Autor(es): Eduardo Parodi Gonzales Prada
Asesor: Ramzy Kahhat
Tesis para optar el título de Licenciado en Ingeniería Civil
Resumen:
En la actualidad en la ciudad de Lima, tiene un déficit hídrico de 3.3 m3/s, cerca de 800,000 limeños no cuentan con el servicio de red de agua potable. En esta situación actual de escasez hídrica, la ciudad de Lima vierte al océano Pacífico más de 20 m3/s de efluentes de tratamiento primario de la red aguas residuales de la ciudad para su dispersión en el mar, volumen de agua, que tratado y reusado contribuiría de forma significativa a resolver los problemas de la ciudad. La presente Tesis tiene por objetivo evaluar la viabilidad técnica y sostenibilidad de la recarga del acuífero de Lima mediante el uso de aguas residuales tratadas para su posterior extracción y uso potable, para ampliar las fuentes de agua dulce. La metodología para el logro del objetivo señalado, corresponde al de una investigación mixta. El proceso de investigación comprendió el análisis de la situación hídrica de la ciudad de Lima y en la determinación de las variables técnicas que se deben evaluar para determinar la factibilidad técnica de la recarga del acuífero. La idoneidad de la solución propuesta para ampliar las fuentes de agua de la ciudad, fue evaluada en función de criterios de sostenibilidad, evaluación que concluye con la postulación de la Teoría de los Estados Límites y la medición de los años de vida sostenibles como mecanismo de análisis. El presente estudio comprendió la identificación de a las instituciones involucradas en la gestión hídrica de la ciudad de Lima, la revisión de fuentes bibliográficas, visita a diferentes instalaciones vinculadas al sistema de saneamiento de la ciudad de Lima y entrevistas a profesionales del sector privado y público vinculado al quehacer nacional del agua. La conclusión, tratar a nivel potable el agua residual que hoy se vierte al mar para su reúso en la recarga del acuífero de la ciudad de Lima es lo más cerca de la sostenibilidad que podremos estar. La solución propuesta es la mejor alternativa, es una práctica en muchas ciudades del mundo que sufren de escasez de agua y es la solución adecuada para una mayor sostenibilidad hídrica de la ciudad. EL plan de SEDAPAL de aumentar la oferta de agua mediante trasvases, derivaciones, mejora de redes y embalses es necesario, viable y costoso pero la oferta adicional de agua potable sería copada a lo sumo en 25 años. La recarga del acuífero es urgente y le brindará a la ciudad 22 años más de horizonte de abastecimiento hídrico, pero aun así, la posibilidad de alcanzar el valor límite de 100 l/d día per cápita entregado a cada usuario se alcanzará en aproximadamente 100 años. La ciudad de Lima tiene fecha límite y está es de 100 años, por lo que el futuro sostenible se deberá buscar más allá de las fronteras de la ciudad y exigirá finalmente refundar la ciudad.
Autor(es): Gustavo Larrea Gallegos
Asesor: Ian Vázquez
Tesis para optar el título de Licenciado en Ingeniería Civil
Resumen:
La propuesta de la construcción de una carretera afirmada de 45 kilómetros en una zona ambientalmente sensible ubicada entre el Parque Nacional del Manu y la Reserva Comunal Amarakaeri ha encendido un apasionado debate entre diferentes entidades gubernamentales y no gubernamentales. Esto ha puesto en duda los posibles beneficios que inicialmente el proyecto puede generar. Por ello, se ha realizado una evaluación ambiental utilizando la herramienta de Análisis de Ciclo de Vida, evaluando aspectos como el cambio climático, formación de material particulado, eutrofización, agotamiento de ozono, entre otros. Se utilizó una unidad funcional de 1 kilómetro de carretera en 1 año de uso y se evaluaron las etapas de construcción, uso y mantenimiento. Se utilizó información primaria en lo referido al consumo de material y se modelaron emisiones como el CO2 biogénico y el material particulado. Se utilizó la metodología de cálculo IPCC 2013 para cambio climático y ReCiPe 2008 para 17 categorías de impacto restantes. Este estudio es pionero en su tipo y los resultados obtenidos reflejan que el costo ambiental de este tipo de proyectos es dramáticamente mayor que el pronosticado. En lo que refiere al cambio climático, se reveló que 11 toneladas de CO2eq por kilómetro de carretera son generados producto de los efectos directos de la construcción de la carretera. La destrucción del bosque primario y secundario representa aproximadamente el 80% de estas emisiones, mientras que el 20% restante corresponde a la construcción, uso y mantenimiento de la carretera. Para las restantes categorías de impacto, la formación de partículas aparece no solo como una importante fuente de impacto ambiental debido a las emisiones del vehículo, sino también debido a la pulverización del material de la superficie. Por el contrario, el agotamiento de los recursos abióticos (por ejemplo, agua, metales o combustibles fósiles) mostró un menor impacto ambiental que lo esperado debido a que se utilizaron materias primas locales y el nivel tecnológico era básico. Finalmente, se recomienda realizar evaluaciones más exhaustivas y con visión de ciclo de vida en todos los proyectos viales ubicados en zonas de alta complejidad ambiental. Por ello, se considera que los resultados e inventarios obtenidos pueden ser de mucha utilidad para ser usados en situaciones similares al caso de estudio presentado en esta investigación.
