i
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE LOS LLANOS OCCIDENTALES “EZEQUIEL ZAMORA” VICE-RECTORADO DE INFRAESTRUCTURA Y PROCESOS INDUSTRIALES PROGRAMA DE INGENIERIA SAN CARLOS - COJEDES
DISEÑO DE UN SISTEMA PARA RECOLECIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS EN LA COMUNIDAD DE CONAIMA MUNICIPIO SAN CARLOS ESTADO COJEDES
Autores: Sánchez, José A. C.I: 5.743.023 Ospino, Oswaldo J. C.I: 18.503.809 Tutor: Prof. Ivis Quiroz C.I: 9.539.882 .
San Carlos, Julio 2010
ii
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE LOS LLANOS OCCIDENTALES “EZEQUIEL ZAMORA” VICE-RECTORADO DE INFRAESTRUCTURA Y PROCESOS INDUSTRIALES PROGRAMA DE INGENIERIA SAN CARLOS - COJEDES
DISEÑO DE UN SISTEMA PARA RECOLECCIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS EN LA COMUNIDAD DE CONAIMA MUNICIPIO SAN CARLOS ESTADO COJEDES Trabajo presentado como requisito para optar al Título de Ingeniero Civil
Autores: Sánchez, José A. C.I: 5.743.023 Ospino, Oswaldo J. C.I: 18.503.809 Tutor: Prof. Ivis C.I: 9.539.882 Quiroz .
San Carlos, Julio 2010
iii
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE LOS LLANOS OCCIDENTALES “EZEQUIEL ZAMORA” VICE-RECTORADO DE INFRAESTRUCTURA Y PROCESOS INDUSTRIALES PROGRAMA DE INGENIERIA SAN CARLOS – COJEDES
CERTIFICACIÓN DE APROBACIÓN DEL TUTOR Considero que el trabajo de grado titulado: Diseño de un Sistema para Recolección y Tratamiento de Aguas Servidas en la Comunidad de Conaima Municipio San Carlos Estado Cojedes, presentado por los Autores: Sánchez José A. C.I. V5.743.023 y Ospino Oswaldo J. C.I. V-18.503.809; para optar al Título de Ingeniero Civil, reúne los requisitos exigidos por la Universidad Nacional Experimental de los Llanos Occidentales “EZEQUIEL ZAMORA” (UNELLEZ). Lo certifico. En la ciudad de San Carlos, a los 30 días del mes de Julio de Dos Mil Diez (2010).
Firma: Apellidos y nombres: Cédula de identidad:
______________________________ Prof. Ing. Ivis Quiroz 9.539.882
iv
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE LOS LLANOS OCCIDENTALES “EZEQUIEL ZAMORA” VICE-RECTORADO DE INFRAESTRUCTURA Y PROCESOS INDUSTRIALES PROGRAMA DE INGENIERIA SAN CARLOS – COJEDES
CERTIFICACIÓN DE APROBACIÓN DEL JURADO DISEÑO DE UN SISTEMA PARA RECOLECIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS EN LA COMUNIDAD DE CONAIMA MUNICIPIO SAN CARLOS ESTADO COJEDES El trabajo de Grado titulado Diseño de un Sistema para Recolección y Tratamiento de Aguas Servidas en la Comunidad de Conaima Municipio San Carlos Estado Cojedes, presentado por los autores: Sánchez José A. C.I. V5.743.023 y Ospino Oswaldo J. C.I. V-18.503.809; fue aprobado en fecha 31 de Mayo de 2010, por el siguiente jurado:
(Firma) (Nombre) C.I.
(Firma) ________________________ (Nombre) C.I.
(Firma) ___________________________ (Nombre) C.I.
_____________________
v
DEDICATORIA Dedico este logro a Dios Todo Poderoso. A mi Esposa por tenderme siempre su mano amiga e incondicional y estar a mi lado apoyándome. A mis Hijos por darme su cariño, amor y ternura, y para quienes quiero dar ejemplo de Padre demostrándoles que con esfuerzo y constancia se logran los objetivos que uno se trace. A mis Padres por orientarme en cada momento y haberme dado la vida, el hecho de ser. A mis Hermanos por estar allí cuando he necesitado de un hombro. A mis Cuñadas y Cuñados, Sobrinos, Tíos, Primos que son los que complementan esta alegría de triunfo.
José A. Sánchez
vi
DEDICATORIA Primeramente Dios todo poderoso, a mi Nazareno bendito y al Sr de los Milagros, por siempre llevarme por un buen camino y darme el ser que soy. Te amo Dios. A mi padre y a mi madre, hermanos, abuelos les dedico este etapa de mi vida que se esta terminando de maneta satisfactoria para todos. A mis profesores que han formado un instrumento principal para la realización de esta carrera y la formación de cada uno de nosotros. A todos mis amigos y compañeros que siembre estuvieron conmigo se las dedico.
