Estudio-de-alternativas-de-tratamiento-biologico-para-la-ampliacion-del-sistema-de-tratamiento-de-aguas-residuales-de-la-ciudad-de-Tuxtla-Gutierrez-Chiapas

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA 
DE MÉXICO 
FACULTAD DE INGENIERíA 
DIVISiÓN DE INGENIERíA CIVIL, 
TOPOGRÁFICA Y GEODÉSICA 
"ESTUDIO DE ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO 
BIOLÓGICO PARA LA AMPLIACiÓN DEL SISTEMA 
DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE 
LA CIUDAD DE TUXTLA GUTIÉRREZ, CHIAPAS" 
T E S I S 
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE: 
INGENIERA CIVIL 
PRESENTA: 
ANA LAURA CERVANTES QUIROZ 
DIRECTOR DE TESIS: 
DR PEDRO MARTíNEZ PEREDA 
MÉXICO, DF 2005 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
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respectivo titular de los Derechos de Autor. 
 
 
 
Auterl2tl a 11 Direccl6a GeHl'8\ de Bibliotecas de la 
UNAM 8 difundir en fonn8tcstectr6nico e impmo el 
contenido de mi trabajo., receilclonal. 
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Señorita 
AN.I\ LAURA CERVANTES QUIROZ 
Presente 
FACULTAD DE INGENIERíA 
DIRECCIÓN 
FINGIDCTG/SEAC/UTIT/176/0'l. 
En atención a su solicitud me es grato hacer de su conocimier;to el tema que propuso el 
profesor OR. PEDRO MARTINEZ PEREDA, qu'eaprobó esta Dirección, para que lo 
desarrolle usted como tesis de su examen prófesionalde INGENIERO CIVIL. 
"ESTUDIO DE ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO BIOLÓGIGOPARA LA 
AMPLIACiÓN DEL SISTEMA DE TRATAMIE;NTO DE AGUAS RESIDUALES DELA 
CIUPAD DE TUXTLA GUTIÉRREZ CHIAPAS" 
INTRODUCCiÓN 
L JUSTIFICACiÓN, OBJETIVOS Y ALCANCES 
11. M.t.,RCO FíSICO 
/11. GESTiÓN ACTUAL DEL TRATAM!ENTO DE LAS AGUAS 
RESIDUALES 
IV. BASES DE DISEÑO 
V. ANÁLISIS TÉCNICO Y ECONÓMICO DE LAS ALTERNATIVAS 
VI. ANTEPROYECTO DE LA ALTERNATIVA SELECCIONADA 
VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 
REFERENCIAS 
TABLAS 
FIGURAS Y PLANOS 
Ruego a usted cumplir con la disposición de !a Dirección Genera! de la Administración 
Escolar en el sentido deque se imprima en lugar visible de cada ejemplar de la tesis el 
Título de ésta. 
Asimismo le recuerdo que la Ley de Profesiones estipula que deberá prestar servicio sociai 
durante un tiempo mínimo de seis meses como requisito para sustentar Examen 
Profesional. 
AGRADECIMIENTOS 
En primer lugar quiero dar las gracias por estar aquí y ahora, en el momento 
preciso y en el lugar adecuado, porque todos los sacrificios no fueron en vano y 
porque no todo esta tan lejos como parece ... 
A mis papas porque gracias a ellos que me dieron la libertad estoy donde 
siempre he querido, por todo su apoyo en los momentos buenos y malos y por 
enseñarme que la base de todo es ser consistente con lo que uno siente y hay 
que conseguirlo a como de lugar. Por el amor que siempre me han dado y del 
que estarán siempre bien correspondidos ... y enseñarme que siempre que 
estemos juntos los cuatro siempre vamos a estar bien! 
A la bambis por ser la mejor mamá que se puede tener, por enseñarme la 
fuerza que se necesita para luchar y seguir ahí aun cuando todo indique lo 
contrario, por darme las bases para ser quien soy y velar en las noches para 
que siempre este bien. Porque tuvo que batallar conmigo desde el kinder 
porque la escuela no se me daba muy bien y era la única a la que le podía 
hacer pancho de no querer ir, pero ya vez mami, por fin se acabo y ahora te lo 
dedico a ti. .. 
A mi nene, por ser el mejor maestro que he tenido en toda mi vida, porque me 
enseñaste que se puede combinar ser jefe, papa y maestro, y enseñarme que 
el camino apenas empieza; que cuando quieres a una persona no importa lo 
que sea, siempre va a ser especial; por darme siempre el apoyo de salir 
adelante sin tener que preocuparme por mi sustento, y simple y sencillamente 
por ser mi papá, el mas consentidor. 
A mi guarrita, por cuidarme, protegerme, por enseñarme muchas cosas que 
solo las hermanas pueden, por ser mi amiga, y mi mini bambis; por darme 
buenos ejemplos porque los hermanos chicos somos monitos de repetición, 
afortunadamente en muchas cosas somos diferentes, pero en algunas otras 
muy parecidas, porque siempre has estado ahí en los buenos y malos 
momentos; por siempre querer mi bien (aunque a veces no lo entienda), y 
porque simple y sencillamente somos hermanas, y las mejores del mundo!!! 
A mi chiquitín especial por darme todo el cariño y apoyo necesarios para dar el 
último paso; por tenerme tanta paciencia y aguantar todos mis malos ratos y 
por enseñarme que siempre hay un gris en medio de lo blanco y lo negro. 
A mis amigos queridos, a mi amiga Ery que siempre estuvo conmigo y fue mi 
amiga y cómplice durante toda la carrera, y espero que así siga toda la vida; a 
mi Lalito que me ha aguantado tanto tiempo y creo que así tendrá que seguir 
siendo le guste o no; a mis amiguitas Alebon, Sony y Ale por los buenos 
momentos que hemos pasado y los que nos faltan, porque esto apenas 
empieza; a Jonás que se fue tras su ballena rosada y a Mike que siempre anda 
medio perdido; a Marco y a Toño por andar detrás de mi para que este 
moménto se diera, y ya ven, fue lento pero seguro; a Luisa y Karina por 
apoyarme desde la infancia; para todos ellos y por los buenos momentos que 
tanto, y por supuesto a mi amiga, mi doctora, y ser mas que mi familia, Martica. 
y a los que si son de mi familia los Ouiroz Aguirre, Pascual Ouiroz, Paya n 
Quiroz, Madrueño Ouiroz y a mi tía Delia. . 
y ahora vienen los serios ... 
A mi escuela que me ha dado tanto, (no, no es canción), y yo creo que es la 
mas noble porque me dio todo sin pedir nada a cambio, solo poner su nombre 
muy en alto. 
A mi querido Dr Pedro Martlnez Pereda, por tener la paciencia de aguantarme 
tantos años, de estar siempre con una dulce sonrisa dispuesto a esperarme y a 
sacar este trabajo, que sin dudarlo ha sido el mas largo, gracias por darme un 
cachito de su experiencia. 
Al Líc Roberto Llanas por darle el último tachón a este trabajo, por corregir mis 
ideas enredadas y por no haber visto esto antes si no, lo corregiría ... 
Al Grupo INRA SA de CV, por las facilidades que me dio para la recopilación de 
la información necesaria para este trabajo; al Ing Héctor Pérez Aguirre por 
darme la oportunidad de mi primera experiencia laboral, de darme luz verde 
para utilizar este proyecto y por ser amigo de la familia que es lo más 
importante. Al Ing Pedro Flores por la guía que me dio en el trabajo y por las 
facilidades de la información. 
A mis sinodales, que además de haber sido parte de mi formación académica, 
me dieron el visto bueno y confiaron en este trabajo. 
Al Instituto Mexicano del Transporte (IMT), y a su Director General Dr Octavio A 
Rascón Chávez por darme trabajo y todas las facilidades para poder realizar 
esta tesis. 
A ti por tomarte el tiempo de leer este trabajo, que espero que te sea de ayuda 
en algún momento .. . 
GRACIAS 
íNDICE 
INTRODUCCiÓN 1 
1. JUSTIFICACiÓN, OBJETIVOS Y ALCANCES 
3 
1.1 CRECIMIENTO DE POBLACiÓN 8 
1.2 COBERTURA DE SERVICIOS DE AGUA POTABLE Y 
ALCANTARILLADO 9 
1.2.1 AGUA POTABLE 9 
1.2.2 ALCANTARILLADO 11 
2. MARCO FíSICO 12 
2.1 DESCRIPCiÓN GENERAL DE LA ZONA 12 
2.1.1 LOCALIZACiÓN 12 
2.1.2 OROGRAFíA E HIDROLOGíA 13 
2.1.3 CLIMA 14 
2.1.4 GEOLOGíA 15 
2.2 ASPECTOS DEMOGRÁFICOS Y ECONÓMICOS 15 
2.2.1 ASPECTOS DEMOGRÁFICOS 15 
2.2.2 ASPECTOS ECONÓMICOS 18 
2.3 ABASTECIMIENTO DE AGUA Y SERVICIOS DE DRENAJE 21 
2.3.1 AGUA POTABLE 21 
2.3.2 ALCANTARILLADO 22 
2.4 ESTUDIOS DE TOPOGRAFíA Y GEOTECNIA 27 
2.4.1 ESTUDIOS DE TOPOGRAFíA27 
2.4.2 ESTUDIOS DE GEOTÉCNIA 27 
2.5 COMUNICACIONES 27 
3. GESTiÓN ACTUAL DEL TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES 29 
3.1 NECESIDADES DE TRATAMIENTO 29 
3.2 COBERTURA DEL TRATAMIENTO EXISTENTE 30 
3.2.1 DESCRIPCiÓN DEL PROCESO DE TREN DE AGUA 30 
3.2.2 DESCRIPCiÓN DEL PROCESO DE TREN DE LODOS 33 
4. BASES DE DISEÑO 34 
4.1 CARACTERíSTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES 34 
4.1.1 AFOROS 34 
4.1.2 MUESTREO SIMPLE Y ANALlSIS DE CAMPO 40 
4.1.3 MUESTREO COMPUESTO 40 
4.2 SELECCiÓN DE PARÁMETROS 42 
4.2.1 RESUL TADOS DE CAMPO 42 
4.2.2 RESULTADOS DE LABORATORIO 43 
4.3 NORMATIVIDAD APLICABLE 46 
4.3.1 NORMAS TÉCNICAS ECOLÓGICAS 46 
5. ANÁLISIS TÉCNICO Y ECONÓMICO DE LAS ALTERNATIVAS 47 
5.1 ALTERNATIVAS DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO 47 
5.1.1 SISTEMA DE PRETRATAMIENO 47 
5.1 .2 SISTEMA DE DESINFECCiÓN 48 
5.1.3 TREN DE AGUA 48 
5.2 EVALUACiÓN DE LAS ALTERNATIVAS 52 
5.2.1 AL TERNATIVA 1. LODOS ACTIVADOS DE AL TA TASA 52 
5.2.2 ALTERNATIVA 2. FILTRO ROCIADORES DE MEDIO PLÁSTICO 59 
5.2.3 AL TERNATIVA 3. DISCOS BIOLÓGICOS 65 
5.3 SELECCiÓN DE LA AL TERNATIVA ADECUADA 71 
5.3.1 COSTOS TOTALES 71 
5.3.2 COSTOS DE OPERACiÓN Y MANTENIMIENTO 71 
5.3.3 ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD 71 
6. ANTEPROYECTO DE LA AL TERNATIVA SELECCIONADA 76 
6.1 DESCRIPCiÓN DE OPERACIONES Y PROCESOS 76 
6.1.1 DESCRIPCiÓN DEL TREN DEL AGUA 76 
6.2 DIMENSIONAMIENTO FUNCIONAL DE LA PLANTA 79 
6.2.1 PRETRATAMIENTO 81 
6.2.2 CÁRCAMO DE AGUAS CRUDAS 82 
6.2.3 SEDIMENTADOR PRIMARIO 83 
6.2.4 CÁRCAMO DE BOMBEO DE TRANSFERENCIA 85 
6.2.5 FILTRO ROCIADOR CON MEDIO PLÁSTICO 86 
6.2.6 SEDIMENTADOR SECUNDARIO 87 
6.2.7 TANQUE DE CONTACTO DE CLORO 89 
6.3 PERFIL HIDRÁULICO DE LA PLANTA 92 
7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 103 
ANEXOS 105 
ANEXO 1 106 
ANEXO 2 112 
ANEXO 3 115 
BIBLIOGRAFíA 139 
PLANOS 141 
INTRODUCCiÓN 
El agua forma una capa que cubre cerca del 71 % de la superficie del planeta; sin 
embargo, la mayor parte es salada y otra, muy pequeña, es agua dulce. 
