SISTEMAS DE TRATAMIENTO

JULIO 2015

PREPARADO PARA: ING. FELIPE TRUJILLO MARTINEZ CIUDAD UNIVERSITARIA

UNIVERSIDAD AUTNOMA DEL ESTADO DE MXICO

UAEMEX FACULTAD DE INGENIERA

DIVISIN DE INGENIERA CIVIL

SULTEPEC, CABECERA.

1.1. INTRODUCCIN.

Al agua contaminada se le llama aguas negras y son desechadas por los hogares

como cuando nos baamos, lavamos ropa, trastos, etc., as como por las industrias

donde las aguas negras van acompaadas de desechos qumicos.

Las aguas contaminadas se recolectan y se trasladan a un centro de tratamiento en

el que reciben un proceso especial para permitir su retorno al ambiente, sin efectos

perjudiciales para la salud humana y el ecosistema. En Mxico, del total de

municipios y delegaciones slo en 692 se da algn tratamiento al agua

residual para reutilizarla, esto equivale al 37%.

Existen 2 355 sitios de descarga de aguas negras. El estado de Mxico, Puebla

y Veracruz suman juntos 30% del total.

La finalidad principal del tratamiento del agua de desecho es remover lo ms

posible las partculas slidas que se encuentran suspendidas antes de que esta

agua, llamada efluente, sea descargada de nuevo al ambiente.

Una planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR), tiene como objetivo que

mediante procesos individuales o combinados de tipo fsicos, qumicos y biolgicos,

el agua residual se adece para hacerla apta en su calidad segn los usos previstos

y la normatividad vigente aplicada a un cauce receptor. Son generalmente

transportadas por los sistemas de alcantarillado antes de su posterior vertido a un

cauce receptor: Ros, lagos, manantiales, el mar, etc.

Nuestro proyecto tiene como propsito el saneamiento de las aguas residuales que

se generan en dicha comunidad, con el propsito de reducir la contaminacin de las

aguas y proveer un reus de las mismas, con los beneficios paralelos en trminos

de sanidad y calidad de vida.

El diseo de la planta se pretende utilizar un sistema de lagunas de

estabilizacin.

1.2. JUSTIFICACION

Existen muchas razones que justifican porqu el mantener nuestra agua limpia es

de primordial importancia.

Nuestros ros y ocanos estn llenos de animales que dependen de las costas,

playas y pantanos. De estos habitantes depende la subsistencia de cientos de

especies diversas de peces y vida acutica. Las aves migratorias tambin hacen

uso de estas reas para descansar y alimentarse.El agua representa una extensa

rea de juego para toda la poblacin mundial. Los paisajes y valores recreativos de

nuestros depsitos grandes de agua, son un grande atractivo y muchas veces son

las razones que convencen a las personas para vivir cerca de ellas. Los visitantes

son atrados para llevar a cabo diversas actividades como nadar, pescar, pasear en

lanchas y hacer das de campo.

El agua contaminada es una fuente directa de enfermedades, por lo que para

proteger la salud no basta con tener agua. La capacidad del agua para transmitir

enfermedades depende de su calidad microbiolgica. Las enfermedades pueden

ser causadas por virus o bacterias, es decir, si el agua no se limpia apropiadamente,

puede ser transmisora de enfermedades infectocontagiosas que pueden ocasionar

la muerte.

1.3. OBJETIVOS

OBJETIVOS GENERALES.

Disear las principales operaciones unitarias que formarn a un sistema de

tratamiento de las aguas residuales municipales, de acuerdo a las

necesidades de nuestra localidad.

OBJETIVOS PARTICULARES.

Demostrar el conocimiento adquirido durante el curso de la materia SISTEMAS DE

TRATAMIENTO.

Garantizar el acceso al agua salubre y a instalaciones sanitarias adecuadas para

todos, independientemente de la diferencia de sus condiciones de vida

1.4. RESEA HISTRICA

La palabra Sultepec, proviene de Zultpec, que se compone de Zulln o Zolln

codorniz y Tepetl, cerro. Por lo tanto Sultepec, significa En el cerro de las

codornices, que abundaban en este lugar.

Sultepec prehispnico estaba ubicado en la cima del cerro de Cuahutepec o Cerro

del guila, Habitado por Matlatzincas, dedicndose principalmente al cultivo del

algodn y elaboracin de vestimenta, adems del aprovechamiento de las vetas de

plata para el ornato y gala de sus trajes y templos.

Los Matlatzincas fueron vencidos por los Aztecas en 1496, Ahuitzotl, octavo

emperador Azteca, llevo a cabo la conquista.

El actual Sultepec, fue fundado por espaoles en 1523 por el beneficio de las minas

que se encontraron en el lugar, el primer obispo de la Nueva Espaa, Fray Juan de

Zumrraga, el 24 de junio da de San Juan dedica la consagracin a San Juan

Bautista. En el ao de 1534, l les obsequi su mitra y su bculo, mismo que se

exhiba cada 24 de junio, hasta el ao de 1908 en que desaparecieron.

