Diseño, construccion, equipamiento, arranque y pruebas de planta de tratamiento de aguas residuales, en localidad de tuxtla chico, chiapas

Diseño, construcción, equipamiento, arranque y pruebas de planta de tratamiento de aguas residuales, en la
localidad de tuxtla chico, chiapas.
Especialidad: Ingeniería Quimica, Subespecialidad Tratamiento de Aguas,
Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Tratar el 100% de las aguas residuales en México y reutilizarlas
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DISEÑO, CONSTRUCCIÓN, EQUIPAMIENTO,
ARRANQUE Y PRUEBAS DE PLANTA DE
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES, EN
LA LOCALIDAD DE TUXTLA CHICO,
CHIAPAS.
Especialidad: Ingeniería Química
Subespecialidad: Tratamiento de Aguas
Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Tratar el 100% de las aguas
residuales en México y reutilizarlas
HÉCTOR ENRIQUE SALGADO RODRÍGUEZ
DOCTORADO EN INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA
Fecha de ingreso (28, 04, 2016)
Zapopan, Jalisco

,2
CONTENIDO.
1. RESUMEN EJECUTIVO. .............................................................................................4
2. OBJETIVO.....................................................................................................................6
3. ALCANCE .....................................................................................................................7
4. INTRODUCCIÓN..........................................................................................................8
5. MEMORIA DESCRIPTIVA DE LA LOCALIDAD.....................................................9
5.1 Situación Actual: ....................................................................................................9
6. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE EXISTENTE.....................17
6.1 Fuente de abastecimiento......................................................................................17
6.2 Obra de captación.................................................................................................17
6.3 Línea de conducción.............................................................................................17
6.4 Tanque regularizador............................................................................................17
6.5 Red de distribución...............................................................................................17
6.6 Desinfección.........................................................................................................17
6.7 Servicio.................................................................................................................17
7. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO
EXISTENTE.........................................................................................................................18
7.1 Red de atarjeas......................................................................................................18
7.2 Colectores y subcolectores ...................................................................................18
7.3 Emisores ...............................................................................................................18
8. DESCRIPCION DEL SISTEMA DE SANEAMIENTO EXISTENTE ......................18
8.1 Cárcamo de bombeo.............................................................................................18
8.2 Sistema de Tratamiento de aguas residuales ........................................................18
9. ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN:..................................................19
9.1 Análisis y selección de alternativas del sistema de tratamiento ...........................19
9.2 Ampliación de red de atarjeas ..............................................................................21
9.3 Colectores y subcolectores ...................................................................................21
9.4 Descargas domiciliarias........................................................................................21
9.5 Emisor...................................................................................................................21
9.6 Descripción del sistema de tratamiento de aguas residuales ................................21
10. MEMORIA DE CÁLCULO.....................................................................................34
10.1 Datos del Proyecto................................................................................................34
10.2 Población actual: ..................................................................................................42
10.3 Población de proyecto: .........................................................................................43
10.4 Dotación: ..............................................................................................................43
10.5 Aportación:...........................................................................................................43

,3
10.6 Coeficiente de Harmon.........................................................................................44
10.7 Gastos ...................................................................................................................44
10.8 Geotecnia..............................................................................................................45
11. PLANOS...................................................................................................................47
12. CONCLUSIONES....................................................................................................55
13. BIBLIOGRAFÍA......................................................................................................56

,4
1. RESUMEN EJECUTIVO.
El trabajo que se muestra representa una de las acciones que he desarrollado
profesionalmente referida al Diseño, construcción, equipamiento, arranque y pruebas de
una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) para la población de Tuxtla Chico
en el estado de Chiapas.
Se manejan los parámetros para considerar la viabilidad de instalar una PTAR para el
manejo de las aguas servidas en la población objetivo, con puntos que incluyen los
antecedentes históricos, niveles de terreno , superficie de terreno disponible, vientos
dominantes, topografía y mecánica de suelos, drenaje existente o necesario para el manejo
del caudal de aguas residuales, la caracterización del efluente para determinación de
parámetros máximos, medios y mínimos de calidad del agua y su volumen horario,
disposición de energía eléctrica y agua potable, impacto ambiental de la instalación,
utilización del agua tratada y disposición de bio-sólidos.
Con el avance de la ciencia en áreas como la Ingeniería Química, la bioingeniería así
como las tecnologías exponenciales (internet de las cosas, robótica, nanotecnología) hoy en
día una PTAR puede operar con un alto grado de automatización y con control a distancia
de los parámetros de operación como la Temperatura, el pH, los sólidos suspendidos
totales, el oxígeno disuelto, el Carbono orgánico total y la demanda química de oxígeno, así
como el cloro residual en su caso. Los avances permiten disminuir los costos de operación
y mejorar la calidad del agua tratada.
ABSTRACT:
The work in this presentation letter, represents one of the activities that I have
developed in my professional life, related to the DESIGN, CONSTRUCTION,
EQUIPEMENT, FUNCTIONING AND PROOF in a Waste Water Treatment Plant
(WWTP) for the population of Tuxtla Chico, Chiapas state.
In general, the parameters to consider the viability to install a WWTP to handle the
water served to the target population, with the specifics that include: The historic
background, land levels, available terrain, predominant winds, topography and soil
mechanics, existing and needed sewer systems to handle the residual water, the
characterization of the effluent to determine the maximum, medium and minimal
parameters in water quality and its volume over time, electric power disposition, potable
water, installation environmental impact and bio-solids handling.
With the attained data, we proceed then to the economic technical analysis for the
best water treatment alternative that includes utilizing the minimum possible land, the least
energy consumption for the water treatment, such as comparing the costs to construction
and equipping considering the quality needed and final use once treated.

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Today, there are a good number of alternatives in the treatment process that can be
adapted to the served population social and economy conditions, and the availability of
qualified personnel for the operation and maintenance of the installations, the possible use
of bio-solids in agriculture and cost effective recovery of monetary investment with
government grants, once the parameters in the quality of treated waters are met and
assured by CONAGUA.
With the advance in science in areas like chemical engineering, bioengineering and
exponential technologies as well (internet of things, robotics, nanotechnologies) a WWTP
can operate autonomously with remote control of sought parameters like temperature, pH,
total suspended solids, dissolved oxygen, total organic carbon and chemical oxygen
demand, as well as chlorine, if any. In the same way, these advances are allowing us to
diminish the costs and improve the quality resultant of the waste water treatment process.
1.1 Palabras clave. Mínimo 5 palabras clave
Aguas Residuales, Lodos Activados, Tratamiento de Aguas, Desinfeción, Soplador,
Difusor de aire.

,6
2. OBJETIVO
La finalidad primordial de la instalación del sistema es satisfacer la demanda actual y
futura de la población dentro de un horizonte de 20 años, en lo referente al saneamiento,
consecuentemente se espera tener un gran impacto social y económico que contribuya al
desarrollo de la zona y mejorar las condiciones de salud de la población, al eliminar una
fuente de enfermedades, representada por las descargas de aguas negras de manera
superficial.

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3. ALCANCE
El propósito de este trabajo es presentar los elementos fundamentales que se involucran
en el diseño de una Planta de Tratamiento de Aguas residuales para una población como
Tuxtla Chico, los elementos a presentar son la memoria descriptiva, la memoria de cálculo
del proceso que es la parte nodal de aplicación de lo que es la parte de Ingeniería Química
referido al diseño de un reactor biológico con parámetros que recomiendan tanto Metcalf
Eddy como el MOP 8 (WEF, Water Enviroment Federation).

,8
4. INTRODUCCIÓN.
Una vez revisadas las condiciones socio-económicas de la zona de estudio, procedemos
a los estudios preliminares que llevan a poder desarrollar un proyecto ejecutivo completo,
siendo estas:
1. TOPOGRAFIA DEL TERRENO
2. MECANICA DE SUELOS
3. TRAZO Y NIVELACION
4. CARACTERIZACION DEL EFLUENTE
5. ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL
6. DETERMIACION DE LA INGENIERIA CONCEPTUAL
7. DESARROLLO DE LA INGENIERIA BASICA
8. DESARROLLO DE LA INGENIERIA DE DETALLE.
9. PRESUPUESTOS DE OBRA
Todos son elementos básicos que permiten una completa ejecución del proyecto
ejecutivo que nos lleve a tener una instalación de tratamiento de aguas residuales que
produzca agua de calidad reutilizable y con una operación eficiente, libre de ruidos y olores
molestos, con impactos ambientales fácilmente mitigables.
La topografía del terreno nos permite saber la posibilidad de operar la planta con flujo a
gravedad o los niveles a tomar en cuenta en caso de requerir bombeo del agua cruda o del
agua tratada, también si la planta puede construirse a nivel de terreno, semi-enterrada o
enterrada, dependiendo de la calidad del suelo que nos determina la mecánica de suelos,
misma que es fundamental para el cálculo de estructuras de manera que puedan resistir las
cargas del agua que se contiene así como cargas vivas , de viento y sísmicas.
El trazo u nivelación son importantes ya que nos permiten visualizar in-situ el acomodo de
las unidades y generar decisiones que pudieran incluso modificar un pre diseño de la planta.
La caracterización del efluente es básica para conocer parámetros fundamentales en el
cálculo de unidades de proceso, datos como el pH, la temperatura, la demanda bioquímica
de oxígeno, la demanda química de oxígeno, los sólidos suspendidos totales, los sólidos
sedimentables, el nivel de grasas y aceites, el nitrógeno total, el fósforo y la posible
presencia de metales pesados o herbicidas y pesticidas que pudieran afectar el proceso de
tratamiento biológico.
Con esos estudios básicos es posible entonces pasar a las siguientes fases del diseño
que se mencionaron arriba y poder concluir satisfactoriamente el proyecto ejecutivo.

