ES cús ol G Guadalajara INCORPORADA A LA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO, - FACULTAD DE INGENIERIA AA Pr A TESIS CON | FALLA DE ORIGEN | TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN UN SISTEMA DE TANQUES IMHOFF EN CD, GUZMAN, JAL. TESIS PROFESIONAL QUE PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CI1viL PRESENTA | DAVID SOTO RAMIREZ GUADALAJARA, JAL., 1989 69-<:-'{IS ;2 _¿) ,, Universidad Autónoma de Gu~~~ara > - NC RADA I SI AD I NAL OMA EXICO, ;./' - LTAD N NIERIA SIS U LA f I EN TAMI NTO E UAS I ALES I A E UES M F D. ZMAN, L SIS F SICJNAL E A T NER L I L E N I RO IVIL SENTA VID TO MIREl ADALAJARA, L_, UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis está protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). 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Es ta!!!_ bi~n un hecho .irrefut.1ble que, purticularmcntc en ci::tc si¡::lo, las disciplin.:i::; que han m<1rcado la pauta en el progreso mate- rial han sido lus Na.tem.:iticas, la Física y la Química, con -- sus m.:is modcrn,1s concepciones. I:s decir, la Inr,cnicría en -- sus div.,r:.:i.:1s r.:imar; y espccialid.:i.dcs, ha favorecido en forma - sorprendente el Llcs<1rrollo del resto de ll un hospital del Insti- inicia tiva privada, así como un centro asistencial de la Secretaría de Salubridad; c) puesto de socorros de la Cruz Roja Mexicana; d) dos Escuelas Preparatorias, cinco Escuelas Secundarias, .- una Escuela Normal y doce escuelas de instrucción primaria; - e) una ramificación asistencial del instituto Nacional de Pro tección a la Infancia y f) Oficinas Públicas Municipales y De legaciones Estatales y Pederales. 3) Lo mencionado en los párrafos anteriores ha propicia- do un desarrollo notable en diversas industrias, de las cua-- les merece especial mención la industria de la construcción, que junto con las otras han creado nuevas fuentes de trabajo, beneficiando la vida económica de la ciudad. Es de suponer que en un futura próximo el desarrollo co- mercial e industrial reciba un considerable impulso de parte de la iniciativa privada que, hasta ahora, ha sido sumamente reservada en sus inversiones, limitándolas casi por completo al agio y otras actividades que en nada benefician la econo-- mía de la comunidad. Actualmente pueden considerarse de más importancia en el aspecto industrial dos fábricas de chocola- te y una de cerillos, : Cuenta además con 700 comercios entre tiendas de ropa, - abarrotes, misceláneas, etc. La industria o comercios típi-- cos prácticamente no existen. En el campo sanitario puede señalarse la existencia de - una red de abastecimiento de agua que sirve 6,500 tomas y que actualmente se abastece de tres pozos profundos y de un arro- yo llamado Chuluapan; existen además unos 300 pozos no profun dos, de uso particular. El abastecimiento de agua, a la fe-- cha, se halla racionado, limitándose al Siguiente horario: de Ta 12 y de 16 a 20 horas. El agua proporcionada no recibe - ningún tratamiento. - 4 - tuto Mexicano del Seguro Social y otro que sostiene la inici~ a ri ada, sí o n ntro i t ncial e ecretaría e al bridad; e) esto e o ros e ruz oja exicana; ) os scuelas reparatorias, co scuelas ecundarias, a scuela ormal ce uelas e ción ri aría; ) a ificación i t ncial el I stit to acional e r2 c i6n f ncia } ficinas úblicas unicipales D~ ci nes statales r eralcs. ) o encionado s rrafos teriores a r picia- o n sa ro lo t:able .:is stri.:is, e s a - cs erece ecial cnci6n ustria e nstru ción, e to n s ::; un do evas ntes e ajo, efici ndo i a 6mica e ad. s e oner e n futur~ i o l sa ro lo - ercial ustrial i a n nsiderable pulso e arte e i i ti