5. ANÁLISIS Y RESULTADOS
5.1. OBJETIVO 1: IDENTIFICAR LA TECNOLOGÍA APROPIADA PARA
5.1.1. Ubicación de la urbanización
La urbanización se encuentra ubicado en la vía E30 Montecristi – Portoviejo, muy cerca de la pastelería Adony y a unos 550 metros del patio de retención vehicular Porto-Vial. Las coordenadas geográficas UTM: 17 M, 554403.83 m E, 9880896.06 m S.
Figura 10 Imagen de Google Earth de la urbanización Porto - Novo Fuente: Google Earth Pro
Figura 11 Implantación general de la urbanización Porto - Novo Fuente: (ETINAR, 2021)
58 5.1.2. Descripción de la urbanización
La urbanización tiene un área total de 284.023,94 𝑚2 o 28,40 Hectáreas, este proyecto está conformado por 2 etapas o sectores en las cuales se describen a continuación:
5.1.2.1.Sector N. º1
La etapa 1, sector 1 o también llamado Porto-Novo 1 tiene como objetivo realizar la construcción urbanizable en un área de 101.556,49 𝑚2 y esta se divide en un área residencial vendible del 57.705,89 𝑚2, que representa un 56,821% del área total en esta etapa, en las vías y aceras un área de 28.393,46 𝑚2 que es un 27,958% y unas áreas verdes de 15.457,14 𝑚2 que es 15,22% del área total, a continuación, un cuadro con el resumen de lo antes dicho:
Tabla 31 Sector N.°1 del proyecto Porto-Novo
SECTOR N.º1 o PORTO-NOVO 1
CUADRO DE USOS DE SUELO PORTO-NOVO 1
ÁREA TOTAL DEL MACROLOTE 108.374,10 𝑚2
ÁREA DE RETIROS + RIO 6.817,61 𝑚2
ÁREA URBANIZABLE 101.556,49 𝑚2
PLAN MAESTRO
ÁREA DE TERRENO URBANIZABLE 101.556,49
ÁREA (𝑚2) % ÁREA RESIDENCIAL
VENDIBLE 57.705,89 56,821
VÁAS/ACERAS 28.393,46 27,958
ÁREA CEDIDA AL
MUNICIPIO (A.C.M.) ÁREAS VERDES 15.457,14 15,22 TOTAL, DE VILLAS + CONDOMINIOS: 378
LOTES
FUENTE: (ETINAR, 2021)
5.1.2.2.Sector N. º2
La etapa 2, sector 2 o también llamado Porto-Novo 2 tiene como objetivo realizar la construcción urbanizable en un área de 132.882,86 𝑚2 y esta se divide en un área residencial vendible del 73.636,34 𝑚2, que representa un 55,41% del área total en esta etapa, en las vías y
59
aceras un área de 38.732,19 𝑚2 que es un 29,15% y unas áreas verdes de 20.038,85 𝑚2 que es 15,44% del área total, a continuación, un cuadro con el resumen de lo antes mencionado:
Tabla 32 Sector N°2 del proyecto Porto-Novo
SECTOR N. º2 o PORTO-NOVO 2
CUADRO DE USOS DE SUELO PORTO-NOVO 2
ÁREA TOTAL DEL MACROLOTE 132.882,86 𝑚2
ÁREA URBANIZABLE 132.882,86 𝑚2
PLAN MAESTRO
ÁREA DE TERRENO URBANIZABLE 132.882,86
ÁREA (𝑚2) % ÁREA RESIDENCIAL
VENDIBLE 73.636,34 55,41 VÁAS/ACERAS 38.732,19 29,15 ÁREA CEDIDA AL
MUNICIPIO (A.C.M.)
EQUIPAMIENTO
PROPIO 478,48 0,36
ÁREAS VERDES 20.035,85 15,08 TOTAL, DE VILLAS + CONDOMINIOS: 631
LOTES
FUENTE: (ETINAR, 2021)
5.1.3. Tipos de viviendas en la urbanización 5.1.3.1. Modelo N. º1 Rubí
Figura 12 Parte frontal del modelo rubí Fuente: (ETINAR, 2021)
60
Figura 13 Parte posterior del modelo rubí Fuente: (ETINAR, 2021)
Descripción: El modelo Rubí es de dos plantas, la planta baja con un área 50,02𝑚𝑡2 cuenta con un cuarto máster, vestidor, 2 baños, 1 cocina, comedor, sala, patio y garaje en la parte frontal, la planta alta con un área de 35,91 𝑚𝑡2 tiene 3 dormitorios y dos baños, esta vivienda tiene un área total de 85,93𝑚𝑡2.
