En la presente tesis se efectuó la evaluación de un problema social relevante, a partir del problema identificado se procedió a desarrollar una solución. Es así que mediante la aplicación de diferentes metodologías y herramientas como lean startup se procedió a desarrollar un modelo de negocio sostenible el cual aborda dicho problema social relevante identificado. El modelo de negocio a desarrollar posee por nombre Puquio Más dicho nombre posee un vocablo en quechua que significa: “ manantial de agua que brota de la tierra”, que es lo que se busca transmitir, ya que el proyecto consiste en la ejecución de plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR), la cual recibirá las aguas residuales de diferentes fuentes como duchas, lavaderos de manos, lavaderos de ropa, lavadoras y la transformara en agua reutilizable para poder regar las áreas verdes de las edificaciones, adicionalmente a esto la infraestructura de la PTAR no se basará en solo tanques de forma estructural, por el contrario se concibe como una estructura que va formar parte del paisajismo o área verde de la edificación, de tal forma que sea amigable con el entorno visual y acompañe el diseño arquitectónico. El modelo de negocio planteado fue sometido a pruebas de deseabilidad, mediante la cual se plantearon dos hipótesis y las mismas fueron validadas a través de cuestionarios efectuados a diferentes usuarios. En referencia a la hipótesis N.° 1 el resultado obtenido fue que el 75% de los encuestados que son personas que trabajan en empresas inmobiliarias de Lima metropolitana y provincia estarían dispuestas a invertir en una PTAR. Con respecto a la segunda hipótesis el 100% de las personas encuestadas consideran razonable el precio establecido. Adicionalmente, Puquio más es un proyecto que cubre la ODS N°6 con un índice de relevancia social (IRS) del 33.33%. Por otro lado dicho proyecto genera un VAN promedio de S/ 4,231,893 con una inversión inicial de S/500,000 y un VAN social US$ 7,180,469. / In the present thesis the evaluation of a relevant social problem was carried out, From this starting point we proceed to develop a solution. Applying different methodologies and tools like Lean startup we develop a sustainable business model, which is ment to solve the social relevant problem identified. The name assigned to the business model in development is Puquio mas. This name carries within it a word in Quechua that means: “ water spring that flows from the earth”, and that is the scene that we want to transfer to the public. Because the project is about the execution of wastewater treatment plants (WWTP). Which receive wastewater from different sources such as showers, hand washing, laundry facilities, washing machines, transforming this into a reusable water in order to irrigate the green areas of the building in addition to this, the structure of the WWTP will not be based on septic tanks and cisterns, on the contrary, it is conceived as a structure that will be on the surface and will form part of the green area of the building., in such a way that it is visually friendly to the environment and attaches to the architectural design. The proposed business model was subjected to desirability tests, and in this desirability test we state two hypotheses, and those were validated through a questionnaire made to different users. In reference to the first hypotheses the result obtained was: 75% of the respondents who are people working in real estate enterprises from Lima and other province would want to invest in the purchase of a WWTP. Regarding the second hypotheses, the price established is reasonable according to the 100% of the people surveyed. Additionally, Puquio mas is a project covering the object number 6 from the Sustainable Development Goals from the ONU, witn a social relevance index (SRI) of 33.33%. On the other hand the project has a NPV of S/ 4,763,827 with a starting investment of S/500,000 and a social NPV of S/ 11,238,176.

Actualmente, las plantas de tratamiento de aguas residuales se enfrentan a problemas de sostenibilidad de gran importancia como la reutilización de las aguas, el balance energético, las emisiones de gases de efecto invernadero y la eutrofización (Tchobanoglous et al., 2014; Organización de las Naciones Unidas, 2017). En torno de esta problemática, el objetivo de este trabajo es proponer y analizar alternativas de tratamiento de aguas residuales para el proyecto Parque Científico, Tecnológico y Social PUNKU (PCTS-PUNKU) desde un enfoque sostenible. De acuerdo a las necesidades del proyecto, se analizan diferentes tecnologías de tratamiento según sus características ambientales, energéticas, económicas y funcionales. Luego, se diseña preliminarmente los principales componentes de cada alternativa, los cuales se verifican mediante el simulador Biowin. Por último, se realiza un análisis multicriterio de las alternativas propuestas mediante un modelo analítico jerárquico, el cual evalúa los criterios ambientales, energéticos, económicos y funcionales de cada alternativa. Entre los resultados se proponen tres alternativas para el PCTS-PUNKU: lodos activados, biorreactor de membrana (MBR), y biorreactor anaerobio de membrana (AnMBR). De acuerdo con el diseño preliminar, las alternativas propuestas presentan la capacidad de cumplir con los Estándares de Calidad Ambiental para el riego de áreas verdes y las recomendaciones de la Agencia de Protección del Medio Ambiente de los Estados Unidos para algunos usos urbanos en edificaciones. El análisis multicriterio no muestra una preferencia marcada entre las alternativas, pero resalta sus principales fortalezas: la funcionalidad y economía de los lodos activados; la alta calidad del efluente del MBR; y la eficiencia energética del AnMBR. En conclusión, las alternativas propuestas representan oportunidades para la sostenibilidad del PCTS-PUNKU mediante la recuperación de recursos, enfoque de desarrollo en el tratamiento de las aguas residuales.