a ri ada ue, asta ora, a o amente r ada s ersiones, i it dolas si or pleto l io tras t i ades e da nefician no-- ía e unidad. ctual ente eden nsiderarse e Ss portancia l ecto ustrial s ricas e ocola- a e rillos. uenta c ds n 0 ercios tre as e pa, a rotes, isceláneas, tc. a ustria ercios i - s t ente o isten. n l po itario ede fialarsc ist ncia e a d e st i iento e ua e e , 0 as e l ente astece e s zos f ndos e n rro- o la ado huluapan; isten ás os 0 zos o !!. os, e so articular. l st i iento e ua, -- a, a la i ado, i i dose l s iente rario: e 7 a 2 y e lCi 0 r,"\s. l s; son l.1s que contienen' excre- mentos humanos. 9) Aguas negras sépticas; son las que han sufrido proce- sos de purificación en condiciones anacr6bicas. Por lo expuesto anteriormente y tomando en cuenta las consideraciones para el futuro, las aguas residuales de Ciu-- dad Guzmán, podemos considerLlrlas del tipo !lo. 4 de la clasi- ficación general. L.:!.s .:tBUds nt.:r,r.15 contienen unLl pcquetia cLlntidad de sóli- dos en un volumen proporcionalmente enorme de .1r,u,1. Par.1 el c.:lso de aeuas ner,ras domésticas ordinarias, puede considerar- se que una tonelada o m5.s de ªBlla lleve 4 50 ¡:ramos de sólidos, de los cuales la mitad c:::td.n en solución, una cuarta p,1rte se dcpositard y el resto est~ en '-USpensión. L,1s aeuas ncr,r.:is ordin<1rias ~;on de un color t~ris y, si - '.;On frescas, pueden ol,r:erv.1r:::c d sin1ple vi:::t.1 .ilr,uno::: de los materi.1les en r:uspcnsión como cerillos, pcda:r.os de p.1pel, ma- - 7 - tcria5 fecales, cte. Las materias sólillils de las up,uu.s ncr,ran s<.< pueden cl.:i.i:;!_ ficar en or¡:.'.inic,i.s e inorr.5.nicas, Las prir.a.:ras consti'tuycn - l'.Cncralmcntc del l•O ,11 70 por ciento de los :;Ólidos totalt!n y son los que determinan los olores ._¡ podrido y crean L:i.s mayo- res dificultades en lo que se refiere a evacuación. Lo~ sólidos inorg.'!nicos son r,cncr.1lm·~ntc inofensivos 'J - en su mayor p.:lrtc non partícul,1s de arena que se depositan -- con facilidad, i::1 olor de las .:lr.u.:n; n1.:r.r,1s recientes o frescas, es lir;~ ro y no ncccs,•riamcntc dc::J<1r;r.1dablc. Tienen un olor ligcr;,-- mcntc picl ca;.o e;; consi. C:;ta:; se colectan por medio de un sistema de tuberías, a través del -- cuul son conducidos por el efecto de flotación y la velocidad de escurrimiento del agua. La mezcla usí formuda puede consi derarse que fluye obedeciendo las leyes de la hidráulica para el ar.u.i .• Los sistemus de saneamiento de conducción por ur,ua sue-- lcn ser de dos tipos: independientes y combinL1.dos. El prime- ro es aconsujable en los siguientes casos: .i.) Cu.:indo la~. ugUils ncr;r<1s s.lnitJrias tcnr;an que conc1.t.-.lnción de t:ratamicnto de dichas agua!1, y se disponp;Cr ar,ua CO!l sumida. que se vierte en un .,istcma de saneamiento, es r,cner.::i!_ mente un poco menor que la cantidcld de •"lr,ua proporcion.-1.d<1 a - la comunidad. ?lo llep,a u las .:i.tarjc.:i.s tod,:i. <:l tpresa r,unas eces s pCI" l.lía t' etro c11,1dr.:!do e cr-ficic, or ctárea. hora ien, o ara nocer lo!'.l volúmcnc~ t les - rLit.1r s i cncablc dctcrr~inar• loy c•o Q einte ,).f1<:>s, o a ara l'JIJ7. e csca~ió üstc rí do til e l.:i r.:1 or-- e j i::ta c ient:iotc o poncr n i ento ual e blación con~t ,1to5 e l" 112,911 = 22,170 Cl + rl 27 log 112 1 911 = lo~ 22,170 + 27 log Cl + r) loe 42,911 - lar 22,110 lo¡~ (1 + r) = ·¿J lor; (1 + r) 4.6326 - 4.31158 27 o. 010,6 Cl + r) = antilog 0.0106 (l + r) = 1.0211 Población futura (1987) "'"112,911 (1 + 0.0211) 20 Log P.r. = log 42,911 + 20 lar; (1.024) = 4.8446 Población futura (1987) = antilop: 4.811116 = 69,920 hubitantes. Cl método r;r~fico, cuya exposición aparece en la siguien te hoja, urroja una población futura de 80,000 habitantes. Reourncn de la población cdlculada par los cuatro métodos: Método Aritmético Variante Método Geométrico Método de Interés Comp. Método Gr.