Autor(es): Santos Corzo Remigio
Asesor: Ramzy Kahhat
Tesis para optar el título de Licenciado en Ingeniería Civil
Resumen:
El Perú desde hace unos años experimenta el denominado boom de la construcción. Esta realidad se refleja en el considerable incremento de proyectos ejecutados y manufactura de productos de construcción (cemento y barras de acero). Si bien el crecimiento del sector genera mayores ingresos y el aporte al PBI es considerable, este óptimo panorama para el sector también ha traído consigo problemas de índole medioambiental. Ante esta realidad se empleó el Análisis de Ciclo de Vida (ACV) como metodología para la estimación de los impactos ambientales. Se analizó una vivienda unifamiliar tipo B en la ciudad de Huancayo, ciudad que ocupa el séptimo lugar en entrega de licencias de construcción. Asimismo, se efectuó el análisis en la clasificación B, debido a que existen pocos estudios de esta índole en este tipo de vivienda que carece de diseño estructural. Para el desarrollo de este ACV, se definieron las siguientes etapas: pre-uso, que involucra las fases de manufactura y construcción; uso, que involucra las fases de mantenimiento y energía operativa; y fin de vida. Además, se definieron ocho indicadores ambientales: consumo de energía primaria, potencial de calentamiento global, potencial de acidificación marina, efectos sobre la salud humana, potencial de eutrofización, potencial de smog y potencial de agotamiento de ozono. Adicionalmente, se compararon dos sistemas de tabiquería, bloques de concreto y ladrillos de arcilla, para cada uno de los indicadores ambientales definidos en este proyecto. Además, se plantearon alternativas para la implementación de otros materiales de menor consumo energético y bajas emisiones de CO2. Los resultados comprueban que la etapa de uso —principalmente en la fase de energía operativa— es la que consume mayor cantidad de energía primaria y la que provoca mayor potencial de acidificación marina. Sin embargo, en el resto de indicadores ambientales, la etapa de pre-uso —principalmente la fase de manufactura— surge como la de mayor relevancia, por el alto porcentaje en el potencial de efectos sobre la salud y potencial de smog. Asimismo, se verifica el poco porcentaje de participación de la etapa de fin de vida en todos los indicadores evaluados. Finalmente, en la comparación de los sistemas de tabiquería, los resultados demuestran un mayor consumo de energía primaria y generación de cargas ambientales cuando se utilizan bloques de concreto en vez de ladrillos de arcilla.
