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Engenharias

Ingeniería Fácil

14/7/2022

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Ingeniería

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA
DE MÉXICO.

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES
ARAGÓN.

MANEJO HÍDRICO SUSTENTABLE EN UNA
UNIDAD HABITACIONAL EN CHICOASÉN,
CHIAPAS.

T E S I S

QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE

I N G E N I E R O C I V I L

P R E S E N T A:

JOSAFAT OLEA CHANÓN

ASESORA:
M. EN C. MARJIORIE MÁRQUEZ VÁZQUEZ

MÉXICO 2013.
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fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo
mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro,
reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el
respectivo titular de los Derechos de Autor.

AGRADECIMIENTOS.

A MIS PADRES.

Gracias mama, porque hoy y siempre estas apoyándome, en cualquier momento que lo
necesité ahí estuviste, por haberme inculcado los valores que hoy en día me llevan a dar un
paso más en mi vida, por ayudarme en todos los escalones de mi trayectoria escolar y por
confiar en mí. A ti papa, por entenderme y apoyarme, hoy no les doy un gusto sino una gran
satisfacción por todos los esfuerzos que hicieron y que hoy se ven reflejados en mí, les doy una
formidable felicitación por haberme llevado por el sendero de la dedicación y el éxito.

Gracias hermanita Crys.

Porque siempre viste por mí en el entorno de mi infancia y adolescencia, gracias por guiarme en
todo momento por el buen camino, por el apoyo incondicional que me brindaste en las etapas
de mi vida, claro que no se me olvidan los solapos que siempre has tenido conmigo, por eso
hoy y siempre te digo que te llevo en mi corazón por todo tu cariño que siempre me has
brindado.

Gracias a mi hermanita Karen

Por los buenos ratos que hemos pasado juntos, por estar al pendiente de mama y de toda la
familia, por los enojos que nunca faltaron, por ser la más pequeña de la familia, te quiero
mucho, sigue luchando por todas tus metas y sueños planteados en tu vida, recuerda que el
tiempo pasa, y hay que aprovechar todo lo que nos da la vida.

“Los quiero mucho familia”

Diana Roselly.

Gracias por estar a mi lado en los momentos buenos y malos, por todos los instantes
maravillosos que hemos pasado juntos, el apoyo incondicional que he recibido a tu lado, porque
siempre te preocupas por mí, hoy en día seguiremos juntos y lucharemos para emprender
nuevos caminos y así lograr que los sueños de cada uno se cumplan, trabajaremos para ser
felices. Gracias por darme una hija tan linda, esto hace que estemos más unidos que nunca.

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ii

XIMENA ALELY.

A mi hija, por llegar en el mejor momento de mi vida. Cariño hoy y siempre estaré a tu lado
apoyándote en tu desarrollo, todo lo que logre será para ti y solo me basta decirte que eres lo
mejor que nos ha pasado en esta vida.

EN ESPECIAL AL INGENIERO CONSTRUCTOR FRANCISCO ORTIZ VALADEZ.

Gracias por brindarme su valioso apoyo en los momentos que lo necesite, todos los años que
estuve trabajando a su lado me brindo su invaluable confianza, hoy le agradezco todo lo que ha
hecho por mí, porque sin su ayuda no hubiera sido posible dar este gran paso, reitero mi
agradecimiento a su humanidad que lo caracteriza ante todos, hoy le demuestro que su apoyo
valió la pena; seguiré superándome día a día para lograr mi bienestar y el de mi familia.

A mis profesores.

Gracias por apoyarme en la mi trayectoria académica, ya que en un momento no muy lejano
aplicare los conocimientos trasmitidos por ustedes, hoy emprendo nuevos retos en la vida
diaria, en los que me voy a ver comprometido para servir mejor y representar dignamente a la
Universidad que me vio crecer como alumno y ahora como profesionista, cada día seré mejor.

A Mi asesora.

Le agradezco su inmenso apoyo por estar todo este tiempo guiándome para lograr hoy tan
anhelado esfuerzo, sin su valioso apoyo no hubiese terminado de dar este gran paso en mi
carrera como estudiante.

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i
CONTENIDO
Introducción ............................................................................................................................................ v
CAPÍTULO I. MEDIO FÍSICO Y SOCIOECONÓMICO DEL MUNICIPIO DE CHICOASÉN,
CHIAPAS. .............................................................................................................................................. 1
1.1. Localización. .................................................................................................................................... 1
1.2. Orografía.......................................................................................................................................... 2
1.3. Fisiografía. ....................................................................................................................................... 3
1.4. Geología. ......................................................................................................................................... 4
1.5. Clima ............................................................................................................................................ 5
1.6. Hidrografía. ...................................................................................................................................... 6
1.7. Extensión. ........................................................................................................................................ 7
1.8. Toponimia. ....................................................................................................................................... 7
1.9. Reseña histórica. ............................................................................................................................. 7
1.10. Flora y fauna. ................................................................................................................................. 8
1.11. Grupos étnicos. ........................................................................................................................... 11
1.12. Religión. ....................................................................................................................................... 11
1.13. Evolución demográfica. ............................................................................................................... 11
1.14. Educación. ................................................................................................................................... 12
1.15. Vivienda. ...................................................................................................................................... 12
1.16. Servicios públicos ........................................................................................................................ 13
1.17. Infraestructura vías de comunicación. ........................................................................................ 13
1.18. Agricultura. .................................................................................................................................. 13
1.19. Ganadería. ...................................................................................................................................14
1.20. Industria ....................................................................................................................................... 15
1.21. Atractivos culturales y turísticos .................................................................................................. 16
CAPÍTULO II RED DE ALCANTARILLADO........................................................................................ 19
2.1. Aguas residuales. .......................................................................................................................... 19
2.2. Cálculo de la red de alcantarillado sanitario propuesta. ............................................................... 23
2.2.1. Gasto medio ........................................................................................................................ 24
2.2.2. Gasto mínimo ............................................................................................................ 24
2.2.3. Gasto máximo instantáneo. ........................................................................................ 25
2.2.4. Gasto máximo extraordinario .............................................................................................. 25
2.3. Datos de proyecto: ........................................................................................................................ 26
2.3.1. Gasto medio ........................................................................................................................ 26
2.3.2. Gasto mínimo ...................................................................................................................... 26
2.3.3. Gasto máximo instantáneo. ................................................................................................ 26
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ii
2.3.4. Gasto máximo extraordinario .............................................................................................. 27
2.3.5. El radio hidráulico se calcula con la siguiente ecuación: ................................................... 27
2.3.6. Expresión para el cálculo del diámetro. .............................................................................. 27
2.3.7. Expresión para el cálculo del gasto. ................................................................................... 28
2.4. Cálculo de atarjeas. ....................................................................................................................... 29
CAPÍTULO III PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES. ......................................... 37
3.1. Tratamiento de las aguas residuales y necesidad de hacerlo. ..................................................... 37
3.2. Clasificación de los niveles de tratamiento. .................................................................................. 43
3.3. Sistemas aerobios de tratamiento. ................................................................................................ 44
3.3.1. Lagunas. ............................................................................................................................. 45
3.3.2. Filtros biológicos. ................................................................................................................ 46
3.3.3. Sistemas biológicos rotatorios de contacto ........................................................................ 47
3.3.4. Humedales .......................................................................................................................... 48
3.3.5 lodos activados. ................................................................................................................... 49
3.4. Sistemas anaerobios de tratamiento............................................................................................. 50
3.4.1. Fosa séptica y tanque Imhoff (primera generación). .......................................................... 51
3.4.2. Lagunas anaerobias. .......................................................................................................... 51
3.4.3. Digestor anaerobio convencional. ...................................................................................... 52
3.4.4. Digestión anaerobia. ........................................................................................................... 52
3.4.5. Reactor de contacto anaerobio. .......................................................................................... 53
3.4.6. Reactor anaerobio de lecho de lodos con flujo ascendente (Rafa o Uasb). ...................... 53
3.4.7. Lechos de turba. ................................................................................................................. 54
3.5. PTAR del conjunto habitacional en Chicoasén, Chiapas. ............................................................ 56
3.5.1. Objetivos del sistema de tratamiento.................................................................................. 57
3.5.2. Operaciones y procesos unitarios. ..................................................................................... 58
3.5.2.1. Cribado o rejillas. ................................................................................................... 58
3.5.2.2. Canal desarenador. ................................................................................................ 59
3.5.2.3. Cárcamo de bombeo.............................................................................................. 60
3.5.2.4. Tanque de aireación. ............................................................................................. 62
3.5.2.5. Tanque sedimentador. ........................................................................................... 64
3.5.2.6. Digestor. ................................................................................................................. 65
3.5.2.7. Tanque de desinfección. ........................................................................................ 67
3.6. Personal requerido ........................................................................................................................ 68
3.7. Reporte fotográfico del proyecto. .................................................................................................. 69
3.8. Lista de equipos y materiales ........................................................................................................ 96
3.9. Herramientas. ................................................................................................................................ 97
3.10. Equipo de seguridad para laboratorio. ........................................................................................ 97
3.11. Equipo de laboratorio .................................................................................................................. 98
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iii
3.12. Equipos de inyección de aire. ..................................................................................................... 98
CAPÍTULO IV LÍNEA DE RETORNO DE AGUA TRATADA A LA RED DE RIEGO. ......................... 99
4.1. Red de riego. ............................................................................................................................... 100
4.2. Aspectos técnicos........................................................................................................................ 102
4.3. Memoria de cálculo. .................................................................................................................... 103
4.3.1. Uso consumo máximo. (humedad máxima a usarse por día). ........................................ 103
4.3.2. Cantidad total de humedad por riego............................................................................... 103
4.3.3. Rango de precipitación necesaria .................................................................................... 104
4.3.4. Precipitación máxima a usarse ......................................................................................... 104
4.3.4. Gasto necesario por aspersor. ......................................................................................... 104
4.3.5. Aspersores ........................................................................................................................ 105
4.3.6. Gasto para cada cultivo .................................................................................................... 105
4.3.7. Tamaño de elevadores (acoplador) .................................................................................. 105
4.3.8. Cálculo de la potencia de la electrobomba ....................................................................... 106
4.4. Memoria fotográfica del trayecto de la red de riego. .................................................................. 107
CAPÍTULO V CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. ............................................................ 118
CONCLUSIONES. .............................................................................................................................. 118
RECOMENDACIONES. ..................................................................................................................... 119
CAPÍTULO VI. REFERENCIAS. ....................................................................................................... 120
REFERENCIAS DE IMÁGENES. ....................................................................................................... 122

