PROYECTO INTEGRADOR RÍO SEDEÑO

UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

PROYECTO INTEGRADOR RÍO SEDEÑO

EXPERIENCIA INTEGRADORA

PARTICIPANTES:

LOEZA ARELLANO ELISA

MOLINA ITZA BERENICE

CORTINA MONFIL PAOLA YAMILET

GONZALEZ FERNANDEZ BRISA YARELI

FACILITADOR:

MC EN CONSTRUCCIÓN ARQ. SABINO MÁRQUEZ MONTERO

ASESORES:

DR. EDUARDO CASTILLO GONZÁLEZ

DR. MARIO RAFAEL GIRALDI DIAZ

DRA. ADRIANA FABIOLA TELLO ANDRADE

10 de junio de 2024

Figura 1. Planta de agua de tratamiento de Banderilla, Ver. (Diario de Xalapa).9

Figura 2. Cuenca del Río Sedeño.............................................................................

Figura 3. Corriente máxima del Río Sedeño de 40 km.......................................12

Figura 4. Colonia de estudio Lucas Martin, Xalapa, Veracruz...........................13

Figura 5. Extensión del Rio Sedeño en el Parque Lineal Quetzalapan-Sedeño. .................................................................................................................................13

Figura 6. Extensión del Río Sedeño en el Parque Lineal Quetzalapan-Sedeño, vista de satélite. .....................................................................................................14

Figura 7. Diagrama de funcionamiento del proceso de saneamiento del Rio Sedeño (Elaboración propia). ...............................................................................

Figura 8. Programa de Obra (Elaboración propia). ................................................

Figura 9. Andador del Rio Sedeño a la altura de Banderilla..............................

Figura 10. Orillas del Río Sedeño. .......................................................................

Figura 11.

Figura 14. Desechos a cielo abierto del Río. ......................................................

Figura 15. Asociación "Rescate del Río Sedeño".

Figura 16. Compostaje..........................................................................................

Figura 17. Flyer Publicitario de la Campaña de Limpieza (Elaboración propia).

Figura 18. Módulo Comunitario de Agroecología...................................................

Figura 19. Charla de Introducción sobre la Asociación.....................................

Figura 20. Mapa Zonificación del Parque Lineal Quetzalapan-Sedeño............

Figura 21. Recorrido por el andador....................................................................

Figura

Figura 23. Vegetación del Río. .................................................................................

Figura 24. Cascada................................................................................................

Figura 25. Llegada a la cascada...........................................................................

Figura 27. Participante de la brigada del andador..............................................

Figura 26. Participante de la brigada del andador..................................................

Figura 28. Participantes de la campaña..................................................................

Figura 29. Llanta encontrada en el Río....................................................................

Figura 30. Lonas de basura..................................................................................

Figura 31. Participantes de la campaña subiendo la basura.

Figura 32. Participantes de la campaña de limpieza..........................................

41

Figura 33. Comunidad estudiantil. 41

Figura 34. Tanque séptico de un solo compartimento (MAPAS, 37)................

45

Figura 35. Zona urbana del Río Sedeño, Lucas Martín, Xalapa. ...........................

Figura 36. Localización de estudios geotécnicos realizados en la zona urbana y conurbada de Xalapa (Lenz O.)..........................................................................

49

Figura 37. Estratigrafía de Lomas del Sedeño....................................................

50

Figura 38. Estratigrafía de lomas de sedeño. .....................................................

50

Figura 39. Propiedades gravimétricas y volumétricas de los suelos de Xalapa (Lenz, O)..................................................................................................................52

Figura 40. Área de análisis para determinación de curvas de nivel y así mismo, de tipo de suelo. .......................................................................................

53

Figura 41. Área de análisis para curvas de nivel y determinación del punto donde se construirá...............................................................................................

Figura 42. Porcentaje de personas originarias de Banderilla (Elaboración propia).....................................................................................................................

Figura 43. Alternativas donde la población depositaría su basura (Elaboración propia).....................................................................................................................56

Figura 44. Conocimiento de las consecuencias ambientales por parte de la población (Población propia)................................................................................57

Figura 45. Perspectiva de la población sobre la contribución de la descarga de aguas residuales por parte de las industrias (Elaboración propia)...................

57

Figura 46. Cantidad de veces que la población observó personas limpiando al Río (Elaboración propia)........................................................................................

58

Figura 47. Perspectiva sobre la posibilidad de recuperar el Río Sedeño mediante la realización de un proyecto de Saneamiento (Elaboración propia). .................................................................................................................................

59

Figura 48. Obstáculos de mitigación del Río (Elaboración propia). .................59

Figura 49. Acciones realizadas por parte de la población para mitigar daños (Elaboración propia). 60

Figura 50. Cartel: Beneficios de no contaminar el Río (Elaboración propia)...63

Figura 51. Cartel: Apoyemos al rescate del Río sedeño (Elaboración propia) 64

Figura 52. Tríptico Cuidado y preservación del Río Sedeño anverso (Elaboración propia). .................................................................................................

Figura 53. Tríptico Cuidado y preservación del Río Sedeño reverso (Elaboración propia). .................................................................................................

Figura 54. Diseño del sistema de tratamiento de aguas residuales (Elaboración propia). .............................................................................................67

Figura 55. Registro de datos para obtención de gastos (Elaboración propia).68

Figura 56. Estratigrafía Lomas del Sedeño.........................................................69

Figura 57. Criterios de diseño de rejas y rejillas (Metcalf y Eddy, Inc., 2003)..70

Figura 58. Criterios de diseño de rejillas (MAPAS. 2015). .................................70

Figura 59. Prediseño de rejillas (Elaboración propia)........................................76

Figura 60. Arreglo de rejillas (Elaboración propia). ...........................................77

Figura 61. Prediseño de barras (Elaboración propia). 80

Figura 62. Arreglo de barras (Elaboración propia).............................................80

Figura 63. Resultado de diseño para rejilla de residuos sólidos (Elaboración propia).....................................................................................................................83

Figura 64. Resultados de diseño para rejilla de limpieza mecánica para arenas (Elaboración propia). .............................................................................................84

Figura 65. Valores para el diseño del tanque. ....................................................88

Figura 66. Resultados de diseño del tanque séptico (Elaboración propia). ....95

Figura 67. Lectura de infiltración de pozos en Lomas del Sedeño (Elaboración propia).....................................................................................................................96

Figura 68. Velocidad de infiltración, (Rosales, 2003).........................................97

Figura 69. Resultados del diseño de las zanjas de infiltración (Elaboración propia)...................................................................................................................101

Figura 70. Modelación final del Tanque Séptico (Elaboración propia)...........

Figura 71. Vista en planta del Tanque séptico (Elaboración propia)..............

Figura 72. Corte y elevación del Tanque séptico (Elaboración propia)..........103

Figura 73. Dimensionamiento (Elaboración propia)...............................................

Figura 74. Modelación de la primera rejilla (Elaboración propia). ..................

Figura 75. Modelación de la segunda rejilla (Elaboración propia)..................

Figura 76. Plano de cimentación (Elaboración propia)..........................................

Figura 77. Tipos de suelo (Elaboración propia). ..............................................

Figura 78. Peso de la estructura (Elaboración propia).

Figura 79. Bajada de cargas (Elaboración propia)...........................................

Figura 80. Albañilería y acabados (Elaboración propia)..................................

Figura 81. Curvas de nivel (Elaboración propia)..............................................

Figura 82. Longitud del tubo PVC (Elaboración propia)..................................111

Figura 83. Datos para la velocidad de la tubería de descarga (Elaboración propia)...................................................................................................................

Figura 84. Características del flujo con una sección circular parcialmente llena (MAPAS, LIBRO 4)......................................................................................................

Figura 85. características del flujo con una sección circular parcialmente llena (MAPAS, LIBRO 4)......................................................................................................

Figura 86. Velocidades máximas y mínimas permisibles en tuberías (MAPAS, LIBRO 4)................................................................................................................130

Figura 87. Presupuesto (Elaboración propia)...................................................

Estudios Previos

1.1Antecedentes

El Río Sedeño en el año de 1978 era un río que contaba con agua cristalina y en ese tiempo se encontraba apto para vacacionar y nadar en donde los principales visitantes eran las personas provenientes de los 10 municipios por los que atraviesa la cuenca. Según datos del censo de 1990, la cuenca alberga un total de 335,914 habitantes de los cuales el 90% era población urbana y el 10% rural. Presentaba una densidad poblacional de 990 hab/km en la parte urbana mientras que en la rural una de 107 hab/km, lo que reflejaba la presión que recibían los recursos naturales de la cuenca del río Sedeño.

En 1994 el gobierno del estado de Veracruz a través de la secretaría de desarrollo urbano del estado solicitó a la Planeación de Desarrollo y Recuperación Ambiental (PLADEYRA, S.C.) un Programa de Ordenamiento Ecológico (POE) para conocer los problemas y las posibles alternativas de solución del Río Sedeño sin embargo el programa no se publicó. (Vázquez-Ávila y Suárez-Ortega, 2011).

Con el paso de los años debido a la descarga de aguas residuales y a los diferentes residuos que algunas personas arrojaban para el año de 1995 el río sedeño ya estaba en condiciones altas de contaminación y eran muy pocas las personas que se interesaban por cuidarlo sin embargo, en este mismo año el alcalde Carlos Rodríguez Velasco busco la planeación municipal de saneamientos en donde se proponía entubar propuesta que fue rechazada por los vecinos del fraccionamiento Lucas Martín de Xalapa, Ver., debido a que implicaba desaparecer el río y utilizarlo como drenaje por lo que plantearon la preservación de la cuenca del Rio Sedeño. Posteriormente en el año de 1997 se iniciaron jornadas de limpieza, reforestación y separación de desechos domésticos para poder limpiar el río y sus alrededores con el apoyo de talleres y personal del ayuntamiento de Xalapa.

En 2004 se originó el patronato pro rescate del Rio Sedeño en una asociación civil llamada “Desarrollo sustentable del Rio Sedeño, Lucas Martin, A.C” con el objetivo de “Promover, impulsar y elaborar planes, programas y proyectos para la recuperación del Río Sedeño” debido a interés de las asociaciones por la problemática del río

sedeño el 14 de abril de 2005 el diputado Atanasio García Duran organizo una reunión con los alcaldes de Xalapa, Acajete, Tlalnelhuayocan, Banderilla y Rafael Lucio en donde se acordó:

● La integración del frente común de alcaldes s de la cuenca alta y media del Río Sedeño, mediante la firma de un Convenio Intermunicipal

● El estudio y aplicación de medidas y acciones para un manejo sostenible de la cuenca del Rio Sedeño.

El 17 de octubre de 2005 en Xalapa, Veracruz, impulsado por el diputado y las asociaciones civiles se firma el “Convenio de Coordinación Intermunicipal para el Rescate y Sustentabilidad de la Cuenca del Río Sedeño” convenio en el cual participan los municipios anteriores y la asociación civil “Desarrollo Sustentable del Río Sedeño, Lucas Martín, A.C.” y la Asociación Civil “Frente Común por Banderilla” El tema central era la propuesta de actualizar el Programa de ordenamiento ecológico territorial realizado en 1994, llevarlo hasta su publicación y convertirlo en ley.

En el año de 2006 se pugnó por la actualización del POE de la cuenca del río sedeño y la rehabilitación de una Área Verde en Lucas Martín y el Programa de Saneamiento Integral en los municipios. En el 2008 los ayuntamientos de Las Vigas, Naolinco, Jilotepec, Emiliano Zapata y Actopan, se adhieren al Convenio lo cual es importante debido a que en ellos se encuentran tanto la parte alta o cabecera de la cuenca del río Actopan.

En 2009 la Universidad Veracruzana con colaboración con la dirección general del área académica de Ciencias Biológicas y Agropecuarias, la Facultad de Biología y la SEMARNAT llevaron a cabo un video educativo llamado “Programa de Educación Ambiental en el Río Sedeño” en el cual se mostraban las acciones que había realizado la universidad para la conservación del río. En este mismo año se comenzó la construcción de la planta de tratamiento de aguas residuales la cual se presupuestó en 25 millones de pesos provenientes en su mayoría de recursos federales (CONAGUA)

En 2010 los municipios de Tlalnelhuayocan y Acajete se construyó el drenaje sanitario con el propósito de evitar que las descargas de aguas residuales sean depositadas

en el río. También fue concluida hasta el segundo semestre de este año y en 2011 se inició la prueba de arranque para finales de mayo concluyó la etapa de estabilización, y hacia mediados de año la planta inició su operación regular

En el año de 2011 a petición de la Asociación Civil “Desarrollo Sustentable del Río

Sedeño, Lucas Martín, A.C.” Se realizó un monitoreo en la calidad del agua con el objetivo de encontrar la eficiencia y el cumplimiento de la NOM 001 Ecol/1996. Finalmente, en 2016 se decretó por el gobierno como área natural protegida el parque lineal Quetzalapan-Sedeño el 23 de marzo.

1.2 Planteamiento del problema

Desde aproximadamente hace 45 años el municipio de Xalapa en conjunto con el municipio de Banderilla, han perdido y agotado sus fuentes de abastecimiento y suministro de agua, afectando en gran medida al ambiente, al ciclo hidrológico y provocando a su vez cambios climatológicos en la zona. De acuerdo con diferentes registros la problemática del Río Sedeño se debe principalmente al incremento de la población, misma que ha provocado un cambio radical en el uso del suelo. El municipio de Xalapa es conocido por pertenecer a la zona de bosque mesófilo de montaña, sin embargo, la implementación de la actividad ganadera y de pastizales ha provocado también problemas severos en la zona, adicionando a su vez la contaminación de los ríos y bosques, y la perturbación ecológica que provoca el cambio de su superficie original, como anteriormente se mencionó.

La problemática del Río Sedeño radica principalmente en la contaminación por las descargas de aguas residuales (donde la fuente principal de contaminación es la colonia Plan de Sedeño perteneciente al municipio de Banderilla), sino que además ha sido utilizado por la población como tiradero a cielo abierto, pues el ver que llevaba aguas negras se empezaron a arrojar residuos sólidos.

Anteriormente el Río Sedeño era fuente de abastecimiento de agua para el municipio de Xalapa, y esto sin duda fue una sobreexplotación, pero la contaminación es porque el río se ha utilizado para desechos contaminantes (basura).

Adicionando la condición en la que se encuentra la planta de tratamiento de aguas residuales Quetzalapan-Sedeño, la cual fue realizada por parte de Conagua, con recursos de la Federación y del Gobierno del estado con un presupuesto de alrededor de 23 millones de pesos para su construcción, con el objetivo de prevenir de la contaminación a 55 km2 de la cuenca; beneficiar a gran parte de los municipios aledaños como Xalapa, Banderilla, Rafael Lucio, Emiliano Zapata y Actopan; y favorecer a más de 100 mil habitantes.

Al finalizar la obra fue inaugurada en enero del 2012, se invirtieron 16.25 millones de pesos de parte de la Federación y 8.75 millones de pesos de parte del estado. Fue inaugurado por Sedesol y Conagua, era capaz de tratar al 100% de las aguas residuales del municipio de Banderilla y descargaba al río más de 3 millones de litros de agua insalubre.

La planta de tratamiento contaba con una vida útil de 20 años, sin embargo, en el 2014 se comenzaron a tener fallas y para el 2015 dejo de funcionar aproximadamente el 50% de su capacidad, por lo que no se lleva un tratamiento completo de las aguas residuales y estas se terminan vertiendo al Rio Sedeño con cierto grado de contaminación. Datos recuperados de Francisco Vázquez Ávila, presidente de la asociación civil Desarrollo Sustentable del Rio Sedeño Lucas Martin y del Comité de Cuenca del rio Sedeño.

Además, la planta de tratamiento cumplía con la Norma Oficial Mexicana NOM-001ECOL-96, que “establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales vertidas a aguas y bienes nacionales, con el objeto de proteger su calidad y posibilitar sus usos.” En cambio, el día de hoy el agua no ha sido tratada y se aprecia una contaminación de alto grado. Fácilmente se observan aguas negras y espumosas, basura y otros desechos.

1.4 Justificación

Teniendo en cuenta los diferentes proyectos y la divulgación de información sobre la posible pérdida del Rio Sedeño debe mencionarse que la principal motivación radica en la necesidad de buscar la forma de si bien no recuperar la calidad de agua cristalina pero sí conservar la existencia del río y evitar su extinción total.