Ospino, Oswaldo
vii
AGRADECIMIENTO Primeramente agradezco a DIOS, por ser grandioso, mi Guía acompañándome en todo momento, mi Fuente de Esperanza y concederme los deseos anhelados. A la Universidad Nacional Experimental de los Llanos Occidentales “Ezequiel Zamora” (UNELLEZ); Alma Mater forjadora de Profesionales de Primera, que sirven al desarrollo de nuestro País, por brindarme nuevamente la oportunidad de ser parte de este valioso grupo que se forma dentro de sus espacios. Vaya mi agradecimiento hasta los Profesores que me dieron de sus conocimientos para nutrir los míos. A mi Esposa por estar siempre a mi lado dándome apoyo y fuerza de voluntad cuando los necesite, así como un especial agradecimiento a mis hijos por saber esperar con mucha paciencia este momento.
Y finalmente a todos mis Compañeros y Amigos de clases: Carlos González, Josué Echenagucia, Carlos Matute, . Gracias a todos aquellos que de una u otra manera me han dado su apoyo para consolidar esta parte de mi proyecto de vida.
Sánchez José A
viii
AGRADECIMIENTO
A Dios todopoderoso nuestro señor, primero que nada por permitirnos estar hoy donde estamos, por darnos fuerzas para seguir adelante cada día de nuestras vidas y no decaer. A mis padres por apoyarme siempre, estando presente en cada momento de mi vida y brindarme siempre su ayuda económica como espiritual, permitiendo que este sueño que hoy se esta cumpliendo se hiciera realidad. Estoy eternamente agradecido con ustedes, los quiero. Mis hermanos que también han sido base fundamental les agradezco con todo el corazón y gracias por existir. A mis abuelos José y María les doy las gracias por siempre creer en mí, y estar a mi lado haciéndome saber que puedo contar con ustedes. A mi abuela Froila, que ya hace mucho se fue de nuestro mundo pero estoy muy agradecido con ella, en donde quiera que estés siempre te recordare y te voy a querer. A todos mis tíos gracias, porque cada uno me ha brindado su granito de arena para lograr esta meta que me he trazado en mi vida gracias a todos. A mis primos, que también formaron un rol muy importante, unos más que otros pero les agradecidos a todos. A mis compañeros, de estudios y amigos más allegados por estar en los momentos difíciles y en los felices, y prestarme su ayuda cuando la necesite por creer en mi en cada momento gracias Anadelis, Yessica, María Isabel, Eduardo, Eulicer, y a mi compañero de trabajo Alejandro y un muy especial agradecimiento a la familia Centeno Natera y a todos los demás que dejo de mencionar pero forman parte de este éxito. Oswaldo Ospino
ix
INDICE GENERAL CARTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR CARTA DE APROBACIÓN DEL JURADO DEDICATORIA AGRADECIMIENTO INDICE DE CUADROS INDICE DE FIGURAS INDICE DE ECUACIONES RESUMEN INTRODUCCIÓN
Pág. iii iv vi vii x xii xiii xiv 1
CAPÍTULO I EL PROBLEMA 1.1 Planteamiento del Problema 1.2 Formulación de Objetivos I.2.1 Objetivo General I.2.2 Objetivos Específicos I.2.3 Delimitación de los Objetivos 1.3 Justificación 1.4 Evaluación del Problema (importancia, interés, justificación) 1.5 Alcance y Limitaciones I.5.1 Alcances I.5.2 Limitaciones 1.6 Ubicación Geográfica 1.6.1 Costo del proyecto y tiempo de ejecución CAPITULO II MARCO TEÓRICO 2.1. Antecedentes de la Investigación
3 5 5 5 6 7 7 8 8 9 9 11 14 14
x
2.2. Bases Teóricas 2.2.1 Sistema de aguas servidas 2.2.1.1.Características de las aguas negras 2.2.1.2.Sólidos totales 2.2.1.3.Sulfuro de hidrogeno 2.2.1.4.Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO) 2.2.1.5.Coliformes 2.2.2.Componentes del Sistema 2.2.2.1.Tanquilla de Empotramiento 2.2.2.2.Tipos de Boca de Visita 2.2.2.3.Tramo 2.2.2.4.Red de Colectores 2.2.3.Consideraciones Generales para el Diseño de Colectores de Aguas servidas 2.2.4.Aguas servidas provenientes del acueducto 2.2.5.Configuración de redes cloacales 2.2.6.Comportamiento hidráulico del sistema 2.2.7.Reutilización de las aguas residuales
16 16 16 17 17 17 17 18 18 20 20 21 23 24 28 30
CAPÍTULO III III MARCO METODOLÓGICO 3.1 Tipo de Investigación 3.2 Descripción de la Metodología
34 34
IV ASPECTOS ADMINISTRATIVOS 4.1 Diagnóstico que sustenta la propuesta 4.2 Análisis de los resultados del diagnóstico que sustenta la propuesta
37 37 43
V LA PROPUESTA 5.1 Presentación 5.2 Justificación 5.3 Fundamentación 5.4 Estructura 5.5 Administración 5.6 Factibilidad
56 57 57 58 58 59 59
VI CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 6.1 Conclusiones 6.2 Recomendaciones
61 61 62
xi
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANEXOS
64 65
PLANOS
70
INDICE DE CUADROS Cuadro 1. Coordenadas U.T.M 2. Presupuesto considerado de Gastos y tiempo de ejecución. 3. Cronograma de actividades 4. Resumen de aportes de consumo 5. Cálculo hidráulico canal del diseño 6 Cálculo Hidráulico de Colectores de Cloacas
p. 10 11 13 38 49 53
xii
ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1 Mapa del Estado Cojedes 2 Curva de variación de Elementos Hidráulicos.