TABLAS DE APOYO. ......................................................................................................................... 124
Tabla 3.1. Operaciones, procesos unitarios y sistemas de tratamiento utilizados para eliminar los
contaminantes del agua residual. ..................................................................................... 38
Tabla 3.2. Aplicación de las operaciones físicas unitarias en el tratamiento de aguas residuales ..... 39
Tabla 3.3. Aplicación de las operaciones físicas unitarias en el tratamiento de aguas residuales. .... 40
Tabla 3.4. Principales procesos biológicos aerobios utilizados en el tratamiento del agua residual. . 41
Tabla 3.5. Principales procesos biológicos anóxicos, anaerobios y combinados en el agua
residual. ............................................................................................................................. 42
Tabla 3.6. Lista de material para el canal desarenador. ...................................................................... 59
Tabla 3.7. Lista de material para el canal desarenador. ...................................................................... 60
Tabla 3.8. Lista de material para el carcamo de bombeo .................................................................... 61
Tabla 3.9. Lista de material para el tanque de aireación y sedimentador ........................................... 63
Tabla 3.10. Lista de material para el digestor biológico....................................................................... 63
Tabla 3.11. Lista de material para el sistema de filtración ................................................................... 68
Tabla 3.12. Lista de material para la P.T.A.R. ..................................................................................... 96
Tabla 3.13. Lista de herramienta.......................................................................................................... 97
Tabla 3.14. Lista de equipo de seguridad para el laboratorio .............................................................. 97
Tabla 3.15. Equipo de laboratorio ........................................................................................................ 98
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iv
Tabla 3.16. Lista de material para el área de sopladores .................................................................... 98
Tabla 4.1. Datos a considerar para la red de riego con agua tratada ............................................... 103
Tabla 4.2. Características de los tipos de suelos .............................................................................. 104
Tabla 4.3. Especificaciones técnicas del aspersor, construcción robusta ajustable para regar
sectores de círculos de 30° a 330° o bien regar círculos completos ............................. 105
ANEXOS. ........................................................................................................................................... 125
ANEXO “A1”, PLANTA ARQUITECTÓNICA GENERAL (ACABADOS) ........................................... 126
ANEXO “A2”, CORTE "A-A" Y CORTE "B-B" ................................................................................... 127
ANEXO “A3”, CORTE "C-C" Y CORTE "E-E" ................................................................................... 128
ANEXO “A4”, CORTE "D-D" Y CORTE "F-F" ................................................................................... 129
ANEXO “A5”, DETALLES DE HERRERÍAS Y CARPINTERÍAS ....................................................... 130
ANEXO “A6”, ESPECIFICACIONES GENERALES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ACABADOS 131
ANEXO “A7”, PLANO DE ESPECIFICACIONES GENERALES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE
LETREROS Y SEÑALIZACIONES ................................................................................. 132
ANEXO “A8”, PLANO DE ESPECIFICACIONES GENERALES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE
ESCALERAS E IMPERMEABILIZANTES DE AZOTE................................................... 133
ANEXO “B1”, PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES, INSTALACIONES
ELÉCTRICA (ILUMINACIÓN Y CONTACTOS) ............................................................. 134
ANEXO “B2”, CUADRO DE CARGAS Y DIAGRAMAS UNIFILARES. ............................................. 135
ANEXO “B3”, INSTALACIÓN ELÉCTRICA ILUMINACIÓN Y CONTACTOS ................................... 136
ANEXO “B4”, INSTALACIÓN ELÉCTRICA MOTORES .................................................................... 137
ANEXO “C1”, CIMENTACIÓN ............................................................................................................ 138
ANEXO “C2”, LOSAS TAPAS Y ANDADORES ................................................................................ 139
ANEXO “C3”, MUROS ........................................................................................................................ 140
ANEXO “C4”, CASETA DE OPERADORES ...................................................................................... 141
ANEXO “C5”, CORTES "A" Y "B" ..................................................................................................... 142
ANEXO “C6”, VIALIDADES, ANDADORES Y BANQUETAS ............................................................ 143
ANEXO “D1”, HIDRÁULICA ............................................................................................................... 144
ANEXO “D2”, CORTES "A" Y "B" ...................................................................................................... 145
ANEXO “D3”, CORTES "C", "D", "E" Y "F" ........................................................................................ 146
ANEXO “D4”, CORTES "G", "H" E "I" ................................................................................................ 147
ANEXO “D5”, DETALLES................................................................................................................... 148
ANEXO “E1”, CONJUNTO DE MASAS RED DE ALCANTARILLADO .............................................149
ANEXO “E2”, CONJUNTO DE MASAS RED DE RIEGO .................................................................. 150
ANEXO “E3”, CONJUNTO DE MASAS, DISEÑO DE CRUCEROS DE LA RED DE RIEGO
PROPUESTA .................................................................................................................. 151
ANEXO “E4”, VOLÚMENES DE OBRA EN CAJAS PARA LA OPERACIÓN DE VÁLVULAS EN
LA RED DE RIEGO. ....................................................................................................... 152
ANEXO “E5”, CONJUNTO DE MASAS DETALLES TÉCNICOS DE CONEXIÓN DE
ASPERSORES Y CODOS GIRATORIOS PARA LA RED DE RIEGO .......................... 153
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v

INTRODUCCIÓN

El agua es un recurso escaso para el cual en la actualidad no hay sustituto alguno, éste se
ha explotado de manera inadecuada ya que las personas que constantemente hacen uso de
este vital liquido no lo utilizan con el cuidado necesario. El ser humano ha aprovechado
desde siempre todos los recursos hídricos disponibles, debido al crecimiento desmedido de
la población, los mantos acuíferos, ríos, lagos, arroyos y manantiales se han sobreexplotado
por lo que se ha hecho necesario la utilización de agua de lluvia y agua residual tratada.

El presente trabajo describe la construcción de una Planta de Tratamiento de Aguas
Residuales para un Conjunto Habitacional en Chicoasén, Chiapas y el manejo del agua
tratada que produce dicha planta para el riego de las áreas verdes, la intención de construir
una planta es con el fin de reutilizar el agua residual. Se hace necesaria esta acción debido
a que hoy en día el suministro de agua es una de las principales necesidades de cualquier
lugar, aunado a esto existe el problema del incremento gradual en la demanda del líquido,
puesto que la red de distribución con la que llega a los consumidores es insuficiente para
cubrir la necesidad de toda la población del país.