Por tal motivo teniendo en cuenta la problemática en la que se encuentra el río sedeño a causa de la contaminación por descarga de aguas residuales el presente proyecto busca establecer una propuesta en particular que contribuya a mejorar la calidad de las aguas residuales que se desecha al rio específicamente en las que se realizan sin autorización de las autoridades correspondientes ya que son las que de alguna forma se descargan tal y como las personas las desechan sin tratamiento alguno diferencia que representa un porcentaje alto en la contaminación del agua que fluye sobre el río. De la misma forma este proyecto se realiza porque se percibe una necesidad real en la zona de estudio que representa la posibilidad de mejorar el mal olor, el aspecto visual en la calidad del agua y sobre todo de contribuir al medio ambiente y a la ciudadanía disminuyendo la existencia de enfermedades.

Por lo que este proyecto contribuye socialmente a mejorar las condiciones de convivencia en la zona de estudio, así como también en la concientización de los habitantes sobre la importancia de mantener limpios nuestros ríos y conservar al medio ambiente enfatizando en las consecuencias de no contribuir en ello.

Figura 1. Planta de agua de tratamiento de Banderilla, Ver. (Diario de Xalapa).

De igual forma con este proyecto se contribuye académicamente a las nuevas generaciones el cual puede servir como antecedente para que se continúe fomentando el interés en el saneamiento del río sedeño.

1.5 Objetivos

1.5.1 Objetivos generales

Una vez que se realizó la visita previa a la zona de estudio, se busca implementar estrategias de mitigación enfocadas en acciones eficaces que reducir los impactos de contaminación en el Río Sedeño, garantizando la disponibilidad de agua y su gestión sostenible, así como el saneamiento para todos por lo tanto el objetivo general de este proyecto es:

1. Elaborar tres alternativas de solución que contribuyan a la disminución de la contaminación del Río sedeño tomando en cuenta la educación ambiental de la población y su interés por mantener el rio limpio.

1.5.2 Objetivos secundarios

Dentro de los objetivos secundarios, se tienen:

1. Realizar una campaña de limpieza al cuerpo de agua del Río Sedeño cuya finalidad sea reducir el impacto negativo de la basura presente en la zona de estudio con el propósito de evitar la proliferación de la fauna nociva, la acumulación de residuos y desechos.

2. Realizar una campaña de concientización y promoción de la cultura ambiental con el propósito de concientizar a toda la comunidad sobre los problemas ambientales fomentando interés por el cuidado de los residuos que generan en casa y del agua residual que desechan al Río.

3. Diseñar un tanque séptico con un sistema de zanjas de infiltración que realice el tratamiento de las aguas residuales depositadas al rio clandestinamente provenientes de la Colonia Lucas Martin.

1.6

Delimitación de la zona de estudio

La cuenca del Rio Sedeño tiene una extensión de 125 km2 de superficie y cuenta con una corriente principal de longitud de 40 km. El Río Sedeño nace en las faldas del Cofre de Perote, recorre varios municipios como lo son San Andrés Tlalnelhuayocan,

Acajete, Rafael Lucio, Banderilla, Xalapa, Actopan y Emiliano Zapata. Además de 44 rancherías, 13 comunidades de tamaño considerable como La Joya, Otilpan, entre otras colonias urbanas; y se une con el Río Naolinco, formando parte de la cuenca del Río Actopan inscrita en la región hidrológica No. 28 denominada Papaloapan.

Geográficamente se encuentra entre 97°41’55’’ de longitud oeste y los 19°30’36’’ y 19°36’57’’ de latitud norte, en la vertiente oriental del Eje volcánico Transmexicano, en la región central del estado de Veracruz.

El agua corre de oeste a este, formando profundas cañadas este sobre la vertiente oriental del volcán del Cofre de Perote, el parteaguas aproximadamente de 3 km a 460 msnm va de la Sierra Madre Oriental a la Sierra de Xalapa, hasta la depresión de Almolonga.

Figura 2. Cuenca del Río Sedeño.

Figura 3. Corriente máxima del Río Sedeño de 40 km.

La zona de estudio se realizará en la colonia de Lucas Martin, aproximadamente 5.5 km del Río Sedeño, cuenta con una asociación llamada Desarrollo Sustentable del Río Sedeño Lucas Martín, A.C. Que se encarga de la preservación y rescate del Río Sedeño.

Figura 4. Colonia de estudio Lucas Martin, Xalapa, Veracruz.

La extensión del río en la que se pretende trabajar será la que comprende el Parque Lineal Quetzalapan-Sedeño que está sobre la colonia Lucas Martin.

Figura 5. Extensión del Rio Sedeño en el Parque Lineal Quetzalapan-Sedeño.

1.7 Programa de necesidades

Con el paso del tiempo, el Río Sedeño ha pasado por diferentes desafíos, lo fundamental es buscar alternativas y propuestas a largo plazo que permitan un mejoramiento a largo y mediano plazo. Por medio de diferentes trabajos de reforestación, compostas y faenas por parte de las comunidades aledañas (personas y vecinos), se han dado a la encomienda de poder mantener la limpieza, vigilancia y conservación del Río Sedeño en la zona de Lucas Martín, donde se dividen los municipios de Banderilla y Xalapa.

Aquí no solo entra el papel social donde buscamos concientizar a las personas, se busca también poder atribuir a esta zona y a al Sedeño una propuesta ingenieril que permita poder disminuir en una mayor parte la problemática de la contaminación, atribuyendo de la misma manera la eliminación de aguas residuales sin tratar, todas estas cuestiones tienen un enfoque multidisciplinar que se relaciona con la ingeniería, la ecología y la hidrología.

Dentro de los objetivos generales de recuperación del Río Sedeño destacan los siguientes:

Figura 6. Extensión del Río Sedeño en el Parque Lineal Quetzalapan-Sedeño, vista de satélite.

1. Mejorar el espacio de recreación en el andador del Río Sedeño.

2. Controlar inundaciones naturales, reduciendo así el costo de mantenimiento.

3. Mejorar la calidad y características de los hábitats.

4. Mejorar la calidad del agua.

Además, dentro de este enfoque tenemos las siguientes necesidades que se buscan cubrir dentro de la zona de análisis:

● Disminuir las descargas residuales dentro del cuerpo de agua.

● Eliminación de basura, residuos sólidos y contaminación patógena dentro del andador y cuerpo de agua.

● Desviación de descargas residuales.

● Creación de sistemas que permitan el flujo libre y limpio del agua en el río.

● Aplicación de medidas de mitigación, conservación y restauración del Río Sedeño.

● Desarrollo sostenible de la cuenca, es decir, manteniendo sus características ecológicas, y calidad de los ecosistemas.

Análisis de necesidades del Río Sedeño mediante el FODA:

Fortalezas:

● Calidad del entorno y paisaje ambiental

● Fuentes de agua potable.

● Ciudadanía involucrada y participativa.

Oportunidades:

● Atractivos turísticos y belleza escénica

● Transformación de áreas de cultivo y compostaje.

Debilidades:

● Susceptibilidad a contaminación del suelo.

● Susceptibilidad a contaminación por parte de las industrias.

● Descargas clandestinas en el cuerpo de agua.

● Contaminación de residuos sólidos por las comunidades aledañas.

Amenazas:

● Zonas de riesgo por eventos naturales, como deslaves.

● Presión y crecimiento urbano.

● Pérdida de áreas verdes.

● Acumulación de residuos sólidos.

1.8 Diagrama de funcionamiento

El funcionamiento del saneamiento del Río Sedeño lleva una secuencia de los equipos y actividades que se desean realizar para la obtención de un resultado sumamente favorable ambiental y socialmente, donde el principal objetivo es crear una solución donde se aplique la ingeniería civil en el desarrollo de un proyecto para el saneamiento y tratamiento de aguas residuales, así como también generar interés en las personas y poblaciones aledañas al cuerpo de agua en el cuidado del río contaminado, a pesar de las múltiples ocupaciones o actividades que el individuo pueda tener, empleando compromiso y responsabilidad en el desarrollo sustentable y bien común de la zona de análisis.

De manera propia el análisis de acciones a futuro es una herramienta que permite la previsualización del proceso de saneamiento que va desde un análisis de estudio, impactos sociales y ambientales, depuración y tratamiento de las aguas residuales, donde esto también implica recoger y separar los residuos y disminuir las emisiones de gases contaminantes hasta la aplicación de conocimientos, procesos, metodologías y técnicas de diseño propias de la ingeniería civil.

A continuación, se presenta un diagrama de funcionamiento introductorio del proceso de saneamiento del Río Sedeño:

Figura 7. Diagrama de funcionamiento del proceso de saneamiento del Rio Sedeño (Elaboración propia).

1.9 Programa del planteamiento del proyecto

PROGRAMADEACTIVIDADES ACTIVIDAD

1.Estudiosprevios

Responsables Recursos

1.1Antecedentes EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

1.2Planteamientodelproblema EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

1.3Justificación EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

1.4Objetivos EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

1.4.1ObjetivosGenerales EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

1.4.2Objetivossecundarios EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

1.5Propuestadelsitio EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

1.6Delimitacióndelazonadeestudio EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

1.7Programadenecesidades EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

1.8Programadefuncionamiento EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

1.9Programadelplanteamientodel proyecto EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

2.Anteproyecto EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

2.1Alternativasdesolución EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

2.2Contextualizacióndelproyecto EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

2.3Vistaprevia EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

2.4Contextodelentorno EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

2.4.1Climatología EstudiantesUV Grupodepersonas

2.5Grupodetrabajo EstudiantesUV Grupodepersonas

2.6Campañadelimpieza EstudiantesUV Bolsas,guantes,equipodetrabajo

3.Proyectobásico EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

3.1Memoriadescriptiva EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

3.2Descripcióndelproyecto EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

3.3Planteamientourbanistico EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

3.4Característicasgeotecnicasdel suelo EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

3.5Normativa EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

3.6Planotopográfico EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

3.7Impactosocial EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

3.7.1Aplicacióndeencuestas EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

3.7.2Concientización EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

3.8Impactoambiental EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

3.9Presupuestoestimado EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

4.Proyectoejecutivo EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

4.1Diseñodelsistemadetratamiento deaguasresiduales EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

4.2Plantaubicacióndedatos topográficosdelterreno EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

4.3Memoriadecálculo EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

4.4Modelación EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

4.4.1Planta EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

4.4.2Corteyelevaciones EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

4.5Dimensionamiento EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

4.6Estructuradelproyecto EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

4.6.1Planodetrazoynivelación EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

4.6.2Planodecimentación EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

4.6.3Albañileríayacabados EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

4.7Infraestructuradelproyecto EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

4.7.1Infraestructurahidráulica EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

4.8Presupuesto EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

4.9Integracióndepreciosunitarios EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

5.Conclusiones EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

6.Bibliografía EstudiantesUV Equi.Cómputo,libros,smartphone

PROYECTODESANEAMIENTORÍOSEDEÑO

Figura 8. Programa de Obra (Elaboración propia).

2. Anteproyecto

2.1 Alternativas de solución

1. La instalación de una planta de tratamiento diseñada según las necesidades del caudal analizado, las plantas de tratamiento de aguas residuales son una parte crítica de la infraestructura moderna que nos permite manejar el agua residual y proteger el medio ambiente. Estas instalaciones utilizan procesos físicos, químicos y biológicos para eliminar contaminantes del agua residual antes de su descarga al medio ambiente. Así como un sistema de colectores que permitan llevar a cabo todo el proceso de depuración de las descargas de aguas residuales, ya que las aguas residuales son vertidas al río sin previo tratamiento.

2. Drenaje mixto; promover la instalación de colectores separados por tipo de descarga. Ya que un sistema de alcantarillado comprende una red de tuberías que recogen y transportan los residuos y las aguas pluviales a una planta de tratamiento de aguas residuales o las aguas receptoras. Un sistema de alcantarillado comprende una red de tuberías e instalaciones técnicas (por ejemplo, estaciones de bombeo). El sistema recoge y transporta las aguas residuales y pluviales desde más de una fuente hasta una planta de tratamiento de aguas residuales o las aguas receptoras.

3. Bajo a la calidad del agua antes de llegar a banderilla, pues en esa zona se realizó el análisis; se debe aplicar un tratamiento a los efluentes de aguas residuales en poblaciones anteriores a la de Banderilla, dentro de la trayectoria que sigue el río Sedeño.

2.2.1 Climatología

En general el clima de la zona se caracteriza por ser un clima templado, semicálido y cálido sin embargo El clima de la cuenca del Rio Sedeño debido a la diferencia altitudinal que tiene se considera como muy variado a lo largo de todo su recorrido por lo que;

- En la parte alta predominan el clima semifrío húmedo con una temperatura promedio anual de 10.4°C en donde se presentan abundantes lluvias en verano y el clima templado húmedo con una temperatura promedio anual 16.5°C

- En la parte media predomina el clima templado húmedo con temperatura promedio anual de 18.1°C y el clima semi-cálido húmedo con una temperatura promedio anual de 19.6°C

- En la parte baja predomina el clima cálido subhúmedo con una temperatura promedio anual de 33.2°C

2.3 Grupo de trabajo

Uno de los aspectos importantes que destacan dentro del análisis del Río Sedeño es que en un principio general busca poder establecer diferentes prácticas que involucren el desarrollo voluntario en actividades ambientales que promuevan la participación ciudadana por medio de grupos de trabajo y entidades para conocer, diagnosticar, y en gran medida mejorar el sitio de análisis en este caso la zona de Lucas Martín.

Inicialmente el equipo de trabajo se conformó de 4 integrantes (estudiantes de la Universidad Veracruzana, que cursan la Experiencia Integradora en el programa educativo ingeniería civil, Paola Yamileth Cortina Monfil, Brisa Yareli González Fernández, Elisa Loeza Arellano y Berenice Molina Itza) donde se fijó como objetivo ya antes mencionado el “Saneamiento del Río Sedeño”, que se conforma de diferentes etapas dentro del plan de descontaminación, para ello se buscó asesoramiento que permitiera realizar un plan de trabajo adecuado y efectivo, de esta manera se solicitó la colaboración de la Asociación Civil Desarrollo Sustentable del Río Sedeño a cargo de Francisco Vázquez y Ana Lilia Suarez, aquí se definieron diferentes aspectos como la puntos de acceso, el análisis de la zona, el comportamiento del cauce, el conocimiento de los sectores de trabajo como el módulo Quetzalcalli, que es el centro base para la organización voluntaria y puntos de encuentro, también se evaluaron los diferentes factores que ayudarían a la ejecución

del plan de trabajo, como la coordinación, el clima, planes de emergencia, y las necesidades del sitio, así sería mucho más fácil la ejecución de trabajos donde se efectuarán todos los puntos ya antes mencionados.

El grupo de trabajo se encarga de la elaboración de análisis que permitan el diseño, ejecución, difusión, seguimiento y evaluación del proyecto de “Saneamiento del Río Sedeño”; entre otros aspectos también están el preservar y mejorar el cuerpo de agua superficial, de la misma fortaleciendo la participación social y comunitaria de defensa al medio ambiente, con actitudes y comportamientos que ayuden a recuperar el valor ecológico de esta zona de tan importante.

2.4 Visita Previa

Para un mejor análisis del sitio, acudimos a la zona de Lucas Martín en el corredor del Río Sedeño ubicado en Antonio María de Rivera, esquina Manuel M Alba, Fraccionamiento Lucas Martín, 91103 Xalapa - Enríquez, Ver. mismo donde el Río Sedeño divide los municipios de Banderilla y Xalapa. Aquí el río se encuentra en una condición de contaminación severa debido al desecho de residuos sólidos dentro del cuerpo de agua.

A continuación, presentamos el reporte fotográfico de la visita previa al Río Sedeño:

Como primera instancia durante la visita previa se observó que algunas partes del Río se encuentran al “parecer” limpias, sin embargo, los olores debidos a desechos orgánicos, basura y demás son muy notables.

Figura 9. Andador del Rio Sedeño a la altura de Banderilla.

Como se puede observar en las orillas del río hay viviendas aledañas y muy juntas al andador de este, por lo que especialmente este tramo es evidente el mal estado de las aguas, donde hay basura dentro y fuera del cuerpo de agua.

Figura 10. Orillas del Río Sedeño.

Incluso se puede observar que hay residuos incluso de ropa dentro de los límites del Río Sedeño, justo detrás de la zona de viviendas, aún dentro del municipio de Banderilla.

Figura 11. Viviendas en las orillas del Río.

Durante el recorrido dentro de Banderilla se observó que el Río Sedeño se encuentra seco, es evidente que el agua que fluye por ahí es la mínima, entre más avanzábamos el arroyo era más escaso.

Figura 12. Río Seco.

Llegamos a un punto donde el olor de los desechos era demasiado fuerte, sin embargo, el agua aún podía observarse cristalina, este es el punto donde pasa la vía del tren y es paso común dentro de la comunidad.