Ífico 58,271 hab. :¡1, 111 66,G91 69,920 ªº·ººº De entre los valores obtenidos para la población en 1987 seleccionaré el que da el Método de Interés compuesta, por -- ser el que va más de acuerdo con el desarrollo demográfico de la ciudad. Esto es, para los cálculos siguientes tomaré cama base una población de 69,920 habitantes. Connumo de agua. - Cl .1gua suministrada d una población puede determinarse atendiendo a los sir,uientei:: usos: 1) Domé.:!_ tico; 2) Comercial e [ndustrial; 3) Usos Públicos• y •1) Pérd.!_ d.:is y Fraudes. El uso doméstico incluye el suministro de ur;ua a las ca- ~~sificarse Je la sir,uientc m,1ncr,•: a) Importancia de la ciudon las v.1riaciones en - la érdida:; 25 To t: a l "º litro~ por hab. x d. Para aclarar el por que cscor.1 esta dotac:ión cspccífic.:i. futura. he de señalar que parto del supuesta de que la ciudad scguirj un procc::io de desarrollo semejante ~l que ha tenido - en los. últirncu; 27 afio!;. tsto es, que la5 únic.:i:; índustriform<1ción, cot1crcrLJr:icntc de produs tos derivado!> de la leche y el t.r.:1taO ce .:isemcj.:i.n m.) 1.S factor de aumento el día de 1:1Sxi1:1,\ dcm.:ind.:i 1. S factor de .:tumcnto en la hora de 1:1.íxirr.o consumo del día. de m5.xima dcmanLla. Sustituyendo valores tendremosi Q = (,9 920 X 150 X 1.5 X 1.5 = 9SJ.2S m3/h '" Por lo ta.nto, tomaré este volumen como ~l máximo a tratar en los ~aoques que habrán de proyectarse. Tipo de trrmenc:r p,1tó¡~cno!'.:. - 23 - En generL-il las clases de tratamiento pueden establecerse de la siguiente manera: TRATAMIENTOS Natural Mectión r.Jc 12. dor;, del tipo Iinhorr. - 211 - El tamafio de la abertura de la rejilla está determinado de tal modo que evite el paso de sólidos grandes que puedan - obstruir el desarrollo natural de la sedimentación; la cámara dcsarenadora es con el fin de retener las partículas cuyo di~ metro exceda de 0.2 rnm., y s6lo permita el paso de partículas de menor ditlmctro y, por Último, los tanques Imhoff para scdf. mcntación y digestión de los cieno& formados Por materia org! nida, en su mayor parte. Dando a los volúmenes de aeuas negras un período de re-- tención adecuado en las cjmaras de sedimentación, es posible eliminar de un 80 a 90\ del total de nólidos sedimcntables. Una vez que la materia orgSnica se ha sedimentado y dig~ rido por un espacio de 30 días, efluye de los tanques de scdi mentación hacia un.:i. l.1guna donde se. oxida y completa aní su - proceso de tratamiento. Esta agua se canaliza despu~s y se - utiliza para la irrigación de los terrenos vecinos, donde principalmente se cultivan cereales y árboles frutales ya que, sea cual fuere el grado de purificación que alcanzara el agua negra, en ningún momento es recomendable para el riego de le- gumbres. Este es un cuidado d~ cuya observancia y respeto d~ pende la salud pública. En el siguiente capítulo procederé al cálculo hidráulico y estructural de los diferentes elementos del sistema de tra- tamiento propuesto, a~í como a una descripci6n más detallada de los mismos. Antes debo señalar, para concluir el presente capítulo, que actualmente el proceso total de tratamiento en la planta existente se verifica en los tanques Imhoff, sin el auxilio de ninr,ún otro dispositivo. La inclusi6n de las rejillas y - la cámara desarenadora es con el objeto de asegurar un mejor tratamiento físico, previendo el aumcnto•de volúmenes y vari~ ción de usos que pucdcl tener C!l Jr,U. dir;entión de los lodos. La elir::inaciún de 1,1 arenill,1 y el dimenGionamiento de - la::; c.'