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5. MEMORIA DESCRIPTIVA DE LA LOCALIDAD
5.1 Situación Actual:
Tuxtla Chico es uno de los pueblos más antiguo del Soconusco, posiblemente su origen
data del clásico temprano. En 1685, Tapachula estaba sujeta a Tuxtla Chico. En 1818, por
solicitud de los alcaldes y demás autoridades de Tuxtla Chico ante la capitanía general de
Guatemala, se repartieron tierras para ejidos.
Tuxtla Chico se ubica en el municipio del mismo nombre, en el sur del estado y a
14 km de la ciudad de Tapachula. Colinda con los municipios de Cacahoatán, Metapa de
Domínguez, Frontera Hidalgo, Tapachula y con la República de Guatemala. Cuenta la
cabecera municipal con una población de 6,601 habitantes según fuente oficial INEGI del
censo de 2005.
El territorio que hoy ocupa la localidad de Tuxtla Chico se ha ubicado como el
espacio estratégico por excelencia ante los acelerados procesos económicos, sociales,
políticos, culturales y tecnológicos que se han presentado a nivel regional, determinando la
gran complejidad estructural, las desigualdades, los rezagos y las limitantes al desarrollo
urbano que se presentan en esta región.
El centro de la localidad de Tuxtla Chico se encuentra en promedio a 320 metros
sobre el nivel del mar.
Actualmente la Localidad de Tuxtla Chico cuenta con el apoyo de la construcción de un
nuevo sistema de alcantarillado que realiza la misma Secretaría de Infraestructura a través
de una empresa constructora. Las aguas residuales vierten en primer lugar a los
escurrimientos naturales y posteriormente directamente al río Izapa.
5.2 Problemática:
Actualmente las aguas residuales se vierten en diferentes puntos de la localidad a cielo
abierto y con la construcción del sistema de alcantarillado sanitario que se está realizando
se reunirán todas estas descargas para concentrarlas en un solo punto que alimentará a la
planta de tratamiento de aguas residuales, misma que descargará su efluente tratado dentro
de los valores señalados en la NOM-003-SEMARNAT-1996 que permite la descarga de
agua tratada en cuerpos de agua como ríos y lagos, en este caso al río Izapa.
Los lodos biológicos una vez estabilizados por digestión aerobia y deshidratados al
sol podrán ser utilizados en agricultura como mejorador de suelo.

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Con estas acciones se terminará con la problemática de contaminación actual.
Medio Físico:
Datos Geográficos:
Extensión:
Su extensión territorial de 97.35 km2
representa el 1.75% del territorio de la región
Centro y el 0.29% de la superficie estatal, su altitud es de 320 msnm.
Localización:
El municipio se ubica en la región económica "VIII Soconusco", limita al norte con
Cacahoatán, el este con La República de Guatemala, al norte con Metapa de Domínguez y
Frontera Hidalgo; y al este con Tapachula. Las coordenadas de la cabecera municipal son:
14° 56' 20'' de latitud norte y 92° 10' 05'' de longitud oeste y se ubica a una altitud de 320
metros sobre el nivel del mar.
Figura 1. Desde la Ciudad de Tuxtla Gutiérrez, la ruta de acceso hacia Tuxtla Chico es por la carretera internacional que
va para Tapachula. En la zona centro del asentamiento la altitud es de 320 msnm, La altitud a lo largo de la Localidad,

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varía desde los 325 msnm, hasta los 312 msnm.
Clima:
Am (f) cálido húmedo con lluvias en verano que abarca el 76.99% de la superficie
municipal y el 23.01% de Aw0 (w) cálido sub-húmedo con lluvias en verano. En los meses
de mayo a octubre, la temperatura mínima promedio va de los 18°C a los 22.5°C, mientras
que la máxima promedio oscila entre 30°C y 34.5°C. En el periodo de noviembre - abril, la
temperatura mínima promedio va de 15°C a 19.5°C, y la máxima promedio fluctúa entre
30°C y por arriba de los 33°C. En los meses de mayo a octubre, la precipitación media va
desde los 1400 mm y hasta más de 3000 mm, y en el periodo de noviembre - abril, la
precipitación media va de los 125 mm a 700 mm.
Figura 2. Climas
Vientos:
La dirección del viento regional dominante durante el período noviembre - abril es de norte
a sur, mientras que para el período mayo - octubre varía teniendo dirección noreste.
Clasificación y uso del suelo:

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El área urbana actual de Tuxtla chico comprende una superficie de 169 hectáreas, y
una población de más de aproximadamente 6,500 habitantes, teniendo casas habitación
alrededor de centro urbano donde predominan las construcciones de una a dos niveles en
reducidos predios con comercio en plata baja y la vivienda en la parte superior.
En el resto de la población las viviendas que predominan en la cabecera municipal
son viviendas de un solo nivel ubicadas en amplios predios, la mayoría de las veces
subutilizadas. Al poniente de la ciudad predominan los predios baldíos.
El 16% del área urbana se destina para el equipamiento urbano, los predios con uso
comercial y de servicios ocupan poco espacio principalmente en el centro de la ciudad y a
lo largo de las vías de acceso. Dentro de las colonias que se encuentran dentro de la mancha
urbana como por ejemplo Barrio Santa Elena, Rio Izapa, San Isidro, en donde predominan
los predios baldíos y las viviendas con grandes predios; reflejando con esto una baja
densidad de población o bien de número de habitantes por metro cuadrado.
Del total de predios que se tiene para realizar este proyecto que es de 2387 y
corresponde al 100% de la población de la cabecera municipal, el 73% se consideran de
buenas condiciones, el 24.7% en condiciones regulares y el 2.3% se consideran que están
en malas condiciones.
La distribución por la tierra por densidad de población se encuentra distribuida de la
siguiente manera como se observa en la tabla siguiente:
Distribución por Hectárea de la densidad de Población
Uso Unidad Cantidad Porcentaje
(%)
Predios Habitados Has 65.23 38.60
Equipamiento Has 27.04 16.00
Vialidades Has 27.97 16.55
Predios Baldíos Arbolados Has 22.31 13.20
Predios Baldíos Has 15.04 8.90
Predios Mixtos Has 5.32 3.15
Predios uso Comercial Has 2.79 1.65
Predios con Servicios Has 2.45 1.45
Industria Has 0.85 0.50
Has 169.00 100
Tabla 1. Distribución por Hectárea de la densidad de Población
Geología:

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La corteza terrestre del municipio está formada por:
Suelo aluvial (gravas, arena) que abarca el 86.21%; rocas ígneas extrusivas (latita) con el
8.26 % y suelos litorales con el 3.89% de la superficie municipal.
Fisiografía:
La mayor parte del territorio municipal se encuentra dentro de la región fisiográfica
Llanura Costera del Pacifico y una pequeña porción en la Sierra Madre De Chiapas. El
55.57% de la superficie municipal se conforma de llanura costera con lomerío; el 29.34%
de sierra baja de laderas tendidas; el 14.34% de llanura costera y el 0.77% de sierra alta
volcánica. La altura del relieve va de los 30 mts. y hasta los 400 mts. sobre el nivel del mar.
Hidrografía:
Las principales corrientes del municipio son: Los ríos perennes Aguinalito,
Cahoacán, Solis, Suchiate y El Naranjo, y los ríos intermitentes Cahoa, Izapa y Hachapa,
entre otros. El territorio municipal se encuentra dentro de las subcuencas Cahuacán,
Cozoloapan y Suchiate (de la cuenca Río Suchiate).
Principales Ecosistemas:
Flora: La vegetación presente en el municipio es la siguiente: diversos (vegetación de
dunas costeras y manglares) abarcando el 14.28% del territorio municipal.
Fauna: En cuanto a la fauna del municipio, debe mencionarse la gran cantidad de
variedades de especies, las cuales son el tigrillo, el leoncillo, tejón, tepezcuintle, ocelote,
tlacuache, venado, iguana, tortuga, mazacuata, cantil negro, culebra verde, cascabel, pato
silvestre, pelícano y gallareta, espátula, gaviota, golondrino de mar, pericos, tecolotito
manglero, mapache, puerco espín, cocodrilo de río, pijije, garza estilete, pescador gigante,
urraca copetona y la chachalaca.
Recursos Naturales:
Dentro del municipio de Tuxtla Chico , se encuentra la zona sujeta a conservación
ecológica El Gancho – Murillo (Según decreto de 16 de junio de 1999). Dicha zona se
encuentra localizada en la Planicie Costera del Pacífico, en los municipios de Tuxtla Chico
y Tapachula, entre las coordenadas 14°35’ Latitud Norte y 92°16’ Longitud Oeste, con una
superficie de 7,284.41 has. La zona de conservación ecológica tiene como principales
características humedales, superficie compacta de manglar, tular, selva baja caducifolia y
palmar. La vegetación se encuentra en buen estado de conservación. Junto a la reserva La
Encrucijada, constituye el macizo más grande de humedales con características únicas en el
Estado. En esta reserva, existe un importante número de especies en peligro de extinción.
También constituye un sitio de alimentación, reproducción y anidación de aves residentes y

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migratorias, así como de diversas especies marinas. Esta área se encuentra regularizada por
el INHE.
El municipio y principalmente la Localidad de Tuxtla Chico , cuenta con zonas de
aprovechamiento agrícola, con productos como el plátano, cacao, sandía, mango.

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Proyección de la población
Con base en la información obtenida en el XII Censo General de Población y
Vivienda que realiza el INEGI, la población total del municipio es de 30,251 habitantes,
representa 4.55% de la regional y 0.77% de la estatal; el 49% son hombres y 51% mujeres.
Su estructura es predominantemente joven, 67.00% de sus habitantes son menores de 30
años y la edad mediana es de 19 años. La densidad de población del municipio es de 101
hab./km 2 .
Emigración e inmigración
En Chiapas, el saldo neto migratorio es negativo (1.42). El 1.40 % de su población
total proviene de otros estados y el 2.82 % emigró de Chiapas. La inmigración del
municipio es del 3.99 %, quienes llegan al municipio provienen principalmente de otros
países, principalmente de Centroamérica y del Estado de México, Distrito Federal y
Veracruz. De acuerdo con cifras del Instituto Nacional de Migración (I.N.M.), en el 2004,
se registraron un total de 189,906 entradas al país por el punto fronterizo de Cd. Hidalgo,
Chiapas; lo que representa el 7% de las entradas de los puntos fronterizos totales del país.
En lo referente a la Localidad de Tuxtla Chico, gran parte de su población juvenil emigra
temporalmente a los Estados Unidos en busca de trabajo.

