1 PROYECTO DE INVERSION PARA EL APROVECHAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES DE LA ESPOL Roberto Orcés Hilbron Alberto García Gallardo

2 Aguas Residuales, una definición “Es la combinación de los residuos líquidos, o aguas portadoras de residuos, procedentes tanto de residencias como de instalaciones públicas, establecimientos comerciales e industriales a los que pueden agregarse, eventualmente, aguas subterráneas, superficiales y pluviales”

3 Introducción  Generación de residuos sólidos y líquidos por parte de las comunidades  Problemas por la acumulación de aguas residuales: Gases malolientes Gases malolientes Enfermedades Enfermedades Compuestos tóxicos Compuestos tóxicos

4 Introducción  Existe una necesidad de tratar las aguas residuales: Sequías Sequías Altos costos del agua Altos costos del agua Protección de la Naturaleza Protección de la Naturaleza

5 Historia, Tratamiento de Aguas Residuales  Aparece a principios del siglo XIX  Teoría del germen de Koch y Pasteur  Falta de atención por pocos efectos dañinos (finales del siglo XIX)  Creciente demanda a principios del siglo XX  Separación de Aguas residuales y pluviales

6 Historia, Reutilización de las Aguas Residuales  Aplicación del agua residual a la tierra  “Sewege farms”  Demanda creciente de agua  Parque “Golden Gate” de San Francisco, 1912  Gran Cañón de Arizona, 1926  Compañía de Aceros Bethlehem, 1942  536 proyectos de reutilización en 1975 en Estados Unidos  California State Water Code

7 Objetivo General “Realizar un análisis financiero, económico y ambiental para el diseño y desarrollo de un tratamiento de aguas residuales para reutilizarlas en el Campus Gustavo Galindo de la ESPOL”

8 OBJETIVOS ESPECIFICOS  Diseñar un sistema de tratamiento de aguas residuales de ultima generacion.  Elaborar un detalle de los diferentes costos e inversiones.  Realizar un Análisis Económico y financiero para demostrar la rentabilidad de la inversión.  Evaluar el impacto ambiental del proyecto.

9 JUSTIFICACION  Elevado gasto por consumo de agua  Extensas áreas verdes  Escasas fuentes de agua  Decaimiento en las precipitaciones  Problema actual con las aguas residuales

10 Consideraciones para el diseño de la Planta  Efluente reutilizable  Amigable con el Medio Ambiente  Inversión se justifique con la reutilización  Costos bajos de operación y mantenimiento  Expansible

11 Población a servir Estudiantes Personal Administrativo Personal Docente Número de personas 75005001600 Consumo (GPD) 255025 Total (GPD) 187,00025,00011,200

12 Población a servir  Consumo total de agua potable: 844 m3  Producción de aguas residuales: 675 m3

13 Diseño de la Planta  Flujo y caracterización del agua residual: Flujo: 675 m3 Flujo: 675 m3 DBO5: 250 mg/l DBO5: 250 mg/l TSS: 250 mg/l TSS: 250 mg/l FOG: 20 mg/l FOG: 20 mg/l

14 Diseño de la Planta  Tipo de sistema: aeróbico con lodos activados y digestión de lodos  Componentes del sistema: Rejillas Rejillas Laguna Aireada Laguna Aireada Clarificador Clarificador Digestor de lodos Digestor de lodos Desinfección Desinfección

15 Diagrama de flujos

16 Rejilla  Sirve para atrapar sólidos gruesos que no deben ir al sistema de tratamiento

17 Laguna de Aireación  Reactor biológico principal donde ocurre el tratamiento

18 Clarificador  Unidad donde se separan las aguas tratadas de la biomasa

19 Digestor de lodos  Confinamiento y reducción final de lodos

20 Desinfección  Eliminación de patógenos y bacterias de las aguas tratadas

21 Inversiones Tabla 3.1 RESUMEN DE INVERSIONES DESCRIPCIONVALORPARTICIPACION (en dólares)(%) I.- INVERSION FIJA$ 96,440.0098.97% II.- CAPITAL DE OPERACION$ 1,000.001.03% TOTAL$ 97,440.00100.00% Elaboración: Autores del Proyecto

