1. No category

Instituto Nacional de Ecología
Libros INE
CLASIFICA ClON
AE 002060
LIBRO
Estudio de factibilidad e ingeniería
básica para el sistema de
tratamiento de aguas residuales en
Tepic, Nayarit
TOMO
11111111111(1111111(11 11111 111(1 (li i 111(11111111111111
AE 002060
SECRETARIA
DE
DESARROLLO URBANO
Y
ECOLOGIA
SUBSECRETARIA-DE ECOLOQlA
DIRECCION GENERAL DE PREVENCION ' CONTROL DE LA CONTAMINACION
S
ESTUDIO
PARA
EL
DE
INGENIERIA BASICA
TRATAMIENTO DEAGUAS RESIDUALES
FACTIBILIDAD
SISTEMA
DE
E
EÑTEPIC1
MEXICO, D .F .
NAY
CONTRATO No.
85 -R-FC-A--O 7 6-Y-O -5
C ON T E.N I D O
I.
INTRODUCCION
is, . Antecedentes
B. Objetivos
C. Alcances
II .
DEFINICION DEL ENTORNO
A.
B.
III .
Marco físico
Aspectos socioeconómicos
TRABAJOS PRELIMINARES DE CAMPO
A.
Localización y descripción de fuentes de coñtamina-.
ción y cuerpos receptores
B. Delimitación del area de estudio
C Estructuración preliminar del programa de muestreo-.
y aforo
IV .
CARACTERIZACION Y AFORO
A.
B.
C.
V.
PRUEBAS DE TRATABILIDAD
A.
B.
VI
Definición del programa de muestreo y aforo
Resultados
Comentarios
:
Prueba de la columna
Sistema de bioxidación aeróbica.
DEFINICIÓN Y ' ANALISIS DE ALTERNATIVAS
A.
B.
Integración y/o segregacidn de las descargas
Alternativas para el proceso de tratamiento
VII .
SELECCION DE ALTERNATIVAS
A.
B.
VIII .
Integración de descargas
Procesó de tratamiento
DISEÑO BASICO DEL SISTEMA SELECCIONADO PARA LA CONDUC
ClON Y TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES
A. Topograf1a
B. Mecánica de suelos
C. Diseño conceptual
D. Diseño dimensional
E. Diseño hidráulico
F. Reuso .del agua tratada
IX.
ANALISIS ECONOMICO - FINANCIERO
A.
B.
C.
X.
Bases para la estimación de costos
Resultados del análisis económico
Financiamiento del sistema
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
BIBLIOGRAFIA
ANEXOS
A.
C
B.
C.
D.
E.
PROGRAMA DE MUESTREO . Y AFORO
(REGISTROS DE CAMPO)
SIMULACION DEL PROCESO DE LODOS ACTIVADOS -(CONTROL DE DATOS DE OPERAC ION DE LOS REACTORES BIOLOGICOS)
TOPOGRAFIA (REGISTROS DE CAMPO Y MEMORIAS DE
CALCULO)
NECANICA DE SUELOS (MEMORIAS DE CALCULO Y RE
GISTROS DE GABINETE)
DISEÑO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO (MEMORIAS
DE CALCULO)
2 .10
PRINCIPALES INDUSTRIAS ESTABLECIDAS EN EL
MUNICIPIO DE TEPIC.
2 .11
POZOS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE.
4 .1
RESULTADOS DEL PROGRAMA DE AFOROS.
4 .2
RESULTADOS DE DETERMINACIONES DE CAMPO.
4 .3
CARACTERIZACION DE LAS AGUAS RESIDUALES DE TEPIC, NAYARIT (MUESTRAS SIMPLES):
DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO.
4 ..4
CARACTERIZACION DE LAS AGUAS RESIDUALES DE TEPIC, NAYARIT (MUESTRAS SIMPLES):
DEMANDA QUIMICADE OXIGENO.
.4 .5
CARACTERIZACION DE LAS AGUAS RESIDUALES .
-DETPIC,NAYR(MUESTIPL):
SOLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES
4 .6
CARACTERIZACION DE LAS AGUAS RESIDUALES DE TEPIC, NAYARIT (MUESTRAS COMPUESTAS).
5 .1
RESULTADOS DE LA PRUEBA DE LA COLUMNA.
5 .2
RELACIONES EXPERIMENTALES ENTRE PORCENTAJE DE REMOCION, CARGA DE SUPERFICIE Y
TIEMPO DE SEDINENTACION.
5 . .3
PRUEBAS DE SIMULACION DE LODOS ACTIVADOS,
FRECUENCIA DE MUESTREO YANALISIS .
5 .4
PRUEBAS DE SIMULACION DE LODOS ACTIVADOS,
RESUMEN DE RESULTADOS.
5 .5
VELOCIDADES DE CONSUMO DE OXIGENO.
5 .6
VELOCIDADES DE SEDIMENTACION DEL LICOR MEZCLADO.
5 .7
COEFICIENTES CINETICOS OBTENIDOS DE LAS PRUEBAS DE SIMULACION DE LODOS ACTIVADOS.
6 .1
ANALISIS DE ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO.
6 .2
REQUERIMIENTOS DE AREA 'Y COSTOS DE LAS AL
TERNATIVAS DE TRATAMIENTO.
PESO VOLUMETRICO Y HUMEDAD EN CAMPO.
8 .2'
'RESULTADOS DE ENSAYES DE MUESTRAS ALTERADAS (LIMITE DE PLASTICIDAD Y HUMEDAD NATU
RAL).
8 .3
RESUMEN DE PRUEBAS DE COMPACTACION (DETER
MINACION DEL PESO VOLUNETRICOMAXIMO Y HU
MEDAD OPTIMA).
8 .4
DESCRIPCION DE TRAMOS Y MATERIALES DE TUBERIAS.
8 .5
RESUMEN DEL ANALISIS DE PERDIDAS DE CARGA
HIDRAULICA.
8 .6
DISTRIBUCION DE NIVELES DE DESPLANTE PARA
LECHOS DE SECADO .
9 .1
ESTIMACION DE COSTOS DE OBRA CIVIL Y
TERRENO.
9 .2
CUANTIFICACION DE AREAS Y VOLUNENES DE
CONCRETO.
9 .3
CUANTIFICACION DE VOLUNENES DE EXCAVAClON.
9 .4
SISTEMA DE TUBERIAS PARA CONDUCCION DE
AGUA Y LODOS EN LA PLANTA DE TRATANIEN
TO.
9 .5
COSTOS DE OPEPACION Y MANTENIMIENTO -DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO .
RELACION
DE
FIGURAS
TITULO
FIGURA
LOCALIZ:ACION DEL MUNICIPIO DE TEPIC.
2 .1
2 .2
TEMPERATURA DE LA CIUDAD DE TEPIC, NAYARIT;
PERIODO 1961 - 1981.
2 .3
PRECIPITACION TOTAL DE LA CIUDAD DE TEPIC,
NAYARIT ; PERIODO 1961- 1981.
2 .4
HUMEDAD RELATIVA MEDIA
DE LA CIUDAD DE TE.
PlC, NAYARIT ; PERIODO 1961 - 1981.
2 .5
EVAPORACION TOTAL DE LA CIUDAD DE TEPIC, -
NAYARIT ; PERIODO 1972 - 1981.
2 .6
ROSA DE LOS VIENTOS DE LA CIUDAD DE-TEPIC,
NAYARIT ; PERIODO 1961
1981 ; INVIERNO:
2 .7
-
ROSA DE LOS VIENTOS DE LA CIUDAD DE TEPIC,
NAYARIT ; PERIODO 1961 - 198-1 ; PRIMAVERA.
2 .8
-
2 .9
3 .1
-
ROSA DE LOS VIENTOS DE LA CIUDAD DE TEPIC,
NAYARIT ; PERIODO 1961 - 1981 ; VERANO.
ROSA DE LOS VIENTOS DE LA CIUDAD DE TEPIC,
- NAYARIT ; PERIODO 1961- 1981 ; OTOÑO.
UBICACION DE DESCARGAS Y ESTACIONES DE- -
MUESTREO . -
.
•
5 .1
COLUMNA DE SEDIMENTACION.
5 .2
CURVAS DE RENOCION DE SOLIDOS SUSPENDIDOS.
5 .3
PERFILES DE SEDIMENTACION.
5 .4
TIEMPO DE RETENCION EN SEDINENTADORES PRIMARIOS (CURVA DE DISEÑO)
5 .5
CARGA DE SUPERFICIE EN SEDINENTADORES PRIMARIOS (CURVA DE DISEÑO)
5 .6
UNIDAD DE LODOS ACTIVADOS A ESCALA DE LABO
RATORIO (FLUJO CONTINUO)
5 .7
DETERMINACION DE LA-CONSTANTE DE VELOCIDAD
DE REMOCION . (BASE DBOT )
5 .8
.PRUEBA DE CONSUMO DE OXIGENO, REACTOR B10LOGICO No ;. 1 (27/1/86).
5 .9
PRUEBA DE CONSUNO DE OXIGENO, REACTOR B10LOGICO No . 1 (4/11/86).
5 .10
PRUEBA DE CONSUMO DE OXIGENO, REACTOR B10LOGICO No . 1'0_5/11/86).
5 .11
PRUEBA DE CONSUMO DE OXIGENO, REACTOR B10LOGICO No . 2 (27/1/86).
5 .12
PRUEBA DE CONSUNO DE OXIGENO, REACTOR B10LOGICO No . 2 (4/11/86).
5 .13
PRUEBA DE CONSUNO DE OXIGENO, REACTOR B10LOGICO No . 2 (15/11/86) .
• (98/íI/)
E.
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111•5
5 .26.
PRUEBA DE SEDIMENTACION DE SOLIDOS, REAC
TOR BIOLOGICO No . 3 (8/11/86).
5 .27
PRUEBA DE SEDIMENTACION DE SOLIDOS, REAC
TOR BIOLOGICO No . 3 (14/11/86).
8 .1
ESTRATIGRAFIA DEL POZO A CIELO ABIERTO
No . 1.
8 .2
ESTRATIGRAFIA DEL POZO A CIELO ABIERTO
No . 2.
8 .3
DISTRIBUCION GRPNULOMETRICA (POZO 1, CAPA 1).
8 .4
DISTRIBUCION GRANULOMETRICA (POZO 1, CAPA 2).
8 .5
DISTRIBUCION GRANULONETRICA (POZO 1, CAPA 3).
8 .6
DISTRIBUCION GRANULONETRICA(.POZO2, CAPA 1).
8 .7
DISTRIBUCION GRANULOMETRICA (POZO 2, CAPA 2).
8 .8
DISTRIBUCION GRANULOMETRICA (POZO 2, CAPA 3).
8 .9
PROYECCIONES DE POBLACION PARA TEPIC, NAY.
8 .10
PROCESO DE TRATAMIENTO SELECCIONADO (DIAGRA
NA DE FLUJO) .
RELACION
CLAVE
DE
PLANOS
TITULO
STAR/T-lOi.
PLANO TOPOGRAFICO Y LOCALIZACION DE
ESTACIONES DE MUESTREO.
STAR/T-102
ZONIFICACION Y USOS DEL SUELO.
STAR/T-103
COBERTURA DE LOS SERVICIOS DE AGUA
POTABLE Y ALCANTARILLADO.
STAR/T-104
RED DE ALCANTARILLADO SANITARIO.
STAR/T-105
RED DE INTERCEPTORES PLUVIALES.
STAR/T-106 TRAZO DEL COLECTOR DE AGUAS RESIDUA
LES Y LOCALIZACION DEL TERRENO SE-LECCIONADO PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO.
STAR/T77107
PERFIL DEL COLECTOR DE AGUAS RESIDUALES.
STAR/T-.108
PLANO TOPOGRAFICO DEL TERRENO DE LA
PLANTA DE TRATAMIENTO.
DISTRIBUCION DE LA PLANTA.
. STAR/T110
PLANO DIMENSIONAL : SISTEMA DE PRETRATAMIENTO ..
STAR/T-111
PLANO DIMENSIONAL : SISTEMA DE SEDI
NENTACION.
STAR/T-112
DETALLES DEL SEDINENTADOR TIPO ..
S
STAR/T-113
PLANO DIMENSIONAL : SISTEMA DE DIGES
TION DE LODOS.
STAR/T-114
PLANO DIMENSIONAL : LECHOS DE SECADO.
STAR/T-115
PERFIL HIDRAULICO.
CAPITULO
INTRODUCCI ON
I.
INTRODIJCCION
A . Antecedentes
La ciudad de Tepic, capital del estado de Nayarit, esta
ubicada en 'la zona occidental del país, en el valle de Mata- tipac, aproximadamente en las coordenadas 21 .°31' Latitud Nor.
te
104°53' Longitud Oeste ; limita al Norte con los municipios de Ruiz y Santiago, al Sur con Xalisco y Santa María del
Oro, al Oriente con el Nayar y al Poniente con San Blas.
Actualmente la mancha urbana ocupa una extensión aproxi
inada de 2,660 has . y su altitud media sobre el nivel del mar
es de 915 m.
El giro industrial que sobresale es la producción de
azcar a partir de la caña, seguido por la industria tabacale
ra ; en los alrededores de la ciudad se practica la agricultura y la ganadería, destacando los, cultivos de caña de zucar,
maíz y sorgo, y el ganado bovino y porcino.
La ciudad' esta bien comunicada por tierra, principalmen
te por las carreteras que enlazan al Sureste con Guadalajara,
al Noroeste con Mazatlan, al Sur con Puerto Vallarta, y al No
reste con Fco . I . Madero ..
Actualmente las aguas de desepho generadas por la pobla
ción son vertidas sin tratamiento previo sobre el río Mololoa;
este río nace de los escurrimientos del valle de Matatipac ycruza la ciudad , por su extremo oriental, para desembocar en el río Grande de Santiago, siendo el principal afluente en su
margen izquierda.
El río Nololoa, antes un cuerpo de agua limpio y sano -
utilizado con fines recreativos, se ha convertido en una corriente de aguas negras,cuyas condiciones de septicidad e in
salubridad son ya evidentes en la parte norte de la ciudad,despues de la descarga del colector general en la zona de -Jauja .
Estudios recientes sobre la calidad del agua en el río
Mololoa demuestran cuantitativamente el efecto de las descar
gas municipales de aguas residuales sobre las características del cuerpo receptor . De los resultados puede destacarselas variaciones de calidad, durante la epoca de estiaje, entre dos puntos, uno situado aguas arriba de las descargas mu
nicipales (Puente Queretaro) y el otro aguas abajo (Puente El Punto) ; el nivel de oxígeno disuelto cae drsticamente de
7 .5 hasta 0 .5 mg/i ; la concentración de sólidos sedimentabies
se incrementa de 0 .3 hasta 7 .0 mi/i ; la concentración degra
sas y aceites aumenta de ' 80 a 40'0 mg/i y ; la turbiedad del agua se eleva significativamente desde 80 hasta 700 unidades.
Las descargas municipales son dos, y se localizan po-cos metros aguas arriba del puente de la calle Iztapalapa,
frente a las ruinas de la antigua fabrica de Hilados y Tejidos de Jauja . La ms importante es la que vierte, sobre la margen izquierda del río, las aguas residuales del colectorgeneral que conduce las aguas de desecho domesticas de la ma
yor parte de la población, ademas de las descargas de la industria asentada dentro de la ciudad, principalmente del Ingenio Menchaca y de las embotelladoras de bebidas gaseosas.
Las aguas de desecho generadas en la Ciudad Industrial
Nayarlta, situada en la parte sureste de Tepic, son tambiéndescargadas sobre el río Nololoa, sin embargo su importancia
relativa es menor debido al bajo índice de ocupación del par
que industrial y a la naturaleza poco contaminante de las industrias ahí instaladas.
B.
Objetivo
El objetivo de este estudio es definir la factibilidad-
de instalación del sistema de tratamiento de aguas residuales
para la ciudad de Tepic, y realizar el diseño, a nivel de ingeniería basica, de dicho sistema, con el propósito de asen-tar las bases necesarias para resolver los problemas de conta
minación derivados de la disposición de las aguas de desecho,
tanto domésticas como industriales, generadas en la localidad.
C.
Alcances.
Los alcances del proyecto comprenden el diagnóstico de-
la situación actual en cuanto a conducción y disposición de aguas residuales, la realización de estudios de caracteriza--
ción y tratabilidad de las aguas residuales de Tepic, y de es
tudios específicos de topografía y mecanica de suelos del sitio seleccionado para la instalación de la planta de trata--miento, ademas del trazo del sistema de conducción hasta el mencionado sitio ; por ultimo, y en base a los puntos anteriores, incluye la realización del diseño del sistema de tratamiento de aguas residuales, a nivel de ingeniería basica, elanalisis económico-financiero correspondiente, y la definí- -
ción del marco de referencia para el proyecto ejecutivo .
CAPITULO
DEFINICION . DEL ENTORNO
II .
DEFINICION DEL ENTORNO
La información presentada en este capítulo fue obtenida
de las siguientes fuentes:
a) Secretaría de Programación y Presupuesto en Tepic, Nayarit.
b) Palacio Municipal
-Ob±as PiThlicas Municipales
-Junta local de Agua Potable
c) Sistema de Agua Potable y Alcantarillado de Nayarit
-(SAPNY)
d) Secretaría de Agricultura y Recursos Hidraulicos - (SARH),
e) Comité de Planeación para el Desarrollo del Estado de Nayarit (COPLADENAY)
f) Secretaría de Desarrollo Urbano y Ecología
Delegación Nayarit
-Departamento de Ecología
(SEDUE) -
-Departamento de Desarrollo Urbano
El analisis de la información se llevó a cabo a travésde una integración global, previa verificación con recorridos
de campo y entrevistas con las autoridades locales.
Ademas se visitó y encuestó a cada una de las industrias
ubicadas dentro y en la periferia de la Ciudad .
A.
Marco Físico
La ciudad de Tepic, Nayarit se localiza en las coordena
das 104'53'07" longitud oeste y 21 0 30latitud norte, y pre-senta una altitud de 915 m .s ..n .m . Conuna extensión de 1,629Kil6metros cuadrados, el Municipio de Tepic se encuentra en la parte central del Estado, limitando con los Municipios siguientes : al norte con Santiago Ixcuintla y el Nayar ; al Surcon XalIsco ; al Oriente con el Nayar y Santa María del Oro yal Poniente con San Blas (vease figura 2 .1).
1 . Comunicaciones.
La longitud de la red carretera con que cuenta el Mu
niciplo de Tepic es de 243 .2 Kilómetros ; de esa longitud 93 .5
KIns . estan pavimentados y 149 .7 revestidos.
/
La infraestructura interurbana del municipio esta -formada por la Carretera Internacional (Carretera Federal No.
15) que va de M&ico a Nogales, y la Carretera Federal No . -200 que va aPüerto Vallarta.
Ambas carreteras comunican a la entidad con importan
tes polos de desarrollo turístico y comercial como lo son Gua
dalajara y Mazat1n.
Ehtre otras principales vías de accese) del municipio
tenemos la carretera Tepic-Francisco I . Madero-Presa de Aguamilpa, Tepic-Bellavista y otras.
Ferrocarril
El municipio cuenta con servicio de vías ferreas, -que son utilizadas por el Ferrocarril del Pacificó .Esta vía corre casi paralela a la Carretera Internaclonal No . 15 .
La principal estación del ferrocarril se localiza en
la ciudad de Tepic.
Actualmente la compañía dispone de 67 carros de primera clase y 52 de segunda para el transporte de pasajeros.
Este transporte tambien otorga servicio de carga
principalmente de maiz, azilcar, frijol, trigo, cafe,
cemento y gasolina, entre otros.
b) Aeropuertos
Tepic cuenta con una cinta asfltica cuya logitud -aproximada es de 1 .5 Kilómetros, que le permite red
bir aeronaves pequeñas de tipo DC-3 ; su ancho es de30 metros y sus cabeceras hacia los 16 y 14°.
Cuenta tambien con una totre de control, faro girato
rio, radio grabadora, 47 boyas, 2 conos de viento yprovisionamiento de combustible.
La capacidad de operación del aeropuerto, esta saturada, pues tiene un promedio diario de 70 operado-nes y 110 pasajeros transportados.
Por medio de este transporte, se tiene una comunicación rapida con las ciudades de Guadalajara y Puerto
Vallarta, Jalisco y con las localidades de la sierra.
En la actualidad se encuentran registradas en Tepicavionetas tipo C-130 y C-320, ademas 3 avionetâs tiPo C-182 ms una tipo d-150,
c) Autotrans.porte
El transporte publico local solo existe en la capital
(Tepic), estando formado por las líneas de transporte
urbano con diferentes rutas y por taxis.
Este servicio es deficiente, y requiere de mayor aten
ción por parte de los prestadores del servicio.
El-transporte foraneo es relativamente bueno, formado
por 6 líneas de transporte federal y servicio sub'urbano.
Localizamos en Tepic una central camionera con 6 11--neas de transporte federal, con salidas locales a diferentes polos del país y con servicio interior a los
diferentes municipios del Estado.
Tambien cuenta con servicio de carga y mudanzas a tra
vs de "Transportes Mololoa", "Godinez Rhago", etc.
d) Telecomunicaciones
Para el servicio telefónico, Tepic contaba en 1981 -con una capacidad instalada de 12,800 líneas, de lascuales 11,927 eran en servicio y 873 disponibles . Actualmente esa-capacidad se ha incrementado considerablemente . Este servicio se utiliza para llamadas loca
les y para larga distancia.
La comunicación telegrafica del municipio se encuen-tra atendida por 11 establecimientos, de los cuales 5
pertenecen a colonias populares de Tepic y el resto a
otras localidades del municipio .
A través de estos establecimientos se transmitieron16,584 mensajes de servicio nacional y 8,390 de servicio internacional durante el año de 1980.
Por la prestación de este servicio y en el transcurso del mismo año se obtuvo un ingreso total de - $297,038 .47 entre telegramas y giros . Ocuparon un to
tal de 72 personas para abastecer de este servicio a
todas las localidades del municipio.
Para el srvicio postal se cuenta con la instalación
de 3 administraciones, 2 sucursales anexas en la capital y 22 agencias que hacen un total de 27 oficinas que proporcionan servicio de correspondencia nacional e internacional.
El sistema e1ctrico de Telex se realiza ilnicamentéen la ciudad de Tepic ; este servicio cuenta con unacapacidad instalada que es aprovechable en un 85%.
En cuanto a la televisión, la comunicación se propor
ciona por medio del canal 2 y 13 del TRM (Televisión
Rural Mexicana) . Ello se debe al apoyo de 3 estaciones repetidoras y una estación terminal instalada en
Tepic . El canal 2 local, de reciente instalación, se
encadena a diversos canales de la capital mexicana.
La población del municipio en su mayor parte tiene acceso al servicio de radio . -
-
La ciudad de Tepic cuenta con 5 radiodifusoras comer
ciales de AM (Amplitud Modulada) : la XE00, XERX, - XEXT, XHNF y la XETNC . Ademas el Gobierno del Estado
transmite programación de tipo cultural a traves de't Radio Azt1n't .
Entre otros medios de comunicación, la prensa en Tepic edita 15 períodicos locales, siendo los ms importantes "El Observador", "El Sol de Tepic", . "El Na
yar", "Prensa Libre", "Diario del Pacífico", "El Imparcial" y otros .
2 . Hidrología.
El múnicipio cuenta con tres ríos que son : Río Santa
Rosar Santiago y Mololoa, óste titimo de gran importancia yaque sirve como sistema de drenaje del Valle de Matatipac . Seforma de los escurrimientos del mismo valle en las zonas aledañas a los poblados de Pantanal, Trigomil y San Cayetano . Es
te río tiene diversos aprovechamientos, siendo su principal función como ya se dijO antes lade drenar las aguas pluviales del valle, evitando con ello las inundaciones en varios '
poblados asentados en sus rnrgenes . Asimismo, sus aguas se -utilizan en aprovechamientos agropecuarios eindustriales . En
su trayecto por la ciudad dé Tepic recibe el aporte de dos -descargas provenientes de la ciudadindustrial, aguas negrasde desechos domesticos provenientes de los asentamientos huma nos sobre la margen derecha del Río, y las descargas de los dos emisores principales del sistema de drenaje de la ciudad.
Es ' -importante señalar que es .el ilnico río en el esta
do que se apróvecha para la producción de energía hidroelóctrica . La presa de almacenamiento y derivación cercana al poblado de Bellavista alimentá a la planta generadora de ener-gla ; de ahí prosigue un canal de conducción hasta Juxnatn, -donde se localiza otra central hidroe1ctrica .El Río Santiago sirve como límite natural al Norte,con los municipios dé Ruiz y Santiago Ixcuintlay al Este, -con el municipio de El Nayar .
:
Este río tiene un voltmen de escurrimiento del orden
de los 8,025 .0 millones de m 3 .
Se caracterizan tambión sobre todo por su importan-cía hidroagrícola, el arroyo . "La Cinega" o "Arroyo Grande",sobre el cual se encuentra la presa "El- Bañadero", cerca de los poblados de Santiago de Pochotit1n y Calera de Cofrados;
el arroyo "Cordoncillo", sobre el cual se encuentra la presa9] Hijito", cerca de los poblados Seis de Enero y Mora ; el-arroyo "El Puente" o Cochit, sobre el cual se encuentra la presa del mismo nombre ; cerca del poblado de Francisco I . Maderoel arroyo "El Ingenio" y arroyo "Los Guajolotes", en elcual reáientemente se concluyó la construcción de una presa con el mismo nombre.
Otros arroyos que se encuentran dentro de la superfi
cie municipal son :-"El Ahijadero", "El Capulín", "Picacho", "El chilte", "El Tepehuacn", . "El Gileño", "Las Pilas", "LasHigueras", "U4ojarritas", "El Limón", "San Andres", "Los Algodones", "El Roble", "Potrerillos", "El Rancho Viejo", "Ojo de
Agua" y otros de menor importancia .
Existen ademas, 95 manantiales ; las caídas de agua de Jumatn, con 110 metros ; la del Punto, con 26 metros ; y la
Cascada La Casa, con 30 metros de caída . Se tiene la Laguna de Mora y las presas Franciscó Severo Maldonado, Bañadero IIde Pochotitn y la derivada de El Gileñó.
En la ciudad de Tepic el Río Mololoa es el tinico - cuerpo de agua permanente que se observa . (Ver Plano-STAR/T.
3 . Clima
El clima del area de estudio, de acuerdo a la clasi-
ficación de Koeppen, es de tipo Cw, correspondiente al templado hilmedo característico de las zonas montañosas, con epoca de
lluvias durante el verano.
La temperatura maxima extrema presentó un rango de 29 .7 a 33 .8°C ., con una temperatura media anual de 20 .6°C . Los
meses ms fríos,-detectados durante el período 1961-1981, fueron enero y 'febrero con temperaturas menores de 5 .5°c . La figu
ra No . 2 .2 presenta las curvas de temperatura ; los valores mximos extremos se mantuvieron en general por encima de los - 30°C, mientras que las temperaturas promedio oscilaron entre los 17 y 23°C . La temperatura mínima extrema presentó valoresentre 4 .5 y 16°C, observando que an en los meses de inviernono se registraron valores por debajo de los 0°C.
Durante el verano, el mes de maxima precipitación
fug julio con 408 .99 mm ; los meses demximas precipitaciones subsiguientes fueron agosto, septiembre y junio con 368, 249 .55
y 170 .49 mm respectivamente (vese fig . No . 2 .3).
Los meses de mínima precipitación fueron abril y mayo con 3 .36 y 4 .33 mm respectivamente . La -precipitación totalanual durante el período 1961-1981 fu de 1421 .27 mm.
La humedad relativa media mensual para la ciudad deTepic durante el período de 1961-1981 se presenta en la figura
2 .4 en donde se observa que los meses de abril y mayo presenta
ron los valores ms bajos de 65 .14 y 68 .70% respectivamente . El resto del año presentó valores mayores del 70%, con un rango de 73 .5 a 83 .3%.
La figura No . 2 .5 presenta la variación mensual de los valores promedio de evaporación durante el periodo 1961- 1981 ; los meses de maxima evaporación son abril, mayo y junio,
con 178 .97, 203 .63 y 188 .95 mm respectivamente, coincidiendo con la época de mínima precipitación (abril y mayo) y mínima humedad relativa (abril, mayo y junio) . La época de mínima eva
poración corresponde a los meses de noviembre, diciembre y ene
ro .
Los vientos dominantes, durante todo el
nen principalmente del noroeste,-con intensidades
1 .89 m/s y frecuencias mayores del 60% . Las' rosas
tos, por estación, son presentadas en las figuras
año, provie-
de 1 .01 a -de' los vien2 .6 a 2 .9.
El cuadro No ., 2 .1 presenta los datos climatológicosde las estaciones pluviométricas del area de estudio y . sus alrédedores .
4 . Geolog5a
El relieve del municipio en su mayor parte es montañoso de conformaciones predominantes -del Cenozoico superior - clstico y volcanico, presentandose también formaciones del Ce
nozoico medio voicnico.
Existen derramas de lava, brechas volcanicas y compo
siciones variables, basaltos de reolita con predominio de ande
sita en la parte inferior y reolita en la superior.
