EVALUACIÓN ECONÓMICA DE LA INSTALACIÓN Y PUESTA EN MARCHA DE UN SISTEMA DE RECOLECCIÓN Y PURIFICACIÓN

DE AGUA PLUVIAL PARA LA REGIÓN DE TZIMOL EN EL ESTADO DE CHIAPAS.

INGENIERÍA ECONÓMICA I IHIPÓLITO RUIZ MARTÍNEZ

AMADOR RANERO SERGIOPÉREZ DÍAZ MARISOL

PÉREZ ROMERO SARA VIANEY

Instituto Politecnico NacionalESIQIE

Objetivos.objetivos

Realizar el diseño de un sistema de

recolección de agua pluvial en la

comunidad de Tzimol en Ojo de Agua, Chiapas.

Evaluar el impacto económico que representaría para la gente de la

comunidad de Tzimol, el diseño y la instalación de un sistema de

recolección y purificación de agua pluvial

Resumen.

A lo largo del último siglo, el uso y consumo de agua creció a un ritmo dos veces superior al de la tasa de crecimiento de la población

La insuficiencia de este recurso es un fenómeno no solo natural sino también causado por la acción del ser humano. Hay suficiente agua potable en el planeta para abastecer a 6.000 millones de personas, pero ésta está distribuida de forma irregular, se desperdicia, está contaminada.Nuestro proyecto se basa en la insuficiencia de agua que existe en un municipio de Chiapas (Tzimol) para lo cual se plantea instalar una planta de recolección y purificación de agua pluvial en dicha region.

Resumen.

Resumen.

Introducción.

Cerca de 1.200 millones de personas, casi una quinta parte de la población mundial, vive en áreas de escasez física de agua, mientras que 500 millones se aproximan a esta situación.

Otros 1.600 millones, alrededor de un cuarto de la población mundial, se enfrentan a situaciones de escasez económica de agua, donde los países carecen de la infraestructura necesaria para transportar el agua desde ríos y acuíferos.

Hay suficiente agua potable en el planeta para abastecer a 6.000 millones de personas, pero ésta está distribuida de forma irregular, se desperdicia, está contaminada y se gestiona de forma insostenible.

Introducción.

Introducción.

En México, al 2010, el porcentaje de viviendas con disponibilidad de agua fue de casi 89%, el resto se abastecían de agua entubada fuera de la vivienda pero dentro del terreno que habitan, de pozos, ríos o arroyos, de la llave pública, o de otra vivienda. Por entidad federativa, este indicador se ha modificado los últimos 20 años.

Introducción.

Capitulo 1. Definición y clasificación de la captación pluvial.

Se puede definir a la captación pluvial como la recolección del escurrimiento de lluvia sobre una superficie para propósitos de aprovechamiento.

La captación de lluvia puede ser considerada como una forma rudimentaria de riego, usando surcos, canales, etc. La diferencia es que la idea de la captación está en el control sobre la aplicación del agua colectada y no está sujeta únicamente al momento en el que llueve.

Capitulo 1.Clasificación Ejemplos

 Por fuente

Precipitación Niebla Nieve

 Por escurrimiento

En terrazas y patios En techos

En tierra y campo En roca

 Por área o extensión

Grandes exxtenciones (comunal) Extensiones medianas Extensiones pequeñas

(microcaptación)

 Por aislamiento

Cisterna (cemento, plástico, etc.) Tanque (plástico, metálico, etc.)

Suelo (roca, suelo impermeabilizado, etc.)

 Por uso o aprovechamiento

AnimalesHumano

Agricultura o riego

Capitulo 1.

Ventajas:

Alta calidad fisicoquímica del agua de lluvia con respecto a fuentes superficiales.

El sistema es independiente y por lo tanto eficiente para comunidades dispersas.