.i.maras de::;.:ircn,1dor.:is cst5n l:a.sadu::; f!O el hecho de que -- tienen rr..:iyor dcn:;jd.:¡d que la m.:itcria or_r:.ínica (2.65 lan prim~ ra::; y de 1 a 1.2 la senunda). !lusuda en cute principio, la función de l.:i. c.Jmara en disminuir lnu.11, .:i al n vcnient:c, que o !!. i cnnablc, t lecer n .Ímaras, ara .lndo ::;e ::itl: efe~ :uando .> j¡npie:!a e a eda star uncion<.1ndo t:ra, u.ndo nt:a n i ::; n fialu.das tc en- :c, rí do e c ci6n e inuto l u.d e . /scr,. mincr.:ilcs de dL'imctro menor que O. 2 mm. y de los sólidos org:í.nicar;, m.:Í.ro lir,cros pero tambi~n scdimen- tablcs. l..a rapidc7, de :;edimcntación de este tipo de sólidos depende de la visco:.idad del ar,ua, que estfi en función de la tcmpcr.:itur.i., la r,ravcdad cspcc.:í:fica de l.is r,i.rt:ícula1:0 y su r~ sistcncia a 1.1 5cdimontaci6n Jcbidil •1. la fricción, cte. Te6ricamcnto us ro:.iblc detcrmi11,1r las velocidades de s~ dimentaci6n, de flujo, profundidad cfcctÍ'Jü, período de rete_!! ción, cte. Sin cmbarao en la pr.'i.cticu las proyectoi:: de tün-- qucs sedimcntadares están basados en la observación y la cxp~ riencia, de cuyos l'C5Ultados el Dcp<..11•tamcnto corrcr.pondicnte de cada Municipalidild determina los v.:ilorcs pcrmisiblc5 y re- comcndablc5. Se h¡¡ encontrado conforme il cst.:is ob::>crvacioncs que las conceptos m5r; importuntcs para el buen funciont1.micnto de un tanque sedimcntador son la velocidad de flujo y el pe-- ríodo de retención. Si los v,1lorcs concedido::; tanto a l.:.i velocidad de flujo como al período de l'ctcnción son lo m.:is .;qiro:.:im,i.dos a lo rea- lidad, y lu calid.:id de las ar,uas negras es la correspondiente al tipo doméstico co::iún, un tanque ficdimcnt.:idor puede elimi-- nur del 70 .il 85\ de lo:: sGlic!o;. en suspensión. ' ror.ati lmhoff. - Cu un.:i fosa Ir.:hoff, '1Uc e::; un t.:inquc se- dimcnt•~dor, ::;e inclt1yc .1dcm;i5 el almacenamiento y dir,c::;ti6n - de lodos en form.:i. :;ir.1ul t,:;nca. Ln este t:jpo de t.:inqucs la cá- mara de sct!imcn"t.:i.ción c:stS provista do una r.:inur.:i por la que p.:i:;a.n los sólido~• a 1<1 r-•,1rte inferior, donde son almacenados y ditcricJos. Ls pre:cjsamentc por su doble función simultiíne,i. y poi• nu :reducido co~;to de opcr.1ció11 y 1n,i.ntcnimicnto que se le~ us<1. con preferencia a ot.ro tipo Je instal.:icioncc, t;obre - todo en poblacioncli pequcti.'l:>. Aunque en alr:un,1G ciudades ne usa con éxito L:i diLcstión Lle lodos por sepurado, las fon.is - idcadan por el Dr. Carlos Imhoff continú.1n usfincJosc, repito, nobrc todo en poblaciones pc•;ucfiac. funcionamiento.- I.:l funcion,1micnto de una fona Imhoff - consiste en lo .:ii¡:uicnte: 1) El líquido residual cntr~1 en una c,'h:iar.-i ele ci1•cul.i--- ción, de paredc.:i inclin.ida.:i, ¡.•or donde r•!sl>al~1n y p.1;.an a un.1 cámara de di¿;cstión, donde sl1{1•cn un.:i dcsc:ompo::.icién un .. 1cro-- bia. 2) Lon cieno.:; en proceno de di¡_:cstión son almacenados d~ rantc un tiempo conveniente y luego extruídos ~•!Ueralmcnte con la ayuda de la presión h.:idroo.t:litica debida .11 desnivel del agua y la :>.tlida de lon 1odoo.. 3) Durante el proceso de digestión de loo. lodo::; ne prod~ cen nasen, que salen por re::::piraderos dej.:idon cxprofeso. Ta!!'. bión suelen flotar sólidos y form.:iro.e cspumus, las cuales se acumulan en c!ir.iarar. cspcci.1le;,. 4) La::; paredes inclin.:id,1s deben tener suficiente pendie~ te para evii:ar .:idhercnci.:is; eD recomendable uri .'ingulo de 60° con la hori :;:.ontul. 5) DeLpués de este proceso de !