1 PROYECTO EJECUTIVO PARA LA RED DE SUBCOLECTORES, COLECTORES Y PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE SAN BARTOLO, MUNICIPIO DE SAN BARTOLO TUTOTEPEC EN EL ESTADO DE HIDALGO. Pachuca de Soto, Hgo. Agosto 2016

2 En seguimiento al acuerdo 2 de Asuntos Generales de la Sesión 7ª del Consejo de Cuenca, efectuada el 26 de agosto del año 2015 referido a la petición del Gobierno del Estado de Hidalgo en el sentido de realizar acciones para el saneamiento de los ríos localizados en la zona de dicha Cuenca, el Consejo de Cuenca de los Ríos Tuxpan al Jamapa a través de la operatividad de Fomento a los Consejos de Cuenca De la Región Golfo Centro A.C. con recursos de la Comisión Nacional de Agua, contrató la elaboración del Proyecto Ejecutivo para la Red de Subcolectores, Colectores y Planta de Tratamiento de Aguas Residuales en la Cabecera Municipal de San Bartolo Tutotepec, Hgo, con el apoyo de la Comisión Estatal del Agua y Saneamiento del Estado de Hidalgo y de las propias Autoridades Municipales.

3 Pachuca de Soto, Hgo. Agosto 2016 DELIMITACION DEL AREA DE ESTUDIO:

4 Pachuca de Soto, Hgo. Agosto 2016 DESCARGAS EXISTENTES: Descarga municipal

5 Pachuca de Soto, Hgo. Agosto 2016 DESCARGAS EXISTENTES: Descarga Col. Los Reyes

6 Pachuca de Soto, Hgo. Agosto 2016 DESCARGAS EXISTENTES: Descarga 5 de Mayo Descarga Hospital Regional Descarga Pante ó n Municipal

7 Pachuca de Soto, Hgo. Agosto 2016 CALIDAD DEL AGUA: ParámetrosUnidad13/Nov/201514/Nov/201515/Nov/2015 Materia flotanteA/PAusente Temperatura°C14.1013.1812.95 Potencial de HidrogenoUnidad6.506.806.44 GastoL/s11.1610.709.19 Nitrógeno totalmg/L5.866.076.50 Solidos sedimentablesml/L0.20 0.30 Grasas y aceitesmg/L9.579.8412.00 Demanda Bioquímica de Oxígenomg/L15.5218.1827.58 Fosforomg/L0.29 Demanda Química de Oxígenomg/L27.8431.6847.04 Sólidos Suspendidos totalesmg/L11.1113.6419.78 Coliformes fecalesNMP/100 ml5.044.575.77 De acuerdo a los resultados obtenidos se presenta un Q de aforo = 10.35 lt/s, y a su vez una alta dilución de las aguas residuales, presentando inclusive valores cumpliendo la NOM-001-SEMARNAT-1996, sin la necesidad de algún tipo de tratamiento, por lo cual para el diseño de la planta de tratamiento se emplearon los siguientes valores típicos en la concentración de aguas residuales. Concentraciones de diseño: ParámetroValorUnidadValorUnidad Demanda Bioquímica de Oxígeno275.00mg/l0.275kg/m3 Demanda Química de Oxígeno590.00mg/l0.590kg/m3 Sólidos Suspendidos Totales270.00mg/l0.270kg/m3

8 Pachuca de Soto, Hgo. Agosto 2016 CRECIMIENTO POBLACIONAL: AñoHabitantes Tasa de crecimiento Fuente de Información 19801713 Censo INEGI 199022692.85%Censo INEGI 199527604.00%Conteo INEGI 200028180.42%Censo INEGI 200533253.36%Conteo INEGI 201040173.85%Conteo INEGI Promedio2.90% La zona conurbada de San Bartolo Tutoltepec, está conformada de acuerdo al censo de INEGI del 2010 por 4,017 habitantes, y de acuerdo a las predicciones de población futura al año 2035 por un total de 6,355 habitantes.