Se encuentra principalmente, formando parte de los océanos. Del total de la masa 
de agua sólo el 2.8 % (36 millones de km3) es agua dulce y de ésta, cerca del 75% 
forma el hielo de los casquetes polares de las zonas ártica y antártica. De las 
corrientes que fluyen en los continentes, aproximadamente el 0.63% (8 millones 
de km3) se encuentran en lagos, ríos y lagunas; y el 0.2 % flota en la atmósfera. 
Este fluido contribuye a mantener el clima en la Tierra, disuelve gran cantidad de 
sustancias que pueden ser contaminantes, y es esencial para diversas formas de 
vida en el planeta. 
Se presenta principalmente como un líquido de características poco comunes; es 
un recurso natural indispensable para todos los seres vivos, y en general forma 
parte de toda la materia viva, y el hombre la utiliza para realizar muchas de sus 
actividades como la agricultura, la industria, el transporte y otras actividades 
diarias. 
Se considera un recurso renovable porque se recicla y se renueva continuamente 
a través del ciclo hidrológico o ciclo del agua. Los seres humanos, hasta hace muy 
poco, nos hemos preocupado por darle un tratamiento adecuado para eliminar los 
contaminantes que en ella vertimos y aprovecharla para otros usos benéficos. 
La contaminación ha estado presente desde que se generó la vida en la Tierra; la 
naturaleza se encargaba de transformarla y reciclarla, pero a medida que creció la 
población humana, mediante sus actividades generó más y nuevos productos 
contaminantes que se disponían en el agua y que, la naturaleza ya no fue capaz 
de asimilar a la velocidad con que el hombre los genera, por lo que los problemas 
de la contaminación se fueron agudizando con el paso del tiempo. 
El tratamiento sistemático de las aguas residuales surgió a finales del siglo 
antepasado y principios del pasado, aunque la captación y drenaje de las aguas 
pluviales datan de tiempos muy antiguos. La recolección de las aguas residuales 
tiene su primer antecedente en el siglo XIX. Con el desarrollo de la teoría del 
germen en la segunda mitad de esa centuria por Koch y Pasteur, se marcó el 
inicio de una era de saneamiento. 
Antes de esa época, la relación entre contaminación y enfermedades se había 
estudiado tan sólo de manera marginal, y la bacteriología, que en aquel entonces 
se encontraba en sus inicios, no había sido aplicada al tratamiento de las aguas 
residuales. 
A principios del siglo diecinueve, los daños y las condiciones sanitarias trajeron 
consigo una creciente demanda para que, el tratamiento de aguas residuales fuera 
1 
más eficiente. La poca disponibilidad de suficientes zonas para la evacuación de 
las aguas residuales no tratadas, en especial en las grandes ciudades, condujo a 
la adopción de métodos de tratamiento más intensivos. Fue a partir de los años 60 
del siglo pasado cuando los términos protección del medio ambiente y ecología, se 
tornan de uso común. (Ref 4) 
En la actualidad la población mundial rebasa los 6,000 millones de habitantes y se 
estima que podrá superar los 10,000 millones para el año 2050. El mayor índice 
de crecimiento poblacional ocurre en los países pobres yen vías de desarrollo en 
Asia, África y Latinoamérica. El crecimiento de la población implica mayor cantidad 
de alimentos, de servicios y de energía, la manufactura de los productos que se 
consumen producen mayor cantidad de contaminación, y ellos mismos generan 
una gran cantidad de aguas residuales (descargadas a cuerpos receptores sin 
tratamiento previo) y desechos contaminantes, formando así un círculo vicioso en 
el que la sobrepoblación y la pobreza conducen al deterioro ambiental, que a su 
vez genera más pobreza. 
El problema fundamental acerca de la contaminación, quizá no sea ponerse de 
acuerdo en lo que es la contaminación o un contaminante, es la discrepancia entre 
las personas por definir los niveles aceptables para que los contaminantes no 
afecten a la salud y no deterioren mas el ambiente. 
En México, prácticamente no hay un solo río o lago que no esté contaminado por 
aguas residuales, pesticidas, aceites, detergentes y una gran diversidad de 
desechos que afectan la pureza del agua, y en consecuencia a la flora y fauna 
acuáticas, rompiendo así el equilibrio ecológico. 
En la mayoría de las plantas de tratamiento de aguas residuales del país se utiliza 
el tratamiento a nivel secundario, en el cual los procesos químicos y biológicos se 
emplean para remover la mayoría de la materia orgánica y otros contaminantes. El 
método mas común es el biológico, que es el que se encarga de eliminar la mayor 
parte de materia orgánica a través de procesos aerobios (procesos que requieren 
la presencia de oxígeno molecular) y anaerobios (que no requieren la presencia de 
oxígeno molecular). En general, los procesos aerobios son los más comunes en 
las plantas de tratamiento de aguas residuales. 
2 
complementarias, se increment6 el aprovechamiento hasta alcanzar aproximadamente 
1 Ips. 
f.\ctualmente la poblaci6n de Tuxtla Gutierrez se abastece por dos fuentes, el arroyo La 
Chacona y el rfo Santo Domingo; de este ultimo se obtiene mas del 90% del total del 
recurso suministrado a los usuarios. El gasto total de esta fuente ss de 1,047 Ips y se 
conduce por media de tres Hneas de tuberia con diametros de 36, 24 Y 20 pulg, a 
traves de tres eta pas de bombeo, hasta dos piantas potabilizadoras. De estas parten 
cinco Hneas, de 12, 18, 20 Y 30 pulg de diametro (dos lineas de 30 pulgadas, la Narte y 
la Las Hneas tienen una longitud de 9,945 rn. 
sistema cuenta con 34 tanques de regulaci6n con una capacidad de aimacenamiento 
'18 m3 y otros en construcci6n 0 rehabilitaci6n, con una capacidad estimada de 
m3. 
La de abastecimiento de agua potable clIenta con aproximadamente 457.98 km de 
tuberias con diametros que van desde 2 hasta 30 pulg de diametro y de diferentes 
materialas, La red se divide para el servicio urbana en cinco zonas: Alia norte, Alta sur, 
Media y Baja. 
Existe un total de56,083 tomas registradas; de estas 7,193 no cuentan con medidor. 
En general, las condiciones de servicio de la red de agua potable no cubre 
satisfactoriamente la demanda, debido a que ei crecimiento anarquico de la ciudad no 
permitido desarroilar un sistema blen estructurado, 10 que provoca zonas con 
presiones bajas. Ademas donde se carece de cobertura hidraulica (ai norte y 811 sur de 
ciudad), se tiene que recurrir al usa de pipas particuJares y municipales a precias 
muy elevados. En cuanto a la cobertura del sistema, se estima que el 85% de las 
viviendas habitadas cuentan con agua entubada. 
En una encuesta reaiizada por la empresa de consultorla Diseno, Ingenieria y 
Planeaci6n, SA de CV (DIPLASA), se obtuvo que los usuarios reciben en promedio, 
sels horas diarias de servicio; estos datos fueron verificados en el organismo operador 
ind~c6 que 81 tandeo se aplica de a domingo, en toda la ciudad; sin 
embargo, ya se cuenta con proyectos ejecutivos para la rehabilitaci6n y ampliacion de 
la de distribuci6n, por que pr6ximamente esta situaci6n sera subsanada, con 10 
que es probable que ei consumo de agua se incremente una vez que el servicio 
sea continuo. Sin embargo para efectos dei calculo de la demanda actual, se 
considerara un consumo domestico de 255 !lhab/dfa. 
10 
AJcantarillado 
disposici6n 
perpendicular 
para!eios Cl las 
""f'ambien se 
de los 
en su gran 
y colectores 
un gran numero 
o colonias que no 
de la ciudad 
en sus trayectos a 
fina!mente vierten 
2. MARCO FíSICO 
2.1 DESCRIPCiÓN GENERAL DE LA ZONA 
2.1.1 LOCALlZACION 
La ciudad deTuxtla Gutiérrez se ubica en el municipio del mismo nombre, en el sureste 
del país, en la depresión central del estado de Chiapas y pertenece a la provincia 
fisiográfica número XIV, cuyo nombre genérico es Sierra de Chiapas y Guatemala, 
específicamente coresponde a la subprovincia de la Sierra del norte de Chiapas y junto 
con otros municipios aledaños integran la región Centro, que en conjunto tiene una 
superficie de 12,620 km2 • 
Tuxtla Gutiérrez, la cabecera municipal, está situada a 16° 45' 11" de latitud norte y 93° 
06' 56" de longitud oeste y a una altitud de 550 m sobre el nivel del mar; limita con los 
municipios de San Fernando y Usumacinta al norte; Chiapa de Corzo al este; al sur con 
Shuchiapa, y con los municipios de Ocozocoautla y Berriozabal al oeste. Su extensión 
territorial es de 412.4 km2 que representan el 0.5 % con relación a la estatal, y el 
0.021 % de la nacional. Es un municipio urbano, ya que del total de su población, casi el 
95% habita en la zona urbana, formada por la cabecera municipal y las localidades 
aledañas. La Figura 2.1.1 indica la localización de la ciudad. 
FIG 2.1.1 LOCALIZACiÓN DE TUXTLA GUTIÉRREZ EN EL ESTADO DE CHIAPAS 
12 
2.1.2 OROGRAFíA E HIDROGRAFíA 
Desde el punto de vista orográfico, el área de estudio se localiza en el valle central de 
Chiapas, ubicado a 700 msnm. Éste se formó como consecuencia de los procesos de 
erosión que permitieron se consolidara una llanura aluvial desde la región de 
Ocozocoautla a Tuxtla Gutiérrez, limitada por una serie de mesetas entre las que 
destacan la de Tierra Colorada y Loma Larga hacia el sur. Hacia el norte, por los 
accidentes orográficos denominados el Cordón, la Montañita, San Gabriel, y por la 
sierra de los Altos de Chiapas. En éstas, las altitudes oscilan entre los 1,500 Y 1 ,800 
msnm. 
Por sus características cronológicas forma parte del altiplano central; por el noreste, los 
terrenos semi planos de la parte alta son abruptamente cortados por el Cañón del 
Sumidero. 
El valle de Tuxtla está limitado hacia el sur por las paredes casi verticales de la meseta 
de Copoya que se yergue aislada, rodeada por completo de terrenos bajos. La meseta 
la conforman terrenos más o menos accidentados que forman el borde oeste del cerro 
Mactumactza. 