Figura 13. Agua cristalina.

Aquí la basura a cielo abierto del Río Sedeño ya era más evidente, basura de comida, de envolturas, ropa, juguetes y demás donde también se podía observar el poco caudal del cuerpo de agua.

Figura 14. Desechos a cielo abierto del Río.

Dentro de la zona de Lucas Martín en el municipio de Xalapa, acudimos a la asociación “Rescate del Río Sedeño” sin fines de lucro que se encuentra ubicada en Antonio Maria de Rivera, esquina Manuel M Alba, Fraccionamiento Lucas Martín, nos brindaron información sobre la encomienda que ellos tienen y todas las actividades que van desde compostas, mercados hasta faenas.

Figura 15. Asociación "Rescate del Río Sedeño".

Figura 16. Compostaje.

Nos integramos en las actividades de compostaje y contribuimos a la elaboración de una cama para sembrar lechuga, ya que es parte de las actividades que realiza la asociación para recaudar fondos por medio de mercaditos comunitarios y así poder tener recursos para seguir con la encomienda. La labor del Saneamiento del Río Sedeño no es un trabajo fácil, sin embargo, como un primer paso y encuentro,

buscamos poder contribuir a lograr la concientización de la población y poder disminuir en gran medida los daños de contaminación y deterioro del Río en los municipios de Xalapa y Banderilla.

2.5 Campaña de Limpieza

La campaña de limpieza dentro del proyecto de trabajo es uno de los objetivos generales que tiene como finalidad limpiar las orillas del río y cuidar del cuerpo de agua de este

Por lo tanto, para poder realizarla inicialmente se crearon estrategias que facilitaron su realización en donde una de ellas con el propósito de organizar adecuadamente dicha actividad y solicitar la colaboración de la comunidad estudiantil fue solicitar el apoyo del Arq. Sabino Márquez Montero y la Dr.Adriana Tello Andrade, catedráticos de la Universidad Veracruzana Facultad de Ingeniería Civil Región-Xalapa, delmismo modo se solicitó la colaboración de la Asociación Civil Desarrollo Sustentable del Río

Sedeño a cargo de Francisco Vázquez y Ana Lilia Suarez los cuales se encargan de la conservación y limpieza del Parque Lineal Quetzalapan Sedeño por lo que su participación en dicha campaña fue indispensable debido a su trabajo, experiencia y compromiso con el medio ambiente ya que una de sus actividades como asociación está realizar brigadas de limpieza cada cierto tiempo con la participación de personas voluntarias en razón de lo cual se derivó la motivación de organizar la campaña de limpieza del presente proyecto.

De esta manera para poder convocar a la campaña de limpieza se estableció como fecha de realización el día 04 de mayo de 2024 a las 9:00 am y para poder convocar a la comunidad estudiantil se elaboró un Flyer publicitario con los requisitos para poder asistir a la actividad presentado a continuación:

De esta manera se imprimió dicho documento y se colocó en las instalaciones educativas de la Facultad de Ingeniería Civil, así como también se difundió por medio de redes sociales con la ubicación del punto de encuentro y un formulario de registro para poder llevar un control de las personas que asistieron.

Establecido lo anterior el día 04 de mayo del 2024 se llevó a cabo la campaña de limpieza con un grupo de 28 personas las cuales nos reunimos a las 9:00 am en el Módulo Comunitario de Agroecología y Cultura Quetzalcalli para poder llevar a cabo la limpieza.

Figura 17. Flyer Publicitario de la Campaña de Limpieza (Elaboración propia).

● Inicialmente al llegar al punto de reunión Francisco Vázquez y Ana Lilia Suarez en conjunto con dos voluntarios de la asociación nos dieron una introducción sobre cómo se creó, cuál es su función y desde hace cuántos años ellos promueven la limpieza del río, de igual manera nos mostraron un mapa en el que se encuentra localizada la zona del parque lineal Quetzalapan Sedeño.

Figura 18. Módulo Comunitario de Agroecología.

Figura 19. Charla de Introducción sobre la Asociación.

Figura 20. Mapa Zonificación del Parque Lineal Quetzalapan-Sedeño.

● Posteriormente una participante de la asociación nos dio un recorrido por el andador en donde pudimos observar el río, su vegetación, el puente colgante construido en 2010, los árboles hayas hasta llegar a la cascada que actualmente conduce muy poco caudal

Figura 21. Recorrido por el andador.

Figura 22. Puente colgante construido en 2010.

Figura 23. Vegetación del Río.

Figura 24. Cascada.

Figura 25. Llegada a la cascada.

● Una vez que llegamos a la cascada nos dividimos en brigadas de 5 y 10 personas correspondientes a la cantidad de personas que íbamos en donde la brigada de 10 se quedó limpiando la cascada, una brigada de 5 limpió las escaleras y las restantes limpiaron el andador.

La limpieza consistió en que de acuerdo con los grupos y al lugar asignado se recogiera la mayor cantidad de basura que estaba a las orillas del río depositando en lonas la basura separada en vidrio, plástico, pilas y llantas.

Figura 27. Participante de la brigada del andador.

Figura 26. Participante de la brigada del andador.

Figura 28. Participantes de la campaña.

Figura 29. Llanta encontrada en el Río.

● Al terminar cada brigada subió su basura correspondiente a la parte de arriba del Parque lineal ya que ahí es en donde el carro de la basura pasa por ella y se la lleva en las siguientes imágenes se pueden observar la cantidad de lonas de basura que se recogieron durante la campaña.

Figura 30. Lonas de basura.

● Finalmente, cuando se terminó de recolectar la basura nos tomamos una fotografía y tuvimos un pequeño convivio en el que se agradece la participación de la asociación, los catedráticos y la asociación. Del mismo modo la asociación también agradeció mucho y reconoció que la labor fue muy importante.

Figura 31. Participantes de la campaña subiendo la basura.

Figura 32. Participantes de la campaña de limpieza.

Figura 33. Comunidad estudiantil.

La campaña de limpieza “Saneamiento del Río Sedeño”, tenía como fin cumplir dos objetivos fundamentales, el primero y muy importante la concientización en la sociedad, la cual promueve el entendimiento y la acción en diversos aspectos sociales, ambientales y personales, en este caso, el ámbito ambiental es el tema más importante ya que es fundamental incentivar a cambios en el comportamiento de la comunidad, así como crear educación y conocimiento en cuanto a las implicaciones que tiene la contaminación de residuos sólidos en un caudal de agua, así como también acciones y decisiones que permitan ampliar el panorama en la movilización social y prevención de problemáticas de este tipo; el otro objetivo es el de crear alternativas de solución de acuerdo al contexto y situación en la que se encuentra el Río Sedeño, en este caso una opción que nos permita la gestión de aguas residuales, la protección del medio ambiente y la salud pública, en este caso el tanque séptico ofrece entre varios factores de soluciones como el correcto tratamiento de aguas residuales, prevención de enfermedades, protección al medio ambiente, reducción de olores, así como sostenibilidad y autonomía; todo encaminado a un mismo fin, soluciones efectivas, económicas y sostenibles para el tratamiento de aguas residuales, protegiendo tanto la salud pública como el medio ambiente.

3. Proyecto básico

3.1 Memoria descriptiva

El día 04 de mayo del año 2024, se realizó una jornada de limpieza a cargo de una jornada de estudiantes, con el objetivo de limpiar la zona aledaña al Parque lineal Quetzalapan, conforme el proceso de recolección que se realizaron por jornadas se percató de una descarga de aguas residuales que desemboca de manera directa sin previo tratamiento, por lo que la propuesta ante esta situación fue el planteamiento de un tanque séptico.

Las aguas de desecho dispuestas en una corriente superficial (lagos, ríos, mar), en este caso el río sedeño, que son descargadas sin ningún tratamiento, ocasionan graves inconvenientes de contaminación que afectan la flora y la fauna, sin embargo, estas aguas residuales, antes de ser vertidas en las masas receptoras, deben recibir un tratamiento adecuado, capaz de modificar sus condiciones físicas, químicas y microbiológicas, para evitar que su disposición cause los problemas antes

mencionados. El grado de tratamiento requerido en cada caso para las aguas residuales deberá responder a las condiciones que acusen los receptores en los cuales se haya producido su vertimiento.

En las alternativas de solución se plantearon algunas otras alternativas de solución para este problema, como la construcción de una planta de tratamiento de agua, pero se tiene conocimiento sobre la existencia de una aledaña a la zona, aunque no esté en funcionamiento, otra alternativa fue la construcción de un sistema de drenaje mixto; el cual tiene como objetivo la instalación de colectores separados por tipo de descarga. Ya que un sistema de alcantarillado comprende una red de tuberías que recogen y transportan los residuos y las aguas pluviales a una planta de tratamiento de aguas residuales o las aguas receptoras. Un sistema de alcantarillado comprende una red de tuberías e instalaciones técnicas (por ejemplo, estaciones de bombeo). El sistema recoge y transporta las aguas residuales y pluviales desde más de una fuente hasta una planta de tratamiento de aguas residuales o las aguas receptoras. Al ser ambas buenas propuestas, se optó por una solución que requiera de menos lineamientos técnicos pues el Tanque séptico puede ser construido cerca de la zona donde están las descargas de aguas residuales. El tanque séptico estará ubicado a pocos metros del parque lineal, pues la descarga que se realiza está muy cerca del conocido “kiosco”.

Según Gómez (2023), nos dice que un Tanque séptico, es un dispositivo para tratar pequeños caudales de agua de tipo ordinario que se producen en una vivienda. En estos se reciben a diario diferentes clases de desperdicios provenientes de inodoros, duchas, lavamanos, cocinas, lavadoras y pisos. Estos desperdicios son ricos principalmente en materia orgánica y grasas. Debe realizarse una adecuada selección del tanque a instalar, donde se tengan en cuenta parámetros como tiempo de retención hidráulica, caudal del agua residual y volumen del tanque.

Además, algunas de las ventajas, según Mungia (2022) son;

1. Proporciona una solución segura y eficiente para el tratamiento de aguas residuales.

2. Ayuda a mejorar la calidad del agua al reciclar los líquidosy eliminar los sólidos.

3. Reduce los riesgos de contaminación de los acuíferos.

4. Proporciona una solución rentable para los ámbitos rurales.

5. Mejora la durabilidad de los alcantarillados.

3.2 Descripción del proyecto

Durante el recorrido del Parque Lineal Quetzalapan-Sedeño, se encontró una descarga clandestina de aguas residuales del municipio de Lomas del Sedeño, la cual contribuye a la contaminación con aguas negras. Estas aguas residuales se componen por aguas contaminadas, que fueron afectadas de manera negativa y ya no son aptas para el consumo porque es posible que contengan productos sólidos, químicos, metales pesados y restos orgánicos. Para contrarrestar el daño que provoca esta descarga de aguas residuales, se propone la construcción de un sistema de tratamiento de aguas con la cual se pretende eliminar el mayor número de contaminantes para después ser utilizada para el consumo humano, uso industrial, entre otras y en este caso para la protección del medio ambiente.

El tanque séptico es una estructura principalmente de forma rectangular, cilíndrica, cónica o piramidal que permite al agua residual permanecer dentro de él el tiempo adecuado, y fluir a una velocidad baja que logre que gran porcentaje del material particulado de mayor densidad que el agua (más pesado) sedimente, y que las grasas y otros componentes menos densos que el agua (más livianos), suban a la superficie generando una nata en la parte superior.

El objetivo del tanque séptico es reducir y depurar organismos patógenos y bacterias generadas por las actividades domésticas que afectan de forma directa la salud de la población cercana y en forma indirecta el medio ambiente, ya que al realizar una mala disposición de los residuos sólidos se pueden contaminar fuentes hídricas tanto superficiales como subterráneas.

El sistema de tratamiento con el que se pretende trabajar es un tanque séptico el cual es un almacén rectangular que recibe los residuos orgánicos de los seres vivos y las aguas contaminadas domésticas para que se lleve a cabo la sedimentación y con ello una digestión anaerobia que es un proceso biológico en el cual actúan una serie de microorganismos que degradan la biomasa (materia orgánica, excretor) en ausencia

de oxígeno. Este proceso tiene una duración de 24 a 72 horas y es posible separar grasas, aceites y residuos sólidos.

Las ventajas del uso de un tanque séptico en el municipio de Lomas de Sedeño, es que es apropiado para la zona de estudio porque es ideal para zonas rurales; el mantenimiento que requiere no es frecuente debido a que no necesita una limpieza habitual por no tener partes mecánicas; el costo de construcción y operación es bajo y cuenta con un grado de dificultad mínimo para operar por lo que lo convierte en un sistema de saneamiento flexible para una extensa variedad de necesidades en una comunidad que requiera tratar aguas residuales domésticas.

Algunas desventajas que se pueden presentar es que requieren de la existencia de abastecimiento de agua por tuberías, son más caros que otros sistemas de tratamiento in situ y necesitan de un suelo con área suficiente y de naturaleza permeable, que permita la absorción del efluente. (MAPAS, 37)

Figura 34. Tanque séptico de un solo compartimento (MAPAS, 37).

De acuerdo con el Manual de Agua Potable Alcantarillado y Saneamiento (MAPAS) 37, un tanque séptico requiere lo siguiente para su construcción:

● Construirse a una distancia lejana de las fuentes de abastecimiento de agua para evitar contaminaciones, a una altura menor que los pozos de agua y manantiales y con una topografía favorable para que la gravedad permita el flujo del agua.

● Contar con un tubo de ventilación para la liberación de gases, protegido con tela mosquitera.

● El tamaño del tanque dependerá del número de personas a las cuales descargan sus aguas residuales, siendo importante dejar un volumen adicional de 70 L/(hab año).

● Contar con una capacidad de 1893 L en el primer compartimento, con un nivel mínimo de agua de 0.9 m y con una relación entre largo y ancho de 2:1.

● Dejar una distancia del 20% de la profundidad del tanque, de la cubierta al nivel de agua.

● Instalar el dispositivo de entrada a 35 cm por debajo del nivel y el dispositivo de salida hasta un 40% de profundidad del nivel del agua.

3.3 Planteamiento urbanístico

La zona de estudio del Río Sedeño se delimita por dos principales municipios, Xalapa y Banderilla, aquí el crecimiento urbano ha sido verdaderamente significativo durante los últimos 45 años, las distintas comunidades han deteriorado en lo más profundo con descargas de drenaje, en su caso con algunas descargas clandestinas, basura, y las deforestaciones etc.

La planificación urbana por su parte está sustentada por diferentes espacios geográficos, arquitectónicos y de transporte, ya que la zona de la cascada (zona de mayor trascendencia ya que anteriormente era un canal a cielo abierto que traía las descargar de drenaje del Municipio de Banderilla) está por debajo del puente vehicular principal del Blvd de Banderilla, de igual forma tenemos el andador principal que permite el acceso y recorrido por las orillas del río (zona de Lucas Martín) está estructurado por gaviones que son estructuras metálicas, de hierro galvanizado o

acero inoxidable, en forma de canasta que se llena de materiales tales como piedra, en este caso los gaviones cumplen la función de prevenir erosiones y de contención de las aguas del río Sedeño, la zona también del lindero del río está rodeada por viviendas pertenecientes al fraccionamiento Lucas Martín, Antonio Ma. De Rivera, Xalapa, que se encuentran en una zona vulnerable y de alto riesgo ya que se puede generar la posibilidad de que se suscite un deslave, ya que están ubicadas en un relieve geomorfológico de gran relevancia, justamente en el bordo de la barranca que delimita el andador y al río Sedeño de las casas; y finalmente tenemos el módulo de agroecología Quetzalcalli que es un parque lineal con una estructura abierta destinado para reuniones de capacitación de agricultura sustentable (cuenta con baños secos, una cocina ecológica y un captador de agua), fuera de esto el río está totalmente rodeado de naturaleza continua, es decir, se compone de zonas geográficas como bosque de niebla o bosque mesófilo de montaña mismo que se componen de diferentes flora y fauna como hayas, helechos y flores, así como ecosistemas naturales, y de la cuenca principal, que hoy en día han sido declaradas como zona natural protegida.

La zona de análisis cuenta con una gran variedad de comunidades en donde las personas habitan, la división urbana se encuentra de la siguiente manera:

● Fraccionamiento Lucas Martín, Antonio Ma. De Rivera, Xalapa, con un total aproximado de 1530 habitantes en 412 unidades habitacionales.

● Municipio de Banderilla con un total de 25,993 habitantes.

● Municipio de Xalapa con un total de 488,531 habitantes (Número de Habitantes. Xalapa. INEGI 2023).