Sultepec fue uno de los primeros minerales explotados despus de la conquista, el

propio Cortes era propietario de algunas, la primera mina que se trabaj, fue la mina

rica de la Albarrada, a finales del siglo XVI era la que produca ms plata en toda la

Nueva Espaa fue por eso que se le nombro la Provincia de la Plata, por la

abundancia y alta ley de sus metales.

La mina de San Juan Bautista fue una de las trabajadas por los espaoles y que

estuvo en bonanza muchas veces. Se sabe, as mismo, que en 1874 existan en

Sultepec 72 minas y 9 haciendas de beneficio.

Durante la poca de esplendor de la minera de Sultepec se construyeron los

templos del convento de San Antonio de Padua, la parroquia de San Juan Bautista,

el santuario de la Veracruz, Capula y otros ms.

El movimiento de independencia tuvo su repercusin en Sultepec, donde eran

nativos los sobrinos del cura Hidalgo: Toms y Mariano Ortiz. Durante ltimos

meses de 1810 Miguel Hidalgo levant en armas a los pueblos en su camino a

Toluca; las regiones de Temascaltepec, Sultepec y rumbo de Zitcuaro quedaron

dominados por numerosas guerrillas Toms Ortiz, sobrino de Hidalgo a quien se

adhiri con mucha gente de pie y a caballo y seis caones y por desobedecer a la

Suprema Junta fue fusilado en 1811.

En marzo de 1812 se instal en esta Villa la primera Junta Nacional Americana,

presidida por el licenciado Ignacio Lpez Rayn. Aqu se public el primer peridico

del estado de Mxico El Ilustrador Nacional, bajo la direccin del doctor Jos Mara

Cos. Y el Despertador Americano por Lic. Andrs Quintana Roo En esta regin

aparecieron los famosos guerrilleros Pedro Ascencio de Alquisiras y el

sacerdote Jos Manuel Izquierdo.

El 13 de Septiembre de 1847, el cadete Santiago Hernndez Aylln fue hecho

prisionero. Siendo este el que pinta los retratos oficiales de los nios hroes de

Chapultepec, A fines de 1847 y principios de 1848, los tres poderes del estado se

asentaron en esta Villa, por lo que Sultepec fue durante este periodo, la capital de

la entidad.

En la batalla del 5 de mayo combatieron varios ciudadanos de Sultepec, entre ellos

se encontraban el teniente Manuel Saavedra y el subteniente Rmulo Prez.

De los ciudadanos de Sultepec que sobresalieron durante la Revolucin y el Mxico

actual, figuran el General Justiniano Rodrguez, Subjefe del Estado Mayor

Presidencial de Don Francisco I. Madero; el General Crisforo Ocampo, originario

de San Miguel Totolmoloya; el General Juan Meja, originario del Coquillo; los

generales Aristeo Barrueta Mendiola, Procurador de Justicia Militar de Brigada y

Alberto Biolante Prez Atach, militar en diversas embajadas de Mxico y en el

extranjero; el Brigadier Rubn Ozuna Prez, quien ha ocupado relevantes puestos

en el Gobierno Federal. Su participacin fue destacada y que defendieron las

causas de la poblacin ms desfavorecida. El municipio se enorgullece de estos

revolucionarios.

1.5. ANTECEDENTES COLONIALES

Fundado el actual Sultepec en 1523 por los espaoles; fue visitado en 1534 por el

obispo electo de la Nueva Espaa, Fray Juan de Zumrraga, para beneficiar y

dedicar la primera parroquia del Real de Sultepec; el obispo fue muy bien recibido

y debido a la cordial acogida que le dieron los indgenas de Sultepec, les obsequi

su mitra y su bculo, mismo que se exhiba cada 24 de junio, hasta el ao de 1908

en que desaparecieron.

Sultepec fue uno de los primeros minerales explotados inmediatamente despus de

la conquista. A partir de entonces empezaron a trabajarse las minas, el propio

Hernn Corts era propietario de algunas, existe informacin de que la primera mina

que se explot en forma, fue la mina rica de la Albarrada propiedad de Melchor

Vzquez. A partir de la Colonia se supo de la existencia de metales en Sultepec, y

se dice que a fines del siglo XVI era el rea que produca ms plata en toda la Nueva

Espaa; fue por eso que qued comprendida dentro de la llamada Provincia de la

Plata, la cual abarcaba, Taxco, Tlatlaya, Amatepec, Zacualpan y Temascaltepec,

denominacin alcanzada por la abundancia y la alta ley de sus metales. Segn

datos obtenidos por archivos antiguos de minera de Sultepec; la remesa anual que

hacan a la Casa de Moneda de la ciudad de Mxico, procedente, de este mineral,

ascenda a varios millones y esto dur mucho tiempo. La mina de San Juan Bautista,

ubicada a poca distancia de Sultepec, fue una de las trabajadas por los espaoles

y que estuvo en bonanza muchas veces. Se sabe, as mismo, que en 1874 existan

en Sultepec 72 minas y 9 haciendas de beneficio.