9 Pachuca de Soto, Hgo. Agosto 2016 DATOS DE PROYECTO: La cabecera municipal de San Bartolo Tutotepec, se encuentra ubicada en las coordenadas geográficas 20º 23’ 56” latitud norte y 98º 12’ 07” longitud oeste a una altitud de 1027 m.s.n.m., y se encuentra conurbada con las localidades de Colonia Industrial y Pie de Cerro, las cuales comparten un sistema integral de alcantarillado en su conjunto. Esta zona conurbada, está conformada de acuerdo al censo de INEGI del 2010 por 4,017 habitantes, y de acuerdo a las predicciones de población futura al año 2035 por un total de 6,355 habitantes, y sus aguas servidas o negras son descargadas sin tratamiento alguno, esto ha provocado en algunas zonas condiciones no sépticas con olores desagradables y un aspecto estético y visual desagradable., por lo que se propone una planta de tratamiento para resolver los problemas antes mencionados. DATOS DE PROYECTO Población actual (2015)4,555habitantes Población proyecto (2035)6,355habitantes Horizonte de proyecto20años Dotación215.00lts/hab/día % de Aportación75% Aportación161.25lts/hab/día Tipo de sistemaGravedad Parámetros de calidad del agua: Demanda Bioquímica de Oxígeno275.00mg/l Demanda Química de Oxigeno590.00mg/l Sólidos Suspendidos Totales270.00mg/l Velocidades: Mínima0.30m/seg Máxima5.00m/seg Gastos de diseño: Mínimo6.00lts/seg Medio12.00lts/seg Máximo instantáneo37.80lts/seg Máximo extraordinario56.70lts/seg

10 Pachuca de Soto, Hgo. Agosto 2016 UBICACIÓN DEL PREDIO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO: El terreno donde se proyecta su construcción, es un terreno con un desnivel accidentado que recorre desde la cota 912.50 a la 897.00, el cual abarca un área de 2,493.24 m2. Coordenadas Geográficas GPS LatitudLongitudAltitud 20° 23' 38"98° 11' 51"891.00

11 Pachuca de Soto, Hgo. Agosto 2016 PROCESO DE TRATAMIENTO SELECCIONADO: El proceso seleccionado para el tratamiento de las aguas residuales es un sistema anaerobio con lechos de secado para deshidratar los lodos, la capacidad de diseño considerada es de 12.00 l.p.s, para un período de crecimiento y desarrollo de la localidad de los próximos 20 años. Sistema Primario Avanzado (UASB+ FAFA)+ Lechos de secado Tren de agua tratada: (Pretratamiento + Reactor Anaerobio + Filtro anaerobio + Estanque de cloración) Tren de lodos: Digestión anaerobia en el reactor anaerobio + Lechos de secado de lodos

12 Pachuca de Soto, Hgo. Agosto 2016 PRETRATAMIENTO: Tiene el propósito de garantizar la eliminación de sustancias contaminantes gruesas como basuras y arenas. La eliminación de estos materiales es necesaria para garantizar la operación adecuada de los equipos mecánicos (bombas) e hidráulicos (conducciones y vertedores) en unidades de tratamiento posteriores. La operación de cribado se emplea para remover el material grueso, generalmente flotante, contenido en algunas aguas residuales crudas, que puede obstruir o dañar bombas, tuberías y equipos de las plantas de tratamiento o interferir con la buena operación de los procesos de tratamiento. En el caso especifico de esta planta de tratamiento tendrá una rejilla fina con separación de 2.00 cms y una rejilla gruesa con separación de 3.50 cms por cada canal. CRIBADO GRUESO Y FINO ElementoAncho (m)Altura (m)Longitud (m)Área x pza (m2)No. piezas Pretratamiento0.50 9.004.50 m22.00 DESARENADORES: Tiene como objetivo la retención de la arena y partículas pesadas como granos que arrastran las aguas residuales al circular por los drenajes municipales, esta infraestructura consiste en 2 canales paralelos de concreto armado que están interconectados a la salida de los 2 canales de rejillas y cribado, llevan al inicio 2 compuertas fabricadas con placa de acero de 1/4” de espesor, y dos vertedores proporcionales tipo sutro para regular la velocidad y medir el gasto de llegada a la planta de tratamiento. La forma de operación será de manera alternada dejando siempre uno de los dos desarenadores propuestos en operación constante y abriendo el otro una vez que se colmate en que se encuentra en funciones.

13 Pachuca de Soto, Hgo. Agosto 2016 REACTOR ANAEROBIO DE FLUJO ASCENDENTE: ElementoAncho (m)Altura (m)Longitud (m)Área (m2) Reactor Anaerobio7.205.5012.0086.40 Este proceso es usado en el tratamiento biológico de aguas residuales, así como para el tratamiento de lodos y residuos agrícolas, los compuestos orgánicos presentes en la materia a tratar son convertidos a metano, bióxido de carbono y masa microbiana principalmente. En el reactor anaerobio de flujo ascendente, el agua residual a tratar es conducida desde la parte superior del reactor (tanque) hacia el fondo del mismo por medio de un sistema de tuberías. El afluente fluye en sentido ascendente a través de un manto de lodos (microorganismos anaerobios) llevándose a cabo de esta forma el tratamiento del agua residual. El biogás producido en condiciones anaerobias (principalmente metano y dióxido de carbono) genera una circulación interior (mezclado). El biogás, el lodo y el líquido tratado ascienden a la parte superior del reactor, en donde entran en contacto con deflectores que permiten la separación del biogás y la sedimentación del lodo. El biogás es capturado mediante tubería de fierro galvanizado de 3” de diámetro que se encuentran en la parte superior del reactor. El líquido tratado (efluente) sale por la parte superior.