El sureste del mUnicipiO se configura en parte por terrenos planos que son una 
continuación de los del valle de Tuxtla, y otros relativamente accidentados que se 
elevan formando una meseta de casi 1,200 m de altura. 
En cuanto al aspecto hidrográfico, existen en la zona tres corrientes superficiales de 
importancia: el río Grijalva, el río Santo Domingo yel río Sabinal. 
El Grijalva se origina en la sierra del Soconusco, en Guatemala, cercano al volcán de 
Tacaná; es la mayor longitud de formación del río, que en su parte superior se 
denomina río Grande de Chiapas, posteriormente Mezcalapa y luego recobra su 
nombre original, siendo la corriente más importante de la entidad. 
En la parte que corresponde a Guatemala se conoce como río Cuilco, ya que atraviesa 
la población del mismo nombre además de Sipacapa en su recorrido de oeste a este; 
después de hacer un recorrido e invertir su dirección hacia el occidente, entra en 
territorio mexicano por Amatenango (Chiapas), y tras algunos kilómetros recorridos se 
le llama río San Miguel. 
Su dirección generalmente es hacia el norte, donde recibe aportaciones del río Tepizala 
por el lado derecho, lo que origina que parte de su cuenca se encuentre en territorio 
guatemalteco; por el lado izquierdo todas las corrientes son mexicanas con dirección 
sudeste-noreste. De éstas las principales son el río Yahuyita y el Zacualpan, las cuales 
se unen en Chicomuselo, Chiapas; después, a unos 9 km desembocan por la margen 
izquierda del San Miguel. 
Tras este recorrido ingresa una aportación importante por el lado izquierdo denominada 
río Salinas Grande; más adelante a 12 km aproximadamente se les une otro aportador 
del mismo lado, el río Concordia, y posteriormente del lado derecho el río Blanco y otro 
13 
por el lado opuesto llamado río el Dorado; en este punto cambia de dirección hacia el 
norte para alimentar la presa la Angostura; después de un gran recorrido al sur de la 
ciudad de Chiapa de Corzo, a aproximadamente 56 km de la cortina de la presa, recibe 
un afluente izquierdo, el Santo Domingo; sigue al norte a unos 6 km al oriente de Tuxtla 
Gutiérrez, para perderse en el Cañón del Sumidero y caer finalmente en la presa 
Chicoasen, cuyos desfogues se aprovechan en la presa Nezahualcóyotl; un poco más 
adelante se vuelve sinuoso y de drenaje deficiente. En esta parte se denomina río 
Mezcalapa; de ahí se une al Usumacinta en Tabasco en zona de pantanos y meandros, 
para descargar finalmente al Golfo de México. 
El río Santo Domingo se origina en la Sierra Madre de Chiapas, producto de la 
confluencia de los ríos Pando y la Reforma. Aguas abajo se incorpora el río Suchiapa, 
cuyo nacimiento se encuentra en el cerro denominado Tres Picos a una altura de 2,600 
msnm en la misma Sierra Madre de Chiapas. En su cuenca alta, al Suchiapa se le 
conoce también como río San Juan. Estos dos escurrimientos ya unidos fluyen hacia el 
norte en forma paralela a la carretera estatal Tuxtla Gutiérrez-Villa Flores, 
incorporándose al Grijalva como a 2.5 km antes de Chiapa de Corzo. 
El río Sabinal se origina a unos 4 km al noreste de Berriozábal, Chiapas, desciende de 
una altitud del orden de 1,000 msnm; con dirección al sudeste cruza por la población ya 
citada y cruza con la carretera federal No 190 (tramo Ocozocuautla-Tuxtla Gutiérrez); 
aguas abajo escurre con dirección franca al sur, aguas abajo de la ranchería Río Dulce 
donde recibe las aportaciones de un arroyo variando su dirección hacia el oriente, 
conociéndose en esta parte como río Sabinal; después de describir una breve curva al 
sur confluye con el arroyo San Francisco, a partir de esta confluencia su dirección es 
nuevamente al oriente, pasa por Terán en cuya parte noreste recibe aportaciones del 
arroyo San Agustín, el que pasa por la población de San Juan Crispín; ya unidas estas 
corrientes, cruzan por Tuxtla Gutiérrez donde captan las descargas de las aguas 
residuales de la ciudad. A la salida de ésta recibe una serie de arroyos que provienen 
del cordón montañoso que limita el área de drenaje del formador llamado arroyo El 
Poti. Aguas abajo penetra en un cañónque corresponde a las estribaciones de la mesa 
Nido de Águilas; finalmente descarga al río Grijalva por la margen izquierda en un 
punto que se sitúa a unos 8 km aguas abajo de Chiapa de Corzo. 
2.1.3 CLIMA 
El clima predominante en la zona de estudio es Cálido subhúmedo con lluvias en 
verano, de menor humedad A(wO). La temperatura media anual es de 28 oC; los meses 
más fríos son diciembre y enero con una temperatura media de 25 oC; los más 
calurosos son abril y mayo con una temperatura media de 32 oC. 
La precipitación anual media es de 2500 mm; los meses más lluviosos son de junio a 
septiembre, siendo junio el de mayor precipitación. La humedad relativa es de 58%. 
Los vientos dominantes proceden del noroeste, siendo los meses de octubre a 
diciembre los de mayor intensidad. 
14 
2.1.4 GEOLOGIA 
El municipio está constituido geológicamente por terrenos del Cretácico inferior y 
superior (con roca sedimentaria caliza), Terciario Enceno (con roca sedimentaria 
limoita y arenisca), y Terciario (con roca sedimentaria caliza). Los tipos de suelo 
predominantes son: litosol (es un suelo de distribución muy amplia; se encuentra en 
todos los climas y con diversos tipos de vegetación, con profundidades de 10 cm; tiene 
características muy variables según el material que los forma y su susceptibilidad a la 
erosión depende de la zona donde se encuentre, pudiendo ser desde moderada a alta); 
regosol (se caracteriza por no tener capas distintas, son claros y se parecen a la roca 
que les dio origen; se presentan en muy diferentes climas y su susceptibilidad a la 
erosión es muy variable, y dependiendo del terreno en que se encuentren); solonchak 
(se caracteriza por un alto contenido de sales en algunas partes del suelo, o en todo él; 
se presentan en diversos climas y zonas donde se acumulan sales solubles, y son poco 
susceptibles a la erosión); y rendzina ( tiene una capa superficial rica en materia 
orgánica que descansa sobre roca caliza, contiene algún material rico en cal; no son 
muy profundos, son arcillosos y su susceptibilidad a la erosión es moderada). 
2.2 ASPECTOS DEMOGRAFICOS y ECONOMICOS 
2.2.1 ASPECTOS DEMOGRÁFICOS 
A continuación se presenta la información que corresponde al estado y movimiento de 
población. 
Conforme la información proporcionada por la Comisión Nacional del Agua (CNA), en el 
estudio Plan Maestro de Agua Potable, Alcantarillado Sanitario y Sanamiento de la 
Ciudad de Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, elaborado en 1993, se presenta el pronóstico de 
la población para Tuxtla Gutiérrez, según se indica en la tabla 2.2.1.1. 
Tabla 2.2.1.1 PRONOSTICOS DE POBLACION 
TASA ANUAL TASA ANUAL 
AÑO POBLACiÓN DE AÑO 
POBLACiÓN DE 
(hab) CRECIMIENTO (hab) CRECIMIENTO 
(%) (%) 
1993 348,795 
1994 367,281 5.3 2004 584,148 4.3 
1995 386,380 5.2 2005 608,682 4.2 
1996 406,085 5.1 2006 633,638 4.1 
1997 426,389 5.0 2007 658,983 4.0 
1998 447,282 4.9 2008 684,684 3.9 
1999 468,752 4.8 2009 710,702 3.8 
2000 490,783 4.7 2010 736,997 3.7 
2001 513,359 4.6 2011 763,539 3.6 
2002 536,460 4.5 2012 790,253 3.5 
2003 560,065 4.4 2013 817,122 3.4 
15 
En de 1990, INEGI reportó en el XI Censo General de Población y Vivienda, para la 
ciudad de Tuxtla Gutiérrez 289,626 habitantes, y en el Conteo Poblacional de 1995, de 
381,135 habitantes, resultando una tasa de crecimiento media anual de 5.64 %. 
Como podrá apreciarse, aun cuando la tasa de crecimiento proyectada es mayor a la 
obtenida con los datos censales del INEGI, se destaca en ambas la tendencia a 
disminuir la explosión demográfica suscitada en las dos décadas anteriores (1970-1980 
y 1980-1990), que registraba un crecimiento del 7.70 y 7.51 % respectivamente, 
disminución que se debe en gran medida a la gran cantidad de obras de bienestar 
social que se han realizado en todas las comunidades rurales del estado. 
Por otra parte, cabe señalar que las tasas de crecimiento consignadas en dicho estudio 
corresponden al Plan Municipal de Desarrollo Urbano elaborado en 1992 por el 
Ayuntamiento de Tuxtla Gutiérrez. 
Tomando en cuenta lo anterior, se han considerado para el presente trabajo las 
predicciones de población de la tabla 2.2.1 .1, prolongando en forma gráfica hasta el 
año 2020 la tendencia de crecimiento. En la tabla 2.2.1.2, se indica la población 
resultante. 
Tabla 2.2.1.2 PREDICCION DE LA POBLACION AL AÑO 2020 
TASA ANUAL TASA ANUAL 
AÑO POBLACiÓN DE AÑO 
POBLACiÓN DE 
(hab) CRECIMIENTO (hab) CRECIMIENTO 
% % 
2000 447,282 4.9 
2001 468,752 4.8 20011 710,702 3.8 
2002 490,783 4.7 2012 736,997 3.7 
2003 513,359 4.6 2013 763,539 3.6 
2004 536,460 4.5 2014 790,253 3.5 
2005 560,065 4.4 2015 817,122 3.4 
2006 584,148 4.3 2016 844,087 3.3 
2007 608,682 4.2 2017 871,098 3.2 
2008 633,638 4.1 2018 898,102 3.1 
2009 658,983 4.0 2019 925,045 3.0 
2010 684,684 3.9 2020 952,796 3.0 
Como puede apreciarse las tasas de crecimiento de cara al futuro, son todavía 
relativamente considerables. 
En la Figura 2.2.1.3 se presenta gráficamente la predicción de la población de la ciudad 
de Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, al año 2020. 
16 
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ElABORADO PARA LiA eNA I I I 
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500,000 1-
400,000 
300 ,000 1993 2020 
I- s..¡., 1348,7951361,2811388,360 1406,0851426,3891441,2621468,1521490,1831513,3591536,400 1560,0651584, ,481606,6821633,8361658,9831684,68411,0,7021136,9911163,5391790,25318,1,12218«,081 1811,09111898,1021925,045 1952,796 
FIG 2.2.1 PREDICCiÓN DE LA POBLACiÓN DE LA CIUDAD DE TUXTLA GUTIÉRREZ, CHIAPAS AL AÑO 2020 
17 
Con el fin de corroborar la población de proyecto al año 2020 (horizonte del proyecto a 
20 años), se presenta la información obtenida tanto en el Sistema Municipal de Agua 
Potable y Alcantarillado (SMAPA), como en la Comisión Federal de Electricidad (eFE). 