Según la guía de normas mínimas de urbanización que corresponde a la INEN (INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN) nos dice el número de habitantes por el área son:
Tabla 33 Dimensiones mínimas por persona en base a la norma INEN
Familia 1 persona 2 personas 4 personas 6 personas
D 4,86 4,86 7,29 7,29 7,29 7,29 7,29 7,29 7,29 7,29
D1 - - - - - 4,86 4,86 4,86 4,86 4,86
4,86 4,86
D2 - - - - - - - - - 7,29
C 3,24 - 3,24 - - 4,32 - - 5,40 -
CC - 4,32 - 4,32 - - 6,48 - - 7,20
CCL - - - - 6,48 - - 7,20 - -
En - - - - - - - - - 0,72
Es - 4,41 - 5,76 5,76 - 5,76 5,76 - 6,48
Ec 5,70 - 6,48 - - 6,48 - - 7,20 -
61
BId 2,88 3,24 2,00 3,24 3,24 2,88 - - - 1,35
BI - - - - - - 1,35 1,35 1,35 -
Bd - - - - - - - - - 2,00
BL - - - - - - 3,70 - 3,78 3,78
Subtotal 16,74 16,83 19,89 20,61 22,77 25,03 29,52 31,32 34,74 41,85 FUENTE: (INEN, 1993)
Tabla 34 Significado de las abreviaciones de la tabla 45
Significado de abreviaciones:
D: Dormitorio principal Ec: Estancia combinada con comedor D1: Dormitorio con una cama o dos
superpuestas
BId: Baño con inodoro y ducha D2: Dormitorio con dos camas en planta B1: Inodoro solo
C: Cocina solamente para cocinar Bd: Ducha sola
Cc: Cocina en combinación con comedor BL: Ducha combinada con lavadora CcL: Cocina con comedor y lavadora A: Almacenaje
En: Entrada G: Garaje
Es: Estancia sin comedor
FUENTE: (INEN, 1993)
Entonces para el modelo rubí pondremos un promedio de 6 personas por casa.
5.1.3.2. Modelo N. º2 Amatista
Figura 14 Parte frontal del modelo amatista Fuente: (ETINAR, 2021)
62
Figura 15 Parte posterior del modelo amatista Fuente: (ETINAR, 2021)
Descripción: El modelo Amatista es solo una planta, la planta baja con un área 59,76 𝑚𝑡2 cuenta con 3 dormitorios, 2 baños, 1 cocina, 1 comedor, 1 sala, 1 patio para lavado y 1 garaje en la parte frontal, esta vivienda con un área total de 88 𝑚𝑡2.
Según la guía de normas mínimas de urbanización que corresponde a la INEN (INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN) nos dice el número de habitantes por el área son:
Tabla 35 Dimensiones mínimas por persona en base a la norma INEN
Familia 1 persona 2 personas 4 personas 6 personas
D 4,86 4,86 7,29 7,29 7,29 7,29 7,29 7,29 7,29 7,29
D1 - - - - - 4,86 4,86 4,86 4,86 4,86
4,86 4,86
D2 - - - - - - - - - 7,29
C 3,24 - 3,24 - - 4,32 - - 5,40 -
CC - 4,32 - 4,32 - - 6,48 - - 7,20
CCL - - - - 6,48 - - 7,20 - -
En - - - - - - - - - 0,72
Es - 4,41 - 5,76 5,76 - 5,76 5,76 - 6,48
Ec 5,70 - 6,48 - - 6,48 - - 7,20 -
BId 2,88 3,24 2,00 3,24 3,24 2,88 - - - 1,35
BI - - - - - - 1,35 1,35 1,35 -
Bd - - - - - - - - - 2,00
BL - - - - - - 3,70 - 3,78 3,78
63
Subtotal 16,74 16,83 19,89 20,61 22,77 25,03 29,52 31,32 34,74 41,85 FUENTE: (INEN, 1993)
Tabla 36 Significado de las abreviaciones de la tabla 46
Significado de abreviaciones:
D: Dormitorio principal Ec: Estancia combinada con comedor D1: Dormitorio con una cama o dos
superpuestas
BId: Baño con inodoro y ducha D2: Dormitorio con dos camas en planta B1: Inodoro solo
C: Cocina solamente para cocinar Bd: Ducha sola
Cc: Cocina en combinación con comedor BL: Ducha combinada con lavadora CcL: Cocina con comedor y lavadora A: Almacenaje
En: Entrada G: Garaje
Es: Estancia sin comedor
FUENTE: (INEN, 1993)
Entonces para el modelo amatista pondremos un promedio de 5 personas por casa.