Durante la poca de esplendor de la minera de Sultepec se construyeron los

templos del convento de San Antonio de Padua, la parroquia de San Juan Bautista,

el santuario de la Veracruz, Capula y otros ms.

1.6. TOPONIMIA.

Sultepec, es el nombre actual del sptimo municipio en extensin territorial,

integrado al estado de Mxico, su cabecera municipal es Villa de Sultepec de Pedro

Ascencio de Alquisiras, categora que se le concedi el 14 de noviembre de 1861

por la Legislatura del Estado.

La palabra Sultepec proviene de Zultpetl o Zolatepeth, que se compone de Zullin

o Zollin, Codorniz; tpetl, cerro, y e, apcope de co, en. Por lo tanto, Sultepec

significa: En el cerro de las codornices

1.7. PUEBLO MINERO DE SULTEPEC

Fundado sobre el cerro de Cuauhtpec, Sultepec significa En el cerro de las

codornices. En investigaciones realizadas en este lugar se encontraron evidencias

de un Sultepec prehispnico con caractersticas de atteptl o ciudad, pero el Sultepec

actual fue fundado por los espaoles en 1523.

Sultepec fue uno de los primeros lugares explotados por los ibricos. Despus de

la Conquista, al descubrir sus riquezas naturales, el propio Hernn Corts era

propietario de algunas de stas. Se dice que a finales del siglo XVI era el rea donde

se produca ms plata en toda la Nueva Espaa. As, qued comprendida dentro de

la llamada Provincia de la Plata, por la abundancia y alta ley de sus metales.

La remesa anual que hacan a la Casa de Moneda de la ciudad de Mxico en

pura plata, ascenda a varios millones de la poca. La mina de San Juan Bautista

fue una de las ms explotadas. En 1874 existan en Sultepec setenta y dos minas y

nueve haciendas de beneficio.

En esta poca de bonanza se construyeron los templos del convento de San

Antonio de Padua, la Parroquia de San Juan Bautista, el santuario de La Veracruz

y Capula. Durante el periodo de la Guerra de Independencia aqu se public el

primer peridico del Estado de Mxico El Ilustrador Nacional, bajo la direccin del

doctor Jos Mara Coss. Durante la invasin norteamericana de 1847, los habitantes

de Sultepec combatieron con bravura a los extranjeros.

Visitar Sultepec es una delicia, pues conserva el ambiente pueblerino de

tranquilidad y armona. La Feria Regional empieza el mircoles de Ceniza y el paseo

de las yuntas adornadas de flores y listones, es una de las tradiciones ms

importantes.

Se llega tomando rumbo a Toluca, direccin Valle de Bravo, pasando

Zinacantepec en la Carretera Nm. 10 hay una desviacin directa a la ex villa

colonizada y ciudad prehispnica de Sultepec.

1.8. TURISMO

El municipio de Sultepec, cuenta con parejas como: El mirador, la Azomada, la

Cascada de Diego Snchez, las Peitas, la Culebra y las Aguas Azufradas de

Pepechuca; as como monumentos coloniales y son el monumento al Minero, la

parroquia de San Juan Bautista, el convento de San Antonio de Padua, el santuario

de la Santa Veracruz y la casa de Cultura que le ofrece al turista nacional y

extranjero que nos visitan placer, reconfortacin y conocimientos. Santuario del

seor de la santa Veracruz.

1.9. LOCALIZACIN

El municipio de Sultepec, se ubica en el extremo sur de la porcin occidental del

estado de Mxico; entre los paralelos 181321 y 183303 de latitud norte y los

meridianos 995125 y 1000817 de longitud oeste, la cabecera municipal se

encuentra 2,290 metros sobre el nivel del mar. Limita al norte con los municipios

de Tejupilco y Texcaltitln; al sur; con el municipio de Zacualpan y el estado de

Guerrero; al oriente; con el municipio de Almoloya de Alquisiras, y al poniente con

el municipio de Amatepec. Su distancia aproximada a la capital del estado es de 76

kilmetros.

Mapa 1. Ubicacin de Sultepec.

1.10. EXTENSIN

La extensin territorial de la municipalidad es de 552.52 kilmetros cuadrados,

ocupando el sptimo lugar en estado.

1.11. OROGRAFA

El territorio municipal lo recorren tres series de montaas de gran importancia que

forman parte del macizo de Toluca, en la mayor parte del municipio existen cerros,

montes y pequeas sierras, entre las cuales se extienden algunas llanuras, lomeros

y barrancas. Los cerros ms importantes que sobresalen son: el de la Culebra, San

Joaqun, el Oro, Cuautepec y Picacho, su altura oscila de 2,430 y 1,950 m.s.n.m

(msnm: metros sobre el nivel del mar).