SMAPA 
De la información proporcionada en la Unidad de Informática dependiente de la 
Dirección Comercial del Sistema Municipal de Agua Potable y Alcantarillado (SMAPA), 
correspondiente al año 2000 se determinó un promedio mensual de usuarios o tomas 
de 76,129, si se considera el coeficiente de hacinamiento o número de habitantes por 
vivienda de 5.22 (INEGI), se obtiene una población de 397,393 habitantes en 2000. 
CFE 
Con relación al número de usuarios (acometidas) de energía eléctrica, se reportan para 
el mes de octubre de 2000 los siguientes valores: 
De la división suereste en la zona de Tuxtla Gutiérrez, se reportó un total de 88, 874 
usuarios (acometidas),y con un promedio de 5.22 habitantes por vivienda, dando como 
resultado un total de 463, 923 habitantes. 
De acuerdo con el INEGI, la tasa anual de crecimiento 2000 a 2001 es de 4.80, por lo 
que la población a 2001 es de 416,468 habitantes. 
De la tabla 2.2.1.1, relativa a Pronósticos de Población, con base en el Plan Maestro de 
Agua Potable, Alcantarillado Sanitario y Saneamiento de la Ciudad de Tuxtla Gutiérrez, 
Chiapas 1993, elaborado por la CNA; para 2001 se pronostica una población de 
468,752 habitantes. 
Por esta razón se concluye que los valores de la tabla 2.2.1.2, correspondiente a la 
Predicción de la Población al año 2020, en la cual se encuentra incluido este valor 
mayor, es la base para determinar la población de proyecto, y por consiguiente el gasto 
de agua residual que se requiere tratar. 
2.2.2 ASPECTOS ECONÓMICOS 
2.2.2.1 Población Económicamente Activa 
La población económicamente activa en Tuxtla Gutiérrez, de acuerdo con los datos de 
la encuesta nacional del empleo urbano del INEGI en junio del 2000, era de 252,237 
habitantes, es decir el 58.1 % del total, existiendo 181,906 económicamente inactivas, 
que representa el 41.9%. De este grupo sobresalen los estudiantes, personas 
dedicadas al hogar, jubilados e incapacitados. Estos datos se presentan en la figura 
2.2.2.1.1. 
18o POBLACiÓN ECONÓMICAMENTE 
ACTIVA (PEA) 
• POBLACiÓN ECONÓMICAMENTE 
INACTIVA (PEI) 
41.9% 
Hombres y mujeres con 12 años o más 
58.1% 
FUENTE: INEGI , Encuesta Nacional de Empleo Urbano, junio 2000 
FIG 2.2.2.1.1 POBLACiÓN ECONÓMICAMENTE ACTIVA E INACTIVA 
Entre las actividades económicas de Chiapas tienen predominio el comercio, los bienes 
y servicios. Por un lado está la infraestructura turística que ha permitido la instalación 
de restaurantes y hoteles; por otro lado se encuentran la administración pública que 
tiene un papel importante en la economía, ya que ocupa a un gran núcleo de la 
población, también está la defensa que alberga a una zona militar y la agricultura; 
actividades que completan el cuadro de actividades económicas. 
La Población Económicamente Activa (PEA), como ya se indicó alcanza una cifra de 
252, 237 habitantes en el municipio de Tuxtla Gutiérrez, del cual un tercio está 
conformado por mujeres. En cuanto a la distribución por actividades, se presentan en la 
tabla 2.2.2.1.1. 
Las condiciones de bienestar alcanzadas en los últimos años son consecuencia de las 
políticas de creación de empleos; mayor participación estatal para el apoyo a la salud 
de los habitantes; apertura de créditos para impulsar las actividades primarias y 
secundarias; todo esto se refleja en un índice de marginalidad bajo de -1.564 (Fuente: 
CONAPO, Indicadores Socioeconómicos e índice de Marginación Municipal, 1990). 
19 
TABLA 2.2.2.1.1 POBLACiÓN OCUPADA POR RAMA DE ACTIVIDAD 
ACTIVIDAD PERSONAS 
Agricultura, Ganadería, Caza y Pesca 10,905 
Minería 143 
Extracción de Petróleo y Gas 273 
Industria manufacturera 19,776 
Electricidad y Agua 4,034 
Construcción 23,874 
Comercio 44,618 
Transportes y comunicaciones 14,998 
Servicios Financieros 5,565 
Admón. Publica y Defensa 37,444 
Servicios comunales y sociales 6,866 
Servicios profesionales y técnicos 10,077 
Servicios de Rest. Y Hoteles 38,469 
Servicios Personales y Mantenimiento 10,450 
No especificados 24,745 
TOTAL 252,237 
2.2.2.2 Características de la vivienda 
A nivel municipal el 53.21 % de las viviendas son de propiedad particular; la mayoría 
son construcciones a base de concreto y tabique con techo de teja y cemento, de las 
cuales el 40% aproximadamente, se consideran aceptables; el 30.5% requieren alguna 
mejora, y el resto son de tipo precario. 
El municipio presta a sus habitantes los servicios de alumbrado publico, agua potable, 
drenaje y alcantarillado a través del SMAPA, el que en la actualidad funge como 
organismo independiente; la labor y empeño de este organismo se refleja en la mejora 
del servicio que se viene prestando a la población, el cual alcanzará sus metas una vez 
que entren en operación los sistemas hidráulicos que se vienen construyendo. 
Asimismo, se cuenta con otros servicios como son el rastro, vialidades, transporte 
público, parques, jardines, mercados, panteones, seguridad pública y limpieza, ademas 
de centros recreativos y deportivos. 
En la tabla 2.2.2.2.1 se resume la prestación de servicIos básicos (agua potable, 
drenaje y electricidad), con respecto al número de viviendas y población. 
20 
TABLA 2.2.2.2.1 PRESTACiÓN DE SERVICIOS BÁSICOS 
TIPO DE SERVICIO 
NoDE No DE 
VIVIENDAS OCUPANTES 
DRENAJE 
CONECTADO A LA RED 47,705 223,295 
CONECTADOS A FOSAS 
4,503 22,754 SEPTICAS 
CON DESAGÜE AL SUELO 
572 2,890 ORlO 
NO DISPONE DE 
8,533 42,193 
DRENAJE 
NO ESPECIFICADO 512 2,074 
AGUA ENTUBADA 
DENTRO DE LA VIVIENDA 37,600 174,942 
FUERA DE LA VIVIENDA 10,467 50,953 
LLAVE PÚBLICA O 
655 3,127 
HIDRANTE 
NO DISPONE DE AGUA 
4,008 19,650 
ENTUBADA 
ENERGíA ELÉCTRICA 
DISPONE DE ENERGíA 
52,234 246 
ELÉCTRICA 
NO DISPONE 546 2,452 
.. 
FUENTE: INEGI, Conteo de Población y VIvienda 1995 
2.3 ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE Y SERVICIOS DE DRENAJE 
2.3.1 AGUA POTABLE 
2.3.1.1 Descripción general de las características y condiciones del sistema 
de agua potable 
Dada la creciente demanda del recurso para abastecimiento de agua potable, se 
construyó hacia 1941 la primera obra de importancia que beneficiaría a la población, 
permitiendo el aprovechamiento del manantial y arroyo La Chacona, aproximadamente 
a 8 km de la población utilizando una galería filtrante. El agua de esta fuente, de 
calidad aceptable, fue explotada en un principio para obtener un caudal de 50 Ips, sin 
embargo, mediante la realización de algunas obras complementarias, fue posible 
incrementar el aprovechamiento hasta alcanzar alrededor de 120 Ips. 
21 
Actualmente Tuxtla Gutiérrez se alimenta de dos fuentes, el arroyo La Chacona y el río 
Santo Domingo, aunque de este último se obtiene más del 90% del total del recurso 
suministrado a los usuarios. 
En el Anexo 1, se presenta información especifica sobre los sistemas de captación. 
conducción, potabilización , plantas de bombeo, regulación y red de distribución. 
2.3.2 ALCANTARILLADO 
2.3.2.1 Descripción general de las caracterfsticas y condiciones del sistema de 
alcantarillado 
El 100% de la red de drenaje de Tuxtla Gutiérrez funciona por gravedad y descarga al río 
Sabinal; tiene una cobertura ffsica y de servicio de 80% de la mancha urbana, con 
aproximadamente 140,000 m de tubería de diferentes diámetros y tipos de material. Se 
tienen registradas 50,967 descargas domiciliarias; 4,618 comerciales; 258 industriales, y 
395 de escuelas y dependencias públicas. 
2.3.2.2 Red de atarjea. 
La red de alcantarillado sanitario de la ciudad de Tuxtla Gutiérrez, fue construida en el 
año de 1962, el proyecto original comprendió captar las aguas residuales que se generan 
en una superfiCie de aproximadamente 1,200 ha mediante una red de ata~eas, dando 
servicio a las colonias San Pascual ita, Guadalupe, Santo Domingo, Las Canditas, El 
Calvario, San Roque, Fraccionamiento Fco I Madero y Granja Ursíl, que en la actualidad 
quedan dentro de las zonas: Centro, La Salle y Miravalles; con tuberías de concreto 
simple de 20 cm de diámetro, donde existen infinidad de rupturas, principalmente en el 
área comercial de la zona Centro; aunado a las condiciones del suelo que han 
ocasionado que muchas ata~eas se hayan asentado perdiéndose la pendiente de 
diseño, lo que originó cambiar las condiciones de trabajo de la red presentándose serios 
problemas van desde derrumbes en las paredes de ladrillo de los pozos de visita, 
taponamiento por depósito de materiales de construcción y desechos sólidos; 
ocasionados por la antigüedad de las instalaciones y la falta de mantenimiento, sobre 
todo en algunas calles en las que los pozos están sellados o cubiertos por asfalto o 
concreto, dando por resultado que la red de ata~eas sea en algunos lugares inaccesible 
para realizar la limpieza y mantenimiento de la misma; esto de alguna manera incide en 
la calidad del servicio que se presta. 
En la tabla 2.3.2.2.1 se presenta la situación del alcantarillado sanitario en la ciudad de 
Tuxtla Gutiérrez, Chiapas. 
22 
TABLA 2.3.2.2.1 ESTADO ACTUAL DE LA RED DE ALCANTARILLADO SANITARIO 
ZONA DE LA CIUDAD ÁREA PORCENTAJE (Ha) (%) 
Zona Maya INFONAVIT 
Albania 24 Junio 421 
- En estado regular 200 47.5 
- En mal estado 221 52.5 
Natalia Venegas 
Las Granjas (AMB) 142 
- En estado regular 30 21.1 
- En mal estado 112 78.9 
Miravalles 
~ - En estado regular 20 10.5 - En mal estado 171 89.5 
La Salle 447 
- En estado regular 40 8.9 
- En mal estado 407 91.1 
Centro 657 
- En estado regular 368 56 
- En mal estado 289 44 
Nota: Solo se Incluyen las zonas en las que se han detectado problemas 
en el sistema de atarjeas 
2.3.2.3 Subcolectores y colectores 
Las condiciones topográficas en el valle de Tuxtla Gutiérrez, así como el hecho de que 
hacia la parte central en dirección poniente-oriente, orientan sus escurrimientos al río 
Sabinal, lo que ha motivado que los colectores sigan un trazo paralelo a la corriente 
citada, mientras que los subcolectores siguen por lo regular trayectorias norte-sur o sur-
norte, lo que permite descargar por gravedad hacialos colectores, y de éstos hacia el 
río Sabinal, el que se viene utilizando como emisor. 