14 Pachuca de Soto, Hgo. Agosto 2016 FILTRO ANAEROBIO DE FLUJO ASCENDENTE: El filtro anaerobio de flujo ascendente (FAFA) es un sistema de tratamiento de aguas residuales con biopelícula fija para la remoción de materia orgánica en condiciones anaerobias. En la filtración de las aguas residuales, los compuestos que conforman la materia orgánica, sufren una serie de cambios y se transforman en sustancias más estables que llegan a una oxidación casi completa, cuya intensidad depende del grado de la filtración, es decir, la forma, tamaño y acomodo de las partículas que forman el medio filtrante y tiempo de residencia hidráulica dentro del filtro. ElementoAncho (m)Altura (m)Longitud (m)Área (m2) Filtro anaerobio6.003.1014.4086.40

15 Pachuca de Soto, Hgo. Agosto 2016 ESTANQUE DE CLORACIÓN: En el diseño de esta planta de tratamiento se empleará hipoclorito de sodio líquido al 13% como método de eliminación de coliformes totales y fecales presentes en las aguas residuales. El hipoclorito de sodio, se inyecta al inicio del estanque de cloración por goteo, desde un tinaco de 2500 litros de capacidad, inyectando desde este una cantidad diaria de 63.80 lt/día, empleando para ello una llave nariz de ½” de P.V.C. Con esto se logra que el cloro sea dosificado al estanque de contacto en forma acuosa o liquida con una dosificación aproximada de 8.0 ppm. Y esta estructura consiste en un estanque rectangular de concreto armado que tendrá en su interior cuatro mamparas longitudinales, que dividirán el estanque en 5 canales interiores, con esto se logra que el agua que se va a desinfectar tenga un recorrido con un tiempo de contacto de 30 minutos, con lo que se garantiza la destrucción de los microorganismos patógenos, así como la oxidación de parte de la materia orgánica soluble remanente. ElementoAncho (m)Altura (m)Longitud (m)No. canalesÁrea (m2) Estanque de cloración0.801.309.005.0036.00

16 Pachuca de Soto, Hgo. Agosto 2016 LECHOS DE SECADO DE LODOS: Este método de deshidratación de lodos, ocurre por filtración del agua a través de un medio filtrante compuesto por gravas y arenas, y por evaporación del agua de la superficie del lodo. La filtración se lleva generalmente a cabo en 1 o 2 días, recibiendo los lodos provenientes de las purgas de lodos del reactor y filtro anaerobio, e inyectando en la llegada de manera manual y en polvo cal hidratada para acelerar el secado del lodo. Después de que casi toda el agua haya sido filtrada y evaporada, el lodo se queda con un contenido de humedad en equilibrio con el aire, y su mayor o menor producción, depende de la temperatura y la humedad relativa del aire. El agua drenada se incorporara directamente a la salida del estanque de cloración, para recibir únicamente una dosis de cloro. Una vez que el lodo haya sido lo suficientemente deshidratado, éste se remueve de los lechos manual o mecánicamente empleando para ello un camión de volteo para su retiro. Los lodos con 20 a 30 porciento de sólidos se pueden remover mecánicamente, mientras lodos con 30 a 40 porciento de sólidos requieren ser manejados manualmente. ElementoAncho (m)Altura (m)Longitud (m)No. piezasÁrea (m2) Lechos de secado6.001.4015.102.00181.20

17 Pachuca de Soto, Hgo. Agosto 2016 CASETA DE OPERACIÓN Y VIGILANCIA: Como su nombre lo indica, esta caseta tendrá la función de proteger de la intemperie y el clima a los reactivos o herramienta a almacenar, así como controlar cuestiones de vigilancia, y consiste en una pequeña construcción de una planta de tabique y piso de cerámica, puertas y ventanas de aluminio, con vidrios de 2.0 mm, de espesor con su servicio de alumbrado y contactos, esta caseta tendrá las siguientes dimensiones; 3.00 metros de largo, 3.00 metros de ancho, una altura de 2.50 metros.