Nota: Adaptada de Elementos para la sostenibilidad de comunidades urbanas por Jenny Alejandra Jiménez Hernández y Amílcar Yael Parada (2023).

La ciudad es muy compleja, pues cuenta con diferentes espacios naturales extensos, la planificación urbana debe estar enfocada principalmente en la regulación del suelo, preservación de espacios naturales y del cuidado de la calidad del agua; la gestión ciudadana en este caso ha jugado un papel muy importante en el desempeño y desarrollo del proceso de construcción y puesta en marcha del rescate, estabilización y saneamiento del río Sedeño.

3.4 Características geotécnicas del terreno

Para llevar a cabo la construcción del tanque séptico es indispensable conocer las características del suelo de donde se desplantará la estructura, para esto se tomaron resultados de estudios previos lo cual demuestran que la estratigrafía del área de estudio predomina las arenas limosas, las arenas arcillosas y mal graduadas en su composición.

Figura 35. Zona urbana del Río Sedeño, Lucas Martín, Xalapa.

Figura 36. Localización de estudios geotécnicos realizados en la zona urbana y conurbada de Xalapa (Lenz O.)

También se cuenta con estudios de pozos a cielo abierto que se realizaron en la colonia de Plan de Sedeño, donde se puede observar que de acuerdo con los resultados, se tiene una capa de material orgánico de 0.27 m de altura, seguido de una capa de arena mal graduada (SP) de 0.48 m de altura, una capa de arena bien graduada (SW) por lo que el porcentaje de finos es de 5.68% con una altura de 0.30 m, una capa de limo de alta compresibilidad (MH) con 0.45 m de altura y por último, una capa de arenas bien graduadas (SW) con un porcentaje de gravas de 6.90%.

Figura 37. Estratigrafía de Lomas del Sedeño.

Figura 38. Estratigrafía de lomas de sedeño.

Material Descripción del material

SP Arena mal graduada mezcla de arena y grava con pocos finos, menos del 5% pasa la malla no. 200.

Características del material

% Gravas = 42.67 % Arenas = 56.67

% Finos = 0.67

% Límite Líquido = 38

% Límite plástico = 29.16

% Índice plástico = 8.83

SW Arena bien graduada mezcla de arena y grava con pocos finos,

% Gravas = 4.55 % Arenas = 89.77

menos del 5% pasa la malla no.

200.

MH Limo de alta compresibilidad con mezcla de arena y grava, con un color marrón oscuro y humedad.

SW Arena bien graduada mezcla de arena y grava con pocos finos, menos del 5% pasa la malla no.

200.

% Finos = 5.68

% Límite Líquido = 25

% Límite plástico = 21.27

% Índice plástico = 3.72

% Gravas = 1.23 % Arenas = 81.48

% Finos = 17.28

% Límite Líquido = 63

% Límite plástico = 57.50

% Índice plástico = 5.49

% Gravas = 6.90 % Arenas = 88.51

% Finos = 4.60

% Límite Líquido = 25

% Límite plástico = 21.27

% Índice plástico = 3.72

Los resultados de la prueba de laboratorio indican características del suelo como el contenido de humedad, el límite líquido, el índice plástico, el peso específico relativo de las partículas, el peso específico húmedo, la relación de vacíos y el grado de saturación, de los tipos de suelo que componen la estratigrafía del sitio.

Figura 39. Propiedades gravimétricas y volumétricas de los suelos de Xalapa (Lenz, O).

3.5 Normativa

La localidad plan de sedeño, cuenta con una descarga de aguas residuales de manera directa al río, por lo que, además de la basura generada, la descarga de aguas residuales que se vierten al río sin previo tratamiento de aguas residuales, hace que la población esté expuesta a enfermedades que pueden derivar de las bacterias que acompañan a las aguas residuales, esto se podría evitar si se diera seguimiento a la norma NOM-001-SEMARNAT-1996, la cual habla de límites máximos permisibles de contaminantes en la descarga de aguas residuales en agua y bienes nacionales.

Por otro lado, no se le da seguimiento a la norma NOM-002-SEMARNAT-1996, la cual nos indica los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal, pues al tratarse Banderilla, municipio de Xalapa, la norma a que no se le está cumpliendo es a la mencionada.

Y por último, pero no menos importante la norma NOM-004-SEMARNAT-2002, que nos menciona las especificaciones y límites máximos permisibles de contaminantes en lodos y biosólidos para su aprovechamiento y disposición final, pues la descarga

generada no cuenta con ningún tipo de análisis de contaminante que se está descargando de manera directa.

3.6 Plano topográfico

El plano que se menciona a continuación se trata del plano donde se tiene como objetivo llevar a cabo la construcción del tanque séptico.

Ubicado en un tramo de 450-500 metros a partir del parque lineal QuetzalapanSedeño, se ubica la descarga sin previo tratamiento de aguas residuales, por lo que esa será el área que se analizará. Con coordenadas en 19°34'46.1"N 96°55'40.3"W

Figura 40. Área de análisis para determinación de curvas de nivel y así mismo, de tipo de suelo.

3.7 Impacto social

De acuerdo con los objetivos propuestos, se pretende obtener un impacto social positivo con el desarrollo del proyecto de saneamiento en el Río Sedeño, principalmente con los habitantes de la colonia Lucas Martin y la Asociación Civil Desarrollo Sustentable del Río Sedeño. Se realizó una campaña de limpieza, en la que participó un número de estudiantes de la Universidad Veracruzana y reflejó el compromiso de nuestros compañeros con la naturaleza y el cuidado del medio ambiente. La limpieza del río con la recolección de basura mejoró la calidad del agua lo que contribuye a la vida de los seres vivos que habitan en el sitio, además de volver al Parque Lineal Quetzalapan-Sedeño visualmente más atractivo y con una intensidad menor de malos olores que son percibidos durante el recorrido del lugar. Con el río libre de desechos, es posible que se recupere la flora y la fauna acuática y se logre la restauración del entorno natural.

Sin embargo, la contaminación del río por desechos es posible que continúe, debido a que es responsabilidad de los habitantes del sitio mantenerlo limpio y tener una educación con los residuos y el medio ambiente. Para esto se llevó a cabo una campaña de concientización, en la cual se hizo uso de carteles y una encuesta para analizar cómo la sociedad percibe el problema y los daños que existen, esta acción

Figura 41. Área de análisis para curvas de nivel y determinación del punto donde se construirá.

trajo consigo un efecto en el comportamiento de las personas, debido a que algunas personas aportaron con su participación en la limpieza y al ir al sitio se dieron cuenta de la situación en la que se encuentra la corriente de agua. Al tratar de difundir información sobre la problemática del Río Sedeño algunas personas se vieron interesadas en el tema, en gran parte los adultos mayores que recordaban el río en mejores condiciones que en la actualidad. Por otro lado, la concientización en un grupo de personas genera un impacto en el cual se debe trabajar hasta convertir en un hábito el cuidado y preservación del Río Sedeño.

Por último, se propuso la construcción de un tanque séptico que evitará la descarga de aguas residuales clandestinas provenientes de la colonia Lomas del Sedeño, ubicada sobre el parque lineal, la cual contiene una variedad de desechos orgánicos. Con esta acción se espera reducir en gran manera la contaminación y reducir los malos olores provocados por la descarga; siendo un beneficio para la sociedad por ser un sistema de tratamiento de aguas residuales de bajo costo por requerir un mantenimiento menor y principalmente autosuficiente y sostenible por no hacer uso de alcantarillado y reduciendo la huella de carbono. Es importante mencionar, que un tanque séptico no trata por completo las aguas residuales como lo hace una planta de tratamiento, por lo cual se recomienda tomar precauciones durante su uso y antes de ser liberadas al medio ambiente.

3.7.1 Aplicación de encuestas

La aplicación de encuestas tiene como objetivos principales:

● Conocer la opinión de la población respecto a la situación actual del río Sedeño.

● Identificar si existe interés por parte de la población en mitigar el problema que han generado hacia el río y si la población ha visto personas limpiándolo.

● Indagar si el municipio actualmente realiza trabajos de remediación.

● Saber si conocen las consecuencias ambientales y de salud si la contaminación aumenta.

Por lo tanto, las encuestas fueron aplicadas a la población de Banderilla y Xalapa Ver., de donde se obtuvieron los siguientes resultados:

1. ¿Es originario del municipio de Banderilla?

La primera pregunta nos permite conocer la cantidad de personas encuestadas pertenecientes al municipio de Banderilla, de las cuales 18 son de Banderilla y 12 de otro municipio.

Figura 42. Porcentaje de personas originarias de Banderilla (Elaboración propia).

2. Si viviera cerca del rio ¿En dónde depositaria usted la basura?

La segunda pregunta que es de opción múltiple y nos permite conocer que harían con la basura que generan las personas encuestadas.

Figura 43. Alternativas donde la población depositaría su basura (Elaboración propia).

En este caso un 96.7% de las personas la almacenaría y esperaría a que pasara el camión de la basura y el 3.3% la arrojaría en algún basurero cerca.

3. ¿Conoce cuales son las consecuencias ambientales y de salud a largo plazo si la contaminación del Río Sedeño sigue en aumento?

Los resultados indican que conocimiento tienen las personas encuestadas sobre las consecuencias que tiene el aumento de contaminación del Río Sedeño.

Figura 44. Conocimiento de las consecuencias ambientales por parte de la población (Población propia).

En resumen, la percepción es mala debido a que solo el 36.7% de las personas encuestadas saben que la principal consecuencia de la contaminación del Río son los problemas respiratorios.

4. ¿Considera que aparte de la población ¿Las industrias han contribuido en la descarga de aguas residuales en el rio sedeño?

Esta cuarta pregunta nos permite conocer la perspectiva que tienen las personas encuestadas sobre la contaminación de las descargas de aguas residuales, en donde la mayoría con un 93.3% considera que las industrias si contribuyen en la descarga.

Figura 45. Perspectiva de la población sobre la contribución de la descarga de aguas residuales por parte de las industrias (Elaboración propia).

5. ¿Cuántas ocasiones ha visto que asistan personas al Río para limpiarlo?

Los resultados nos indican el porcentaje de veces que las personas encuestadas han visto personas limpiando el Río lo cual permitió determinar si era conveniente realizar una campaña de limpieza.

Figura 46. Cantidad de veces que la población observó personas limpiando al Río (Elaboración propia).

En resumen, los resultados son negativos ya que el 36.7% Nunca ha visto que asistan personas a limpiar el rio y el 30% solo en una ocasión.

6. ¿Usted considera que si se realiza un proyecto de saneamiento en el Río exista la posibilidad de recuperarlo en condiciones iniciales en la que se encontraba?

Esta cuarta sexta pregunta nos permite conocer la perspectiva que tienen las personas sobre la posibilidad de recuperar el río en las condiciones iniciales.

Figura 47. Perspectiva sobre la posibilidad de recuperar el Río Sedeño mediante la realización de un proyecto de Saneamiento (Elaboración propia).

7. ¿Cuáles considera que son los principales obstáculos que tiene la mitigación del río sedeño?

En resumen, la opinión sobre los principales obstáculos que tiene la mitigación del Río es mala ya que los mayores porcentajes indican que el principal es la utilización el rio como tiradero a cielo abierto con un 53.3% y la mala organización de la población y el municipio con un 28.7%

Figura 48. Obstáculos de mitigación del Río (Elaboración propia).

8. Como ciudadano ¿Cuáles son las acciones que ha realizado para mitigar el daño que se le ha generado al río?

La octava pregunta nos permite conocer el interés por parte de las personas encuestadas en mitigar el problema de contaminación del rio.

Figura 49. Acciones realizadas por parte de la población para mitigar daños (Elaboración propia).

Por último, se plantearon y contestaron las siguientes preguntas abiertas dentro de la encuesta;

● ¿Conoce cuáles son las sustancias más nocivas que se tiran al río?

Mencione cuales

Respuestas: Aceite para carros, residuos de hospital, desechos de carros como llantas, plástico, residuos orgánicos, medicamentos, basura, residuos químicos, cloro, drenaje, aguas negras, alcohol, baterías, aceite quemado, pesticidas, refrescos, químicos, jabón, agua sucia, residuos peligrosos como vidrio

● ¿Qué opina sobre aumentar el turismo y la economía de la zona si el río

Sedeño vuelve a ser el mismo que hace 30 años?

Respuestas: La mayoría de la población opina que sería una excelente idea para aumentar la economía, aunque el turismo propicia la contaminación, algunos otros consideran que no funcionaría por el aumento de basura en la zona y otros opinan que las prácticas turísticas son buena idea siempre y

cuando tengan un sustento ecológico que procure la conservación y cuidado del ecosistema

● En los últimos años ¿Cómo se ha incorporado el municipio de banderilla y la población para realizar trabajos de remediación?

Respuesta: Un 80% opina que el municipio no tiene interés en recuperar el río y un 20% desconoce la situación.

3.7.2 Concientización

La campaña de concientización y promoción de la cultura ambiental representa uno de los objetivos principales del proyecto y su intención es servir como acción estratégica para sensibilizar a la comunidad sobre el problema ambiental que se presenta en la zona de estudio así como también fomentar interés sobre el cuidado y la preservación del río sedeño, por ende es importante antes de llevarla a cabo realizar una guía que permita detectar cual es el diagnóstico, la población beneficiaria, los objetivos, medios y estrategias:

● Diagnóstico: detectar cuál es el tema que se quiere trabajar en la campaña es el punto de partida, por ende, para poder determinarlo se realizaron encuestas a los miembros de la comunidad de Banderilla y Xalapa de las cuales se pudo concluir que;

1. La población tiene muy poco conocimiento sobre las consecuencias que pueden generar a largo plazo el aumento de la contaminación del río sedeño.

2. Un 36.7% de la población encuestada nunca ha visto que acudan personas a limpiar el río.

3. Un 4% de la población tiraria la basura a un basurero cerca en lugar de esperar a que el camión de la basura pase.

4. Un 53.3% de la población encuestada considera que uno de los obstáculos de mitigación del río es la utilización del río como tiradero a cielo abierto

5. Un 40% de los ciudadanos ha realizado recolección de basura del río sedeño, el 33.3% separa los desechos que genera.

De este modo con los datos obtenidos se determinó que en este caso el tema para trabajar en la campaña es la “Preservación y conservación del Rio Sedeño” debido a que el porcentaje de población que ha visto limpiar el río es muy poca y la población considera que el obstáculo principal de mitigación del río es su utilización como tiradero a cielo abierto problemática que debe ser combatida.

● Población beneficiaria: La población que se beneficia con esta campaña es principalmente la población de la colonia de Lucas Martin aproximadamente 5.5 km del Rio Sedeño Lucas Martin, A.C. en donde la campaña está dirigida a niños, jóvenes y adultos.

● Objetivos: Generar interés en la población sobre el cuidado del río sedeño, motivar a las personas a realizar limpiezas y por último informar sobre los beneficios que tiene cuidar nuestros ríos.

● Medios y estrategias: Los fundamentos del mensaje que se quiere transmitir serán; carteles, folletos y un video ilustrativo elaborados con el propósito de ser difundidos por medio de redes sociales presentados a continuación:

Figura 50. Cartel: Beneficios de no contaminar el Río (Elaboración propia).

Figura 51. Cartel: Apoyemos al rescate del Río sedeño (Elaboración propia)

Figura 52. Tríptico Cuidado y preservación del Río Sedeño anverso (Elaboración propia).

Figura 53. Tríptico Cuidado y preservación del Río Sedeño reverso (Elaboración propia).

3.8 Impacto ambiental

El medio ambiente es el entorno en el que se desarrolla la vida y por el cual a lo largo de miles de años el ser humano ha podido sobrevivir por tal motivo es importante preservar la conservación de cada uno de los elementos que forman parte de él, siendo uno de los más indispensables el recurso hídrico que surge a partir del ciclo hidrológico en donde los ríos y arroyos al abastecerse de agua por medio de la lluvia y los escurrimientos producen agua.

Como ya se mencionó, el Río Sedeño se encuentra en peligro por su mayor grado de contaminación y esto es debido a las acciones que los habitantes del Río Sedeño desempeñan, como el tirar desechos y arrojar aguas residuales.

Para contrarrestar los daños, se planearon realizar actividades que mejoraran el estado del medio ambiente del sitio, las cuales resultaron positivas. El primer impacto se obtuvo con la campaña de limpieza; el retirar desechos del río permitió que el agua redujera su contaminación, mejorara el flujo del agua y favoreciera a los ecosistemas acuáticos. También, con la campaña de concientización se espera obtener resultados para el cuidado y protección del medio ambiente.

De manera particular y con el objetivo de preservar la conservación y la calidad del agua del río sedeño, la construcción de un tanque séptico de concreto representará un impacto ambiental positivo en la calidad de las aguas residuales debido a que se eliminaran los sólidos suspendidos por efectos de la gravedad.

