255903014 255903014 135557470 135557470 84265147 82445180 51292323 53112290

UTILIDAD EJERCICIO 0 1819967 1819967 0

SUMAS TOTALES 255903014 255903014 135557470 135557470 84265147 84265147 53112290 53112290

153

Anexo J. Figuras Obras Civiles, equipamiento y planos de la

alternativa seleccionada.

Figura 28. Desbaste y Cámara desgrasadora.


Figura 29. Desarenador. Figura 30. Canal Parshall.

Fuente: DLC. 2013 Fuente: DLC. 2013

154

Figura 31. Estanque de elevación.


Figura 32. Reactor biológico y Sedimentador.

Fuente: DLC. 2013

155

Figura 33. Digestor de lodos.

Fuente: DLC. 2013

Figura 34. Equipo deshidratación de lodos.

Fuente: DLC. 2013

156

Figura 35. Canchas de Secado existentes.


Figura 36. Estanques de cloración.

Fuente: DLC. 2013

157

A continuación se muestra la distribución y detalle de los estanques y equipos que

considera la ampliación de la PTAS de Malalhue.

Figura 37. Plano planta alternativa seleccionada.

Fuente: DLC. 2013

Tabla 105. Detalle estanques-equipos alternativa seleccionada.

Fuente: DLC. 2013

158

De la Figura J.10 queda pendiente los Cortes A-A, B-B y C-C que se muestran a

continuación.

Figura 38. Detalle Cortes A-A, B-B y C-C.

Fuente: DLC. 2013

159

Finalmente, los equipos y nuevas instalaciones sumadas a las ya existentes

quedarían emplazadas como se detalla en la siguiente imagen.

Figura 39. Emplazamiento final planta ampliada.

Fuente: DLC. 2013

160

Anexo K. Régimen tributario de las Cooperativas

Según lo expresado por Cavada (2013) en cuanto al Impuesto a la Renta, por regla general

se eximen de impuesto los ingresos por operaciones entre la cooperativa y los socios. En

cuanto al IVA, éste no se aplica a los servicios entre la cooperativa y los socios, y sí se

aplica a las ventas entre la cooperativa y los socios. Más en detalle menciona lo siguiente:

Régimen tributario frente al Impuesto a la Renta

La tributación de las cooperativas frente al Impuesto a la Renta puede esquematizarse en las

siguientes dos reglas principales:

i. Las cooperativas están afectas al Impuesto a la Renta por aquella parte del remanente

(utilidades) correspondiente a operaciones realizadas con personas que no son socios

(artículo 17, inciso 1°, n° 2°, del Decreto Ley N° 824, de 1974.).

ii. Las cooperativas no están afectas al Impuesto a la Renta por aquella parte del

remanente (utilidades) correspondiente a operaciones realizadas con sus socios

(artículo 17 del Decreto Ley N° 824, de 1974, artículo 49, letra c), inciso 2° e inciso

final, de la Ley General de Cooperativas).

Tributación de las cooperativas frente al IVA

Respecto a sus ventas o servicios con terceros, se someten al tratamiento general de la Ley

sobre Impuesto a las Ventas y Servicios (artículo 49, letra a), de la Ley General de

Cooperativas.).

Los servicios que digan relación con la actividad agrícola, como, asimismo, las actividades

relacionadas con la actividad cooperativa en sus relaciones entre cooperativa y socio, en la

forma y condiciones que determine la Dirección Nacional del SII, no están gravados con

IVA, pues se trata de actividades no comprendidas en los n° 3 y 4 del artículo 20º de la Ley

sobre Impuesto a la Renta (artículo 5°, inciso 2°, Decreto Supremo N° 55, de 1977, sobre

Reglamento de la Ley sobre Impuesto a las Ventas y Servicios).

Cualquier otra prestación distinta a las mencionadas anteriormente no están amparadas por

ésta excepción, aplicándose las normas generales del IVA.

Las ventas que realice la cooperativa a sus no socios están afectas a las normas del D. L. N°

825, según las reglas generales; es decir, están afectas a IVA siempre que se cumpla con la

definición de venta, contenida en el artículo 2, N° 1, de la Ley sobre Impuesto a las Ventas

y Servicios.

Documents

Estudio Técnico-económico para la ampliación de la Planta