I
Los suelos proceden de rocas ígneas, terciarias y -cuaternarias sobre un estrato de rocas sedimentarias y tal vez
cretsicas . Las rocas corresponden al tipo de tobas pomosas ybasa'to hojoso . has tobas pomosas son las que cubren la mayo-ría de la extensión del municipio (aproximadamente el 80%), yse dice que es-tan formadas por productos de explosión tales co
mo lapillas, puzolanas y cenizas, solas o mezclados ;éstos mate
riales pueden haberse acumulado en el fondo del, mar o de un la
go y mezclado con sedimentos ordinarios, dando lugar a una serie de troncitos . Con frecuencia encierran restos de plantas y
animales, tanto terrestres como acuaticos . Las tobas pomosas -'
son conocidas comunmente como piedra pomez o "jai" . El restante 20% por materia residual y aluvial.
5. Edafoioga
Existen suelos de migajones rojos, cafés rojizos y
amarillos, del grupo laterítico, pero se cuenta también con -suelos insitos de montaña con vegetación raquítica . Conforme -disminuye la altura sobre el nivel del mar, los suelos cambian
a los tipos de, forestal y chesnut, hasta llegar en partes costeras abs suelos negros o chernozem ; asimismo, en la zona de
influencia de los ríos se localizan suelos aluviales.
Los tipos de suelo que predominan en el Municipio son : Cambisol, Hilmico, Elitrico y Dístrico ; Luvisol Ortico y -Crómico, Acrisol Ortico, Htmico ; Feozen Hplico, Gleyáol Vérti
co, Regosol Eutrico y Andosol Htmico.
ografía
6.Top
En cuanto al relieve del Municipio las zonas accidentadas están. formadas por la sierra de Potrerilbos, Volcan San-ganguey, Navajas, Molcajete y Cerro de San Juan . Una considerable superficie del municipio de Tepic se encuentra integrada -por zonas semiplanas que se localizan en la región Sur y Suroes
.te, estando formadas por la ladera del Cerro San Juan y el Va-lie intermontañoso de gran fertilidad llamado del Matatipac, -que cubre una superficie de 400 Kin 2 ; el Pío Mololoa nace precisamente en esta región . En él se encuentra ubicada la ciudad de
Tepic, capital del Estado y cabecera municipal, que tiene una altura de 915 metros sobre el nivel del mar . Otros relieves pla
nos del valle lo constituyen las laderas de la sierra de Potrerulos y Cerro de San Juan, contando también con zonas planas
en las cuencas de los ríos Santiago y Santa Rosa.
/
Orográficamente, dentro del municipio se detectan ma
cizos montañosos constituidos por las estribaciones que des- cienden de la Sierra Madre Occidental hacia el poniente, for-mando la Sierra Los Picachos, que da origen al cerro del mismo
nombre . Existen además, la Sierra de Potrerillo,, los cerros La
Cancionera, La Cucaracha y los volcanes : Las Navajas, El Molca
jete, Sanganguey y San Juan . El cuadro 2 .2 (PrincipalesForrnaciones Orográficas), señala en detalle la relación de las prin
cipales elevaciones del Municipio, así como sus características .
Como se puede observar en el plano STAR/T-101, la -ciudad está asentada en un valle, presentando limitaciones decrecimiento por lo escarpado del terreno hacia el norte, este,
sureste, y una franja al oeste del centro de población, no existiendo así limitaciones al sur y noroeste.
La ciudad presenta una altitud sobre el nivel del -mar de 915 a 925 m.
El otro límite natural lo . constituye el Río Mololoacon una cota de 900 m .s .n .m ., limitando el crecimiento pobla-cional al oeste de la misma ; sin embargo al noroeste y al otro
lado del río ya existen asentamientos urbanos comunicados portres puentes sobre las calles México, Querétaro e Iztapalapa.
Inmediatamente, se observan macizos con elevaciones
no mayores de 25 metros y enseguida se encuentra una planicie,
rodeada por cerros con elevaciones mayores de 50 metros . (Véase plano STAR/T-101) .
B.
Aspectos Socioeconómicos
1 . Demograf fa
La población del municipio de Tepic fué en 1970 de-110,939 habitantes . De acuerdo al X Censo General de Población,
en 1980 se registró una población de 177,007 personas de los cuales 86,620 son hombres y 90,387 mujeres . El municipio ocupa
el primer lugar de población en él Estado con el 24 .4% del total .
S
A partir de los años cincuenta la población del muni
cipio, ha sostenido un ritmo de crecimiento acelerado, comportamiento que ha sido registrado a su vez en otras entidades -del país . Véase cuadro 2 .3 .
La ciudad sufre una concentración de la población de
bido a que la mayoría de los servicios de comunicación, asis-tendales y de educación, se encuentran en este punto- por tratarse de la cabecera Municipal y a que cuenta con el mayor - equipamiento para prestación de servicios a nivel estatal.
Conforme a la estructura de los grupos por edad, encontramos que la población del Municipio es sumamente joven, ya que las personas menores de 19 años ocupan el 55% del total
de habitantes, el 37% corresponde a quienes se encuentran en el bloque comprendido entre los 20 y 59 años, contando con un8% de quienes registran una edad de 60 años en adelante . La po
blación económicamente activa se estima en 24 .30% ; dicho en otros términos, la cuarta parte del total de la población sustenta al restante 75 .70% que es dependiente, es decir, no reci
be ninguna clase de remuneración . En este caso se encuentran los menores de edad, estudiantes, amas de casa, ancianos e imposibilitados.
Las tendencias demograficas señalan un crecimiento en la población económicamente activa inferior al de la población . La primera observa una tasa de crecimiento anual del - -
3 .1% y la segunda del 4 .4% . El municipio de Tepic observa la tasa de crecimiento más elevada en el Estado . Su tamaño como principal centro urbano y de trabajo, origina una considerable
' corriente migratoria del interior del Municipio y del estado haci ella ; esto se refleja en una creciente fuerza de trabajo
que incrementa las tasas anuales y la cantidad de personas ocu
padas (.Vase cuadro No . 2 .4).
S
2 . Poblaci6n económicamente activa.
La distribución por ramas de actividad indica una -preponderancia del sector servicios ; le siguen en orden de importancia los sectores industrial y agropecuarió . Expresados en nilmeros absolutos y relativos (porcentuales) se tiene lo si
guiente:
Poblacióh Económicamente Activa (1980)41,816 personas (100%),
Sector servicios .
23,014 personas (55 .00%),
Sector industrial
10,262 personas (24 .55%)y
Sector agropecuario
8,540 personas (20 .45%).
Analizando con profundidad la realidad económica mu- nicIpal, se desprende la conclusi6n de que, a nivel municipal,
se impone el peso del valor generado por los servicios ubicados en la ciudad de Tepic ; sin embargo, el resto de la población tiene una realidad y características diferentes, encon- trando un buen porcentaje de la población económicamente activa que se dedica a la práctica de la agricultura y la ganade-ría .
El cuadro. No . 2 .5, presenta la población económica-mente activa segtln rama de actividad, desde 1950hasta 1980.
La evolución de los salarios, tanto para el campo co
mo para la ciudad, se presentan en el cuadro No . 2 .6 (desde --
1958 hasta 1984 haciendo notar que en su evolución histórica
se marcó un salario idéntico, es decir, una percepción igualpara el desarrollo de las actividades económicas.
Los cuadros No . 2 .7, 2 .8 y 2 .9 presentan las vivien
das particulares y ocupantes para 1970 y 1980, con su disponi
bilidad de los servicios de Agua Potable, Alcantarillado y -Energía E1ctrica respectivamente, especificando si cuentan o
no con el servicio, así como la población que carece de ellos.
S
3 . Actividades económicas
,
La Delegación de la Reforma Agraria registra para Municipio de Tepic la existencia de 51 Ejidos, una comunidadindígena y 423 certificados de pequeña propiedad, que dan untotal de 272,899 hectareas dotadas a 5,674 beneficiarios, con
una clasificación agrológica de la siguiente manera : riego -8,473 Has ., humedad 3,179 Has ., Temporal 35,511 Has ., agostadero 218,484 Has ., monte 5,161 Has ., y otras 2,091 Has ., realizndose en estos terrenos las principales actividades econ6
micas que se ejecutan en el medio rural.
a) Actividad Agrícola
Las actividades agrícolas son las de mayor prepond
rancia en las areas rurales del Municipio, practi-cthidose en 29,070 Hectareas, que representan el 10%
del total de la superficie dotada.
El tipo de agricultura es extensivo, observndcse por parte de los campesinos una completa . aceptación
en cuanto a la aplicación de mejores técnicas, pro,
curando en gran medida la utilización
de Maquinaria,
agrícola, fertilizantes y rotación de cultivos, - -
aunque todavía existen sistemas rudimentarios para el
trabajo de esta naturaleza.
Los principales cultivos que se explotan en el Munici
pio, por su orden de importancia son : caña de azúcar,
maíz, hortalizas, jicama y cacahuate ; y frutales como:
mango, aguacate, ciruela mexicana, platano y papaya.
La caña se industrializa en los ingenios de Puga y -Menchaca ; una parte de la producción de mango se empa
ca en 5 de mayo y Atonalisco, para exportarla, y la mayoría de los demas productos'son para , el consumo in
tenor del Municipio.
Sin aseverar que el incremento de la productividad en
esta rama de la economía se ha elevado considerable-mente, si se ha notado, por el aprovechamiento de lainfraestructura hidraulica que ha permitido incorpo- rar tierras a los sistemas de pequeña irrigación queexisten en el Municipio, detectando tainbin que la -principal fuente de credito al campo es la oficial yque la asistencia tecnica se imparte a traves de lasdependencias federales y estatales que inciden en elagro, . aprovechando las formas de organización que - existen para el trabajo agrícola entre las que destacan los grupos solidarios, las asociaciones de produc
tores y las sociedades cooperativas de participaciónestatal.
b) Actividad Pecuaria
La dmanda de alimentos que presenta la concentración
poblacIonal de la ciudad de Tepic, hace que la activi
dad pecuaria del Municipio adquiera un papel importan
te, aunque no llega a tener el grado de suficiencia
que requiere . Suxplotación es de tipo extensivo, se
practica en el caso de bovinos, equinos y capr inos ,
bajo el sistema de libre pastoreo, en superficies
de agostadero natural o en zonas clasificadas comoganadero-forestales, ocasionando año con año el deterioro de estas superficies.
La actividad porcina es insignificante ; solo exis-ten-5 granjas que no abastecen el mercado interno,habiendo necesidad de importar este tipo de ganado ..
En el renglón avícola se tienen registradas la exis
tencia de 28 granjas, que practicamente abastecen el consumo que requlére la cabecera municipal, aunque existen meses del año en que baja la producción
y aumenta el precio del producto.
En conclusión la actividad ganadera necesita un - . fuerte -impulso para que alcance su pleno desarrollo
y sirva como generadora de empleos y alimentos para
beneficio de todo el Municipio.
Actividad Forestal
La actividad forestal en el Municipio no representa
ninguna significación en lo referente a la economía;
se efectta mediante una tala inmoderada, por- la f al
ta de educación forestal, ya que no ha recibido elimpulso que debería brindrsele, como importante
fuente generadora de empleos .
d) Actividad Pesquera
La actividad pesquera en el Municipio de Tepic, secircunscribe al centro acuícola de San Cayetano, --que la Secretaría de Pesca tiene instalado para
la-
producción de crías . Los importantes recursos que el
Estado tiene en sus litorales, impiden que en este Municipio se fomente el desarrollo de esta rama de
la economía, con fines comerciales.
e) Actividad Industrial
S
En el Municipio de Tepic se concentra el mayor nl5mero de las empresas que desarrollan la actividad in-dustrial, mismas que sin llegar a representar una irn
portancia decisiva en la economía, son las que ocu-pan el segundo lugar en cuanto a generación de em- pleos.
El cuadro No . 2 .10 muestra las principales industrias asentadas en el Municipio,, por ramas de activi
dad.
La industria en el Municipio tiene la tendencia a -cambiar de una organización artesanal o familiar a una empresarial, predominando la pequeña y mediana industria, que dependen casi exlcusivamente de la -'
producción agropecuaria . Destacando como actividades
relevantes, la industria productora de bienes de con
sumo final y las beneficiadoras de tabaco, siguiendo
en orden de 'importancia, las de consumo intermedio y
de capital que representan poca significación.
Entre las industrias productoras de bienes de consumo final, sobresalen las de alimentos, tabacos, bebi
das y textiles, recibiendo impulso en los ' illtimos -años la agroindustria mediante la instalación de empacadoras de frutas . Las que producen bienes de consumo intermedio y que no cuentan con la representati
vidad ideal, estan conformadas por las industrias --
química y la de materiales, para la construcción.
Las de bienes de capital estan constituídas por el grupo dedicado a la reparación' de maquinaria, aparatos, artefactos, materiales y accesorios electricosy electrónicos.
La industria de la construcción ocupa el segundo lugar en importancia, propiciada por la construcción de viviendas, obras de apoyo y servicios promovidospor el Sector oficial :; la extractiva de productos me
tdlicos y no inetlicos, no se encuentra plenamente cuantificada, incidiendo su importancia en la extrac
ción de grava y arena.
La ciudad industrial establecida en el Municipio - cuenta con la instalación de 8 empresas, lo que significa que no ha logrado el crecimiento requerido.
El ritmo de crecimiento de la' industria electrica ha
dependido de la demanda industrial y del consumo impuesto por el aumento de la población, contando ex-clusivamente con la planta generadora de Jumatn, -con una capacidad de 2,000 Kw . Se . encuentra en pro-yecto la construcción de la h .idroelctrica de Agua-milpa,.
f) Actividad Turística
Como alternativa de desarrollo, que mediante la gene
ración de empleos dinamice el proceso económico delMunicipio, el subsector turismo' n'o se ha caracteriza
do como una actividad significativa . Aunque comparativamente con el resto de 1 entidad, es la que ofre
ce mayor infraestructura y servicios complementarios,
la estancia promedio en la ciudad capital es muy cor
ta, ya que la mayoría de los visitantes que provie-nen de otros Estados de la Repblica, toman a la ciu
dad de Tepic como punto intermedio de paso hacia - otros lugares del Estado, permaneciendo sin promo- ción los recursos de atracción turística que existen
y provocando que los hoteles y hospedajes establecidos, que no reunen condiciones de alta calidad, permanezcan con ocupación efectiva solo temporalmente,que coincide con los períodos vacacionales.
4 . Uso Actual del Suelo
En lo que a uso del suelo se refiere, actualmente se
utilizan 89,356 Has ., en el renglón pecuario, mismas que repre
sentan el 55% de la superficie total del Municipio y de las cuales solo 2,680 son dedicadas a la ganadería intensiva y - 86,676 de uso extensivo.
La explotación forestal en el Municipio casi es nula;
solo se aprovecha el 4% de la superficie apta, existiendo posibilidades de uso en Jumatén, El Jicote, Trapichillo, Venusti.ano Carranza, Jesus María Cortés, Mesa de Picachos y Carreto
nes de Cerritos, de donde se pueden extraer especies comerciales y para consumo doméstico.
Solo el 18% del total de la superficie que conformaal Municipio es utilizada en laagricultura de riego, de tempo
ral y de humedad, haciendo un total de 29,070 Has ., existiendo
posibilidades de incorporar nuevas areas en Carnichin de Jauja,
La Cantera, El Rincón, Benito Juarez, Salazares, Jesus María Cortés, Salvador Allende, etc ..
Adicionalmente un factor que ha determinado una ma-yor productividad para la agricultura municipal, ha sido el --
ritmo cada vez ms creciente que en los i5.1timos años se ha manifestado en la construcción de obras de infraestructura hidrulica, fundamentalmente para ser utilizadas en la pequeña y
mediana irrigación.
El campesinado del municipio ha recibido, con benepl
cito este tipo de obras, en virtud de que les brinda un inmediato y directo beneficio . Su participación en ellas se ha tra
ducido en la aportación de la mano de obra no calificada que requiere la ejecución de las mismas.
La producción agrícola es aportada, en orden de im-portancia, por cultivos tales comb : el de la caña de aziicar, maízsorgo, cacahuate, jícama, tomate rojo, arroz yhortali. 'Los frutales ms comunes son : mango, aguacate, p1tano, --zas
ciruela, tamarindo, guayaba, limón, papaya y toronja.
La superficie conjunta de terrenos sembrados y plantados fu de 16,478 Has . De estas, 15,035 Has ., correspondie-ron a los cultivos primeramente señalados (caña maíz, sorgo,etc .)y 1,443 Has ., a los frutales .'
Aunque los recursos mineros no estan cuantificados,se realiza una explotación sin control de grava y arena en eji
dos aledaños a la Ciudad de Tepic, existiendo posibilidades paV
ra la implementación de calizas en Calera de Cofrados .
La falta de equipamiento no ha permitido el uso de los recursos con posibilidades para el desa±rollo del turismo,
corno son : El Salto de JuInatn, El Cerro de San Juan, las casca
das El Punto y la Taza y el manantial " Las Culebras" ; existenádems, en el Municipio de Tepic, varios centros de caracter -histórico y recreativo que requieren de promoción turísticapara su aprovechamiento, como son : el Museo Regional, la Casa deAirado Nervo, el Polyforum "Jose López Portillo", el paseo "Es-
teban Baca Calderón", La Alameda, la fabrica textil de Bellavista, las haciendas de Francisco I . Madero y de La Escondida.
La ciudad cuenta con hoteles de diferente clasificación quesolo generan ocupación durante ciertas épocas del año.
El planoNo . STAR/T-102 muestra los detalles de usoactual y futuro del suelo en la ciudad de Tepic.
5 . Educación
Población alfabeta y analfabeta.
Conforme a cifras del X Censo General de obla- ción y Vivienda de 1980, el municipio cuenta conpoblación mayor a 6 años de edad de 146,475 una población
habitantes, de los cuales 131,380 (89 .7%) son alfabetas y 15,095 (10 .3%) son analfabetas.
De la población analfabeta, 6,557 personas - - -(43 .4%) se encuentran dentro de los rangos de población escolar (6-14 años), mientras' que 1,538 personas (56 .6%) se encuentran dentro de la pobla
ción de 15 años y mss.
b} Nivel preescolar
Para el ciclo escolar 1983-1984 exist1an en el Mu
nicipio de Tepic 78 jardines de niños diseminados
en el municipio, de los cuales 26 eran de sosteni
miento federal, 16 de sostenimiento estatal y 4 de sostenimiento' particular.
En dicho ciclo escolar se atendieron 5,910 niñosde 4 a 5 años de edad, de los cuales 2,052 se - -
atendieron por parte del sector federal, 2,063 en
el estatal y 492 en escuelas particulares . La población magisterial estuvo constituida por 174 -educadoras, de las cuales 59 son federales, 51 es
tatales y 14 particulares.
Del total de escuelas, alumnos y maestros de este
nivel en el Estado, el Municipio de Tepic absorbe
el 48 .4% de las escuelas ; se atiende al 56 .8% dela población escolar con el 56% de los maestros registrados.
Nivel elemental
En el nivel de educación primaria existen en el municipio 131 escuelas, de las cuales 90 son de sostenimiento federal, 15 estatal y 4 particülar.
En este nivel estudian 40,153 alumnos, de los cua
les la federación átiende 28,306, el Estado 7,277
y los particulares 1,306.
En el ciclo escolar 1983-1984 las escuelas primarias del municipio estuvieron atendidas por 987 maestros, de los cuales . 687 son de sostenimientofederal, 170 estatal y 30 particular.
I
Del total de escuelas, alumnos y maestros de este
nivel en el Estado, el Municipio de Tepic engloba
el 16 .1% de las escuelas ; se atiende al 23 .2% dela pobláción escolar con el 21 .5% del personal do
cente.
d) Nivel medio basico
En el Municipio de Tepic la atención total del ci
II- - 22
do escolar 1983-1984 fu de 16,120 alumnos, de los cuales la federación atiende 8,749, el Estado
1,064 y los particulares 2,254 alumnos.
Para atender la demanda educativa existen en el municipio 57 escuelas secundarias, de las cuales13 son de sostenimiento federal compuestas por 8-secundarias generales, una secundaria tecnológica
agropecuaria y 4 Tecnológicos Industriales ; 5 son
secundarias generales de sostenimiento estatal y11 son secundarias generales de sotenimiento par- ticular.
Estas escuelas son atendidas por 1,036 maestros,de los cuales 459 son de sostenimiento federal -distribuidos 287 en secundarias generales, 13 enla secundaria tecnológica agropecuaria y 159 en las tecnológicas industriales ; 91 son de sostenimiento estatal y206 son de sostenimiento particu
lar.
Vivienda
Para el año de 1980 el Municipio de Tepic contaba -con 32,564 viviendas particulares, de las cuales el 64% eran propiedad de quien las habita, significando 20,838 viviendas ;asimismo el 27% (8,836 viviendas) son rentadas yel 9% restante (.2,890 viviendas) son prestadas o en otra situación.
En la cabecera municipal, Tepic, se estima que existen, para el año 1980, 26,989 viviendas en total con una densi
dad habitacional de 5 .4 personas por vivienda . Del total de vi
viendas, el 50% (13,494) estan en condiciones aceptables, no así el 50% restante .
El desarrollo socioeconómico del Municipio de Tepic
ha generado una demanda de vivienda y servicios urbanos que han provocado conflictos sociales . La economía de Tepic se ba
sa principalmente en la agricultura y, por lo tanto, es un po
lo de atracción de la población del Estado de Nayarit y de -otros, lo que ha ocasionado el crecimiento de sus centros ur banos ; aumentando su problemática habitacional.
La autoconstrucción se localiza generalmente en las
zonas rurales, en asentamientos precarios, en las periferiasde las localidades urbanas que no reunen las condiciones mini
mas de bienestar por la calidad de construcción, por los pro
biemas de introducción de infraestructura y tenencia de la-tierra ; lógicamente son habitadas por población de bajos re-cursos o no asalariados.
El sector'piblico ha llevado a cabo programas de -construcción a traves del INFONAVIT, FOVISSSTE e INVINAY en forma limitada ; estos programas han ocasionado escasez de material e inflación en los precios . Por otra parte, existe una
baja aceptación de este tipo de vivienda, principalmente porlo reducido de sus áreas, falta de adecuación al clima y so-,
bre todo a las condiciones socioeconómicas y culturales.
7 . Eliminación de escretas y basuras
- Estas actividades se realizan mediante los servi- cios de drenaje y alcantarillado, y recolección de basuras.
Los servicios de drenaje y alcantarillado se-clasifican en dos tipos : sanitario o drenaje de aguas negras y elpluvial .
Para 1980, el X Censo General de Población y Vivien
da registró para el Municipio de Tepic un total de 20,575 viviendas (63% del total), las cuales disponian de drenaje.
S
- De ellas., 14,680 (71%) contaban con tuberías de dre
naje conectada al . drenaje publico ; 4,781 viviendas . (23%) tenían tubería de drenaje conectada a fosa . septica ; 464 viviendas (3%) disponían de . drenaje que desagua al suelo y 650 vi-viendas (3%) se encontraban con tubería de drenaje no especificado .
De igual forma, dado que solo en la ciudad de Tepic
existe tubería de drenaje conectada al drenaje publico, soloel 54% de las viviendas de la ciudad cuentan con este servicio . Los planos STAR/T-103 y 104 muestran, respectivamente, la cobertura de los servicios de drenaje y la red de alcantarillado .
.
.
El alcantarillado pluvial de la ciudad de Tepic estd formado por un sistema de interceptores y cauces tórrencia
les, detallado en el plano No . STAR/T-105 . .
En cuanto a la recolección de basuras, solo
en la.
ciudad de Tepic se cuenta con el servicio que es proporcionado por el Ayuntamiento, usando para tal efecto camiones recolectores .
.
La basura es recolectada y depositada en basurerosmunicipales que se encuentran fuera de la ciudad, colocada en
hondonadas para relleno sanitario, que consiste en un comparti
miento de basura seguido por una gran capa de tierra . . 8 . Energía eléctrica.
En cuanto a este servicio el 89% de las viviendas del municipio (28,940) cuentan con l, beneficiando a 156,099
habitantes que, representan el 90% de la población total del -
municipio .
9. Alimentación y nutrición.
Desde el punto de vista disponibilidad de alimentos
basicos (maíz, frijol, arroz, leche, carne y huevos), el Muni
cipio de Tepic es un 87% suficiente en maíz, 37% en frijol,14% en arroz, 10% en leche, 57% en carne y 42% en huevo.
Aunque no se dispone de información cuantitativa -acerca del consumo de diversos alimentos por habitante, podemos decir sin embargo, que la gran mayoría consume por lo menos 3 días a la semana pan de trigo, carne, huevo y leche.
Los servicios Coordinados de Salud Pública lleva acabo un sub'programa de nutrición para el control de enfermedades carenciales' como anemias y desnutrición, distribuyendoraciónes alimenticias a pre-escolares, embarazadas y madres en período de lactancia en sus oficinas aplicativas distribuí
das en el municipio.
10. Aspecto laboral
Con el crecimiento de la población, total también se
ha incrementado la población económicamente activa ; sin embar
go, en la decada 1960-1970 se presenta una situación decre- ciente debido al aumento de la población de 12 años y mss ; apesar de esto, en la decada 1970-1980 se presenta una ligeramejoría .
La población económicamente activa del municipio pa
ra 1980 es de 54,942 personas que representan el 31% de la po
blación total y el 26% de la PEA estatal .
Del total de la PEA del municipio, 6,757 personas (12 .3%) se encuentran ocupadas dentro del sector primario ; el
20 .7% (11,363 personas) dentro del secundario y 22,914 personas (41 .7%) dentro del comercio y los servicios . Asimismo elX Censó General de Población y Vivienda registra 13,662 perso
nas (24 .9%) corno desocupados que no han trabajado.
S
El hecho de que el sector servicios ocupa el mayoríndice de ocupación obedece a que la capital del Estado se en
cuentra ubicada en este municipio y por lo tanto concentra ala mayoría de ellos.
11 . Abastecimiento de Agua potable
El abastecimiento de agua potable para 1980 correspondía al 83% de las viviendas del municipio (26,926), benefi
ciando aproximadamente al 80% de los habitantes del mismo, es
decir, a 144,098 habitantes.
La ciudad de Tepic, por constituir un centro urbano
con características definidas que lo hacen diferente al resto
de la población del municipio, enfrenta una gran problematica
motivada por el acelerado crecimiento demografico que •es el ms alto de la entidad y uno de los ms elevados de la Rep-blica . Debido a que este incremento se extiende, amp1indosey surgiendo nuevos barrios y colonias, el problema ms agudoresulta ser el suministro de agua potable, durante los mesesde sequía que son marzo, abril y mayo (15 a 18 días), de donde para mayo de 1985 aproximadamente el 40% del total de la población careció de este servicio.
La red de abastecimiento de agua de la ciudad de Te
pic es muy antigua, concentrandose este servicio en el centro
de la población en donde rara vez escasea el agua, no siendoasí en algunas de las colonias recientes y/o en las populares .
El abastecimiento actual se realiza por medio de tuberías metalicas, de asbesto y PVC, con bombeo procedente de los pozos mostrados en el cuadro No . 2 .11.
- Es importante mencionar que la mayoría de los pOzoscuenta con equipo para potabilizar el agua, pero en realidad no es potabilizada por falta de coordinación, reactivos y/o -mal estado del equipo.
El plano No . STAR/T-103 muestra la cobertura de losservicios de agua potable en la ciudad de Tepic.
1 Drenaje y Alcantarillado
La ciudad de Tepic recibe el mejor servicio de drena
jey alcantarillado de todo el municipio, sin embargó las zonas marginadas, colonias populares y algunos nuevos desarro- lbs habitacionales carecen completamente de éste, estimando que cerca del 20 al 30% de las casas habitación de la cabecera
municipal carecen del mismo . El plano STAR/T-104 muestra la
red de alcantarillado para la ciudad de Tepic.
Las localidades de Francisco I . Madero y Tepic cuentan con el servicio de drenaje / alcantarillado, careciéndosede él en las demás localidades.
13 . Zonificación actual y futura
Conforme al numero de habitantes y la superficie que
comprende el Municipio, se detecta una densidad aproximada de108 habitantes por Km2 ; ésto no significa que todo el territorio municipal esté poblado, sino que se agrava el problema por
que, como ya se mencionó anteriormente, la ciudad de Tepic absorbe el 77% aproximado de la población total, originando unadistribución de la población inadecuada que trae como conse- -
cuencia . crecimiento incontrolado, demanda insatisfecha de vivienda y deficiencias en la prestación de los servicios.
El municipio cuenta con 86 localidades, de las cuales la ciudad de Tepic registra el .77% del total de población,
originando asentamientos irregulares que han multiplicado elni5mero de co)onjas ubicadas en la periferia de la ciudad, con
la natural ausencia de servicios por ser asentamientos sin -planificación ; algunos terrenos ven incrementada su problemstica ya que por su ubicación geografica requieren de grandes
inversiones para la dotación de servicios.