Asimismo uno de los principales problemas presentes y futuros de cualquier poblado es el
abastecimiento de agua potable, en muchos países se convierte en tema de Seguridad
Nacional y México no es la excepción, en el caso del Conjunto Habitacional de Chicoasén,
Chiapas por el crecimiento de la mancha urbana se ha incrementado la demanda de agua
potable y por consiguiente el caudal de aguas residuales, mismas que tendrían que
aprovecharse.

El trabajo contempla cinco capítulos: el Capítulo Uno describe las características de la
comunidad objeto de estudio; aspectos del medio físico, socioeconómico, cultural y religioso
del municipio de Chicoasén, Chiapas.

En el Capítulo Dos se plantea el diseño de la red de alcantarillado así como el proyecto
constructivo, se describe paso a paso el cálculo de cada pozo de visita, con el fin de
determinar la profundidad con la cual llegará a la Planta de Tratamiento de aguas
Residuales.

En el Capítulo Tres, se analiza el tratamiento que se da a las aguas residuales y la
necesidad de hacerlo, también se presentan los diversos sistemas de tratamiento de aguas
residuales, se describe la construcción de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales
con los módulos que la componen, su equipamiento y su funcionalidad.

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vi
En el Capítulo Cuatro, se diseña la red de riego proveniente de la Planta de tratamiento de
aguas residuales, al igual que el proyecto constructivo de la misma, la cual tendrá como
función el riego de las áreas verdes del Conjunto Habitacional de Chicoasén, también se
describe paso a paso el cálculo de dicha red, con la finalidad de verificar que los diámetros
propuestos en el plano de la red sean los correctos y se cumpla con las necesidades de los
usuarios.

Y por último en el Capítulo Cinco se encuentran las conclusiones y recomendaciones a las
que se ha llegado; que tienen como finalidad ayudar a proteger el medio ambiente, así como
promover que todo conjunto habitacional cuente con un sistema de tratamiento de aguas
residuales, para su reúso en las diferentes necesidades de los usuarios.
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Capítulo 1. Medio físico y socioeconómico del Municipio de Chicoasén, Chiapas. Página 1

CAPÍTULO I. MEDIO FÍSICO Y
SOCIOECONÓMICO DEL MUNICIPIO DE
CHICOASÉN, CHIAPAS.
1.1. LOCALIZACIÓN.

Chicoasén se encuentra en la parte central del estado, en las estribaciones de las montañas del
Norte; se localiza a 16º58’ N y 93º 06’ W y a una altitud de 220 m. según el censo 2010 (INEGI)

Figura 1.1. Localización del Municipio de Chicoasén, Chis.
Fuente: Mapas Municipales de Chiapas actualización (2010)

Asimismo, Limita al norte con Coapilla, al este con Bochil y Soyaló, al sur con San Fernando y
Osumacinta; y al oeste con San Fernando y Copainalá.
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Capítulo 1. Medio físico y socioeconómico del Municipio de Chicoasén, Chiapas. Página 2

1.2. OROGRAFÍA.
El territorio del municipio el 90% es terreno accidentado y el restante son lomeríos. El Municipio
está constituido geológicamente por terreno paleoceno y cretácico superior, los tipos de suelo
son: feozem y rendzina, su uso principal es el agrícola y pecuario, en donde el 95% del territorio
es ejidal y el restante es propiedad privada.

Los tipos de suelos presentes en el municipio son: litosol con el 82.54% de la superficie
municipal; regosol con el 17.45% y el 0.01 de rendzina.

Figura 1.2. Orografía.
Fuente: Comité Estatal de Información Estadística y Geográfica de Chiapas (CEIEG) (2010)

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Capítulo 1. Medio físico y socioeconómico del Municipio de Chicoasén, Chiapas. Página 3

1.3. FISIOGRAFÍA.
El municipio forma parte de las regiones fisiográficas Altos de Chiapas y Montañas del Norte. El
89.05% de la superficie municipal se conforma por sierra alta escarpada compleja donde se
asienta la cabecera municipal y el 10.94% por sierra alta de laderas tendidas.

La altura del relieve varía entre los 200 m. y los 1,300 m. sobre el nivel del mar. La principal
elevación ubicada dentro del municipio es el cerro Bombaná.

Figura 1.3. Fisiografía.
Fuente: Comité Estatal de Información Estadística y Geográfica de Chiapas (CEIEG) (2010)
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Capítulo 1. Medio físico y socioeconómico del Municipio de Chicoasén, Chiapas. Página 4

1.4. GEOLOGÍA.
Predominan las rocas sedimentarias (lutita que abarca el 71.87% y caliza que ocupa el 27.94%)
en la superficie municipal

Figura 1.4. Geología.
Fuente: Comité Estatal de Información Estadística y Geográfica de Chiapas (CEIEG) (2010)

1.5. CLIMA.
El clima es cálido subhúmedo con lluvias en verano, que abarca el 100% de la superficie
municipal. En los meses de mayo a octubre, la temperatura mínima promedio va de los 15°C a
los 22.5°C, mientras que la máxima promedio oscila entre 27°C y 34.5°C. En el periodo de
noviembre - abril, la temperatura mínima promedio va de 12°C a 18°C, y la máxima promedio
fluctúa entre 21°C y 30°C. En los meses de mayo a octubre, la precipitación media fluctúa entre
los 800 mm y los 1200 mm, y en el periodo de noviembre - abril, la precipitación media va delos
75 mm a 200 mm.

Figura 1.5. Clima.
Fuente: Comité Estatal de Información Estadística y Geográfica de Chiapas (CEIEG) (2010)

1.6. HIDROGRAFÍA.
Las principales corrientes del municipio son: los ríos perennes Chico, Chavarría, Bochil y
Grijalva; los ríos intermitentes arroyo el Sabinal y arroyo El Cascajo.

La mayor parte del territorio municipal se encuentra dentro de la subcuenca Chicoasén y en
menor proporción en las subcuencas Alto Grijalva y Presa Chicoasén (todas de la cuenca río
Grijalva -Tuxtla Gutiérrez).

Figura 1.6. Hidrografía.
Fuente: Comité Estatal de Información Estadística y Geográfica de Chiapas (CEIEG) (2010)

1.7. EXTENSIÓN.
Su extensión territorial es de 82 km² que representa el 0.1 por ciento con relación a la superficie
estatal y el 0.42 por ciento de la regional. Según el censo 2010 (INEGI).

1.8. TOPONIMIA.
En los tiempos prehispánicos el pueblo se denominaba Chicoasentepek, palabra náhuatl que
significa “Seis lugares o cerros” de Chicoasén, seis y Tepek, lugar o cerro. A este respecto, se
cuenta que el tributo que daban los habitantes de Chicoasén a los aztecas eran seis huevos de
pájaro turquesa. El pueblo es de origen nahoa y zoque, esta etnia la nombraba yomitocma, es
decir, “Congregación de casas”.
1.9. RESEÑA HISTÓRICA.
La época Colonial se manifiesta por la obra de evangelización que realizaron los religiosos
católicos entre los pobladores, y un testimonio son las ruinas de un templo que dependía del
convento de Tecpatán, centro de los misioneros de la religión cristiana. En el período de la
Revolución, Chicoasén fue escenario de encarnizado combate entre Tuxtla -que defendía las
instituciones- y San Cristóbal, que se había sublevado al mando de Juan Espinoza Torres, con
el fin de regresar los poderes del estado a aquella ciudad. La lucha se libró el 5 de octubre de
1911, resultando vencedoras las fuerzas del gobierno, al mando del coronel Teófilo Castillo
Corzo.
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Capítulo 1. Medio físico y socioeconómico del Municipio de Chicoasén, Chiapas. Página 8

1.10. FLORA Y FAUNA.
La vegetación presente en el municipio es la siguiente: vegetación primaria (de selva
caducifolia) con el 73.56%; vegetación secundaria (de bosque de encino) con el 16.5%; selva
caducifolia con el 1.9%; vegetación inducida con el 1.85% y bosque de encino con el 1.72%.
Figura 1.7. Flora y Fauna.
Fuente: Comité Estatal de Información Estadística y Geográfica de Chiapas (CEIEG) (2010)

En el municipio Predomina la vegetación de selva baja, y las principales especies que existen
son: nanche, roble, caoba, amate, ceiba, chicozapote, guarumbo, hule y jimba.