1.12. HIDROGRAFA

Entre el sistema montaoso se forman dos grandes cuencas hidrolgicas: la primera

va de norte a sur y est recorre por el ro Sultepec que nace en el lugar llamado los

Remedios y desemboca en el ro Balsas; la segunda cuenca se ubica en la parte

occidental y recorre de norte a sur, lo forman los ros la Unin, Sta. Cruz Texcalapa,

San Hiplito y es afluente del ro Cutzamala. Existen aguas termales en la

comunidad de Pepechuca.

1.13. CLIMA

Dada la ubicacin de las regiones del sur y suroeste el clima es semiclido y clido.

Segn la clasificacin de Kppen, modificada por Enriqueta Garca A(c)W2(W)(i)g.

Clima semiclido, subhmedo, con precipitacin de invierno menor a 5%.

1.14. PRINCIPALES ECOSISTEMAS

La vegetacin es fundamentalmente silvestre, donde hay variedad de conferas,

pinceas, abetos y oyameles en la parte alta y en las partes bajas la vegetacin

consiste en arbustos y matorrales.

La fauna es muy variada principalmente el venado, el gato monts, tigrillo, lobo,

coyote y conejo, existen aves y rptiles.

1.15. RECURSOS NATURALES

En el municipio existen recursos naturales como la vegetacin consistente: en reas

de pinceas y oyameles; existen grandes bancos de cantera morada, rosa y verde,

y minas de plata no explotadas.

1.16. CARACTERSTICAS Y USO DEL SUELO

La superficie de la municipalidad est constituida por la fase ltica profunda en donde

presenta una capa de roca que limita la profundidad del suelo entre los 50 y 100

cms., esta fase permite el desarrollo de la vegetacin y actividades productivas, con

algunas limitantes para el almacenamiento de agua.

El relieve de municipios se manifiesta en dos partes, la accidentada que constituye

el 92% y la zona plana el 8%. El 81.17% es la extensin agrcola de temporal y

18.83% son de riego.

1.17. EDUCACIN

Entidad Federativa: Mxico. Municipio: Sultepec.

Poblacin segn condicin de asistencia escolar por grupos de edad y sexo, 2010

Grupos de edad Poblacin

Condicin de asistencia escolar

Asiste No asiste No especificado

Total Hombres Mujeres Total Hombres Mujeres Total Hombres Mujeres Total Hombres Mujeres

3 a 5 aos 1,838 937 901 684 345 339 1,112 575 537 42 17 25

6 a 14 aos 5,919 2,977 2,942 5,462 2,784 2,678 440 183 257 17 10 7

15 a 17 aos 1,960 978 982 885 453 432 1,071 524 547 4 1 3

18 a 24 aos 2,911 1,218 1,693 424 193 231 2,454 1,003 1,451 33 22 11

25 a 29 aos 1,545 686 859 35 8 27 1,476 649 827 34 29 5

30 aos y ms 9,910 4,591 5,319 112 51 61 9,597 4,385 5,212 201 155 46

Fuente: INEGI. Censo de Poblacin y Vivienda 2010. Tabulados del cuestionario bsico.

Entidad Federativa: Mxico. Municipio: Sultepec.

Poblacin de 8 a 14 aos que no sabe leer y escribir segn sexo, 2010

Total

No sabe

% leer y

escribir

Hombres 2,379 210 8.83

Mujeres 2,349 151 6.43

Total 4,728 361 7.64

Fuente: INEGI. Censo de Poblacin y Vivienda 2010. Tabulados del cuestionario bsico.

Entidad Federativa: Mxico. Municipio: Sultepec.

Poblacin de 15 aos y ms, analfabeta segn sexo, 2010

Total Analfabeta %

Hombres 7,473 1,323 17.7

Mujeres 8,853 2,348 26.52

Total 16,326 3,671 22.49

Fuente: INEGI. Censo de Poblacin y Vivienda 2010. Tabulados del cuestionario bsico.

Entidad Federativa: Mxico. Municipio: Sultepec.

Poblacin de 15 aos y ms, por nivel de escolaridad segn sexo, 2010

Nivel de escolaridad Total Hombres Mujeres Representa de la poblacin de 15 aos y ms

Total Hombres Mujeres

Sin escolaridad 3,201 1,224 1,977 19.61% 16.38% 22.33%

Primaria completa 3,481 1,620 1,861 21.32% 21.68% 21.02%

Secundaria completa 3,428 1,697 1,731 21.00% 22.71% 19.55%

Poblacin de 15 aos y ms, segn grado de escolaridad y sexo, 2010

General Hombres Mujeres

Grado promedio 5.74 6 5.51

de escolaridad

Fuente: INEGI. Censo de Poblacin y Vivienda 2010.