En el plano STAR/T-102, se presenta la zonificación
actual y futura de acuerdo al Plan Director de Desarrollo que
fungió hasta finales de 1984, en donde se observa la zonifica
ción actual 80-85, la futura de 1986-1990 y una tercera etapa
de 1991 al año 2000 . Se presentan ademas 'los límites por 'pas'
. Es-tore,agiculyporenditsaurledétno
tos últimos constituyen los límites de crecimiento de la ciudad (Véase plano STAR/T-101) por lo escarpado del terreno hacia el norte, este, sureste y'uña franja al oeste del centrode población, no existiendo así limitantes al sur y noroeste;
sin embargo al norte y noroeste los terrenos tienen uso agrícola y forestal presentando dificultades de crecimiento por estos usos, y sobre todo por la tenencia de la tierra.
Al noroeste, el uso del terreno es agrícola y fores
tal observando un alto índice de asentamientos irregulares . Cabe señalar que 'hacia esta dirección son mínimos los terre-nos planos accesibles para vivienda a excepción de las planicies en ambos lados del cauce natural del Río Mololoa.
Al sur de la ciudad el uso del suelo es mixto, es decir, en su mayoría es agrícola con asentamientos humanos .
De acuerdo al plano STAR/T-102, la zonificación de la ciudad en su segunda etapa se canaliza principalmente hacia
el norte y noroeste (1986-4990).
La tercera etapa (1991-2000), esta planeada hacia el
sur del centro de población, incluyendo los terrenos de la pis
ta para aviones a ieacción pequeños y avionetas.
La industria en el Municipio de Tepic, principalmente es manufacturera y su importancia en la generación de residuos contaminantes (aire, agua y tierra) es mínima, destacando
los ingenios azucareros de Puga y Menchaca.
En la ciudad, las industrias ms importantes, estanconstituídas por las embotelladoras y el ingenio de Menchaca,las cuales des pargan sus aguas residuales al colector generalde la red de aguas municipales, así como las industrias Taba-mex, Cigarrera La Moderna, Salsa Huichol, Tabacos Azteca y - Ext amex .
El resto de las industrias se localizan en la Ciudad
Industrialo Parque Industrial de Nayarit, al sureste del centro de población, aproximadamente a 5 .5 Km.
Los futuros crecimientos de la ciudad presentan parte de los desarrollos industriales actuales sin incluir algúntipo de asentamiento industrial a futuro, ya que no existen -los mecanismos federales ni gubernamentales que impulsen o motiven algún giro industrial específico o industrias en general
a corto o mediano plazo ; de tal forma, en la ciudad el porcentaje de . las industrias ahí asentadas es muy bajo, observando que si llegara a requerirse en un futuro inmediato de terrenO_
para uso industrial, esteparqüe cuenta con una superficie dis
poniblede aproximadamente el 60 a 70% . (Vease plano STAR/T- 102) .
-
Cuadro No . 2 .1 DATOS CLIMATOLOGICOS DE LAS ESTACIONES PLUVIOMETRICAS
EN EL MUNICIPIO DE TEPIC
ESTACION
LOCALIZACION
LATITUD LONGITUD
ALTURA SOBRE
NIVK6 DEL MAR
PRECIPITACION PROMEDIO ANUAL
MEDIA MAXIMA MINIMA
(=I)
TEMPERATURA ANUAL (°C)
MEDIA
MIN .
Ma .
MIN.
X.
EXT .
EXT .
PROM. PROM.
,
Despeñadero
21°51 '
104°44'
250
751 .5
919 .9
609 .8
27 .2
42 .5
7 .8
34 .3
20 .0
Jumatan
21°37'
105°00'
414
1448 .0
2383 .0
798 .5
23 .8
39.5
4 .5
29 .3
18 .3
Tepic
21°30'
104°54'
918
1152 .2
2708 .7
674 .6
21 .2
38 .9
-0 .4
28 .7
13 .7
Fuente : Direcci6n General de Geografía y Meteorología de la Secretaria de Agricultura y Recursos
Hidrlulicos .
:
_.
__
.
_
CUADRO No . 2 .2
PRINCIPALES FORMACIONES
N O M B R E
OROGRAFICAS.
•
UBICACION
L O C A L I Z A C I O N
LATITUD NORTE ' LONGITUD OESTE
DENTRO DEL
MUNICIPIO
Cerro Los
Picachos
ALTURA MAXIMA
SOBRE EL NIVEL
DEL MART (MTS .)
21°46'43"
104°47'02"
Norte
1 . 480
Caricioflera
21°38'28"
104°43'25"
Centro
1 440
Cerro La
Cucaracha
21°34'30",
104°44'27"
Centro
1 220
Navajas
21°31'55"
104°43'17" .
Sierra de
Potrerillo
21°32'00"
21,035133h1
104°35'30"
104°38'30"
Este
El
Molcajete
21°28'32" '
104°46'50"
Centro
21 0 2635 u
104°43'56"
Centro
2 220
21°28'21"
104°58'28"
Centro
2 140
Cerro La
Voicfl
Las
.
.
Centro
1 680
•
800
1/
Vo1cn
Volcan
Sanganguey
•Vo1cn
,
.
•
1 360
•
San Juan
J Promedio de Altura.
Fuente : Cartografía
DETENAL .
1980
Cuadro No . 2 .3
A
O
CRECIMIENTO POBLACIONAL DE LA
CIUDAD DE TEPIC
POBLACION TOTAL
TASA DE CRECIMIENTO
1950
45,616
1960
73,576
4 .67
1970
110,930
4 .02
1980
177,007
4 .56
1984*
211,570
4 .56
1985*
221,218
4 .56
1986*
231,306
4 .56
* Proyecciones
Fuente : Comit g de Planeaci6n para el Desarrollo del
Estado de Nayarit (COPLADENAY), Mayo 1985
Plan Municipal de Tepic (Versión Preliminar)
S
Cuadro No . 2 .4
POBLPICION ECONOMICANENTE ACTIVA
-
('1950
1982 )
PEA
AÑOS
1950
14,713
1960
23,501
1969
30,444
1970
.
40,587
1978
.1979
39,255
.
40,514
1980
41,816 ,
1981
43,172
1982
44,572
Fuente : S .P .P .
Delegación Nayarit.
Cuadro No . 2 .5 POBLACION ECONOMICANENTE ACTIVA, SEGUN RAMA DE ACTIVIDAD
( . 1950 -' 1980 )
RAMA DE ACTIVIDAD
TOTAL
Agropecuario
Industrial
Extractiva
Transformación
Construcción
Electricidad .
Servicios
Comercio
Transportes
Otros servicios
Insuficientemente
especificada'
Desocupados que no
han trabajado
0
1950
1960
1970
1980
14 602
23 501
30 444
54 942
4 940
.3 627
24
2 603
929
71
' 5 167
1 746
582 .
2 839 ,
8 095
6 361
170
4 521
1 530
140
9 022
3 254
1 203
4 565
6 578
7 021
157 1/
4 723
1 759
382
14 617
4 216
1 338
.9 063 2/
6 757
11 363
90
6 764
4 210
299
22 914
7 509
2 981
12 424 3/
.868
23
--
--
.
.
,
2 228
S
--
13 662
246
1/ Incluye industria del petróleo
2/ Incluye gobierno
3/ Incluye estahiecimientos financieros y servicios comunales.
FUENTE : VII, VIII, I) y X Censo General de Poblacióny Vivienda, 1950, 1963, 1971 y 1982,
Dirección General de estadística, SP? .
''
Cuadro No . 2 .6
EVOLUCION DE LOS SALARIOS MINIMOS EN EL ESTADO
DE NAYARIT ( 1968 A Ñ O
1984 )
GENERAL ( $ .)
1968 - 1969
1970 - 1971
1972 . - 1973
1974 -. 1975 1/
1976
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1982 2/
1983
1983 3/
1984
DE CAMPO ( $ )
18 .50
17 .25
21 .50
25 .25
41 .80
51 .00
69 .00
80 .00
95 .00
115 .00
170 .00225 .00
292 .50
365 .00
421 .00
550 .00
20 .00
24 .00
39 .80
48 .60
65 .80
77 .00
95 .00
115 .00
170 .00
225 .00
292 .50.
365 .00
421 .00
550 .00
.
.
.
.
.
.
1/ Vigente del 8 de Octubre de 1974 :al 31 de Diciembre de 1975
2/ Vigente de]. 1°de Noviembre al 31 de Diciembre de 1982
3/ Vigente del 14 de Junio al . 31 de . Diciembre de 1983
FUENTE : Comisión Nacional de Salarios Mínimos
Cuadro No . 2 .7 VIVIENDAS PARTICULARES Y OCUPANTES POR SU DISPONIBILIDAD DE AGUA
POTABLE C 1970 - 1980 )
VIVIENDAS CON SERVICIO DE AGUA ENTUBADA
A Ñ O
VIVIENDAS
PARTICUI RES
LOAL
Dentro
de la
vivienda
Fuera de la
vivienda pe
ro dentro del edificio
De llave
plica 6
hidrante
NO DISPONEN
DE AGUA
ENTUBADA
NO
ESPECI
FICADO
1970
Viviendas
Ocupantes
19 509
110 939
13 570
77 728
10 549
61 083
1 315
6 856
1 706
9 789
5 939
33 211
-
1980
Viviendas
Ocupantes
32 564
174 555
26 926
144 098
21 938
117 578
4 219
22 439
769
4 081
5 484
29 694
154
763
FUME : IX y X Censo General de Población y Vivienda, 1971 y 1982,
Direcci6n General de Estadstca, SP?.
Cuadro No .. 2 .8 VIVIENDAS PARTICULARES Y OCUPANTES POR SU DISPONIBILIDAD DE DRENAJE
(1970-1980)
AÑ O
1970
Viviendas
Ocupantes
1980
Viviéndas .
Ocupantes
CON DRENAJE
SIN
DRENAJE
19 509
110 939
9 048
52 033
10 461
58 906
32 564
174 555
20 575,
108 773
11 316
62 323
VIVIENDAS
PARTICULARES
FUENTE : IX y X Censo General dé Población y Vivienda, 1971 y 1982,
Dirección General de Estadística, SP?
NO
ESPECIFICADO
673
3 459
Cuadro No . 2 .9 VIVIENDAS PARTICULARES Y OCUPANTES POR SU DISPONIBILIDAD DE
ENERGIA ELECTRICA ( 1970 - 1980 )
A Ñ O
1970
Viviendas
Ocupantes
1980
Viviendas
Ocupantes
VIVIENDAS
PARTICULARES
CON ENERGIA
ELECTRICA
SIN ENERGIA
ELECTRICA
19 509
110 939
15 487
89 354
4 022
21 585
32 564
174 555
28 94-0
156 099
3 624
18 456
FUENTE : IX y X Censo General de Población y Vivienda, 1971 y 1982,
Dirección General de Estadística, SPP.
Cuadro, No . 2 .10 PRINCIPALES INDUSTRIAS ESTABLECIDAS EN EL MUNICIPIO DE TEPIC
SECTOR PUBLICO
SECTOR PRIVADO
SECTOR SOCIAL
INGENIO DE PUGA
INGENIO EL MOLINO
SOC . COOP . DE OBREROS PANADEROS
TABAMEX
CIGARRERA LA MODERNA
EMPACADORA ATONALISCO
APROFON
PASTEURIZADORA CORITA
EMPACADORA 5 DE MAYO
EXTAMEX
EMBOTELLADORA COCA-COLA
TABACOS AZTECAS
EMBOTELLADORA PEPSI .-COLA
EMBOTELLADORA AGA
CAL'NAY
PURIFICADORA DELMAVI
ELECTRONICA DE NAYARIT
FUENTE : COPLADENAY
Cuadro No . 2 .11
No .
01
02,
03
04
05
,06
07
08
09
10
11
12 .
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
•25
26
27
28
POZOS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
NO M B R E
La Loma
El Rodeo
Estadios
. .
Cd . de la Cultura I
Cd . de la Cultura II
La Muralla
Mololoa
INFONAVIT (El Mirador
Zona Norte
Llanitos
La Alameda
.
El Tecolote
El Naranjal
- .
Unidad Deportiva
2 de Agosto '
San Juan
Cd . del Valle
H . Provincia
Moctezuma
Ejército
Los Fresnos
Cuauhtemoc
Lindavista I
Lindavista II
La Cruz
Caja del Agua
FOVISSTE
Caminera
.
Q . de AFORA
ClON (lps)
Q . de EXPLOTA
ClON Ups) -
68
38E
80
80
100
80
90
70
10
20
40
40
40
35
30
40
15.
Q
63
20E
70E
119 .7
101 .6
152 .43
, 80 ,
70
70
20
55
41
44
22.
119
20
io
.
50
50
50
50
40
30
20
20
*
50
7
50
10
15
*
20
*
10
Total Aproximado
1,673 .73
182
E = Estimado
(= Parado por trabajos de desaolye
* Aproximado
FUENTE : Junta Local de Agua Potable y Alcantarillado de Tepic, Nay . Oct/85
•
FIGURA :No.2.1 LOCALIZACION DEL MUNICIPIO DE TEPIC .
FIGURA No.22_
TEMPERATURA DE LA CIUDAD ' DE TEPIC . NAYARIT.
PERIODO 1961- 1981
TEMPERATURA
OC
35-
MAXIMA EXTREMA
3o-
20
MEDIA
lo-
MINiMA EXTREMA
Fi
F
a
a
.
N
A
N
a
J
J
A
a
a
S
O
II - 43
MES
a
N
0
PRECIPITACION TOTAL DE LA CIUDAD DE TEPIC, NAYARIT.
PERIODO 1961-1981
(mm)
400-
300-
200-
I
I
E . F
I
M
I
A
I .
$
M
J
MES J
A
II - 44
S
O
N
HUMEDAD
RELATIVA
FIGURA No. 2 .4
HUMEDAD RELATIVA MEDIA DE LA CIUDAD DE TEPIC, NAYARIT.
PERIODO 1961-1981
0l
'e
S
80-
70-
60-
40-
ME
l
A
14
i
A
II - 45
6
N
.
.
O
MES
FIGURA No.2 .5
EVAPORACION TOTAL DE LA CIUDAD DE TEPIC, NAYARIT:
PERIODO 1972-198t
(mm)
200-
80-
160-
(40-
120-
60-
40-
20-
I
E
I
F
I
I
I
I
I
U
A
U
J
J
I
A
I
S
II - 46
I
O
I
N
I
.0
MES
FIGURA No .2 .6
ROSA DE LOS VIENTOS DE LA CIUDAD DE TEPIC . NAYARIT:
PERIODO 1961-1981
DIC-ENE-FEB
INVIERNO
NOTAS :
¿
lO
20
30
40
ESCALA DE FRECUENCIAS
30
%
L- LONGITUD DE LA BARRA INDICA
EL% DE FRECUENCIA.
- a- EL NUMERO AL EXTREMO DE LA
BARRA INDICA LA VELOCIDAD
DEL VIENTO EN MIS.
3- LAS CIRCUNFERENCIAS INDICAN EL
NUMERO DE FRECUENCIAS DURANTE
LA ESTACION . .
FIGURA No .2 .7
ROSA DE LOS VIENTOS DE LA CIUDAD DE TEPIC, NAYARIT.
PERIODO 1961-1981
MAR- ARR- MAY
PRIMAVERA
O
NOTAS:
o
io
20
50
40
I- LONGITUD DE LA BARRA INDICA
EL °I. DE FRECUENCIA.
2.- EL NUMERO AL EXTREMO DE LA
BARRA INDICA IA VELOCIDAD
DEL VIENTO EN MIS.
3.- LAS CIRCUNFERENCIAS INDICAN EL
NUMERO DE FRECUENCIAS DURANTE
LA ESTACION ..
so%
ESCALA DE FRECUENCIAS
:ii -
48
FIGURA No .2 .8
ROSA DE LOS VIENTOS DE LA CIUDAD
DE TEPIC . NAYAR IT.
PERIODO 1961-1981
JUN -JUL -AGO
VERANO
NOTAS:
lO
20
3'O
0
I .- wrruo DE LA BARRA INDICA
EL% DE FRECUENCIA.
2.- EL NUMERO AL EXTREMO DE LA
BARRA INDICA LA VELOCIDAD
DEL VIENTO EN MIS.
3.- LAS CIRCUNFERENCIAS INDICAN EL
NUMERO DE FRECUENCIAS DURANTE
LA ESTACION.
50%
ESCALA DE FRECUENCIAS
II -
49
FIGURA No . 2 .9
ROSA DE LOS VIENTOS DE
LACIU[&D DE TEPIC . NAYARIT.
PERIODO 196H981
SEP -OCT-NOV.
OTOÑO
O
NOTAS:
I
O
•O
20
r-j
30
40
ESCALA DE FRECUENCIAS
50Vo
I .- LONGITUD DE LA BARRA INDICA
EL '. 0€ FRECUENCIA.
2- EL NUMERO AL
(TREMO DE LA
BARRA INDICA LA VELOCIDAD
DEL VIENTO EN M/S.
3- LAS CIRCUNFERENCIAS INDICAN EL
NUMERO DE FRECUENCIAS DURANTE
LA ESTACION .
CAPITULO
III
TRABAJOS PRELIMINARES DE CAMPO
III .- TRABAJOS PRELIMINARES DE CAMPO
A . Localización y descripción de fuentes de contaminación y cuerpos receptores.
Se realizaron los recorridos físicos de la zona, nece
sanos para localizar las descargas de agua 'residual, tanto
de origen domestico como industrial, adems de identificarlos cuerpos receptores de dichas aguas residuales, contando
se con la presencia de los supervisores de la SEDUE, ademas
la colaboración del, personal de la Delegación de la misma Secretaría en el Estado de Nayarit.
1 . Descargas de aguas residuales.
Se identificaron cuatro descargas principales, dos
de aguas residuales municipales, y las dos restantes dé on.
gen industrial, cuya localización se puede observar en el plano No START/T-101 '(Plano Topógrfico), así como en la figura No . 3 .1.
La descarga identificada como Estación 1 es, con mucho, la ms importante de todas, tomando como base su cau
dal, varias veces mayor que cualquiera de las otras . Esta es una descarga de aguas residuales esencialmente domsti-cas, aunque tarnbin contiene las aguas de ' desecho de las in
dustrias que se encuentran dentro de la ciudad, hecho que se hace especialmente evidente por las características físi
cas de la descarga (color, olor y apariencia) que demues- tran la presencia de aguas de desecho del Ingenio.
Se trata de una descarga continua a traves de unatubería de 60 pig . de diametro, que vierte en caída libre sobre la margen izquierda del Río Mololoa . El sitio de la -
descarga es de fácil acceso y no cuenta, al igual que las -otras tres descargas, con ningún dispositivo para la medición del gasto.
S
La descarga definida como Estación 2 está integráda
por aguas residuales domésticas, generadas por un sector deextensión limitada en la parte Noreste de la Ciudad ; es de naturaleza continua y vierte, a través de una tubería, en -caída libre sobre la margen derecha del Río Mololoa, a escasos metros río abajo de la Estación 1.
La descarga identificada como Estación 3 se localiza en la Ciudad Industrial, al Sureste de Tepic . Esta descar
ga se origina en un canal que termina súbitamente, ocasionan
co que las aguas que conduce se dispersen . , inundando una zona pantanosa aledaña a la margen derecha del Río Mololoa, -sin que se encontraran prueba de que estas aguas' residuales
lleguen al río, al menos superficialmente . Las características físicas de esta descarga sugieren la presencia de aguasde desecho del Rastro Municipal.
La descarga correspondiente a la Estación 4 proviene del colector principal de la Ciudad Industrial ; es de naturaleza intermitente y vierte, desde una tubería y a través
de una plataforma de cemento, sobre la margen derecha del
Rio Nololoa . •La accesibilidad del sitio no es fácil, debidoa la falta de un camino transitable', y a la cerrada maleza que dificulta el paso desde el camino más cercano hasta la '
margen del río .
2 . Cuerpos receptores.
El cuerpo receptor de la totalidad de las descargas
identificadas (incluso de la No . 4, por vía subsuperficial)y de las pequeñas descargas clandestinas originadas por asen
tanUentos humanos irregulares, es el Río Mololoa, cuyas ca-racteristicas' principales se describen a continuación :.
111-2
El nacimiento del manantial natural corrresponde a una serie de escurrimientos que afloran en una zona del Valle.
de Matatipac, cuyos volilmenes se obtienen de las cercanías de
los poblados de La Labor y Pantanal, uniéndosele arroyos como
El Pantanal, Las Canoas, Sabino Mocho, Trigomil y El Caracol.
El Rib Mololoa tiene un escurrimiento aproximado de 95 - millones de metros cilbicos al año, y recorre una distancia de 58 Km . Su -vertido lo hace, cerca del cerro El Tecolote, sobre el
río Grande de Santiago . (siendo el afluente 'rids importante desu margen izquierda) ; su caudal se ve aumentado por arroyos como El Vadén, La . Púrisima, Las Truchas, El Ahogado, Las Piedras y otros de menor importancia . Su anchura y profundidad promedio son de aproximadamente 10 y 1 .20 metros respectiva-mente, y fluye a una velocidad de 0 .607 m/seg .
.
B . Delimitación del area-de estudio.
El presente estudio comprende la totalidad de la superficie de la ciudad de Tepic, Nay ., ademas de la. zona dela Ciudad Industrial Nayarita . La delimitación considera -ademés el crecimientó .futuro, tanto urbano como industrial.
Respecto al crecimiento urbano, debe señalarse que las políticas de desarrollo no han sido respetadas debido a problemas relativos a la tenencia de la tierra, y a la proliferación de asentamientos irregulares ; en vista de ésto, se ha elaborado un plan de revisión y actualización del Plan Director, aprobado por el Gobierno del Estado, el cual ser .publicado a fines de 1986.
En cuanto al crecimiento industrial no se tiene proyectado un desarrollo muy importante . Por otra parte, la Ciudad Industrial tiene un índice de ocupación muy baj9, por loque se espera que el desarrollo industrial de los próximos -años se instale en la misma, aprovechando la infraestructura disponible .
C . Estructuración preliminar del programa de muestreo y aforo.
En base al recorrido efectuado en la zona de estudio
y a la información presentada anteriormente, se definieron -cuatro puntos de muestreo y aforo, correspondientes a las Estaciones 1, 2, 3 y 4.
No se consideró la inclusión de las descargas industriales en forma individual, ya que ninguña es vertida directamente sobre el cuerpo receptor, sino que utilizan el colector municipal, o el colector de la Ciudad Industrial, dependiendo de su ubicación .
S
FIG No.3.1 UBICACION DE
.
DESCARGAS Y ESTACIONES DE MUESTREO
„00/i/i/'/i/f
/i/r
.,",it///i 11'1
•
CAPITULO IV
CARACTERIZACION
Y
AFORO
IV .
CARACTERIZACION Y AFORO
base al programa preliminar de aforo y muestreo, ela
horado en los trabajos preliminares de campo, se diseñó el -programa detallado y definitivo para la obtención de la calidad fisicoqumica y bacteriológica, ademas de la cantidad, de
las aguas residuales consideradas para el tratamiento.
En
A . Definición del programa de muestreos y aforos.
Las estaciones de muestreo y aforo son:
Estación 1 .- Descarga municipal (margen izquierda del río Mololoa).
Estación 2 .-Descarga municipal (margen derecha del rÍo
Mololoa).
Estación 3 .- Ciudad Industrial, descarga en canal (pantano).
Estación 4 .- Ciudad Industrial, descarga sobre el rÍoNololoa.
Los muestreos y aforos se realizó durante una semana
los días martes, mircoles, viernes y domingo.
El primer día de la semana de muestreos se aforó ysetomaron muestras simples cada cuatro horas, a partir de las 5 :00 a .m . hasta . las 9 :00 p .m . con el objeto de captar la va—
nación horaria en las características de las descargas, y -enfocar el programa de . los días restantes sobre las horas pico .
Horario propuesto para el primer día:
5 :00 a .m .
9 :00 a .m .
1 :00 p .m .
5 :00 p .m.
9 :00 p .m.
De las muestras simples horarias se obtuvo una muestra compuesta por día.
Para las muestras simples se determinaron ilnicamente DBO, DQO y Sólidos Suspendidos Totales, adem
de los parme
tros de campo.
Para las muestras compuestas se determinaron todos los
parinetros que se especifican en los términos de referencia,
es decir : pH, sólidos en todas sus formas, DBO51 DQO, Grasas
y Aceites, SAAN, alcalinidad, fósforo, nitrógenoorgnico yamoniacal, coliformes totales y fecales.
B . Resultados
Los registros de campo, incluidos en el Anexo A, pre-sentan la información obtenida durante la ejecución del programa de muestreo . y aforo . Específicamente, los datos reportados en tales registros incluyen la fecha y hora del mues-treo, la estación correspondiente, el origen de las aguas re
siduales y la temperatura ambiente ; las caractéristicas delagua registradas son : color, material flotante, temperatura,
pH y . oxígeno disuelto ; por ultimo, se muestra el valor de -caudal (gasto) resultante del aforo .
Los resultados obtenidos del programa de aforo, mos-tra
dos en el cuadro No . 4 .1, demuestran la gran importancia dela . descarga localizada en la Estación 1, misma que contieneun alto porcentaje de las aguas residuales domésticas genera
das por la población, ademas de las aguas de desecho produci
das por la industria asentada dentro de la Ciudad, siendo -las ms importantes el Ingenio Menchaca, la Cia . Cigarrera La Moderna y las embotelladoras de refrescos.
El cuadro No . 4 .2 muestra los resultados de las determinaciones de campo ;específicainente, los parametros regis-trados son pH, temperatura y oxígeno disuelto del agua residual descargada.
En los cuadros Nos . 4 .3, 4 .4 y 4 .5 presentan los resul
tados' de caracterización de muestras : simples, respectivamente para los parametros DBO, DQO y SST.
El cuadro No . 4 .6 muestra los resultados del programade caracterización de muestras compuestas ; aquí se registran
los valores encontrados para los parinetros DBO, DQO, fosfatos, nitrógeno amoniacal y orgnhco, grasas y aceites, alcalinidad y, por último, los anlisis bacteriológicos de coliformes totales y fecales.
C . Comentarios
1 . Resultados de Campo.
La descarga No . 1 destaca de entre las demas, no
solamenteporsu caudal, sino por sus características de acidez, alta temperatura -y bajo nivel del oxígeno disuelto ; elrango de pH fu de 5 .0 a 6 .5, con un valor promedio de 6 .12,
mientras que las temperaturas encontradas fueron superioresen todos ' loscasos a los 30°C, con un promedio de 32 .9°C . El
oxígeno disuelto resultó muy bajo en general, en varias ocasiones de 0 .0 mg/i, con un promedio de 0 .38 mg/l .
De la descarga No . 2 puede decirse que presentó
valores de pH prcticamente neutrales, si acaso ligeramentealcalinos, COfl un promedio de 7 .28 ; su temperatura fué en ge
neral ligeramente superior a' la del ambiente, y el nivel '- O .D . varió entre 0 .2 y 2 .2 mg/i.
La descarga No . 3 tuvo como característica ms
notable la ausencia total de oxígeno disuelto en todos los
casos ; ademas su temperatura se mantuvo alrededor de ' los 26°C, y el pH demostró condiciones ligeramente ácidas, con
un . valor medio de 6 .76.
-
Por ultimo, la descarga No . 4 presentó temperatu
ras siempre inferiores a la ambiental, con un promedio de -16 .3°C, y valores altos de O .D . ( .4 .0 mg/l de promedio) ; elpH varió ligeramente, mostrando en general condiciónes: neutras .
.
.
.
-2 . Resultados de Laboratorio'
Los resultados de la caracterización de la des-carga No . 1 demuestra un alto grado de contaminación, encontrndose en general concentraciones muy superiores a las con
sideradas corno típicas para un agua residual dornstica "fuer
te", especialmente en cuanto a la carga orgnica, expresadacomo DBO y DQO (Valores promedio de 520 y 2,220 mg/i, respec
tivamente) a las grasas y aceites (158 mg/i), y a los sólidos totales (2,584 mg/l),suspendidos (478 mg/l) y sedimentabies (25 .5 ml/l) . Estos valores promedio tan altos son atribuibles a las aguas residuales del Ingenio Menchaca, verti--,
das en el colector municipal, y cuyos contenidos de materiaorganica, sólidos y grasas son, generalmente altos debido a la gran cantidad de residuos generados durante el procesa .miento de la caña de zucar .
La descarga No . 2 presenta concentraciones de materia organica y sólidos compatibles con una agua residual
domstíca típica, con valores promedio de l06 y 40 .1 mg/i para .DBO y DQO, respectivamente y 211 mg/i para sólidos suspeIi
didos totales.
La descarga No . 3 contiene altas concentraciones
de materia organica, sin liegar,a los niveles de la descarga
No . 1, con promedios de 312 y 1,187 mg/i para DBO y DQO, res
pectivamente . Su contenido de nutrientes (nitrógeno y fósforo) resultó el ms alto de todas las descargas, con valorespromedio de 124 y 8 mg/l para el nitrógeno total Kjeldahl yfosfatos totales, respectivamente . Por otra parte, la alcall
nidad también resultó muy alta, con promedio de 625 mg/i.
Las características de la descarga No . 4 demuestran que ésta es, con mucho, la de menor nivel de contaminación encontrandose concentraciones significativamente infe-riores a las correspondientes de las derns desóargas .