La fauna característica del municipio la componen un sin número de especies siendo las más
representativas las siguientes: boa, coral, iguana de ribera, tortuga plana, tortuga, cocodrilo,
zopilote rey, armadillo, tlacuache, jabalí y mapache.

En las figuras 1.8., 1.9., 1.10. y 1.11. se ilustran la flora y faunas mencionadas.

Figura 1.8. Tlacuache o zarigüeya.
Fuente: Rocío García Valgañón (2009)

Figura 1.9. Nanche.
Fuente: Azucena Briones Muñoz (2006)
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Figura 1.10. Cocodrilos.
Fuente: Myriam enero (2010)

Figura 1.11. Pelicanos.

1.11. GRUPOS ÉTNICOS.

De acuerdo a los resultados que presentó el Censo de Población y Vivienda 2010, en el
municipio habitan un total de 404 personas que hablan alguna lengua indígena.

Figura 1.12. Grupos étnicos.
Fuente: Antonio Torres Rodríguez (2010)
1.12. RELIGIÓN.
El 89.30% de la población profesa la religión católica, 0.05% protestante, 7.67% bíblica no
evangélica y 2.32% no profesa credo. En el ámbito regional el comportamiento es: católica
75.54%, protestante 6.89%, bíblica no evangélica 8.82% y el 7.81% no profesa credo. Mientras
que en el estatal es 63.83%, 13.92%, 7.96% y 13.07% respectivamente. Según el censo 2010
(INEGI).
1.13. EVOLUCIÓN DEMOGRÁFICA.
La población total del municipio es de 4 345 habitantes, representa 0.47% de la regional y
0.11% de la estatal; el 51.58% son hombres y 48.42% mujeres. Su estructura es
predominantemente joven, 68% de sus habitantes son menores de 30 años y la edad mediana
es de 20 años. En el período comprendido de 2000 al 2010, se registró una Tasa Media Anual
de Crecimiento (TMAC) del 1.81%, el indicador en el ámbito regional y estatal fue de 2.88% y
2.06%. Según el censo 2010 (INEGI).

La dinámica demográfica municipal en este lapso, presentó un incremento de 700 habitantes,
de continuar con esta tendencia la población se duplicará en aproximadamente 39 años, para
entonces habrán alrededor de 8 690 habitantes.

La población total del municipio se distribuye de la siguiente manera: 64.14% vive en una
localidad urbana, mientras que el 35.86% restante reside en 21 localidades rurales, que
representan 95.45% del total de las localidades que conforman el municipio. Los porcentajes
regional y estatal para localidades con este mismo rango fueron de 99.12% y 99.09%
respectivamente.

En el ámbito municipal se observa una densidad de población de 53 habitantes por km2, el
regional es de 75 y el estatal de 52 habitantes, la Tasa Global de Fecundidad (TGF) para el año
2000, fue de 2.88 hijos por mujer en edad reproductiva, mientras que la TGF de la región fue de
2.87 y la del estado 3.47.

En Chiapas el saldo neto migratorio es negativo (–1.42). El 1.40% de su población total
proviene de otros estados y 2.82% emigró de Chiapas en el período 2000-2010. El (INEGI)
hasta el momento de la presente edición no muestra datos de emigración municipal.

La inmigración es del 5.06%; quienes llegaron al municipio provienen principalmente de los
estados de Guanajuato, Tabasco y Veracruz; el indicador regional es de 1.22% y el estatal de
3.16 por ciento.

De acuerdo a los datos publicados en el año 2000, por el Consejo Nacional de Población
(CONAPO) el municipio presentó un grado de marginación alto. Para ese mismo año existía en
el estado sólo un municipio de muy baja marginación (Tuxtla Gutiérrez), uno de baja
marginación (San Cristóbal de Las Casas) 6 de media, 65 de alta y 44 de muy alta marginación.
No se incluyó el municipio de Nicolás Ruiz, debido a que no fue censado, el municipio cuenta
con un total de 4 481 habitantes, Según el censo 2010 (INEGI).
1.14. EDUCACIÓN.
En el año 2000, el municipio presentó un índice de analfabetismo del 17.58%, indicador que en
1990 fue de 21.23%. Actualmente la media estatal es de 22.91%

De la población mayor de 15 años, 28.92%tiene primaria incompleta, 19.82% completó los
estudios de primaria y 32.13% cursó algún grado de instrucción posterior a este nivel. Según el
censo 2010 (INEGI).
1.15. VIVIENDA.
En el año 2000 se registraron 907 viviendas particulares habitadas, de las cuales 83.02% son
propiedad de sus habitantes y 16.10% son no propias. En promedio cada vivienda la ocupan
4.66 habitantes; el indicador regional y estatal es de 4.52 y 4.85 ocupantes por vivienda
respectivamente. Según el censo 2010 (INEGI).

Los materiales predominantes en los pisos de las viviendas son 25.25% de tierra y 70.34% de
cemento y firme. Las paredes son 40.57% de tabique, 38.70% de adobe. En techos, 31.42% de
lámina de asbesto y 51.05% de teja.
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De acuerdo a los resultados que presentó el Conteo de Población y Vivienda en el 2010, en el
municipio cuentan con un total de 1 156 viviendas de las cuales 1 148 son particulares.
1.16. SERVICIOS PÚBLICOS
El 96.58% de las viviendas disponen de energía eléctrica, 87.10% de agua entubada y el
75.63% cuentan con drenaje. En la región los indicadores fueron, para energía eléctrica
94.25%, agua entubada 77.72% y drenaje 81.10%; y en el estado 87.90%, 68.01% y 62.27%
respectivamente. Según el censo 2010 (INEGI).
1.17. INFRAESTRUCTURA VÍAS DE COMUNICACIÓN.
Para atender la demanda del servicio de comunicación, este municipio dispone de una oficina
postal, así como con una red telefónica con servicio estatal, nacional e internacional.

De acuerdo al inventario de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, el municipio en el
año 2000 contaba con una red carretera de 70.74 km integrados principalmente por la red rural
de la SCT (25.60 km), red de la Comisión Estatal de Caminos (26.60 km) y por caminos rurales
construidos por las Secretarías de Obras Públicas, Desarrollo Rural, Defensa Nacional y la
Comisión Nacional del Agua (18.54 km). La red carretera del municipio representa el 2.1% de la
región. Según el censo 2010 (INEGI).
1.18. AGRICULTURA.
Agricultura: principalmente se cultiva en el municipio el maíz y frijol y en menor escala el café,
caña de azúcar, ajonjolí y frutas tropicales.

Figura 1.13. Agricultura.
Fuente: Amir Hernández (2012)
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1.19. GANADERÍA.
En el municipio se explota de manera extensiva la producción de ganado bovino, porcino y aves
de corral.

Figura 1.14. Ganadería.
Fuente: César Solís (Diario del Sur 2011)

1.20. INDUSTRIA

En el municipio se encuentra la planta hidroeléctrica de la CFE que utiliza las aguas de la presa
de Chicoasén para generar energía eléctrica.

La central hidroeléctrica lleva también el nombre del Ing. Manuel Moreno Torres, quien fue
Director General de la CFE durante el sexenio del presidente Adolfo López Mateos. La central
cuenta con cinco unidades turbogeneradoras de 300 MW cada una, para una capacidad
instalada total de 1 500 MW. Estas unidades entraron en operación comercial en distintos
meses de 1980 y 1981. La energía generada es transportada a través de diez líneas de
transmisión: seis a 400 kV y cuatro de 115 kV. La mayoría de las líneas de alta tensión en 400
kV envían el fluido eléctrico hacia la Ciudad de Veracruz, al área central del país, con un enlace
a la Central Hidroeléctrica La Angostura, en el municipio de Venustiano Carranza, Chiapas.

De las líneas de baja tensión en 115 kV, dos van hacia Tuxtla Gutiérrez, Chiapas; una a San
Cristóbal de las Casas, Chiapas y una más es enlace a la Central Hidroeléctrica Bombaná, en el
municipio de Soyaló, Chiapas.

Figura 1.15. Industria Hidroeléctrica Chicoasén.
Fuente: Ángeles Mariscal (2011)

1.21. ATRACTIVOS CULTURALES Y TURÍSTICOS

Danzas y Tradiciones.
Existe en el municipio la iglesia que data de la época colonial, llamada señor del pozo.