p. 10 29
xiii
ÍNDICE DE ECUACIONES Ecuación
p.
1. Valor del gasto máximo (promedio diario anual) de las aguas servidas domiciliarias 2. Coeficiente Harmón en función de la población 3. Gasto de diseño 4. El gasto máximo de infiltración
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
22 22 23 24
xiv
DE LOS LLANOS OCCIDENTALES “EZEQUIEL ZAMORA” VICE-RECTORADO DE INFRAESTRUCTURA Y PROCESOS INDUSTRIALES PROGRAMA DE INGENIERIA SAN CARLOS - COJEDES DISEÑO DE UN SISTEMA PARA RECOLECIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS EN LA COMUNIDAD DE CONAIMA MUNICIPIO SAN CARLOS ESTADO COJEDES Autores: Sánchez José A C.I: 5.743.023 Ospino, Oswaldo J. C.I: 18.503.809 Tutor: Prof. Ivis C.I: 9.539.882 Quiroz Año: 2010 RESUMEN La investigación que se presenta titulada Diseño de un Sistema para Recolección y Tratamiento de Aguas Servidas en la Comunidad de Conaima Municipio San Carlos Estado Cojedes, puesto que dicha aguas servidas no cuentan con un sistema de recolección y tratamiento, lo cual representa peligros para la salud pública como al ambiente humano y natural y así contribuir con el mejoramiento en la calidad de las aguas receptoras, y aumentos en los usos beneficiosos de las aguas ya utilizadas, en la comunidad. De allí, el objetivo general es Diseñar un Sistema de Recolección y Tratamiento de Aguas Servidas en la Comunidad de Conaima Municipio San Carlos Estado Cojedes, metodológicamente es una investigación realizada bajo la modalidad de proyecto factible apoyado en un estudio de campo de carácter descriptivo y quedó estructurado en seis (06) capítulos. Se concluyó que en la comunidad de Conaima existe una carencia significativa de tratamiento avanzado de las aguas residuales y de los procesos asociados a la desinfección de las mismas, recomendándose de acuerdo a las características geográficas a las necesidades de la localidad estudiada, como técnica particular a usarse para el tratamiento de aguas servidas; la construcción de lagunas biológicas para un saneamiento primario y secundario de los efluentes provenientes de las diversas formas de descarga utilizadas en la comunidad como son: sumideros, fregaderos, inodoros, lavanderías, cocinas y los sistemas de alcantarillados. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
xv
DE LOS LLANOS OCCIDENTALES “EZEQUIEL ZAMORA” VICE-RECTORADO DE INFRAESTRUCTURA Y PROCESOS INDUSTRIALES PROGRAMA DE INGENIERIA SAN CARLOS - COJEDES
DISEÑO DE UN SISTEMA PARA RECOLECIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS EN LA COMUNIDAD DE CONAIMA MUNICIPIO SAN CARLOS ESTADO COJEDES
Autores: Sánchez José A C.I: 5.743.023 Ospino, Oswaldo J. C.I: 18.503.809 Tutor: Prof. Ivis C.I: 9.539.882 Quiroz Año: 2010 RESUME The research presented entitled Designing a Collection System and Wastewater Treatment in the Community of San Carlos City Conaima Cojedes State, since that sewage is not treated properly before disposal or reuse, which represents risks to public health and the human and natural environment and contribute to improving the quality of receiving waters, and increases in the beneficial uses of receiving waters in the target community. From there, the overall objective is to design a collection system and Wastewater Treatment in the Community of Conaima, San Carlos City, Cojedes State, methodological research is in the form of feasible project, based on a field study was descriptive and structured in six (06) chapters. It was concluded that the community there is a significant lack, Conaima advanced treatment of wastewater and the disinfection processes associated with the same, recommended according to the geographical characteristics and needs of the locality studied, such as a particular technique used for wastewater treatment ponds construction biological sanitation for primary and secondary effluents from the various forms of discharge used in the community such as: sinks, toilets, laundries, kitchens and sewage systems .