Cuadro No . 4 .1
D I A
RESULTADOS DEL PROGRAMA DE AFOROS
HORA '
NIERCOLES
VIERNES
DOMINGO
E-1
E-2
E-3
E-4
5
513
9
13
17
21
738
728
833
715
24 .6
28 .2
18 .1
20 .9
25 .2
3 .8
6 .3
8 .3
5 .6
2 .2
0 .25
0 .73
0 .52
0 .30
9
27 .8
7 .4
13
17
674
661
770
28 .4
17 .0
6 .5
2 .7
0 .75
0 .54
0 .50
9
715
13
673
673
22 .7
22 .7
25 .0
0 .7
0 .5
0 .9
0 .31
0 .31
0 .20
30 .2
6 .3
5 .6
0 .30
0 .34
4 .4
2 .7
0 .42
17
13
MARTES
17
611
874
2
PROMEDIO
4 706
DESV . ESTANDAR
Nota :
(1)
(2)
Ups)
CAUDAL
-
92
Hora base (teórica)
No pudo realizarse
31 .3
.7
4 .4
0 .18
¿
Cuadro ,
E
DIA .
HORA
pH
T(°C)
No . 4 .2
RESULTADOS DE DETERMINACIONES DECAMPO
-1
E
O .D .(img/1)
pH
T(°C) .
-2
E
E-3
O.D .(rrg/].)
PH
.T(°C)
O .D.(n/1)
pH
T(°C)
6 .90
7 .05
7 .19
6 .60
(2)
15
17
14
16
(2)
-4
O.D .(Ir/1)
4 .2
3 .8
4 .4
3 .6
(2)
5 :00
9 :00
13 :00
17 :00
21 :00
5 .0
6 .2
6 .5
6.4
631
32
32
30
31
33
0 .0
0 .0
0 .6
0 .8
1 .6
7 .30
7 .40
7 .30
7 .37
7 .33
26
25
26
26
26
0 .9
0 .8
1 .6
1 .2
2 .0
6 .66
6 .68
6 .67
7 .05
6 .61
26
25
25
26
26
0 .0
0 .0
0 .0
0 .0
0 .0
9 :00
13 :00
17 :00
5 .8
6 .3
6.5
34
32
32
0 .0
0 .4
1.0
7 .28
7 .02
7 .21
26
27
25
0 .2
24/1/86
1 .2
1 .0
6 .80
6 .69
6 .53
26
26
26
0 .0
0 .0
0 .0
7 .23 . 16
16
7 .09
7 .25 15
4 .2
4 .8
3 .8
9 :00
13 :00
17 :00
6 .5
5 .95
6 .0
34
33
33
0 .0
0 .6
0 .0
7 .24
'H
DOMINGO
26/1/86
7 .35.
7 .38
27
27
26
1 .2
2 .2
1 .2
6 .88
6 .7
6 .85
27
27
26
5 .2
0 .0
0 .0
7 .10
7 .05
7 .32
16
15
15
5 .2
5 .0
4 .2
-4
MARTES
13 :00
17 :00
6 .4
5 .8
36
36
0 .0
0 .0 .
7 .35
7 .23
27
26
1 .4
1 .2
6 .86 . 26
6 .76 26
0 .0
0 .0
7 .10
7 .20
16
15
4 .8
3 .8
6 .12
32 .9
0 .38
7 .28
26 .16
1 .17
6 .76
0 .73
7 .08 16 .33
ffERcOT.F.S
22/1/86
\IERNES
28/1/86
PXvEDIO
NOTA:
(1) Hora base s (teórica)
(2) No pudo realizarse
25 .16
4 .0
Cuadro No . 4 .3 CARACTERIZACION DE LAS AGUAS RESIDUALES DE
TEPIC, NAY ., MUESTRAS SIMPLES.
DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO
DIA
(mg/1)
HORA (1)
DBO5
E-1
E-2
E-3
E-4
S
MIERCOLES
5
9
13
17
:00
:00
:00
:00
.750
420
540
660
48
60
85
85
200
220
180
360
72
60
100
125
VIERNES
9 :00
13 :00
17 :00
360
550
, 420
95
170
78
210
420
400
90
90
75
DOMINGO
•
9 :00
13 :00
17 :00
430
660
480
150
180
125
300
450
330
75
80
75
MARTES
13 :00
17 :00
540
490
120
110
280
285
60
70
520
114
106 .
42
312
93
81
17
-
•
PROMEDIO
DESV . ESTANDAR
.
.
.
.
NOTAS : (1) Hora base (te6rica)
(2) No pudo realizarse
Cuadro No . 4 .4
DIA
CARACTERIZACION DE LAS AGUAS RESIDUALES DE
TEPIC, NAY ., MUESTRAS SIMPLES
DEMANDA QUIMICA DE OXIGENO
DQO (mg/1)
HORA 1
E-1
E-2
E-3
E-4
MIERCOLES
5 :00
9 :00
13 :00
17 :00
21 :00
5,680
2,080
1,040
1,520
2,000
219
592
472
480
320
600
880
1,488
1,448
1,266
107
70
139
304
(2)
VIERNES
9 :00
13 :00
17 :00
1,620
2,010
1,870
410
585
500
1,325
950
2,000
198
110
70
DOMINGO
9 :00
13 :00
17 :00
1,890
2,100
2,050
466
220
400
620
980
1,380
110
90
85
MARTES
13 :00
17 :00
2,000
3,010
350
205
1,030
1,420
75
75
2,220
1,128
401
132
1,187
392
119
69
PROMEDIO
DESV . ESTANDAR
NOTAS :
(1) Hora base (teórica)
(2) No pudo realizarse
Cuadro. No . 4 .5 CARACTERIZACION DE LAS AGUAS RESIDUALES DE
TEPIC, NAY ., MUESTRAS SIMPLES
SOLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES
DIA
HORA (I)
E-1
MIERCOLES .
SST (mg/1)
E-2
E-3
E-4
9 :00
9 :00
13 :00
17 :00
21 :00
425
632
520
535
450
220
210
190
230
188
350
240
210
305
290
10
VIERNES
9 :00
13 :00
- 17 :00
525
438
310
205
306
198
321
, 300
256
16
14
21
DOMINGO
9 :00
13 :00
17 :00
405
545
439
200
206
225
289
335
380
18
18
12
13 :00
17 :00
485
502
186
175
405
295
18
14
.
478
80
211
33
306
54
15
4
.
MARTES'
PROMEDIO
DESV . ESTANDAR
NOTAS :
(1) Hora base (teórica)
(2) No pudo realizarse
'
.
lo .
22
12
(2)
DE TEPIC, NAY;
CUADRO No.4 .6 CARACTERIZACION DE LAS AGUAS RESIDUALES DE LA CIUDAD
MUESTRA COMPUESTA
FECHA
E$TAO9
22-5-86
1
24-2-86
/I
1440
FOSFA1
1TALES
NH 5
mg/l
Norg
mg/l
5 .35
29 .9
21 .6
80
384
4 .97
3
800
8 .3
-
NITROGENO
m8/I
520
G.y&
mg/I
170 .5
SOLIDOS EN TODAS
mg/l
SST
SSF
mg/l
550
220
-
SSV
mg/l
330
-
SUS
ST
mg/l
STF
mg/l
STV
mg/l
1155
560
FORMAS
-
S.A .AM
mg/l
SOF
mg/I
595
575
675
SOT
Sol. Se
SDV
COLIFO R MES
tNMP)
ALCALINIDAD
A
COM0cocoa
mg/l
mg/I
mVI
390
185
40 .0
3 .5
256
TOTALES
24zi0 6
595
80
4 .5
7 .1
282
;it
FECALES
24x10 6
24x106
>24x10 6
48 .2
8 .6
24 .9
455
255
200
1130
850
280
109 .5
15 .3
62 .6
410
26
194
1175
605
570
675
650
115
8 .0
2 .3
540
24x106
24x10 6
70
115
0 .7
2 .0
164
>24x106
17x10 4
4
60
180
4 .07
33 .3
2 .8
1
960
3200
3 .42
27 .2
4
8
610
405
205
185
280
90
190
2250
1115
1135
155
415
340
20 .0
3 .4
296
24x10 6
24x10 6
247
127
120
1340
940
400
460
SS
SS
4 .0
9 .9
320
24z10 6
24x10 6
7 .5
2 .2
756
24x10 6
24x10 6
1-15
0 .1
1 .5
154
>24x10 6
1 .7Sx106
48 .7
12
20 .1
64 .1
80
496
6 .2
47 .1
9 .5
105 .8
3
520
944
7 .67
95 .8
10 .4
68 .9
740
50
690
1510
600
910
710
405
715
4
80
124
5 .09
40 .5
3 .0
9 .4
26
12
14
620
SSO
70
545
430
1
800
2560
5 .23
32 .5
22 .4
326 .8
220
90
130
1445
395
215
180
24 .0
3 .7
348
24x10 6
755
1210
1275
255
1020
3 .0
10 .7
276
24x10 6
24z10 6
32
[ 4575
1965
3130
356
1360
830
530
765
745
SO
10 .0 .
1 .9
588
24x10 6
24x10 6
0 .2
2 .2
208
24x106
2x10 6
2
3
28-1-86
300
D.Q.Q
2
2
26-1-86
D.B .O.
rn
167
560
396
6 .62
13 .9
19 .2
87
60
32 .4
2 .2
22 .8
86
12
74
1010
700
310
755
715
40
39 .6
58 .5
19 .2
72 .8
956
250
700
2355'
•1225
1130
850
590
260
18 .0
4 .0
252
24x106
147
127
20
1170
835
335
735
700
35
3 .0
8 .2
284
24x106
24x10 6
780
230
550
1380
ss
785
770
615
155
4 .5
2 .4
6.18
24x106
24x10 6
40
14
26
805
595
210
705
675
30
0 .2
1 .8
360
4xi06
4x10 4
1
1600
2980
4 .82
5 .14
4
132
24x10 6
118 .6
128
280
388
7 .41
76
3
168 .7
1152
4
114
8 .4
27
3 .94
2
90 .2
380
1275
178
8 .59
5 .41
116 .1
28 .2
.3
15 .9
1 .5
86 .1
56 .6
26 .3
.
.
.
-
24x10 6
OBSERVACIONES
CA P . IT U LO
PRUEBAS DE TRATABILIDAD
I,
V.
PRUEBAS DE TRATABILIDAD
Los trabajos experimentales de tratabllidad tienen como
objetivo obtener las bases para el diseño de sistemas de tratamiento de aguas residuales ; la importancia de estas pruebas
está en la necesidad de realizar diseños adecuados y específi
cos para las aguas residuales que se desean tratar, las cua-les presentan características muy particulares que las distin
guen' de otras . Una planta o unidad de tratamiento diseñada' to
mando como base los resultados de pruebas de tratabilidad es,
en general, más eficiente que aquella diseñada en base a pars
metros recomendados por la bibliografía, aun cuando estos pudieran ser obtenidos para aguas residuales semejantes y en -condiciones similares.
/ Las pruebas de tratabilidad son sistemas de simulaciónde los procesos de tratamiento convencionales, que permiten evaluar la eficiencia de estos procesos para el tratamiento de las aguas residuales particulares del estudio, bajo condiciones físicas y ambientales que representen,con la mayor fidelidad posible, al sistema real.
En este estudio particular, realizado para la ciudad de
Tepic, se seleccionaron los procesos de sedimentación flocu-lenta y de bjoxidación aeróbica (lodos activados) para 'realizar las pruebas de tratabilidad ; para la selección de estos dos procesos se tomaron en cuenta los resultados de caracteri
zación de las aguas residuales de Tepic, además de los objeti
vos del estudio.
La sedimientación floculenta, simulada mediante la prue
ba de la columna, es el proceso que se realiza en los sedimen
tadores primarios, y es en definitiva el tratamiento primario
más utilizado en el mundo entero, ya sea como tratamiento ni
co, o como fase previa de una gran diversidad de procesos se-
cundarios, tanto biológicos como fisicoquímicos.
El tratamiento de lodos activados, simulado mediante las pruebas de blpxidación aeróbica, es el proceso biológico
ms comunmente empleádo para el tratamiento de aguas residua
les, tanto domésticas como industriales.
A . Prueba de la columna
1 . Sedimentación floculenta
•
La separación de sólidos por gravedad . se basa en la di
ferencia que existe entre las densidades del líquido, que es
la fase contíñua, y de las partÍculas, que constituyen la fa
se discreta . Para que se produzca la separación entre el 11quido y los sólidos pueden seguirse dos caminos, a saber, que aquellas partículas ms densas que el agua sedimenten, y
que aquellas otras ms ligeras que él agua floten . Se puedeentonces utilizar la sedimentacióno la flotación para separar del agua residual los sólidos en suspensión presentes en
ella .
La sedimentación floculenta, o sedimentación de partículas agiornerables se presenta cuando la velocidad de asenta
miento de las partículas aumenta a medida que descienden hacia el fondo del tanque . Los aumentos en la velocidad de sedimentación se debe al hecho de que las partículas incrementan su tamaño por acción de la floculación que ocurre en eltanque . Esta floculación puede deberse a la acción de barrido que ejercen algúnas partículas o a corrientes de densidad
o turbulencia.
11a mayoría de las partículas o sólidos presentes en --.
las aguas residuales tanto domesticas como industriales son-
floculentas o aglomerables . Si adicionalmente se utiliza la coagulación como herramienta auxiliar de tratamiento, entonces la sedimentación tendra también, y con mayor razón, las características de sedimentación floculenta . Los fenómenos fi
sicos que se presentan durante el transcurso de la sedimentación floculenta son de tal complejidad que hasta el momento no se ha desarrollado un modelo matematico que describa en -forma aceptable el proceso de sedimentación.
En efecto, la sedimentación de, partículas discretas sepuede describir matematicamente . con mayor facilidad debido á que depende l5nicamente de la velocidad de sedimentación de -las partículas o de la carga superficial . La sedimentación de
partículas floculentas, sin embargo, depende tanto de la velo
cidad de sedimentación o carga superficial, como del tiempo de detención, pues las partículas aumentan su velocidad a medida que transcurre el ' tiempo de sedimentación . Por consiguiente, para desarrollar criterios, de diseño para el dimen-sionamiento de las unidades de sedimentación, se recurre a rn
todos experimentales, como el que a continuación se presenta.
2 . Desarrollo experimental
I
El método de laboratorio ms comunmente utilizado paradefinir las bases de diseño para el . dimensionamiento de sedimentadores, consiste en determinar las variaciones que sufrecon el tiempo la concentración de sólidos suspendidos a dis-tintos niveles en una columna de sedimentación de laboratorio.
Esta columna es un recipiente cilíndrico de material -plstIco,' de 2 .5 in . de altura y 15 .5 cm . dediémetrointerno,
que contiene 5 boquillas distribuidas a lo lárgo de ella, con
separación de 60 cm . entre cada una (ver fig . No . 5 .1).
El primer paso del experimento consiste en llenar la co
V-3
lumna con el agua residual, en este caso de la ciudad de Te-pic, hasta un nivel que rebase la boquilla superior en 10 cm.
Mediante agitación continua se mantuvo la muestra horno
génea, hasta el momento en que se arrancó el cronómetro, sus
pendiéndose por completo la agitación y tomandose inmediatamente una muestra para determinar la concentración inicial de sólidos suspendidos.
PosterIormenté se fu tomando, a intrvalos definidosde tiempo, una muestra de cada una de las boquillas (H 1 , H2 ,
H3 y H4 ) ; loe tiempos seleccionados para toma de muestras -fueron 5, 15, 30, 50, 70 y loo mm . Al final de la prueba se
tomó una muestra de la boquilla inferior para determinar laconcentración del lodo.
3 . Resultados
El cuadro No . 5 .1 presenta los resultados de los anli
sis de sólidos suspendidos, practicados a las muestras de 'ca
da boquilla en los diferentes tiempos ; adems, presenta losporcentajes de remoción de sólidos suspendidos (z), asocia-dos con cada concentración, en base a la concentración ini-cial determinada para la muestra original homogenea.
Las curvas mostradas en la figura No . 5 .2 se obtuvie-ron graficando los .porcentajes de remoción (z) contra el - tiempo, para cada altura o boquilla . A partir de estas cur-vas se construyeron los perfiles de sedimentación, mostrados
en la figura No . 5 .3, que representan la trayectoria-de aque
ila fracción de partículas caracterizadas por una velocidadde sedimentación que conduce a la remoción del porcentaje in
dicado de sólidos suspendidos.
En el cuadro No . 5 .2 se muestran las velocidades de se
dimentación o cargas, de superficie asociadas con cada una de las curvas de remoción de la fig . No . 5 .2, ademas de los porcentajes totales de remoción ; estos son calculados sumando el porcentaje definido por la curva correspondiente, -que representa aquellas partículas con velocidades de sedimen
tación mayores a V, ms el porcentaje representado por aquellas partículas cuya velocidad ( y) sea menor a V, y que se-ran removidas en la proporción V/V s .
Con base en los datos del cuadro No . 5 .2 se construye-ron las grficas de porcentaje de remoción contra tiempo de detención, mostrada en la figura No . 5 .4, y de porcentaje deremoción contra carga de superficie, mostrada en la figura -No . 55 . Son estas dos curvas el objetivo específico de la -.
prueba de la columna, ya que a partir de ellas se determinanlos valores de diseño para carga de superficie y tiempo de de
tención en sedImentadores primarios, en base al porcentaje de
remoción esperado.
Para propósitos de diseño, debe considerarse el hecho de que la eficiencia del proceso en un sedimentador real se reduce debido a factores como turbulencia, corto-circuitos einterferencias en la entrada y la salida ; el efecto neto de estos factores resulta en una reducción de la carga de superficie y un incremento en el tiempo de detención, respecto a -los valores de laboratorio . Es por ello que los parmetros ob
tenidos de la simulación son corregidos por un factor de segu
ridad, que varía entre 1 .25 y 1 .75, antes de aplicarlos en el
diseño de un sedimentador, o sea que los valores de tiempo de
detención y carga de superficie obtenidos de las figuras 5 .4y 5 .5, deben ser respectivamente multiplicado y dividido porel factor de seguridad, para ser utilizados en el diseño de sedimentadores primarios para el tratamiento de las aguas residuales de Tepic .
B . Sistema de bioxidación aeróbjca.
1 . Proceso de lodos activados
Los objetivos del tratamiento biológico de aguas residua
les son coagular y remover los sólidos coloidales no sedimenta
bies y estabilizar la materia orgánica.
El proceso de lodos activados, desarrollado desde el año
de 1914, involucra la producción de una masa activa de microor
ganismos capaz de estabilizar, en condiciones aeróbicás, al -contenido organico de un agua residual.
Muchas versiones del proceso original son utilizadas en
la actualidad, pero todas son fundamentalmente similares . El agua residual es introducida en el reactor, donde el cultivo bacteriano aeróbico es mantenido-en suspensión ; las bacterias
entonces estabilizan la materia organica, ocurriendo bsicamen
te las siguientes reacciones:
OXIDACION
Materia
Organica
bact.
CO2 + H 20 + NH 3 + otros
+ energía
productos
+ 02
SINTESIS
Materia
Organica
bact.
+ 02
> nuevo material celular
RESPIRACION ENDOGENA
Bacterias + 02
CO2 + NH 3 + H 20 + energía
V-6
El ambiente aeróbico en el reactor se . mantiene por el
uso de difusores de aire y/o aerea'ción mecni .ca, Despus de un determinado tiempo de contacto, la mezcla del reactor (licor mezclado) es pasado a Ufl tanque de sedimentación, donde los lodos biológicos son separados del agua tratada . Una parte del lodo sedimentado se recircula al reactor para mantener
la concentración deseada de microorganismos
Los microorganismos , que integran la biomasa incluyen ge
neralmente tres grupos principales, que son : bacterias, virus
y protozoarios.
La remoción de materia organica en un sistema de lodos
activados completamente mezclado, bajo condiciones de estado
estable, esta definida por la relación:
,s
o (So
xt
v
=KS e
(5 .1)
donde :
concentración de sustrato en el influente (mg/1)
S0
Se = concentración de sustrato en el efluente (mg/1)
X = concentración promedio de sólidos suspendidos en
el licor mezclado (mg/1)
t = tiempo de retención promedio (días)
K = constante cinetica de velocidad de remoción de materia ' orgánica (días ' )
Los requerimientos totales de oxígeno incluyen 'las siguientes demandas:
a) Oxígeno necesario para la remoción biológica de materia orgánica ( a'Sr)
b) oxígeno necesario para la respiración endógena, (b'X).
c) oxígeno necesario para la oxidación química (R)
d) oxígeno necesario para la conversión de amoniaco a ni
tratos (R ).
n
En resumen, la expresión es;
R =a'S +b'XV+R
v
+R
r
r
C
fl
(.5 .2)
donde :
Rr = consumo total de oxígeño (g 0 2/día)
a'= coeficiente de utilización de oxígeno en síntesis
(g 02 /g mat . organica removida)
b'= coeficiente de utilización de oxígeno en actividad
endógena (g 0 2/g SSVLM - díá)
R = demanda química de oxígeno, medida por medio de la
prueba de demanda inmediata de oxígeno (g 0 2 /día)
R = demanda de oxígeno para la conversión de amoniaco
a nitrato Cg 0 2 /díá)
x = concentración promedio de SSVLM (VI)
V = volumen del reactor (1)
Sr = sustrato removido (g mat . organica removida/día)
(5 .3)
S r = Q (S - S e )
despreciando . las demandas R y Rn , y reareglando la ecuación
5 .2 para facilitar el manejo de datos experimentales, resulta:
a'S
Rr
X V .
X V
V
V .
sustituyendo (5 .3) en (5 .4):
XV
y
a .Q .(.S
XV
y
(5 .4)
- .S)
+b'
(5 .5)
V-8
puesto que t V/Q
R
.a' . (S-S .)
r -_
o
e
Xv
Xt
v
V
S
(5 .6)
En los sistemas de lodos activados, el exceso de lodos
biológicos debe ser removido continuamente para evitar su acu
mulación . La relación matematica que expresa el exceso en la
producción de sólidos volatiles (biomasa) es:
AX
y
=aS
r
- bX V
y
(5 .7)
donde :
AX = exceso de sólidos volatiles producidos (gSSV/día)
a = coeficiente de síntesis celular
(gSSV/g mat . organica removida)
b = coeficiente de autoxidación de la biomasa
(gSSV oxidados/gSSV en reactor - día)
rearreglando la ecuación 5 .7 y sustituyendo la ecuación 5 .3,
resulta:
AXV
xV v•_
a(S
O
-S e )
X t
V
-b
(5 .8)
El desarrollo de experimentos cinéticos de simulación y los datos que pueden obtenerse de ellos, son parte fundamen
tal del diseño de las unidades biol6gicas de tratamientó ; las
expresiones maternticas 5 .1, 5 .6 y 5 .8 permiten, mediante el
manejo de los datos experimentales, obtener los coeficientes
cinéticos K (remoción de materia organica), a' y b' (utiliza
ción de oxígeno), a y b (crecimiento de la biomasa).
El diseño de un proceso real de lodos activados requie-
re de dichos coeficientes para determinar la susceptibilidad
del agua a ser tratada por medio de este proceso, y definirlos requerimientos de construcción y operación del sistema de tratamiento.
2 . Desarrollo experimental
El equipo requerido para analizar y desarrollar satis .factoIamente los criterios de diseño para el proceso de lodos activados, .consiste esencialmente de una cmarade aerea
ción con \rna sección de sedimentación, y aparatos de medi- ción para realizar inonitoreo de las eficiencias de remoción .de materia organica, oxigeno consumido, sedimentación y producción de lodos . Los programas de monitoreo son los mismospara unidades de laboratorio y para sistemas de planta piloto . A continuación se describen las unidades o modelos de la
boratorio empleados para llevar a cabo los estudi-os de trata
bilidad de las aguas residuales de Tepic, por el proceso delodos activados.
a) Prototipo seleccionado.
El sistema usado es de flujo continuo y consiste de
una sola etapa, combinando la camara de aereación y
el clarificador de una sola unidad . Este sistema in
tegrado es muy' iltIl, ya que simula conjuntamente -las dos partes del proceso de lodos activados . En la sección de clarificación, la parte del fondo esconstruida de forma cónica simulando también un darificador de escala real.
La unidad detratabilidad esta diseñada par& sumi-nistrar constantemente un flujo de alimentación del
agua residual al reactor biologico y permitir una re
inoc6n contnua del efluente tratado . La biomasa o s-61dos s:uspendídos voitiles se mantienen mezclados
completamente mediante el suministro de aire comprimido a través de difusores, lo que al mismo tiempo sirve para mantener un oxígeno disuelto de 2 a 4 - mg/i.
La figura No . 5 .6 muestra el arregló del prototipo utilizado.
b) Procedimiento de aclimatación.
El procedimiento utilzado, consistió en adecuar una
semilla o biomasa, procedente de la planta de tratamiento de San Juan Ixhuatepec, Edo . de Mexico, a las
aguas de desecho de la Ciudad de Tepic, Nayarit.
Los pasos utilizados fueron:
1) Agregar lodo activado de la planta de San Juan. Ixh.uatepec con una concentración promedio de - 2,500 a 3,000 mg/i a los reactores biológIcos,procediendose a aerear durante 6 hr.
ii) Dejar sedimentar la mezcla del reactor y remo-ver un volumen del sobrenadante, el cual es corn
pensado con una muestra compuesta de aguas resi
duales obtenidas de las cuatro descargas princi
pales de la ciudad de Tepic.
El volumen de reposición es tal que se mantenga
una concentración promedio de. 3,000 mg/i en lasuspensión'mezclada . Aerear por 6 hr .
iii-) Remover un volumen del sobrenadante, reponindo
lo con una muestra compuesta de agua residual a
fin de continuar manteniendo un valor de 3,000mg/l de SSV . Aerer 6 hr.
iv) Repetir el paso anterior hasta-completar el--penodo de aclimatación, lo que ocurre cuando seobserva un crecimiento uniforme de la biomasa ;en este caso particular, la naturaleza esencial
mente dornstica del agua residual de Tepic permite lograr una rapida aclimatación de los lo-dos.
y) Iniciar la alimentación continua a los reacto-res, de acuerdo a las cargas orgnic as (F/M) ytiempos de. retención preseleccionados.
Operación de : las unidades biológicas.
El desarrollo de criterios, de diseño para un sistema
de lodos activados consiste principalmente en obte-ner. datos de los sistemas que estan siendo operados- a diferentes cargas orgnicas (FPO y, consecuente-mente, tiempos de retención . Es necesario operar - tres o cuatro unidades de laboratorio a temperaturadel cuarto -de laboratorio y-, de preferencia, una a temperatura ms fría, de tal manera que se pueda cal
- cular el coeficiente de temperatura . Si esto no es posible, valores de 9 pueden asumirse de la literatu
ra.
El procedimiento experimental de operación del proce
so de lodos activados consiste de : 1) desarrollar -las biotas: aclimatadas ; 2) operar varios sistemas de
tratabjildad durante un perIodo suficiente para obte
ne ;r condiciones estables y ; 3) establecer un programa de nionitoreo como el mostrado en el cuadro No . -5 .3.
El procedimiento de operación específico para el pro
ceso de lodos activados con flujo contínuo es descri
to a continuación:
Desarrollar el cultivo o biotas aclimatadas deacuerdo a los procedimientos descritos anterior
mente;
II) Colocar el cultivo de microorganismos, o semi-ha de los lodos, en las unidades de laborat6-rio . Concentrar o diluir los lodos aclimatadospara obtener una concentración inicial de SSV aproximadamente de 2,500 mg/i.
Aplicar aire al sistema y mezclar completamente los lodos dl tanque de aereación con ayudadel agitador . Ajustar el bafle separador de las
secciones para tener-inicialmente de 1 a 5 cm .de claro del fondo de la unidad . Ajustes posiierIoressern hechos, de acuerdo ala calidad de
asentamiento de los lodos, a la camara de aerea
ción . El criterio utilizado para regular el bafle es observar el funcionamiento de la sección
de clarificación.
iv) Operarjas unidades a diferentes valores de .F/M
(determinados) dentro de un nibito ¿e 0 .2 a 0 :8.
Si l& nitrificación es deseada, los niveles de-
estas cargas organicas son disminuidos . La carga organica '/N es normalmente variada cambiando los tiempos: de retención.
Iniciar la alimentación COfl un flujo determinado para obtener el tiempo de retención necesario, fijado por la concentración del desecho in
fluente y la carga organica de operación del -sistema.
y ) Mantener una constante inspección visual sobreel sistema, las líneas de alimentación, ajustedel baf le, el contenido del recipiente de all-mentación, lodos adheridos a las paredes de launidad, control del flujo de alimentación e ins
pección de la bomba y del ágitador . El flujo de
aire debera ser controlad dependiendo del oxígeno disuelto presente en la sección de aerea-ción (2-4 mg/i).
vi) Muestrear el sistema de acuerdo a un programa
similar al mostrado en-el cuadro No . 5 .3.
Antes del período de estabilización, el programa de muestreo puede realizarse en-su - forma mínima . Después de la estabilización, el prgraina
debera realizarse en forma ms intensa, de tal-.
forma que se obtengan datos suficientes para de
sarrollar los pa'rmetros de diseño y operación.