5.1.3.3. Modelo N. º3: Ámbar
Figura 16 Parte frontal del modelo ámbar Fuente: (ETINAR, 2021)
64
Figura 17 Parte posterior del modelo ámbar Fuente: (ETINAR, 2021)
Descripción: El modelo Ámbar es solo una planta, la planta baja con un área 36,64 𝑚𝑡2 cuenta con 2 dormitorios, 1 baño, 1 cocina, comedor, 1 sala, 1 patio y 1 garaje en la parte frontal, esta vivienda con un área total de 96 𝑚𝑡2.
Según la guía de normas mínimas de urbanización que corresponde a la INEN (INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN) nos dice el número de habitantes por el área son:
Tabla 37 Dimensiones mínimas por persona en base a la norma INEN
Familia 1 persona 2 personas 4 personas 6 personas
D 4,86 4,86 7,29 7,29 7,29 7,29 7,29 7,29 7,29 7,29
D1 - - - - - 4,86 4,86 4,86 4,86 4,86
4,86 4,86
D2 - - - - - - - - - 7,29
C 3,24 - 3,24 - - 4,32 - - 5,40 -
CC - 4,32 - 4,32 - - 6,48 - - 7,20
CCL - - - - 6,48 - - 7,20 - -
En - - - - - - - - - 0,72
Es - 4,41 - 5,76 5,76 - 5,76 5,76 - 6,48
Ee 5,70 - 6,48 - - 6,48 - - 7,20 -
BId 2,88 3,24 2,00 3,24 3,24 2,88 - - - 1,35
BI - - - - - - 1,35 1,35 1,35 -
Bd - - - - - - - - - 2,00
BL - - - - - - 3,70 - 3,78 3,78
Subtotal 16,74 16,83 19,89 20,61 22,77 25,03 29,52 31,32 34,74 41,85 FUENTE: (INEN, 1993)
65
Tabla 38 Significado de las abreviaciones de la tabla 46
Significado de abreviaciones:
D: Dormitorio principal Ec: Estancia combinada con comedor D1: Dormitorio con una cama o dos
superpuestas
BId: Baño con inodoro y ducha D2: Dormitorio con dos camas en planta B1: Inodoro solo
C: Cocina solamente para cocinar Bd: Ducha sola
Cc: Cocina en combinación con comedor BL: Ducha combinada con lavadora CcL: Cocina con comedor y lavadora A: Almacenaje
En: Entrada G: Garaje
Es: Estancia sin comedor
FUENTE: (INEN, 1993)
Entonces para el modelo Ámbar pondremos un promedio de 4 personas por casa.
5.1.4. Número de habitantes por sector y tipo viviendas 5.1.4.1.Sector N. º1
Tabla 39 Número de habitantes del Sector N. °1 Casa Rubí
MODELO N. º1
TIPO DE MODELO: RUBÍ
NÚMERO DE HABITANTES POR
CASA:
6 Habitantes
TOTAL, DE CASAS: 3 U
HABITANTES EN EL MODELO RUBÍ:
TOTAL: 18 Habitantes
Fuente: (ETINAR, 2021)
Tabla 40 Número de habitantes del Sector N. °1 Casa Amatista
MODELO N. º2
TIPO DE MODELO: AMATISTA
NÚMERO DE HABITANTES POR
CASA:
5 Habitantes
TOTAL, DE CASAS: 375 U
HABITANTES EN EL MODELO AMATISTA:
TOTAL: 1875 Habitantes
Fuente: (ETINAR, 2021)
66
Tabla 41 Número de habitantes del Sector N. °1 Casa Ámbar
MODELO N. º3
TIPO DE MODELO: ÁMBAR
NÚMERO DE HABITANTES POR
CASA:
4 Habitantes
TOTAL, DE CASAS: 0 U
HABITANTES EN EL MODELO ÁMBAR:
TOTAL: 0 Habitantes
Fuente: (ETINAR, 2021)
5.1.4.2.Sector N. º2
Tabla 42 Número de habitantes del Sector N. °2 Casa Rubí
MODELO N. º1
TIPO DE MODELO: RUBÍ
NÚMERO DE HABITANTES POR
CASA:
6 Habitantes
TOTAL, DE CASAS: 28 U
HABITANTES EN EL MODELO RUBÍ:
TOTAL: 168 Habitantes
Fuente: (ETINAR, 2021)
Tabla 43 Número de habitantes del Sector N. °2 Casa Amatista
MODELO Nº2
TIPO DE MODELO: AMATISTA
NÚMERO DE HABITANTES POR
CASA:
5 Habitantes
TOTAL, DE CASAS: 230 U
HABITANTES EN EL MODELO AMATISTA:
TOTAL: 1150 Habitantes
Fuente: (ETINAR, 2021)
Tabla 44 Número de habitantes del Sector N. °2 Casa Ámbar
MODELO N. º3
TIPO DE MODELO: ÁMBAR
NÚMERO DE HABITANTES POR
CASA:
4 Habitantes
TOTAL, DE CASAS: 373 U
HABITANTES EN EL MODELO ÁMBAR:
TOTAL: 1492 Habitantes
Fuente: (ETINAR, 2021)
67 5.1.4.3.Población futura
De acuerdo a la información recopilada y enviada por parte de la constructora Etinar S.A. y basándose en las normas de vivienda (INEN, 1993) nos da como resultado la población futura que es la siguiente:
Tabla 45 Población futura en la urbanización
SECTOR Nº1 – PORTO - NOVO 1:
1893 HABITANTES
378 TOTAL, DE VIVIENDAS
SECTOR Nº2 – PORTO - NOVO 2:
2810 HABITANTES
631 TOTAL, DE VIVIENDAS
TOTAL, HABITANTES EN LA URBANIACIÓN PORTO-NOVO:
4703 HABITANTES
1009 TOTAL, DE VIVIENDAS
Fuente: (ETINAR, 2021)
5.1.5. Caudal de diseño
Una vez conocida la población que habitara en esta urbanización se podrá calcular el caudal de aguas residuales producido en cada una de las etapas y que llegara al sistema de tratamiento, el cálculo de los caudales de diseño se explica a continuación:
5.1.5.1. Caudal del sector N. º1
➢ Pf (Población Futura): 1893 habitantes.
➢ Df (Dotación Futura): 235 L/Hab*Día (INEN, 1992)
➢ Periodo de diseño: 30 años (INEN, 1992) 5.1.5.1.1. Procedimiento.
Fórmula Principal: 𝑄𝑑 = 𝑄𝑀+ 𝑄𝑖𝑛+ 𝑄𝑒
5.1.5.1.1.1. Cálculo de 𝐐𝐌(Caudal máximo horario de aguas residuales) Fórmula: 𝑄𝑀 = 𝑀 ∗ 𝑄𝑠
68
5.1.5.1.1.1.1. Cálculo de Qs (Caudal medio diario final de las aguas residuales) Fórmula: 𝑄𝑠 = 𝑄𝑚∗ 𝐶𝑟
En donde: 𝑄𝑚 =𝑃𝑓∗𝐷𝑓
86400
Remplazamos en la fórmula de Qm:
𝑄𝑚 =1893 𝐻𝑎𝑏 ∗ 235 𝐿 𝐻𝑎𝑏 ∗ 𝐷𝑖𝑎
86.400 = 5,15 𝐿/𝑠𝑒𝑔
Y luego Cr: Coeficiente de retorno, que tiene un valor que va desde los 0,60 hasta los 0,85 (Gallardo, 2021).
Para este proyecto se utilizó un valor de 0,80 en el coeficiente de retorno.
Remplazamos la fórmula de Qs:
𝑄𝑠 = 5,15 𝐿
𝑠𝑒𝑔∗ 0,80 = 4,1190 𝐿
𝑠𝑒𝑔𝑜 0,00411904 𝑚3 𝑠𝑒𝑔 5.1.5.1.1.1.2. Cálculo del valor M
Para encontrar los valores de M en las diferentes fórmulas es necesario usar el valor de la población en miles (Gallardo, 2021).