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Aspectos socioculturales
Grupos étnicos:
En el municipio de Tuxtla Chico, 0.45 % de sus habitantes son indígenas, de los
cuales; la etnia predominante es la Tzeltal y Zapoteco. En Chiapas, la población indígena
representa el 24.98 % de la totalidad del estado. En el nivel regional, el porcentaje de la
población indígena es 1.17 %.
Religión:
De acuerdo con los datos estadísticos, el 53.54 % de los habitantes del municipio de
Tuxtla Chico, profesan la religión católica, el 13.77 % protestante, el 2.64 % bíblica no
evangélica y el 28.45 % no profesa ningún credo religioso.
Medio Socioeconómico:
La población económicamente activa (P.E.A.) del municipio de Tuxtla Chico, fue
de 6,601 habitantes; En la percepción de ingresos, el municipio tiene los siguientes
resultados: el 13.87% de los ocupados del sector primario, no perciben ingresos y solo el
0.85 % reciben más de 5 salarios. En el sector secundario, 3.37 % no perciben salario
alguno, mientras que el 2.28 % reciben más de 5 salarios mínimos. En el sector terciario,
5.23 % no reciben ingresos, mientras que el 5.05 % obtienen más de 5 salarios mínimos de
ingreso mensual. En el municipio de Tuxtla Chico, el 44.25 % de la población realiza
alguna actividad agropecuaria. El porcentaje de este sector en los ámbitos regional y estatal
fue de 35.54% y 47.25% respectivamente. Las principales actividades agropecuarias que se
realizan en el municipio son las relacionadas con el cultivo del banano, mango, cacao, soya
y sorgo, así como la ganadería extensiva. También las actividades acuícolas y pesqueras,
juegan un papel importante. En el sector secundario, el municipio de Tuxtla Chico reporta
que el 10.17 % de la P.E.A. ocupada, se emplea en actividades relacionadas en la industria
de la transformación, mientras que en los niveles regionales y estatales, estas cifras
significan el 14.03 % y 13.24 %, respectivamente. El municipio de Tuxtla Chico, en el
sector terciario, registró que el 42.48 % de la P.E.A. se emplea en actividades relacionadas
con el comercio o la oferta de servicios a la comunidad, mientras que en los niveles
regional y estatal, el comportamiento fue de 48.10 % y 37.31 %, respectivamente.

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6. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE EXISTENTE
6.1 Fuente de abastecimiento
Actualmente la localidad de Tuxtla Chico, del municipio de Tuxtla Chico, Chiapas, se
abastece del servicio de agua potable a través de una fuente de captación que se ubica a 500
metros en la zona norte.
6.2 Obra de captación
Cuenta con cajas colectoras de mampostería de agua superficial, que se extrae por medio de
un sistema por gravedad ubicado a cuatro kilómetros al norte de la localidad.
6.3 Línea de conducción
La línea de conducción está compuesta principalmente por tuberías de fo.go. de 4”de
diámetro, que alimenta al tanque de regulación existente.
6.4 Tanque regularizador
Cuenta con 2 tanque superficial de mampostería con capacidades, de 50 m3
y 100 m3
construido hace aproximadamente 7 años.
6.5 Red de distribución
Cuenta con una red compuesta de tubería de Fo.Go. de 2 “ y de 1 ½ “ para las líneas
principales y de 1/2” para la tubería de ramales; que funciona en regulares condiciones y
que cubren un 98% de la población actual.
6.6 Desinfección
No cuenta con un sistema de desinfección.
6.7 Servicio
El servicio se distribuye a la población por medio de tubería municipal, que no
constan de medidor, no se otorga ningún tipo de cuota., por lo que los gastos de

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mantenimiento y operación están subsidiados por el H. Ayuntamiento Municipal; también.
7. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO
EXISTENTE
7.1 Red de atarjeas
Existe un sistema de red de atarjeas tipo separado con una longitud de 5400 metros,
con tubería de cemento asbesto de 20 cm. 74 registros, los cuales funcionan en vez de
pozos de visita, algunos se encuentran debajo de las construcciones existentes.
7.2 Colectores y subcolectores
Consiste en bóvedas de alcantarillado para agua pluvial, con una longitud de 600
metros aproximadamente.
7.3 Emisores
Consiste en una bóveda de concreto que sirve para desalojar las aguas pluviales de
la localidad.
8. DESCRIPCION DEL SISTEMA DE SANEAMIENTO EXISTENTE
8.1 Cárcamo de bombeo
No existe
8.2 Sistema de Tratamiento de aguas residuales
No existe

,19
9. ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN:
9.1 Análisis y selección de alternativas del sistema de tratamiento
Es indispensable evitar la polución de corrientes superficiales destinadas a los
diferentes usos necesarios e indispensables para el desarrollo económico de la nación, lo
mismo que tratándose de lagos y de aguas marinas dedicadas a balnearios y sitios de
recreo o pesca; y en general todas las aguas existentes en superficie nacional y su subsuelo;
por lo tanto, no se descargaran aguas negras crudas a ninguna corriente receptora, debiendo
ser tratadas previamente, además existe el compromiso con la población de TUXTLA
CHICO de derivar agua tratada de buena calidad para el uso del cocodrilario de la
población.
Lo anterior exige la construcción de plantas de tratamiento para aguas negras, y el
proyecto de estas se elaboraran acorde a las normas que en ese aspecto emite la Comisión
Nacional del Agua, el cual contara con su propio manual de operación de acuerdo con el
tipo de tratamiento que se empleará, que en este caso tenemos las siguientes
consideraciones técnico económicas:
La ubicación de la PTAR (Planta de Tratamiento de Aguas Residuales) será en un
terreno que dona el h Ayuntamiento de Tuxtla Chico que tiene algunos arboles de café que
de acuerdo a lo señalado en el estudio de Impacto Ambiental serán respetados en la
construcción de la PTAR.
El terreno es el más idóneo en virtud de que es el sitio en el que confluyen las
descargas del pueblo ya que es el sitio más bajo de la población y el requerimiento de
bombeo es pequeño, en comparación con cualquier otro sitio que se hubiera podido
conseguir (tan solo 5 mts de carga dinámica total, en cualquier otro sitio del pueblo serían
por lo menos 30 mts de carga).
Por la anterior situación la elección del proceso de tratamiento es el de LODOS
ACTIVADOS CON MEZCLA COMPLETA que es el tipo más compacto de planta que se
pueda colocar, mismo que cabe perfectamente en el terreno donado, requiriendo solo 390
m2
de área, en comparación con una Laguna Aereada que requeriría de al menos 2500 m2
o
de un filtro biológico con digestor anaerobio que ocuparía al menos de 5000 m2
, o una
planta de WETLAND que ocuparía de al menos 12000 m2
.
La PLANTA tendrá solo dos tipos de motores en operación :BOMBA y SOPLADOR
DE AIRE con un costo de producción de agua de $ 0.52 pesos por cada mil litros de agua
tratada (una vez alcanzada la población de proyecto, ya que en la actualidad el costo será

,20
menor $ 0.32 pesos/m3
), incluyendo energía y cloro, su operación es prácticamente
automática y solo requiere del apoyo de una persona que retire sólidos gruesos retenidos en
la rejilla de entrada ubicada en el cárcamo de bombeo y a la que nosotros capacitaremos
para reconocer el momento en que sea necesario tirar lodos hacia el digestor y lechos de
secado, operación que se dará 1 vez cada 15 días, ya que la producción de lodo es de solo
38 kg/día y el clarificador secundario cuenta con capacidad para retención de lodos en este
período.
La calidad del agua tratada es también un factor que inclina absolutamente la decisión
hacia el proceso de lodos activados por mezcla completa, ya que permitirá alcanzar valores
de DBO5 de 20 mg/lt, situación que en otro de cualquiera de los procesos mencionados
sería muy difícil de alcanzar, de igual forma la apariencia del agua es mucho mejor en el
caso de este proceso comparado con otros y no se diga el aspecto de los olores que en este
tipo de planta no genera olores ofensivos para las personas cercanas y en el sitio en donde
se instalará la PTAR habrá personas muy cerca de la misma.
Como se mencionó anteriormente se analizaron 3 alternativas de tratamiento que
pudieran ajustarse a los requerimientos de área disponible y calidad de agua tratada, siendo
estas: LAGUNA AEREADA, LODOS ACTIVADOS DE MEZCLA COMPLETA Y
LODOS ACTIVADOS CONVENCIONAL, siendo la alternativa seleccionada la de
LODOS ACTIVADOS DE MEZCLA COMPLETA y a continuación exponemos un
resumen de las características de estas tres tipos de planta:
RESUMEN COMPARATIVO ENTRE PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES
LOCALIDAD: PLANTA
TUXTLA
CHICO
LAGUNA
AEREADA
LODOS ACTIVADOS
MEZCLA
COMPLETA
LODOS ACTIVADOS
CONVENCIONAL
VALOR DEL TERRENO,
PESOS/M2
$ 200.00 $ 200.00 $ 200.00
AREA, m2 1002 315 452
POTENCIA INSTALADA,
HP
16 6 7
PRODUCCION DE
LODOS, kg/d
42 25 25
COSTOS ANUALES
FIJOS DE OPERACIÓN,
$ 436,024.26 $ 19,715.12 $ 62,915.19
COSTOS ANUALES
VARIABLES DE
OPERACIÓN, $
$ 160,794.77 $ 58,082.94 $ 97,091.98

,21
COSTO DE M3 DE AGUA
TRATADA, T3
$ 2.35 $ 0.74 $ 1.52
COSTO DE
CONSTRUCCION
$ 5,124,084.96 $ 4,177,586.24 $ 4,398,520.55
COSTO DE TERRENO $ 200,436.59 $ 62,906.87 $ 90,363.59
PROYECTO EJECUTIVO $ 750,000.00 $ 750,000.00 $ 750,000.00
OBRAS CIVILES $ 996,187.21 $ 1,759,609.20 $ 2,594,430.97
EQUIPAMIENTO $ 2,606,139.96 $ 675,726.56 $ 755,178.75
TUBERIA Y
ACCESORIOS
$ 948,106.40 $ 268,594.75 $ 278,329.65
OBRAS ELECTRICAS $ 323,651.39 $ 423,655.73 $ 520,581.18
9.2 Ampliación de red de atarjeas
La ampliación de la red de atarjeas tendrá una longitud de 3,317.14 metros en La
Localidad, también se construirán 71 pozos de visita y se dará mantenimiento a 10 registros
existentes.
9.3 Colectores y subcolectores
Se construirán dos colectores, una red de subcolectores y atarjeas integrados con tubería
de PVC sanitario serie RD-25 de 20 cm, la red se conforma de 3,317.14 metros de tubería
de 20 cm (8”).
9.4 Descargas domiciliarias
Se consideran para este proyecto 50 descargas domiciliarias, las cuales corresponden al
número de conexiones requeridas. Las conexiones domiciliarias se harán con tubería de
PVC sanitario serie 25 de 15 cm. (6”) de diámetro.
9.5 Emisor
Se instalarán dos emisores, los cuales funcionarán por gravedad para el proyecto,
funcionando por gravedad, los cuales se ubicarán dentro de las bóvedas de aguas pluviales,
únicamente se hará la adecuación consistente en la construcción de un pozo de visita y la
instalación de 591.95 metros de tubería de PVC sanitario serie RD-25 de 20 cm de diámetro
que serán conectados al sistema de tratamiento.
9.6 Descripción del sistema de tratamiento de aguas residuales

,22
A) Descripción del sitio
El sitio propuesto para el saneamiento se localiza al sur de la localidad, consiste en un
terreno con una hectárea de superficie, que cuenta con la construcción de un canal de riego
utilizado para evitar inundaciones en tiempo de lluvias, el cual es propuesto por el Sistema
de Tratamiento para funcionar como receptor de las aguas tratadas.
B) Descripción general del sistema
Las aguas negras crudas provenientes del alcantarillado sanitario de la localidad de
TUXTLA CHICO , llegarán directamente mediante un emisor a la estructura de
pretratamiento en donde serán desbastadas a su paso por rejillas y desarenadores, para
posteriormente pasar al cárcamo de bombeo ubicado inmediatamente después de la
estructura de pretratamiento.
Este cárcamo de bombeo tendrá la función de conducir dichas aguas hasta la Planta
de Tratamiento.
Dentro del cárcamo se tendrá un tubo de 6” de diámetro el cual servirá de desfogue
en caso de que la planta quedara fuera de servicio, debido a un corte en la energía eléctrica.
Este tubo descargará en un pozo ubicado a unos 3.00 m del cárcamo para incorporarse al
drenaje exterior de la planta.
En la planta de tratamiento se instalarán varias unidades, a saber:
 Tratamiento primario
 Reactor biológico aerobio.
 Sedimentador Secundario.
 Tanque de contacto de cloro.
 Digestor aerobio.
 Lechos de secado de lodos.