Las condiciones estables pueden considerarse
una vez que la velocidad de consumo de oxígeñodel tanque de aereación alcance un nivel cons-tante y los parametros DBO y DQO del efluente se hayan normalizado, para lo cual es necesario
que transcurran varios tiempos de retención.
d) Análjsi:s principales de tratabilidad.
Control estricto debera hacerse de los analisis clave en la operación estable del sistema . Pa
• ra medir la concentración de sólidos, suspendidos volatiles en
- mezclado (,SSVLM), es necesario quitar et ha
el licor
f le separador de las secciones, dejando mezclar el contenido, y limpiar las paredes, tomando así una
muestra para los analisis . Una concentración constan
te de SST y SSV debera ser mantenida en el sistema,controlndo la disposición o eliminación de sólidosperfodicamente.
Ademas de este analisis, los procedimientos para la-determinación de la velocidad de asentamiento y ' deloxigeno consumido deberdn ser manejados agilmente, puesto que estas pruebas se realizan ' constantementedurante el período de estabilización . El procedimien
to de estos analisis es descrito a continuación.
1) Velocidad Específica de Consumo de Oxígeno.
Esta prueba es desarrollada con un medidor de -oxígeno . Una botella de DBO es llenada completamente con licor mezclado del tanque de aereación
de la unidad de laboratorio ; el electrodo es insertado en la botella asegurandose de que no - existan burbujas de aire 'adentro' y manteniendo el contenido mezclado ; se procede a observarelábatimiento del oxígeno disuelto, que es medidoy graficado contra tiempo . La pendiente de la -parte recta es consideiada como la velocidad de-
consumo de oxígeno . A la muestra se le determina la concentración de sólidos suspendidos void
tiles, con la cual se define la velocidad específica de consumo de oxígeno, expresada como la
cantidad en gramos de oxígeno consumido por cada gramo de sólido suspendido volti1 en un día
(g02/gSSV-día).
ii) Velocidad de Asentamiento de Sólidos.
Un cilindro graduado es llenado con la muestrade lodos líquidos del tanque de aereación y laaltura de la interfase líquido-lodos es anotada
en intervalos de tiempo . La altura de estas interfases es graficada contra el tiempo y la . pen
diente de la parte recta es considerada la velo
cidad de asentamiento de zona (VSZ).
3 . Resultados
Los prototipos utilizados para la simulación física del
proceso de lodos activados se alimentaron, de manera continua,
con muestras compuestas de las cuatro descargas de aguas resi
duales ms importantes de la ciudad de Tepic, Nay . Antes de -
alimentar los reactores, la muestra fué previamente decantada,.
con el objeto de simular el efecto de la sedimentación priman .
Los resultados de los anlis practicados al influente,licor mezclado y efluente de cada una de las tres unidades o reactores biológicos se registran en formas tabulares, mismas
que se_ presentan en e]. Anexo A .
.
Los reactores biológicos se operaron con tres diferentes
relaciones sustrato/biomasa (F/M),o cargas organicas : 0 .2, 0 .4
y 0 .6 g DBO/g SSV - día, varindose el tiempo de retención des
de 13 .7 hasta 35 .5 hrs.
I
El cuadro No . 5 .4 presenta un resumen de los resultadosde las pruebas de tratabilidad biológica . Específicamente, los
parametros reportados incluyen las concentraciones de materiaorganica, sólidos suspendidos y nutrientes, así como los porcentajes y velocidades de remoción de los mismos parametros, alcanzados en la operación de cada una de las tres unidades ; ademas, se registran las condiciones de operación en los reactores (pH, Temperatura, O .D ., SSVLMy tiempo de retención), ylas velocidades de sedimentación, consumo de oxígeno y cred-miento de la biomasa . El anlisis ,y evaluación de estos datos,
ademas de los presentados en el Anexo A, permiten emitir las conclusiones siguientes, en relación al comportamiénto de losprototipos estudiados.
a) Rmoción de materia organica.
Los reactores biológicos resultaron ser capaces de pro-porcionariin efluente con una calidad promedio de 9 .1 mg/i deIJBOt y 16 .5 mg/l de SST, correspondiendo a eficiencias de remo
ci6n promedio de 99 .2 y 98 .6 % respectivamente .
De los tres reactores, el que observó valores mayores de
remoción fu elNo . 2 (F/M 0 .4), sin embargo las diferencias
entre las eficiencias de remoción no resultaron ser significativas como para definir con certeza el valor óptimo de la rela
ción sustrato/biomasa (,F/M).
La constante de reacción dei proceso de bioxidación (K)se obtuvo aplicando el modelo cintico de primer orden para
reactores completamente mezclados en condiciones de estado es
table, definido mediante la ecuación 5 .1 . La figura No . 5 .7 muestra la obtención de esta constante, cuyo valor .fué,iguala 45 dfas el cual corresponde a un valor de k igual a 0 .0391/mg-día, en base a una concentración promedio de 1,153 mg DBOt/l en el influente.
b) Consumo de oxígeno.
Las velocidades de consumo de oxígeno, registradas du-rante las pruebas de tratabilidad, se resumen 'en el cuadro No.
5 .5, mientras que las figuras Nos . 5 .8 a 5 .16 muestran las
curvas obtenidas de las pruebas experimentales de abatimiento
de oxígeno en el , licor mezclado.
-
Dividiendo los valores promedib de velocidad de consumo
de oxígeno entre la concentración de SSVLM-correspondiente acada reactór, se obtienen las velocidades específicas, cuyosvalores resultaron 0 .063, 0 .094 y 0 .149 . g 0 2/g SSV-día para los reactores 1 (F/M=0 .2), 2 (F/M0 .4) y 3 (F/M=0 .6) respecti
vamente.
De acuerdo a la relación matematica de la ecuación 5 .6,
relacionando las velocidades específicas de consumo de oxigeno con las velocidades de remoción de materia organica (ver figura No . 5 .17), se obtienen los valores de los coeficientes
a' y b', resultando 0 .2 g 02/g DBOr y 0 .022 g 02 /g SSV-día.
Producción y' sedimentación de lodos.
La cuantificación del . exceso de producción de lodos enlos reactores, presentada en el' cuadro No . 5 .4, permitió calcular los coeficientes de crecimiento de la biomasa, en baseala expresión matematica de la ecuación 5 .8 ; los valores dea y b resultaron 0 .217 g SSV/g DBOr y 0 .03 gSSV oxidados/gSSV
en el reactor-día, respectivamente (ver figura No . 5 .18).
Respecto a la sedimentación de lodos, el cuadro No . 5 .6
resume los resultados de las pruebas de velocidad de asenta-miento (:VSZ), mientras que las figuras Nos . 5 .19 a 5 .27 muestran las curvas experimentales de sedimentación.
Las velOcidades de sedimentación de zona (VSZ) presenta
ron una gran variabilidad de una prueba a otra, y de un reactor a otro ; los valores promedio resultaron de 1 .4, 1 .09 y -0 .201 cm/mm, respectivamente para los reactores 1, 2 y 3 . -Las velocidades encontradas fueron en general demasiado bajas,;
con excepción de los valores de 3 .18 cm/mm . (Feb 8,unidad 1),
0 .91 cm/mm . (Feb 14, unidad I) y 2 .95 cm/mm . (Feb 14, uní-dad4, equivalentes a cargas superficiales de 45 .8, 13 .1 y - 42 .48 m3/m2 -da, valores que se acercan a los esperados parasedimentadores secundarios . Los lodos de la unidad 3 (F/M=0 .6)
mostraron siempre una deficiente asentabilidad, ya que su valor maximo de velocidad de asentamiento equivale a una cargasuperficial de apenas 3 .3 m3 /m2 -día .
Cuadro No . 5 .1
RESULTADOS DE LA PRUEBA DE LA COLUMNA
H1
S
Tiempo
(mm ..)
SS
5
490
15
H
H3
SS
Z
SS
38 .0
720
8 .9
770
290
63 .3
480
39 .2
30
260
67 .1
440
50
230
70 .9
70
180
100
130
114
Z
SS
Z
2 .5
810
--
560
29 .1
640
19 .0
44 .3
460
41 .8
500
36 .7.
360
54 .4
380
51 .9
500
36 .7
77 .2
270
65 .8
320
59 .5
450
43 .0
83 .5
240
69 .5
330
58 .2
390
Z
-
Notas :
S61idos Suspendidos Totales
(mg/1)
Z= Porcentaje de remoción de sólidos suspendidos, en base
a una concentración inicial (SSo) de 790 (mg/1).
SS=
51 .0
Cuadro No . 5 .2
RELACIONES EXPERIMENTALES ENTRE PORCENTAJE
DE RENDCION, CARGA. DE SUPERFICIE Y TIEMPO
DE SEDINENTACION.
S
Tiempo
(mm .)
Velocidad de
Sedimentación
(/•)
Carga de
Suericie
(m /m -dra)
Remoción de
Sólidos
(%)
322 .6
21 .2
249 .1
27 .7
0 .119
171 .4
35 .6
22 .5
0 .084
120 .9
41 .7
61 .0
0 .031
44 .6
59 .3
94 .0
0 .020
28 .8
67 .8
8 .5
0 .224
11 .0
0 .173
16 .0
-
Cuadro No .. 5 .3 PRUEBAS DE SINULACION DE LODOS ACTIVADOS,
FRECUENCIA DE MUESTREO Y ANALISIS
Parametro
DBO, total
soluble
DQO, total
soluble
SST, SSV
pH
Nitrógeno Organico
Fosfatos
Temperatura
Flujo
Consumo Oxígeno
Velocidad de Sedimentación
Influente
3
1
3
1
. 2
5
1
1
Ef luente
1
3
1
3
3
Reactor
3
7
1
1
7
5
5
2
-
2
Cuadro, No . 5 .4
PRUEBAS DE SIMULACION DE LODOS ACTIVADOS, RESUMEN DE RESULTADOS
Valores
P •a r
in e
tr
o
Unidad
1
Promedio
Unidad
2
Unidad
Influente
DBOt, mg/ 1
DBO5 , mg/l
DQ0t, mg/l
DQO5 , mg/l
mg/i . .
N -Org,mg/i
SST,
PO 4 ? mg/i .
1152 .9
568 .3
1796 .7
717 .3
1187 .7
28 .9
7 .8
1152 .9
568 .3
1796 .7
717 .3
1187 .7
28 .9
7 .8
1152 .9
568 .3
1796 .7
717 .3
1187 .7
28 .9
7 .8
10 .3
5 .6
46 .3
33 .9
17 .9
3 .3
4 .2
7 .7
4 .0
20 .4
14 .5
15 .5
2 .8
3 .9
9 .3
4 .8
39 .6
30 .6
16 .0
2 .8
3 .3
Ef luente
mg
/l
DBO t
DBO5 , mg/l
- DQO, mg/l
DQO5 , mg/l
mg/l
N -Org, mg/l
Po4 , mg/l
SST,
3
Continuación Cuadro No . 5 .4
Valores,
P a r
in e t r ó
Unidad
1
Promedio
Unidad
2
Unidad
Velocidad de Rexnoción:
DBOgDBO/: gSSV_da
DBO5
DQO i, gDQO/ . 'gSSV_día
DQO5
0
0
0
0
.198
.098
.304
.119
0
0
0
0
.397
.195
.615
.243
0
0
0
0
.594
.293
.913
.357
Remoci6n Porcentual;
DBOt
DBO5
'
DQOt
DQO 5
SST
PO4
N-Org .
99 .1
99 .0
97 .4
95 .3
98 .5
46 .1
88 .6
,
,
'
99 .3
99 .3
98 .9
97 .9
98 .7
50 .0
90 .3
99
99
97
95
98
57
, 90
.2
.2
.8
.7
.6
.7
.3
3
Continuación Cuadro No . 5 .4
Valores
P a r
1
Promedio
.n. e ..t r o
Unidad
Unidad
2
Unidad
gDBO/día g SSV
0 .2
0 .4
0 .6
SSVLM, mg/i
3892
3517
3372
Tiempo de Retención, hrs .
35 .5
19 .7
13 .7
Cosumo de Oxígeno (Rr/V),
mg/i - mm .
VSZ, rn/hr .
0 .17
0 .23
0 .35
0 .84
0 .66
0 .12
OD, mg/i
7 .3
6 .3
6 .6
16 .6
16 .7
16 .7
7 .5
7 .6
7 .6
Temperatura, °C
PH
:
3
Continuación
Cuadro No . 5 .4
Valores Promedio
Parmetro•
'Unidad 1
Unidad 2
Unidad 3
Producción de lodos.
X
promedio, mg SSV/1
X ,V, g SSV
g SSV/día
LX/XV, días
3892
3517
3372
27 .42
24 .62
23 .60
0 .35
1 .55
2 .19
0 .013
0 .063
0 .093
Notas : (1) Volumen de la camara de aereación (V) = 7 its.
Cuadro No . 5 .5 VELOCIDADES DE CONSUNO DE OXIGENO
Consumo de Oxígeno (mg/1-min .)
:
Fecha
Unidad
1
Unidad
2
27/1/86
- 0 .11
0 .19
4/11/86
0 .14
0 .21
0 .39
15/11/86
0 .26
0 .28
0 .31
PROMEDIO
0 .17
0 .23
0 .35
Unidad
-
0 .34
3
Cuadro No . 5 .6.
VELOCIDADES DE SEDINENTACION DEL LICOR MEZCLADO
Fecha
Unidad 1
S
V S Z (cm/mm)
Unidad 2
Unidad 3
4/11/86
0 .116
0 .145
0 .191
8/11/86
3 .180
0 .188
0 .182
14/11/86
0 .190
2 .951
0 .230
PROMEDIO
1 .40
1 .09
0 .20
Cuadro No . 5 .7 . COEFICIENTES CINETICOS OBTENIDOS DE LAS PRUEBAS DE SIMULACION
DE LODOS ACTIVADOS
Remoción de materia orgánica
Constanstante de reacción, K
45 dias
Constante específica de reaccion, k
0 .039 1/mg-día
Requerimientos de oxígeno
Coeficiente de síntesis, a'
0 .2 gO2 /gDBO
Coeficiente de actividad endógena, b'
0 .022 g0 2 /gSSV-día
Producción de lodos
Coeficiente de conversión celular, a
0 .217 gSSV/gDBO
Coeficiente de .autoxidaci&i, b
0 .03
gSSV/gSSV-día
FIGURA
No. 5 .1
4
COLUMNA
DE
SEDIMENTACION
'5.5
w
u.,
A
A
2
H1
H3
o
H4
o
V
I
a
NOTA : Acotaciones en centimetros
V
—
3D
FIGURA No.5.2
CURVAS DE REMOCION DE SOLIDOS
SUSPENDIDOS
Hl
H2
H3
REMOCIQN
SOLI DOS
50
H4
SUSPENDIDOS
I
I
I
I
1,
I
20 30 40 50 60 70 80 90 100
TIEMPO (min)
V—31
I
FIGURA No.53
PERFILES DE SEDIMENTACIÓN
I
ALTURA
'*
Cm)
H3
H4
o
7'O
5O
TIEMPO
(mm)
ab
go
160
FIGURA N0.5.4
TIEMPO DE RETENCION EN SEDIMENTADORES PRIMARIOS
('CURVA DE DISEÑO)
CURVA EXPERIMENTAL
PROYECCION DE LA TENDENCIA OBSERVADA
loo-.
REMOCION DE
SOLIDOS (%)
I
I
I
lO
20
30
I
40
5'0
6'0 -
I
I
70 80 90
TIEMPO (mm)
V–33
I
I
lOO
FIGURA No 5.5
CARGA DE SUPERFICIE EN SEDIMENTADORES PRIMARIOS
(CURVA DE DISEÑO)
CURVA EXPERIMENTAL
PROYECCION DE LA TENDENCIA OBSERVADA
too9080-
302,0¡o .
¡00
200
CARGA DE SUPERFICIE
300
(mh/ma
dto)
FIGURA No . 5 .6
UNIDAD DE LODOS ACTIVADOS 'A ESCALA DE LABORATORIO'
(FLUJO CONTINUO)
MAMPARA
AJUSTABLE
ALIMENTACION
V
''Y/77
//.
/:.1,Yg
•PAM ARA
DE
CLARIFICADOR
AEREAC lo
•
:PlEpRA/
d
1 ,I F.USORA
/
AIRE
V
EFLUENT E
V- 35
I
DETERMINACION
FIGURA Na 5 .7
DE LA CONSTANTE DE VELOCIDAD DE
REMOCION
(BASE
DBO t )
So(So -Se)
XV t
mg/I
dio)
500
2
¿
SemgIi)
'O
12
FIGURA No.5 .8
PRUEBA DE CONSUMO DE OXIGENO
REACTOR BIÓLOGICO No .1
(27/1/86)
O. D.
(mg
/
It)
8
S
7
Rr/V
:0 .11
5
6
mg/I
—mm
.
6
S
4—
3—
2
I
a
2-
a
3
a
4
7
a
a
a
8
9
lO
TIEMPO (min)
I
V—37
FIGURA No. 5 .9
PRUEBA DE CONSUMO DE OXIGENO
REACTOR BIOLOGICO N0 .1
(4/1E/86)
O. D.
(mg/It)
6-
Rr/V
0 .14 mg/I - mm
5-
-
TIEMPO (min)
I
2
3
4
5
8
7
V—38
8
9
lO
FIGURA No .5 .10
PRUEBA DE CONSUMO DE OXIGENO
REACTOR B$OLOGIO No. I
(15/11/86)
O.D.
(mg/ It)
7-
6-
5-
Rr/V
0 .26 mg/I -mhi
4-
S
3-
2-
S
I
I
I
I
I
I
I
I
I
r
1
2
3
4
5
8
7
8
9
10
TIEMPO (mm)
FIGURA No.5 .11
PRUEBA DE CONSUMO DE OXIGENO
REACTOR BIOLOGICO Na2
(27/ 1/86)
0. D.
(mg/It)
7
Rr/V O . 9 mg/I- mm
6-
5-
4-
3-
2-
I
2
4
5
6
V-40
7
8
i
9
I
0
TIEMPOnin)
FIGURA No . 5 .12
PRUEBA DE CONSUMO DE OXIGENO
REACTOR BIOLOGICO Na2
(4/11/86)
O . I).
(mg/fl)
7-
6Rr/V = 0 .21 mg/I-mm
5-
4-
I
I
2
I
3
I
4
¡
5
TIEMPO (min)
I
6
V-41
$
FIGURA No.5 .13
PRUEBA DE CONSUMO DE
OXIGENO
REACTOR B1OLOGICO No.2
(15/11/86)
O. D.
(mg/It)
TIEMPO (min)
FIGURA No . 5 .14
PRUEBA DE CONSUMO DE OXIGENO
REACTOR BIOLOGICO No.3
(27/1/86)
O . D.
(mg/It)
8-
7
Rr/V
0 .34 mg/1-min
6-
5-
4-
3-
2-
T
IEMPO
(mm)
I
I
I
I
I
I
1
I
I
8
9
lO
2
3
4
5
6
1
I
V–43
3
FIGURA No .5 . 15
PRUEBA DE CONSUMO DE OXIGENO
REACTOR BIOLOGICO No.3
(4/U/86)
O .D.
(m9/It)
7.
Rr/V
6-
0 .39 mg/I -mm
5-
4-.
S
I
2
3
4
5
6
1
V-44
8
0
TIEMPO
10
(mm)
FIGURA No . 5 .16
PRUEBA DE CONSUMO DE OXIGENO
REACTOR BIOLOGICO No .3
(15/1 /86)
O. D.
(mg/It)
7-
6-
5-
4-
Rr/V
0 .31 mg /I-min
3-
2-
I
I
I
I
$
I
I
2
3
4
5
I
I
I
I
7
8
9
V—45
Te-...
lO
TIEMPO (mm)
FIGURA No.5.17
DETERMINACION DE LOS COEFICIENTES DE UTI1JZACION
DE OXIGENO
0 .15-
S
0 .2 g0zlg
OBOr
ojo-
Rr
XvV
(g°2/gS$V -da)
0 .05-
O
b'
0.022 g0 2/gSSV -da
I
O.(
I
0 .2
0.3
So-Se
1
0.4
( gOBOr
\ gSSV-o
Xvi,
V-46
I
I
0.5
I
0 .0
FIGURA No.5 :18
DETERMINACION DE LOS COEFICIENTES DE PRODUCCION DE LODOS
ojo.
a :O .217 g SSV/g DBOr
0.05-
0.00'
'I/
Q2
I
I
I
I
0.3
0.4
0.5
Q6
So-Se
b :0 .03 gSSV
Xvt
gSSV-dfa
-0.05-
V-47
( gDBOr )
gSSV-di'o
-
Na
5.19
PRUEBA DE SEDIMENTACION DE SOLIDOS
REACTOR BIOLOGICO NJ
(4 /IE/86)
VSZ
3 .2 ml/mm,
(0M6 cm/mm)
900--
•
400-
▪
15
20
TIEMPO DE SEDIMENTACION(min)
FIGURA No .5 .20
PRUEBA DE SEDIMENTACION DE SOLIDOS
REACTOR BIOLOGICO No . I
(8/11/86)
VSZ : 87 .5m1/min
(3.18 cm/mm)
900-
800-
S
.
ti
•
. e e
300-
200
¡00-
I
5
I
I
¡O
¡5
I
20
TIEMPO DE SEDIMENTACION (mm)
V-49
S
FIGURA Na 5 .21
PRUEBA DE SEDIMENTACION DE SOL IDOS
REACTOR BIOLOGICO No .1
(14/It/86)
VSZ25 mi/mm
(0 .91 cm/mm)
1Q00-
900-S
E
800700-
.
600500400300200loo-
5
K)
IS
20
TIEMPO DE SEDIMENTACION (min)
v - so
25
30
FIGURA No.5 .22
PRUEBA DE SEDIMENTAC10N , DE SOLI DOS
REACTOR BIOLOGICO No .2
(4/11/86)
VSZ
4.0 ml/min
(0 .145 cm/mmn)
S S
900
500
o
4
400
4 300—
200
I
I
I
I
5
lO
(5
TIEMPO DE SEDIMENTACION (mn)
v-
si
-FIGURA No .5 .23
PRUEBA DE SEDIMENTACION DE )LIDOS
REACTOR BIOLOGICO No .2
(8/]I/86)
VSZ
5 .18 mI /min
(0.188 cm/mm)
900800-
500LU
400ti
4 300200-
l oci
20
lo
TIEMPO DE SEDIMENTACION(mmn)
V—52
I
FIGURA No . 5 .24
PRUEBA DE SEDIMENTACION DE SOLIDOS
BIOLOGICO No .2
(I4/]I/8
REACTOR
VSZ
81 .4 ml/min
(2 .95 cm/mn)
800—
700
600
500—
S
S
400—
e
300
200—
lOO-
5
lo
15
20
TIEMPO DE SEDIMENTACION(min)
25
30
FIGURA No .5 .25
PRUEBA DE SEDIMENTACION DE SOLIDOS
REACTOR BIOLOGICO No.3
(4/11/86)
VSZ
5.26 mil/min
cm/mm)
.
S
S
S
500o
200-
I
5
¡
I
5
lO
TIEMPO
I
20
DE SEDIMENTAaON (mm)
V-54
25
30
FIGURA No .5.26
PRUEBA DE SEDIMENTACION DE SOLIDOS
REACTOR BIOLOGICO No .3
(8/11/86)
S
VSZ 5 .0 ml/min
(0 .182cm/min)
900
e
800—
700—
600—
500—
400—
300—
200
5
lO
15
20
TIEMPO DE SEDIMENTAOON (mn)
V-55
25
30
FIGURA No. 5 .27
PRUEBA DE SEDIMENTACION DE SOLIDOS
REACTOR BIOLOGICO No .3
(14/]I/86)
vSZ : 6 .25 ml/min
O .23 cm/mm)
1000-
900-
e
•
800u
700eoo-
w
o
4
1-J
4.
500400300200loo-
5
lO
15
20
TIEMPO DE SEDIMENTACION(mjn)
25
30
.CAPITULO
VI
ANALISIS
DEF' INICIO N .Y
DE
ALTERNATIVAS
VI . DEFINICION Y ANALISIS DE ALTERNATIVAS
Una vez realizados los trabajos previos de campo y el
programa de aforo y caracterización de las principales descar
gas en el area de estudio, se procedió al planteamiento y an
lisis de las posibles alternativas para resolver la problematica . actual de aguas residuales de la ciudad de Tepic.
A . Integración y/o segregación de las descargas.
1 . Alternativa I
Esta alternativa consiste en construir una sola planta
para el tratamiento de todas las aguas residuales, integrando
las cuatro descargas, e incorporando las descargas clandestinas . El gasto de diseño de esta planta sera de 1,000 lps.
La planta se localizaría en un terreno lo ms cercano posible de la descarga No . 1 (Jauja), en dirección Norte, con
el objeto de minimizar la . conducción de grandes caudales y de
evitar -la necesidad de bombeo . Para la conducción de las agu
residuales de la ciudad industrial a la planta de tratamiento
(o ms exactamente al sitio de descarga de los colectores municipales), se propone una línea paralela a la margen derecha
del río Nololoa, requiriendo para ello de una tubería de apro
ximadamente 7,000 m de longitud . Considerando posibles asenta
niientos industriales a futuro, se manejaría un gasto de 20 lps . El desnivel del terreno es de aproximadamente 20 in (a fa
vor) por lo que no se requiere de bonbeo ; la línea tendría un
diametro de 20 cm y el material a usarse puede ser de asbesto
- cemento.
Las ventajas que representa esta alternativa son:
- Menor costo de inversión al ser una sola planta .
-
Se resuelve el problema en forma integral.
- La línea de aguas industriales puede utilizarse como
colector para asentamientos presentes y futuros.
- Los costos de operación son menores por ser una sola
planta (economía de escala).
- Facilidad de la autoridad para aplicar el reglamento
al tener una sola descarga de agua tratada.
I
Las desventajas que involucra esta alternativa son:
•
-
flexibilidad de tratamiento al integrar todas las descargas.
Alto costo de inversión en la línea de conducción de.
las aguas industriales.
Excesiva conducción de las aguas residuales industria
les.
No se aprovecha la capacidad de dilución del
Molo
loa .
Posibles dificultades
en la construcción de
la línea paralela al río.
Jenor
rio
tecnicas
2 . Alternativa II
En esta alternativa se considera no conducir la descarga
industrial y se proponen dos plantas de tratamiento : una para
tratar las descargas municipales y la segunda para tratar la
descarga industrial.
Las características de la planta de tratamiento de las
descargas municipales serían las mismas de la planta única de
la Alternativa I.
El gasto de diseño de la planta de tratamiento de aguas
industriales sería de 10
considerando futuros
tos del parque industrial ; las alternativas de proceso y los
lps,
crecimien-.
requerimiento de
area
ser .an;
- Planta paquete de lodos activados .0O25 Há)..
- Zanja' de oxidación
.(1 .0 Ha).
- Laguna de estabilización (2 .6 Ha).
En vista de que la ciudad industrial presenta un índice
de ocupación muy bajo, no hay limitaciones de terreno pra la
- ubicación de la planta.
Las ventajas de esta alternativa son;
- Mayor flexibilidad del sistema de tratamiento al tener dos plantas.
- Mayor facilidad en el control de operación del sistema de tratamiento.
- No implica la fuerte inversión requerida para cons- truir la línea de conducción de las aguas industria-les.
- Posibilidad de tener un mejor control legal sobre las
descargas industriales.
Las desventajas que presenta son;
- Mayores costos de operación y mantenimiento.
- La tratabilidad de las aguas industriales es generalmente menor que la de las aguas mixtas (domésticas industriales).
- No se aprovecha la capacidad de dilución del río Molo
loa.
• Reducc6n presupuestal de los industriales al cons- truir su propia planta .
B . Alternativas para el proceso de tratamiento.
En base a las características del agua residual a tra--tar, y a los resultados de las pruebas de tratabilidad, se de
finieron una serie de procesos como alternativas para su tratamiento . Se seleccionaron seis diferentes procesos, cada uno
de los cuales presenta ciertas ventajas y desventajas, mostra
das en el cuadro No . 6 .1 . Un comfin denominador de todas las
alternativas es el hecho de involucrar procesos físicos y bio
16gicos, ya sea en el tratamiento del agua residual,o en el
tratamiento de los lodos generados . El cuadro No . 6 .2 presenta dos factores de influencia definitiva sobre la selección de alternativas : la superficie requerida y el costo del trata
miento, para cada uno de los procesos analizados.
/
CUADRO No . 6 .1
ANALISIS DE ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO
PROCESO
LODOS
ACTIVADOS
FILTROS
PERCOLADORES
LAGUNA AEREADA
VENTAJAS
DESVENTAJAS
Alta eficiencia en remoción de
materia orgánica
- Tecnología bien conocida en el
país (amplia utilización)
- Proceso compacto
-Altos requerimientos de con
trol. de operación
-Dificultad en el control de
espumas (aereador)
- Alta eficiencia en remoción de
materia orgánica
- Capacidad de auto-aereación
- Proceso compacto
- Requiere altas cargas hidráu
licas.