• Coeficiente de Harmon:
Fórmula: 𝑀 = 1 + 14
4+√𝑃𝑓
Sustitución: 𝑀 = 1 + 14
4+√1,893= 3,60 Condición: 2 ≤ 3,60 ≥ 3,80 − − − −𝑂𝐾
• Coeficiente de Babbit:
Fórmula: 𝑀 = 5
𝑃𝑓0,20
Sustitución: 𝑀 = 5
1,8930,20= 4,40
• Coeficiente de Flores:
Fórmula: 𝑀 = 3,50
𝑃𝑓0,10
69 Sustitución: 𝑀 = 3,50
1,8930,10= 3,28
• Coeficiente de Gifft:
Fórmula: 𝑀 = 5
𝑃𝑓0,167
Sustitución: 𝑀 = 5
1,8930,167= 4,49
• Coeficiente de Popel:
Para el coeficiente de Popel es necesario la utilización de la siguiente tabla:
Tabla 46 Valores del coeficiente de Popel
Población en miles de habitantes Coeficiente M
Menor a 5 2,40 a 2,00
5 a 10 2,00 a 1,85
10 a 50 1,85 a 1,60
50 a 250 1,60 a 1,33
Mas de 250 1,33
Fuente: (Gallardo, 2021)
El valor escogido en el coeficiente M es: 2,20
• Coeficiente de M en base a Qs:
Fórmula: 𝑀 = 2,228
𝑄𝑠0,0073325
Sustitución: 𝑀 = 2,228
0,004119040,0073325 = 2,32
Nota: Todos los coeficientes de M no deben ser mayor a 5 por eso en todos los resultados anteriores se cumple la condición general (Gallardo, 2021).
• Valor final del coeficiente M:
El valor final del coeficiente M se encuentra promediando todos los resultados anteriores:
Fórmula: 𝑀 = (𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝐻𝑎𝑟𝑚𝑜𝑛 + 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝐵𝑎𝑏𝑏𝑖𝑡 + 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝐹𝑙𝑜𝑟𝑒𝑠 + 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝐺𝑖𝑓𝑓𝑡 + 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑃𝑜𝑝𝑒𝑙 +
𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑛 𝑏𝑎𝑠𝑒 𝑑𝑒 𝑄𝑠)/6
70 Sustitución: 𝑀 =3,60+4,40+3,28+4,49+2,20+2,32
6 = 3,38
5.1.5.1.1.1.3. Valor final de QM Fórmula: 𝑄𝑀 = 𝑀 ∗ 𝑄𝑠
Sustitución: 𝑄𝑀 = 3,38 ∗ 4,11904 𝐿
𝑠𝑒𝑔= 13,9224 𝐿
𝑠𝑒𝑔
5.1.5.1.1.2. Cálculo de 𝑸𝒊𝒏(Caudal de infiltración) Fórmula: 𝑄𝑖𝑛 = 𝐹 ∗ 𝐿
5.1.5.1.1.2.1. Valor del coeficiente F
Tabla 47 Valores de las tasas de infiltración F
Diámetro de Tubería (mm) F (L/s/Km)
200 0,80
250 1
300 1,20
350 1,40
Fuente: (Gallardo, 2021)
El diámetro de la tubería de red de aguas residuales es igual a 300 mm información dada por parte de la empresa (ETINAR, 2021).
Entonces el valor de F es igual a 1,20 (L/s/Km).
5.1.5.1.1.2.2. Valor de L que es igual a la Longitud total de la red de aguas residuales en el sector N. º2
Longitud total: 1,11 Km (ETINAR, 2021).
5.1.5.1.1.2.3. Valor final de Qin Fórmula: 𝑄𝑖𝑛 = 𝐹 ∗ 𝐿
Sustitución: 𝑄𝑖𝑛 = 1,20
𝐿 𝑠𝑒𝑔
𝐾𝑚 ∗ 1,11 𝐾𝑚 = 1,3320 𝐿
𝑠𝑒𝑔
5.1.5.1.1.3. Cálculo de 𝑸𝒆(Caudal de conexiones erráticas) Fórmula: 𝑄𝑒 = 0,0015 ∗ 𝑃𝑓
71
Sustitución: 𝑄𝑒 = 0,0015 ∗ 1893 𝐻𝑎𝑏 = 2,8395 𝐿
𝑠𝑒𝑔
5.1.5.1.1.4. Finalmente, el caudal de diseño Qd es igual Fórmula: 𝑄𝑑 = 𝑄𝑀+ 𝑄𝑖𝑛+ 𝑄𝑒
Sustitución: 𝑄𝑑 = 13,9224 𝐿
𝑠𝑒𝑔+ 1,3320 𝐿
𝑠𝑒𝑔+ 2,8395 𝐿
𝑠𝑒𝑔= 18,0939 𝐿
𝑠𝑒𝑔 𝑜 0,0180939𝑚3
𝑠𝑒𝑔
5.1.5.2. Caudal del sector N. º2.
5.1.5.2.1. Datos Iniciales
➢ Pf (Población Futura): 2810 habitantes.