Las empresas que vierten sus efluentes industriales al alcantarillado sanitario, ocasionan impactos negativos en la infractuctura del alcantarillado, lo cual hace más costoso su mantenimiento y también afecta la eficiencia de la plantas de tratamiento, a cargo de las Empresas Prestadoras de Servicio de Saneamiento (EPS). En ese contexto, se aprobaron los Valores Máximos admisibles (VMA) de las descargas de las aguas residuales no domésticas en el sistema de alcantarillado sanitario, estableciéndose que en caso de superar los VMA, el usuario deberá efectuar un pago adicional por exceso de concentración; no obstante, actualmente los impactos negativos al alcantarillado persisten. Por ello, resulta importante conocer si la referida regulación ha logrado que las empresas cumplan con los VMA. En es sentido, en el presente trabajo de investigación se analiza la aplicación de la regulación de los VMA en las empresas de la industria de curtiembre, por ser una de la más representativas en la generación de efluentes con alta carga contaminante y se centra en la ciudad de Lima por ser una de las ciudades que concentra el mayor porcentaje de curtiembres a nivel nacional. Para ello, se ha identificado a las empresas de curtiembre en Lima que se encuentran sujetas a la regulación de VMA y se ha realizado un análisis de los resultados de los monitoreos de los efluentes que vierten al alcantarillado público y del volumen promedio de agua consumido, durante el periodo 2014-2021, así como, de la información de sus instrumentos de gestión ambiental aprobados, sobre el volumen promedio agua consumido, el tipo de tecnología que emplean para tratar sus efluentes industriales, entre otros. En base a los resultados obtenidos, se realizan recomendaciones al marco regulario actual de los VMA.

En la actualidad, el agua es esencial para el desarrollo de una vida sostenible, y se considera el principal recurso natural para uso doméstico, industrial y agrícola (Higa Laura E. & Chen Weiqi, 2009). A pesar de su importancia, se tiene diversos problemas: la escasez, reparto no equitativo y el uso erróneo y desmesurado. Por ello, una buena alternativa es el incluir en la gestión del agua a las aguas residuales. Las aguas residuales poseen un alto valor energético, por lo que muchos países alrededor del mundo están reincorporándolos al ciclo productivo del agua (Crespi et al., 2005). Para que esto suceda, se empezó con el uso de plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) que mejoren la calidad del agua residual obteniendo valores que cumplan la legislación de cada país. En el Perú se empezó con la utilización de PTAR en el siglo XX con el sistema de lagunas facultativas (Moscoso C. Julio, 2011). Actualmente el 32.3% de las aguas residuales reciben un tratamiento previo y solo el 3.84% es reutilizado (SUNASS, 2015). Por lo que se plantea el diseño de PTAR que brinde tratamiento a una fracción de las aguas residuales provenientes de Los Olivos para su posterior aprovechamiento en el riego de áreas verdes en el mismo distrito. Para llevar a cabo el diseño de la PTAR se utiliza la siguiente metodología basada en el enfoque de Bozkurt et al., 2015: estimar los caudales de diseño, corroborar que dichos caudales sean abastecidos por los pobladores del lugar de estudio, caracterizar el agua residual, establecer los límites máximos permisibles para realizar el diseño través de método empíricos y el software BioWin 5.0. Para la selección de las tecnologías se hace uso del Análisis de Decisión Multicriterio (MCDA) priorizando el factor técnico. Los resultados obtenidos en cuanto a los grados de remoción de la materia orgánica y los sólidos en suspensión han sido satisfactorios, ya que se logra cumplir con los límites máximos permisibles establecidos (LMP) en el D.S. N°003-2010-MINAM. Para lograr cumplir con la Directiva Ambiental Europea EC 1998 será necesario mejorar la configuración y para ello se agregará un sistema anaerobio-aerobio, el tratamiento secundario estará constituido por reactores anaerobios de flujo ascendente y filtros percoladores, con esta tecnología se obtendría remociones de materia orgánica cercanas al 100%. Por lo que, esta configuración podrá ser utilizada como una buena opción para implementar una planta en Los Olivos.