Figura 1.16. Parachicos y las Pireukas.
Fuente: Luza Alvarado (2010)

Fiestas.
En el municipio se celebra el tercer viernes de cuaresma día del señor del pozo y en agosto del
12 al 15 el de la Asunción.

Figura 1.17. Señor del Pozo.
Fuente: Federico San Nicolás Ruíz (2011)
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Gastronomía
La gastronomía del municipio se compone de distintos platillos de pescados y caracoles, chipilín
con bolita y tamales de toda clase.

Figura 1.18. Tamal Chiapaneco.
Fuente: Amed Urbán (2010)

Centros Turísticos
El principal atractivo turístico lo constituye una iglesia que data de la época Colonial. También
es importante la presa Manuel Moreno Torres ubicada a 43 kilómetros de la ciudad capital, que
representa un sitio turístico apropiado para practicar los deportes acuáticos y es ideal para la
pesca, asimismo el cañón del sumidero.

Figura 1.19. Deportes Acuáticos en Chicoasén.
Fuente: Jorge Gómez De Aquino (2012)
El Cañón del Sumidero
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Es un estrecho cañón de gran profundidad situado a 5 km de Tuxtla Gutiérrez, capital del
estado de Chiapas, México. Este cañón tiene un acantilado cuya altura va un poco más allá de
los 1 000 m del nivel del agua y se levanta sobre el cauce del río Grijalva, que tiene una
profundidad de más de 250 metros. La falla geológica se abrió hace aproximadamente doce
millones de años en la Sierra Norte de Chiapas.

Figura 1.20. Cañón del sumidero.
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CAPÍTULO II RED DE ALCANTARILLADO.
2.1. AGUAS RESIDUALES.

Las aguas residuales domésticas son fundamentalmente las aguas de abastecimiento de una
población, después de haber sido impurificadas por diversos usos. Desde el punto de vista de
su origen, resultan de la combinación de los líquidos o desechos arrastrados por el agua
procedentes de las casas habitación, edificios comerciales e instituciones, junto con los
provenientes de los establecimientos industriales, y las aguas subterráneas, superficiales o de
precipitación que puedan agregarse. La cantidad o volumen de aguas residuales que se
produzcan varía de acuerdo con la población y depende de diversos factores. Un municipio
exclusivamente residencial que tenga alcantarillado bien construido a las que no entre el agua
de precipitación pluvial, puede producir unos 160 litros por persona y por día, mientras que una
población industrial o que tenga un gasto de agua para usos domésticos muy alto, podrá
producir unos 800 litros o más por persona y por día, naturalmente, el promedio es mucho
mayor cuando las aguas pluviales entran a las alcantarillas que acarrean desechos domésticos
e industriales (Hilleboe, H. 1996).

Figura 2.1.Aguas Residuales.
Fuente: Notimex (2013)
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En el desarrollo de las localidades urbanas, sus servicios en general se inician con un precario
abastecimiento de agua potable y van satisfaciendo sus necesidades con base en obras
escalonadas en bien de su economía.

Como consecuencia se presenta el problema del desalojo de las aguas servidas o aguas
residuales. Se requiere así la construcción de un sistema de alcantarillado sanitario para
conducir las aguas residuales que produce una población, incluyendo el comercio, los servicios
y a la industria a su destino final.

Un sistema de alcantarillado de aguas residuales está integrado por todos o algunos de los
siguientes elementos: atarjeas, colectores, interceptores, emisores, plantas de tratamiento,
estaciones de bombeo, descarga final y obras accesorias. El destino final de las aguas
residuales podrá ser, previo tratamiento, desde un cuerpo receptor hasta el reúso o la recarga
de acuíferos, dependiendo del tratamiento que se realice y de las condiciones particulares de la
zona de estudio. (Mayo, 1997)

Figura 2.2. Pozo de visita No. 21.

Los desechos líquidos de un núcleo urbano deben cumplir con la norma oficial mexicana NOM-
002-SEMARNAT vigente, que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en
las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal.
El encauzamiento de aguas residuales evidencia la importancia de aplicar lineamientos
técnicos, que permitan elaborar proyectos de alcantarillado sanitario, eficientes, seguros,
económicos y durables, considerando que deben ser auto limpiantes, autoventilantes e
hidráulicamente herméticos.

En el sistema de alcantarillado sanitario, se deben plantear las alternativas necesarias,
definiendo a nivel de esquema las obras principales que requieran cada una de ellas. Se deben
considerar los aspectos constructivos y los costos de inversión para cada una de ellas con el
propósito de seleccionar la alternativa que asegure el funcionamiento y la durabilidad adecuada
con el mínimo costo integral en el horizonte del proyecto.

El período de diseño para un sistema de alcantarillado sanitario debe definirse de acuerdo a los
lineamientos establecidos para cada proyecto por las autoridades locales correspondientes.

En el dimensionamiento de los diferentes componentes de un sistema de alcantarillado, se debe
analizar la conveniencia de programar las obras por etapas, existiendo congruencia entre los
elementos que lo integran y entre las etapas que se propongan para este sistema, considerando
en todo momento que la etapa construida pueda entrar en operación, además de la cobertura
del sistema de distribución del agua potable.

El diseño debe tomar en cuenta la infraestructura existente en la localidad (agua potable, ductos
de gas, teléfono, energía eléctrica, alcantarillado pluvial, etc.) para evitar que las tuberías
diseñadas coincidan con estas instalaciones, y asegurar que, en los cruces con la red de agua
potable, la tubería del alcantarillado siempre se localice por debajo de ésta.

Reconociendo la importancia del tratamiento de las aguas residuales para su reutilización es
indispensable contar con sistemas de alcantarillado pluvial y sanitario independientes que
garanticen la operación adecuada de ambas redes y de las plantas de tratamiento.

Los sistemas de alcantarillado pueden ser de dos tipos:

Convencionales. Han sido ampliamente utilizados, estudiados y estandarizados. Son sistemas
con tuberías de grandes diámetros que permiten una gran flexibilidad en su operación debida
en muchos casos a la incertidumbre en los parámetros que definen el caudal: densidad
poblacional y su estimación futura, mantenimiento inadecuado o nulo.

Los sistemas convencionales de alcantarillado se clasifican a su vez en:

Alcantarillado separado: es aquel en el cual se independiza la evacuación de aguas residuales
y lluvia.

a) Alcantarillado sanitario: sistema diseñado para recolectar exclusivamente las aguas
residuales domésticas e industriales.

b) Alcantarillado pluvial: sistema de evacuación de la escorrentía superficial producida por
la precipitación.

Alcantarillado combinado: conduce simultáneamente las aguas residuales, domésticas e
industriales, y las aguas de lluvia.

No Convencionales. Surgen como una respuesta de saneamiento básico de poblaciones de
bajos recursos económicos, son sistemas poco flexibles, que requieren de mayor definición y
control en los parámetros de diseño, en especial del caudal, mantenimiento intensivo y, en gran
medida, de la cultura en la comunidad que acepte y controle el sistema dentro de las
limitaciones que éstos pueden tener.

Los sistemas de alcantarillado no convencionales se clasifican según el tipo de tecnología
aplicada y en general se limita a la evacuación de las aguas residuales.

a) Alcantarillado simplificado: un sistema de alcantarillado sanitario simplificado se diseña
con los mismos lineamientos de un alcantarillado convencional, pero teniendo en cuenta
la posibilidad de reducir diámetros y aumentar distancias entre pozos al disponer de
mejores equipos de mantenimiento.

b) Alcantarillado condominial: Son los alcantarillados que recogen las aguas residuales de
un pequeño grupo de viviendas, menor a una hectárea, y las conduce a un sistema de
alcantarillado convencional.

c) Alcantarillado sin arrastre de sólidos. Conocidos también como alcantarillados a presión,
son sistemas en los cuales se eliminan los sólidos de los efluentes de la vivienda por
medio de un tanque interceptor. El agua es transportada luego a una planta de
tratamiento o sistema de alcantarillado convencional a través de tuberías de diámetro de
energía uniforme y que, por tanto, pueden trabajar a presión en algunas secciones.

El tipo de alcantarillado que se use depende de las características de tamaño, topografía y
condiciones económicas del proyecto. Por ejemplo, en algunas localidades pequeñas, con
determinadas condiciones topográficas, se podría pensar en un sistema de alcantarillado
sanitario inicial, dejando correr las aguas de lluvia por las calles, lo que permite aplazar la
construcción de un sistema de alcantarillado pluvial hasta que sea una necesidad.