TRATAMIENTO PRIMARIO:
El tratamiento primario es un aspecto fundamental en toda planta de tratamiento en
virtud de que es en este punto en el que se retiene la materia sólida gruesa que puede dañar
a las unidades posteriores de tratamiento como son bombas, sopladores, difusores, etc. El
tratamiento primario consiste primero en la retención de sólidos mayores mediante el
empleo de rejillas estáticas de limpieza manual que se instalan en cada uno de los canales
gemelos diseñados ex profeso. Cada rejilla cuenta con una charola de retención de sólidos
para ahí dejar los sólidos a secar por escurrimiento, previo a que este tipo de sólidos sea
transferido a disposición como basura de relleno sanitario.

,23
En estos canales se instalarán compuertas de seccionamiento de tipo hoja deslizante
para separar el agua en caso de mantenimiento general de estos canales y un vertedor de
medición de caudal de tipo Sutro, para control del flujo de agua que ingresa a la planta y el
operador pueda así controlar su balance de materia.
El agua pasa entonces libre de sólidos mayores al cárcamo de bombeo que actúa
como homogeneizador ya que ahí se absorbe por tiempo de retención hidráulico cualquier
pico de caudal o contaminación orgánica que pueda llegar a la planta de tratamiento.
Este tanque está equipado con bombas centrífugas de tipo sumergible inatascables,
especiales para manejo de aguas negras, que regularán e impulsarán el agua hacia las
unidades de tratamiento secundario. Cada bomba está equipada con cable de tipo
sumergible y su arrancador y actuador controlado por pera de nivel para manejar tanto los
caudales mínimos como los caudales máximos que lleguen a la planta de tratamiento. Cada
línea de salida es de 4 pulg. De diámetro, suficientes para manejar el caudal mínimo,
medio, máximo y máximo instantáneo, contiene válvulas de tipo check para evitar el
retorno de agua de una bomba hacia la otra e impidiendo con esto la rotación en sentido
opuesto al usual que dañaría la motor de la bomba sumergible. Cada bomba también tiene
un sistema tipo polea para su debida extracción en caso de necesidad de mantenimiento.
El cárcamo tiene también un escalera de tipo submarino para acceder a este tanque
para labores de mantenimiento preventivo o correctivo.
TRATAMIENTO SECUNDARIO:
El reactor aerobio recibe las aguas crudas sin tratar conteniendo grandes cantidades de
materia orgánica de la población, misma que se sujetará a la acción del oxígeno alimentado
por un sistema de aereación – difusión por medio de sopladores y difusores de disco de alta
eficiencia de tratamiento. Esta es la unidad principal del sistema de tratamiento ya que en el
se lleva a cabo la degradación de la materia orgánica presente en el agua, ya que en
presencia de oxígeno es posible reducir el tamaño de las moléculas de materia orgánica que
usualmente contienen carbono, hidrógeno, azufre, nitrógeno y fósforo, y gracias a la
actividad de las bacterias como las pseudomonas que viven en presencia de oxígeno son
capaces de reducir a elementos más sencillos como el bióxido de carbono, el agua, el azufre
elemental, y la incorporación del nitrógeno al aire que es la biodegradación ideal en un
sistema de este tipo.
Para conseguir este propósito es necesario que se cumplan una serie de condiciones
para mantener la población de microorganismos (bacterias) en un nivel suficiente para
reducir la contaminación orgánica. Las condiciones que hay que mantener son básicamente:
la temperatura que debe oscilar entre 15 y 30 grados centígrados, el oxígeno disuelto en el
orden de los 2 mg/lt y el nivel de sólidos suspendidos en el llamado licor mezclado, del
orden de los 3000 mg/lt. De esta forma puede sostenerse el ecosistema de microorganismos
favoreciendo siempre el proceso de tipo aerobio, ya que sí descendiera el nivel de oxígeno
disuelto comienzan a prevalecer las bacterias de tipo anaerobio, cuyos productos de

,24
digestión son gases que producen malos olores como el ácido sulfhídrico o los
mercaptanos, entonces observamos que un elemento básico en la operación del reactor es
que el soplador se mantenga siempre en óptimas condiciones para evitar fallas en el
suministro del aire (oxígeno).
También es importante que el suministro del aire se dé en las mejores condiciones
posibles, por eso es importante que los difusores de aire produzcan burbujas lo más finas
posibles para que la transferencia del oxígeno sea lo más eficiente, dando el tiempo de
retención de las burbujas de aire el mayor posible para aprovechar su acción y que el nivel
de oxígeno disuelto se mantenga en un nivel optimo. En este reactor es también muy
importante mantener el líquido con una mezcla lo más perfecta posible, es decir que no
queden sitios sin mezclar en el reactor para que todos los microorganismos tengan la
posibilidad de estar en contacto con la materia orgánica y con el oxígeno disuelto de tal
forma de poder llevar a cabo el trabajo de degradación eficientemente.
El agua pasa enseguida al sedimentador secundario en el que se maneja un régimen de
quietud en el que el flujo se mantiene lo más laminar posible para poder permitir la
separación de las fases sólida – líquida, clarificando el agua que se extraerá por la parte
superior del sedimentador y en el fondo del tanque se colectará el lodo activo conteniendo
los microorganismos que luego serán retornados al reactor aerobio o bien, si el lodo es
suficientemente viejo se destina a digestión y posterior deshidratación. Para lograr esta
operación se instala una bomba sumergible que retorna continuamente los lodos al reactor,
mediante un arreglo de válvulas que en su momento se abren o cierran manualmente para
enviar el lodo al digestor de lodos o al reactor.
El sedimentador se equipa con una mampara que retiene las natas sobrenadantes que
siempre se generan en este tipo de tanques y un vertedor que controla la velocidad de flujo
de salida del sedimentador para que el flujo de salida sea de un líquido claro y libre de
sólidos
El tratamiento secundario consiste en el trabajo de la pareja Reactor Aerobio -
Clarificador en la que la materia orgánica que se recibe procedente del cárcamo de bombeo
es biodegradada por las bacterias aerobias que se sostienen por la adición de oxígeno
procedente del soplador de aire que permite el desarrollo de las bacterias aerobias sobre
cualquier otro tipo (anaerobias o facultativas), entonces el proceso es uno de Mezcla
completa en la que toda la masa del reactor se mantiene en este régimen hidráulico para que
el contacto entre las bacterias y la materia orgánica sea lo más eficiente posible, de ahí que
el tiempo de residencia hidráulico de este modelo sea inferior a otros como el de aereación
extendida y por lo tanto el volumen del reactor permite ser menor.
El trabajo de las bacterias sobre moléculas de materia orgánica constituidas en lo
general por modelos tipo C5H7NOPS (Carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y
azufre) se centra en la destrucción de los enlaces moleculares que producen la
biodegradación a moléculas más sencillas tipo CO2, H20, N2, P, S, es decir elementos que
se integran a la atmósfera en forma gaseosa o como precipitado sólido en los lodos

,25
biológicos estabilizados.
La masa agitada de microorganismos se traslada posteriormente por gravedad hacia la
unidad de CLARIFICACION SECUNDARIA, en donde se pasa a un régimen de quietud
hidráulica (flujo laminar) que permite la adecuada separación de las fases sólida – líquida
(floc orgánico) y por ende la clarificación del agua, dejando solo pequeñas porciones de
sólidos biológicos que escapan al tratamiento pero que mantienen la calidad del agua dentro
de los valores señalados en la Norma ecológica. Los sólidos son capturados en el fondo del
tanque que posee una geometría de paredes inclinadas que permite que el proceso de
sedimentación se produzca de manera más rápida y eficiente y en el fondo de este tanque
instalamos una bomba sumergible que envía el agua de regreso hacia el reactor Biológico o
bien sí la edad del lodo es suficiente se envía entonces al proceso de DIGESTION
AEROBIA para su estabilización, mediante un arreglo de válvulas de esfera que así maneja
los flujos de agua y lodo.
El agua antes de salir es retenida por una mampara que evita la fuga de partículas
flotantes como grasas residuales y el agua que no contiene sólidos flotantes pasará por
debajo de esta mampara y saldrá por un vertedor nivelado que regula la velocidad de flujo
de salida, hacia la siguiente unidad de tratamiento.
Una vez clarificada el agua se transfiere también por gravedad a la unidad de
DESINFECCION en donde se pone en contacto con un producto químico oxidante que en
este caso será el cloro en forma de pastillas de Hipoclorito de Calcio que serán almacenadas
en un dosificador perforado que por medio de la dilución permitirá la destrucción de la
fauna bacteriana residual, dejando el agua clara y con un nivel de bacterias dentro de lo
señalado en la Norma Ecológica. Esta agua será reutilizada por el ayuntamiento para riego
de áreas verdes mediante pipas y una parte del agua será enviada al río Izapa.
Por su parte los LODOS reciben el siguiente tratamiento: Estabilización por DIGESTION
AEROBIA y DESHIDRATACION en LECHOS de SECADO al Sol. En el primer tanque
los lodos procedentes del clarificador se someten a la aereación por espacio de varias horas
sin recibir ya más “alimento” es decir materia orgánica pro lo que las bacterias sobreviven
gracias al oxígeno alimentado comiendo la materia orgánica residual y cuando ya se la
terminan entonces se pasa a un proceso de canibalización y por último a digerir su propio
protoplasma, dejando un sólido inerte mineralizado y estabilizado listo para ser dispuesto.
El lodo procedente del DIGESTOR pasa entonces por gravedad a los LECHOS DE
SECADO, que es un grupo de celdas de filtración que contiene arena sílica de
granulometría específica y grava como soporte del lecho filtrante, donde por acción de la
radiación solar se evapora el agua que acompaña a los lodos, dejando un sólido seco en
forma de hojuelas que puede ser raspado y retirado periódicamente para su posterior
reutilización como mejorador de suelos, previo almacenamiento en una zona especial de la
planta.
El líquido que filtra el lecho de secados conocido como lixiviado es retornado para su
tratamiento por gravedad hacia el cárcamo de bombeo, colectándolo en el fondo del lecho
de secado.