➢ Df (Dotación Futura): 235 L/Hab*Día (INEN, 1992)
➢ Periodo de diseño: 30 años (INEN, 1992) 5.1.5.2.2. Procedimiento.
Fórmula Principal: 𝑄𝑑 = 𝑄𝑀+ 𝑄𝑖𝑛+ 𝑄𝑒
5.1.5.2.2.1. Cálculo de 𝑸𝑴(Caudal máximo horario de aguas residuales).
Fórmula: 𝑄𝑀 = 𝑀 ∗ 𝑄𝑠
5.1.5.2.2.2. Cálculo de Qs (Caudal medio diario final de las aguas residuales).
Fórmula: 𝑄𝑠 = 𝑄𝑚∗ 𝐶𝑟 En donde: 𝑄𝑚 =𝑃𝑓∗𝐷𝑓
86400
Remplazamos en la fórmula de Qm:
𝑄𝑚 =2810 𝐻𝑎𝑏 ∗ 235 𝐿 𝐻𝑎𝑏 ∗ 𝐷í𝑎
86.400 = 7,64294 𝐿/𝑠𝑒𝑔
Y luego Cr: Coeficiente de retorno, que tiene un valor que va desde los 0,60 hasta los 0,85 (Gallardo, 2021).
72
Para este proyecto se utilizó un valor de 0,80 en el coeficiente de retorno.
Remplazamos la fórmula de Qs:
𝑄𝑠 = 7,64294 𝐿
𝑠𝑒𝑔∗ 0,80 = 6,114352 𝐿
𝑠𝑒𝑔𝑜 0,00611435 𝑚3 𝑠𝑒𝑔
5.1.5.2.2.3. Cálculo del valor M.
Para encontrar los valores de M en las diferentes fórmulas es necesario utilizar el valor de la población en miles (Gallardo, 2021).
• Coeficiente de Harmon:
Fórmula: 𝑀 = 1 + 14
4+√𝑃𝑓
Sustitución: 𝑀 = 1 + 14
4+√2,81= 3,47 Condición: 2 ≤ 3,47 ≥ 3,80 − − − −𝑂𝐾
• Coeficiente de Babbit:
Fórmula: 𝑀 = 5
𝑃𝑓0,20
Sustitución: 𝑀 = 5
2,810,20 = 4,07
• Coeficiente de Flores:
Fórmula: 𝑀 = 3,50
𝑃𝑓0,10
Sustitución: 𝑀 = 3,50
2,810,10 = 3,16
• Coeficiente de Gifft:
Fórmula: 𝑀 = 5
𝑃𝑓0,167
73 Sustitución: 𝑀 = 5
2,810,167= 4,21
• Coeficiente de Popel:
Para el coeficiente de Popel es necesario la utilización de la siguiente tabla:
Tabla 48 Valores del coeficiente de Popel
Población en miles de habitantes Coeficiente M
Menor a 5 2,40 a 2,00
5 a 10 2,00 a 1,85
10 a 50 1,85 a 1,60
50 a 250 1,60 a 1,33
Más de 250 1,33
Fuente: (Gallardo, 2021)
El valor escogido en el coeficiente M es: 2,20
• Coeficiente de M en base a Qs:
Fórmula: 𝑀 = 2,228
𝑄𝑠0,0073325
Sustitución: 𝑀 = 2,228
0,006114350,0073325 = 2,31
Nota: Todos los coeficientes de M no deben ser mayor a 5 por eso en todos los resultados anteriores se cumple la condición general (Gallardo, 2021).