22 Tabla 3.1.1 INVERSION FIJA DESCRIPCION VALORPORCENTAJE (dólares)(%) INFRAESTRUCTURA $ 43,440.0045.04% Lagunas$ 21,040.00 Clarificador Metálico$ 19,900.00 Instalaciones Eléctricas$ 2,500.00 OTROS ACTIVOS $ 53,000.0054.96% 1 x Blowers$ 8,000.00 4 x Aireadores$ 28,000.00 Equipo de clarificación$ 7,000.00 Sistema de distribución de aire$ 1,000.00 Unidad de desinfección$ 5,000.00 Tablero Eléctrico$ 4,000.00 TOTAL $ 96,440.00100.00% Elaboración: Autores del Proyecto

23 Financiamiento Tabla 3.1.2 FINANCIAMIENTO BANCARIO MONTO DE PRESTAMO$ 68,208 PERIODO DE PAGOSEMESTRAL PERIODOS10 PERIODOS POR AÑO2 TASA DE INTERES SEMESTRAL4.5% PAGO-$ 8,609.45 Elaboración: Autores del Proyecto 30 % capital de la ESPOL y 70% préstamo bancario

24 Depreciaciones Tabla 3.1.3 a C TOTAL VIDA UTIL DEPAÑO 10DESECHOUTIL O PERDRESCATE EDIFICACIONES Y OBRAS CIVILES Instalaciones Generales$ 43,440.0020$ 2,172.00$ 21,720.00$ 20,000.00-$ 1,720.00$ 20,000.00 EQUIPOS Y MAQUINARIAS Blowers$ 8,000.0010$ 800.00$ 0.00$ 3,000.00 Aireadores$ 28,000.0010$ 2,800.00$ 0.00$ 15,000.00 Equipo de clarificación$ 7,000.0010$ 700.00$ 0.00$ 2,000.00 Sistema de distribución de aire$ 1,000.0010$ 100.00$ 0.00$ 500.00 Unidad de desinfección$ 5,000.0010$ 500.00$ 0.00$ 1,000.00 Tablero Eléctrico$ 4,000.0010$ 400.00$ 0.00$ 1,000.00 TOTAL $ 42,500.00 Elaboración: Autores del Proyecto

25 Amortizaciones Tabla 3.1.3 b AMORTIZACION DE PRESTAMO SEMESTRECAPITALCUOTAINTERESAMORTIZACION 068,208.00 162,650.858,609.453,052.315,557.15 256,845.038,609.452,803.635,805.83 350,779.398,609.452,543.816,065.64 444,442.318,609.452,272.386,337.08 537,821.658,609.451,988.796,620.66 630,904.718,609.451,692.526,916.94 723,678.248,609.451,382.997,226.47 816,128.398,609.451,059.607,549.85 98,240.688,609.45721.757,887.71 100.008,609.45368.778,240.68 Elaboración: Autores del Proyecto

26 Costos Tabla 3.2.1. COSTOS DE CONSTRUCCION DE OBRA CIVIL VALORPARTICIPACION (Dólares)(%) A. OBRAS PRELIMINARES $ 2,100.009.98% Trazado y Replanteo$ 520.00 Caseta de Guardianía$ 740.00 Guardianía de la Obra$ 840.00 B: EXCAVACIONES Y RELLENO $ 8,340.0039.64% Excavación de Lagunas a Maquina$ 4,000.00 Relleno Compactado de Muros con material del sitio$ 750.00 Relleno compactado del muros y base con material mejorado$ 2,400.00 Desalojo de materiales de excavación$ 1,190.00 C: ESTRUCTURAS EN GENERAL $ 10,600.0050.38% Fundición de Hormigón armado pared 1$ 4,800.00 Fundición de Hormigón armado pared 2$ 1,800.00 Geotextil o Liner$ 4,000.00 TOTAL COSTOS DE CONSTRUCCION $ 21,040.00100.00% Elaboración: Autores del Proyecto, fuente Ing. Civil

27 Costos Tabla 3.2.2. COSTOS Y GASTOS OPERATIVOS MENSUALES VALORPARTICIPACION (Dólares)(%) A. COSTOS OPERATIVOS $ 823.0084.59% Energía Eléctrica$ 823.00 B: SUELDOS Y SALARIOS $ 112.5011.56% Operador$ 112.50 C. GASTOS DE MANTENIMIENTO $ 37.403.84% Motores Eléctricos$ 20.80 Cambio de aceite al blower$ 8.30 Tablero Eléctrico$ 8.30 TOTAL GASTOS OPERATIVOS $ 972.90100.00% Elaboración: Autores del Proyecto