1.18. SALUD Entidad Federativa: Mxico. Municipio: Sultepec.

Poblacin total segn derechohabiencia a servicios de salud por sexo, 2010

Poblacin

total

Condicin de derechohabiencia

Derechohabiente(1)

No derechohabiente

No especificado

Total IMSS ISSSTE ISSSTE

estatal(2)

Pemex, Defensa o

Marina

Seguro popular o para una nueva

generacin

Institucin privada

Otra institucin(3)

Hombres 12,267 9,806 110 92 183 8,546 1 29 852 2,266 195

Mujeres 13,542 11,454 135 130 181 10,137 5 31 845 2,034 54

Total 25,809 21,260 245 222 364 18,683 6 60 1,697 4,300 249

1.19. ECONOMA.

La poblacin econmicamente activa es de un total de 6,344 personas, de las cuales

5,029 son hombres y 1, 315 son mujeres, en tanto a la poblacin no

econmicamente activa es de 11, 703 personas de las cuales 3, 228 son hombres

y 8, 475 son mujeres. La tasa de participacin econmica es de 34.62 del cual 59.43

es por parte de los hombres y el 13.33 es de mujeres.

TABLA 1. Indicadores econmicos del municipio de Sultepec.

2. DISEO DEL SISTEMA DE PRETRATAMIENTO

2.1. PERIODO ECONMICO DEL PROYECTO

Se entiende por periodo de diseo, el intervalo de tiempo durante el cual la obra

llega a su nivel de saturacin, este periodo debe ser menor que la vida til.

Los periodos de diseo estn vinculados con los aspectos econmicos, los cuales

estn en funcin del costo del dinero, esto es, a mayores tasas de inters menor el

periodo de diseo, sin embargo no se pueden desatender los aspectos financieros,

por lo que en la seleccin del periodo de diseo se deben considerar ambos

aspectos. En la siguiente tabla se presentan los periodos de diseo recomendados

para diferentes estructuras.

Tabla Periodos de diseo, segn MAPAS, CNA 2004.

(Tabla obtenida de los apuntes de sistemas de tratamiento unidad02 parmetros de

diseo)

Elemento Periodo de diseo (Aos)

Planta Potabilizadora de 5 a 10

Red de atarjeas a saturacin *

Colector y Emisor de 5 a 20

Planta de tratamiento de 5 a 10

* En el caso de distribucin secundaria y red de atarjeas, por condiciones de

construccin difcilmente se podr diferir la inversin.

* Fuente: Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento (MAPAS),CNA,

2004.

Para plantas de tratamiento de aguas residuales, Fair, recomienda un periodo de

20 a 25 aos, cuando las tasas de inters son bajas y de 10 a 15 aos cuando las

tasas de inters son altas, (Fair, Geyer and Okun, Abastecimiento de agua y

remocin de aguas residuales).

Se considera que para poblaciones urbanas el periodo de proyecto puede

tomarse entre 10 a 20 aos.

Para poblaciones rurales puede considerarse periodos ms largos, 15 a 25

aos.

Periodo de diseo segn CNA

2004

FAIR TASA DE

INTERES BAJO

PERIODO FINAL DE

DISEO

7.5 AOS 22.5 AOS 15 AOS

TABLA 2. PERIODOS DE DISEO.

Para el municipio de Sultepec se propone un periodo de diseo de 15 aos.

TABLA 3. CENSOS DEL INEGI.

2.2. CLCULO DE LA PREDICCIN DE LA POBLACIN DE LA CABECERA

DEL MUNICIPAL DE SULTEPEC, ESTADO DE MXICO.

Datos para el clculo de la prediccin de la poblacin de la localidad: Sultepec

(Cabecera municipal), Estado de Mxico.

No ti Pi ti Pi tiPi ln(Pi)

1 1990 2597 3960100 6744409 5168030 7.9

2 1995 2334 3980025 5447556 4656330 7.8

3 2000 3575 4000000 12780625 7150000 8.2

4 2005 3001 4020025 9006001 6017005 8.0

5 2010 3595 4040100 12924025 7225950 8.2

10000 15102 20000250 46902616 30217315 40.0

ln(ti) ln(ti) ln(Pi) ln(Pi)*ln(ti) ti*ln(Pi) ln(ti*Pi) ln(ti)*Pi

7.6 57.7 61.8 59.7 15645.6 15.5 19726.5

7.6 57.7 60.1 58.9 15471.9 15.4 17734.7

7.6 57.8 66.9 62.2 16363.4 15.8 27173.2

7.6 57.8 64.1 60.9 16053.4 15.6 22817.8

7.6 57.8 67.0 62.3 16456.5 15.8 27343.2

38.0 288.9 320.0 304.0 79990.9 78.0 114795.4

Con los resultados anteriores se obtienen los coeficientes a y b, as como el mtodo con

la correlacin ms cercana a 1, por lo que en este caso se considera el ajuste exponencial.

Coeficiente Correlacin r Observaciones a b

Ajuste lineal -103499.6 53.26 0.7419 no se toma

Ajuste logartmico -

806657.683 106524.028 0.7419 no se toma

Ajuste exponencial 6.4417E-13 0.01803472 0.7437 se toma

Ajuste Potencial 2.537E-116 36.0704265 0.7437 no se toma

TABLA 4. RESULTADOS DE LOS AJUSTES.