La obra de drenaje urbano que corresponde a la margen derecha del río Sabinal se 
inicia a la altura del Boulevard Dr Belisario Domínguez, en la colonia Terán; en esta 
parte recibe las descargas del subcolector Juan Crispín, cuyo diámetro es de 30 cm y 
que recolecta las aguas negras en forma parcial de las colonias del mismo nombre. 
Aguas abajo se le incorpora el subcolector San José, con diámetro de 25 cm; conduce 
un gasto máximo de 99 Ips, provenientes de la colonia San José Terán, así como el 
subcolector Tecnológico, cuyo diámetro de 20 cm es capaz de conducir un gasto 
máximo de 321ps. 
Aguas abajo de estos subcolectores se incorpora el denominado subcolector Terán, 
con diámetro de 30 cm y capacidad de conducción de 91 Ips; adelante el colector 
Belisario Domínguez cambia su diámetro a 38 cm, pasa al sur del Centro Recreativo 
23 
Caña Hueca, tramo donde recibe la aportación de un gasto maxlmo de 74.4 Ips, 
proveniente de la colonia Las Bugambilias y un gasto de 42 Ips derivado de las colonias 
Burocrática, San Rafael, y fraccionamientos San Antonio y Linda Vista; en esta parte su 
trazo se aleja del cauce de la margen derecha del río Sabinal; sin embargo, existe el 
colector Margen Derecha del río Sabinal que es el que conduce las aguas residuales 
de las colonias Villa del Río, Campestre, Las Granjas, Las Arboledas y del centro 
recreativo Caña Hueca; este colector descarga al citado Belisario Domínguez, el que 
para conectarse al mismo cambia su dirección al norte; el gasto que recibe en esta 
última parte es de 84.7Ips. 
Aguas abajo capta las aportaciones de la colonia Moctezuma cuyo subcolector 
descarga un gasto de 15 Ips, así como las colonias Guadalupe, Santo Domingo, El 
Calvario, Obrera, San Francisco, Lomas del Venado; que en conjunto incorporan un 
gasto de 85 Ips. 
A la altura del Jardín Botánico el diámetro del colector es de 107 cm. Adelante su trazo 
es paralelo a la margen derecha del Sabinal; en esta parte recibe las descargas de los 
subcolectores que drenan las colonias Tzocotum, Crea, Santos Maldonado, 
fraccionamiento California, El Dorado, El Rastro y otras colonias; uno de los principales 
subcolectores en esta parte es el Colonia cuyo diámetro es de 30 cm; a 1.15 km aguas 
abajo de esta última incorporación, descarga el emisor de agua negras al que a su vez 
vierte hacia el río Sabina!. En este último tramo el colector Belisario Domínguez tiene 
un diámetro de 107 cm, y la longitud del mismo es de aproximadamente 5,250 m. 
Para concluir con esta breve descripción del sistema de drenaje de la margen derecha 
del río Sabinal, el cual es el más importante, cabe señalar que de la colonia Patria 
Nueva sale un subcolector de 25 cm, que conduce también las aguas residuales hasta 
el sitio de vertido indicado al colector ya señalado. 
Por lo que respecta a la zona de drenaje que se puede identificar como margen 
derecha del río Sabinal, existen pequeñas áreas que carecen de sistema de 
alcantarillado sanitario; éstas por lo regular corresponden a las partes altas de las 
colonias San José Terán y Fraccionamiento Agrario entre las más importantes. Hacia el 
límite de la zona urbana, específicamente en la colonia San Juan Crispín, se tiene un 
área que drena un gasto de 56 Ips directamente, hacia el cauce del Sabina!. 
La otra área de drenaje de Tuxtla Gutiérrez corresponde a la margen izquierda del río 
Sabinal, donde la principal obra hidráulica de drenaje es el colector denominado 
Lacantún; se origina en el fraccionamiento de la Comisión Federal de Electricidad sobre 
el periférico norte, siendo su diámetro de 45 cm; en su parte inicial recibe un gasto 
máximo de 83 Ips proveniente de una serie de subcolectores que drenan el 
fraccionamiento Monte Alto, Maliby y de la unidad del INFONAVIT, las que en la 
actualidad se encuentran en proceso de expansión; en este tramo el subcolector 
SAHOP, con diámetro de 30 cm, descarga directamente al río Sabinal un gasto máximo 
de 13 Ips, producto de la unidad habitacional FOVISSSTE. 
Hacia la margen izquierda del Sabinal existe otro colector denominado Margen 
Izquierda del río Sabinal, tiene un diámetro de 30 cm que capta las descargas entre el 
colector Lacantún y el río Sabinal, estimándose el gasto de aportación de esta área de 
24 
30 Ips; el colector citado en primer término, descarga al colector Lacantún a la altura de 
las calles 4a Norte Oriente y 5a Oriente Norte. A partir del cruce de las calles 7a 
Poniente Norte y 5a Norte Poniente, cambia de diámetro a 60 cm. 
Adelante este colector recibe las descargas de la zona urbana integrada por las 
colonias San Pedro, Miravalles, Colón y Vista Hermosa; varias de éstas carecen de 
sistema de atarjeas; el gasto máximo actual que aporta esta área es de 26.3 Ips. Otro 
subcolector de importancia que fluye hacia el colector de referencia es El Poti, que 
conduce un gasto de 17 Ips; consecutivamente existe una red de subcolectores que 
conducen un gasto de 80 Ips y que corresponde a la colonias Anáhuac, Albania, 
Albania Alta, y de los fraccionamientos Brasilia, Morelos, Bosque del Parque y la 
Pimienta, hacia el que carece de sistema de atarjeas y subcolectores. 
A la altura del fraccionamiento Francisco I Madero, el colector Lacantún cruza el río 
Sabinal mediante una tubería de acero; en esta parte corre en forma paralela al 
Sabinal recibiendo al subcolector Ciudad Deportiva cuyo diámetro es de 38 cm, éste se 
une con otro subcolector conocido como 24 de Junio que conduce un gasto de 121 Ips, 
proveniente de las colonias INFONAVIT, Grijalva y 24 de Junio. Adelante el colector 
Lacantún cruza nuevamente el río Sabinal para unirse con el colector Belisario 
Domínguez. 
Esta parte de la ciudad de Tuxtla Gutiérrez presenta una menor cobertura de drenaje y 
alcantarillado sanitario, debido a que tales asentamientos son los más recientes. 
La longitud del colector Dr Belisario Domínguez es de 10,500 m, comprendiendo desde 
sus orígenes hasta el sitio de vertido al río Sabinal, a la altura de la colonia Patria 
Nueva; mientras que la del colector Margen Derecha del río 'Sabinal tiene una longitud 
de 1,470 m, el colector Lacantún tiene una longitud de 8,350 m, mientras que el 
colector Margen Izquierda del río Sabinal tiene una longitud de 1,700 m. 
Existe otro colector que se inicia en la carretera Panamericana y el libramiento sur, con 
un diámetro de 60 cm y 500 m de longitud aproximadamente; sufre una transición a un 
diámetro de 76 cm y longitud de aproximadamente 500 m tras de los cuales cambia a 
un diámetro de 96 cm los últimos 1,800 m, colectando prácticamente las aguas 
residuales de las colonias Catillo Tielman, Algodonera y Zona Industrial. Por tanto, las 
aguas residuales municipales e industriales descargan directamente al Sabinal sin 
tratamiento alguno. . 
En la colonia Brasilito se vierten las aguas residuales desde la calle 11 a Oriente-Norte 
hasta el Boulevard Chicoasen por medio de un subcolector que inicia en las calles 6a 
Sur-Oriente y la 13a Oriente-Norte , éste tiene un diámetro de 38 cm y longitud de 
1,100 m aproximadamente hasta el cruce de los boulevares Ángel Albino y Dr León 
Brindis, donde descarga un subcolector de 30 cm de diámetro, que sigue el trazo de 
este último Boulevard continuando con un diámetro de 45 cm sobre la 19a Oriente-
Norte hasta vertir en el colector Margen Derecha en la colonia El Brasilito, donde capta 
los excedentes de un subcolector de 30 cm, que drena la zona sur-oriente del 
fraccionamiento Guadalupe, y Los Pajaritos. En la Figura 2.3.2.3.1 se presenta el 
esquema de los principales colectores de la ciudad de Tuxtla Gutierrez. 
25 
N 
, 
FIG 2.3.2.3.1 PRINCIPALES COLECTORES DE LA CIUDAD DE TUXTLA GUTIÉRREZ 
26 
Tuxtla Gutiérrez cuenta en la actualidad con el siguiente número de conexiones de 
alcantarillado sanitario como se muestra en la tabla 2.3.2.3.1: 
TABLA 2.3.2.3.1 CONEXIONES DE ALCANTARILLADODOMÉSTICAS 50,967 
COMERCIALES 4,364 
INDUSTRIALES 258 
OTRAS 395 
TOTAL 55,984 
2.4 ESTUDIOS DE TOPOGRAFíA Y GEOTECNIA 
2.4.1 Estudios de topografía 
Para ubicar la planta de tratamiento, se localizó el terreno más apropiado en la zona 
poniente, donde se halla actualmente el parque Caña Hueca, sitio en el que se 
localizan los nuevos asentamientos de la ciudad, levantando un área total de 40,976 m2. 
Los datos para la construcción de la poligonal del terreno para la planta se presentan en 
el Anexo 2 en la tabla 2.4.1.1. 
Las CUNas de nivel y la poligonal del terreno se presentan en el plano 2.4.1. 
2.4.2 Estudios de geotecnia 
Se elaboró un estudio de mecánica de suelos el cual consistió en dos sondeos 
profundos tipo mixto (SPM); dos sondeos pozos a cielo abierto, y cuatro para pesos 
volumétricos del lugar. Se obtuvieron muestras de suelo en estado alterado e 
inalterado. 
Los resultados se presentan en el Anexo 2. 
2.5 COMUNICACIONES 
Tuxtla Gutiérrez se encuentra comunicada con otras ciudades importantes del sureste 
del país a través de la carretera federal No 195; hacia el norte con Villa hermosa, 
Tabasco; al sureste por esta misma vía con Tapachula, Chiapas. Por medio de la 
carretera federal No. 190 con la ciudad de Comitán, hacia el este, y con ciudades del 
istmo de T ehuantepec como son Juchitán de Zaragoza y T ehuantepec, y con en el 
estado de Oaxaca hacia el oeste. 
El municipio de Tuxtla Gutiérrez cuenta con los seNicios de transporte terrestre 
integrado por autobuses foráneos de primera y segunda clase, lo que permite la 
27 
comunicación con localidades rurales y nacionales en un total de 212 corridas diarias. 
En la cabecera se encuentra la mayor cantidad de líneas de camiones como en 
cualquiera de las ciudades del estado. Las carreteras que unen el municipio, son en su 
mayoría pavimentadas, con excepción del camino a Emiliano Zapata que es revestido 
en buenas condiciones; la red carretera cuenta con un total de 74.2 km de la red troncal 
federal; 22.1 km de carreteras alimentadoras estatales, y con 10.5 km de caminos 
rurales. Dentro del municipio se ubica el antiguo aeropuerto Francisco Sarabia, mejor 
conocido con el nombre de aeropuerto de Terán, con uso militar y en el que se realizan 
también maniobras de algunas líneas aéreas de transporte de pasajeros, pequeños 
aviones particulares y del gobierno del estado. También funciona la terminal aérea, 
Llano San Juan, a 30 km de Tuxtla Gutiérrez. 