Autor(es): Kathia Cáceres Huisacayna
Asesor: Ramzy Kahhat
Tesis para optar el título de Licenciado en Ingeniería Civil
Resumen:
El propósito de este estudio es presentar la evaluación de Análisis de Ciclo de Vida realizada a la Planta de Tratamiento Chen Chen ubicada en la ciudad de Moquegua. Dicha evaluación responde tanto al ámbito de eficiencia operativa como a los impactos ambientales que produce cada m³ de agua. Además, mediante el apoyo de una herramienta cualitativa, la entrevista, busca conocer la perspectiva de los usuarios sobre la calidad del sistema de agua proveído por la Empresa Prestadora de Servicios Moquegua. El análisis cuantitativo realizado considera una parte general de la fase de construcción y de manera detallada la fase de operación de la empresa. Dentro de esta última fase se tomarán en cuenta las etapas de dosificación y mezcla rápida, floculación, decantación, filtración y cloración. La metodología utilizada para la evaluación de impactos ambientales en cada etapa es el análisis de ciclo de vida (ACV o LCA). Esta herramienta ayuda a evaluar la contribución de cargas ambientales y a su vez comparar distintos escenarios a través del tiempo. Esto permite comparar la influencia que tiene el utilizar técnicas para reducir el volumen de agua producida frente a años anteriores en los que se utilizaba la reducción de pérdidas en menor medida. Los resultados muestran el proceso histórico que siguió el consumo de químicos y electricidad, con el fin de ver las mejoras anuales. Los dos principales motivos del aumento en los requerimientos de energía y químicos son, por un lado, el aumento de la población en un rango aproximado de mil personas (INEI 2015) y por otro lado la creciente contaminación del agua procedente de la cuenca hídrica que abastece a la región (GRM 2014). La evaluación de impactos ambientales evidencia que la fase de operación es la que presenta mayores cargas ambientales. A su vez dentro de dicha fase, la etapa de dosificación con los productos policloruro de aluminio (PAC), cloruro férrico (FeCl₃) y el respectivo transporte de productos representa aproximadamente el 60% de cargas para la mayoría de las categorías de impacto de punto medio. Se concluye que una reducción de pérdidas afecta significativa y positivamente a la disminución de cargas ambientales. Además se evidencia que la perspectiva de la población podría ser un factor importante al comunicar los logros actuales y futuros de la empresa. Se espera que este aporte ayude a la mejora en la toma de decisiones tanto para la Empresa Prestadora de Servicios Moquegua como para futuras evaluaciones en otras potabilizadoras tradicionales en el Perú.
Autor(es): Ana Lucía Cáceres Cebrecos
Asesor: Ramzy Kahhat
Tesis para optar el título de Licenciado en Ingeniería Civil
Resumen:
Durante los últimos 10 años, el paisaje urbano de la ciudad de Lima ha cambiado drásticamente. Sin embargo, el Plan Metropolitano de Desarrollo Urbano al 2035 Lima y Callao (PLAM 2035), expone que la ciudad tiene un déficit de 431 mil viviendas generando un gran mercado para el negocio inmobiliario. El sector construcción representa un gran motor para la economía peruana, participando de 6.9% del PBI a nivel nacional (INEI 2016) y es una actividad económica, intensiva en la utilización de recursos naturales, productos industriales, electricidad y agua. Si se considera el uso de las edificaciones además de la actividad constructiva, se comprende el impacto que las mismas puedan tener en el medio ambiente. En el Perú, no se han desarrollado a profundidad estudios acerca de los impactos que pueda tener la construcción de edificaciones en la naturaleza. Es por ello, que en este estudio se buscó utilizar la herramienta conocida con el nombre de Análisis de Ciclo de Vida (ACV) para comparar dos tipos de edificaciones multifamiliares de viviendas construidas en la ciudad de Lima. Para poder determinar los impactos de ambas edificaciones se utilizó la herramienta de ACV durante las distintas etapas del ciclo de vida: extracción y manufactura de los materiales, construcción de la edificación, etapa de operación y el fin de vida. Las metodologías de impacto elegidas para desarrollar el análisis fueron: TRACI 2.1, la cual incluye 10 categorías de impacto entre las cuales podemos encontrar al potencial de calentamiento global, y la metodología para hallar el consumo de energía primaria “Cumulative Energy Demand”. Los resultados obtenidos en el estudio para el primer modelo demostraron un consumo energético primario de 2.38 x 108 MJ y para el segundo modelo un consumo de 4.20 x 107 MJ. Se procedió a hacer un análisis comparativo basado en el metro cuadrado de vivienda como unidad funcional en el que la fase de pre-uso cobra gran importancia: 48% para el modelo 1 y 60% para el modelo 2. Además, se procedió a hacer un análisis por departamento típico a partir del cual se puede concluir que el área del departamento influye directamente en el impacto a lo largo del ciclo de vida.