Unir las aguas residuales con las aguas de lluvia, es decir, un alcantarillado combinado, es una
solución económica inicial desde el punto de vista de la recolección, pero no lo será tanto
cuando se piense en la solución global de saneamiento que incluye la planta de tratamiento de
aguas residuales, por la variación de los caudales, lo que generará perjuicios en el sistema de
tratamiento. Por tanto hasta donde sea posible se recomienda la separación de los sistemas de
alcantarillado de aguas residuales y pluviales.

Las redes de alcantarillado son estructuras de tipo hidráulico que funcionan a presión
atmosférica. Solamente en tramos cortos están formados por tuberías que trabajan bajo.

Por lo general se componen de canales de sección circular, oval o compuesta por ambas, que
pasan por debajo la vía pública (circulaciones vehiculares y/o peatonales). (CNA, 2009).

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Figura 2.3. Cepa para el tendido de tubería de 200 mm.

Para cualquier población o centro urbano, la red de alcantarillado se considera un servicio
básico, no obstante en ciudades de países en desarrollo su instalación es ínfima en relación a la
cobertura de redes de agua potable. Este déficit provoca importantes problemas sanitarios
(como el cólera u otras infecciones).

A lo largo del tiempo debido al crecimiento poblacional, se observa que aumenta el volumen de
desechos producidos y disminuye porcentualmente la cobertura de servicios apropiados.

Las redes de alcantarillado son un requisito indispensable para la aprobación de construcción
de nuevas urbanizaciones.

Una rápida y segura recolección, transporte, tratamiento y disposición final de las aguas
residuales es uno de los objetivos para dotar de infraestructura urbana por ello, se diseñó una
red de alcantarillado apropiada para la Unidad Habitacional de Chicoasén de la cual se habla a
continuación.

2.2. CÁLCULO DE LA RED DE ALCANTARILLADO SANITARIO PROPUESTA.
El funcionamiento del sistema de alcantarillado estará basado en el aprovechamiento de las
condiciones topográficas favorables y la red de alcantarillado existente, por lo que seguirá el
escurrimiento de los cauces naturales.

Las pendientes de las plantillas se propusieron de tal manera que respetaran las velocidades
mínima y máxima permisible, pero siguiendo en lo posible la pendiente del terreno, tratando de
llevar un paralelismo que evitara excavaciones profundas.

La selección de tubería se hizo con base en los materiales existentes en el mercado para lo
cual se utilizó tubería de PVC para alcantarillado duradren ingles tipo 41 de 200 mm de
diámetro, los pozos que se construirán serán del tipo “A” y “B”, los registros de agua residual
serán de 40x60x100 cm medidas interiores (ver plano, Anexo ”E1”).

Para el cálculo de la red de alcantarillado sanitario se tomará el volumen diario del agua
residual entregada. La aportación es un porcentaje del valor de la dotación ya que existe un
volumen de líquido que no tributa a la red de alcantarillado, como el utilizado para el aseo de
pisos, vidrios. etc.

Considerando lo anterior se adopta como aportación de aguas negras del 75 a 80% de la
dotación de agua potable en L/hab/d, considerando que el 25 o 20% restante se consume antes
de llegar a las atarjeas.

Los gastos que se consideran en el proyecto de alcantarillado son: medio, mínimo, instantáneo
y máximo extraordinario.

2.2.1. GASTO MEDIO

Es el valor del caudal de aguas residuales en un día de aportación promedio. La expresión para
calcular el valor del gasto medio es:

)86400(
) ( PxApQmed 
En donde:

Ap = Aportación de aguas residuales en L/hab/d.
P = Población en Número de Habitantes.

2.2.2. GASTO MÍNIMO
Es el menor de los valores de escurrimiento que normalmente se presenta en un conducto se
acepta que este valor es igual a la mitad del gasto medio y la expresión para calcular el valor
del gasto medio es.
. 5.0min QmedxQ 

El gasto mínimo es el menor de los valores que generalmente se presentará en la conducción.
El criterio aceptado es considerar que el gasto mínimo es un flujo variable de aguas residuales.
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2.2.3. GASTO MÁXIMO INSTANTÁNEO.

El gasto máximo instantáneo es el valor máximo de escurrimiento que se puede presentar en un
instante dado, se obtiene a partir del coeficiente de Harmon (m); y la expresión para calcular el
valor del gasto máximo instantáneo es:
P
M


4
141

Donde P= Población en miles.
Así la expresión para el cálculo del gasto máximo instantáneo.

QmedxMinstQM 

Donde:

QM inst.= Gasto Máximo Instantáneo.
M= Coeficiente de Harmon.
2.2.4. GASTO MÁXIMO EXTRAORDINARIO

En función de este gasto se determina el diámetro adecuado de los conductos ya que brinda un
margen de seguridad para prever los excesos en las aportaciones que pueda recibir la red de
alcantarillado, bajo esas circunstancias, en que se diseña la aplicación de un sistema existente
de tipo combinado previniendo las aportaciones extraordinarias de origen pluvial, se podrá usar
un coeficiente de 1.5 y la expresión para el cálculo del gasto máximo extraordinario resulta:

instQMxCSextQM 
Donde:
QM ext. = gasto máximo extraordinario, en L/s
QM inst = Gasto Máximo Instantáneo.
CS= Coeficiente De Previsión o Seguridad 1.5
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2.3. DATOS DE PROYECTO:

Debido a la oportunidad por usuario se consideraron para el cálculo los siguientes datos:

Dotación = 200 L./hab/d.
Aportación = 0.80% x 200 L = 160 L./hab/d.
Número de usuarios = 360.

Con estos parámetros se procederá al Cálculo.

2.3.1. GASTO MEDIO

)86400(
) ( PxApQmed 

./66.0
)86400(
)360160( sLxQmed 
2.3.2. GASTO MÍNIMO

.5.0min xQmedQ 

./33.066.0 5.0min sLxQ 

2.3.3. GASTO MÁXIMO INSTANTÁNEO.
04.4
36.04
141 

M

P= 360/1000 =0.36, donde P= Población en miles.

QmedxMinstQM 

./66.266.0 04.4 sLxinstQM 
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2.3.4. GASTO MÁXIMO EXTRAORDINARIO

instQMxCSextQM 

sLsLxinstQM /4/99.3662. 5.1 

Por lo que el gasto de diseño para el cálculo de las atarjeas será de 4.0 L/s.

Se empleará la formula de Manning para calcular la velocidad del agua en las tubería cuando
trabajen llenas, utilizando además las relaciones hidráulicas y geométricas de esos conductos,
al operar parcialmente llenos y determinar las velocidades mínima y máxima permisibles.

Las pendientes de las tuberías deberán ser tan semejantes como sea posible, como pendiente
mínima se tendrá a aquella que produce una velocidad de 60 cm/s. funcionado totalmente lleno
el conducto.

Para el gasto máximo, será aceptable como pendiente máxima aquella que produce una
velocidad de 3 m/s. funcionado a tubo lleno.

La expresión para el cálculo de la velocidad resulta.

1/22/3 S Rh 1
n
V 
V = velocidad en m/s.
Rh= radio hidráulico, en m.
S= pendiente geométrica o hidráulica del conducto expresada en forma decimal.
n= coeficiente de rugosidad.
2.3.5. EL RADIO HIDRÁULICO SE CALCULA CON LA SIGUIENTE ECUACIÓN:
Pm
ARh 
A = área transversal, en m3
Pm= perímetro mojado
Pm =  x D
2.3.6. EXPRESIÓN PARA EL CÁLCULO DEL DIÁMETRO.

8/3
2/1 )(
)( )( 1.548 






S
QD 

2.3.7. EXPRESIÓN PARA EL CÁLCULO DEL GASTO.



























 2/13/8
2/12
0.312
4

4
SDSDDQ

Por lo que se procede a calcular la tubería con las expresiones antes mencionadas proponiendo
tubería de PVC sanitaria duradren tipo 41, por lo que n= 0.009.

4.0 L./s./1000 = 0.004 m3/s.

Sustituyendo se tiene:

D= 1.548 (0.009 X 0.004 m3/s.)/( 0.004)1/2
D= (0.000036/0.0632455)3/8D= 1.548 (0.06 m.) = 0.09 m
D= 0.09 m / 0.254 = 3.70in

Considerando la situación más desfavorable, es decir, cuando exista mayor aportación, se
propone una tubería de 8 in (203 mm) de diámetro y para establecer las condiciones de flujo a
tubo lleno se tiene.