Tuxtla Gutiérrez cuenta con una central telefónica que vinvula a otras localidades, así 
como también con el servicio de telefonía celular y de internet. Su servicio telegráfico 
es de una central y sucursales, y el servicio de microondas remite imágenes de 
televisión nacional y local. También existe una oficina de correo central, y en puntos 
estratégicos de la ciudad circulan además más de 200 publicaciones, revistas y 
periódicos diariamente, tanto locales como nacionales. 
28 
3. GESTiÓN ACTUAL DEL TRATAMIENTO DE LAS AGUAS 
RESIDUALES 
3.1 NECESIDAD DE TRATAMIENTO 
El Grijalva es uno de los ríos más importantes del país, y el segundo más caudaloso 
del sureste mexicano; es el río más importante para Chiapas, atraviesa una región muy 
extensa y alimenta a las enormes presas de La Angostura y Nezahualcóyotl, ya la de 
hidroeléctrica Chicoasén, antes de internarse en el estado de Tabasco. 
El último afluente del río Grijalva antes de la represa es el río Sabinal, en donde se 
vierten las aguas residuales de la ciudad de Tuxtla Gutiérrez. 
Teniendo en cuenta el crecimiento acelerado de la ciudad de Tuxtla Gutiérrez, que es una 
de las ciudades que hace las aportaciones más importantes de aguas residuales, y a 
pesar del gran caudal del Grijalva, se producen en éste zonas de degradación, con los 
consiguientes problemas de desprendimiento de malos olores, creación de condiciones 
anaerobias; reducción del oxígeno disuelto con la consecuente disminución del potencial 
de pesca; deterioro de las condiciones estéticas, probable proliferación del lirio acuático, y 
crecimiento masivo de algas, que pueden crear situaciones que afectan la generación de 
energía eléctrica, o romper el equilibrio ecológico de la fauna y flora acuáticas, y de la 
zona en general; romper con la estética del lugar; así como originar la propagación de 
enfermedades hídricas para las poblaciones que dependen de esta importantísima fuente 
de abastecimiento de agua. 
Considerando el peligro potencial que representan las descargas de aguas residuales de 
la capital al río, la Comisión Federal de Electricidad (CFE) obtuvo la autorización para 
tratar las aguas residuales de la ciudad y llevó a cabo la construcción de una planta de 
tratamiento de aguas residuales, y cediendo la operación de la misma a la Secretaría de 
Obras Públucas del Estado de Chiapas (SOPECH). La elaboración del proyecto fue 
realizado por la ahora ya extinta Secretaría de Asentamientos Humanos y Obras Públicas 
(SAHOP), a través de una acción conjunta para resolver el problema. 
La planta de tratamiento de aguas residuales se ubicó en la margen derecha del río 
Sabinal, en la colonia denominada Las Palmas y se ubica en un terreno de superficie 
pentagonal de 6 ha de extención. Es pertinente mencionar que la planta de tratamiento 
fue construida en el año de 1982 y que funcionó sólo algunos meses después de su 
construcción. Fue diseñada para tratar 1.33 m3/s y fue modelada en cuatro trenes de 
333 Ips cada uno. Sin embargo, solo se construyó la primera unidad que no funcionó 
como se esperaba. 
Transcurridos aproximadamente 15 años de estar abandonada, como era de esperar, 
las unidades de proceso se encontraron deterioradas, la Comisión Nacional del Agua 
(CNA) emprendió los proyectos del diagnóstico general y del correspondiente a la 
rehabilitación y ampliación de la planta. 
29 
En la actualidad, la población asentada en la capital es de aproximadamente 468,000 
habitantes, y el gasto de aguas residuales que se genera, es de alrededor de 870 Ips. 
El sistema de alcantarillado sanitario solo cuenta con una cobertura en el área urbana 
del 80%. Para las expectativas de crecimiento al año 2020 se prevé que la ciudad 
alcanzará una población cercana a los 953,000 habitantes, los cuales habrán de 
generar un gasto de aguas residuales de 2,000 Ips (para una cobertura del sistema del 
95%). De acuerdo con el Plan de Desarrollo del Sistema de Alcantarillado, se requirió 
para el tratamiento de las aguas residuales la rehabilitación y ampliación de la planta 
existente. Actualmente ya operan dos de cuatro módulos; cada módulo permite tratar 
400 Ips, y en un futuro operará con una capacidad de 1,600 Ips. Ademas, se construirá 
otra planta que tenga una capacidad para tratar 500 Ips, con lo que se cubrirán las 
necesidades para el año 2020. 
Como en la actualidad la generación de aguas residuales en la ciudad rebasa la 
capacidad de tratamiento de la planta existente, es necesario desarrollar una 
investigación para una nueva planta de tratamiento que se ubicará en la zona poniente, 
que es donde se han presentado los nuevos asentamiento de la ciudad, y lógicamente es 
la zona donde la cobertura de servicios es menor. Con la planta de tratamiento propuesta 
en este trabajo y, conjuntamente con la planta actual rehabilitada, se pretende resolver 
integralmente la problemática de saneamiento de las aguas residuales de la ciudad de 
Tuxtla Gutiérrez. 
La nueva planta se plantea que sea construida en dos etapas; la primera etapa constará 
en un módulo que se tiene previsto que se construya de inmediato, y la construcción de 
la segunda etapa se realice cuando la población se acerque a los 840,000 habitantes, 
lo que, de acuerdo al Plan Municipal de Desarrollo Urbano elaborado en el año de 1992 
por el Ayuntamiento de Tuxtla Gutiérrez, ocurrirá por el año de 2014. 
3.2 COBERTURA DEL TRATAMIENTO EXISTENTE 
La capacidad de tratamiento en la actualidad es de 1,600 Ips. La planta incluye el 
módulo original rehabilitadoy la construcción de los de tres módulos adicionales 
contemplados en el proyecto inicial de principios de los años ochentas. 
Cada módulo manejará un gasto medio de 400 Ips, con un máximo de 868 Ips y un 
mínimo de 200 Ips. Las etapas de construcción previstas se dividen en dos. Para la 
primera etapa se incluyeron dos unidades de 400 Ips, que entraron en operación en el 
año 2003. Para la segunda etapa se tienen contemplado poner en marcha otros dos 
módulos, actualmente en construcción. 
3.2.1 Descripción del proceso de tren del agua 
En la Figura 3.2.1 se presenta el diagrama de flujo de uno de los módulos de la planta 
de tratamiento de aguas residuales rehabilitada. 
El agua residual cruda pasa primero por un pretratamiento, que consiste en rejillas 
gruesas con limpieza manual para detener sólidos muy grandes, seguidos de rejillas 
finas con limpieza mecánica. 
30 
r ' - ' - ' - ' - ' - ' --'- ' 
I 
I - I 
- ~ L . 
CARCAMOOE . 
BOMBEO • 
gfG¡~~ I 
SEPARADOR 
DE l ODOS 
::1, <, 
~CIR~~ 
SOPlAooD i , , -
J:!' ;¡: 
EDfFtClO DE 
SECADO DE LODOS 
SEDrMENTADOR 
PRJIIAAIO 
- , -- ------------------------------------------.---------------------------------
SNBQLOGlA 
_____ •• TREN DEAOUA. 
_ I _ I ~ TReN De LOOQS 
SOBRENADANTE 
DIAGRAMA DE FLUJO 
MODULO EX IS TENTE 
FILTRO 
ROCIADOR 
DIAGRAMA DE F LUJO 
MODULO DE PROYECTO 
SEDlMENTAOOR 
SECUNDARIO 
DE LA. CIUDAD DE TUXTlA GUTlEf\REZ, CHIAPAS 
I"FLUENTE DE AGUAS RESIDUALES 
R~'LLAS, DESARENAOOR 
y CARCAMO DE BOMBEO 
DE AGUAS CRUDAS 
r ' "P'a . ...,iilH I I 
I 
,, -
~ I 
TANQUE DE 
CONTACTO DE CLORO 
I 
"jll 
I I 
~~ 
SISTEMA OE DESINFECCtoN 
CLORACION 
FIG 3.2.1 Diagrama de Flujo de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Existente 
31 
La desarenación se realiza en cinco canales tipo Essen, cuatro van a estar en 
operación y uno se utilizará cuando se realice la limpieza de alguno de los demás 
canales. Los canales desarenadores son de limpieza manual, que por sus dimensiones 
de diseño permitirán la sedimentación de partículas mayores de 0.20 mm (Tamiz No 
65) con gravedad específica del orden de 2.65 (arenas principalmente, semillas, 
cáscaras de huevo, etc) con control de velocidad por medio de canales Parshall que 
también sirven para la medición del gasto, con un tiempo de retención de 45 s. 
La descarga de los canales desarenadores pasa al cárcamo de bombeo, donde están 
instaladas ocho bombas, tres chicas de 380 Ips y cinco grandes de 750 Ips para cubrir 
el gasto total de diseño. De aquí el agua se bombea al sistema de sedimentación 
primaria. 
Para la primera etapa de construcción, que incluye dos unidades de 400 Ips, se 
instalaron cinco bombas: tres chicas y dos grandes, que alimentan a los 
sedimentadores primarios .. 
El sedimentador primario de la unidad ya construida es rectangular, y se rehabilitó para 
su correcto funcionamiento; en tanto que en la segunda unidad, el sedimentador 
primario es circular de flujo radial, con limpieza mecánica y barrido superficial de natas; 
con un tiempo de retención de 2.2 h. 
El agua sedimentada se recolecta en una canaleta perimetral que la conduce al 
cárcamo de rebombeo de transferencia para alimentar al filtro rociador; los lodos 
depositados se envían por gravedad al digestor aerobio para su estabilización. En este 
cárcamo se instalaron tres bombas de 434 Ips (dos en operación y una de reserva). 
El filtro rociador es circular con altura del medio plástico de 4.50 m. El agua es rociada 
por un distribuidor rotatorio de operación eléctrica. El medio plástico que se seleccionó 
es de flujo cruzado a 60°. En la parte superior se usan tres módulos de flujo vertical que 
evitan posibles obstrucciones del escurrimiento por crecimientos biológicos excesivos. 
El medio filtrante se apoya en un sistema de trabes y columnas, permitiendo el 
escurrimiento libre al canal recolector. En esa zona se construyeron ventilas que 
facilitan una circulación adecuada de aire al filtro. 
El efluente del filtro se conduce por gravedad al sedimentador secundario de planta 
circular, y flujo radial con remoción mecánica de lodos y desnatador superficial. El agua 
clarificada se recolecta en una canaleta perimetral y se envía por gravedad al tanque 
de contacto de cloro para su desinfección. Esta se realiza por medio de adición de una 
solución de cloro en un tiempo de contacto de 30 min para el gasto medio, y de 15 min 
para el gasto máximo. El tanque cuenta con un sistema de mamparas longitudinales 
que proporcionan el establecimiento de un flujo tipo pistón. 
Por ultimo, el agua tratada se vierte al río Sabinal, previa medición del gasto en un 
canal Parshall colocado a la salida del tanque de contacto de cloro. 
32 
3.2.2 Descripción del proceso de tren de lodos 
En la planta se genera un volumen considerable de lodos primarios y secundarios, que 
se extraen de los sedimentadores, y requiere de tratamiento para estabilizarlo junto con 
las natas superficiales barridas de la superficie del agua de los sedimentadores. 
El método de estabilización de los lodos es por medio de un tanque de digestión 
aerobia, con un tiempo de retención de 15 días diseñado para una operación continua. 