- Alta eficiencia en remoción de
materia orgánica
- No requiere tratamiento primario
- Mayor simplicidad del proceso,
comparado con plantas de trata
miento compactas
- Su eficiencia depende de las
condiciones climáticas
- Altos requerimientos de área
o
- Malos olores y proliferación
de insectos
- Alta incidencia de tapona-miento
Cont .
Cuadro No . 6 .1
PROCESO
VENTAJAS
DESVENTAJAS
SEDIMENTACION - Bajo costo de inversi6n
PRIMARIA CON TRATA - Proceso compacto
MIENTO DE LODOS
- Factibilidad de complementar
el tratamiento con un sistema secundario de lodos activados para mejorar la calidad
del efluente ..
-Baja eficiencia de remocin de
materia orgánica.
SISTEMA DE LAGUNAS - Bajos requerimientos de opera
ANAEROBICQ-FACULTA
ción
TIVO
Baja producci6n de lodos
- Factibilidad de convertirse en un sistema de lagunas aereadas, para absorber futuros
incrementos en la generación
•
de aguas residuales y mejorar
la calidad del efluente .
-Su eficiencia depende de las condiciones climáticas
-Muy altos requerimientos de área
-Producción de malos olores
S
CUADRO No . 6 .2
REQUERIMIENTOS DE AREA Y COSTOS DE LAS ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO
PROCESO
AREA REQUERIDA
(Ha)
COSTO ESTIMADO
(Millones de pesos)
Lodos activados
6 .0
3,000
Filtros Percoladores
5 .6
2,300
25 .9
1,900
5 .6
750
32 .0
1,115
Laguna Aereada
Sedimentación primaria con
tratamiento de lodos
Sistema de Lagunas
Anaeróbico -Facultativo
CAPITULO
SELECCION
DE
VII
ALTERNATIVAS
VII .
SELECCION DE ALTERNATIVAS
La evaluación de alternativas contempla varios aspectos
de caracter técnico-económico, los cuales deben considerarse
en forma conjunta antes de seleccionar la ms adecuada.
Las características técnicas de las diferentes alternativas que deben tomarse en cuenta son, ademas de las eficiencias de los procesos involucrados, los requerimientos de terre
no en base al caudal de diseño, las necesidades de control de
operación relativas al tipo de tratamiento, la naturaleza y la
tratabilidad de los subproductos resultantes, y el impacto eco
lógico global del sistema sobre el entorno.
Por otra parte, los aspectos económicos deben ser toma-dos en cuenta con el objeto de que la alternativa seleccionada
y los costos relativos a ella sean congruentes con la realidad
particular, no solo del país, sino del mismo Municipio de Te-plc . Teniendo en mente la importancia de estos aspectos, se-llevó a cabo una reunión en la ciudad de Tepic, el día 20 de Febrero del presente año, a- la que asistieron representantes del Gobierno estatal, del Municipio, del Comité de Planeación
para el Desarrollo de Nayarit (COPLADENAY), de la Delegación de SEDUE en el Edo . y de la Cía . LICA Estudios y Proyectos - (Contratista del Proyecto) ; en esta reunión la Compañía planteó las diferentes alternativas para el sistema de tzatamiento,
así como la posibilidad de integrar las descargas, con el obje
to de recoger las opiniones de los diversos sectores interesados .
A . Integración de descargas.
La alternativa seleccionada consiste en construir una so
la planta de tratamiento, para tratar las dos descargas munici
pales ; esto resuelve un gran porcentaje del problema de conta-
rninación en vista de la predominancia de los, caudales de agua
residual generadas dentro de la ciudad.
En estos momentos, cuando los volúmenes descargados por
la Ciudad Industrial son poco significativos, se puede aprovechar la capacidad de dilución y autopurificación del río Mololoa . Para comprobar la capacidad de recuperación del río, se
pueden hacer muestreos y determinaciones de oxígeno disuelto y
DBO .
En una segunda etapa, cuando el desarrollo industrial -sea importante, produciéndose mayores volúmenes de aguas residuales, se revisaran las opciones de construir una planta de tratamiento de aguas industriales, o de instalar una línea de
conducción.
Actualmente, la Delegación de la SEDUE en Nayarit se encuentra realizando trabajos de campo relativos al trazo de un
colector paralelo al río 11ololoa, desde el punto de San Cayeta
no hasta conectar con el colector general, a la altura del - puente de la Ave . México, con el objeto de dar' solución al pro
blema de falta de drenaje de los nuevos asentamientos localiza
dos en las margenes del río ; éste colector podría utilizarse para conducir las aguas residuales de la Ciudad Industrial has
ta la planta de tratamiento.
B . Proceso de Tratamiento.
1 . Tratamiento de aguas residuales.
En el cuadro No . 6 .1 fueron analizadas las principales ventajas y desventajas de cada una de las alternativas de tratamiento propuestas . Por otra parte, desde el punto de vista económico, las alternativas que incluyen tratamiento secunda-rio (lodos activados, filtros percoladoresy lagunas aereadas) .
involucran costos cuyo orden supera en mucho a los correspon'-
dIentes a las alternativas de tratamiento primario (sedimenta
ción primaria y lagunas de estabilización).
Un factor decisivo en la selección de la alternativa mg s
adecuada resultó la disponibilidad de terrenos requeridos para
cada uno de los procesos ; después de un recorrido de campo por
las tierras localizadas . aguas abajo de la descarga principal (Jauja), no se encontraron terrenos planos cuya superficie sea
suficientemente grande para la instalación de un sistema de la
gunas, lo cual elimina las alternativas de laguna aereada y -del sistema de lagunas anaeróbico -facultativo, cuyos requeri-mientos de area (26 y 2 Has, respectivamente) exceden con mucho a la superficie disponible.
El terreno seleccionado para instalar la planta de trata
miento se encuentra situado en el Ejido La Escondida, en una zona de tierras de cultivo, aproximadamente 2 Km río abajo de
la Presa El Punto . Este terreno, de aproximadamente 6 Ha de su
perficie, presenta una topografía regular, con pendientes suaves y poco variables . En las cercanías del predio pasa un ca--,
nal que actualmente deriva agua del río Nololoa, desde la Pre-
S
sa El Punto, para ser utilizada en riego de cultivos . El plano
STAR/T -106 muestra la localización del sitio propuesto para la
planta de tratamiento, ilustrando graficamente lo antes expues
to .
La alternativa seleccionada es el tratamiento primario de sedimentación, en vista no solamente de las ventajas económicas que lo hacen ms compatible con las condiciones actuales
del país, sino de las características fisicoquímicas particula
res de las aguas residuales de Tepic, y del uso que se pretende dara las aguas tratadas.
Respecto a las características del agua residual, puede
decirse que se trata de aguas con un alto contenido de dese--
vii -
3
chos orgánicos de origen doméstico y de residuos de la Indus tria Azucarera, ambos COfl un grado de asentabilidad y . biode-gradabilidad adecuado, además de que no contiene sustancias peligrosas en altas concentraciones, como podrían ser metales
pesados, solventes orgánicos u otros compuestos de origen industrial.
S
Por otra parte, el uso potencial del agua tratada es el
riego de tierras de cultivo y, en vista de ello, la sedimenta
ción ofrece una calidad de efluente que puede considerarse co
mo aceptable para este uso en particular, tomando en cuenta las características del influente y las eficiencias de remoción esperadas.
Otra ventaja que ofrece el sistema propuesto consiste en la disponibilidad continua de lodo tratado de excelentes características para ser utilizado como fertilizante en las tierras de cultivo que circundan el terreno seleccionado, ya
que se trata de un lodo estabilizado, con un alto contenido de nutrientes y con la suficiente consistencia para ser manejado de manera conveniente.
Por último, debe destacarse la flexibilidad que presenta el proceso seleccionado para convertirse en una planta de
tratamiento de lodos activados, cuando las características -del agua residual y las necesidades del reuso lo demanden, y
las posibilidades económicas lo permitan.
2 . Tratamiento de lodos.
Los lodos que contínuamente son generados en los sedimen
tadores primarios, como subproductos :del tratamiento del agua
residual, deben ser a su vez tratados con el objeto de reducir
el impacto causado por su disposición final .
Las características particulares de los lodos que seran
generados en la planta de tratamiento de aguas residuales de
la ciudad de Tepic, así como las condiciones de la zona, orlen
tan la selección del esquema de tratamiento de lodos directa-mnte hacia un sistema de estabilización y secado, específicamente mediante los procesos de digestión anaeróbica y secado en lechos de arena.
S
a) Estabilización
La naturaleza puramente primaria de los lodos a tratar,
debido a la ausencia de un tratamiento secundario que genere lodos biológicos, es el factor decisivo en la selección del -proceso de digestión anaerobia como método de estabilización.
El proceso de digestión anaeróbica involucra la degradación biológica de materia organica en ausencia de oxígeno iibre ; mediante reacciones bioquímicas se libera energía y una gran parte de la materia organica se transforma en metano, dióxido de carbono y agua . Como resultado del bajo contenido remanente de carbono y energía, los lodos digeridos presentan po
ca disponibilidad-de sostener la actividad biológica, considerndose entonces estabilizados.
Las ventaja's que presenta la digestión anaerobia como m
todo de estabilización son:
1) Produce metano, el cual representa una fuente utilizable de energía ; en la mayoría de los casos la
disponibilidad de energía excede los requerimien-tos para calentamiento y mezclado del lodo.
ii) Reduce la masa total de lodo por medio de la conversión de materia organica en gases (metano y dióxido de carbono) y agua . La reducción en la canti
dad de sólidos abate sustancialmente los costos de
disposición de lodos.
iii) Produce un lodo utilizable como acondicionador de suelos, en vista de su contenido de nutrientes y ma
terial organico, que mejoran la fertilidad y textura de los terrenos agrícolas.
iv) Reduce considerablemente los malos olores produci-dos por los lodos .,
y ) Destruye un alEo porcentaje del contenido de microorganismos patógenos en el lodo durante los largos
tiempos de retención dentro del digestor.
El proceso convencional de digestión anaerobia, o de baja tasa, consiste basicamente de un tanque cerrado de grandes
dimensiones, donde el lodo es alimentado en forma intermitente,
y digerido durante largos tiempos de retención.
La primera modificación del proceso convencional es el proceso de alta tasa, el cual difiere del anterior en la pre-sencia de una fuente externa de calentamiento y un sistema auxiliar de mezclado, ademas de ser un proceso continuo ; el ca-,
lentamiento y el mezclado permiten una mayor estabilidad del proceso y reducen los requerimientos de volumen del digestor.
El proceso de digestión en dos etapas, una segunda modificación, presenta como característica principal el acoplamieri
to en serie de un digestor de alta tasa (primario) con un se-gundo tanque de digestión, el cual tradicionalmente es similar
en diseño al digestor primario, con la excepción de que no - cuenta con -fuente externa de calor ni mezclado.
La función de la primera etapa es proveer condiciones 6p
timas para una descomposici6n rápida y eficiente ; se proporcio
na un intimo contacto entre la población microbiológica ylas
partículas del lodo mediante la mezcla continua y la recircula
ción, mientras que la temperatura es controlada y mantenida en
el valor deseado.
La segunda etapa tiene por objeto permitir la separación
por gravedad de los sólidos, formndose una capa inferior de lodo en espesamIe1nto y una capa superior de líquido sobrenadan
te .
El esquema de digestión seleccionado para la estabilización de los lodos primarios generados en la planta de trata- miento de Tepic, es el proceso en dos etapas, en vista de las
ventajas operativas que ofrece, y de las características del lodo a digerir, el cual no contiene ni la ms mínima propor- ción de lodos biológicos y, por lo tanto, permite una eficiente separación sólido-líquido en el digestor secundario . Las -ventajas principales que ofrece este proceso son:
1.) Permite el espesamiento de los lodos en el diges-tor secundario, disminuyendo la cantidad de lodos
a dispOner y facilitando su manejo.
ii) Na'or facilidad y flexibilidad de operación.
iii) Mayor protección contra posibles corto-circuitos
de lodo crudo a traves del proceso.
b) Secado
El metodo seleccionado para incrementar la concentración
de sólidos en los lodos, facilitando así su manejo, es el seca
do en lechos . La selección está apoyada en dos factores princi
pales : en primer lugar, los costos de este sistema son-conside
rablemente menores que los correspondientes
a sistemas mecni-
cos de secado ; el segundo factor, quiza el mas importante, es
la naturaleza de los lodos a secar, ya que se trata de lodos
bien estabilizados, lo que permite su colocación en espacios
abiertos sin que se presenten problemas de olores y descompo sición .
Los lechos de secado consisten de un medio poroso conte
nido en una fosa de entre 0 .3 y 1 .0 in de altura . El medio poroso esta generalmente formado por varias capas sobrepuestas
de arena y grava, sobre las cuales se vierte el lodo digerido
con el objeto que éste se desague, por efecto de drenado a traves del medio poroso y de evaporación.
Los requerimientos de area de lechos, que varÍan en fun
ción de los tiempos de retención necesarios para alcanzar la
consistencia de lodos deseada, se relacionan directamente con
las condiciones climatológicas particulares de la zona, especificamente precipitación pluvial y evaporación, por lo que el dirnensionamiento de los lechos debe basarse en los regis--tros de estos parametros durante los últimos años, tal como se dbserva en el siguiente capftulo (Diseño básico del sistema de tratamiento) .
S
CAPITULO
DISEÑO BASICO
PARA
LA
CONDIJCCION
Y
VIII
SISTEMA SELECCIONADO
TRATAMIENTO AGUAS RESIDUALES
DEL
DE
VIII . DISEÑO BASICO DEL SISTEMA SELECCIONADO PARA LA CONDUCClON Y TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES.
A.
Topografía
1 . Colector de aguas residuales
I
Los planos STAR/T -106 y 107 muestran, respectivamente,
la planta y el perfil del colector de aguas residuales que permite hacer llegar, hasta el terreno seleccionado para laplanta de tratamiento, las aguas de desecho generadas en laciudad de Tepic que actualmente son vertidas sobre el río Mo
loba en la zona conocida como "Jauja".
El trazo y nivelación de este colector fue realizado por la Delegación Estatal Nayarit de la SEDUE, tal como se hace constar en los planos, como parte de un anteproyecto -iniciado en 1983.
El primer tramo del colector conduce las aguas residua
les desde el sitio de descarga actual hasta la presa "El Pun
to", de donde se deriva un canal que actualmente conduce - aguas para el riego de la zona cañera del Noroeste de Tepic,
y el cual se pretende aprovechar como segundo tramo del co-lector de aguas residuales ; el último tramo llevaría las - aguas desde el canal hasta los límites del terreno de la - planta de tratamiento.
-En vista de que el canal mencionado anteriormente tiene un importante uso actual, deben considerarse las posibles
dificultades que implicaría su utilización como colector deaguas residuales, y las repercusiones económicas y socialesdel caso . Es por ello que no debe descartarse la posibilidad
de sustituir el uso del canal de riego por la construcción de un tramo que conduzca las aguas de desecho desde la presa
tIn] Punto' hasta la planta de tratamiento, tal como se obser
va en el trazo preliminar incluido en el plano STAR/T-106.
2 . Terreno de la planta de tratamiento
Se llevó a cabo un estudio topográfico del sitio selec
cionad9 para la instalación de la planta de tratamiento de aguas residuales, con el objeto de definir los linderos, superficie y altimetría del terreno.
Básicamente, el estudio consistió en la realización de
un levantamiento topográfico a base de tránsitos, niveletas,
brjulas, cinta metrica y estadales . Los resultados de estelevantamiento se muestran en el plano STAR-T/108, mientras que tanto los registros de campo como las memorias de cálculo se incluyen en el Anexo C.
El predio, como se puede observar en el plano, se conforma de dos polígonos irregulares, unidos en un solo punto,
y separados por una depresión natural de aproximadamente 5 metros de profundidad . Las superficies definidas para los po
ilgonos I y II son ., respectivamente, 25,560 y 16,052 m2 ; am
bos terrenos muestran en general pendientes suaves y uniformes, y descensos bruscos de nivel en sus límites orientales.
Su altimetría está representada en el plano mencionado
por medio de curvas de nivel, las cuales se muestran espada
das una de otra a cada 50 cm .
B.
Mecánica de suelos
1. Exploración
Se realizaron dos sondeos a cielo abierto PCA-1 y PCA-2,
ubicados según se indica en el plano STAR-T/108.
I
El PCA-1 se llevó hasta una profundidad de 180 cm bajo el nivel actual del terreno, tomándose muestras alteradas de cada estrato ; no se encontró evidencia del nivel freático.
El PCA-2 se profundizó 160 cm respecto al nivel actual del terreno ; se labró una muestra inalterada de 0 .50 x 0 .45 x
0 .40 m, tomándose además muestras alteradas de cada estrato, y no se encontró evidencia del nivel freático.
2. EstratigrafÍa y propiedades
El terreno está constituido principalmente por suelo fino, con altos contenidos de materia orgánica, encontrándose
también algunas partes aisladas de arena limosa.
I
En el PCA-1 se distinguen tres estratos ; el primero de -.
ellos, entre 0 .0 y 0 .5 m de profundidad, está compuesto de arcilla inorgánica de plasticidad baja a media, con muchos va- cis, y es susceptible de inestabilidad por remoldeo . El segun
do estrato está compuesto por una capa de arena fina limosa de
compacidad inedia, que llega hasta 1 .0 in de profundidad . El - tercer estrato, localizado a partir de 1 .0 in se extiende más allá de la profundidad del sondeo ; está compuesto por limos or
gánicos y arcillas limosas de baja elasticidad y consistenciade blanda a media . Se observa gran, cantidad de yacios en la ma
sa del suelo, provocados por la putrefacción de materia orgáni
ca y transporte por las aguas .
El PCA-2 mostró la existencia de tres estratos de limos
y arcillas limosas orgánicas ; el primero hasta 0 .3 m de profundidad, el siguiente hasta 0 .6 in y el último se extiende más allá de la profundidad del sondeo . Estos estratos tienenpequeñas diferencias en sus propiedades, según se puede obser
var en los reportes de los ensayes . En este sondeo tambien se
advierte la presencia de vacíos y materia orgánica.
Las figuras Nos . 8 .1 y 8 .2 muestran gráficamente los perfiles estratigráficos de los sondeos a cielo abierto 1 y 2
respectivamente ; además, presentan los resultados de contenido de humedad, tanto natural como en los límites plástico y
líquido, para cada uno de los estratos.
Por su naturaleza de suelo fino, con excepción del es-trato 2 del PCA-1, el suelo presenta una permeabilidad baja,aunque debe considerarse para su ap1icai6n a un fin particular, la presencia de vacíos y el estrato de arena.
3 . Resultados
a) Humedad y peso volumétrico "In Situ".
El cuadro No . 8 .1 muestra el resumen de resulta-dos obtenidos en los ensayes de campo para la determinación de humedad, peso volumétrico seco y peso volumétrico húmedo.
b) Límites de plasticidad y humedad natural.
Los resultados de los ensayes de plasticidad y hu
medad natural practicados en las muestras alteradas de cada estrato se pueden observar en el cuadro No . 8 .2 ; los parámetros reportados incluyen -
la humedad natural, los limites líquido y plástico,
el Índice de plasticidad, la contracción lineal y la
clasificación en carta de plasticidad.
c) Pruebas de compactación
S
El cuadro No . 8 .3 muestra les resultados de las prue
bas de compactación ; específicamente, los valores re
portados son el peso volumétrico maximo y la humedad
óptima para cada uno de los estratos muestreados.
d) Granulometria.
Se practicó un anlisis granulométrico a las mues- tras de cada estrato para determinar su composiciónde tamaños, dando como resultado las distribucionesmostradas en las figuras Nos . 8 .3 a 8 .8.
e) Compresión inconfinada.
De la pared del PCA-2 al fondo del mismo se formó -una muestra inalterada de 0 .50 x 0 .45 x 0 .40 m, la cual se transportó, con las protecciones mecanicas y
de humedad necesarias, al laboratorio para su ensaye
en compresión inconfinada.
Se observó que el suelo, a pesar de ser fino, es difícil de manejar para la formación de probetas, debí
do principalmente a la presencia de gran cantidad de
huecos interiores, tubos y raíces putrefactas.
Se labraron 14 especÍmenes cilíndricos cuya relación
altura-diametro se limitó entre 2 y 2 .5 ; por incrustaciones de fragmentos grandes, por daños ocasionados
durante la fora y pr la presencia de vacÍos considerables en la masa del suelo, se desecharon los especímenes 1, 2, 3, 4, 6, 9 y 14 ; de éstos, la capad
dad de carga [qn ) promedio obtenida fue de 0 .77 - -Kg/cm2 , valor que no puede considerarse representati
yo.
Del resto de los especímenes se observó la presencia
de huecos apreciables a manera de cavernas y tubos,adeins ae materia organica en descomposición . Esto sugiere que, aunque localmente una masa compacta desuelo de estas características pueda alcanzar valo-res de mayores de 2 .5 Kg/cm 2 (como el especímen 11), globalmente no podra soportar mucho ms del valor promedio obtenido entre todos los especimenes no
desechados ; por ello, se propone una capacidad de -2
carga
= 1 .31 Kg/cm
En el anexo D se incluyen las memorias de cálculo y registros de gabinete completos del estudio de suelos.
4 .- Conclusiones
De manera general puede concluirse que el terreno selec
donado para la instalación de la planta de tratamiento presenta un suelo de naturaleza limo-arcilloso, con altas pro-porciones de huecos interiores en forma de cavernas y tubos;
estas características permiten prever la ocurrencia de asen
tamientos diferenciales por la alta compresibilidad del suelo .
En base a ello, debe tomarse en cuenta la necesidad decompensar con material granular para conseguir mayor peso yo
lumétrico y evitar disgregación, permitiendo así el desplan-
te de es tr .ucturs.
Otra recomendación, relacionada también con la necesidad
de evitar asentamientos- diferenciales, consiste en utilizar esfuerzos bajos- y no emplear capacidades de carga cercanas al
valor m .ximo permitido.
C . Diseño conceptual
1 . Capacidad de la planta
Estimaci6n del crecimiento poblacional
Los resultados arrojados por los Censos de Poblaci6n
para la ciudad de Tepic, Nay . permiten estimar la
tendencia de crecimiento demogrfico, mediante diver
sos métodos, tal. como a continuaci6n se muestras
MO
1950
1960
1970.
1980
CENSO
45,616
73,576
110,930
1.77,007
i) Método aritmético
I
(177,007 - 45,616)/30
4,379 .7 hab/año
de donde
AÑO
1986
:1990
2000
'POLACION
203,285
220,804
264,601
Li) Método de incrementos diferenciales
A
Ñ O
1950
C E N S O
INCREMENTO
INCREMENTO
DIFERENCIAL
45,616
27,960
1960
73,576
9,664
37,354
1970
1980
110,930
177,007
28,723
66,077
131,391
38,387
Incremento decenal promedio = 131,391 -- 43,797
3
Incremento diferencial promedio= 38,387
- 19,194
2
A 4 O
1980
POBLACION
INCREMENTO
INCREMENTO
DIFERENCIAL
PROMEDIO
177,007
62,991
1990
239,998
19,194
82,185
2000
322,183
ii) Ntodo 9eoJrtrico por porcentaje
A Ñ O
C E N $ O
1950
45,616
1960
1970
1980
INCREMENTO
PORCENTAJE DE
INCREMENTO
27,960
61 .3
37,354
50 .8
66,077
59 .6
73,576
110,930
177,007
171 .7
.7 = 5 .72%
Porcentaje anual promedio = 171
30
A Ñ O
1980
1986
1990
2000
I
* 177,007
POBLACION
177,007
237,756*
292,154
459,267
+
(5 .72) (6)
100
]
iv) Tasa anual de crecimiento
A
O
C E N 8 0
'TASA DE CRECIMIENTO
(•%)
45,616
1950
4 .90
1960
73,576
4 .19
1970
110,930
4 .78
1 q 80
177,007
A10
1980.
.1986
199.0.
2000.
POBLAC ION
*
177,0(17
232,102
278,060.
436,802
La figura No . 8 .9 muestra graficamente los diferentes
pronósticos . de población hasta el año 2000.
b) Proyecciones de generación de aguas residuales
Se tomara como . Lase el crecimiento demografico fijado por la tasa anual promedio de 4 .62%, en vista de_
considerarse el método. de proyección ms acorde con_
las. expectativas de crecimiento para Tepic, Nay .,
ademas : de que los resultados son respaldados por la_
aproximación de las po Uaci.ones. estimadas mediante el método geométrico por porcentajes.
Con base en una tasa promedio . del 4 .62%.
Con base en el programa de aforos realizado:
Q promedio (1986)
735 ip
s.
Aportación per-capita = 735 it/seg (86,400 seg/día)
232, 102 hab
= 273 .6 it/hab-día
A Ñ O
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
POBLACION
232,102
242,825
254,044
265,780
278,060
290,906
304,346
318,406
333,117
348,507
364,608
381,453
399,076
417,513
436,802
GENEPACION DE AGUAS
RESIDUALES (ips)
735
769
804
842
881
921
964
1,008
1,055
1,104
1,155
1,208
1,264
1,322
1,383
Esta es una proyección sujeta a diversos factores de in
certidumbre, entre los cuales destacan:
i) Error en el valor promedio definido para la genera-
ción actual de aguas residuales, por efecto de descargas clandetinas no detectadas durante el pro9ra
ma de aforos.
ii) Variaciones en la generación per-capita por alteración de los patrones de consumo de agua y/o escasez
en las fuentes de abastecimiento de agua potable.
Incremento sensible en' la generación de aguas de de
secho como resultado de un desarrollo industrial no
previsto.
iv) Diferencias entre el ritmo de crecimiento de la población y el aumento en la generación de aguas resi
duales del Ingenio Menchaca (El Molino), debido a las limitaciones de expansión de esta empresa ; este
es un factor muy importante en vista de la relevancia del Ingenio como principal fuente de aguas de desecho industriales, cuya descarga constituye ac-tualmente un considerable porcentaje de la genera-ción total de aguas residuales de Tepic (10-15%).
y) Variaciones estacionales.
Definición del caudal de diseño.
El caudal de diseño fue definido en función de las pro
yecciones de generación de aguas residuales estimadasanteriormente ; el valor seleccionado fue 1,000 lps - (1 m3/s), caudal que seria generado en un lapso de entre 6 y 7 años, si los factores de incertidumbre men--.
cionados no alteran significativamente los pronósticos.
El tiempo de holgura que se manejó para establecer el-
e.l caudal de diseño, obedece principa1xente a dos consideraciones : en rime lugar, debe tomarse en cuentaun lapso de tiempo razonable a transcur±r entre la -terminación de este estudio de ingeniería básica, la realización del proyecto ejecutivo y la construcción de la planta de tratamiento y, por otra parte, las variaciones estacionales en la generación de aguas de de
secho deben producir valores "pico" de caudal del or-den de 1 m 3 /s antes de los 6 años.
La modulación seleccionada para el diseño del sistemade tratamiento es de 500 lps, es decir,se propone la construcción de dos módulos en paralelo, con el objeto
de dar mayor flexibilidad a la operación de la planta;
por otra parte, está contemplada la expansión de la ca
pacidad •a 1,500 ips mediante la construcción de un . ter
cer módulo, con lo que se cubriría la demanda de trata
miento definida por . la generación promedio de aguas re
siduales del año 2000, de acuerdo con las proyecciones
estimadas.
2 .- Esquema de tratamiento
El proceso seleccionado para el sistema de tratamiento
de aguas residuales de la ciudad de Tepic, está constituidopor una serie de operaciones que, básicamente, consta de - pretratamiento (rejilla y desarenador), tratamiento primario
de sedimentación, desinfección (cloración) y tratamiento delodos (digestión y secado) ; la figura No . 8 .9 muestra el dia
grama de flujo propuesto para la planta de tratamiento .
á) Rejillas
Las rejillas se utilizan para remoci6n de sólidos
gruesos (trozos de madera, plastico, piedras, ani
males muertos, etc), con el . fin de evitar proble
mas en el proceso de tratamiento y en las instala
ciones complementarias (tulerías, vflvulas, . 1m-bas, etc .)
Se propone la instalación de una rejilla de ba- rras paralelas de acero con equipo mecnico de -limpieza continua, ademas de una rejilla manual
para utilizarse alternativamente durante lospe-rfodos en que la primera sea sacada de operación
para mantenimiento.
b) Desarenadores.
Los desarenadores se diseñan e instalan con el ob
jeto de remover, por gravedad, todo tipo de are-nas y gravas o cualquier otro tipo de partículascon diametros mayores de 0 .2 mm y peso específico
mayor de 2 .65 ; la remoción de estos materiales' -protege las instalaciones e1ectromecnicas del' -desgaste excesivo, y reduce la formación de depó sitos e incrustaciones en tuberías, lxmbas, vlvu
las, etc.
Al igual que en el caso de las rejillas, 'Se plantea la construcción de dos desarenadores, uno de
los cuales contara con equipo mecanico para la re
moción continua de arena, mientras que el segundo
(limpieza manual) se utilizara como reemplazo del
primero en los casos en que sea necesario.