QLLENO = 0.312 (0.203)8/3 (0.004)1/2 / 0.009)
QLLENO = 0.0143859 x 0.06325 / 0.009 = 0.10110
QLLENO = 0.312 (0.10110) = 0.0315 m3/s.
VLLENO = QLLENO / LLENO = 0.0315 m3 /s. / 4/ π (0.203)2
VLLENO = 0.12617 / 0.012946 = 0.97 m/s.
Q/ QLLENO = 0.004 m3/s./0.315 m3/s. = 0.0126
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Capítulo 1. Medio físico y socioeconómico del Municipio de Chicoasén, Chiapas. Página 29

2.4. CÁLCULO DE ATARJEAS.

Para efectuar estos cálculos se deberá conocer la profundidad mínima a la que debe instalarse
la tubería de 200 mm ø dicha profundidad para proyectar con más flexibilidad se propone de
1.00., también se dará una pendiente mínima de 4 milésimos.

(No. 1) (INICIO) POZO DE VISITA No. 1 (COSTADO DERECHO DEL EDIFICIO “E”).

Figura 2.4. Pozo de visita No. 1

H= COTA DE TERRENO (CT) – COTA DE PLANTILLA (CP).

(No. 1) H= 100.00 – 99.00 = 1.00 m.

TRAMO 1
POZO 1 AL POZO 3
24.95 (0.004) = 0.099 – 99.00 = 98.90 – 100.00 = 1.09 m.

TRAMO 2
POZO 3 AL POZO 5
07.40 (0.004) = 0.029 – 98.90 = 98.87 – 100.00 = 1.12 m.

TRAMO 3
POZO 5 AL POZO 6
10.40 (0.004) = 0.041 – 98.87 = 98.82 – 100.00 = 1.17 m.

TRAMO 4
POZO 6 AL POZO 11
20.90 (0.004) = 0.083 – 98.82 = 98.73 – 100.00 = 1.26 m.

Figura 2.5. Cepa para el tendido de la tubería en el tramo 4.

TRAMO 5
POZO 11 AL POZO 12
10.01 (0.004) = 0.040 – 98.73 = 98.68 – 100.00 = 1.31 m.

(No. 2) (INICIO) POZO DE VISITA No. 7 (COSTADO IZQUIERDO DEL EDIFICIO “D”).

Figura 2.6. Pozo de visita No. 7

H= COTA DE TERRENO (CT) – COTA DE PLANTILLA (CP).

(No. 2) H= 99.00 – 100.00 = 1.00 m.

TRAMO 6
POZO 7 AL POZO 9
13.25 (0.004) = 0.053 – 99.00 = 98.94 – 100.00 = 1.05 m.

(No. 3) (INICIO) POZO DE VISITA No. 2 (COSTADO IZQUIERDO DEL EDIFICIO “E”).

Figura 2.7. Pozo de visita No. 2

H= COTA DE TERRENO (CT) – COTA DE PLANTILLA (CP).

(No. 3) H= 100.00 – 99.00 = 1.00 m.

TRAMO 7
POZO 2 AL POZO 4
24.80 (0.004) = 0.099 – 99.00 = 98.90 – 100.00 = 1.09 m.

TRAMO 8
POZO 4 AL POZO 8
13.12 (0.004) = 0.052 – 98.90 = 98.84 – 100.00 = 1.15 m.

TRAMO 9
POZO 8 AL POZO 10
13.25 (0.004) = 0.053 – 98.84 = 98.78 – 100.00 = 1.21 m.

TRAMO 10
POZO 10 AL POZO 9
33.42 (0.004) = 0.133 – 98.78 = 98.64 – 100.00 = 1.35

POZO DE VISITA 9 EL CUAL TRAE UNA COTA DE PLANTILLA DE 98.64 m. Y
PROFUNDIDAD (1.35) m.

TRAMO 11
POZO 9 AL POZO 12’
07.20 (0.004) = 0.028 – 98.64 = 98.61 – 100.00 = 1.38

POZO DE VISITA No. 11 EL CUAL TRAE UNA COTA DE PLANTILLA DE 98.68 m Y
PROFUNDIDAD (1.31) m.

TRAMO 12
POZO 12’ AL POZO 12
03.60 (0.004) = 0.014 – 98.61 = 98.59 – 100.00 = 1.40 m.

TRAMO 13
POZO 12 AL POZO 13
25.39 (0.004) = 0.101 – 98.59 = 98.48 – 100.00 = 1.51 m.

TRAMO 14
POZO 13 AL POZO 14
22.40 (0.004) = 0.089 – 98.48 = 98.39 – 100.00 = 1.60 m.

TRAMO 15
POZO 14 AL POZO 16
13.50 (0.004) = 0.054 – 98.39 = 98.33 – 100.00 = 1.66 m.

(No. 4) (INICIO) POZO DE VISITA No. 15 (COSTADO DERECHO DEL EDIFICIO “B”).

Figura 2.8. Pozo de visita No. 15

H= COTA DE TERRENO (CT) – COTA DE PLANTILLA (CP).

(No. 4) H= 100.00 – 99.00 = 1.00 m.

TRAMO 16
POZO 15 AL POZO 17
13.50 (0.004) = 0.054 – 99.00 = 98.94 – 100.00 = 1.05 m.

TRAMO 17
POZO 17 AL POZO 16
29.49 (0.004) = 0.117 – 98.94 = 98.82 – 100.00 = 1.17 m.

POZO DE VISITA No. 16 EL CUAL TRAE UNA COTA DE PLANTILLA DE 98.33 m. Y
PROFUNDIDAD (1.33) m.

(No. 4) (INICIO) POZO DE VISITA No. 18 (COSTADO DERECHO DEL EDIFICIO “A”).

H= COTA DE TERRENO (CT) – COTA DE PLANTILLA (CP).

(No. 4) H= 100.00 – 99.00 = 1.00 m.

TRAMO 18
POZO 18 AL POZO 21
15.84 (0.004) = 0.063 – 99.00 = 98.93 – 100.00 = 1.06 m.

(No. 5) (INICIO) POZO DE VISITA No. 19 (COSTADO IZQUIERDO DEL EDIFICIO “A”).

Figura 2.9. Pozo de visita No. 19.

H= COTA DE TERRENO (CT) – COTA DE PLANTILLA (CP).

(No. 5) H= 100.00 – 99.00 = 1.00 m.
TRAMO 19
POZO 19 AL POZO 20
15.84 (0.004) = 0.063 – 99.00 = 98.93 – 100.00 = 1.06 m.

TRAMO 20
POZO 20 AL POZO 21
30.60 (0.004) = 0.122 – 98.93 = 98.80 – 100.00 = 1.19 m.

POZO DE VISITA No. 18 EL CUAL TRAE UNA COTA DE PLANTILLA DE 98.93 m. Y
PROFUNDIDAD (1.06) m.

TRAMO 21
POZO 20 AL POZO 22
41.80 (0.004) = 0.167 – 98.80 = 98.63 – 100.00 = 1.36 m.

Figura 2.10. Pozo de visita No. 21.

TRAMO 22
POZO 16 AL POZO 22
17.04 (0.004) = 0.068 – 98.33 = 98.26 – 100.00 = 1.73 m.

EL POZO DE VISITA No. 22 ES PROPUESTO CON COMPUERTAS PARA DESVÍO DEL
AGUA RESIDUAL EN CASO DE MANTENIMIENTO DE LA P.T.A.R.

Figura 2.11. Último pozo de visita en la red (BY-PASS).

TRAMO 23
DEL POZO 22 AL CANAL DESARENADOR
2.82 (0.004) = 0.011 – 98.26 = 98.24 - 100.00 = 1.74 m.

EL ÚLTIMO POZO DE VISITA (No. 22) SE CONSIDERA QUE LLEGARÁ CON UNA
PROFUNDIDAD DE 1.75 m. AL CANAL DESARENADOR DE LA PLANTA DE
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES.

(VER ANEXO “E1” PLANO DE RED DE ALCANTARILLADO).

TRAMO 24
DEL POZO 22 AL POZO 23.
6 (0.004) = 0.024 – 98.26 = 98.23 - 100.00 = 1.77 m.

TRAMO 25
DEL POZO 23 A LA FOSA SÉPTICA.
30 (0.004) = 0.12 – 98.23 = 98.11 - 100.00 = 1.89 m.