,26
DESINFECCION:
La eliminación de los microorganismos que escapan al proceso de tratamiento se
consigue mediante la adición de un elemento desinfectante que en este caso es el
hipoclorito de calcio en forma de pastillas sólidas que se añaden directamente al agua
mediante un equipo de dosificación que actúa por dilución al contacto con el agua,
manteniendo un nivel de 8 mg/lt que se puede verificar de manera muy sencilla con
medidor colorimétrico que utiliza el operador de la planta de tratamiento.
El tanque se diseña con una geometría especial para asegurar el tiempo de contacto
entre el cloro y el agua. Para que la desinfección sea eficiente es necesario asegurar la
correcta dilución del Hipoclorito de Calcio (Ca(ClO)2) y el tiempo de contacto del agua con
el cloro mínimo de 17 minutos para asegurar la remoción del 99:99% de los
microorganismos y bacterias presentes en el agua.
DIGESTION:
El lodo que se recolecta en el sedimentador una vez que alcanzó la edad de proyecto
(10 días) se enviará a la cámara de digestión en donde solo se le alimenta aire y ya no agua
residual, para provocar que el lodo se mineralice y estabilice. Este proceso se consigue
gracias a que al ya no alimentar materia orgánica comienza un proceso de comida de los
restos de materia orgánica digerible, enseguida comienza el canibalismo entre las bacterias
que persisten y cuando ya no hay bacterias a las que comerse, entonces ingieren su propio
protoplasma llegando al proceso de mineralización en el que se considera al lodo como
estabilizado y listo para ser deshidratado y dispuesto.
El digestor es un tanque que se equipa con difusores de aire de burbuja fina para
mantener las condiciones aerobias evitando así la proliferación de bacterias anaerobias que
serían causantes de malos olores en la planta. A estos difusores se le alimenta aire con el
mismo soplador que opera en el reactor, y en este tanque es importante mantener una buena
temperatura (cercana a los 30 grados centígrados) y sobretodo una buena aereación y
mezcla para que el proceso de digestión sea eficiente.
DESHIDRATACION:
Una vez digeridos los lodos se envían a las cámaras de secado por el sol, conocidos
como lechos de secado, que no es otra cosa que un filtro de arena gravitatorio que permite
el paso del agua que acompaña al lodo digerido y retiene los sólidos, quedando estos
expuestos a la acción del Sol, con lo que una vez que se liberó de la mayor parte del agua,

,27
se secan rápidamente para su posterior utilización como mejorador de suelos en agricultura.
El líquido lixiviado se colecta en el fondo del lecho de secado y se envía por
gravedad de regreso al cárcamo de bombeo para reprocesarse
El lecho de secado es un conjunto que contiene grava clasificada como soporte de la
arena sílica que hace de medio poroso para el proceso de filtración con lo que se logra la
separación de las fases sólida – líquida.
Exteriormente la planta contará con una cerca perimetral de malla ciclónica
galvanizada, así como de una caseta de operación abierta en el que se aloja el tablero de
control con arrancadores para las bombas y el conjunto motor – soplador. También se aloja
en esta caseta el soplador de aire.

,28
C) Descripción de las unidades de la planta
PRETRATAMIENTO Y CARCAMO DE BOMBEO
A. PRETRATAMIENTO
Está constituido por una estructura de concreto armado a la cual llega el emisor del
Sistema de alcantarillado de la localidad. La estructura estará ubicada al principio del
proceso de tratamiento dentro de los límites del predio.
En esta estructura se alojarán las rejillas y desarenadores. Este último constituido
por 2 (dos) canales de 0.60 m de ancho, cada uno capaz de conducir 71.1 l.p.s o sea el gasto
máximo instantáneo. Estos dos canales están divididos por un muro de concreto de 15 cm
de espesor.
Las aguas negras crudas serán incorporadas para luego alimentar a los dos canales
rectangulares de des-arenación. Al inicio de estos se ubican dos compuertas deslizantes
para el seccionamiento individual de cada uno de los canales tipo, los cuales permiten la
sedimentación de partículas mayores de 0.2 mm, con gravedad especifica del orden de 2.5
(arena, semillas, cáscaras de huevo etc).
A continuación sobre cada canal se tienen rejillas de limpieza manual, en donde se
eliminaran los sólidos gruesos hasta un diámetro de 2.54 cm (1”) de diámetro. Al final de
los mismos se dispone de un vertedor proporcional para el control del nivel dentro de los
canales desarenadores.
Las dimensiones a paños interiores de la estructura de pretratamiento son de 5.00 m
de Largo x 0.60 m de ancho y una profundidad de 1.20 m, a partir del nivel de la charola.
Esta unidad recibe por gravedad el agua residual cruda y contiene una rejilla de
criba de sólidos de ½” de abertura para retener los sólidos mayores. Contiene también una
charola de secado de sólidos para escurrir el exceso de agua y que el operador pueda retirar
la basura inerte de esta charola sin problemas. Este equipo en sí es el TRATAMEINTO
PRIMARIO que recibirá el agua y la transferirá por gravedad a los reactores biológicos
subsecuentes.

,29
B) CARCAMO DE BOMBEO
Gracias a la topografía del terreno y a los niveles de descarga de la nueva red de
alcantarillado será posible prescindir de un cárcamo de bombeo , lo que abona a la
reducción de gastos de energía eléctrica y por ende de operación y costo de m3
de agua
tratada.
.
REACTOR BIOLÓGICO AEROBIO
El caudal procedente del desarenador se incorporara a la PTAR mediante dos
tuberías de 4” de diámetro, la longitud total de estas tuberías hasta la descarga en la fosa es
de aproximadamente 5.0 m.
El reactor Aerobio esta constituido por una estructura de sección rectangular a base
de muros y losas de concreto armado. Las dimensiones a paños interiores de la estructura
son de 7.17(6.45) m de largo x 6.37(5.00) ancho y 3.00(2.80) m de altura a partir de la losa
de fondo hasta el nivel de agua, más 40 cm de altura de bordo libre para manejo de
espumas.
La planta de tratamiento se compone de un proceso de tipo secundario en el que se
recibe el agua con contenido orgánico en un tanque reactor aerobio en el que se realiza la
transformación de las moléculas orgánicas que contienen carbono, hidrógeno, Nitrógeno,
azufre y oxigeno en moléculas más pequeñas (de ahí él termino biodegradación) de Bióxido
de carbono, Agua, nitrógeno, bióxido de azufre principalmente, todo en presencia de
oxigeno ya que el proceso es aerobio y en parte facultativo con periodos de anoxia lo que
provoca una excelente degradación y disminución de la carga orgánica, expresada en
términos de la DBO5 (Demanda Bioquímica de Oxigeno).
El oxigeno se suministra por medio de un soplador centrífugo y un conjunto de
difusores de aire de burbuja fina de alta eficiencia de transferencia de oxígeno, que
provocará que el agua residual pase del fondo a la superficie y viceversa de manera
continua aireándose y además estimulando la mezcla completa del llamado licor mezclado,
que no es otra cosa sino una mezcla de agua residual con un cultivo de microorganismos
(principalmente bacterias como las pseudomonas y los hongos imperfectos) que producen
la ruptura de las grandes moléculas proteínicas biodegradando la materia orgánica como
dijimos anteriormente.
Los lodos generados se digieren de manera aeróbica, lo que nos proporcionará un
efluente de muy alta calidad y un consumo bajo de energía ya que el caballaje total de la
planta de tratamiento es del orden de los 15.5 HP instalados y 6.75 HP en operación.

,30
Se corrige en memoria de cálculo al valor a utilizar en la realidad, ya que se
disminuye un poco la profundidad pero aumentamos el tiempo de residencia a 5.7 hrs por
las dimensiones de los difusores de aire utilizamos un poco más de longitud y de ancho,
quedando en 6.40 m de ancho total (con los dos tanques) y largo de 8.30 m con profundidad
de 3.00 mts y 2.80 m de tirante de agua. Lo anterior es válido en virtud de que el
procedimiento de diseño admite RANGOS de parámetros de diseño para los reactores
biológicos en tiempo de retención, relación comida/microorganismos, carga volumétrica, de
forma que al nosotros incrementar el tiempo de retención hidráulico damos más
oportunidad al proceso de biodegradación por las bacterias aerobias dentro del reactor lo
que ayuda en mejorar la eficiencia del sistema. Por lo anterior dejamos las dimensiones
señaladas en planos.
SEDIMENTACION SECUNDARIA
Este tanque contiene una mampara que separa el reactor biológico de la zona quieta
o zona de sedimentación y que además mantiene separadas las natas generadas en el
reactor, del Efluente de la planta, comunicándose el reactor con el sedimentador por medio
de un arreglo hidráulico construido en tubería de PVC de 4”.
El sedimentador tiene un fondo inclinado que favorece que la sedimentación se
realice de manera más rápida y en su fondo se instala una bomba sumergible de 0.75 H.P.
que se comunica con el reactor biológico y otra parte de los lodos se envia a su tiempo al
digestor de lodos para mantener una recirculación y disolución de lodos de manera
permanente y contiene una mampara y un vertedor que provocan un efluente de calidad y
en flujo laminar, libre de natas sobrenadantes. Las dimensiones de este tanque son de 7.03
m x 11.37 m x 3.40 m de alto.
Se modifica el parámetro de diseño de la tasa de sobre flujo dentro del RANGO y se
baja a 3.62 Kg/h m2, con lo que el área necesaria se incrementa a 80 m2 y la profundidad
necesaria disminuye a 2.87 m con lo que utilizaremos en la realidad 3.0 m de profundidad.
Con lo anterior quedan las dimensiones señaladas en planos.
La remoción de natas y sobrenadantes en el sedimentador será manual mediante pala
telescópica, todos los tanques son abiertos es decir no existe tapa por lo que no habrá
necesidad de tapa o rejilla. La protección de los tanques será con barandal perimetral.