Para el suministro de oxígeno necesario para su estabilización, se instaló un sistema 
de difusión de aire alimentado por medio de un soplador. 
Los lodos sedimentados se recircularán continuamente al digestor, derivándose una 
parte al filtro de secado de lodos; produciendose asi un volumen de lodos 
deshidratados de 164 m3/día. Estos se conducen a su disposición final en terrenos 
aledaños donde se utilizará como acondicionador del suelo sin molestias sanitarias ni 
peligro de salud pública. 
33 
4. BASES DE DISEÑO 
4.1 CARACTERíSTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES 
Con la información existente, y con base en los resultados de los análisis físicos, 
químicos y microbiológicos a cargo del Sistema Municipal de Agua Potable y 
Alcantarillado (SMAPA) de la ciudad de Tuxtla Gutiérrez durante los años 1997 y 1998 
sobre las aguas residuales a tratar, se omcluyó que son aguas residuales típicamente 
domésticas. Estas características servirán de base para la elaboración de este estudio 
de la planta de tratamiento, junto con la caracterización de las aguas realizado en el año 
2000. Los valores medios de estas caracterizaciones se indican a en la tabla 4.1.1. 
TABLA 4.1.1 CARACTERíSTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES DE LA CIUDAD DE 
TUXTLA GUTIÉRREZ, CHIAPAS (SMAPA) 
Parámetro Unidad Concentración 
Temperatura oC 26 
pH unidad de pH 7 
Sólidos sedimentables mili 5.5 
Sólidos suspendidos totales mg/l 250 
DB05 mg/l 275 
DaO mg/l 589 
Nitrógeno amoniacal mg/l 20 
Nitrógeno total mg/l 42 
Grasas y aceites mg/l 75 
SAAM mg/l 15 
Coliformes fecales NMP/100 mi 1.6 x 1010 
Para llevar a cabo los aforos y los muestreos del agua residual por tratar, y determinar su 
calidad para la selección de alternativas del sistema de tratamiento biológico, se 
estableció como estación de muestreo y aforo la entrada de agua residual a la planta de 
tratamiento en operación. 
4.1.1 Aforos 
Los aforos y muestreos se llevaron a cabo durante siete días alternados, por periodos de 
24 h. 
Se seleccionaron los días 5, 7, 9, 11, 13, 15 Y 17 de febrero del 2000, iniciandose las 
actividades a partir de las 7:00 am con una frecuencia de 2 h, hasta completar 12 aforos 
diarios, con excepción del primer día, cuyo inicio fue a las 9:00 amo 
Los gastos medidos variaron de 220 a 476 Ips en general, con excepción del día 9 cuando 
34 
No. 
el gasto fue de 550 Ips. 
Los gastos se determinaron por el método de tirante y pendiente (fórmula de Manning), a 
través de medir los tirantes de agua en el colector, considerando el diámetro de la tubería 
y la pendiente del tramo de tubería. 
A continuación se presentan las fechas y los resultados de los aforos. 
Aforos, 5 de febrero del 2000 
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 
Hora 9:00 11 :00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 23:00 1:00 3:00 5:00 7:00 
Gasto 
384450 476 354 354 334 246 246 246 246 334 354 (lIs) 
550 
500 
f/) 
450 ::::: 
e 
400 (1) 
ó' - 350 f/) ca 
(!) 300 
250 
200 
o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o 
O) ...... ('1) ¡() f'. O) ...... ¿,; ...... ¿,; LO f'. o ...... ...... ...... ...... ...... N N o o o o 
Tiempo, en horas 
Aforos, 7 de febrero del 2000 
1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 
Hora 7:00 9:00 11 :00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 23:00 1 :00 3:00 5:00 7:00 
Gasto 
384 384 254 334 384 246 334 304 246 222 222 222 246 (lIs) 
35 
550 
500 
In 450 ::::: 
e 
400 Q) 
O -350 In ca 
C) 
300 
250 
200 
o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o 
~ O) ..- C') LO ~ ó) ..- M ..- C') ..o ~ o o ..- ..- ..- ..- ..- C'I C'I o o o o 
Tiempo, en horas 
Aforos, 9 de febrero del 2000 
o. 1 I 2 I 3 4 5 6 7 8 9 10 11 11 12 11 13 
Hora 7:00 
~ 
11 :00 13:00 15:00 17:00 19:00 21 :00 23:00 1:00 
~~ Gasto 416 450 384 416 384 416 550 278 384 304 246 278 304 (lis) 
550 
500 
In 450 ::::: 
e 
400 Q) 
o -350 In ca 
C) 300 
250 
200 
o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o ,..... O) ..- C') LO ,..... O) ..- M ..- C') ..o ~ o o ..- ..- ..- ..- ..- C'I C'I o o o o 
Tiempo, en horas 
36 
Aforos, 11 de febrero del 2000 
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 
Hora 7:00 9:00 11 :00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 23:00 1:00 3:00 5:00 7:00 
Gasto 
334 450 384 416 384 334 304 354 304 304 304 278 334 (lIs) 
550 
500 
In 450 ::: 
e 400 (1) 
O - 350 In ta 
C!) 
300 
250 
200 
o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o 
1"- en ~ C'i) L(') 1"- en ~ C'i) ~ C'i) ü) 1"-o o ~ ~ ~ ~ ~ N N o o o o 
Tiempo, en horas 
Aforos, 13 de febrero del 2000 
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 
Hora 7:00 9:00 11 :00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 23:00 1:00 3:00 5:00 7:00 
Gasto 
384 416 476 476 416 416 384 334 304 304 334 304 246 (lIs) 
37 
550 
500 
In 450 :::: 
e 400 (1) 
o -350 In ns 
C) 
300 
250 
200 
o o o o o o o o 
f'-. (j) ~ C") 
o o ~ ~ 
Aforos, 15 de febrero del 2000 
No. 1 2 3 4 
Hora 7:00 9:00 11 :00 13:00 
Gasto 416 450 450 450 (lIs) 
550 
500 
In 450 :::: 
e 
400 (1) 
o -350 In ns 
C) 
300 
250 
200 
o o o o o o o o 
f'-. (j) ..... C") 
o o ..... ..... 
o o o o o o o o o o 
LO f'-. (j) ~ C") 
~ ~ ~ N N 
Tiempo, en horas 
5 7 8 
15:00 17:00 19:00 21:00 
384 476 384 416 
o o o o o 
o o o o o 
LO f'-. (j) ~ C") 
~ ~ ..... N N 
Tiempo, en horas 
38 
o 
o 
~ 
o 
9 
23:00 
384 
o 
o 
..... 
o 
o 
o 
C") 
o 
10 
1:00 
354 
o 
o 
C") 
o 
o 
o 
LO o 
11 
3:00 
334 
o 
o 
LO 
o 
o 
o 
f'-. 
o 
12 
5:00 
334 
o 
o 
f'-. 
o 
13 
7:00 
354 
Aforos, 17 de febrero del 2000 
No. 1 2 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 
Hora 7:00 9:00 11 :00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 23:00 1:00 3:00 5:00 7:00 
Gasto 384 416 476 476 416 384 416 354 354 334 334 354 384 (lIs) 
550 
500 
In 450 ::::: 
c: 
400 (1) 
o -350 In ta 
(!) 300 
250 
200 
o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o 
f'-. m ..- C") LO f'-. m ..- C") ..- C") LO f'-. o o ..- ..- ..- ..- ..- C\I C\I o o o o 
Tiempo, en horas 
39 
4.1.2 Muestreo simple y análisis de campo 
Las normas oficiales mexicanas definen como muestra simple la que se toma en el punto 
de descarga, de manera continua, en un día normal de operación que refleje cuantitativa 
y cualitativamente, el o los procesos representativos de las actividades que genera la 
descarga, durante el tiempo necesario para complementar, cuando menos, un volumen 
suficiente para que se lleven a cabo los análisis necesarios, y conocer su composición 
aforando el caudal descargado en el sitio y en el momento del muestreo (Ref 18 ). 
Los resultados que se obtuvieron en los registros de campo que se presentan más 
adelante, indican las horas de muestreo y los resultados obtenidos para los parámetros 
establecidos, tales como: temperatura (OC); oxígeno disuelto (mg/I); pH, conductividad 
específica (mmhos/cm), así como la toma de muestras para los parámetros de grasas y 
aceites, y bacteriológicos. 
4.1.3. Muestreo compuesto 
Las normas oficiales mexicanas definen que una muestra compuesta es la que resulta de 
mezclar cierto número de muestras simples. Para conformar la muestra compuesta , el 
volumen de cada una de las muestras simples deberá ser proporcional al caudal de la 
descarga en el momento de su toma. 
El volumen de cada muestra simple necesario para formar la muestra compuesta se 
determina mediante la siguiente ecuación: 
Donde: 
VMS¡= 
VMe = 
volumen de cada una de las muestras simples "i", litros. 
volumen de la muestra compuesta necesario para realizar la totalidad de los 
análisis de laboratorio requeridos, litros. 
Q¡ = caudal medido en la descarga en el momento de tomar la muestra simple, litros por 
segundo. 
Qt = L O¡ hasta On, litros por segundo 
Con las muestras colectadas cada 4 h se formó una muestra compuesta diariamente 
(durante siete días), tomando en cuenta el volumen a tomar de cada una, considerado 
proporcional al gasto determinado en cada aforo. 
Las muestras compuestas se preservaron y se trasladaron al laboratorio para los análisis 
correspondientes. 
En la siguiente Tabla 4.1.3.1 se muestran los resultados de los parámetros obtenidos de 
las muestras compuestas. 
40 
TABLA 4.1.3.1 Resultados de los parámetros obtenidos de las muestras compuestas 
MUESTRAS COMPUESTAS NOM-001-
PARÁMETROS B PROMEDIO 1 OS/2/2000 11 07/212000 ~ 09/212000 11 11/212000 11 13/212000 I 15/212000 17/212000 SEMARNAT- . 1996 
1 pH unidad de pH 7.55 7.35 7.38 .7.66 7.51 7.37 7.58 7.49 
2 CONDUCTIVIDAD mohms/cm 1,124 1,300 1,250 1,256 1,777 1,132 1,100 1,277 
3 
SÓLIDOS 
mili 5.1 5.4 5.5 5.7 5.9 5.1 5.8 5.5 1 (mIli) SEDIMENTABLES 
4 
SÓLIDOS 
mgll 682 681 734 766 742 685 762 722 TOTALES 
SÓLIDOS i 
5 SUSPENDIDOS mgtl 238 215 251 272 289 209 276 250 150 (mgll) 
TOTALES 
• 
SÓLIDOS I 
6 SUSPENDIDOS mgll 52 48 40 38 37 38 37 41 
VOLATILES . 