Se puede emplear mano de obra y/o materiales locales. No requiere energía significativa para la operación del

sistema. Fácil de construir y mantener con respecto a sistemas

centralizados. Facilidad de operación y ahorro de tiempo en la

recolección de lluvia en vez de traerla de lejos.

Capitulo 1.

Desventajas:

Costo inicial, que en caso de cubrir el beneficiario puede impedir su implementación por falta de recursos económicos.

La cantidad de agua captada depende de la precipitación del lugar, del área de captación, del espacio de almacenamiento y otras condiciones geográficas y técnicas incontrolables.

El costo del proceso de tratamiento depende de la calidad del agua colectada y el uso que se dará a la misma

Capitulo 1.

Componentes Básicos:

ÁREA DE CAPTACIÓN: Se refiere a la superficie que va a recolectar el agua de la lluvia. Puede ser natural, como roca o artificial.

CONDUCCIÓN: El sistema requiere elementos para transportar el agua colectada hacia el lugar de aprovechamiento, tratamiento o almacenamiento

ALMACENAMIENTO: El lugar donde se conservará el agua captada

Capitulo 1. Precipitación en Chiapas.

PRECIPITACIÓN PLUVIAL MEDIA HISTÓRICA Y TOTAL ANUAL EN EL ESTADO DE CHIAPAS

Estación Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Media

Tapilula, tapilula

197.3 172.5 92.0 107.2 166.1 335.0 270.4 324.8 428.6 400.0 258.1 217.9 2969.7

Tonala, tonala

2.0 6.4 9.1 31.1 166.5 324.5 279.6 300.2 409.1 111.1 34.8 1.5 1675.8

Tumbala, tumbala

187.7 160.2 81.8 95.0 210.5 404.8 430.3 507.5 620.0 504.0 325.8 214.5 3741.9

Tzimbac, tecpatan

166.8 148.1 79.8 110.9 124.9 294.4 314.6 340.8 490.9 449.3 234.2 206.3 2960.9

Tzimol, tzimol

5.8 5.6 18.5 46.9 106.3 198.1 102.2 129.5 204.4 106.6 26.5 7.5 957.7

Union juarez, u.

Juarez34.8 33.9 85.5 209.8 390.1 645.4 476.2 510.3 662.7 437.6 147.0 43.0 3676.3

Capitulo 2. Purificación del agua

La purificación del agua es uno de los problemas de más urgente solución. El objetivo inmediato es proveer a toda la sociedad de agua potable, porque de esta manera cada comunidad satisface un requerimiento fundamental para su bienestar y comodidad.

La purificación del agua para el consumo humano significa la extracción, desactivación o eliminación de los microorganismos patógenos que existen en el agua. La destrucción y desactivación de los microorganismos supone el final de la reproducción y crecimiento de estos microorganismos. Si estos microorganismos no son eliminados el agua no es potable y es susceptible de causar enfermedades.

La inactivación química de los contaminantes microbiológicos en agua natural o no tratada es normalmente uno de los pasos finales de la purificación para la reducción de microorganismos patógenos en el agua.

Capitulo 2. Métodos de Purificación

Sedimentación.La sedimentación es el proceso a través del cual el material sólido, contenido en una corriente de agua, se deposita en el fondo del dispositivo construido especialmente para tal fin.Para la realización del proceso de Sedimentación es indispensable la acción de la gravedad, para lograr que los sólidos suspendidos en el líquido por acción de su propio peso tiendan a depositarse en el fondo. puede ser simple o secundaria. La sedimentación simple se emplea para eliminar los sólidos más pesados sin necesidad de otro tratamiento especial la sedimentación secundaria ocurre cuando se aplica un coagulante para producir el asiento de la materia sólida contenida en el agua.