Ambos desarenadores son canales rectangulares de flujo horizontal, con vertedor proporcional tipo
"Sutro" para control de velocidad ; tales vertedo-res . podrán ser utilizados ademas para la medicióndel caudal de aguas residuales que son sometidas al tratamiento.
c) Sedirnentadores.
El objetivo de los sedimentadores es remover tanto
los sólidos decantables como los flotables, median
te rastras de fondo y desnatadores respectivamente,
obedeciendo a un proceso meramente físico, resulta
do de las diferencias de densidad entre los sóli-dos y el agua.
Se insta1arn dos sediinentadores, de idénticas características, que operaran en paralelo con una ca
pacidad de 500 ips cada uno.
El tipo de sedimentador propuesto es circular, con
alimentación central y descarga de efluente a través de un anillo perimetral de vertedores triangulares ; lbs-lodos depositados son continuamente removidos hacia una tolva por medio de un sistema de
rastras de fondo, mientras que una rastra de super
ficie, acoplada al mismo sistema motriz, remueve la materia flotante hacia una tolva de natas.
d) Sistema de desinfección
La desinfección del efluente sedimentado tiene por
objeto destruir la población de organismos patógenos contenida en toda agua residual, evitando asilos riesgos de salud involucrados en su reuso y -disposición.
El agente desinfectante seleccionado es el Cloro,disponible en forma de gas licuado . El método de aplicación propuesto es en solución acuosa, por lo
que se requiere de un sistema de dosificación conbase en un inyector de cloro al vacío ; el gas cloro es enviado, por medio de vacío, desde el tanque
de almacenamiento hasta el inyector, donde se di-suelve en agua para formar acido hipocloroso ; este
acido fluye, a una tasa controlada, hacia el punto
donde se mezcla con el agua residual, . por medio de
un difusor.
La camara de contacto de cloro es un tanque rectan
guiar con mamparas longitudinales para promover el
flujo pistón, permitiendo un contacto efectivo.
Digestión anaeróbica de lodos.
La digestión anaeróbica (en ausencia de oxígeno) tiene por objeto estabilizar el lodo, reduciendo su contenidb de materia orgánica putrescible.
Se propone la . instalación de dos módulos de digestión en paralelo ; cada módulo constituye un proceso de digestión en dos etapas, con un digestor pri
marlo y uno secundario.
Las características geométricas y dimensionales de
los digestores primarios y secundarios son idénticos ; son tanques cilíndricos completamente cubier tos, con el fondo en forma cónica.
I
Los digestores primarios son unidades completamente mezcladas, con fuente externa de calor para man
tener una temperatura de diseño que acelere el proceso de digestión ; el método de calentamiento propuesto consiste en recircular el contenido del digestor a través de un intercambiador de calor, loque ademas se aprovecha para promover el mezcladode la unidad.
Los digestores secundarios no cuentan con sistemade mezclado ni fuente externa de calor ; su objetivo es complementar la digestión y permitir el espe
samiento de los lodos.
f) Lechos de secado
Los lechos de secado constituyen un medio económico para deshidratar los lodos digeridos, con ' el -fin de facilitar su manejo posterior.
Se propone la instalación de lechos individuales de 6 metros de ancho y longitud variable en fun- ción de un maximo aprovechamiento del terreno ; elmedio filtrante consta de una capa inferior de 30cm de grava y una superior de 20 cm de arena, -mientras que los muros de contención sobresalen 50
cm, a partir de la superficie de arena.
Los lodos son vertidos sobre los lechos a través -
de una placa o losa de 'proteccnr cn el objeto de
distribuir el lodo y evitar 'la erosí6n de la capa de arena.
El sistema de drenaje inferior consta de una tube-ra perforada de concreto simple, tendida con jun-tas abiertas y una pendiente de 0 .5%, colocada iongitudina'lmente en el centro de cada lecho indivi- dual.
D . Diseño dimensional.
1 . Pretratamiento
a) Rejilla mecanizada de barras paralelas
Espacio entre barras 30 mm
Ancho de barras =
10 mm
Velocidad en canal = 60 cm/seg
Area del canal =
1m3 /s = 1 .67 m 2
0 .6 m/s
Ancho de plantilla (propuesto) = 1 .8 m
Tirante de agua 1 .67 m2 /1 .8 m = 0 .92 m
Altura total del canal = 1 .25 in
Area de flujo
1 .67 in2 (30 nirri)/(30 + 10)inm
a través de rejilla
= 1 .25 in2
Inclinación de barras = 750
Longitud de barras = (0 .92 + 0 .3)m = 1 .26 m
Sen 750
VIII - 18
bi Rejilla manual de barras paralelas
Espacio entre barras= 50 nun
Ancho de barras 15 nun
Velocidad en canal = 60 cm/seg
Dimensiones del canal:
plantilla = 1 .8 ni
altura total = 1 .25 m
tirante = 0 .92 ni
Velocidad a traves de rejillas ( y )
V
=
1 m /s
.= 0 .78 m/s
1 .67 ('50)/(50+15) .m 2
Longitud de
barras = (0 .92+ 0 .3) rn/Sen 45°= 1 .72 m
c) Desarenadores
Velocidad (horizontal) = 0 .27 m/s
Area de sección
transversal (A) = (.1 m3/s)/(0 .27 m/s) = 3 .7 in2
Ancho de plantilla = 4 .0 ni (propuesto)
Tirante = 3 .7 m/40 m
0 .92 in
Altura total del canal = 1 .25 ni
Velocidad de sedimentación = 2 .0 cm/seg*
Longitud
= (tirante) (vel .horizontal) / (Vel . sedimentación)
= 12 .4m
Aplicando un factor de holgura de 40% :
L = 1 .4 (12 .4 m)
17 .36m
+
17 .5 . ni
Voltmen = (17 .5 ni) (0 .92 ni) (4 .0 m) = 64 .4 ni3
tiempo de residencia = V/Q = 64 .4 seg.
Coordenadas (X,Y) de la escotadura del verte
dor:
X = 1 .0 (1 -
Arc Tan
V Y/0 .06)
d) Caja derivadora
Esta caja permite dividir el caudal de aguas
residuales en dos flujos iguales, ' que seranenviados a cada uno de los dos módulos en pa
ralelo de sedimentación ; se divide en tres secciones por medio de dos mamparas o vertedores rectangulares.
* Partículas de 0 .2 mm de dímetro y gravedad
específica de 2 .65 a 20°c .
Vertedores;
Longitud de cresta (Li
1 .5 m
(propuesta)
Caudal vertido (Q) = 0 .5 m3/s
S
Tirante sobre la cresta (H) = (Q/3 .33 L)2"3 *
* donde Q se expresa en pies 3 /seg y L en pies
H=O .32m
Dimensiones propuestas:
Escotadura de vertedores 1 .5
x :o .s
m
Compartimentos de la caja
central 2 .0 x 2 .0 x 1 .5 m
laterales 2 .0 x 1 .5 x 1 .5 it
El plano START/T-110 muestra los detalles di
mensionales del sistema de pretratamiento, mientras que su ubicación respecto a la plan
ta de tratamiento puede . observarse en el pla
no START/T-109.
2 .- Sedimentadores
Criterios de diseño*
Tiempo de retención (t) = 90 mm
Carga de superficie (c .s.)= 35 m 3/m2
VIII - 21
día
* Seleccionados con base en los resultados de laprueba de la columna,
b Diinensionaxniento de los tanques
Caudal de diseño (Q) = 0 .5 m3/s
Area del tanque (A) = Q/C .S . = 1,234 .3 in2
Diametro (.D)
39 .6 m
Por aproximación
D
= 40 in
Voidmen ( y) = Qt = 2,700 in 3
.Profundidad (h) = V/A = 2 .19 in
*
* dentro de especificaciones
Pendiente del fondo del tanque
8%
Profundidad de la sección cónica = 16 in
Profundidad de la sección cilíndrica : 2 .2 in
c) Estimación de la producción de lodos
i) Con base en la producción
volumetrica de 3 lt/10 3 it *
Qlodos = 10 .8 m 3/hr
* McCabe y Eckenfelder
jsujiendo que;
gray, específica del lodo = 1 .02
contenido de sólidos = 5%
Flujo masico de sólidos = 550 .8 Kg/hr
ii) Con base en la producción rnsica de
150 Kg/103m3 *
Flujo masico de sólidos = 540 Kg/hr
*Metcalf y Eddy
iii) Con base en la remoción esperada de
sólidos
De la caracterización, SST = 478 mg/i
Remoción de diseño = 60%
Flujo masico de sólidos = 1,032 .5 Kg/hr
3/hr
Q lodos = 20 .2 m
Esta estimación sera utilizada para el
diseño del sistema de manejo y trata-miento de lodos, por considerarse mssrepresentativa de las condiciones particulares de esta planta de tratamiento .
dl Tolva recolectora de lodos
Geometría : Cono truncado
Flujo de lodos = 10 .1 in3/Fir (por unidad)
Tiempo de retención 15 mm (propuesto)
Volumen 2 .52 rn 3
Radio de la sección superior = 1 .5 in
Radio de la sección inferior = 1 .0 in
Altura de la tolva = 0 .5 m
Inclinación de las paredes = 45°(dentro de es
pecificaciones)
e) Recolección de clarificado
Anillo perimnetral de vertedores triangulares
de 90°:
Perímetro = 125 .7 in
Espaciamiéntoentre - vertedores
-30-cm .
Número de vertedores = 125 .7/0 .3 = 419
Gasto por vertedor = 500 lps/419
1 .193 ips
Tirante sobre la cresta :
H = (Q/1 .4) 2/5
0 .059 m (5 .9 cm)
Altura total de escotadura = 8 cm
Canal recolector de efluentes:
Velocidad = 0 .6 m/s
Caudal = 250 ips
Area =0 .25 m3/s / 0 .6 m/s =0 .4167
Ancho plantilla
0 .8 in (propuesto)
Tirante = 0 .4167 m2 /0 .8 in = 0 .52 m
Desnivel necesario = 2 .8 cm (con base en la
expresi6n de Manning)
En el plano STAR/T -109 se puede observar la localización
de los sedinentadores en la planta de tratamientor adeins de_
su orientaci6n ; el plano STAR/T -112 muestra los detalles dimensionales del diseño seleccionado para los sedimentadores.
3 . Desinfección
Dosificación de cloro
20 mg/l
Requerimientos de cloro;
= (1,000 1/seg) (20 mg/i) (86 .400 seg/dla) (106 Kgfni)
= 1,728 Kg/d1a
Tiempo de contacto = 15
mm
Volumen = 1 m3 /s (15 min) (60 s/iniñ) = 900 m3
Camara de contacto : Tanque rectangular con mamparas
longitudinales
Dimensiones :
longitud
25 .0 in
ancho
10 .0 in
profundidad 4 .0 in
* Dosis recomendada para efluentes primarios
tirante de agua
longitud mamparas
espacio entre mamparas
espesor -mamparas
3 .6
23 .0
1 .8
0 .2
in
in
in
in
4 . Digestión de lodos
S
a) Dimens ionainiento
i.) Con base en la carga organica de diseño de
4 .5 Kg ssv / in3 día.
Fracción voltI1 de sólidos suspendidos 60%
Sólidos suspendidos volatiles . en lodo crudo:
(1,032 .5 Kg/br) (0 .6)
619 .5 Kg/hr
Voiwnen del digestor:
= (619 .5Kg/h±)124 hr/día) =
4 .5 Kg/m3 dÍa
3304 1113
ii) Con base en el tiempo de residencia definido
por la temperatura de diseño.
Temperatura de diseño para el digestor
primario : 30 °C
Tiempo de residencia para T = . 30°C : 14 días
v= (20 .2 m3 /kr) .(14 días) (24 hr/día) = 6,787 rn3
VOLUMEN
DE DISEÑO = 6,787 in3
(volumen crítico)
Parámetros de diseño:
Tiempo de residencia = 14 das
Carga orgánica 2 .2 Kg SSV/m3 - día
Profundidad efectiva
= 6 .m
Area = 6,787/6 = 1,131 ni 2 (total)
Area por unidad = 1,131/2
565 .5 rn2
Diámetro = 26 .8 m
Diámetro (comercial) = 27 .4 m (90 ft)
Pendiente del fondo = 1/3
Profundidad de la sección cónica
4 .57 m
Profundidad de la sección cilíndrica= 4 .23 m
b) Requerimientos de calor
Para condiciones críticas (Invierno) :_
Temperatura del lodo crudo = 15°C
Temperatura de digestión = 30°C
Flujo másico de lodos = 20,650 Kg/hr
Calor específico del lodo = 4,200 J/Kg°C
Requerimientos de calor para elevar la tempe
ratura del lodo
= (20,650)(4,200)(30-15)= 1 .3 x 10 J/hr
= 1 .23 x io6 BTU/hr
Pérdidas por conducción:
paredes 1 .267 x 10 4 BTU/hr
piso
2 .163 x 10 BTU/hr
techo 3 .662 x . 10 BTU/hr
total
7 .09 x 10 4 BTU/hr
Perdidas por conducción (ambos módulos) =
14,18 x 10 4 BTU/hr
Capacidad requerida de intercambio de calor:
Total = 1 .23x10 6 +14 .18x10 4=1 .375x10 6 BTU/hr
Por módulo = 0 .5( . 1 .37x10 6 )=6 .875x10 5 BTU/hr
Tomando como base una eficiencia de 70% para
el sistema de producción e intercambio de ca
br, tenemos:
Requerimientos totales
.375x10 6 BTU/hr
de calor -- 1
0 .7
= 1 .964 x io6 BTU/hr
= 4 .95 x 10 KCa1/hr
d) Producción de gas de digestión
Flujo de lodos = 20 .2 m3 /hr (Q)
Carga de DBOu= 619 .5 Kg/hr (So)
Tiempo de residencia = 14 días (e)
Eficiencia en utilización del desecho = 80% (E)
Constantes cinéticas:
Y = 0 .05 Kg SSV/Kg DBO
0 .03 días
producción de lodos (Pi
= (Y Q So E)/(l + Kde )
= 17 .45 Kg SSV/hr
I
Volumen de metano (V
CH 4. )
0 .35 (E Q So - 1 .42 P )
x
VCH
= 164 .8 m 3/hr
VGS= 164 .8/0 .67 = 246 m3/hr *
*asiendo que el contenido de metano en el
gas es del 67%
Capacidad ca1orfica del metano = 35,800 KJ/m 3
Calor teóricamente disponible = 5 .9xl0 KJ/hr
= 1 .41xl0 6 KCa1/hr
d) Balance global de calor
Calor excedente =
1 .41 x 10 6 -4 .95x10 5 = 9 .15xl0 5 KCa1/hr*
Volumen de metano excedente = 107 m3/hr
Volumen de gas excedente = 160 xn 3/hr
* utilizable para generación de electricidady/o
bombeo
Los planos STMT/T-109 y STAR/T'-113 muestran, respecti
varnente, la localización del sistema de digestión respecto a
la planta general y los detalles dimensionales de los digestores .
5 . Lechos de secado
Características de lodos digeridos:
flujo volumétrico = 7 .94
flujo de sólidos = 661 Kg/hr
concentración de sólidos = 8%
gravedad específica = 1 .04
Características del secado:
concentración de sólidos después del
drenado = 20%
concentración de sólidos después del
secado = 30%
altura de lecho de lodos (espesor) = 30 cm
Cantidad de lodo aplicado por unidad de area:
0 .3 m)(1 .040 Kg/rn 3 ) = 312 Kg/rn 2
Peso seco = (312 Kg/m 2 ) (0 .08) = 24 .96 Kg/rn 2
Peso de lodos
del drenado =
Peso de lodos
del secado =
después
24 .96/0 .2 = 124 .8 Kg/rn 2
después
24 .96/0 .3
83 .2 Kg/rn 2
Cantidad de agua a evaporar 41 .6 Kg/m 2
Lámina de agua a evaporar = 4 .16 cxi
Con base en los registros climatológicos mensuales (pre
cípitacíón y evaporación) de la ciudad de Tepic, y tomando en
cuenta la lémina de 4 .16 cm de agua de lodos a evaporar, se determina el tiempo necesario para alcanzar el grado de deshi
dratacíón deseado ; el procedimiento de cálculo puede observar
se en el Anexo E, y los resultados (días de secado) son los siguientes:
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
27 .29
16 .27
11 .83
9 .58
9 .49
27 .44
Julio
Agosto
Septiembre
Octubre
Noviembre
Diciembre
73 .63
66 .98
58 .10
25 .10
27 .36
27 .27
Se detecta claramente que durante la época de lluvias (Julio, Agosto y Septiembre), los tiempos de secado son demasiado altos, dando como resultado requerimientos de área que-exceden con mucho a la disponibilidad de terreno ; sin embargo
debe considerarse que, durante el resto del año, los requerimientos tienden a ser más uniformes, encontrándose un tiempomáximo de 27 .44 días para el mes de Junio, valor que se selec
cionó para el diseño de los lechos.
Tiempo de secado = 27 .44 días
Area
(661 Kg/hr) (27 .44 días) (2.4 Hr/día) = 17,440 m 2
24 .96 Kg/rn 2
Con base en la configuración del terreno se defini6 la
distribución de lechos de secado, mostrada en el plano - STAR/T-109 ; en resumen, se propone la instalación de 9 módu
VIII - 31
los o baterÍas de lechos ndivjdualesr identificados por las
letras A,
H e , cuyas caractersticas se describen a
continuación:
Módulo
No, de lechos
A
B
C
D
E
F
G
H
I
.15
15
15
10
6
13
13
12
18
Las dimensiones de lecho individual son de 6 x 24 m para
todos los módulos, a excepción del módulo I, donde son de
6 x 30 m ; el area total resultante es de 17,496 in2
El plano STAR/T -114 muestra los detalles dimensionales de
los lechos de secado, incluyendo las características de las estructuras de contención, de los estratos filtrantes (arena
y grava) y de los sistemas de alimentación y drenaje.
S
VIII 7 32
E.
Diseño hidrdulico.
1. Colector de aguas residuales
S
Como se mencionó anteriormente, el diseño del colector
que conduce las aguas residuales desde el sitio de descarga actual hasta el terreno de la planta de tratamiento, fué realizado por la Delegación Estatal de SEDUE en Nayarit ; el plano STAR/T-107 muestra el perfil hidrulico de dicho colector,
permitiendo observar que el flujo de las aguas de desecho ser por gravedad, no requiriéndose de bombeo en ninguno de los
tramos .
2. Planta de tratamiento
a) Perfil hidrulíco
Las pérdidas de carga hidráulica, resultantes de
la fricción entre el fluído y las paredes del con
ducto, fueron evaluadas con base en lá expresión
de Hazen-Williams:
H f = (Q/0 .2778 CD 2 .63
1 .852 L
donde H f = pérdidas de carga (m)
Q = caudal (m 3 /s)
D = diametro de tubería (m)
L = longitud de tubería (m)
C = Coeficiente de Hazen-Williams (función
de la rugosidad del material)
El cuadro No . 84 presenta la descripción, por tra
mos, del sistema de tuberías de la planta de trata
miento ; el an1isis de pérdidas de carga hidrulica se resume en el cuadro No . 8 .5, el cual muestra,
ademas de las p&didas por conducción, las prdidas locales de cada tramo, resultado de cambios de dirección, contracciones o expansiones en la sección de flujo, y paso a traves de valvulas . En
el anexo E se muestra el procedimiento desglosado
para el cflculo de perdidas locales .'
Ademas de las perdidas de carga totales, resumidas
en el cuadro No . 8 .4, se' tomaron en cuenta cargas
hidraulicas adicionales para permitir el vertido
en caída libre, en los siguientes puntos:
1) Vertedor proporcional endesarenadores (1 .0 m)
ii) Caída del desarenador hacia la caja derivado . . ra (0 .3m)
iii) Vertedores en caja derivadora (0 .5m)
iv) Vertedores de recolección de efluente en sedimentadores (0 .2m)
Por último, las pérdidas de carga a través de los
canales de concreto fueron evaluadas con base en
la expresión de Manning, la cual permite definir la pendiente necesaria para vencer' la oposición al
flujo ; las pérdidas locales por cambios de sección
y por obstrucción en compuertas fueron cuantificadas como longitudes equivalentes, las cuales se su
man a las longitudes reales para determinar el des
nivel requerido, con base en la pendiente mínima
necesaria . Los resultados del análisis d perdidas
en canales son:
Desnivel entre caja de recepción y rejilla:
1 .0 cm
vi) Pérdidas en rejilla (limpia) : 1 .0 cm
vii) Desnivel entre rejilla y desarenador : -0 .7 cm
viii) Desnivel a lo largo de desarenadores:
0 .05 cm . (en el desarenadpr de limpieza auto
intica debe considerarse ademas el desnivel
definido por las pérdidas originadas por el
sistema de remoción de arenas).
El perfil hidruiico resultante de los aniisis ex
-puestos, es mostrado en el plano STAR/T-115, donde
se definen los niveles de desplante de las unidades
de tratamiento y los niveles del líquido a lo largo
del proceso, con referencia a; la topografíaoriginal del terreno.
b) Conducción de lodos digeridos a lechos de secado
Flujo volumétrico de lodos digeridos = 7 .94 m3/hr
Pendiente natural promedio del terreno = 0 .035
Para un diametro de tubería de 0 .05 rn (2 pig):
Velocidad = 1 .085 m/s
pérdidas por conducción = 0 .029 rn/rn
pérdidas locales = 0 .036 mpor cada unión "T
It
Para un diametro de tubería de 0 .064 m (2 .5 pig):
velocidad
0 .69 m/s
pérdidas por conducción = 0 .0096 rn/rn
pérdidas locales = 0 .015 m por cada unión "T"
Se seleccioné el dinietro mayor (2 .5 pig) para ase
gurar el flujo por gravedad hacia cualquiera de los
lechos de secado, y además para disminuir la probabilidad de taponamientos en la tubería, por lo tanto :
VIII - 35
perdidas por conducción 0 .0096 rn/rn
perdidas locales
0 .0025 rn/rn *
0 .0121 rn/rn **
pérdidas totales
Con base en estos resultados y en las pen-dientes que presenta el terreno natural, se
puede asegurar que el flujo de lodos digeri
dos ocurrira por gravedad . Con el objeto de
evitar la necesidad de fuertes movimientos
de tierra, el desplante de lechos de secado
tiende a seguir la configuración original del terreno ; el cuadro no 8 .6 muestra la distribución de niveles de desplante para lechos de secado.
S
F.
Reuso del agua tratada
1 . Datos relativos al riego de zonas cañeras en el municipio de Tepic, Nay.
Los siguiente datos fueron proporcionados por personal especializado de la Secretaria de Agricultura y Recursos Hidru
licos, Delegación Nayarit.
a) Los agricultores de la zona pañera tienen concesionado un volúrnen de 2 .5 m3/s de agua del río Mololoa para el riego de una extensión cultivada de 1,088 has .,
sin embargo actualmente el gasto abastecido es de ape
nas 900 lps.
b) Las demandas de agua de riego para los cultivos de ca
ña son del orden de 7,750 rn 3 /ha, lo que corresponde a
una lamina de 77 .5 cm.
* Tomando en cuenta una unión "T" a cada 6 in.
** Ademas de pérdidas en válvulas y codos.
VIII - 36
c) Los requerimientos reales de agua de riego en cultivos de caña oscilan entre los . 40 y los70 cm (USO CON
SUNTIVO). .
d) La epoca del año durante la cual se requiere el rie%
go de cultivos de caña es de Octubre , .a Junio, disminuyendo sustancialmente los requerimientos en el último mes Cjunio) debido a la cercanÍa del fin de zafra.
La tasa de infiltración en terrenos de zonas cañeras
varía entre 0 .89 y 1 .6 cm/hr.
2 . Determinación de la superficie de tierras de cultivo
factible de irrigarse con las aguas residuales tratadas :
Q
A_ E+ I _p
donde :
A
E
I
P
=
=
=
=
Area
Tasa
Tasa
Tasa
de
de
de
de
irrigación
evaporación
infiltración
precipitación
A = Q(rn3/s) 86,400 (s/d)30'(dJmes) 100 (cm/rn) 10
(ha/rn 2 )
E + I - P (cm/mes)
Con base en el caudal de diseño (Q=1 m 3/s), se calcularon
las áreas irrigables con aguas tratadas, diferenciando tres períodos del año (tetramnestres) en función de la uniformidad de los parámetros mensuales ; los resultados son los siguientes :
PERIODO
FEB - MAY
JUN - SEP *
OCT - ENE
VALORES PROMEDIO
(.cm/me)
E
P
I•
16 .1
12 .9
9 .3
37 .2
37 .2
37 .2
0 .6
22 .7
3 .4
E + I - P
(cm/mes)
A
(Has)
52 .7
27 .4
43 .1
492
946
601
* Durante estos meses NO HAY ZAFRA, por lo que los requerimientos de riego son practicamente nulos.
Tomando como base los requerimientos de agua de riego re
portados para la zona cañera (40-70 cm/mes), resulta que el -área de aplicación del efluente tratado varía entre 370 y 640
has, valores que resultan comparables con los obtenidos analíticamente en el cuadro anterior.
8 .1
Cuadro No .
PESO VOLUMETRICO Y HUMEDAD EN CAMPO
SONDEO No .
SONDEO No . 2
1
PARÁMETRO
E-1
E-2
E-3
E-1
E-2
E-3
w5
(%)
13 .9
31 .6
28 .7
25 .0
27 .0
35 .0
PVH
(%)
937 .0
954 .0
887 .9
1353 .0
1632 .0
1163 .0
PVS
(%)
802 .2
689 .9
689 .9
1083 .0
1284 .0
895 .0
Notas:
w5
=
Humedad en el sitio
PVH = Peso volumétrico húmedo
PVS = Peso volumétrico seco
Cuadro No . 8 .2
RESULTADOS DE ENSAYES DE NUESTRAS ALTERADAS
(LIMITE DE PLASTICIDAD Y HUMEDAD NATURAL)
PARANETRO
E-1
w
SONDEO
E-2
No .1
E-3
SONDEO No .
2
E-1
E-2
E-3
(%)
15 .93
31 .58
28 .70
25 .00
27 .00
35 .00
LL (%)
27 .00
30 .50
31 .20
35 .00
30 .30
36 .64
LP (%)
18 .81
NP
23 .53
27 .60
23 .30
25 .88
IP (%)
8 .19
--
7 .67
7 .40
7 .00
10 .76
CL (%)
17 .00
14 .00
7 .69
5 .00
4 .75
OL
OL
OL
OL
CLAS
CL
4 .00
SM
Notas:
w = Humedad natural
LL = Límite líquido
LP = Límite plástico
IP = Indice de Plasticidad
CL = Contracción Lineal
E-1 = Estrato No . 1
NP = No plástico
CLAS= Clasificación en carta de plasticidad
Cuadro No .
8 .3
RESUMEN DE PRUEBAS DE COMPACTACTON
( DETERMINACION DEL PESO VOLUMETRICO MAXIMO. Y HUMEDAD OPTIMA )
SONDEO
1
2
S
ESTRATO
PESO VOLUMETRICO
MAXIM3 (Kg/ni3 )
HUMEDAD
OPT IlMA (%)
1
1,547
26 .7
2
1,330
37 .8
3
1,428
32 .2
1
1,563
23 .5
2
1,554
24 .5
3
1,495
25 .6
Cuadro No . 8 .4 DESCRIPCION DE TRAMOS Y MATERIALES DE TUBERIAS
TRAMO No .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
D E S C R I P C I O N
Caja derivadora a sedimentadór No . 1
Caja derivadora a sedimentador No . 2
Sedimentador No . 1 a tanque de cloración
Sedimentador No . 2 a tanque de cloración
Sedimentador a digestor primario
Digestor primario a digestor secundario
Digestor secundario a bombeo de sobrenadante
Bombeo de sobrenadante a caja derivadora
Digestor secundario a tanque de lodos digeridos
MATERIAL
FLUIDO
Concreto ref .
Concreto ref .
Concreto ref .
Concreto ref .
P .V .C .
P .V .C .
P .V .C .
P .V .C .
P .V .C .
Agua cruda
Agua cruda
Agua sedimentada.
Agua sedimentada
Lodos crudos
Lodos digeridos
Sobrenadante
Sobrenadante
Lodos digeridos
Cuadro No . 8 .5
RESUMEN DEL ANALISIS DE PERDIDAS DE CARGA HIDRAULICA
TRAMO*
Q
Ups)
S
D.