Calculo de la poblacin para el ao deseado.

ao Poblacin T lineal logartmico exponencial Potencial

1990 2597 0 2488 2487 2486 2485

1995 2334 5 2754 2754 2720 2720

2000 3575 10 3020 3021 2977 2978

2005 3001 15 3287 3287 3258 3258

2010 3595 20 3553 3552 3565 3564

2011 21 3606 3605 3630 3629

2012 22 3660 3658 3696 3695

2013 23 3713 3711 3763 3761

2014 24 3766 3764 3832 3829

2015 25 3819 3817 3902 3899

25972334

3575

3001

3595

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015

AO VS. POBLACION

2016 26 3873 3870 3973 3969

2017 27 3926 3923 4045 4041

2018 28 3979 3975 4119 4114

2019 29 4032 4028 4194 4188

2020 30 4086 4081 4270 4263

2021 31 4139 4134 4348 4340

2022 32 4192 4186 4427 4418

2023 33 4245 4239 4507 4498

2024 34 4299 4292 4589 4579

2025 35 4352 4344 4673 4661

2026 36 4405 4397 4758 4745

2027 37 4458 4450 4844 4830

2028 38 4512 4502 4933 4916

2029 39 4565 4555 5022 5005

2030 4618 4607 5114 5094

TABLA 5. POBLACIN PARA EL AO 2030. Calculo de la poblacin por el mtodo de progresin aritmtica y tasa decreciente

de crecimiento para el ao 2015.

2015 Pp: Poblacin de proyecto

Puc: Poblacin ltimo censo o poblacin actual 3,595

Ppc: Poblacin penltimo censo 3,001

tuc: Ao del ltimo censo o ao actual 2010

tpc: Ao del penltimo censo 2005

tp: Ao de proyecto 2015

TABLA 6. DATOS PARA EL CLCULO DE LA POBLACIN.

MTODO DE PROGRESIN ARITMTICA

Pp= 4,189 hab

Pp= Puc + Puc - Ppc

tuc - tpc ( tp tuc )

Pp=3,595 + 3,5953,001

20102005 (2015 - 2010)

TASA DECRECIENTE DE CRECIMIENTO

Pp = Puc + r ( tp tuc )

r: tasa de incrementos dada por:

Ao Poblacion

(hab) Incremento No. De aos

1990 2597

1995 2334 -263 5

2000 3575 1241 5

2005 3001 -574 5

2010 3595 594 5

: 998 20

49.90

Pp= 3,595 + 49.90(2015-2010)= 3, 845 Hab

Calculo de la poblacin por el mtodo de progresin aritmtica y tasa decreciente

de crecimiento para el ao 2030.

2030 Pp: Poblacin de proyecto

Puc: Poblacin ltimo censo o poblacin actual 4,189

Ppc: Poblacin penltimo censo 3,595

tuc: Ao del ltimo censo o ao actual 2015

tpc: Ao del penltimo censo 2010

tp: Ao de proyecto 2030

TABLA 7. DATOS PARA EL CLCULO DE LA POBLACIN.

MTODO DE PROGRESIN ARITMTICA.

r= incrementos

tiempos

r= 998

20 =

Pp= Puc + Puc - Ppc

tuc - tpc ( tp tuc )

Pp= 5,971 hab

Pp = Puc + r ( tp tuc )

r: tasa de incrementos dada por:

Ao Poblacion

(hab) Incremento No. De aos

1990 2597

1995 2334 -263 5

2000 3575 1241 5

2005 3001 -574 5

2010 3595 594 5

2015 4189 594 5

: 2186 25

87.44

Pp= 4,189 + 97.44 ( 2030 - 2015) = 5,501 hab

POBLACION DE PROYECTO

CNA 5114

PROGRESIN ARITMTICA 5971

TASA DECRECIENTE DE CRECIMIENTO 5501

TASA PESRENTIL DE CRECIMIENTO

PROMEDIO 5528

LA POBLACIN DEL PROYECTO ES DE: 5, 528 PERSONAS.

Pp=4,189 + 4,1893,595

20152010 (2030 - 2015)

r= incrementos

tiempos

r= 2186

25 =

2.3. OBTENCION DE LOS CAUDALES DE DISEO.

La temperatura de Sultepec esta en un promedio DE 20 C con un clima semicalido

segn la clasificacin de Kppen, modificada por Enriqueta Garca.

Temperatura media anual ( c ) Tipo de clima

mayor que 22 Clido.

de 18 a 22 Semiclido.

de 12 a 17.9 Templado.

de 5 a 11.9 Semifro.

menor que 5 Frio.

TABLA 8. CLIMAS POR SU TEMPERATURA, SEGN LA CNA.

Clima Consumo por clase

socioeconmica, lts/hab-da.

Residencial Media Popular

Clido. 400 230 185

Semicalido 300 205 130

Templado. 250 195 100

TABLA 9. CONSUMOS PARA SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y

ALCANTARILLADO, SEGN LA CNA.