•cdimentación y diLesti6n, las .:igu...15, que pc1'mcg, 1.5 lt::;/hab/d!a 23° e 30 d.ía::; 1.5 horas 1. s 1. s Además, se tomarán en cuenta las siguiente::; cspecifica-- ciones constructivas: Inclinación de las paredes del fondo d~ la cámara Profundidad mínima de la fosa Proporción de la r>Upcrficie de respiraderos a la total Anchura mínim.i de la ranura de la cámara de circulación Solape mínimo entre las paredes de la cSmara Distancia mínima entre la sali- da del cieno y el nivel del - líquido en la fosa 60° can la horizontal lJ. so m. 15 a 25\ 0.20 m. 0.20 m. 1.22 m. Inclin.:tci6n mínima de las tol- vas de cieno Diámetro mínimo de la tu_bcría pai•a cienos Dist..:incia vertical mínima en-- trc l.:t parte del nivel 5upe- rior del cieno y el plano de la ranura (zona neutra) 0.20 m. o. 46 m. Con las condiciones anteriores tenemos: Volumen por 1.5 horas = 150 x 1.5 x 1.5 x 69,920 x 1.5 211 X 1000 Suponiendo un.J. profundidad efcctiv.:i. de 2.50 m. y unan-- cho de 4.00 m., el área recta es de A 2.50 X 4.00 = 10.00 m2 y la lonr,itud deber~ ser de 1,4711.88/10 pero en lugar de esta longitud a todas luces inconveniente, - se pueden construir cinco fo:;as de 30.00 m. cada una. Conoidcrando .:i.l tanque un ancho total de 5.50 m. y un grueso de muro!l de 0.10 m., el .:i.ncho combinildO de los orifi-- cios de ventilación cería de 5.50 - (4.00 + 4 X 0.10) = 1.10 m. que es aproximadamente el 25\ de 1.3 superficie total, y está dentro de las especificacioneG. La superficie total de cada fosa será, según las conside raciones - 36 - anteriores de 5.50 x 30.00 = 165.00 m2 La profundidad de la fosa se determinará de la siguiente forma; 1.- 2.- Libre bordo a la superficie de las aguas Si la cámara ticne un ancho de 4.00 me, la profundidad efectiva supuesta fue de 2.50 m. y la inclinación de las paredes es de 60% con la horizontal, tendremos - una profundidad vertical de 2.50 - 3.46/2 = 0.77 m. y la proyección vertical de las paredes h = 2,00 x tg 60% <= 2,00 x 1.73 = 3.46 m. La zona neutra tendrá la dimensión mínima La capacidad necesaria para almacenar los lodos será de 69,920 x 1.5 x 30. AA E 3,16, 40 nó 1000 Considerando tolvas separadas a cada 5 me tros y con una inclinación de paredes de 45%, tenemos área superior de la tolva = 5,50 x 5,00 = área inferior de la tolva = 0.90 x 0.90 = con una profundidad de h = 2.30 tg 45% = 2.3 m. La capacidad de almacenamiento de cada tolva será de 1/3 x 2.30 (27.50 + 0.81) = 21.7 mi 0.46 mm. 3.46 m. 0.46 m. 27.5 m2 0.81 m? 2.30 m. . ~· . .,-· - 3(, - a 5Uperficic ot.:i.1 e da o::;LJ ::;cr..'Í, !H~eún 5 ::;i 2_ i nes ttiri c!:' e . 0 X .00 5.00 2 a f ndidad e ::;a c cr .1r5. J r,uicntc a: .- ibre rdo perficie e .:i.s .:i.~u.:i.s .- i 5. ar.1 e e n cho e . 0 1:1., f ndidad c "i .1 ::;upuc::;t.:i. e . 0 . pont:-mo::i de 30 tolv / ' / ' / ' / ' , ' / '"" ' !e n .. / ' / ' , • / '· / ' , ' N ~g - ;:: ' , , , ! ¡ ;¡n ' ' ' , ' ' / ' :z .. ' / . / , / ' / ' / ' / "' / ' / ' / ,, / ͧ n / ' ' ' o / ' , ' / . / / ' / ' . ... ... .º -a;?~ ... ' , ' , / / ¡¡,¡ n , ' ' ' ' , e . ~- . ~ ! • e: ' / ' / ' / ' , ' / ' / ~ • ... L~n - / ' / ' / ' , ' / ' / ' . ,; · / ' , ' / ' / ' / ' , ' s . --- , " :; a ~:S ' ' ' . ' " í~n ! ~"" ' , ' , "· / , ' , ' , ' , : • ! · J> ' / ' / ' / ' / ¡¡ ~· ' / / ' ,,, '"" .. H • ' , / ' / ' , ' o / ' / ' , ' , ' , ' , ' le " ~ ¡; . ; -· - r o o °' o • r f .. .. 11 • . ... • ...... , <1• ........... ,,.. •I ,.'(;.i,¡'} ,. htl•• \f'l-=-======-=-=-;;z-==-==-=-=.