Capitulo 2. Métodos de Purificación

FiltraciónLa filtración es el proceso de remover sólidos suspendidos del agua al pasar ésta a través de una estructura permeable o un lecho poroso de materiales. En la naturaleza la filtración se da al fluir el agua a través de la arena y rocas dirigiéndose a los acuíferos, es filtrada y purificadaPuede ser :

Filtración por lecho profundoFiltración de carbón activado

Capitulo 2. Métodos de Purificación

DesinfecciónLa desinfección del agua para uso humano tiene por finalidad la eliminación de los microorganismos patógenos contenidos en el agua que no han sido eliminados en las fases iníciales del tratamiento del agua. La desinfección del agua es necesaria como uno de los últimos pasos en la planta de tratamiento de agua potable, para prevenir que esta sea dañina para nuestra salud. Puede ser por los siguientes métodos:

Ebullición del agua.Cloración.

Desinfección con Yodo.Rayos Ultravioleta.

Ozono.Osmosis.

Capitulo 2. Requisitos del tratamiento.

Algunas recomendaciones sobre el tratamiento del agua en relación con la calidad bacteriológica del agua cruda.

Grupo Tipo de tratamiento Contenido de bacterias coliformes

I Ninguno.Limitado a aguas subterráneas no

sujetas a contaminación. 

II Cloración.Promedio en cualquier mes 50/100 mL

 

IIICompleto con filtración rápida en

arena y poscloración.

Promedio en cualquier mes 5000/100 mL sin exceder este valor en más del 20%

de las muestras examinadas. 

IVTratamiento adicional:

Presedimentación y precloración.

Promedio en cualquier mes 5000/100 mL pero excediendo este valor en más del 20% de las muestras examinadas, pero sin exceder 20000/100 mL en más del

5% de las mismas. 

Capitulo 2. criterio de calidad del agua para consumo humano.

ParámetroRequiere tratamiento

convencional.Requiere solo desinfección.

Amoniaco 1 1Arsénico .05 .05

Bario 1 1Cadmio .01 .01Cianuro .2 .2

Zinc 15 15Cloruros 250 250

Cobre 1 1Color 75 20

Fenoles .002 .002Cromo hexavalente .05 .02Difenil policlorados ND ND

Mercurio .002 .002Nitratos 10 10Nitritos 1 1

pH 5.0 – 9.0 6.5 – 8.5Plata .05 .05Plomo .05 .05Selenio .01 .01Sulfatos 400 400SAAM .05 .05

Turbiedad - 10Coliformes totales 20000 1000Coliformes fecales 2000 -

ND= No detectable. Todos los criterios están dados en mg/L

Capitulo 2. Proceso de purificación del agua.

PROCESO PROPÓSITO

TRATAMIENTO

PREELIMINAR

 

CribadoRemoción de desechos grandes que pueden obstruir o dañar los equipos de la planta.

Pretratamiento químico Remoción eventual de algas y otros elementos acuáticos que causan sabor, olor y color

PresedimentaciónRemoción de grava, arena, limo y otros materiales sedimentables

Aforo Medida del agua cruda por tratar

TRATAMIENTO PRINCIPAL  

AireaciónRemoción de olores y gases disueltos, adición de oxigeno para mejorar sabor

Coagulación/floculaciónConversión de sólidos no sedimentables en sólidos sedimentables

SedimentaciónRemoción de sólidos sedimentables

AblandamientoRemoción de dureza

FiltraciónRemoción de sólidos finos, floculo en suspensión y la mayoría de los microorganismos

AdsorciónRemoción de sustancias orgánicas y color

EstabilizaciónPrevención de incrustaciones y corrosión

FluoruraciónPrevención de caries dental

DesinfecciónExterminio de organismos patógenos

Por el tipo de región en la que se encuentra la comunidad de Tzimol, la contaminación es relativamente nula por lo cual la contaminación del agua pluvial es mínima y al no ser una zona industrial puede descartarse el hecho de que la lluvia sea acida, por lo tanto, el agua que recibiríamos seria relativamente de buena calidad. Debido a estas circunstancias el diagrama de bloques para nuestro proceso de purificación seria el siguiente