Aportacines segn la CNA

clase Pob consumo Dotacin lps Aportacin

popular 1382 130 2.1 1.66

media 3317 205 7.9 6.3

residencial 829 300 2.9 2.3

total 5528 10.26

5.528

*Aportacin=0.80Dotacin CNA

Determinacion de los caudales de diseo.

caudal medio Qmed 10.26 lps

caudal mnimo=0.5Qmed 5.13 lps

caudal mximo instantaneo Qmxinst

Qmxinst=Qmed

=1|+(14/4+(Pp)^) 3.20

Qmxinst 32.9 lps

caudal mximo extraordinario Qmx ext

Qmx ext= CQmx inst

C 1.4

Qmx ext 46.0 lps

A continuacin se diseara las unidades que conforman el sistema de

pretratamiento.

1.- Tubera colectora influente. 5.- Cmara desarenadora - desengrasadora.

2.- Canal de llegada y control de velocidad. 6.- Pantallas de detencin de material flotante, grasas y

aceites.

3.- Canal control de caudal. 7.- Canal de salida y vertedor aforador (Tipo Sutro o

proporcional).

4.- Canal de rejillas. 8.- Tubera efluente hacia el tratamiento biolgico.

2.4. DISEO DEL CANAL DE LLEGADA.

caudal mximo extraordinario Qmx ext 46.0 lps

Velocidad de diseo 0.6 m/s

V=Q/Ah

1m^2=1000lps Q 0.0460 m^3/s

Ah=V/Q Ah 0.08 m^2

Los factores para proponer el ancho del canal se consideran respecto al dimetro

de la tubera del colector y se propone un ancho de 0.60 m con fines de

mantenimiento.

dimetro D 0.313 m

D in 12.30 in

Se propone un dimetro mayor 15 in

38 cm

B PROPUESTO 0.60 m

A 0.08 m^2

h 0.13 m

Se propone altura de bordo libre 50 cm 0.50 m

Altura total del canal 0.60 m

Para el calculo de la pendiente utilizaremos la formula de manning.

=

23

Pm 0.86

Rh 0.09

n 0.014

s 0.0018

longitud del canal de llegada entre 1 y 3m

se propone una longitud de 2 metros 200 cm

2.5. CANAL PARA CONTROLAR EL CAUDAL

Canal para controlar el caudal.

1.- rea hidrulica para Qmax. inst.

2.- Cajas y muros para captar el caudal a verter.

3.- Orificios para el desalojo del caudal.

4.- Tubera de concreto que conducir el caudal de demasas hacia un dren pluvial natural.

5.- Vertedores laterales.

Se diseara con el caudal mximo instantneo:

Qmx inst 32.9 lps

velocidad 0.6 m/s

A1 0.055 m^2

s1 0.002445

h=c =A1/B 0.09 m

Pm 0.78 m

Rh 0.07 m

CAUDAL VERTIDO QV.

Qv=Qmx ext - Qmx inst

Qmx ext 0.05 m^3/s

Qmx inst 0.033 m^3/s

Qv 0.013 m^3/s

Relacin n2= h1/h2

Calculo de la energa especfica.

Dn=h= 0.13 m

1.2

' 1

c 0.09 m

Ew= 0.0599

h1=0.5Ew 0.03 m

Calculo de la longitud del vertedor lateral.

Tabla 9. Ecuaciones para vertedores laterales con lnea agua descendente.

se propone h2 segn MAPAS (0.5-0.1 cm)

h2 0.3 cm

0.003 m

n2 10 10

Longitud del vertedor lateral.

L

1.62 m

162 Cm

n2

10

7

20

15

5

Longitud del vertedor lateral.

)55.181.2(03.2Ew

cBL

)03.290.3(03.2Ew

cBL

)63.228.5(03.2Ew

cBL

)45.323.7(03.2Ew

cBL

)13.487.8(03.2Ew

cBL

2.6. DISEO DEL CANAL DE REJILLAS.

caudal mximo instantaneo Qmx inst 33 lps

Velocidad 0.6 m/s

Ah=Qmx inst / velocidad 0.055 m^2

tirante c 0.09 m

rea entre varillas 0.0254 m

Ancho efectivo del canal B

e 0.0254

m = 3/8" 0.009525

N.b 34

N.e. 33

B 0.60 m

diferencia entre B' y B 0.6 m

longitud del canal de transicin 0.5 m

longitud de la ampliacin la

la=(dif B' y B/2)/tan30 0.52 m

52 cm

separacin entre la transicin y la rejilla de 0.5 m

altura a la que se coloca la charola h 0.6 m

longitud que ocupan las barras inclinadas 60

Long.=h/tan 60 0.35 m

35 cm

longitud que ocupa la charola 1 m

separacin despues de la charola 0.5 m

0.00200 m^2

1.20

0.00167

34 barras

AT= Au/E

nmero de barras

Nb

E = eficiencia (Prdida) de las barras. Para barras de 3/8" de dimetro y una

separacin de 1 (2.54 cm), se considera E = 1.10 - 1.40 (0.90 - 0.714)

Au =0.0254x0.11

E

1.. TA

AbN

B' =N.e.X m + N.b.X e= 1.20 m

Determinacion de la perdida carga en las rejillas, utilizaremos la expresin de

"Metcalf and Eddy" que es:

V1= 0.6 m/seg

Verificando cuando la rejilla esta cubierta al 50% por basura, esto es, cuando:

V2= 1.50XV1= 0.9 m/s

hf= 0.0262 m

hf= 2.6 cm

Se debe considerar un escalon de 3 cm para absorber esta perdida de carga.