,31
DIGESTION DE LODOS:
Una vez que el lodo activado alcanza su edad máxima de diseño que nos lo
proporciona el tiempo de residencia celular de 5 días, se envía entonces al proceso de
digestión en el que sigue recibiendo alimentación de aire pero ya no recibe materia orgánica
nueva ni tampoco microorganismos competidores por lo que las bacterias presentes en el
lodo comienzan un proceso de competencia por el alimento presente, enseguida pasan a la
canibalización para posteriormente ingerir su propio protoplasma mineralizándose por
completo. Al término de este período (12 horas) se cloran los lodos antes de enviarlos al
siguiente proceso para cumplir con los parámetros de la Norma NOM 004 en cuanto a E.
Colli presente. Las dimensiones de este tanque son 4.06 m x 4.06 m x 3.00 profundidad.
El sistema cuenta con un soplador de aire de 2 HP de potencia para suministrar el aire
necesario para la digestión
DESINFECCION
De aquí el agua pasa por gravedad hacia el tanque de contacto de cloro que recibirá
la dosificación del desinfectante, que se propone sea en forma de gas cloro mezclado con
agua, para disminuir el gasto por consumo de cloro, en virtud de que este tiene una pureza
del 98%, en tanto que otras formas líquido en forma de Hipoclorito de sodio o bien sólido
en pastillas con su respectivo dosificador tiene concentraciones mucho menores, pero sí se
considera que existiría riesgo por su manejo puede cambiarse el tipo de cloro sin problema.
Sus dimensiones son de 6.04 m x 6.04 m x 2.00 m prof.
El argumento es similar al del punto 5, para efectos de estética y funcionalidad se
ajustan las dimensiones del tanque de desinfección respetando en todo momento el
volumen de retención que nos proporcione el tiempo mínimo de contacto entre agua y cloro
que es de 17 minutos, por lo que con las dimensiones que se muestran en los planos el
tiempo de retención queda en 21 minutos a flujo pico y 73 minutos a flujo promedio, por lo
que la desinfección está asegurada y dejamos las dimensiones señaladas en los planos.
DESHIDRATACION DE LODOS:
En regiones como Tuxtla Chico , Mpio. de Tuxtla Chico , Chiapas es fácil realizar
el secado de los lodos digeridos por la temperatura reinante y la presencia del Sol, con lo

,32
que se recomienda la instalación de un lecho de secado de lodos previamente digeridos y
una vez seco utilizarlo como mejorador de suelo o disponerlo como residuo sólido.
peligroso.
La Planta de tratamiento puede instalarse sobre una plantilla de concreto o bien
realizar una excavación y ahí alojar el módulo de tratamiento, necesitamos conocer la
topografía del terreno para definir esta opción. Se proponen 4 lechos de secado de 7.00 m
de largo x 4.00 m de ancho y 1.20 m altura, equipado con tubería de 6” de diámetro en el
fondo para colección de lixiviados, grava y arena sílica para realizar el efecto de filtración.
Se construirán 4 lechos de secado.
Sí coinciden, las dimensiones de los lechos serán de 6 m de largo por 4 m de ancho tal
como se menciona en la memoria.
El canal de lixiviados se elimina, ya que no es necesario almacenar el agua para bombearla
al cárcamo en virtud de que por estar los lechos por encima del nivel del río, los lixiviados
se trasladan por gravedad en tubería de 2” PVC .
CASETA DE CONTROL
Se contará con una caseta para control, así como para el resguardo de los 2
sopladores. Se instalará adherida a uno de los muros del Reactor Biológico con
dimensiones de 4.00 m de largo x 3.00 m x 2.40 m de altura, con techo de teja y muros de
de block asentado con mortero cemento-cal-arena en proporción 1:3.
Las dimensiones si coinciden con lo señalado en el MOP 8 pero por redondeo de la
hoja de cálculo aparecen 5 mts de largo en la tabla debiendo ser 4.78 m, esto se verifica sí
se divide el área total propuesta por el MOP 8 de 14.352 entre el ancho de la caseta que es
de 3 m y se ve que el resultado no es de 5 sino de 4.78, por lo que las dimensiones de plano
son correctas.
OBRA EXTERIOR
Como obra exterior se considera la malla ciclónica para proteger el perímetro de la
planta de tratamiento, en una longitud total de 45 m. Además de un camino de ingreso con
grava en un ancho de 4 m y longitud de 5 m.
No hay descripción de ingreso con las características que se mencionan en la
memoria de cálculo, de cualquier forma anexamos los planos definitivos de la planta de
tratamiento, ya que en virtud de lo complicado del terreno que se nos donó hemos tenido
que hacer adecuaciones a lo originalmente previsto en cálculo, pero siempre respetando los
parámetros de diseño establecidos.

,33
BALANCE DE MATERIA DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO
Fase líquida:
ENTRADA = SALIDA + ACUMULACION (1)
Entrada: 13.68 lts/seg
Acumulación: 0.075 lt/seg.
Salida: 13.755 lt/seg.
Fase sólida (lodos)
ENTRADA = SALIDA + ACUMULACION (2)
Entrada: 286 mg/ lt de sólidos suspendidos totales (SST) equivalentes a 338.03 kg/día
(caudal de ingreso de 1,181.95 m3/día)
Salida: 102.06 kg/día de lodos que se extraen por día.
Acumulación: 235.97 Kg/día que se mantienen en el Reactor aerobio como licor
suspendido.
Oxígeno requerido:
143.74 Kg/día. Para reacción biológica aerobia.
Equivalentes a 3439 m3/día de aire.
75.11 kg/día de oxígeno para la digestión aerobia
Equivalentes a 269.59 m3/d.
9.7 Sitio de vertido final
Consiste en un canal previamente construido para desfogar aguas provenientes de lluvia, el
cual pasa por el sitio propuesto para instalar el sistema de tratamiento de aguas residuales.

,34
10. MEMORIA DE CÁLCULO
10.1 Datos del Proyecto
LOCALIDAD: TUXTLA CHICO
MUNICIPIO: TUXTLA CHICO
Población
según INEGI
(2005) --------------------------------------- 5230 Hab
Población
actual (2010) --------------------------------------- 6601 Hab
Población de
proyecto (2030) --------------------------------------- 9847 Hab
Dotación --------------------------------------- 150 lts/hab/día
Aportación
(80% de
dotación) --------------------------------------- 120 lts/hab/día
Gasto mínimo --------------------------------------- 6.74 l.p.s.
Gasto medio --------------------------------------- 13.68 l.p.s.
Gasto máximo
instantáneo --------------------------------------- 40.50 l.p.s.
Gasto máximo
extraordinario --------------------------------------- 60.75 l.p.s.
Fórmulas --------------------------------------- Harmon y Manning
Coeficiente de
variación
(Harmon) --------------------------------------- 2.96
Coeficiente de
previsión --------------------------------------- 1.5
Velocidades
límite (tubo de
PVC.) --------------------------------------- 0.30 y 5 m/seg
Emisor --------------------------------------- Gravedad

,35
Tratamiento --------------------------------------- Lodos activados
Vertido --------------------------------------- Arroyo
PLANTA TUXTLACHI CO LODOS ACTI VADOS MEZCLA COMPLETA
DI SEÑO DE PLANTA DE TRATAMI ENTO LODOS ACTI VADOS
DATOS DE DISEÑO
Dotación 3.65 m3/hab/mes Volumen anual: 431,311 m3/año CAUDAL DE DI SEÑO
Habitantes 9847 volumen diario 1181.67 m3/día 13.68 lps
DBO5 sol. 264 mg/lt TEMPERATURAS
o
C MODULO 1, LPS MODULO 2, LPS
SST 286 mg/lt Aire Invierno Tai= 15 9.17 4.51
SSV 223 mg/lt Aire Verano Tav= 26 289123.8 142186.8949 m3/año
GyA 56 mg/lt Agua infl. invierno Tii= 18
Nitrógeno total 40 mg/lt Agua infl. verano Tiv = 23 550.08333 LPM
Altura msnm 68 m DQO 396 mg/lt
Ptot. 20 mg/lt
GyA 56 mg/lt SSV/SST = 0.78
COLIFORMES >10
6
NMP/100 ml
CAUDAL MAXI MO EXTRAORDI NARI O
Como base del cálculo del caudal máximo instántaneo tomaremos los habitantes futuros al año 2030 (Proyección CONAPO) COEFICIENTE DE HARMON
a saber: 9847 habitantes con una dotación de: 3.6 m3/cliente/mes, con lo que resulta:
Qmax1 = 425402.3 m3/año 1165.49 m3/día 13.68 lt/s M = 1 + 14/ (4 + RAIZ(P/1000))
Entonces para obtener el caudal máximo extraordinario, aplicamos el coeficiente de variación
elegimos para seguridad el valor máximo de : Cs = 2.96132354
Qmax2 = 40.50 l/s 3499.32 m3/día
AREA DE EDIFICIOS, m2 (tabla 4.4. del MOP 8)
En la actualidad (año 2010) el caudal anual es de :
CAUDAL, lps < 44 44 a 220 220 a 430 430 a 2190
Q* = 1181.67 m3/día LABORATORIO 5.52 35.236 62.1 105.984
Q* = 13.68 lt/s ADMINISTRACION 8.832 25.576 27.324 57.04
total, m2 14.352 60.812 89.424 163.024
la relación Qmax2/Q* = 2.961324 largo, m 5 10 11 14
ancho, m 3 6 8 12
para efectos de cálculos de tuberías a gravedad y de descarga de demasías usaremos Qmax2
Con lo que el Qmaximo extraordinario será:
Qmax2= 3499.32 m3/día
Qmax = 40.50 litros/seg
Qmax = 40.50 litros/seg
El caudal mínimo se considera la mitad del caudal medio:
Qmin = Q* / 2 = 590.84 m3/día
Qmin = 6.84 lt/seg
poblacion actual 9847 habitantes
poblacion futura año 2021 9847 habitantes
Caudal maximo 40.50 LPS 3499.31648 m3/día caudal máximo
Caudal medio 9.17 lt/seg
Caudal medio diario 792.12 m3/dia
DBO5 e 264 mg/lt
DBO5 s 30 mg/lt