• Valor final del coeficiente M:
El valor final del coeficiente M se encuentra promediando todos los resultados anteriores:
Fórmula: 𝑀 = (𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝐻𝑎𝑟𝑚𝑜𝑛 + 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝐵𝑎𝑏𝑏𝑖𝑡 + 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝐹𝑙𝑜𝑟𝑒𝑠 + 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝐺𝑖𝑓𝑓𝑡 + 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑃𝑜𝑝𝑒𝑙 +
𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑛 𝑏𝑎𝑠𝑒 𝑑𝑒 𝑄𝑠)/6
74 Sustitución: 𝑀 =3,47+4,07+3,16+4,21+2,20+2,31
6 = 3,24
5.1.5.2.2.4. Valor final de QM.
Fórmula: 𝑄𝑀 = 𝑀 ∗ 𝑄𝑠
Sustitución: 𝑄𝑀 = 3,24 ∗ 6,114352 𝐿
𝑠𝑒𝑔= 19,8105 𝐿
𝑠𝑒𝑔
5.1.5.2.2.5. Cálculo de 𝑸𝒊𝒏(Caudal de infiltración).
Fórmula: 𝑄𝑖𝑛 = 𝐹 ∗ 𝐿
5.1.5.2.2.5.1. Valor del coeficiente F.
Tabla 49 Valores de las tasas de infiltración F
Diámetro de Tubería (mm) F (L/s/Km)
200 0,80
250 1
300 1,20
350 1,40
Fuente: (Gallardo, 2021)
El diámetro de la tubería de red de aguas residuales es igual a 300 mm información dada por parte de la empresa (ETINAR, 2021).
Entonces el valor de F es igual a 1,20 (L/s/Km).
5.1.5.2.2.5.2. Valor de L que es igual a la Longitud total de la red de aguas residuales en el sector N. º2.
Longitud total: 1,75 Km (ETINAR, 2021).
5.1.5.2.2.5.3. Valor final de Qin Fórmula: 𝑄𝑖𝑛 = 𝐹 ∗ 𝐿
Sustitución: 𝑄𝑖𝑛 = 1,20
𝐿 𝑠𝑒𝑔
𝐾𝑚 ∗ 1,75 𝐾𝑚 = 2,100 𝐿
𝑠𝑒𝑔
75
5.1.5.2.2.6. Cálculo de 𝑸𝒆(Caudal de conexiones erráticas).
Fórmula: 𝑄𝑒 = 0,0015 ∗ 𝑃𝑓
Sustitución: 𝑄𝑒 = 0,0015 ∗ 2810 𝐻𝑎𝑏 = 4,2150 𝐿
𝑠𝑒𝑔
5.1.5.2.2.7. Finalmente, el caudal de diseño Qd es igual.
Fórmula: 𝑄𝑑 = 𝑄𝑀+ 𝑄𝑖𝑛+ 𝑄𝑒 Sustitución: 𝑄𝑑 = 19,8105 𝐿
𝑠𝑒𝑔+ 2,100 𝐿
𝑠𝑒𝑔+ 4,2150 𝐿
𝑠𝑒𝑔= 26,1255 𝐿
𝑠𝑒𝑔 𝑜 0,0261255𝑚3
𝑠𝑒𝑔
5.1.5.3. Tabla de resumen de los caudales en el sector N. º1 y N. º2 de la urbanización Porto – Novo.
Tabla 50 Caudales del Sector Nº1 y Nº2 de la urbanización Porto - Novo
CAUDAL DE AGUAS RESIDUALES ETAPA O SECTOR Nº1
Qs: 4,11904 L/s
QM: 13,92240 L/s
Qin: 1,33200 L/s
Qe: 2,83950 L/s
Qd: 18,0939 L/s
CAUDAL DE AGUAS RESIDUALES ETAPA O SECTOR Nº2
Qs: 6,11435 L/s
QM: 19,8105 L/s
Qin: 2,1000 L/s
Qe: 4,2150 L/s
Qd: 26,12550 L/s
Fuente: (Felix, 2022)
76
5.1.6. Parámetros principales de las aguas residuales para el sector N. º1 y N. º2 de la urbanización Porto – Novo.
Debido a que este es un proyecto a futuro, no podemos realizar los estudios necesarios al agua residual, pero acuerdo al manual de (Canarias, 2006) nos brinda rangos más comunes sobre los parámetros en las aguas residuales en donde para este proyecto utilizaremos y son los siguientes:
✓ Sólidos en suspensión: 200 mg/l
✓ 𝐷𝐵𝑂5 : 300 mg/l
✓ 𝐷𝐵𝑂: 600 mg/l
✓ Nitrógeno: 60 mg*N/l
✓ Fósforo: 18 mg*P/l
✓ Grasas: 75 mg/l
✓ Coliformes fecales: 106 UFC/ml 5.1.7. Número total de h.e.