2.7. DISEO DE LA CAMARA DESARENADORA

caudal medio Qmed 10.26 lps

0.01026 m^3/s

tiempo de detencin 4 minutos

240 segundos

Volumen de detencin.

Qmedx180s 2.5 m^3

Se consideran dos camaras por operacin y mantenimiento por lo que el volumen se dide entre dos

v/2 1.25 m^3

ancho de camara igual a B 0.60 m

se propone una altura de camara igual a h 0.50 m

Longitud de la cmara.

L=Vol/Bxh 4 m

400 cm

Ancho del desarenador.

muro central 0.15 m

ancho de un desarenador 0.60 m

ancho total 1.35 m

135 cm

ancho del canal de rejillas 1.20 m

Diferencia 0.15 m

longitud de transicin 0.13 m

2.8. CANAL DE SALIDA

caudal mximo instantaneo Qmx inst 33 lps

0.033 m^3/s

velocidad 0.6 m/s

Ah 0.055 m^2

B 0.60 m

h 0.09 m

Para mantener el tirante de descarga se recomienda el uso de un vertedor sutro o

proporcional.

ancho de plantilla (b) 0.27 m

altura de la seccin rectngular del vertedor (a) 0.03 m

caudal de descarga Qmx ins 0.033 m^3/s

altura de la superficie del agua 0.09 m

2.9. GEOMETRIA DEL VERTEDOR SUTRO O PROPORCIONAL.

ancho del desarenador 1.35 m

ancho del canal de salida 0.60 m

diferecia de anchos 0.75 m

longitud de transicin 1.3 m

130 cm

longitud del canal de salida 1 m

100 cm

X y X

0.34 0.003 -0.34

0.264 0.005 -0.264

0.224 0.007 -0.224

0.189 0.01 -0.189

0.158 0.015 -0.158

0.14 0.02 -0.14

0.121 0.03 -0.121

0.111 0.04 -0.111

0.106 0.05 -0.106

0.102 0.06 -0.102

0.099 0.07 -0.099

0.097 0.08 -0.097

0.096 0.09 -0.096

0.095 0.1 -0.095

0.094 0.11 -0.094

0.093 0.12 -0.093

0.093 0.13 -0.093

0.092 0.14 -0.092

0.092 0.15 -0.092

0.091 0.16 -0.091

0.091 0.17 -0.091

4. REFERENCIAS

APUNTES DE SISTEMAS DE TRATAMIENTO, ING. FELIPE TRUJILLO

MARTINEZ

http://www.snim.rami.gob.mx/

http://www.inafed.gob.mx/

http://www.inegi.org.mx/geo/contenidos/geoestadistica/consulta_localidades

.aspx

INDICE.

1.1. INTRODUCCIN.

1.2. JUSTIFICACIONOBJETIVOSRESEA HISTRICA

1.3. ANTECEDENTES COLONIALES

1.4. TOPONIMIA.

1.5. PUEBLO MINERO DE SULTEPEC

1.6. TURISMO

1.7. LOCALIZACIN

1.8. EXTENSIN

1.9. OROGRAFA

1.10. HIDROGRAFA

1.11. CLIMA

1.12. PRINCIPALES ECOSISTEMAS

1.13. RECURSOS NATURALES

1.14. CARACTERSTICAS Y USO DEL SUELO

1.15. EDUCACIN

1.16. SALUD

1.17. ECONOMA.

2. DISEO DEL SISTEMA DE PRETRATAMIENTO

2.1. PERIODO ECONMICO DEL PROYECTO

2.2. CLCULO DE LA PREDICCIN DE LA POBLACIN DE LA CABECERA

DEL MUNICIPAL DE SULTEPEC, ESTADO DE MXICO.

2.3. OBTENCION DE LOS CAUDALES DE DISEO.

2.4. DISEO DEL CANAL DE LLEGADA.

2.5. CANAL PARA CONTROLAR EL CAUDAL2.6. DISEO DEL CANAL DE

REJILLAS.

2.7. DISEO DE LA CAMARA DESARENADORA

2.8. CANAL DE SALIDA

2.9. GEOMETRIA DEL VERTEDOR SUTRO O PROPORCIONAL.

3. LAGUNAS DE ESTABILIZACIN

4. REFERENCIAS