,36
para suminstro de caudal medio, 1 bomba para caudal mínimo y un total de 3 bombas de 1 HP c/u para manejo de caudal máximo
CANAL DESARENADOR
Tiempo de retención 60 seg
Tiempo de
sedimentación
para evitar
depositos de 18.1818182 seg
Volumen 2430.081 lts
velocidad 0.3 m/s
longitud 5.454545 m
area 0.445515 m2
Profundidad 0.559 m
ancho 0.796985 m
VERTEDOR Sutro
SEDI MENTACI ON PRI MARI A no se requerira para este nivel de caudal ¡¡¡¡¡
a caudal medio a caudal máximo
Paámetro de diseño 24 m3/m2dia 48 m3/m2 dia
Remoción de SST 69 % MOP 8 69 %
Area 33.01 m2 0.7854d
2
72.90242668 m2
No. de unidades 2 2
Diámetro 4.58384 m 6.812563229 m
Tiempo de retención 2 hrs. 2 hrs
Volumen 66.01 m3 totales 291.6097067 m3
profundidad 2 m 4 m
SST efluente de sed. Prim. 88.66 ppm 88.66 ppm
Como el volumen y profundidad de los sedimentadores primarios a caudal máximo resultan de mayores dimensiones
debemos diseñar hidraúlicamente los sedimenatdores primarios para caudal máximo.
DBO5 SOLUBLE EN EL EFLUENTE
Se considera un valor de DBO5 efluente de 75 mg/lt de acuerdo a la Norma 001 .
DBO5 Efluente = DBO5 soluble en el influente que escapa al tratamiento + DBO5 de sólidos suspendidos en el efluente
a.- Determinamos la DBO5 de lo sólidos suspendidos en el efluente.
Suponemos que el efluente contiene 22 mg/l de sólidos biológicos de los cuales 65% es biodegradable (Metcalf -Eddy)
DBO5 de SS en efluente = 0.65(22 mg/l) 14.3 mg/lt
DBO5 ultima de los sólidos biodegradables en el efluente = 1.42 (masa de células, gr/m3)
DBOL última = 20.306 mg/lt
El valor de DBO5 puede obtenerse multiplicando el DBOL por un factor de 0,68:
DBO5 de sólidos suspendidos en el efluente= 0.68*DBOL 13.80808 mg/lt
b. resolvemos el balance para la DBO5 soluble en el influente que escapa al tratamiento:
30 = S + 13.8 S = 16.1919 mg/lt

,37
30 = S + 13.8 S = 16.1919 mg/lt
EFICIENCIA DEL TRATAMIENTO:
E = 93.86669697 %
REACTOR BI OLOGI CO Parámetros según METCALF - EDDY y MOP 8.
Parametros de diseño Tc, d F/M Carga Volumétrica, CV SSLM, mg/l Trh, h Qr/Q
CONVENCIONAL 5 a 15 .2 a .4 .3 a .6 1500 a 3000 4 a 8 .25 a .5
MEZCLA COMPLETA 5 a 15 .2 a .6 .8 a 2 3000 a 6000 3 a 5 .25 a 1
AEREACION EXTENDIDA 20 a 30 .05 a .15 .1 a .4 2000 a 6000 18 a 36 .75 a 1.5
Kg DBO/m3 d
modelo a utilizar: MEZCLA COMPLETA
X = SSVLM 4000 ppm
Tcd 8 dias
k 0.06 1/dia
Y 0.60
volumen 159.16 m3 Metcalf- Eddy
área 53.05 m2
profundidad 3.00 mts
lado 1 5.73 mts
lado 2 9.26 mts
Tiempo de Retencion Hidraúlico, Trh 3.23 Hr
Relación comida a microorganismos: F/M
F/M = 0.49 OK
Para alcanzar el valor sugerido por el MOP 8 dejamos el tiempo de residencia hidraúlico del reactor a : Trh = 3.23 horas
Con lo que resulta F/M = 0.49 Dentro de rango ¡ (0.2 a 0.6); OK
Con lo que el volumen del reactor se incrementa a :
V = 159.16 m3 Por redundancia se dividirá este volumen en dos tanques iguales
profundidad 3 m
area 53.05236 m2 26.5261806 4.049003035
ancho 6.388232 m 3.19 m ancho
largo 8.304702 m 8.30 m largo
CANTIDAD DE LODO A DESECHARSE POR DIA
a.- determinamos Yobs con la ecuación 9-41 de metcalf - Eddy (Producción bacterial observada)
V = Y * Q*Tcd*(So -Se)/X (1 + k Tcd)
E = (S o- S) / So x 100
Yobs = Y / ( 1 + kd * Tcd)
F/M = So /Th X

,38
b. determinamos la cantidad de lodos activados volátiles a desecharse usando al ecuación 10-3 de Metcalf - Eddy
Px = 79.5785 kg/día 1193.678126 kg/quincena
c. determinamos la masa total de lodo basados en sólidos suspendidos totales SSV/SST= 0.78
Pxss = 102.06 kg/día
Calculamos la tasa de desecho de lodos
a.- desde el tanque de aereación:
Ecuación 10-6 Metcalf _ Eddy
Qwd = 19.8946 m3/d equivalentes a: 0.23 lt/s
b.-Desde la línea de retorno de lodos:
Ecuación 10-8 Metcalf - Eddy
Xr = 10000 mg/lt Concentración de lodo de retorno
Qwr = 7.95785 m3/d
CALCULO DE LA RELACI ON DE RECI RCULACI ON
Concentración de SSV en aereador = 4000 mg/lt
Concentración de SSV en retorno = 8000 mg/lt
Balance : 4000(Q + Qr ) = 8000 Qr
Qr/Q = 1
Px = Yobs Q (So - S) /1000 g/kg
Qwd = V/ Tcd
Qwr = V X / Tcd Xr

,39
CALCULO DEL REQUERI MI ENTO DE OXI GENO
a.- calculamos la DBOL del agua de desecho influente que se convierte en el proceso suponiendo que DBO5 = 0.68 DBOL
Masa de DBOL utilizada = 288.6673 kg/día
Metcalf - Eddy
b.- Requerimiento de oxígeno
Eq. 10- 12 Metcalf - Eddy:
kg O2 /d = 143.7415
Requerimiento de oxígeno para satisfacer la demanda de Nitrógeno:
Rn = 0 Kg O2/d EQ. 10 del MOP 8
Requerimiento total de oxígeno:
Kg O 2 /d total= 143.7415
Verificamos el factor de carga volumétrica
A.- Calculo de la carga volumétrica:
Carga Volumétrica = So Q / V
Carga volumétrica = 1.31392 kg DBO5 /m3 OK rango: 0.8 a 2.0 para mezcla completa, entonces la carga es adecuada ¡
VOLUMEN DE AIRE REQUERIDO
Suponemos una efciencia de transferencia de oxígeno de 13% para difusores de burbuja fina
usaremos un factor de seguridad de 2 para diseño de aire actual.
a.- requerimiento de aire teórico: (el aire contiene 23.2 % de oxígeno con densidad de 1.201 kg/m3)
aire teórico = 515.8831 m3/d
b.-requerimiento actual de aire:
aire actual = 3439.22 m3/d con 1440 min/d 0.29041626 4.1326234
2.388348 m3/min
DBOL = Q(So - S)/0.68/1000
Kg O2/d = DBOL - 1.42 Pxx
Rn = 4.57 Q(No - N ) - 2.86 Q( No - N -NO3)

,40
c.- requerimiento de aire de diseño: (usando factor de seguridad de 1.5)
3.582521 m3/min 0.028316847 pie3/m3
126.5155 pie3/min
Seleccionamos un soplador lobular de : Potencia para mezclar: 15 kw/1000 m3 de tanque
Como resulta menor que la potencia para
6.00 HP Pmezcla = 3 HP aereación, con ella (6 HP) es suficiente.
Colocar difusores de aire con capacidad de: 1.5 ft3
/min Instalar 1 soplador de 3 HP + 1 de 3 HP. 6.00 BHP
84 difusores de 9 pulgadas de diámetro
SEDI MENTACI ON SECUNDARI A
Usamos la información típica para diseño de clarificadores secundarios, (Tabla 10-7 Metcalf- Eddy)
TIPO DE TRATAMIENTO Tasa de sobreflujo Carga de sólidos carga de sólidos profundidad
m3/m2 d m3/m2 d kg/m2 h kg/m2 h m
promedio pico promedio pico
Sedimentación seguida de
filtro percolador (trickiling) 16 a 24 40 a 48 3.0 a 5.0 8.0 3 a 4
lodos activados (excepto
aereación extendida) 16 a 32 40 a 48 3.0 a 6.0 9.0 3.5 a 5.0 ************
aereación extendida 8 a 16 24 a 32 1.0 a 5.0 7.0 3.5 a 5.0
Determinamos el área del clarificador con la ecuación:
Metcalf-Eddy
Sfa = 3.3 kg/m2 h (de la tabla 10-7) 2.81
Q = 0.009168 m3/s
a = Q/Qr = 1 relación de reciclo de lodos
SFa = (1 + a) Q X *3600 (s/h)/ 1000 (gr/kg) A

,41
A = 80.01212 m2 .7854 d2
D = 10.09328 m diámetro del clarificador 13.9730973 LARGO
Cálculo de la profundidad requerida para espesamiento
a.- masa de sólidos en el aereador
SSLM = SSVLM/0.8 = 5000 mg/lt
Sólidos en aereador = 795.7854 kg
b.-masa de sólidos en clarificador
Sólidos en clarificador (SC) = 238.7356 kg (se maneja el 30% de los sólidos en el aereador)
c.-Determinamos la profundidad de la zona de lodos en el clarificador
Se estima un promedio de 7000 g/m3 como promedio de concentración de sólidos en el manto de lodos
h1 = 0.426249 m
d.- estimamos la capacidad de almacenamiento en la zona de lodos suponiendo que los sólidos en exceso deben almacenarse
en el clarificador a condiciones de flujo pico con un sostenimiento de 1 día para este flujo pico y que la DBO5 se incrementa 50%
sólidos producidos:
Px = Yobs Q (So - S) /1000= 538.8116 kg/d
sosteniendo 1.0 días el flujo pico, la cantidad de sólidos es:
SCfp = 538.8116 kg
la cantidad de sólidos en el clarificador es ahora de: 777.54725 kg (SC + SCfp)
Sólidos =V * SSLM/ 1000
(A, m2) (h1, m) (7000 g/m3)/1000 g/kg = SC