-z,:-=-=-=-:;=-=-=-31=-=-==-=-=-=-=-=-=-=-=i 11/olMa'al•• ,. ''"''' COll.TI:. •·• .. · u. A. f'OSA 1 t•NO•P •CO•Tl.S OAVJO SOTO ll;AtUll;«Z J \J " 1 o 01 t •• ti G. 1 - I¡() - CJ\LCUl.O I:STJ:UCTUHAJ. Procederá c:1.hor.1 al cálculo cntructural de Ion elementos de que cntlin compue;.t.1:> l.:i::; fosa::; lmhoff, para lo cual c::;ta- bleccrú inicialmcnt:e el cri tcrio a ::;cr,uir en C t!lementos estruc- turales uparece en lo::; correspondicntcn dibujos de plantil y cortes. 1) Huroo de contención de ticrrati.- E::;tos muran :;e calcularán p.:ira el caso r.i:.ic. crítico de trabajo, que serf.i cuando lan fon.is estén v.icf.:is, ya que cuando c::;tJn llenilS el trabajo d.:.! los muro~; !in reducir/i .1proximajn barr,o a- 5.s ríti o 5 .:i l ~cf1.ili1do c.il ri cipio, a e .;: e ntener .J. r sión 1.!el .f uido e ::;i¡::uiente sa. e ite l ulo ,1:; 1<1;. condicion•~S e ilit d e ,1- n ecto s uros r e1:r3les. u i ño c 5. :::ii- il.:it', or to, .:i é!>to;~ Último~:. - '4} - Muro de contcnci6n. - 'f1•.:tb.1ja1·!t en lc oxponen il continuaci6n: p tolvas p1:1rD. lodos El suelo que se Vil a contener tiene una altura de 7.71 mt., hast.:i el nivel de terreno; su clasificaci6n corresponde al tipo .:ireno-limoso poco permeable. De .:i.cuerdo a esta:; c.:i- ractcrlsticas diversas tablas le conceden los sicuicntcs va- lores para peso espccífico, dn¡:ulo de fricci6n in'terniJ. y co~ .ficicntc de roza::iicnto con el concreto: Pe= 1.63 (tontm 3 ) ., = 32º )1 = o.s Paru el prcnente caco ne h.:J Gclcccionado un muro de con- creto del tipo llamado "en m~nsul<:1", con prc:::iioncs ejercidas por un terreno con superficie libre llori::-:ontc1l, para cuyo c.:i- so la presión o empujr activo s<~ determina poi• la expresión P l/2xcx.l.Jtxh2 en donde - l¡ 3 - P = empuje activo, en tonclad,1.s. e = coeficicnTc ¡-¡uc depende de l Mf = momento flector 3'B08,000 d = 1876 , 100 = 47,9 cm. checando este espesor con respecto al esfuerzo cortante, tene mos - Y : dd = BIFCOVY * donda Y <= fuerza cortante total j = cocficiente dado v = esfuerzo cortante unitario, máximo permitido. az 15,820 - 5 O E = 28.5? cm. como se ye, el espesor solicitado por cortante es menor que - el solicitado por flexión; por tanto tomaremos este último, - al cual se le considerará un aumento de ? en. para recubri--- miento, obteniendo un espesor total de 55h om, El acero de refuerzo solicitado por el momento flector - es igual a AR ——_—_—_——_—— donde E M An = área total del refuerzo, en mé, 5 -~-·'· ,,. - 411 - ara al l esor cesario ilue el uro r . • . J Hr V K • b dl! i t cia el ntro el erzo ra ás pri- ida •. K ef i nte do e erdo s rd.ctcrísticas el - ncreto el erzo. mon, de 25 cm. de peralte c.:ida unc:i. Así se obtiene w = 0.25 x 0.10 x 2.4 = o.U6 ton/mt. por l.:15 condiciones de .1.poyo, el momento m.:Jximo se pre:icnt.:i - en los empotr.1micntos y tiene un valor ir,u,;¡l a 0.06 X 100 l2 O.SO ton - mt. como tenemos una d ir,ual a 25 cm H fs • J a so.ooo 1.65 cm 2 14UU . o.aG6 • 25 Para esta solicitación de acero se usará refuerzo longi- tudinal con varillas de íl 3/B" a cada 10 cm. de centro a cen- tro. I:n el sentido vertical se u¡;arán 0 3/8" a cada 20 cm de c. a c. I:n lo que respecta a l.:t parte inclinada de la pared, co- mo también se scfialÓ al principio, se tomariÍ su proyección h~ rizont.:il como losa uniformemente cargada, esto es: siendo el desarrollo de la pared de 4.00 mt. y fon:i.:1ndo un .:Jngulo con - la horizontul de &Oº, :.u proyección en e::;tu dirección será X; 11.00 COS 60º;: 11.00 X 0.5;: 2.00 mt. Por sus funcioneB cxclusivumente ccparudoras y por uniformi-- dad, se muntcndr.:J el cspe5or :.;upue5to inici<.1lmentc, de 10 cm. y así se obtiene wp = 2.00 x 0.10 x 2.11 = 0.110 ton/ml. el momento de empotr.:uniento tendrá como valor - 1¡ ,, - M o wi' D.L18 X 100 11. 