(m)
.L
H
(m)
f
(m)
(m)I
t
(m)
H
I
1
500
0 .910
35 .5
0 .024
0 .153
0 .177
2
500
0 .910
61 .5
0 .041
0 .153
0 .194
3
500
0 .910
52 .0
0 .034
0 .148
0 .182
4
500
0 .910
7 .0
0 .005
0 .133
0 .138
5
2 .8
0 .063
53 .0
0 .795
0 .194
0 .989
6
2 .8
0 .063
33 .0
0 .495
0 .126
0 .621
7
1 .67
0 .050
17 .0
0 .302
0 .158
0 ..460
8
3 .34
0 .076
120 .0
1 .000
0 .165
1 .165
9
1 .10
0 .038
28 .0
0 .873
0 .180
1 .053
* Ver descripción en cuadro No . 8 .4
NOMENCLATURA :
S
H
Q = caudal
D = diametro
L = longitud
Hf= perdidas por conducción
H1= pérdidas locales
Ht pérdidas totales
Cuadro No . 8 .6
DISTRIBUCION DE NIVELES DE DESPLANTE RARA LECHOS DE SECADO
LECHOS *
S
NIVEL
LECHOS
A1
÷
A3
92 .50
D8
+
B1
~
B3
93 .50
E1
+ . E3
92 .00
C1
+
C6
93 .50
.E4
E6
91 .00
A4
+
A6
91 .50
F1
+ .F 9
88 .25
B4
4-
B6
92 .50
F10 -
F 13
87 .00
A7
+
A15
91 .00
G1
-3-
G13
87 .75
B7
~
B 11
91 .75
H1
+
H9
87 .50
B 12 -3-
B 15
91 .00
H10 4-
H12
86 .75
C9
92 .50
I
9-
13
87 .00
C 10 ~
C12
91 .75
14
÷
18
86 .00
C13 ~
C15
90 .75
19
4'
1 13
86 .25
D1
D3
93 .00
1 14 +
1 18
84 .50
C7
-3-
+
~
Dio
NIVEL
* Véase localización en plano STAR/T -109.
91 .00
FIGURA, No.8.1
DEL POZO
ESTRATIGRAFIA
BE AGUA /
CONTENIDO
NATURAL.
EN EL MITE PLAST1CO.
+ EN EL LIMITE LIQUIDO .
30
ESTRATIGRAFIA
0.00
A CIELO ABIERTO No. 1 .
Ve//r'r
' 'A
ril'
,
DESCRIPCION
SUELO DE ARCILLA INORGANICA
02
DE BAJA A MEDIA , PLASTICIDAD
'r/f(MMIE
.
n
ka-
(CIA
i
0.6
-
c..
.
•
.
..
.,.%.•:
f
- -
.
.0%0'
,
:
-
%
''
n..‘.e
--
- .I .
-
.
.
:
+*
ARENA LIMOSA
. (SM)
"nf
•
.
•s -•
.77
)(7"
I'
AfMIZ
.#A
1 .4
.........
LIMOS ORGANICOS .Y ARCILLAS
LIMOSAS ORGANICAS DE BAJA
0
a
+
PLASTICIDAD
(01
ML)
14,040
1 .8
15
ARCILLA
ARENA
MATERIA ORGANICA
Vlll —
LIMO
GRAVA
45 .
FIGURA No.8 .2
DEL POZO
ESTRATIGRAFIA
A
CIELO ABIERTO
No. 2
CONTENIDO DE AGUA .1.
* NATURAL
EN EL LIMITE PLASTICO.
+ EN EL UMITE LIQUIDO .
15
30
EST R AT I GR A FIA
DESCRIPCION
0
V79'
.
r_
0.00
"
S
0.20
\T
/rAlMa
p''eAN/r
v
Fer/77/r/7'
0.6
I
1
LIMOS ORGANICOS Y ARCILLAS
LIMOSAS DE BAJA PLASTICIDAD.
OL ML
____
LIMOS ORGANICOS Y ARCILLAS
LIMOSAS DE BAJA PLASTICIDAD
.
e/,/e
LIMOS ORGANICOS Y ARCILLAS
LIMOSAS DE BAJA PLASTICIDAD.
1.4
''V/
//
//
ArTli
/r./f/A
/
AwA
.
1 .8
15
ARCILLA
30
ARENA
MATERIA ORGANICA
VIII - 46
LIMO
z l, .Ii
Ab
GRAVA
FIGURA No. 8 .3
DISTRIBUCION GRANULOMETRICA
(Pozo
1, CAPA
1)
-J
-J
50
lo
0.01
Na 200
lo
1 .0
0 .1
lOO 60 40
20
lo
4
3/8" I2" 3fl ' I i2"
ABERTURA DE LAS MALLAS (mm)
loo
3"
S
FIGURA Na 8 .4
DISTRIBUCION GRANULOMETRICA
(POZO 1, CAPA 2)
4
100 4
50
lo
Ql
0 .0I
No
200
LO
lOO
60 40
20
ABERTURA
10
to
DE LAS
4
3/8 V2-" 3/4" I "
MALLAS (mm)
lOO
1 1/2 "
2'
3"
FIGURA No.8 .5
DISTRIBUCION GRANULOMETRICA
(Pozo
1 . CAPA
3)
loo
50
lo
No. 200
lOO
60 40
20
ABERTURA
100
lO
LO
OLI
0 .01
10
DE LAS
3f87 1/234
MALLAS
(mm)
r'
i
'2
2'
3
FIGURA Na 8 .6
DISTRIBUCION GRANULOMETRICA (POZO 2, CAPA 1)
1
00
50
lO
I0
0.01
0.1
No . 200
loo
1 .0
100 60 40
20
lo
4
3/e'
ABERTURA DE LAS MALLAS (mm)
! 2
3
FIGURA No.8 .7
DISTRIBUCION GRANULOMETRICA
(POZO
2.
CAPA
2)
100
H
H
H
H
Li
50
o
lo
aol
01
No. 200
lOO
60 40
20
ABERTURA
I00
lo
lO
lO
DE LAS
4
MALLAS
3/8' V2' 3/4' I"
(mm)
I I/2"
2"
3'
FIGURA No. 8 .8
DISTRIBUCION GRANULOMETRICA
(Pozo
2 . CAPA
3)
100
50
lo
0 . 01
0.1
No. 200
lOO
60 40
20
ABERTURA
100
lO
1 .0
lO
DE LAS
4
MALLAS
3/8"
(mm)
V2"
3#t$"
II,
I /zS•
•N
FIGURA No . 8 .9
PROYECCIONES DE POBLACION PARA TEPIC . NAYARIT
POBLACON
(MILES DE HAS.'
500-
I .
METODO ARITMETICO
IL- METODO DE INCREMENTOS DIFERENCIALES
III- MET000 GEOMETRICO POR PORCENTAJES
]- TASA ANUAL DE CRECIMIENTO (4 .62 e
l.)
400-
300 -
200-
/
Ail-0
1980
1990
VIII -
2000
53
FIGURA
No. 8 .10
PROCESO DE TRATAMIENTO SELECCIONADO
(DIAGRAMA DE FLUJO)
SEDIMENTADOR
I REJILLA
INFLU ENTE
(agua residual crudo)
I
DESARENADOR
I
I
PRETRATAMIENTO .
DIGESTOR
PRIMARIO
SORRENADANTE
DEL DIGESTOR
SECUNDARIO
DIGESTOR
SECUNDARIO
CALOR
TRATAMIENTO DE LODOS
CAPITULO
IX
ANALISIS ECONOMICO - FINANCIERO
Ix . ANALISIS ECONOMICO- FINANCIERO
En este capítulo sé presentan los resultados de un an
lisis económico-financiero, con el objeto de sentar las bases para definir la factibilidad económica para la realización del proyecto ejecutivo y la construcción del sistema
de tratamiento de aguas residuales de la ciudad de Tepic.
S
A . Bases para la estimación de costos.
En vista de que la elaboración de catalogos de conceptoy obra esta fuera de los alcances de este estudio de fac
tibilidad e ingeniería basica, la definición de costos de
inversión se basa en la estimación dé volúmenes de obra civil, costos unitarios actualizados y en cotizaciones de -equipo proporcionadas por las compañías proveedoras especia
lizadas en tratamiento de aguas residuales (Dorr-Oliver, -Envirotech y Wallace & Tiernan).
El cuadro No . 91 muestra el desglose de los costos de
inversión por concepto de obra civil y terreno ; la cuatificación de volúmenes de concreto y excavación se presenta,
respectivamente, en los cuadros No . 9 .2 y 9 .3 ; en el cuadro
No . 9 .4 se definen las cantidades y costos del sistema de tuberías para conducción de agua y lodos en la planta de -tratamiento.
El colector de aguas residuales proyectado para conducir las aguas residuales desde el sitio de descarga actual
hasta la planta de tratamiento, utilizando el canal de riego existente (planos STAR/T-106 y 107), tiene un costo esti
mado de $268'767,550 .00, según el siguiente desglose :
1. Suministro e instalación de tubería de concreto, reforzado
(1 .52 in 0)
(2,539 m) (94,856 $/m) =
$ 240'840,400
2. Rehabilitación del canal
(4,250 in)
(1,000 $/m) =
3. Suministro é instalación de tubería de concreto reforzado
(1 .22 in 0)
(350 in)
(67,649 $/m)
4'250,000
.
23'677,150
$ 268'767,550
En el caso de imposibilitarse la 'utilización del canal
de riego para la conducción de . aguas negras, será necesaria
la instalación del tramo de tubería complementario que lleve las aguas desde la presa "El Punto" hasta la planta de tratamiento, elevándose el costo de inversión total del colector hasta $ 438'234,720 .00, correspondiente a 4,620 in de
tubería de concreto reforzado con diametro de 1 .52m, a ra zón de 94,856 $/m.
La significativa diferencia en costos que implica la
utilización del canal de riego, casi 170 millones de pesos,
justifica la realización de las gestiones necesarias para llegar a un acuerdo satisfactorio entre las autoridades gubernamentales de Nayarit y los agricultores que actualmente
son beneficiados por el uso del canal.
El cuadro No.. 9 .5 muestra el desglose de costos de ope
ración y mantenimiento para cada proceso de tratamiento, in
cluyendo los conceptos de mano de obra, energía y materia-les .
B . Resultados del analisis económico.
1 . Costos de inversión, planta de tratamiento.
a) Obra civil y terreno.
1 . Preparación del terreno (desmonte,
compensación con material granu-lar, compactación)
$
ii . Excavación y acarreo (incluyendo
carga y descarga)
4'151,200
22'287,951
Concreto (incluyendo mano de obra) 222'151,500
iv . Acero p/refuerzo (incluyendo mano 108"099,600
de obra)
y . Arena y grava para lechos de seca
do
Subtotal'
47'250,000
vi . Terreno
Total obra civil y terreno
403'940,251
8'302,400
$412'242,651
b) Equipo y accesorios
I
i. Rejilla autonitica tipo "S" de limpieza frontal
$ 6'500,000
ii. Equipo de remoción automatica . de
arena
32'500,000
Equipo de remoción de lodos y natas en sedimentadores (2)
90'000, 000
iv . Equipamiento general de digestores:
-Cubiertas (2 fijas + .2 flotantes) 178'000,000
-Equipo de mezclado y calentamiento de lodos (recirculación de lodos, generación e intercambio de
40'000,000
calor)
y . Equipo de bombeo de
200,000
sobrenadante
vi . Equipo de cloración:
-Dosificador
-Equipo auxiliar (tanques, bascula,
bombeo de agua, caseta de almacenamiento)
20'000,000
35'000.,000
Subtotal
$402'200,000
vii . Instalación
100'550,000
Total de equipo e instalación
$502'750,000
c) Instalaciones
hidraulicas
18t3 05,744
d) Instalaciones
e].ctricas '
15'000,000
INVERSION TOTAL, PLANTA DE TRATAMIENTO $948'298,395
2 . Costos de inversión del colector de
aguas residuales
INVERSION TOTAL
•
268'767,550
$1,217'065,945
Anualidades del sistema de tratamiento
a) Amortización del capital
*
$
315'362,311
b) 'Operación y mantenimiento
•
i . Mano de obra
ii . Energía
Materiales y
reactivos'
64'590,000
47'855,840
•
(cloro) 128'803,000
Total operación y mantenimiento 241'248,840
*
556'611,151
ANUALIDAD ' TOTAL •
$
Con• tase en una tasa de interes del 25%
nodo de amortización de . -15 años .
antial
y un
C-
4 . Costo unitario del agua tratada
Volumen anual de aguas tratadas : 31 .536 x
lo 6
m3
Costo unitario de agua tratada : 17 .65
C . Financiamiento del sistema.
La construcción y operación del sistema de conducción
y tratamiento propuesto para Tepic, Nay . requiere de la conse
cución de créditos para el financiamiento de la obra, mismos
que deberan estar avalados por el Gobierno de Nayarit.
Entre las posibles fuentes de financiamiento para pro
yectos de beneficio público destacan, dentro de la banca oficial mexicana, tres instituciones a saber : Banco Nacional de
México, Nacional Financiera y Banco Nacional de Obras y Servi
cios Públicos, domo fuentes externas se pueden citar el Banco
Interamericano de Desarrollo y el Banco Mundial, los cuales
operan a través de un aval con una institución bancaria nacio
Como principal limitante en los créditos que otorga
el Banco de México, a través del FONEI (Fondo de Equipamiento Industrial) y de Nacional Financiera (NAFINSA), es que ambos tienen como objetivo fundamental el establecimiento, crea
ción o ampliación de empresas productivas ; aún cuando ambas
instituciones incluyen dentro de sus actividades el financiamiento de equipo de control de contaminación, éste se orienta
basicamente hacia la promoción y equipamiento industrial para
reducir la emisión de contaminantes.
El Banco Nacional de Obras y Servicios Públicos - - (BANOBRAS), por su parte, tiene principal intervención en la
resolución de problemas de abastecimiento de agua potable y
la construcción de redes de alcantarillado sanitario .
Por lo que toca a las fuentes de financiamiento ex- ternas, la única limitante es la necesidad de contar con el aval del Gobierno de México, y su encauzamiento tiene que ser a traves de la banca oficial mexicana.
No debe •descartarse la posibilidad de financiar, al menos parte de la 'obra, por medio de fondos de la Federación,
a través del presupuesto asignado a la construcción de obras
públicas en el Edo . de Nayarit, con base en los lineamientos
establecidos por la Secretaría de Programación y Presupuesto.
1 . Banco Nacional de Obras y Servicios Públicos, S .A.
FIFAPA (Fondo . de Inversiones Financieras para
Agua Potable y Alcantarillado).
Este fondo, creado mediante un prstaxnodel Banco
Mundial, tiene como objetivo financiar el establecimiento de sistemas completos de abastecimiento
de agua potable y alcantarillado, en poblaciones que excedan de 50,000 habitantes.
S
Las condiciones de financiamiento manejadas actual
mente (1986) incluyen una tasa de interés del 25%
anual, y un período de amortización del préstamo
de 15 años ; el período de gracia comprende la etapa de construcción de las obras, financindose has
ta el 100% del proyecto.
Este organismo, creado con el objeto esencial de resolver problemas de abastecimiento de agua potable y alcantarillado, ha evolucionado a traves del
tiempo en varias etapas, por lo que se considera una de las fuentes ms viables para financiar un
sistema de tratamiento de aguas residuales como el
de Tepic, Nay . ; con base en ello, el costo anual -
por amortización de la inversión, definido en el análisis económico (sección B), se calculó tomando
en cuenta la tasa de interés y el período de amortización que actualmente maneja este fondo.
b) Fondo Fiduciario Federal de Fomento Municipal.
Los objetivos de este fondo son financiar, en condiciones muy favorables, las obras de alto beneficio social y económico de los municipios, siempre
que éstas sean acordes al Plan Nacional de Desarro
ib Urbano ; son sujetos de crédito los gobiernos municipales y estatales del país.
Las -condiciones de crédito manejadas por este orga
nismo son, en términos generales, más favorables que en el caso anterior (menor tasa de interés y mayor período de amortización), sin embargo los 11
mites del monto total del préstamo son comúnmente
más bajos.
Fideicomiso Fondo de Financiamiento para Obras Públicas.
O
Este -fideicomiso se estableció con el objeto de
proporcionar liquidez a los contratistas que ejecu
tan obras para las diversas dependencias del Go -bierno Federal y organismos descentralizados.
Opera bajo dos modalidades : crédito para iniciación
de obra y crédito sobre obra ejecutada ; en ambos casos las tasas de interés son superiores a las de
FIFAPA, y los períodos de amortización son muy cortos, generalmente entre 6 y 12 meses .
-
Este fondo sólo puede considerarse como una medi
da complementaria, cuando una entidad pública de
dde construir, con el propio presupuesto, una obra de beneficio público.
2 . Fuentes externas de financiamiento.
S
Como posibles fuentes de financiamiento externas
se incluyen el Banco Interamericano de Desarrollo (BID) y el Banco Mundial, considerando el beneficio social que invo
lucra la implantación de un sistema de tratamiento de aguas
residuales, con base en su repercusión sabre la calidad del
medio ambiente y sobre el manejo de un recurso escaso, como
es el agua .
El Banco Mundial, a partir de 1970, ha . cambiado
su política en cuanto al otorgamiento de prestamos para -abastecimientos de agua-y eliminación de residuos ; su propó
sito actual es asegurar el suministro de agua potable a toda la población, en tanto se satisfacen preocupaciones por
aspectos de salud pública y medio ambiente.
Estas consideraciones resultan muy favorables pa
ra la obtención del financiamiento necesario para la ejecución de este proyecto, sobre todo tomando en cuenta que los
creditos otorgados por estas instituciones se caracterizan
por sus bajas tasas de interés y largos períodos de amortización, por lo que se denominan créditos "blandos".
Las condiciones de los préstamos otorgados, tanto por el BID como por el Banco Mundial, varían en un rango
considerablemente amplio, no solamente entre los diferentes
países solicitantes, sino que en un mismo país las condiclo
nes dependen del tipo de proyecto, de la región donde se lo
cauce y de la prioridad asignada al proyecto particular .
Con el objeto de conocer el orden de las tasas .de interés
y de los períodos de amortización que actualmente manejan estas instituciones, se puede citar el caso particular de un préstamo otorgado por el BID, actuando el Banco Nacional
de Obrasy Servicios Públicos como intermediario, en el que
la tasa de interés global (incluyendo la comisión para la
institución mexicana de crédito) es del 12% anual, y el pe-ríodo de amortización es de 25 años . El Banco Mundial opera
en condiciones muy similares al BID, con la diferencia de que los recursos financieros de este último son relativamen
te inferiores.
Este tipo de préstamos ;requiere, por una parte,
la demostración de que no es posible obtener internamente,
y en condiciones favorables, un crédito para los fines que
se solícita.
Por otro lado, para el otorgamiento del crédito
se requiere el aval del Gobierno Mexicano, por lo que es ne
cesario hacer constar la manera en que el sistema de tratamiento de aguas residuales, para el cual se solícita el cr
dito, coincide con los lineamientos bsicos definidos por
el Gobierno Federal.
Analizando las fuentes de financiamiento incluídas en este inciso, se puede resumir que la mejor opción consiste en realizar una adecuad& combinación de todas - ellas, con el objeto de obtener, a la mayor brevedad posi-ble, los fondos necesarios para la realización de las obras
componentes del sistema de tratamiento de aguas residuales
de Tepic . Todo lo aquí planteado servirá solamente como una
guía para conseguir y adaptar los créditos requeridos a una
diversidad de fuentes de financiamiento posibles .
Por ultimo, debe asentarse que toca a las autoridades gubernamentales federales, estatales y municipales, el
decidir sobre las mejores o ms convenientes fuentes de fi-nanciamíentd a utilizar, ya sean astas internas o externas.
9
CUADRO No . 9 .1
ESTIMACION DE COSTOS DE OBRA CIVIL Y TERRENO
COSTO UNITARIO
CONCEPTO
CANTIDAD
COSTO TOTAL
($)
4,936 .7 m3
222'151,500
concreto1 (2)
(2)(3)
Acero
Excavación (4)
45,000 $/m3
630 $/m3
35,377 .7
22'287,951
Arena
(5)
4,500 $/m3
3,500 .0
15t750,000
Grava
(5)
4,500 $/m3
7,000 .0 m3
31'500 .000
Terreno
200 $/m2
41,512 .0 m2
8'302,400
Preparaci6n 6
loo
41,512 .0 in2
4'151,200
TOTAL
300 $/Kg
$/xn 2
360,332 .0 Kg
108'099,600
412'242,651
NOTAS :
(1) vease cuantificaci6n de volumen de concreto en -Cuadro No . 9 .2
(2) incluyendo mano de obra
(3) contenido promedio de acero : 20 Kg/rn2 concreto
(.4)con base en material B y acarreo a una distancia
no mayor de 5 Kin ; la cuantificación de volumen de
excavación se muestra en el cuadro No . 9 .3
(.5)para lechos de secado de lodos
(6) incluyendo desmonte, compensación don material granular y compactación.
CUIUDRO .No . 9 .2
CUANTIFICACION DE AREAS Y VOLUMENES DE CONCRETO
UNIDAD
AREA TOTAL
(2)
VOLUMEN CONCRETO
(m3 )
Obra de toma
100 .0
26 .7
Canales
150 .0
35 .3
Desarenadores (2)
240 .0
55 .5
2 ;923 .4
877 .0
898 .0
207 .6
Digestores (.4)
3,942 .8
Lechos de secado
9,762 .4
1,577 .1
2,157 .5
18,016 .6
4,936 .7
Sedimentadores (2)
Tanque de cloración
TOTAL
CUADRO No . 9 .3
CUANTIFICACION DE VOLUMENES DE EXCAVACION
UNIDAD
AREA
(m')
PROFUNDIDAD
PROMEDIO
(in)
VOLUMEN
EXCAVADO
(in3 )
Sedlinentadores
2,513 .3
2 .83
7,112 .6
Digestores
2,358 .6
8 .15
19,222 .6
250 .0
1 .17
292 .5
0 .50
8,750 .0
Tanque de cloración
Lechos de secado
TOTAL
.
17,500 .0 .
..
.
353777
CUADRO No . 9 .4
SISTEMA DE TUBERIAS PARA CONDUCCION DE AGUA Y LODOS EN LA PLANTA DE TRATAMIENTO
DIMETRO
MATERIAL
H
H
at.
($/m)
156 .0
36,531
5'698,836
6'553,661
120 .0
2,146
257,520
321,900
1,200 .0
1,555
1'866,000
2'332,500
1,151
39,134
48,918
56 .0
910
50,960
63,700
im
3,033 .0
.
1,577
4'783,041
5'261,345
pie
Concreto sim
1,200 .0
2,821
3'385,200
3'723,720
Concreto Reforzado .
0 .076
P .V .C .
0 .063
P .V .C .
0 .050
P .V .C .
0 .038
. P .V .C .
0 .20
Concreto
0 .30
COSTO TOTAL*
(in)
(m)
0 .91
COSTO TUBE
RIA
($)
COSTO UNITARIO
LONGITUD
.
.
34 .0 .
.
($)
pie
TOTAL
*incluyendo accesorios
.
.
18'305,744
CUADRO No . 9 .5
COSTOS DE OPERACION Y MANTENIMIENTO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO.
COSTO ANUAL ($)
UNIDAD
H
Pretratamiento
H
Sedimentaci6n
Cloraci6n
Digestión
Lechos de secado
TOTAL
>4
Ui
MANO DE. OBRA
.
2'160,000
ENERGIA
.
MATERIALES.
180,000
1'260,000
4'320,000
11'760,000
7'200,000
39'150,000
360,000
U115,840
43'200,000
-
2t520,000
118'183,000
4'680,000
2'160,000
64'590,000
47'855,840
1288O3,OOO
I
CAPITULO
CONCLUSIONES
Y .
RECOJIENDAC
IONES
X.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..
La problematica de disposición de las aguas residuales en la ciudad de Tepic, reflejada en las condiciones sépticas e insalubres del río Mololoa (único cuerpo receptor de
las descargas), es un ejemplo palpable de la degradaci6n del
medio ambiente como resultado de la actividad humana ; este
río, antes un cuerpo de agua limpio y sano utilizado con fines recreativos, se ha convertido en una corriente de aguas
negras cuyo aprovechamiento implica un serio riesgo para la
salud .
La importancia de este estudio radica en la necesi-dad de efectuar un control sobre las aguas residuales que ac
tualmente son vertidas, sin ningún tipo de tratamiento pre-vio, sobre el río en una zona que ya ha sido rebasada por la
expansión urbana . Dicho control no implica necesariamente la
instalación de un proceso muy sofisticado de tratamiento que
ofrezca grados de purificación muy altos ; el estudio plantea,
en primer lugar, transladar la descarga de aguas residuales
hacia un punto lo suficientemente alejado de la ciudad como
para que s impacto no sea tan directo y, ademas, proporcionarle un tratamiento sencillo y de bajo costo que resulte -congruente con la situación económica del país y con las necesidades particulares de la región.
El esquema de tratamiento seleccionado incluye la re
moción de sólidos gruesos y .material arenoso, por medio de
rejillas y desarenadores, con el objeto de evitar problemas
en los sistemas de conducción de la planta de tratamiento y
permitir la operación eficiente de los procesos subsecuentes .
La sedimentación en tanques circulares, con equipo
de remoción continua de natas y lodos, permite remover la
materia flotante y sedimentable ; se estima, con base •en los
resultados de las pruebas de tratabilidad, que se alcanzara
una eficiencia de 60% en remoción de sólidos suspendidos.
La desinfección del agua efluente del proceso de sedimentación tiene la finalidad de destruir la población
de organismos patógenos contenida en las aguas residuales,
evitando así los riesgos de salud involucrados en su disposición final o posible reuso.
Completando el esquema general de tratamiento, los
procesos de digestión y secado de lodos permiten estabilizar y deshidratar los lodos generados en la sedimentación,
con el objeto de facilitar su manejo y disposición final.
El sistema de tratamiento presenta la flexibilidad
de convertirse en una planta de tratamiento de lodos activa
dos, mediante la instalación del proceso biológico secundario, en el caso en que las características del agua resi--dual y las necesidades de reuso lo demanden, y las condiclo
nes económicas y financieras lo permitan.
Debe considerarse la posibilidad a futuro de sustituir el secado de lodos en lechos de arena por otro sistema
de deshidratación ms compacto, como la filtración al vacío
o la centrifugación, con el objeto de ofrecer mayor disponi
bilidad de terreno para la instalación de nuevos módulos de
tratamiento que permitan expander la capacidad de la planta
o completar el tratamiento con un proceso secundario, como
el de lodos activados .
O
Ademas del saneamiento del río Mololoa, la reutilización del agua tratada constituye un importante beneficio
derivado de la instalación del sistema de tratamiento de -aguas residuales ; la localización propuesta para la planta,
en una zona agrícola 1 permitira la utilización del efluente
para el riego de cultivos, y del lodo seco estabilizado para la fertilización de suelos . Respecto al reuso del agua
tratada, este no debe considerarse únicamente como el aprovechamiento de las aguas residuales, sino como un proceso
de tratamiento complementario, resultante de la capacidad
de purificación del suelo.
El costo total estimado del sistema de tratamiento
asciende a 950 millones de pesos, incluyendo los conceptos
basicos de obra civil, maquinaria y equipo, así como las
instalaciones hidraulicas y e1ctricas de la planta.
El colector de aguas residuales, necesario para -conducir estas desde el sitio de descarga actual hasta el
terreno de la planta de tratamiento, tiene un costo estima
do de 270 millones de pesos, tomando en cuenta el aprove-chamiento del canal de riego existente como parte del co-lector ; en caso de imposibilitarse la utilización de dicho
canal, el costo ascendería hasta 440 millones de pesos, lo
que representa un costo extra de casi 170 millones de pe-sos, justificandose cualquier esfuerzo tendiente a llegar
a un acuerdo entre las partes interesadas, basicamente entre las autoridades gubernamentales y los agricultores que
actualmente reciben beneficios directos por el uso del canal .
Los costos anuales del sistema de conducción y tra
tamiento incluyen 315 .4 millones de pesos por concepto de
amortización del capital, y 241 .3 millones de pesos por --
concepto de gastos de operación y mantenimiento, haciendo un total de 556 .6 millones de pesos por año ; tomando como base el caudal de diseño dé 1,000 lps, el costo unitario -del agua tratada es de 17 .65 pesos por metro cúbico.
La amortización del capital se calculó con base en
las condiciones actuales de financiamiento establecidas por
el Fondo de Inversiones Financieras para Agua Potable y Alcantarillado (FIFAPA), que incluyen una tasa de interés del
25% anual y un período. de amortización del préstamo a 15 -años, por considerarse este organismo como una de las fuentes ms viables para conseguir los créditos requeridos por
el sistema de conducción y tratamiento de aguas residuales.
Ademas del FIFAPA, deben analizarse las posibles -fuentes externas de financiamiento, tales como el : Banco Mun
dial y el Banco Interamericano de Desarrollo, cuyos crédi-tos requieren el aval del Gobierno de México y son encauzados a través de la banca oficial mexicana ; los créditos -otorgados por estos -organismos son considerablemente blandos, siendo las condiciones muy variables en función de la
prioridad, localización y características del proyecto, manejndose tasas de interés del orden del 12% anual (inclu-yendo la comisión para la institución mexicana de crédito)
y períodos de amortización alrededor de 25 años.
En vista de lo antes expuesto, debe recalcarse la
necesidad de que la SEDUE . promueva la realización del pro-yecto ejecutivo que complemente este estudio de factibilidad e ingeniería basica, con el fin de darle continuidad a
•los trabajos realizados ;, al mismo tiempo, . en conjunto con
las autoridades municipales y estatales del . Gobierno de Nayarit, deben buscarse los créditos requeridos para la -realización . del proyecto, selecciongñdose entre las posi-blesíuentes de financiamiento, ya sean éstas internas o externas .
BIBLIOGRAFIA
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