Autor(es): Samy García Torres
Asesor: Ramzy Kahhat
Tesis para optar el título de Licenciado en Ingeniería Civil
Resumen:
En el Perú, los proyectos de construcción tienen un papel importante a nivel nacional, reflejando un notable crecimiento en los últimos años. Una de las causas de este crecimiento es el incremento de la población y la necesidad que existe de tener una vivienda. El crecimiento en el sector construcción significa progreso para el país a nivel económico, sin embargo, resulta importante indicar que existen desventajas que radican en problemáticas enfocadas al medio ambiente. Asimismo, existe una falta de preocupación, poca sensibilización e información sobre temas que conciernen a los impactos negativos al ambiente. Por tal motivo, este estudio utiliza la herramienta de Análisis de Ciclo de Vida para estimar los impactos ambientales de una vivienda unifamiliar limeña durante todas las etapas de su ciclo de vida, desde la extracción y manufactura de materiales, construcción y uso hasta el fin de vida. Los indicadores ambientales analizados en este estudio son: consumo de energía primaria, emisiones o desechos al suelo, uso de recursos, consumo de combustibles fósiles, potencial de calentamiento global, potencial de acidificación , criterios de salud humana, potencial de eutrofización y potencial de formación de smog. Los resultados del estudio reflejan la relevancia de la etapa de uso y pre-uso (en especial manufactura de materiales) en el ciclo de vida de la vivienda seleccionada, sobretodo para el consumo de energía primaria, consumo de combustibles fósiles y potencial de calentamiento global. En las etapas de pre-uso y uso, el consumo de energía primaria fue de 3,432 GJ y 4,480 GJ respectivamente. De la misma forma, los otros indicadores analizados presentan mayor impacto en estas dos primeras etapas, por ello existe la necesidad de tomar iniciativas en la aplicación de nuevas tecnologías y procedimientos que permitan reducir los niveles de impacto generados, considerando además la etapa de fin de vida.
Autor(es): Luis Arce Jáuregui
Asesor: Ramzy Kahhat
Tesis para optar el título de Licenciado en Ingeniería Civil
Resumen:
El agua es el recurso natural más valioso de la tierra, sin ella no existiría vida. Alrededor del 71% de la corteza terrestre está cubierta por agua. A pesar de ser tan abundante, solo un reducido porcentaje es utilizable para el consumo humano. Si se quisiera describir el término “consumo humano”, se diría que es el uso del agua para el contacto con los seres humanos. El término es muy amplio ya que al considerar contacto humano se refiere a beber el agua, utilizarla para la limpieza de alimentos, limpieza de materiales, entre otras actividades. El agua es un recurso muy cuidadoso, a pesar de ello se desperdicia este líquido vital en actividades rutinarias con menor importancia y no se cuida que el ciclo regular de ésta llegue a completarse adecuadamente, por lo que cada vez se va reduciendo el volumen de agua potable. Se está viviendo una época crucial donde el correcto y racional uso del agua podría cambiar el curso de la vida de las personas dentro de los próximos años. El Perú es un país que tiene la suerte de contar con agua subterránea que proporciona y llega a satisfacer una considerable cantidad de personas con este vital líquido. Además, el precio del agua es económicamente reducido con respecto a muchos países, ésta puede ser una de las razones por las que no se sabe emplear de manera correcta y consciente el agua. En el Perú no se ha logrado solucionar el tema de la obstrucción del ciclo correcto de utilización del agua, debido a que el agua debe pasar por procesos de tratamiento después de ser empleada, para finalmente destinarla por efluentes adecuados hacia sus orígenes. En algunos lugares se han centrado solo en almacenar aguas residuales domésticas que producen no solo problemas de salud, sino también en el medio ambiente y una falta de control operacional por las entidades prestadoras de agua. En el presente trabajo se dará un alcance de la situación real del Perú en el tema de saneamiento. Se plantearán vías para la reutilización del agua y se buscará mediante una estructura de investigación alternativas de soluciones viables y rentables en el Perú. Las soluciones no solo tendrán como fondo principal el uso racional del agua sino brindar calidad de vida en urbanizaciones sostenibles a las personas.