La elevada demanda de agua de la ciudad de Lima, ha forzado al Estado a realizar importantes inversiones que incorporen nuevas fuentes de agua para el consumo humano, como son la ejecución de tres trasvases desde la cuenca del Mantaro, un trasvase adicional proyectado a ejecutarse en los próximos años, así también la perforación de pozos para el abastecimiento mediante agua subterránea y, actualmente, la desalinización de agua de mar. Sin embargo, este incremento de oferta de agua potable no ha logrado paliar los altos consumos poblacionales de este servicio de saneamiento. Esto debido a una inadecuada gestión integral del agua urbana, que no ha logrado hacer uso eficiente de los recursos hídricos de la cuenca del río Rímac utilizados por la ciudad de Lima. Actualmente, en la ciudad de Lima se vienen realizando altos consumos de agua potable para fines de riego de las áreas verdes municipales, a través de conexiones domiciliarias activas o de forma clandestina a la red pública de SEDAPAL. Ya que el acceso al agua potable es, en términos generales, la alternativa más económica para el riego de las áreas verdes, esto a pesar de las altas tarifas comerciales establecidas por SEDAPAL. Como consecuencia, el difícil acceso a fuentes hídricas alternativas como las superficiales o subterráneas; ya sea por motivos normativos, económicos o sociales; imposibilita que distritos de la ciudad de Lima, cada uno con realidades diferentes, puedan asegurar el acceso al recurso hídrico requerido para el riego de sus áreas verdes. A partir de entrevistas y recopilación de información bibliográfica, se desarrolló un planteamiento de mejora en la gestión integral del agua urbana considerando el reúso de las aguas residuales tratadas, las cuales serán producidas y aprovechadas por la misma ciudad para el riego de las áreas verdes de las municipalidades distritales. Reemplazando de esta manera el uso indebido del agua potable con fines de riego, reduciendo la demanda de agua potable, contribuyendo a la mejora el ornato de la ciudad y mejorando la calidad de vida de sus habitantes. / Tesis

SEDAPAL al ser la empresa de saneamiento más grande del país y abastecer de agua al 40% del PBI del país, presenta grandes desafíos no solo para abastecer de agua potable a los 11.5 millones de habitantes, sino sobre todo dar un tratamiento adecuado a las aguas residuales y promover su reúso. A pesar de que se tratan el 92% de las aguas crudas, solo el 3.6% se están reusando para riego de áreas verdes y cultivos. Con la promulgación de D.L. N° 1280, existe un marco legal propicio para comercializar el agua residual tratada y cruda, pero de acuerdo al Plan Nacional de Acción Ambiental 2011- 2021 no se está cumpliendo con una de las metas prioritarias en agua que el 50% de las aguas residuales tratadas urbanas sean reusadas. SEDAPAL tiene una misión complicada al querer cumplir con tratamiento y reúso de agua residuales con estándares de calidad, ya que el agua cruda que va a las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) tiene alta variabilidad en cantidad y calidad, por lo que será mejor ofrecer el agua cruda antes de llegar a las PTAR. Para ello se debe partir primero buscando potenciales clientes o industrias donde el agua fresca o de pozo sea escaso y que no necesiten agua fresca para sus operaciones y riego de jardines. Asimismo, se requiere contar con estándares de calidad de efluentes para la realidad del país, así como procedimientos internos de comercialización que le permitan vender el agua residual y establecer así un mercado para reúso en Lima. Después de analizar las alternativas de solución, se propone que SEDAPAL comercialice el agua residual a clientes, tipo industrias, y que ellos realicen la inversión, operación y mantenimiento (O&M) de la PTAR. De esta manera se genera los costos evitados en la operación y disposición final. Además, se realiza un caso de negocio de una industria donde se demuestra que invertir en el tratamiento de agua residual es más costo efectivo frente al agua subterránea y una desaladora. Finalmente, para lograr una mayor comercialización se propone replantear la Gerencia de Gestión de Agua Residuales agregando un área de interrelación con el sector privado, ya que ofrecer el agua residual cruda brinda mayores oportunidades que el agua residual tratada. / SEDAPAL, being the largest sanitation company in the country and supplying water to 40% of the country's GDP, presents great challenges not only to supply drinking water to the 11.5 million inhabitants, but above all to give adequate wastewater treatment and promote its reuse. Although 92% of raw water is treated, only 3.6% is being reused for irrigation of green areas and crops. With the enactment of D.L. No. 1280, there is a favorable legal framework to market raw wastewater, but according to the National Environmental Action Plan 2011-2021, one of the priority water goals is not being met, that “50% of the treated urban wastewater is reused”. SEDAPAL has a complicated mission in wanting to comply with quality standards for wastewater treatment and reuse, since the raw water that goes to the Wastewater Treatment Plant (WWTP) has high variability in quantity and quality, so it will be better to offer the raw water before it arrives. to the WWTPs. For this, potential clients or industries where freshwater is scarce and that do not need freshwater for their operations and garden irrigation must be sought. Likewise, it is necessary to have effluent quality standards for the reality of the country, as well as internal marketing procedures that allow it to sell the wastewater and thus establish a market for reuse in Lima. After analyzing the solution alternatives, it is proposed that SEDAPAL commercialize the wastewater to clients, such as industries, and that they carry out the investment and operation and maintenance (O&M) of the WWTP. In this way, avoided costs are generated in the operation and final disposal. For this, a business case of an industry is made where it is shown that investing in wastewater treatment is more cost-effective compared to groundwater and a desalination plant. Finally, to achieve greater commercialization, it is proposed to rethink the Wastewater Management Department by adding an area of interrelation with the private sector, since offering raw wastewater promises greater opportunities than treated wastewater.