28 Costos Tabla 3.2.3 COSTOS FINANCIEROS / AÑO12345 INTERESES POR DEUDA $ 5,855.93$ 4,816.19$ 3,681.31$ 2,442.59$ 1,090.52 TOTAL GASTOS FIANANCIEROS $ 5,855.93$ 4,816.19$ 3,681.31$ 2,442.59$ 1,090.52 Elaboración: Autores del Proyecto

29 Flujo de Caja

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31 Tasa de descuento Tabla 4.1 CALCULO DEL WACC INVERSION INICIAL REQUERIDA RUBROS INVERSION FIJA $ 96,440.00 CAPITAL DE OPERACIÓN $ 1,000.00 TOTAL FINANCIAMIENTO $ 97,440.00 CONDICION FINANCIAMIENTO RUBROS DEUDA LARGO PLAZO 70.00% CAPITAL 30.00% ESTRUCTURA DE CAPITAL TASARUBROS DEUDA LARGO PLAZO9.0%$ 68,208.00 CAPITAL $ 29,232.00 TOTAL $ 97,440.00 WACC = (Wd*Kd*(1-t)) + (We*Rp) RUBROS Wd = 68,208.00/97,440.00 70.00% Kd (tasa de financiamiento 1) = 8.95% t* = 0.00% We = 30.00% Rp = Tasa minima atractiva de Retorno13.95% WACC = 10.450% Elaboración: Autores del Proyecto

32 Tasa interna de retorno (TIR)  TIR para el período total del proyecto (10 años) = 69.46%  Tasa mínima atractiva de retorno (TMAR) = 13.95%  TIR > TMAR; el proyecto es financieramente aceptable desde el punto de vista de la TIR

33 Valor actual neto (VAN)  Tasa de descuento = 10.45%  VAN = US $140,920.65  VAN > 0; el proyecto es financieramente aceptable desde el punto de vista del VAN

34 Período de recuperación Tabla 4.3 RECUPERACION DE LA INVERSIÓN AÑOFLUJO NETOFLUJO NETO ACUMULADOINVERSIONRECUPERACION ( % ) 0$ 0 -$ 29,2320.00% 1$ 19,106 -$ 10,12665.36% 2$ 19,106$ 38,213$ 28,087130.72% 3$ 19,106$ 57,319$ 85,406196.08% 4$ 19,106$ 76,425$ 161,831261.44% 5$ 19,106$ 95,531$ 257,362326.80% 6$ 36,325$ 131,857$ 389,219451.07% 7$ 36,325$ 168,182$ 557,401575.33% 8$ 36,325$ 204,507$ 761,908699.60% 9$ 36,325$ 240,832$ 1,002,740823.87% 10$ 78,825$ 319,657$ 1,322,3981093.52% Elaboración: Autores del Proyecto

35 Análisis de sensibilidad

36 Análisis del Impacto Ambiental  Disposición de aguas residuales Descarga de efluente a un riachuelo Descarga de efluente a un riachuelo Disminución de la carga contaminante Disminución de la carga contaminante Riesgos a los pobladores del sector Riesgos a los pobladores del sector Beneficios a la flora y fauna Beneficios a la flora y fauna

37 Análisis del Impacto Ambiental  Reutilización de aguas residuales Optimización del recurso agua Optimización del recurso agua Mejora la calidad de las áreas verdes Mejora la calidad de las áreas verdes Preserva el ecosistema del lago Preserva el ecosistema del lago Beneficios para la sociedad Beneficios para la sociedad

38 Aspectos legales  Cumplimiento de las regulaciones nacionales (TULAS)  Considerar posibles cambios en la ley (cada vez es más estricta)

39 Conclusiones  Proyecto rentable y viable  Necesidad de nueva fuente de agua  Eliminar la contaminación a través de las aguas residuales

40 Recomendaciones  Estudiar otras fuentes de ahorro reutilizando aguas residuales  Considerar aumentos poblacionales