SÓLIDOS I 
7 DISUELTOS mgtl 440 465 480 492 450 471 482 469 
TOTALES 
8 
GRASAS Y 
mgtl 28 26.4 26 26.8 25.5 25 26 26 15(mgll) ACEITES 
9 DBOsTOTAL mgll 280 272 286 274 285 271 278 75(mg/l) 
10 DBOsSOLUBLE mg/I 248 222 251 229 256 257 243 
11 OQOTOTAL mgtl 927 369 351 360 432 306 477 460 
12 DQOSOLUBLE mgtl 297 279 216 216 198 234 207 235 
13 SAAM mgtl 0.21 0.02 2.74 17.04 16.74 13.45 14.35 9 
14 N-N02 mg!l 0.05 0.02 0.12 0.09 0.22 0.05 0.26 0.12 
15 N-N03 mg/I 1.3 0.9 9 9 12.6 11 .7 13.5 8.29 
16 N-NH4 mgtl 24.72 22.08 18.69 20.88 23.76 16.32 9.6 19.44 
17 N-TOTAL (TKN) mgtl 52.5 52.5 45.93 39.37 62.34 31.17 24.6 44.06 40(mgll) I 
18 FOSFORO TOTAL mgtl 4.7 18 9.7 23.12 10.8 32.4 10.8 15.65 20(mgll) 
19 
COllFORMES 
NMP/100 mI 
FECALES 
20 COBRE TOTAL mgtl 0.0046 0.0065 0.006 0.0044 0.0053 0.0038 0.0048 0.0051 4(mgtl) 
, 
I 
21 CROMO TOTAL mgtl 0.0007 0.0005 0.0005 0.0005 0.0005 0.0007 0.0005 0.00056 0.5(mg/l) 
22 PLOMO TOTAL mgll 0.0054 0.0015 0.0017 0.0019 0.0026 0.0015 0.0013 0.0023 0.2(mgll) 
23 CADMIO mgtl 0.006 0.0081 0.0075 0.0056 0.0078 0.0064 0.00640078 0.0068 0.2 (mgll) 
41 
4.2 SELECCiÓN DE PARÁMETROS PARA PROYECTO 
4.2.1 Resultados de campo 
Se presentan los siguientes resultados obtenidos en campo: 
Gasto 
Con base en los resultados de la campaña de aforo y muestreo, cada 2 h durante 24 h, 
se obtuvo el siguiente gasto promedio del afluente a la planta de tratamiento, al cual 
hay que sumar los diferentes gastos que se descargan al río Sabinal, y que cuando se 
complete la rehabilitación y se amplíe el sistema de recolección, serán conducidos a la 
planta para su tratamiento. 
DIA DE AFORO GASTO MEDIO 11/s1 
5 -11-2000 335 
7-11-2000 291 
9-11-2000 370 
11-11-2000 345 
13-11-2000 369 
15-11-2000 399 
17-11-2000 391 
PROMEDIO 357 
Temperatura del agua 
OlA DE MUESTREO TEMPERATURA loql 
5 -11-2000 22.6 
7-11-2000 23.0 
9-11-2000 23.8 
11-11-2000 24.0 
13-11-2000 19.0 
15-11-2000 23.0 
17-11-2000 23.0 
PROMEDIO 22.6 
Oxígeno disuelto 
OlA DE MUESTREO 00 (rngll) 
5 -11-2000 2.0 
7-11-2000 1.5 
9-11-2000 1.2 
11-11-2000 1.1 
13-11-2000 1.1 
15-11-20001.3 
17-11-2000 1.5 
PROMEDIO 1.4 
El valor corresponde a condiciones normales del agua residual doméstica. 
42 
pH 
DE MUESTREO UNIDADES DE pH 
5 -11-2000 7.6 
7-.11-2000 7.4 
9-11-2000 7.4 
11-11-2000 7.7 
13-11-2000 7.5 
15-11-2000 7.4 
17-11-2000 7.6 
PROMEDIO 7.5 
Este se encuentra en el rango sugerido por las normas; además es favorable para el 
sistema de tratamiento biológico propuesto. 
4.2.2 Resultados de laboratorio 
Se hará mención de los parámetros que tienen valores límite en las condiciones 
particulares de descarga de la norma oficial mexicana NOM-001-SEMARNAT-1996. 
Considerando los resultados analíticos de las muestras compuestas recolectadas en los 
muestreos mencionados anteriormente, en la caracterización de las aguas residuales, se 
presenta la evaluación de la calidad del agua residual. 
Sólidos sedimentables (SSe) 
Valor promedio, 5.5 mili 
Con base en la tabla 4.2.2.1, este valor es cercano a una concentración débil de 5 mili 
en la composición de las aguas residuales. 
Sólidos suspendidos totales (SST) 
El valor promedio es de 250 mg/l 
Este valor corresponde según la tabla 4.2.2.1 a una composición media de concenrtación 
de 220 mg/l. 
Grasas y aceites 
Valor promedio, 26 mgll 
Con relación a la tabla 4.2.2.1, el valor se aproxima a una concentración débil de 
contaminación de 50 mg/l. 
43 
DBOsTOTAL 
Valor promedio, 278 mgll 
Para el diseño del sistema de tratamiento se consideró un valor de 275 mgll, para este 
parámetro que es algo mayor a la concentración media presentada en la tabla 4.2.2.1, 
lo que permite absorber picos de carga orgánica que se pudieran presentar en la 
operación normal de la planta de tratamiento, pero que además se encuentra cercano. 
Nitrógeno total 
Valor promedio, 44.06 mg/I 
En relación con tabla 4.2.2.1, este valor se acerca a la concentración media de 
contaminación de 40 mg/l. 
Fósforo total 
Valor promedio, 15.65 mg/l 
Con respecto a la tabla 4.2.2.1, el valor se aproxima a la concentración máxima de 
contaminación de 15 mg/l. 
Las condiciones particulares de descarga para este parámetro, indican una 
concentración permisible de 20 mg/l, lo que indica que no existe problema; sin 
embargo, el tratamiento disminuirá aun más su concentración. 
Coliformes fecales 
Se reportaron valores de 1.6x1 010, pero se tendrá una eficiencia de remoción con la 
desinfección mediante gas cloro del 99.999%, lo cual permitirá cumplir con lo establecido 
por las condiciones particulares de descarga al limitar este parámetro a 1,000 NMP/100 
mI. 
Metales pesados 
De manera general, las concentraciones de cobre, cromo, plomo y cadmio se 
encuentran por debajo de lo establecido como límite en condiciones particulares de 
descarga. 
Cobre total 
Valor promedio, 0.0051 mg/l 
Valor máximo permisible por la NOM-001-SEMARNAT-1996, 4 mg/l 
Cromo total 
Valor promedio, 0.00056 mg/l 
Valor máximo permisible por la NOM-001-SEMARNAT-1996, 0.5 mg/l 
44 
Plomo total 
Valor promedio, 0.0023 mg/I 
Valor máximo permisible por la NOM-001-SEMARNAT-1996, 0.2 mg/I 
En la tabla 4.2.2.1 se presenta la composición típica de las aguas residuales domésticas 
sin tratar que sugiere la Ref 18. De esta tabla se concluye que las aguas residuales de 
Tuxtla Gutierrez tienen concentraciones de contaminantes de características medias. 
TABLA 4.2.2.1 COMPOSICiÓN TíPICA DE LAS AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS NO 
TRATADAS 
Parámetros Concentración 
Fuerte Media Débil 
Sólidos Totales 1200 720 350 
Disueltos totales 850 500 250 
Fijos 525 300 145 
Volátles 325 200 105 
En suspensión totales 350 220 100 
Fijos 75 55 20 
Volátles 275 165 80 
Sólidos sedimenta bies, mllL 20 10 5 
0805 a 20°C 400 220 110 
COT 290 160 80 
DaO 1000 500 250 
Nitrógeno total 85 40 20 
Orgánico 35 15 8 
Amoniaco libre 50 25 12 
Nitritos O O 6 
Nitratos O O O 
Fósforo total 15 8 4 
Orgánico 5 3 1 
Inorgánico 10 5 3 
Cloruros 100 50 30 
Alcalinidad (CaC03) 200 100 50 
Grasa 150 100 50 
*NOTA: todas las unidades estan en mg/I excepto los sólidos sedlmebtables. 
Esta tabla fue tomada de la Ref 4. 
Como evaluación general de los resultados mencionados, se considerarán 
diferentes alternativas para el sistema de tratamiento biológico a fin de que la 
eficiencia del proceso cumpla con lo establecido por la norma ecológica NOM-001-
SEMARNAT-1996, que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en 
45 
las descargas de aguas residuales en aguas y bienes nacionales. 
4.3 NORMATIVIDAD APLICABLE 
En materia de saneamiento, el Gobierno Federal a través de la CNA considera el 
tratamiento de las aguas residuales como un aspecto fundamental para evitar la 
contaminación de cuerpos receptores de aguas nacionales. Para su control se tienen 
diferentes ordenamientos legales que conjuntamente con lo dispuesto en la Ley de 
Aguas Nacionales que se publicó en el Diario Oficial de la Federación el día 1° de 
diciembre de 1992, y su Reglamento el día 12 de enero de 1994, ayudan a la 
preservación del entorno ecológico y crean una nueva cultura del agua. La 
normatividad vigente al respecto corresponde a las normas técnicas ecológicas con el 
objetivo de establecer los límites máximos permisibles de contaminantes en las 
descargas de aguas residuales. En base al acuerdo publicado en el Diario Oficial de la 
Federación el 23 de abril de 2003 la nueva nomenclatura de las normas técnicas 
ecológicas cambia de ser NOM-001-ECOL-1996 por NOM-001-SEMARNAT-1996; 
NOM-002-ECOL-1996 por NOM-002-SEMARNAT-1996, y NOM-003-ECOL-1997 por 
NOM-003-SEMARNAT-1997. 
4.3.1 NORMAS TÉCNICAS ECOLÓGICAS 
• Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEMARNAT-1996, que establece los límites 
máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales en 
aguas y bienes nacionales, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 6 
de enero de 1997 
• NOM-002-SEMARNAT-1996, que establece los límites máximos permisibles de 
contaminantes en las descargas de aguas residuales a los sistemas de 
alcantarillado urbano o municipal, publicada en el Diario Oficial de la Federación 
el 3 de junio de 1998 
• NOM-003-SEMARNAT-1997, que establece los límites máximos permisibles de 
contaminantes para las aguas residuales tratadas que se reusen en servicios al 
público, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 21 de septiembre de 
1998 
NOTA: En este trabajo no aplican las normas ecológicas NOM-002-SEMARNAT-1996 y 
NOM- 003-SEMARNAT-1997, porque el efluente tratado de la planta de 
tratamiento de aguas residuales será descargado al río Sabinal, el cual entra en 
la categoría de aguas y bienes nacionales 
En el Anexo 3 se presenta la Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEMARNAT-1996. 
46 
5. ANÁLISIS TÉCNICO Y ECONÓMICO DE LAS ALTERNATIVAS 
5.1 ALTERNATIVAS DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO 
Con base en los criterios anteriores se propondrán las alternativas para el tratamiento 
biológico, considerando que se tenga la misma calidad en el efluente. 
En las alternativas que se contemplan, se considera el mismo sistema de 
pretratamiento y de desinfección. 
5.1.1 Sistema de pretratamiento 
La unidad de pretratamiento se compone de las siguientes unidades. 
5.1.1.1 Caja receptora 
Tiene la finalidad de recibir las aguas residuales provenientes del drenaje, y al mismo 
tiempo transferirlas a los tres canales de cribado y desarenación (dos en operación y 
uno para operar cuando alguno de los otros dos requiera limpieza). La caja se diseñó 
para proporcionar un flujo a la salida con un régimen hidráulico laminar y estable a fin 
de evitar turbulencias, y con una velocidad adecuada a los valores requeridos en las 
rejillas de operación mecánica. 
5.1.1.2 Rejillas 
Se instalarán tres rejillas metálicas con barras de acero en cada uno de los canales y 
tendrán la función de retener los sólidos gruesos flotantes, tales como papel, plástico, 
botellas, telas, pedazos de madera, latas, y otros objetos de tamaño similar. La abertura 
entre rejillas será de 1.9 cm (3/4"), y el espesor de las barras de 0.6 a 1.0