Del mismo modo este proyecto permite la separación de los residuos que se encuentran combinados en el agua lo cual garantiza una disminución en la contaminación del agua que fluye por el río, del mismo modo el tanque séptico no requiere de un mantenimiento exigente.

Este sistema se presenta como una solución para combatir el impacto negativo que pueden generar en el medio ambiente las aguas residuales. Uno de ellos podría ser la muerte de la flora y fauna existente en la zona del río sedeño, además de provocar enfermedades respiratorias, digestivas, alergias, entre otras. El impacto ambiental también es percibido por la sociedad el cual se refleja en una mejor calidad de vida, libre de focos de contaminación que generan enfermedades.

4. Proyecto ejecutivo

4.1 Diseño del sistema de tratamiento de aguas residuales

El diseño del sistema de tratamiento de aguas residuales consiste en una serie de compartimentos por donde el agua es transportada, mediante los cuales recibe el tratamiento. Cuenta con una entrada donde se recibe el agua (influente), pasa el agua por medio de rejillas para separar basura, para después llegar al tanque séptico donde dentro del primer compartimento los sólidos pesados comienzan a bajar y se comienza a crear una espuma que se convierte en una capa de nata en la parte superior, después por una apertura pasa a un segundo compartimento en el cual sigue el proceso de separación de lodos. Finalmente, el agua sale del tanque por otra apertura (efluente), dirigiéndose a las zanjas de infiltración, que es el área donde el agua será expulsada al subsuelo pasando por una capa de grava que ayuda al proceso de tratamiento de aguas. Es necesario considerar hacia dónde se dirigirá el agua para prevenir la contaminación de algún cuerpo de agua. Además, es importante contar con tapas o losas removibles para el requerido mantenimiento.

Figura 54. Diseño del sistema de tratamiento de aguas residuales (Elaboración propia).

4.2 Memoria de cálculo

4.2.1 Determinación de los gastos

Como punto de partida se inició calculando los gastos de diseño:

1.1 Se determinó el gasto medio con la ecuación 1.

Ecuación1

1.2 Se obtuvo el gasto mínimo con la ecuación 2.

Ecuación2

1.3 Se obtuvo el gasto máximo instantáneo con la fórmula 3

En donde se utilizó el coeficiente de Harmon o de variación máxima instantánea considerando que de acuerdo con el MAPAS "En tramos con una población acumulada menor a los 100 habitantes, el coeficiente M es constante igual a 3.8.

Ecuación3

1.4 Se determinó el Gasto medio extemporáneo con la ecuación 4.

Ecuación4

Figura 55. Registro de datos para obtención de gastos (Elaboración propia).

Munici pio Habitante s Dotació n Aportació n Qmed Qmin Qmax ins Qmax ext

Nota: Se ocupará un porcentaje de dotación que es el agua residual del 75%.

LIBRO MAPAS 4 "DATOS BÁSICOS PARA PROYECTOS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO" SEMARNAT- CONAGUA

4.2.2 De acuerdo con el perfil estratigráfico del suelo tenemos que:

56. Estratigrafía Lomas del Sedeño.

4.2.3 Se procede a realizar el diseño del pretratamiento de aguas residuales

Con ayuda del manual 26 de Mapas “Diseño de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Municipales”

Figura

Figura 57. Criterios de diseño de rejas y rejillas (Metcalf y Eddy, Inc., 2003)

Características

Velocidad de acercamiento (m/s)

3.1 Cribado por medio de rejas y rejillas

Para el diseño de rejas gruesas es necesario conocer qué se debe contar con aperturas grandes (38 a 150 mm) mismas que bloquean el acceso de residuos sólidos de gran tamaño. A continuación, se analiza la tabla de criterios de diseño de rejillas:

Figura 58. Criterios de diseño de rejillas (MAPAS. 2015).

Concepto Rango Comentario

Aperturas de rejas retenedoras de basura 38-150 mm

Se usa frecuentemente en combinación con otros sistemas, el tamaño de las aperturas depende del equipo

Apertura de rejillas manuales 25-50 mm Se usan en plantas pequeñas o en canales bypass Velocidad de aproximación 0.30-0.60 m/s

Tabla. Criterios de diseño de rejillas (MAPAS, 2015) 6-38 mm

Velocidad de aproximación máxima

Velocidad de aproximación mínima

0.60-1.20 m/s

0.30-0.60 m/s

Rejillas continuas 6-38 mm

Velocidad de aproximación máxima

Velocidad de aproximación mínima

Pérdida de carga admisible

0.30-1.20 m/s

0.30-0.60 m/s

0.15-0.60 m

Triturador (reducción de tamaño solamente) 6-13 mm

Molino (reducción de tamaño solamente) 6-13 mm

Pérdidas típicas 300-150 mm

Tamiz fijo estático (rejilla fina) 2.6 a 6.4 mm

Tamiz ajustable

0.02 a 0.3 mm

La apertura de 18 mm se considera satisfactoria para la Velocidad de aproximación máxima 0.60 – 1.20 m/s protección de los equipos de los procesos siguientes

Velocidad necesaria para evitar la acumulación de arenas

Este tipo de rejilla es conveniente con aperturas de 6 a 18 mm

Apertura de una función de la capacidad hidráulica de la unidad

En canal abierto

Aperturas menores a 2.3 mm son usadas en pretratamiento o tratamiento primario

Poco utilizado en plantas municipales, solo en el efluente secundario

Para fines de este proyecto se propuso una apertura de rejillas manuales de 2 cm de espesor, y un espaciamiento en un rango de 25-50 mm con una inclinación de barras de 45° (para facilitar la extracción de basura y reducir la tendencia a obstrucciones, es decir, la limpieza)

3.2 Calculamos el área del canal de aguas residuales que se descargará sobre la rejilla:

La rejilla de diseño es una rejilla para sólidos gruesos, la cual se conforma de barras rectangulares de 2.00 cm de espesor, con una inclinación de 45°con la horizontal y un espaciamiento libre entre barras (C) de 3.8 cm.

El canal desarenador contará con un tirante hidráulico de de 0.5 m, 0.75 m de ancho y un borde libre de 0.25 m.

Ecuación5

Donde:

A = Área del canal (m2)

W = Ancho del canal (m)

h = Tirante hidráulico (m)

Datos:

W = 0.7 m

h = 0.5 m

Sustituyendo tenemos

A = 0.7 m * 0.5 m

A = 0.35 m2

3.3 Obtenemos la velocidad antes de la reja:

Ecuación6

Donde:

V = Velocidad antes de la reja (m/s)

Q = Caudal (m3/s)

A= Área del canal (m2)

Datos:

Q = 0.002 m3/s

A= 0.35 m2

Sustituyendo tenemos:

V = 0.002 m3/s / 0.35 m2

V= 0.0006 m/s

3.4 Obtenemos la longitud de la reja

Ecuación7

Donde:

L = Longitud de la reja (m)

h = Tirante hidráulico (m)

hb = Borde libre (m)

θ = Ángulo de inclinación

Datos:

h = 0.5 m

hb = 0.3 m

θ = 45º

Sustituyendo tenemos:

L = (0.5 m + 0.3 m) / sen 45º

L = 0.4243 m

3.5 Calculamos el número de barras

Despejando obtenemos

Donde:

C = Claro de barras (apertura en m)

W = Ancho del canal (m)

n = Número de espacios

n+1 = Número de barras

db = Espesor de la barra (m)

Ecuación8

Datos =

C = 0.038 m

W = 0.7 m

db = 0.02 m

Sustituyendo tenemos:

n = (0.7 m -0.038 m) / (0.038 m + 0.02 m)

n = 11.414 Espacios

n = 12 Espacios entre barras

n-1 = 11 Barras

3.6 Velocidad de acercamiento, aguas arriba

Ecuación9

Donde:

Va = Velocidad de acercamiento (m/s)

Q = Caudal (m3/s)

W = Ancho del canal (m)

h = Tirante hidráulico (m)

db = espesor de la barra (m)

Datos:

Q = 0.0002 m3/s

W = 0.7 m

h = 0.5 m

db = 0.02 m

Sustituyendo tenemos:

Va = 0.0002 m3/s / ((0.70 m - 0.02 m) * 0.5 m)

Va = 0.0006 m/s

3.7 Obtenemos el área de las rejas

Ecuación10

Datos:

Ar = Área de las rejas (m2)

n = Número de espacios

h = tirante hidráulico (m)

db = Espesor de la barra (m)

Datos:

n = 11 barras

db = 0.02 m

h = 0.5 m

Sustituyendo tenemos:

Ar = 11 barras * 0.02 m * 0.5 m

Ar = 0.11 m2

3.8 Obtenemos la velocidad a través de la reja

Ecuación11

Donde:

Vr = Velocidad a través de la reja (m/s)

Q = Caudal (m3/s)

A = Área del canal (m2)

Ar = Área de las rejas (m2)

Datos:

Q = 0.0002 m3/s

A = 0.35 m2

Ar = 0.11 m2

Sustituyendo tenemos:

Vr = (0.0002 m3/s / 0.35 m2) - 0.11 m2

Vr = 0.0009 m/s

3.9 Calculamos la pérdida hidráulica

ℎ�� = 1 0.7∗( ����2 ���� 2�� )

Ecuación12

Donde:

hL = Pérdida hidráulica (m)

Vr = Velocidad a través de la reja (m/s)

Va = Velocidad de acercamiento (m/s)

g = Gravedad (9.81 m/s2)

Datos:

Vr = 0.0009 m/s

Va = 0.0006 m/s

g = 9.81 m/s2

Sustituyendo tenemos:

hL = (1/0.7) * ( ((0.0009 m/s ^2) - (0.0006 m/s ^2)) / (2 * 9.81 m/s2))

hL = 0.00000287 m

hL = 0.00287 mm

3.10 Obtenemos el arreglo de las barras

Figura 59. Prediseño de rejillas (Elaboración propia).

Datos

Ancho 0.7 cm

Barras 11 barras de 0.02 = 0.22 m 0.22

Espacios 12 espacios de 0.038 = 0.456 0.456

Suma de barras y espacios 0.676 < 0.7

Como 0.678 cm es menor que 0.7 cm se deben aumentar los espacios entre cada barra de 0.038 a 0.04. Obteniendo el siguiente arreglo:

Figura 60. Arreglo de rejillas (Elaboración propia).

Datos

Ancho 0.7 cm

Barras

Espacios

11 barras de 0.02 = 0.22 m 0.22

12 espacios de 0.04 = 0.48 0.48

Suma de barras y espacios 0.7 < 0.7

4.2.4 Diseño de rejillas para arenas.

4.1 Calculamos área del canal

La rejilla de diseño es una rejilla de limpieza mecánica, la cual se conforma de barras rectangulares de 2.00 cm de espesor, con una inclinación de 45º con la horizontal y un espaciamiento libre entre barras (C) de 2.00 cm.

El canal desarenador contará con un tirante hidráulico de 0.5 m, 0.70 m de ancho y un borde libre de 0.30 m.

�� = ��∗ℎ

Ecuación13

Donde:

A = Área del canal (m2)

W = Ancho del canal (m)

h = Tirante hidráulico (m)

Datos:

W = 0.7 m

h = 0.5 m/s2

Sustituyendo tenemos:

A = 0.7 m * 0.5 m

A = 0.35 m2

4.2 Calculamos la velocidad antes de la rejilla

Ecuación14

Donde:

V = Velocidad antes de la reja (m/s)

Q = Caudal (m3/s)

A = Área del canal (m2)

Datos:

Q = 0.0002 m3/s

A = 0.35 m2

Sustituyendo tenemos:

V = 0.0002 m3/s / 0.35 m2

V = 0.0006 m/s

4.3 Calculamos la longitud para las rejillas retenedoras de arenas

Ecuación15

Donde:

L = Longitud de la reja (m)

h = tirante hidráulico (m)

hb = Borde libre (m)

�� = Ángulo de inclinación

Datos:

h = 0.5 m

hb = 0.3 m

�� = 45º

Sustituyendo tenemos:

L = (0.5 m + 0.3 m) / sen 45º

L = 0.4243 m

4.4 Calculamos los espacios en la reja

Ecuación16

Despejando obtenemos

Donde:

C = Claro de barras (apertura en m)

W = Ancho del canal (m)

n = Número de espacios

n+1 = Número de barras

db = Espesor de la barra (m)

Datos =

C = 0.02 m

W = 0.7 m

db = 0.02 m

Sustituyendo tenemos:

n = (1 m -0.038 m) / (0.038 m + 0.02 m)

n = 17 Espacios

n = 17 Espacios entre barras

n-1 = 16 Barras

4.5 Obtenemos el arreglo de las barras

Datos

Figura 61. Prediseño de barras (Elaboración propia).

Ancho 0.7

Barras 16 barras de 0.02 = 0.32 m 0.32

Espacios 17 espacios de 0.02 = 0.34 0.34

Suma de barras y espacios 0.66 < 0.70

Como 0.66 cm es menor que 0.7 cm se deben aumentar los espacios entre cada barra de 0.02 a 0.022. Obteniendo el siguiente arreglo:

Figura 62. Arreglo de barras (Elaboración propia).

Datos

Ancho

Barras 16 barras de 0.02 = 0.32 m 0.22 Espacios 17 espacios de 0.022 = 0.374 0.48

4.6 Calculamos la pérdida hidráulica

Donde:

hL = Pérdida hidráulica (m)

β = 1.79 para barras circulares

db = Espesor de la barra (m)

C = Claro de barras (apertura en m)

hv = Altura o energía de velocidad de flujo de aproximación (m)

θ = Ángulo de la rejilla horizontal

Datos:

β = 1.79

db =0.02 m

C = 0.02 m

hv = 0.000002 m

θ = 45º

Sustituyendo tenemos:

hL = 1.79 * (( 0.02 m / 0.02 m )^( ¾) * 0.000002 m * sen 45º

hL = 0.00000304 m

4.7 Calculamos la altura o energía de velocidad de flujo de aproximación

Ecuación18

Donde:

hv = Altura o energía de velocidad de flujo de aproximación (m)

Va = velocidad de acercamiento (m/s)

g = Gravedad (m/s2)

Datos:

Va = 0.0006 m/s

g = 9.81 m/s2

Sustituyendo tenemos:

hv = (0.0006 m/s ^2) / (2 * 9.81 m/s2)

hv = 0.000002 m

4.8 Obtenemos el área de las rejas:

Ecuación19

Donde:

Ar = Área de las rejas (m2)

n = Número de espacios

h = Tirante hidráulico (m)

db = Espesor de la barra (m)

Datos:

n = 16 Barras

db = 0.02 m

h = 0.5 m

Sustituyendo tenemos:

Ar = 16 barras * 0.02 m * 0.5 m

Ar = 0.16 m2

4.9 Obtenemos la velocidad a través de la reja

Donde:

Vr = Velocidad a través de la reja (m/s)

Q = Caudal (m3/s)

A = Área del canal (m2)

Ar = Área de las rejas (m2)

Datos:

Q = 0.0002 m3/s

A = 0.35 m2

Ar = 0.16 m2

Sustituyendo tenemos:

Vr = (0.0002 m3/s / 0.35 m2) - 0.16 m2

Vr = 0.0011 m/s

A continuación, se presenta el resumen de resultados del diseño de las rejillas

Figura 63. Resultado de diseño para rejilla de residuos sólidos (Elaboración propia).

Rejilla para residuos sólidos

Simbología Cantidad Unidad

1. Área del canal A 0.3500 m2

2. Ancho del canal W 0.7 m

3. Tirante hidráulico h 0.5 m

4. Velocidad antes de la reja V 0.0006 m/seg

5. Gasto Q 0.0002 m3/seg

6. Longitud de la reja L 0.4243 m

7. Borde libre Hb 0.3 m

8. Ángulo de inclinación θ 45 °

9. Claro entre barras c 0.02 m

10. Número de espacios n 12 espacios

11. Número de barras n-1 11 barras

12. Pérdida hidráulica hL 0.00000287 m

13. Velocidad a través de la reja Vr 0.0009 m/seg

14. Área de la reja Ar 0.1100 m2

Figura 64. Resultados de diseño para rejilla de limpieza mecánica para arenas (Elaboración propia).