,42
10.2 Población actual:
El censo poblacional de la Localidad de Tuxtla Chico al 2005, arroja una población de
profundidad para estos sólidos:
h2 = 1.388267 m
Así la profundidad total del clarificador, dejando 1.0 m para la zona clarificada será de : H = (1.0 + h1 + h2)
H = 2.81 m Usaremos 3 m de profundidad
Verificamos la tasa de sobreflujo a caudal máximo: (40 a 48 m3/m2 d)
a.- El caudal pico es de : Qpeak = 3499.32 m3/dia
b.-la tasa de sobreflujo a caudal pico es de: Qpeak/A
A = 80.012121 m2
PeakOR = 43.73483 m3/m2 d valor dentro de rango de la tasa de sobreflujo a caudal pico que es de : 40 a 48
es decir que un solo sedimentador puede manejar el caudal pico ¡¡, ok
por lo tanto el área mínima para este caso será de : A = 80.01212121 m2
Para esta área el diámetro necesario es de: 10.09 m AREA real = 80.012121 m2
7.13703 m para dos unidades el área se divide en 2 y queda:
Tiempo de retención hidraúlico: AREA real u = 40.006061 m2
V = (A * H) 225.195 m3
Trhcl = 0.284295 día 6.82 horas A caudal medio
Trhclmax = 0.064354 día 1.54 horas A caudal máximo
Hipoclorito en solución al 10%
DESI NFECCI ON 63.3696 LT/DIA
Tiempo de retención hidraúlico 0.5 hr
Volumen a caudal pico 72.90243 m3 16.740529 GPD
lado 6.037484 m 1 Dosificadora de 50 gpd
profundidad 2 m
área 36.45121 m2 Potencia kwatts 0.13
dosificación de Cloro 8 mg/lt Bombas dosificadoras pulsafeeder
Cloro 6.33696 kg/día NaOCl 2.3129904 Ton/año LMH8TA
DI GESTOR DE LODOS LECHOS DE SECADO DE LODOS
Parametros de diseño TABLA 11-17 Metcalf- Eddy Se establecen 120 kg/m2-año
Tiempo de retención: Lodos anual 29046 kg/año
Solo lodo activado: 10 a 15 días Area 242 m2
L. Activado sin Sed. Prim: 12 a 18 días modulos 6x4 10
Primario más activado 15 a 20 días **************
Carga de sólidos, kg SV/m3 d 1.6 a 4.8 6 6 6
4
Requerimientos de O 2 2.3 Kg/kg dest 4
Energía para mezcla 20 a 40 m 3
/10
3
m 3
min 4
Concentración de lodo 3% 4
Volumen de lodo a disponerse por día (ge=1.03) V 16 m 18 m
Masa de lodo basada en SS 102.06 Kg/dia Px/0.8
V 3.302925 m3/d vol.lodo a disponerse
Volumen del digestor aeróbico Vda
T retencion 15 dias
Vda 49.54387 m3
altura 3.00 m
area 16.51 m2
lado 4.06 mts
Verificar carga de sólidos
Kg SV/m3d 1.648 ok (1.6 a 4.8) Metcalf- Eddy
Determinar requerimientos de oxígeno (se supone que el 40% del tejido celular se oxida completamente)
Kg O2/d 75.1164
Volumen de aire requerido
269.59 m3/d
Suponiendo eficiencia de 20% Seleccionamos un sopladorGardner Denver de:
0.936077 m3/min 33.077 pie3/min 2.00 HP Modelo 5LVP Lobular
Requerimiento de aire por 1000 m3 de vol. Digestor 17 DIFUSORES
18.89389749 m3/1000 m3 ok
Carga = Px *0.8/ Vda

,43
5230 de acuerdo al Censo llevado a cabo por el INEGI, haciendo un análisis se llega a la
conclusión que la población que debe considerarse al 2010 es de 6601, que es la población
calculada estadísticamente.
10.3 Población de proyecto:
Se considera como la población de proyecto, la que arroja el censo de 2005,
actualizando los datos al 2010 considerando 20 años para la vigencia del proyecto.
La tasa promedio se obtiene usando la siguiente expresión:
Pf = Pa (1 + r)n
(3)
Donde:
Pf = Población futura
Pa = Población actual
r = Tasa de crecimiento medía anual
n = Numero de años del periodo de diseño
Población actual
(2010) 6601
Población de proyecto
(2030) 9847
10.4 Dotación:
De acuerdo a las normas de proyecto para localidades que cuenten con una población de
2000 a 15000 habitantes y un clima cálido, el cual es el caso, la dotación adoptada debe ser
de 150 lts/hab/día.
10.5 Aportación:
La aportación de aguas negras se considera como un porcentaje de la dotación de agua

,44
potable (80%), por lo tanto la aportación correspondiente para la localidad es la siguiente:
Aportación = 0.80 x 150 = 120 lts/hab/día
10.6 Coeficiente de Harmon
M = 1 + (14/(4 + P1/2
)) (4)
Donde:
M = Coeficiente de Harmon
P = Población en miles
M = 1 + (14/(4 + (2.7)1/2
))
M = 2.96
10.7 Gastos
GASTO MEDIO.
Qmed. = Pob. de Proy. x Aportación /86,400 (5)
Qmed. = 9857 x 120/ 86400
Qmed. = 13.68 L.P.S.
GASTO MINIMO.
Qmin. = Qmed. D. x Coef. de variación díaria (6)
Qmin. = 13.68 x 0.5
Qmin. = 6.74 L.P.S.
GASTO MAXIMO INSTANTANEO.
Qmax. Inst.= Qmed. x M, M = Coeficiente de Harmon.
Q max. Inst. = 13.68 x 2.96

,45
Qmax. Inst. = 40.50 l.p.s.
GASTO MAXIMO EXTRAORDINARIO
Qmax. Ext. = Qmax. Inst. x 1.5
Qmax. Ext. = 40.50 x 1.5
Qmax. Ext. = 60.75 l.p.s..
10.8 Geotecnia
En la zona de estudio se realizó la exploración y muestreo con cuatro sondeos de tipo
pozo a cielo abierto (PCA) y se determinaron los pesos volumétricos del lugar, con la
recuperación de muestras de suelo en estado alterado e inalterado.
Se realizaron ensayes de laboratorio como son: ensayes índice (límites de consistencia,
densidad de sólidos, contracción lineal, etc.) y de la prueba de penetración estándar se
obtuvo la resistencia al esfuerzo cortante (c) del estrato (ARCILLA LIMOSA) que
es c = 0.49 kg/cm² y = 8 ° . Los resultados se presentan en el capítulo tres.
La revisión de la seguridad del terreno de cimentación (capacidad admisible) se realizó
para la condición de suelo siguiente: Comportamiento Cohesivo-Friccionante con
cimentación superficial (CIMENTACIÒN CORRIDA DE DESPLANTE). La capacidad de
carga admisible para el estrato de subsuelo estudiado (Donde se realizo el PCA) con un
ancho de B= 1.0 m, es de Qadm = 2.00 t/m² a una Df=0.50 m, Qadm = 2.82 t/m² a una
Df = 1.00 m. , Qadm = 3.90 t/m² a una Df = 1.50 m. Qadm = 4.33 t/m² a una Df = 2.00
m.
Tabla de concentrado de capacidad de carga a diferentes profundidades
PCA Profundidad (m) Capacidad de carga (ton/m2)
0.50 2.00
1.00 2.82
1.50 3.90
2.00 4.33

,46
De acuerdo a la estratigrafía y características del subsuelo encontrado al realizar la
exploración de campo y de los ensayes de laboratorio, se concluye que se tiene UN
ESTRATO DE ARCILLA LUTITA DE COLOR CAFÉ A TONO GRIS CON GRAVA
TRITURADA Y PEDACERIA DE ROCA de consistencia SUAVE A MEDIA y
compresibilidad MEDIA A ALTA. Y un siguiente consistente en una ARCILLA
LIMOSA DE COLOR CAFÉ CLARO de consistencia SUAVE y compresibilidad
ALTA. Se determinó el asentamiento unitario instantáneo que se presentará es de
Que es de orden MEDIO A ALTA.
Con respecto al tipo de cimentación para el desplante del muro de contención, se
recomienda que al llegar a la profundidad mínima requerida por proyecto se debe afinar
y si es posible acomodar y compactar el piso de corte , para disminuir los vacíos existentes
y proporcionar mayor resistencia al suelo y a partir de este nivel iniciar con la colocación
de mejoramiento mediante concreto ciclópeo ó pedraplen en el área de desplante del
muro de contención debido a que la consistencia del suelo es suave por la presencia del
nivel de aguas freáticas, esto con la finalidad de aumentar la resistencia, disminuir
deformaciones, uniformizar y distribuir adecuadamente los esfuerzos al suelo, utilizando
CIMENTACIÒNES CORRIDAS ”, debido a que la capacidad de carga del terreno de la
zona de estudio es SUAVE, además se recomienda que en el espacio que quede entre el
talud de la ladera y el muro de contención se valla aprochando con material de la región
en capas debidamente compactadas hasta llegar a la capa ultima así mismo se
recomienda compactar las áreas donde se desplantara la planta de tratamiento, y patio de
lodos para disminuir los vacios existentes e incrementar la capacidad de carga del suelo, y
así asegurar que la estructura a desplantar desde el punto de vista geotécnico cumplirá con
la seguridad de la misma.
Además se recomienda que la profundidad de desplante sea revisada por un
estructurista para garantizar la estabilidad del muro de contención y elementos estructurales
de la planta de tratamiento de aguas negras y por consiguiente garantizar la seguridad y
estabilidad de la misma.
Para efectos de diseño por sismo el terreno de cimentación se considera como terreno
de transición tipo II, zona "C" del mapa de zonificación (C.F.E.), los parámetros de
diseño recomendables en función del tipo de terreno son:
Zona sísmica “C”
Tipo de Suelo:II
Ao = 0.36
C = 0.36
Se recomienda que se realice una supervisión detallada de la calidad de los materiales a

,47
emplear en la obra para que dicha estructura cumpla con la seguridad y estabilidad
adecuada y tenga un buen comportamiento a través del tiempo.
11. PLANOS
11.1 SS-01 Detalle desarenador
11.2 SS-02 Tanques Clarificadores
11.3 SS-03 Tanque digestor de lodos y desinfección
11.4 SS-04 Levantamiento Topográfico
11.5 SS-05 Lodos activados de mezcla complete
11.6 SS-06 Lodos de activación completa y topografía
11.7 SS-07 Lodos de Activacion Mezcla Completa

Diseño, construcción, equipamiento, arranque y pruebas de planta de tratamiento de aguas residuales, en la localidad de tuxtla chico, chiapas.
,48
Plano 1-SS01. Detalle desarenador, plsnts, prfil.

,49
Plano 2- SS02.- Tanques Clarificadores, planta , perfil

,50
Plano 3-SS-03.- Tanque digestor de lodos y desinfección

,51
Plano 4-SS04. Levantamiento Topográfico
S
W
W
N
W
SE
E
N
E
S
N
LOGO TIPO
75502010
Clave:
CURVAS DE NIVEL
01
PROYECTO - LEVANTAMIENTO
TOPOGRAFICO
Acotación:
Levanto:
METROS
E S C A L A G R A F I C A
Plano Tipo:
Ubicación:
Digitalizo:
Propietario:
ENERO 2010
Fecha:
No. REPORTE
Sup. de Terreno:
REVISO
C
r
oqui s de Loc
a
l i zaci ón
N o t a s :
Escala:
TUXTLA CHICO
CONSTRUCTORA

,52
Plano 5-SS05. Lodos activados de mezcla completa

,53
Plano 6-SS06-. Lodos de activación completa y topografía

,54
Plano 7-SS07.- Lodos de activacion mezcla completa, perfil hidráulico

Diseño, construccion, equipamiento, arranque y pruebas de planta de tratamiento de aguas residuales, en localidad de tuxtla chico, chiapas

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