18 Pachuca de Soto, Hgo. Agosto 2016 ARREGLO GENERAL:

19 Pachuca de Soto, Hgo. Agosto 2016 EFICIENCIA DEL PROCESO: Balance de masa del tren de agua tratada Operación unitaria Caudal (m3/día) Caudal (l.p.s.) DBO(mg/l)SST(mg/l)DQO (mg/l) Pretratamiento1036.8012.00275.00270.00590.00 Influente del reactor anaerobio1036.7212.00275.00270.00590.00 Efluente del reactor anaerobio1034.0211.9761.0367.73179.68 Influente de filtro anaerobio1034.0211.9761.0367.73179.68 Efluente de filtro anaerobio1033.4011.9621.6925.6760.22 Influente de estanque de cloración1033.4011.9621.6925.6760.22 Efluente de estanque de cloración1033.4011.9621.6925.6760.22 Eficiencia total del proceso: Solidos suspendidos totales:90.49% Demanda Bioquímica de Oxígeno:92.11% Demanda Química de Oxígeno:89.79%

20 Pachuca de Soto, Hgo. Agosto 2016 NOM-001-SEMARNAT-1996: PARAMETROSRIOS (miligramos por litro, excepto cuando se especifique) Uso en riego agrícola (A) Uso público urbano (B) Protección de vida acuática (C) P.M.P.D.P.M.P.D.P.M.P.D. Temperatura ºC (1)N.A. 40 Grasas y Aceites (2)152515251525 Materia Flotante (3)Ausente Sólidos Sedimentables (ml/l)121212 Sólidos Suspendidos Totales150200751254060 Demanda Bioquímica de Oxígeno150200751503060 Nitrógeno Total406040601525 Fósforo Total20302030510 Metales Pesados y Cianuros Arsénico0.20.40.10.20.10.2 Cadmio0.20.40.10.20.10.2 Cianuro231212 Cobre464646 Cromo11.5.51 1 Mercurio0.010.020.0050.010.0050.01 Níquel242424 Plomo0.51.20.40.20.40 Zinc102010201020

21 Pachuca de Soto, Hgo. Agosto 2016 OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO: Periodicidad Adquisición reactivos Salarios mano de obra Herramientas y materiales T o t a l Diario$341.55$189.75$167.16$698.46 Mensual$10,246.50$5,692.50$5,014.88$20,953.88 Anual$122,958.00$68,310.00$60,178.57$251,446.57 CUOTAS PARA SOSTENIBILIDAD DEL SISTEMA: Cuota mensual = Costo total de operación mensual / No de viviendas Cuota mensual:$18.40por vivienda o familia Cuota anual:$220.81por vivienda o familia AñoCostoIncrementoTotalPoblaciónViviendasCosto m3 Tarifa anual Tarifa mensual 2015251,446.57 4,5551,1390.66220.8318.40 2020283,463.558,622.02292,085.564,9501,2380.77236.0219.67 2025329,277.1510,015.51339,292.665,3801,3450.90252.2621.02 2030382,495.1811,634.23394,129.415,8471,4621.04269.6222.47 2035444,314.3513,514.56457,828.916,3551,5891.21288.1724.01 7,036,619.28206,382.347,243,001.62

22 Pachuca de Soto, Hgo. Agosto 2016 COSTO DE LA OBRA: C O N C E P T O PRECIO CLAVEDESCRIPCIONUNIDADCANTIDAD UNITARIOIMPORTE $$ 1EMISOR DE LLEGADAP.G.1.00 $ 5,306.63 2PRETRATAMIENTOP.G.1.00 $ 96,110.76 3REACTOR UASBP.G.1.00 $ 1,196,587.41 4FILTRO ANAEROBIOP.G.1.00 $ 960,173.01 5ESTANQUE DE CLORACIONP.G.1.00 $ 246,545.80 6LECHOS DE SECADOP.G.1.00 $ 589,927.62 7CASETA DE VIGILANCIAP.G.1.00 $ 63,622.39 8INTERCONEXIONES HIDRAULICASP.G.1.00 $ 238,193.31 9VIALIDADES Y GUARNICIONESP.G.1.00 $ 1,982,034.30 10EQUIPAMIENTOP.G.1.00 $ 1,377,493.10 11EMISOR DE DESCARGAP.G.1.00 $ 19,160.66 12RED DE SUB COLECTORES Y COLECTORESP.G.1.00 $ 1,773,195.20 13DESCARGAS DOMICILIARIASP.G.1.00 $ 58,625.62 SUBTOTAL $ 8,606,975.81 I.V.A. $ 1,377,116.13 TOTAL $ 9,984,091.94