Rejilla para residuos sólidos Simbología

1. Área del canal

2. Ancho del canal

3. Tirante hidráulico h 0.5 m

4. Velocidad antes de la reja

5. Gasto

6. Longitud de la reja

7. Borde libre

8. Ángulo de inclinación θ 45 °

9. Claro entre barras c 0.02 m

10. Número de espacios n 17 espacios

11. Número de barras n-1 16 barras

12. Pérdida hidráulica

13. Velocidad a tráves de la reja

14. Área de la reja

4.2.5 Diseño del canal desarenador

5.1 Se determinó el gasto medio con la fórmula 1.

Donde:

Qmed = Gasto medio (m3/s)

Ap = Cantidad de agua residual que se origina

P = Población

Datos:

Ap = 100 l/hab/día

P = 250 hab

Sustituyendo tenemos:

Qmed = (0.75 * 100 L/hab/día * 250 hab) / 86400 s

Qmed = 0.2170 l/s

Qmed = 0.217 l/s / 1000

Qmed = 0.0002 m3/s

5.2 Se determinó el tiempo de sedimentación.

Ecuación22

Donde:

t = Tiempo de sedimentación (s)

h = Altura de agua en el canal desarenador en el caudal máximo (m)

Vs = Velocidad de asentamiento del material (m/s)

Datos:

h = 0.3 m

Vs = 0.025 m/s

Sustituyendo tenemos:

t = 0.3 m / 0.025 m/s

t = 12 s

5.3 Obtenemos la longitud de desarenador.

Ecuación23

Donde:

Hv = Altura o energía de velocidad de flujo de aproximación (m)

Vs = Velocidad de asentamiento del material (m/s)

Datos:

Hv1 = 0.006 m

Vs = 0.025 m/s

Sustituyendo tenemos:

L = (0.02 m * 0.3 m/s) / 0.025 m/s

L = 0.24 m

5.4 Obtenemos la longitud mínima del desarenador.

Ecuación24

Donde:

∆Lmin = Longitud mínima (m)

hmáx = Altura máxima del desarenador (m)

Datos:

hmáx = 0.3 m

Sustituyendo tenemos:

∆Lmin = 2 * 0.30 m

∆Lmin = 0.60 m

5.5 Calculamos el tiempo de retención del líquido.

Ecuación25

Donde:

T = Tiempo de retención del líquido (s)

V = Volumen (m3)

Q = Gasto (m3/s)

Datos:

V = 0.126 m3

Q = 0.0002 m3/s

Sustituyendo tenemos:

T = 0.126 m3 / 0.0002 m3/s

4.2.6 Diseño del tanque séptico

6.1 Calculamos el volumen del líquido generado.

Considerando que para una persona por día el volumen de líquido generado es del 70% y la dotación minia de acuerdo con la OMS cuando se hace por toma domiciliaria se considera un promedio de 90 a 100 l/hab/día.

Ecuación26

Donde:

Vg = Volumen liquido generado (l/hab/día)

Vd = Volumen diario liquido (l/hab/día)

P = Número de usuarios

Datos:

Vd = 100 l/hab/día

P = 70%

Sustituyendo tenemos:

Vg = 100 l/hab/día * 0.7

Vg = 70 l/hab/día

Por lo tanto, los datos a considerar para el diseño del tanque son:

Figura 65. Valores para el diseño del tanque.

Valores de diseño

Volumen líquido generado (Vg)

Volumen diario (Vd)

Número de usuarios (P)

70.0000 Lt/hab/día

17500 Lt/día

250.0000 habitantes

Gasto máximo extraordinario (Qmaxext) 1.2370 Lt/dseg

Aportación de sólidos (S) 0.07 kg/día/hab

6.2 Calculamos el volumen de sólidos diarios en el tanque séptico.

Ecuación27

Donde:

Vsd = Volumen de solidos diarios

S = Aportación de sólidos (70 g/día/hab)

P = Número de personas

Datos:

S = 0.07 kg/día/hab

P = 250 hab

Sustituyendo tenemos:

Vsd = 0.07 kg/día/hab * 250 hab

Vsd = 17.5 kg/día/hab

6.3 Calculamos el volumen de sólidos anual en el tanque séptico.

Ecuación28

Donde:

Vsa = Volumen de solidos anual (m3/año)

Vsd = Volumen de solidos diarios (kg/día/hab)

Ds = 1200 kg/cm3

Datos:

Vsd = 17.50 kg/día/hab

Ds = 1200 kg/cm3

Sustituyendo tenemos:

Vsa = (17.5 kg/día/hab * 365 días) / 1200 kg/cm3

Vsa = 5.3229 m3/años

6.4 Para el tiempo de limpieza se considera un lapso de 3 años.

Ecuación29

Donde:

Vsa = Volumen de solidos anual (m3/año)

3 años = Años para generar la limpieza

Datos:

Vsa = 5.3229 m3/años

Tiempo = 3 años

Sustituyendo tenemos:

Vsa3 = 53229 m3/años * 3 años

Vsa3 = 15.9688 m3/años

6.5 Obtenemos el volumen de la primera cámara.

Ecuación30

Donde:

Vc1 = Volumen de la cámara 1

Vsa3 = Volumen de solidos anual (m3/año)

h = Altura

Datos:

Vsa3 = 15.9688 m3/años

h = 0.75 m

Sustituyendo tenemos:

Vc1 = 15.9688 m3/años * 0.75

Vsa3 = 11.9766 m3/años

6.6 Obtenemos el volumen de la segunda cámara.

����2=������3∗ℎ

Ecuación31

Donde:

Vc1 = Volumen de la cámara 1

Vsa3 = Volumen de solidos anual (m3/año)

h = Altura

Datos:

Vsa3 = 15.9688 m3/años

h = 0.25 m

Sustituyendo tenemos:

Vc1 = 15.9688 m3/años * 0.25

Vsa3 = 3.992 m3/años

6.7 Medidas las cámaras, que estarán consideradas tomando en cuenta que la profundidad mínima será de h=1 m y el largo estará dado por la condición I=2a. ����1=��1∗ℎ

Ecuación32

Despejando se obtiene

Donde:

h = Profundidad (m)

l = Largo (m)

a = Ancho (m)

Datos:

Vc1 = 11.9766 m3/años

h = 1 m

Sustituyendo tenemos:

A1 = 11.9766 m3/años / 1 m

A1 = 11.9766 m2

6.8 Obtenemos el ancho del tanque séptico.

Ecuación33

Donde:

a = Ancho del tanque séptico

A1 = Área de la cámara 1

Datos:

A1 = 11.9766 m2

Sustituyendo tenemos:

a = √(11.9766 m2 / 2)

a = 2.4471 m

6.9 Consideramos el largo igual a 2 veces el ancho.

Donde:

l = Largo (m)

a = Ancho del tanque séptico (m)

Datos:

a = 2.4471 m

Sustituyendo tenemos:

l = 2 * 2.4471 m

l = 4.8942 m

6.10 Calculamos el área de la segunda cámara.

����2 ��

Ecuación35

Donde:

Vc2 = Volumen de la cámara 2 (m3/3años)

H = altura (m)

Datos:

Vc2 = 3.9922 m3/3años

H = 1 m

Sustituyendo tenemos:

A2 = 3.9922 m3/3años / 1 m

A2 = 3.9922 m2

6.11 Calculamos el largo de la segunda cámara.

��∗��

Ecuación36

Despejando se obtiene �� = ��2

Donde:

A2 = Área de la segunda cámara m3/3años

a = Ancho del tanque séptico (m)

Datos:

A2 = 3.9922 m2

a = 2.4471 m

Sustituyendo tenemos:

b = 3.9922 m2 / 2.4471 m

b = 1.6314 m

6.12 Determinamos el volumen liquido de la primera cámara.

����1=0.75����

Ecuación37

Donde:

Vl1 = Volumen liquido de la cámara 1 (m3)

Vd = Volumen diario (m3/día)

T% = Tiempo de retención de solidos %

Datos:

Vd = 17.5 m3/día

T% = 75 %

Sustituyendo tenemos:

Vl1 = 0.75 * 17.500 m3/día

Vl1 = 13.125 m3/día

6.13 Determinamos el volumen liquido de la segunda cámara.

����2=0.75����

Ecuación38

Donde:

Vl2 = Volumen liquido de la cámara 2 (m3)

Vd = Volumen diario (m3/día)

T% = Tiempo de retención de solidos %

Datos:

Vd = 17.5 m3/día

T% = 25 %

Sustituyendo tenemos:

Vl1 = 0.25 * 17.500 m3/día

Vl1 = 4.3750 m3/día

6.14 Calculamos el área de la cámara 1.

��1=��∗��

Ecuación39

Donde:

l = Largo de tanque séptico (m)

a = Ancho del tanque séptico (m)

Datos:

l = 4.8942 m

a = 2.4471 m

Sustituyendo tenemos:

A1 = 4.8942 m * 2.4471 m

A1 = 11.9766

6.15 Se calcula la profundidad real para el líquido retenido.

����1= ���� ��

Ecuación40

Donde:

Hl1 = Profundidad requerida de la cámara (m)

Vl = Volumen liquido de la cámara (m3/día)

A = Área de cada cámara (m2)

Datos:

Vl = 13.125 m3/día

A = 11.9766 m2

Sustituyendo tenemos:

Hl1 = 13.125 m3/día / 11.9766 m2

Hl1 = 1.0959 m

6.15 Se comprueba el resultado para la cámara dos con las dimensiones especificadas.

����2= ���� ��

Ecuación41

Donde:

Hl1 = Profundidad requerida de la cámara (m)

Vl = Volumen liquido de la cámara (m3/día)

A = Área de cada cámara (m2)

Datos:

Vl = 4.375 m3/día

A = 3.9922 m2

Sustituyendo tenemos:

Hl1 = 4.375 m3/día / 3.9922 m2

Hl1 = 1.0959 m

Figura 66. Resultados de diseño del tanque séptico (Elaboración propia).

Tanque Séptico

Simbología Cantidad Unidad

Volumen líquido generado Vg 70 Lt/hab/día

Volumen diario Vd 25000 Lt/día

Número de usuarios P 250 Habitantes

Gasto máximo extraordinario

Qmáxext 1.2370 Lt/seg

Aportación de sólidos S 0.07 Kg/día/hab

Volúmen de sólidos diarios Vsd 17.5000 Kg/día/hab

Tiempo de limpieza T 3 años

Densidad de sólidos Ds 1200 Kg/cm³

Volumen de sólidos anual

Vsa 5.3229 m³/año

Volumen de sólidos a 3 años Vsa3 15.9688 m³/año

Volumen de la cámara 1 Vc1 11.9766 m³/3años

Ancho de la cámara 1 a1 2.4471 m

Largo de la cámara 1 I1 4.8942 m

Área de la cámara 1 A1 11.9766 m²

Volumen de cámara 2 Vc2 3.9922 m³/3años

Ancho de la cámara 2 a2 2.4471 m

Largo de cámara 2 I2 4.8942 m

Área de la cámara 2 A2 3.9922 m²

Tiempo de retención de sólidos Tr 24 horas

Volumen líquido de cámara 1 VI1 13.1250 m³/día

Volumen líquido de cámra 2 VI2 4.3750 m³/día

Altura líquida de cámara 1 HI1 1.0959 m

Altura líquida de cámara 2 HI2 1.0959 m

4.2.7 Diseño de las zanjas de infiltración

7.1 Calculamos la tasa de infiltración (T)

Figura 67. Lectura de infiltración de pozos en Lomas del Sedeño (Elaboración propia).

Hora Inicial Hora Final Lectura Inicial (cm) Lectura final (cm) Diferencia (cm)

Donde:

T = Tasa de infiltración (min/cm)

Datos:

Diferencia = 7.3 cm

Sustituyendo tenemos:

T = 30 min / 7.3 cm

T = 4.1096 min/cm

7.2 Se calcula la velocidad de infiltración.

Figura 68. Velocidad de infiltración, (Rosales, 2003).

Velocidad de infiltración

Para determinar la velocidad de infiltración con ayuda de la Tabla., se realiza una interpolación.

Ecuación43

Donde:

Y = Valor de Vp

Vp = Velocidad de infiltración (m/s)

x = T(min/cm)

Sustituyendo tenemos:

Y = 7.1xE-07 + ((4.1096 - 4)(6.35E-07 - 7.10E-07) / (5 - 4))

Y = Vp = 7.02E-07 m/s

7.3 Se determina el área requerida de infiltración.

Ecuación44

Donde:

Ai = Área de infiltración (m2)

Q = Caudal o gasto (m3/s)

Vp = Velocidad de infiltración (m/s)

Datos:

Q=0.0002 m3/s

Vp = 7.02E-07 m/s

Sustituyendo tenemos:

Ai = 0.0002 m3/s / 7.02E-07 m/s

Ai = 309.23 m2

7.4 Superficie del terreno o área verde requerida (Ac).

La superficie del terreno debe multiplicarse por un factor de precipitación (Fp), de ser necesario se recomienda definir el valor conforme a la zona del país y relacionado con la precipitación media que se registra en otros lugares más lluviosos.

=����∗����

Ecuación45

Donde:

A´c = Área verde requerida (m2)

Ai = Área de infiltración (m2)

Fp = Factor de precipitación

Datos:

Ai = 309.23 m2

Fp = 2.5

Sustituyendo tenemos:

A´c = 309.23 m2 * 2.5

A´c = 773.08 m2

7.5 Calculamos el perímetro efectivo. ���� =

077∗(��+56+2��) ��+116

Ecuación46

Donde:

Pe = Perímetro efectivo (m)

W = Ancho de zanja (cm)

D = Distancia de grava bajo el tubo (cm)

Datos:

Para el cálculo de la longitud del drenaje, es necesario proponer los siguientes datos que corresponden a las características de la sección transversal. De acuerdo con la NOM-006-CNA-1997 Fosas Sépticas prefabricadas-especificaciones y métodos de prueba (zanjas de infiltración), recomienda las siguientes medidas propuestas.

W = 25 cm

D = 30 cm

Sustituyendo tenemos:

Pe = (0.77 x (25cm + 56 + 2*30cm)) / (25cm + 116)

Pe = 0.77 m

7.6 Determinamos la longitud de la zanja

Ecuación47

Donde:

Lz = Longitud de la zanja (m)

Ai = Área de infiltración.

Pe = Perímetro efectivo

Datos:

Pe = 0.77 m

Ai = 309.23 m2

Sustituyendo tenemos

Lz = 309.23 m2 / 0.77 m

Lz = 401.60 m

7.6 Determinamos la separación entre zanjas

Ecuación48

Donde:

Ls = Separación entre zanjas (m)

Ai = Área requerida.

Lz = Longitud de la zanja (m)

Datos:

Lz = 401.60 m

A´c = 773.08 m2

Sustituyendo tenemos

Ls = 309.23 m2 / 401.60 m

Ls = 1.93 m

Figura 69. Resultados del diseño de las zanjas de infiltración (Elaboración propia).

Zanjas de infiltración

Datos

Simbología Cantidad Unidad

Tasa de infiltración T 4.1096 min/cm

Valocidad de infiltración Vp 7.02E-07 m/s

Número de personas seervidas N 250 hab

Gasto de aguas residuales Q 0.0002 m3/s

Área de infiltración Ai 309.23 m2

Factor de precipitación Fp 2.5

Superficie de área verde A´c 773.08 m2

Superficie del campo de infiltración Ac 773.08 m2

Ancho de zanja W 25 cm

Grava de bajp del tubo filtrante D 30 cm

Perimetro efectivo Pe 0.77 m

Longitud de zanjas total Lz 401.60 m

Separación entre zanjas Ls 1.93 m

4.3 Modelación

Figura 70. Modelación final del Tanque Séptico (Elaboración propia).

4.3.1 Planta

Figura 71. Vista en planta del Tanque séptico (Elaboración propia)

Desarenador/ Planta

Tanques/ Planta

4.3.2 Cortes y elevaciones

Figura 72. Corte y elevación del Tanque séptico (Elaboración propia).

4.4 Dimensionamiento

Figura 73. Dimensionamiento (Elaboración propia).

4.5 Estructura del proyecto

4.5.1 Modelación de rejillas

Figura 74. Modelación de la primera rejilla (Elaboración propia).

Figura 75. Modelación de la segunda rejilla (Elaboración propia).

4.5.2 Plano de cimentación

76. Plano de cimentación (Elaboración propia).

Cálculo de la cimentación

Para determinar las medidas representativas de la losa de cimentación que se pretende realizar para el tanque séptico, se tomaron en cuenta los siguientes datos de las características del suelo de donde se desplantará la estructura. En este caso a una profundidad de 2.15, contamos con arenas bien graduadas mezcla de arena y grava con pocos finos, de los cuales menos del 5% para la malla no. 200.

Figura 77. Tipos de suelo (Elaboración propia).