00 ton mt. ""T2 " - An ~ºº·ººº 33 ' 1400 u. 8Eiti 10 cm Como cad,;i. metro de proy1.:cción horizontal dC? l.i policit.:ida:::; por -- las reacciones ele las paredes de ]as c.ímara::; de circulaci6n, de maneru que estur.:;n c.:i.r¡:adas como ::;e indica en la fir;ura de la hoja anturior. Como puede apreciarHe en la pl,>nt.1 y corte::; de las fooas hay dos c Imhoff ~;e evacú.:i con rn~s facilid.1d que el procedente de tanque~ de ;,cdimcntilción simples. I:uto se debe a quc contiene de !JO .:i 'J5\ de //ur:icd.Jd. El lodo que - ne obtien(' d<.•l -r.1n1ue eG i:.:ncz'<1lme111:e ncr:ro, de c:;currimi.::nto libre y lleno de pcqucf\,15 !Jurbuj<-15 de r,.Ju, que :-:.:- cxp;trucción tcndr<'in un di.J.- metro o..h:~ 20 cm. y dcpo::;itar.'ín los lodos direct.1mcnte Cc,1do. I.echon de nccado. - L·l liuen.:i. c.1lidC1d de la ctii~esti6n de lodos en J,13 fosas Jmhoff f,1vorccc t:<1111bién l:pcrimcnt.'llc:::; "'~ conzidcr.:ir.1 de 0.092 1112 por habit.:inte, lo cual no::; dñ. •Jna. ,írea de 0.0~2 x U9,920 = 61¡32.U m2 • Considerando el volur.,cn totul de lodos en dt!::;ccación igual .11 extraído 1r.t.?n::;ualr.1cnte de la diGcstión, es decir 3,1116.IJ m3 , t.!l c::;pcsor de la torta Je ledo scr.í de o.11s mt. Si se hicicr.1 ncce.5ario, para efector; r.1iic rdpidos, ne a~ pliar.'.i la r:uperficic pü.ra di!iminuir el er;pe:;or de la capa. de lodo::;. Por ejemplo, si ::;e ar:ipl!a la ::upcr!icic a uri.1 hectárea, el e::;pesor de la cap.1 serf,1 de aproxim,1d,1montc 30 cm. El ret:iro de los lodos deseca.Jos ~•e puede h.1ccr paulati- no para usurlo co1:10 fcrtili;:.inte o, en el ¡;¡~::; t..1esf;1vorable de los casos, transportarlo .i lur,are?: donde pudiera utili::.ir;,e - como rel lcno. riltro::;.- Dadas la::; caracteríuticas de las a¡:Uils rci::i-- dua.les que !:le han con:::;idcrado, lo::; anSlisis practicados .-:i la::; misrr • .-:is urroj.J.n un.:i DBO de entre 100 y 120 me/lt. y despué:::; -- del tratamiento expuesto (primario} cst.:i demanda se reduce a GS me/lt. L.:i.s a¡:ua:::; crudas del efluente tienen, por tanto, - condicione.5 m.ls que acept.:ibles considerundo la dilución a que ser.ln sometidas de5pués de aproximad.imente 2 Km. de transpor- te por lecho n.itural y ::;u destino fin.il ,1 la laguna, que tie- ne las dimensione:::; de :::;upcrficic y profundid.:id ideales parc:i f'!,l_ vorcccr la .1ut.odcpur.ición. L::;to es, una superficie de aproxi madarr.ent.c 900 llü. y una profundid,1d domin.1nte d'-• .ilrcdcdor de 1.50 rnt. Cn virtud Jt.! lo .:inter'iór, ¡,ue!i, no ::eri,í 1wcl..!;,aria otro ~ tipo de tr..:it.1mient.o d•~ lu.::; dr,11<10 rL•cidu.1lcr,. !'ero, ci lar; C!!, pcctutivac c.:imbidr.:in al r,r.1do de <1ltcr.1r l.1s c.:ir.:ictcríntican del .i¡~ua, pt>r ejemplo por desechos de ind110tri.1:.i, ce harí.:i. n!:_ cci:;urio un t.1·.1t.:i:ni...,nt:c sccurH.L11•io qt1c i'odr.la incluir la clor~ ción, 1.::1 filtr..ición por lecho~ de ar>.!tld u otro tipo, >.!te., P2. nibilidadcc que no ce cont.l•mpla.n, por lo 1:1cnoc <..!entro del pe- ríodo de viJ.1 útil concider,1do JJ.:ira ect:c pro~•ccto. Ricr,o.- Gencr; m;is bien hay vcntdjac ::::cnciblcs, ya que el valor :crt.iliz,1ntc del .:ir,u.1 nc¡:r.1 ce lir.,cr.:.mente rn~ yor que el del .:ir,u,1 nutural, pclrt:icul.:irmente en nit1•ór;cno y - f6sforo, c::::t:e úl tir.'.o en ccpccial cudndo el ar.u.:i. es procedente de un uso doméstico. Dc hccho, en la aetualidud .::;e cst.'