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Capítulo 3. Planta de Tratamiento de Aguas Residuales. Página 37

CAPÍTULO III PLANTA DE TRATAMIENTO
DE AGUAS RESIDUALES.

3.1. TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES Y NECESIDAD DE HACERLO.

El tratamiento de las aguas residuales es un proceso por el cual los sólidos que el liquido
contiene son separados parcialmente, haciendo que el resto de los sólidos orgánicos complejos
muy putrescibles queden convertidos en sólidos minerales o en sólidos orgánicos relativamente
estables. La magnitud de este cambio depende del proceso de tratamiento empleado. Una vez
complementado todo proceso de tratamiento es aún necesario disponer de los líquidos y los
sólidos que se haya separado.

El problema de disponer de las aguas residuales fue imponiéndose debido al uso del agua para
recoger y arrastrar los productos de desechos de la vida humana. Antes deesto, los volúmenes
de desecho, sin que el agua sirviese de vehículo, eran muy pequeños y su eliminación se
limitaba a los excrementos familiares o individuales. El primer método consistía en dejar los
desechos corporales y la basura en la superficie de la tierra, en donde eran gradualmente
degradados por las bacterias (principalmente del tipo anaerobio). Esto originaba la producción
de olores ofensivos. Después, la experiencia demostró que si estos desechos eran enterrados
prontamente, se prevenía el desarrollo de tales olores. La siguiente etapa consistió en el
desarrollo de los retretes o letrinas enterrados, que es un método de eliminación de los
desechos de excrementos que todavía se emplea. (Grover, B., N. Burnett, & M. McGarry. 1983)

Con el desarrollo de los suministros de agua a las poblaciones y el uso del agua para arrastrar o
transportar los desechos caseros, se hizo necesario encontrar un método para disponer no
solamente de los desechos mismos, sino para el agua portadora. Se emplearon para ello los
tres métodos posibles; la irrigación, la disposición superficial y la dilución.

A medida que fue creciendo la población urbana, con el proporcional aumento de volumen de
aguas residuales y desechos orgánicos resultó que todos los métodos de disposición eran tan
poco satisfactorios que se hizo imperativo tomar medidas esenciales para remediarlos y se
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Capítulo 3. Planta de Tratamiento de Aguas Residuales. Página 38

inició el desarrollo de los métodos de tratamiento, antes de la disposición final de las aguas
residuales.

Para dar un tratamiento a las aguas residuales que elimine los contaminantes que contienen, se
pueden utilizar tres medios: físicos, químicos y biológicos.

Los medios anteriores se clasifican, como operación físicas unitarias, procesos químicos
unitarios y procesos biológicos unitarios.

Al combinar operaciones y procesos unitarios, se logran diferentes sistemas de tratamiento, que
a su vez tienen diferentes alcances en el tratamiento de las aguas residuales, esto está en
función del tipo del proceso u operación que se combine, de las características del agua
residual y del grado de tratamiento que se requiera (Hilleboe, 1996).

Para eliminar los contaminantes de mayor interés en el agua residual, se indican las
operaciones y procesos o métodos más frecuentes en la tabla 3.1.

Tabla 3.1. Operaciones, procesos unitarios y sistemas de tratamiento utilizados para eliminar los
contaminantes del agua residual. (Flores, 1997)
CONTAMINANTES OPERACIÓN UNITARIA
PROCESO UNITARIO O SISTEMA DE
TRATAMIENTO.
Sólidos en suspensión Sedimentación
Desbaste y aireación.
Filtración.
Flotación.
Adición de polímeros o reactivos químicos.
Coagulación / Sedimentación.
Materia orgánica biodegradable. Lodos activados.
Película fija: Filtros Percoladores.
Película fija: Discos biológicos.
Lagunas.
Filtración intermitente de arena.
Sistemas fisicoquímicas.
Patógenos Cloración.
Hipocloración.
Ozonización.
Nutrientes: Nitrógeno

Sistema de lagunas
Sistema de cultivo suspendido con
nitrificación y desnitrificación.
Arrastre de amoniaco.
Intercambio iónico.
Cloración en el punto crítico.
Sistema de tratamiento por disposición del
terreno.

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Capítulo 3. Planta de Tratamiento de Aguas Residuales. Página 39

Tabla 3.1. Operaciones, procesos unitarios y sistemas de tratamiento utilizados para eliminar los
contaminantes del agua residual. (Flores, 1997) Cont.
CONTAMINANTES OPERACIÓN UNITARIA
PROCESO UNITARIO O SISTEMA DE
TRATAMIENTO.
Fósforo. Adición de sales metálicas.
Coagulación y sedimentación con cal.
Eliminación biológica.
Materia orgánica refractaria. Adoración en carbón.
Ozonización.
Metales pesados. Precipitación química.
Intercambio iónico.
Sólidos inorgánicos disueltos. Intercambio iónico.
Osmosis inversa.
Electrodiálisis.

Las operaciones Físicas Unitarias son métodos de tratamiento en los que predomina la
acción de fuerzas físicas, se conocen como operaciones físicas unitarias. La mayoría de estos
métodos han evolucionado directamente a partir de las primeras observaciones de la naturaleza
por parte del hombre y fueron los primeros en ser aplicados al tratamiento de las aguas
residuales. El desbaste, mezclado, floculación, sedimentación, flotación transferencia de gases
y filtración son operaciones unitarias típicas como se representa en la tabla 3.2.

Tabla 3.2. Aplicación de las operaciones físicas unitarias en el tratamiento de aguas residuales
(Flores, 1997).
OPERACIÓN. APLICACIÓN.
Desbaste. Eliminación de sólidos gruesos y
sedimentables por intercepción.
Homogenización del Caudal. Regulación del caudal y de las cargas de
DBO y de sólidos en suspensión.
Mezclado. Mezclado de los reactivos químicos y gases
con el agua residual y, para mantener los
sólidos en suspensión.
Floculación. Provoca la agregación de pequeñas
partículas aumentado el tamaño de las
mismas para mejorar su eliminación al
sedimentarse por gravedad.
Sedimentación. Eliminación de sólidos sedimentables y
espesamiento de lodos.
Flotación. Eliminación de sólidos en suspensión
finalmente divididos y partículas con
densidades cercanas a la del agua.
También espesa los lodos biológicos.

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Capítulo 3. Planta de Tratamiento de Aguas Residuales. Página 40

Tabla 3.2. Aplicación de las operaciones físicas unitarias en el tratamiento de aguas residuales
(Flores, 1997).Cont.
OPERACIÓN. APLICACIÓN.
Filtración. Eliminación de los sólidos finos en
suspensión que permanezcan tras el
tratamiento biológico o químico.
Microtamizado Lo mismo que la filtración, también elimina
algas procedentes de los efluentes de
estanques de estabilización.

En los procesos químicos, la eliminación o conservación de los contaminantes se consigue
con la adición de algunos productos y gracias al desarrollo de ciertas reacciones químicas, los
procesos químicos como la precipitación, adsorción y la desinfección son ejemplos de
aplicaciones más comunes en el tratamiento de las aguas residuales. En la precipitación
química, el tratamiento se lleva a cabo produciendo un precipitado que se recoge por
sedimentación. En la mayoría de los casos, el precipitado sedimentado no solo contendrá los
constituyentes que puedan haber reaccionado con los productos químicos añadidos, sino que
también estará compuesto por algunas sustancias arrastradas al fondo durante la
sedimentación del precipitado. La adsorción es un proceso mediante superficies sólidas
basándose en la fuerza de atracción entre cuerpos, asimismo los procesos químicos unitarios
son aquellos en los que se transforma la materia orgánica por medio de reacciones químicas,
como se señala en la tabla 3.3, donde se muestran las aplicaciones de los procesos químicos
unitarios en el tratamiento de aguas residuales.

Tabla 3.3. Aplicación de las operaciones físicas unitarias en el tratamiento de aguas residuales.
(Flores, 1997).
OPERACIÓN. APLICACIÓN.
Precipitación química. Eliminación de fósforo y aumento de la
eliminación de sólidos en suspensión en
instalaciones.
Transferencia de gases. Adición y eliminación de gases.
Adsorción. Eliminación de materia orgánica no
eliminada por métodos de tratamiento
químicos y biológicos convencionales.
También utilizada para la declaración del
agua residual antes del vertido final del
efluente tratado.
Desinfección. Eliminación de organismos causantes de
enfermedades (puede realizarse de
diferentes maneras)
Desinfección con cloro. Eliminación de organismos causantes

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