Suelo SW

% Arenas = 88.51

% Gravas = 6.9

% Finos = 4.6

% LL = 25

% LP = 21.27

Resistencia a la complexión axial simple = 7 ton/m2

Ángulo de fricción interno (Ø) = 18º

Peso volumétrico del material (ɣ) = 1.5 ton/m3

Profundidad (Df) = 2.15 m

Figura

Para determinar el diseño de la cimentación que requerimos es necesario calcular la capacidad de carga del material con el que contamos, por lo tanto, los cálculos que se realizaron fueron los siguientes. ���� = ���������� + 1 2��������

Ecuación49

Donde:

qc = Capacidad de carga

ɣ = Peso volumétrico del material

Df = Profundidad de desplante

B = Ancho

Ø = 18º Por lo que se cuenta con: Nq = 7 y Nˠ= 3

Sustituyendo tenemos:

qc = (1.5 ton/m3 * 2.15 m * 7) + (0.5 * 1.5 ton/m3 * 2.7 m * 3)

Obteniendo una capacidad de carga de:

qc = 28.65 ton/m2

Contemplando un factor de seguridad, Fs = 3.

qd = 28.65 ton/m2 / 3

Obtenemos la capacidad de diseño:

qd = 9.55 ton/m2

Es necesario obtener el peso del tanque, para lo cual se hicieron los cálculos correspondientes. Primero determinamos el peso de la estructura con las siguientes cargas:

Figura 78. Peso de la estructura (Elaboración propia).

Losa

CM = 428 kg/m2

CV = 100 kg/m2

Muro

CM = 210 kg/m2

Se analizaron las cargas por ejes y se obtuvo lo siguiente:

Figura 79. Bajada de cargas (Elaboración propia).

De acuerdo con el Manual de Diseño de Obras Civiles, la estructura pertenece al grupo B y por lo tanto utilizamos la combinación de cargas (NTC Criterios y Acciones para el Diseño Estructural de las Edificaciones) siguientes:

�� =13����+15����

Ecuación50

Sustituyendo obtenemos:

W = (1.3*20907.53 kg) + (1.5*2329.47 kg)

W = 30673.996 kg

W = 30.674 ton

También, determinamos el peso de los líquidos que soporta el tanque, por medio de la densidad de los sedimentos en relación con el volumen de los sedimentos determinados en la memoria de cálculo.

Volumen de sedimentos en la cámara 1 = 13.125 m3

Volumen de sedimentos en la cámara 2 = 4.375 m3

Densidad de los sedimentos = 1200 kg/m3

Multiplicando, obtenemos los siguientes pesos correspondientes al liquido de cada cámara.

Wc1 = 13.125 m3 * 1200 kg/m3 = 15 750 kg

Wc2 = 4.375 m3 * 1200 kg/m3 = 5250 kg

W = 15750 kg + 5250 kg = 21000 kg

W = 21 ton

Por lo que sumando el peso de la estructura más los líquidos obtenemos un peso final de:

W = 30673.9961 kg + 21000 kg = 51673.9961 kg

Se cuenta con un área de contacto de:

A = 10.5 m * 2.7 m = 28.35 m2

Obteniendo una presión sobre el área de contacto de:

Wd = 51673.9961 kg / 28.35 m2 = 1822.716 kg/m2

Wd = 1.822 ton/m2

De esta manera verificamos que la capacidad de diseño soporta la presión que ejerce el tanque séptico y los sedimentos.

qd = 9.55 ton/m2 > Wd = 1.82 ton/m2

Para el diseño de la losa de cimentación, se propuso concreto con una resistencia de f’c = 280 kg/cm2, reforzada con malla de LAC 6 x 6 10/10. Con un espesor de 15 cm.

Para el diseño de los contratrabes, consideraremos una sección de 15 x 15 cm, con una longitud de 27 cm.

Por último, se verifica que la rigidez de la cimentación permite ignorar los asentamientos diferenciales, con la siguiente condición. ���� ��������3 ≥0.50

Ecuación51

Donde

E= Módulo de elasticidad del concreto

E = 14000√280 = 234264.807 kg/cm2

I = Inercia de la trabe

I = bh^3/12 = (270 m * (15 m ^ 3)) / 12 = 4.017 m4

Es = Módulo de elasticidad del suelo

b = Base

L = Longitud

Sustituyendo la fórmula anterior, obtenemos:

(234264.807 kg/cm2 * 4.017 m4) / (15 kg/cm2 * 15 m * (270 m ^ 3)

4.018 > 0.50, por lo tanto, sí cumple con la condición.

4.5.3 Albañilería y acabados

Figura 80 Albañilería y acabados (Elaboración propia).

4.6 Infraestructura del proyecto

4.6.1 Infraestructura hidráulica

Datos iniciales del proyecto

Para llevar a cabo el proyecto se cuentan con dos de los datos más importantes, los cuales son; población y dotación.

Dotación: de acuerdo con los datos recabados se tiene una dotación de 100 L/Hab/Día. Pues de acuerdo con la Organización Mundial de la Salud (OMS), una persona requiere de 100 Lt/Hab/Día, para satisfacer tanto sus necesidades de consumo, como de higiene.

Población proyectada: A partir de los datos recabados se tiene una población proyectada de 200 habitantes, pues según datos del INEGI 2023, la cantidad de habitantes que hay en Banderilla es de 25, 993 habitantes, por lo que un estimado del Fraccionamiento Lucas Martín, Antonio Ma. De Rivera, es de aproximadamente 1530 habitantes, hablando entonces de 42 unidades habitacionales, por lo que la cantidad que estaría desechando se trata de 200 habitantes.

Topografía

Los datos obtenidos con el estudio topográfico correspondiente en el lugar donde se piensa realizar la construcción del tanque séptico son las siguientes:

· El punto más elevado se encuentra en las cotas 1447.5 msnm

· El punto más bajo en la cota 1439.5 msnm

Por lo que, tomando en consideración las curvas de nivel, quedan proyectadas de la siguiente manera:

81. Curvas de nivel (Elaboración propia).

Si la tubería tiene una dimensión total de 14.5 m, los tramos están dados de la siguiente manera:

Figura 82. Longitud del tubo PVC (Elaboración propia).

Figura

La densidad está dada por la población entre la distancia total entre mil.

Densidad:

���������������� = 200 (14.51000) = 1379310ℎ����/����

Ecuación52

TRAMO 1

Para iniciar con el cálculo se hará mención que el tanque séptico se encuentra entre las cotas 1439.5 y 1440

Para el primer tramo de donde inician las descargas de agua residual, se tiene que la longitud estimada es de 0.5 metros, por lo que el nivel de terreno natural se obtiene que está entre la cota 1439.5 y 1440, si este se encuentra entre los dos;

Primer Nivel de Terreno Natural:

������ = 1439.5+1440 2 =1439.5��������

Ecuación53

Distancia: 0.5 m

Con este dato se procede a calcular la población propia que está descargando

Población propia:

��������������ó�������������� = 05 1000 ∗1379310 =689

Ecuación54

El gasto medio: que se calcula con la siguiente ecuación y está dado por:

������ = 0.75∗100∗6.89 86400 =0.01��∗��

Ecuación55

El gasto mínimo: que está dado por la siguiente ecuación y está dado por:

�������� =(05 001)=0003��∗��

Ecuación56

Según el libro de Manual de Agua Potable, Alcantarillado y saneamiento, el gasto medio es menor a 1.5, el gasto medio pasa a ser 1.5, esto está establecido porque es conveniente mencionar que 1.5 l/s es el gasto que genera la descarga de un excusado con tanto que:

Ecuación57

Para el gasto mínimo de diseño pasa con la misma condición, por lo que si el gasto mínimo es menor que 1.5 l*s se utiliza un gasto de 1.5 l/s, en tanto que el resultado que tenemos es de 0.003 l*s, por lo tanto:

��������������ñ�� =1.5��∗��

Ecuación58

El gasto máximo instantáneo: está dado por la siguiente ecuación por lo que: �������������� =1.5∗3.8 = 5.7��∗��

Ecuación59

3.8 es el valor obtenido por Harmon

El gasto máximo extemporáneo: está dado por la fórmula (), por lo que

Ecuación60

TRAMO 2

Para iniciar con el cálculo se hará mención que el tanque séptico se encuentra entre las cotas 1440 y 1440.5

Para el primer tramo de donde inician las descargas de agua residual, se tiene que la longitud estimada es de 1 metros, por lo que el nivel de terreno natural se obtiene que está entre la cota 1440 y 1440.5, si este se encuentra entre los dos;

Primer Nivel de Terreno Natural:

Distancia: 1 m

Con este dato se procede a calcular la población propia que está descargando

Población propia:

Población acumulada:

El gasto medio: que se calcula con la fórmula (), está dado por:

El gasto mínimo: que está dado por la fórmula (), está dado por:

Según el libro de Manual de Agua Potable, Alcantarillado y saneamiento, el gasto medio es menor a 1.5, el gasto medio pasa a ser 1.5, esto está establecido porque es conveniente mencionar que 1.5 l/s es el gasto que genera la descarga de un excusado con tanto que:

Para el gasto mínimo de diseño pasa con la misma condición, por lo que si el gasto mínimo es menor que 1.5 l*s se utiliza un gasto de 1.5 l/s, en tanto que el resultado que tenemos es de 0.003 l*s, por lo tanto:

El gasto máximo instantáneo: está dado por la fórmula (), por lo que:

3.8 es el valor obtenido por Harmon, fórmula ()

El gasto máximo extemporáneo: está dado por la fórmula (), por lo que

TRAMO 3

Para iniciar con el cálculo se hará mención que el tanque séptico se encuentra entre las cotas 1441 y 1441.5

Para el primer tramo de donde inician las descargas de agua residual, se tiene que la longitud estimada es de 1 metros, por lo que el nivel de terreno natural se obtiene que está entre la cota 1441 y 1441.5, si este se encuentra entre los dos;

Primer Nivel de Terreno Natural:

Distancia: 1 m

Con este dato se procede a calcular la población propia que está descargando

Población propia: ��������������ó�������������� = 1 1000 ∗1379310 =1379

Población acumulada:

El gasto medio: que se calcula con la fórmula (), está dado por:

El gasto mínimo: que está dado por la fórmula (), está dado por: �������� =(05 003)=00150��∗��

Según el libro de Manual de Agua Potable, Alcantarillado y saneamiento, el gasto medio es menor a 1.5, el gasto medio pasa a ser 1.5, esto está establecido porque es conveniente mencionar que 1.5 l/s es el gasto que genera la descarga de un excusado con tanto que:

Para el gasto mínimo de diseño pasa con la misma condición, por lo que si el gasto mínimo es menor que 1.5 l*s se utiliza un gasto de 1.5 l/s, en tanto que el resultado que tenemos es de 0.003 l*s, por lo tanto:

El gasto máximo instantáneo: está dado por la fórmula (), por lo que:

������������ =1.5∗3.8 = 5.7��∗��

3.8 es el valor obtenido por Harmon, fórmula ()

El gasto máximo extemporáneo: está dado por la fórmula (), por lo que

TRAMO 4

Para iniciar con el cálculo se hará mención que el tanque séptico se encuentra entre las cotas 1442 y 1442.5

Para el primer tramo de donde inician las descargas de agua residual, se tiene que la longitud estimada es de 1 metros, por lo que el nivel de terreno natural se obtiene que está entre la cota 1442 y 1442.5, si este se encuentra entre los dos;

Primer Nivel de Terreno Natural:

Distancia: 2 m

Con este dato se procede a calcular la población propia que está descargando

Población propia:

Población acumulada:

El gasto medio: que se calcula con la fórmula (), está dado por:

El gasto mínimo: que está dado por la fórmula (), está dado por:

0.05)=0.0269��∗��

Según el libro de Manual de Agua Potable, Alcantarillado y saneamiento, el gasto medio es menor a 1.5, el gasto medio pasa a ser 1.5, esto está establecido porque es

conveniente mencionar que 1.5 l/s es el gasto que genera la descarga de un excusado con tanto que:

Para el gasto mínimo de diseño pasa con la misma condición, por lo que si el gasto mínimo es menor que 1.5 l*s se utiliza un gasto de 1.5 l/s, en tanto que el resultado que tenemos es de 0.003 l*s, por lo tanto:

El gasto máximo instantáneo: está dado por la fórmula (), por lo que:

3.8 es el valor obtenido por Harmon, fórmula ()

El gasto máximo extemporáneo: está dado por la fórmula (), por lo que

TRAMO 5

Para iniciar con el cálculo se hará mención que el tanque séptico se encuentra entre las cotas 1442 y 1442.5

Para el primer tramo de donde inician las descargas de agua residual, se tiene que la longitud estimada es de 1 metros, por lo que el nivel de terreno natural se obtiene que está entre la cota 1442 y 1442.5, si este se encuentra entre los dos;

Primer Nivel de Terreno Natural:

= 1442+1442.5 2 =1442.25��������

Distancia: 2 m

Con este dato se procede a calcular la población propia que está descargando

Población propia:

Población acumulada:

El gasto medio: que se calcula con la fórmula (), está dado por:

El gasto mínimo: que está dado por la fórmula (), está dado por:

Según el libro de Manual de Agua Potable, Alcantarillado y saneamiento, el gasto medio es menor a 1.5, el gasto medio pasa a ser 1.5, esto está establecido porque es conveniente mencionar que 1.5 l/s es el gasto que genera la descarga de un excusado con tanto que:

Para el gasto mínimo de diseño pasa con la misma condición, por lo que si el gasto mínimo es menor que 1.5 l*s se utiliza un gasto de 1.5 l/s, en tanto que el resultado que tenemos es de 0.003 l*s, por lo tanto:

El gasto máximo instantáneo: está dado por la fórmula (), por lo que:

3.8 es el valor obtenido por Harmon, fórmula ()

El gasto máximo extemporáneo: está dado por la fórmula (), por lo que

TRAMO 6

Para iniciar con el cálculo se hará mención que el tanque séptico se encuentra entre las cotas 1442.5 y 1443

Para el primer tramo de donde inician las descargas de agua residual, se tiene que la longitud estimada es de 1 metros, por lo que el nivel de terreno natural se obtiene que está entre la cota 1442.5 y 1443, si este se encuentra entre los dos;

Primer Nivel de Terreno Natural:

Distancia: 2 m

Con este dato se procede a calcular la población propia que está descargando

Población propia:

Población acumulada:

El gasto medio: que se calcula con la fórmula (), está dado por:

El gasto mínimo: que está dado por la fórmula (), está dado por:

������ =(05 010)=00509��∗��

Según el libro de Manual de Agua Potable, Alcantarillado y saneamiento, el gasto medio es menor a 1.5, el gasto medio pasa a ser 1.5, esto está establecido porque es

conveniente mencionar que 1.5 l/s es el gasto que genera la descarga de un excusado con tanto que:

Para el gasto mínimo de diseño pasa con la misma condición, por lo que si el gasto mínimo es menor que 1.5 l*s se utiliza un gasto de 1.5 l/s, en tanto que el resultado que tenemos es de 0.003 l*s, por lo tanto:

El gasto máximo instantáneo: está dado por la fórmula (), por lo que:

3.8 es el valor obtenido por Harmon, fórmula ()

El gasto máximo extemporáneo: está dado por la fórmula (), por lo que

TRAMO 7

Para iniciar con el cálculo se hará mención que el tanque séptico se encuentra entre las cotas 1442.5 y 1443

Para el primer tramo de donde inician las descargas de agua residual, se tiene que la longitud estimada es de 1 metros, por lo que el nivel de terreno natural se obtiene que está entre la cota 1442.5 y 1443, si este se encuentra entre los dos;

Primer Nivel de Terreno Natural:

= 1442.5+1443 2 =1442.75��������

Distancia: 2 m

Con este dato se procede a calcular la población propia que está descargando

Población propia:

��������������ó�������������� = 2 1000 ∗13793.10 =27.58

Población acumulada: ��������������ó�������������������� = 689+1379+1379+2758++2758+2758+2758 =14482

El gasto medio: que se calcula con la fórmula (), está dado por:

������ = 075∗100∗14482 86400 =0.13��∗��

El gasto mínimo: que está dado por la fórmula (), está dado por:

=(0.5 0.13)=0.0629��∗��

Según el libro de Manual de Agua Potable, Alcantarillado y saneamiento, el gasto medio es menor a 1.5, el gasto medio pasa a ser 1.5, esto está establecido porque es conveniente mencionar que 1.5 l/s es el gasto que genera la descarga de un excusado con tanto que:

��������������ñ�� =1.5��∗��

Para el gasto mínimo de diseño pasa con la misma condición, por lo que si el gasto mínimo es menor que 1.5 l*s se utiliza un gasto de 1.5 l/s, en tanto que el resultado que tenemos es de 0.003 l*s, por lo tanto:

��������ñ�� =1.5��∗��

El gasto máximo instantáneo: está dado por la fórmula (), por lo que:

������������ =15∗38 = 57��∗��

3.8 es el valor obtenido por Harmon, fórmula ()

El gasto máximo extemporáneo: está dado por la fórmula (), por lo que

������������ =57∗15=855��∗��⬚ TRAMO 8

Para iniciar con el cálculo se hará mención que el tanque séptico se encuentra entre las cotas 1443 y 1443.5

Para el primer tramo de donde inician las descargas de agua residual, se tiene que la longitud estimada es de 1 metros, por lo que el nivel de terreno natural se obtiene que está entre la cota 1443 y 1443.5, si este se encuentra entre los dos;

Primer Nivel de Terreno Natural:

Distancia: 2 m

Con este dato se procede a calcular la población propia que está descargando

Población propia:

Población acumulada:

=13.79

El gasto medio: que se calcula con la fórmula (), está dado por:

= 0.75∗100∗20.68 86400 =0.02��∗��

El gasto mínimo: que está dado por la fórmula (), está dado por: �������� =(0.5 0.02)=0.009��∗��

Según el libro de Manual de Agua Potable, Alcantarillado y saneamiento, el gasto medio es menor a 1.5, el gasto medio pasa a ser 1.5, esto está establecido porque es conveniente mencionar que 1.5 l/s es el gasto que genera la descarga de un excusado con tanto que:

Para el gasto mínimo de diseño pasa con la misma condición, por lo que si el gasto mínimo es menor que 1.5 l*s se utiliza un gasto de 1.5 l/s, en tanto que el resultado que tenemos es de 0.003 l*s, por lo tanto:

El gasto máximo instantáneo: está dado por la fórmula (), por lo que:

3.8 es el valor obtenido por Harmon, fórmula ()

El gasto máximo extemporáneo: está dado por la fórmula (), por lo que

TRAMO 9

Para iniciar con el cálculo se hará mención que el tanque séptico se encuentra entre las cotas 1443 y 1443.5

Para el primer tramo de donde inician las descargas de agua residual, se tiene que la longitud estimada es de 1 metros, por lo que el nivel de terreno natural se obtiene que está entre la cota 1443 y 1443.5, si este se encuentra entre los dos;

Primer Nivel de Terreno Natural: ������ = 1441+1441.5 2 =1441.25��������

Distancia: 2 m

Con este dato se procede a calcular la población propia que está descargando

Población propia:

Población acumulada:

El gasto medio: que se calcula con la fórmula (), está dado por:

= 0.75∗100∗20.68 86400 =0.02��∗��

El gasto mínimo: que está dado por la fórmula (), está dado por:

������ =(0.5 0.02)=0.009��∗��

Según el libro de Manual de Agua Potable, Alcantarillado y saneamiento, el gasto medio es menor a 1.5, el gasto medio pasa a ser 1.5, esto está establecido porque es conveniente mencionar que 1.5 l/s es el gasto que genera la descarga de un excusado con tanto que:

Para el gasto mínimo de diseño pasa con la misma condición, por lo que si el gasto mínimo es menor que 1.5 l*s se utiliza un gasto de 1.5 l/s, en tanto que el resultado que tenemos es de 0.003 l*s, por lo tanto:

El gasto máximo instantáneo: está dado por la fórmula (), por lo que: �������������� =15∗38 = 57��∗��

3.8 es el valor obtenido por Harmon, fórmula ()

El gasto máximo extemporáneo: está dado por la fórmula (), por lo que

En la siguiente tabla se obtiene las velocidades con el diámetro de tubería 0.20 m, ya según el libro Manual De Agua Potable Alcantarillado y Saneamiento, en los datos básicos para los proyectos de agua potable y alcantarillado menciona:

Diámetro mínimo: La experiencia en la conservación y operación de los sistemas de alcantarillado a través de los años, ha demostrado que, para evitar obstrucciones, el diámetro mínimo en las tuberías debe ser de 20 cm.

Considerando que para las tuberías la pendiente que se va utilizar es la mínima, (4 milésimas), vamos a obtener las velocidades permisibles para poder visualizar si se cumplen o no.

Comprobando la velocidad de la tubería de descarga

Por medio de la fórmula de Manning, obtenemos la velocidad mínima y la máxima, teniendo en cuenta que la máxima es de 5 mientras que la mínima es de 0.30 m/s, la fórmula está dada de la siguiente manera

Ecuación61

Donde:

V= velocidad media

n= factor de Manning (Depende del tipo de material, en este caso para PVC está dado por 0.09)

R= Radio hidráulico de la sección, donde

- Área del flujo “área mojada”

Ecuación62

- Perímetro del fujo “Perímetro mojado”

S= Pendiente de energía

Datos:

Figura 83. Datos para la velocidad de la tubería de descarga (Elaboración propia).

Pendiente

1. Iniciamos calculando la velocidad a tubo lleno, por lo que estará dada de la siguiente manera:

Valor del coeficiente n

n=0.09

Radio hidráulico �� = �� 4 = 0.20�� 4 =005

Ecuación63

Pendiente mínima

S= 0.2

Velocidad a tubo lleno

Ecuación64

2. Procedemos a obtener el área como dato para obtener el gasto Área del tubo ��=��∗0.10��2 =0.031��²

Ecuación65

Gasto de la tubería �� =��∗��

Ecuación66 �� =0031��2 ∗06744 �� �� =00209 ��3 �� �� =20.90��∗��

Para la obtención del diámetro con respecto al comportamiento del agua residual, obtenemos nuevos diámetros, para el primero hacemos uso del gasto mínimo entre el gasto a tubo lleno:

Ecuación67

Proyectando en la siguiente tabla obtenemos nuevos diámetros:

Figura 84. Características del flujo con una sección circular parcialmente llena (MAPAS, LIBRO 4).

Se tiene que el diámetro es de 0.14 m, para obtener un nuevo diámetro éste se debe multiplicar por el diámetro original.

�������� �� =0.19��

Ecuación68

�������� =(0.2��)(0.19��)=0.038�� �������� =3.8����

Para el segundo hacemos uso del gasto mínimo entre el gasto a tubo lleno: �������� ������������ = 5.7��∗�� 20.90��∗�� =0272

Ecuación69

Proyectando en la siguiente tabla obtenemos nuevos diámetros:

Figura 85. características del flujo con una sección circular parcialmente llena (MAPAS, LIBRO 4).

Se tiene que el diámetro es de 0.14 m, para obtener un nuevo diámetro éste se debe multiplicar por el diámetro original.

�������� �� =0.37��

�������� =(0.2��)(0.37��)=0.074�� �������� =7.4����

Para obtener con presión los parámetros hidráulicos, tales como el área hidráulica y el perímetro mojado, se calculan mediante:

�� =2������ 1(1 �� �� )

Ecuación70 �� =��(1 360 �������� 2���� )

Ecuación71

Radio 1

360 ������(103.36)

2��(103.36) )=4.60���� �� =0046��

Radio 2

Para determinar si cumplen o no, con la fórmula de Manning, para la velocidad mínima se hará uso del diámetro mínimo:

Ecuación72

Ecuación73

Figura 86. Velocidades máximas y mínimas permisibles en tuberías (MAPAS, LIBRO 4).

4.7 Presupuesto

4.7.1 Integración de precios unitarios

A continuación, se presenta el presupuesto final de la construcción e instalación del sistema que conforma al tanque séptico.

Figura 87. Presupuesto (Elaboración propia).

CLAVE DESCRIPCIÓN DEL CONCEPTO UNIDAD CANTIDAD P.U IMPORTE

LINEA DE CONDUCCIÓN

PRE PRELIMINARES

PRE _01 LIMPIEZA Y DESENRAICE A MANO DE TERRENO CON MALEZA DE HASTA

1.00 M. DE ALTURA, INCLUYE: APILE DE YERBA EN EL LUGAR.

PRE _02

TRAZO Y NIVELACION DE TERRENO PLANO POR MEDIOS MANUALES PARA DESPLANTE DE ESTRUCTURAS ESTABLECIENDO EJES AUXILIARES Y REFERENCIAS. INCLUYE: MANO DE OBRA, HERRAMIENTO, EQUIPO Y TODO LO NECESARIO PARA SU CORRECTA EJECUCIÓN.

CIM CIMENTACION

CIM_01 EXCAVACION MANUAL PARA ZANJA EN MATERIAL TIPO II DE 0.00 A 6.00 M DE PROFUNDIDAD, INCLUYE: AFINE DE TALUDES, CONSERVACION DE LA EXCAVACION. DEPOSITANDO EL MATERIAL PRODUCTO DE EXCAVACION A PIE

$2,425.56

CIM_02

DE ZANJA Y TODO LO NECESARIO PARA SU CORRECTA EJECUCION.

CIM_03

SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE TUBERÍA DE PVC DE 8” INCLUYE: ACARREO, INSTALACIÓN DE COPLES, PIEZAS ESPECIALES Y TODO LO NECESARIO PARA SU BUEN FUNCIONAMIENTO.

RELLENO COMPACTADO CON MATERIAL DE BANCO, CON UNA CAPA DE 30CM DE APISONADO CON BAILARINA, INCLUYE: MANO DE OBRA, EQUIPO Y HERRAMIENTA MENOR.

REGISTRO DE 0.40 X 0.60 X 1.00 M. MEDIDAS

INTERIORES, DE TABIQUE ROJO

CIM_04

RECOCIDO EN 14 CM. DE ESPESOR, JUNTEADO CON MORTERO CEMENTOARENA 1:4, ACABADO PULIDO Y PLANTILLA DE CONCRETO F'C=100 KG/CM2, INCLUYE: MATERIAL, MANO DE OBRA, HERRAMIENTA Y EQUIPO NECESARIO PARA SU CORRECTA EJECUCION.

PRE _01

TRAZO Y NIVELACION DE TERRENO PLANO POR MEDIOS MANUALES PARA DESPLANTE DE ESTRUCTURAS

ESTABLECIENDO

EJES AUXILIARES Y REFERENCIAS. INCLUYE: MANO DE OBRA, HERRAMIENTO, EQUIPO Y TODO LO NECESARIO PARA SU CORRECTA EJECUCIÓN.

CIM

CIM_01

COMPACTACION DEL SUELO CON PIZÓN DE MANO PARA RECIBIR CIMENTACIÓN, INCLUYE: MANO DE OBRA, HERRAMIENTA, EQUIPO Y TODO LO NDECESARIO PARA SU CORRECTA EJECUCIÓN.

CONTRATRABE

CIMENTACION

CIM_02

PERIMETRAL DE CIMENTACION CON SECCIÓN DE 0.15X 0.20 MTS. ARMADA CON ARMEX 15X20-4 Y CONCRETO F'c 200 KG/CM2 TMA 38 MM, INCLUYE : MATERIALES, MANO DE OBRA, EQUIPO Y HERRAMIENTA.

CIM_03

LOSA DE CIMENTACIÓN DE 15 CM DE ESPESOR, ARMADA CON MALLA LAC 6X6 10/10 CONCRETO F'c 280 KG/CM2 T.M.A. 19 MM, INCLUYE: CIMBRA ARMADO Y COLADO, MATERIALES, MANO

CIM_04

DE OBRA, EQUIPO Y HERRAMIENTA.

CIM_05

COLOCACIÓN DE REJILLA DE ACERO INCLUYE: HERRAMIENTA, EQUIPO, MANO DE OBRA, PIEZAS ESPECIALES Y TODO LO NECESARIO PARA SU CORRECTA EJECUCIÓN.

SUMINISTRO Y COLOCACIÓN DE FILTRO DE GRAVA DE 1/4" A 1/8" PARA TANQUE SEPTICO, INCLUYE: MANO DE OBRA, HERRAMIENTA Y EQUIPO

ALBAÑILERIA

ALB_01

CASTILLO DE SECCION 15 X 15 CM., CONCRETO F'C=150 KG/CM2. AGREGADO MAXIMO 3/4" REFORZADA CON ARMEX 15 -15 - 4, INCLUYE: CIMBRA 2 CARAS, DESCIMBRA, MATERIAL, MANO DE OBRA, HERRAMIENTA Y EQUIPO NECESARIO.

ALB_02

CONSTRUCCION DE LOSA MACIZA PLANA DE CONCRETO ARMADO DE 15.00 CM DE ESPESOR DE CONCRETO F'C=200 KG/CM2 , HECHO EN OBRA CON REVOLVEDORA DE UN SACO, CON ACERO DE REFUERZO FY=4200 KG/CM2, VAR#3 @20

ALB_03

CM CON ACABADO APARENTE, INCLUYE: ARMADOS, CIMBRA, DESCIMBRA, DIESEL, TRIPLAY MANO DE OBRA, HERRAMIENTA, EQUIPO Y TODO LO NECESARIO PARA SU CORRECTA EJECUCIÓN.

FABRICACIÓN DE TAPA DE CONCRETO

ARMADO F´C= 200 KG/CM², DE 7 CM. DE ESPESOR, CON DIMENSIONES DE

3.00X4.00M, INCLUYE: ACERO DE 3/8" @ 15 CM., CIMBRA Y DESCIMBRA.

FORMACIÓN DEL MURO DE CONCRETO ARMADO DE 15 CM DE ESPESOR; EN DIMENSIONES, SECCIÓN Y NIVELES DE ACUERDO CON EL PROYECTO CON F"C

ALB_04

ACA_01

250 KG/CM2.CON ACERO DE REFUERZO DE VARILLA NO 3 @ CADA 20 CM Y CON ESTRIBOS DEL NO 2 @ CADA 25 CM. INCLUYE: CIMBRA, MANO DE OBRA, EQUIPO, HERRAMIENTA Y TODO LO NECESARIO PARA SUCORRECTA EJECUCIÓN.

APLANADO COMUN EN MUROS A PLOMO Y REGLA CON MORTERO CEMENTOARENA 1:2, ESPESOR PROMEDIO 2 CM., INCLUYE: MATERIAL,

ACA_02

MANO DE OBRA, HERRAMIENTA Y EQUIPO NECESARIO

SUMINISTRO Y COLOCACIÓN DE IMPERMEABILIZANTE EN ZONA INTERIOR DEL TANQUE. INCLUYE: MATERIARES, MANO DE OBRA, HERRAMIENTA, EQUIPO Y TODO LO NECESARIO PARA SU CORRECTA EJECUCIÓN.

ACA_03

SUMINISTRO Y APLICACIÓN DE PINTURA VINILICA A DOS MANOS, SOBRE CUALQUIER SUPERFICIE HASTA UNA ALTURA DE 2.60 M. INCLUYE: APLICACIÓN DE SELLADOR, PREPARACIÓN DE SUPERFICIE, ANDAMIOS, MANO DE OBRA, HERRAMIENTA Y EQUIPO.

LIM_01

LIMPIEZA FINA PARA ENTREGA, CONSISTIRÁ EN LA ELIMINACIÓN DE TODO EL POLVO Y RESIDUOS PRODUCTO DE LOS TRABAJOS. INCLUYE: MATERIALES, MANO DE OBRA, EQUIPO Y HERRAMIENTA.

4.8 Conclusiones

• De este modo, con respecto a la campaña de limpieza realizada al cuerpo de agua del Río Sedeño se concluye que es importante fomentar interés en la población por realizar dicha actividad ya que esto permite tener una menor en la acumulación de residuos y malos olores que aumenten las enfermedades respiratorias de la salud pública ya que se sabe que un río contaminado puede ser fuente de enfermedades para comunidades cercanas (en este caso para la población de Lucas Martín)

• Con relación a lo antes expuesto, se determinó que la campaña de concientización resulta fundamental para dos aspectos importantes, el primero garantizar la eficiencia del tanque séptico ya que esto permitirá que la población de Lucas Martin genere conciencia sobre los desechos que arroja a los baños, lavabos y tarjas, y el segundo, preservar ecosistemas saludables, donde no se altere el equilibrio ecológico y no se reduzca la biodiversidad, ya que un río bien gestionado y libre de obstrucciones causadas por la contaminación ( como basura y los desechos pueden obstruir el flujo del agua) puede ayudar a prevenir inundaciones y otros desastres naturales.

• De acuerdo con resultados obtenidos en la realización del diseño del tanque séptico, se concluye que para poder elaborarlo es necesario llevar a cabo una serie de estudios, adecuación de materiales y medidas que permitan su correcto funcionamiento sin embargo, el cuidado, depende de las personasque hagan uso de él, ya que el sistema es uno de los métodos que más favorece al combate de la contaminación del Río pues dadas las circunstancias en las que se presentó la descarga fue muy útil realizar esta propuesta con sustento y credibilidad.

4.9 Bibliografía

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