.in uoundo L1.s ar;uas re- ::::idu.:ile:::: f<.1r.1 unid.:ide:::: Jc producción ..:ierícola en t.orno a la - lar;una, pero su u::::o puede :;er m<Íc amplio y generalizado, r;ua!: dando sol.:imcntc de mantener control sobre la calidad del efluente y, p.:irticularmcntc no f,1cilit.:ir que personas o anim~ le:::: consuman de c::itac ur,uar> en formu directa, en cuyo caso ::::i podrían pres1~ntar::::c ric::::r.oo 5crio:::: de enfermedades. COSTOS GENERALES Actualmente, como antes se dijo, funciona una planta de tratamiento de características similares a la que se propone, con una capacidad de volúmenes tratados suficiente para una - población hasta de 40,000 personas, considerando un sistema - de alcantarillado independiente. Una ampliación directa de esta planta es posible en el - futuro, pero, también se han observado algunos inconvenientes de su ubicación actual que ya casi la sitúan en la periferia inmediata de la ciudad. En su tiempo, la decisión que se to- me dependerá mucho de este factor y de otros, como el económi co particularmente. En este contexto, mi estimación será más bien de conceptos de obra a realizar, sin precios, y atendien do especialmente a los volúmenes que significarían mayores -- gastos. Canal o tubería de conducción, del colector a las instalaciones de la plan- ta, incluyendo rejilla para retención de sólidos gruesos. ml. Cámara desarenadora de manpostería recubierta, con una sección libre de - 0.60 m. x 1.18 m. y una longitud de 18 mt. incluyendo vertidor de tipo proporcional. 18 ml. Unidad de distribución de afluente y tuberías (conductos) alimentadoras 1 lote - ~.7 - STOS L LRALES ctual ente, o tes ijo, ci na a l nta e a iento e racterísticas ilares e pone, n a u.pacidad e l enes os fi iente ara a - blaci6n <.H;ta e 110, 0 ruanas, si erando n a - e l ntarill do i pendiente. na u pliación ir cta e sta l nta s sible l - t ro, ero, t bién an ser ado lr. nos venientes e i ación tual e a si un eriferia iruncdiata e ad. t tie po, ccisi6n e Ge - e endcrd ucho e ste tor e tros, o l c 6mi rt l ente. n ste ntexto, i aci6n rá ás i n e ceptos e ra u. lizur, i recios, atendie~ o ci l ente s l enes e ifi arían ayores - astos. anal ería e du ción, el lector a l s i t l i nes e l l n- , ndo jilla ara c c ci6n e 6li os r esos. á ara cs rc adora e anpostcrfa ubierta, n a ción re e . 0 , . 6 . a l gitud e 8 rnt. i l ndo erti or e ti o r porcional. nidad e i ción e ente erías uctor.) entadoras l. 8 l. roSAS IHHorr: Limpieza y trazo Excavación Concreto reforzado, incluye cimbras Impermeabilización Tubería de lodos, válvulas y accesorios de fo. fo 1, 2211 9, 792 935 2 .1~ o 1 Permisos y seguros 1 O\ sobre cauto de Proyecto m2 m' m' m2 lote Proyecto definitivo, cálculos y administración de obra 10\ - sobre costos directos. + 59 - BIBLIOGRATIA INGENIERIA SANITARIA ALCANTARILLADO Y TRATAMIENTO DE AGUAS NEGRAS. ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO. PROYECTO Y DIMENSIONAMIENTO DE LAS ESTRUCTURAS DE HORMIGON REGLAMENTO DE LAS CONSTRUCCTIO- NES DE CONCRETO REFORZADO (ACI) CENSOS GENERALES MANUAL DE FORMULAS TECNICAS Hardenbergh y Rodie CECSA, 1966. Babbitt, Harold E. CECSA, 1962. Steel, Ernest Y Edit. Gustavo Gili, S.A., 1959. Urquhart, O'Rourke y Winter Edit. Reverté, S.A., 1962, Instituto Mexicano del Ce-- mento y del Concreto, 1963. Departamento de Geografía y Estadística del Estado de - Jalisco. Gieck, Kurt, Representaciones y Servim=- cios de Ingeniería, S.A. - ~9 S•!!,_TA TESIS llUA f/f LA I I RATIJ\ NO_ llEBE 81BiHJT(14 I E?lIERIA IT/\RIA UTARILLADO TAHIEUTO E UAS GRAS. STECI IE!lTO t UA AUTARI LADO. P I:CTO I SI MIENTO E S TURAS I: I OH UHI:UTO E S flSTRUCCIO- ES E UCRETO ro DO ( CI) SOS ERALES ANUAL E ULAS NICAS ardenberr,h adie CCSA, 6. a bitt, arold . CSA, 62. t el, rncst W dit. u5tavo ili, . ., 58. rquhart, ' ourke intcr dit. everté, . ., 62. l ::itituto exicano el e - ento el oncreto, 63. eparta ento e eografía stadística el st do e - li co. icck, urt 1 cprcGentacioncs crvi- - i n e eniería, . .