Para conocer el número total de h.e. de cada etapa se aplica la fórmula dada por el manual (Canarias, 2006) nos da el siguiente resultado:
5.1.7.1. Para la Etapa o Sector N. º1.
ℎ. 𝑒 =𝑄 (𝑚3
𝑑𝑖𝑎) ∗ 𝐷𝐵𝑂5(𝑚𝑔 𝑙 ) 60 𝑔 𝐷𝐵𝑂5/𝑑𝑖𝑎 En donde: 𝑄 = 𝑄𝑠 = 4,119 𝐿
𝑠𝑔 𝑜 355,89𝑚3
𝑑 , 𝐷𝐵𝑂5 = 300𝑚𝑔
𝑙
ℎ. 𝑒 =355,89 (𝑚3
𝑑𝑖𝑎) ∗ 300(𝑚𝑔 𝑙 ) 60 𝑔 𝐷𝐵𝑂5/𝑑𝑖𝑎 ℎ. 𝑒 = 1780 ℎ. 𝑒.
5.1.7.2. Para la Etapa o Sector N. º2.
ℎ. 𝑒 =𝑄 (𝑚3
𝑑𝑖𝑎) ∗ 𝐷𝐵𝑂5(𝑚𝑔 𝑙 ) 60 𝑔 𝐷𝐵𝑂5/𝑑𝑖𝑎
77 En donde: 𝑄 = 𝑄𝑠 = 6,11435 𝐿
𝑠𝑔 𝑜 528,28𝑚3
𝑑 , 𝐷𝐵𝑂5 = 300𝑚𝑔
𝑙
ℎ. 𝑒 =528,28 (𝑚3
𝑑𝑖𝑎) ∗ 300(𝑚𝑔 𝑙 ) 60 𝑔 𝐷𝐵𝑂5/𝑑𝑖𝑎 ℎ. 𝑒 = 2642 ℎ. 𝑒.
5.1.8. Tratamiento a elegir en base al número total de h.e.
Para saber cuál es el tratamiento a escoger primero debemos saber las recomendaciones que nos dice el manual de (Canarias, 2006) que están dictadas en la página 56 de este proyecto.
Como el resultado del número total para la etapa Nº1 es 1780 h.e. y para la etapa Nº2 de 2642 h.e. entonces:
Tabla 51 Tratamiento para el Sector Nº1 en base a los h.e.
Designación de zona Habitantes Equivalentes Sector Nº1: 1780 h.e.
<2000
SENSIBLES
Tratamiento adecuado NORMALES
Sensibles (Aguas costeras)
Fuente: (Juan José Salas, 2008)
En esta tabla 51 nos da a entender que para el sector nº1 necesitaremos un tratamiento adecuado, este significa que sea un tratamiento de un proceso no definido pero que cumpla con la normativa vigente para poder verter el efluente final al rio de oro.
Tabla 52 Tratamiento para el Sector Nº2 en base a los h.e.
Designación de zona Habitantes Equivalentes Sector Nº2: 2642 h.e.
2000 - 10000
SENSIBLES
Tratamiento secundario NORMALES
Sensibles (Aguas costeras) Tratamiento adecuado
Fuente: (Juan José Salas, 2008)
78
En esta tabla 52 nos da a entender que para el sector nº2 necesitaremos un tratamiento secundario o adecuado, este significa que:
➢ Si el destino final del efluente son las aguas sensibles esto nos quiere decir que estas aguas estén recibiendo nutrientes, que en un futuro las utilicen para la dotación de agua entonces es necesario un tratamiento secundario y que cumpla con la norma ambiental.
➢ En zonas normales esto significa que no sean tan sensibles en el sentido de falta de oxígeno, etc. Pero siempre cumpliendo con la normativa vigente.
➢ Y si se va a verter en zonas costeras como playas, entonces es necesario un tratamiento adecuado, un tratamiento que incluya un buen efluente final y que garantice la conservación de la vida acuática.
Entonces para el sector nº2 debe tener un tratamiento secundario ya sea para aguas sensibles o para aguas normales.
5.1.9. Justificación de la tecnología.
Comúnmente las tecnologías convencionales han sido escogidas como sistema de tratamiento en diferentes puntos del país, el objetivo de esta investigación es dar una alternativa diferente a lo habitual o más común en el tratamiento de aguas residuales, esta otra alternativa es el tratamiento no convencional que utiliza procesos naturales de depuración que si bien su único lado negativo es la necesidad de un área mucho más grande que un tratamiento convencional, el resultado es una depuración muy buena y se podría decir casi igual a su competencia.
Los tratamientos se dividen por las diferentes etapas que tiene el proyecto, por lo consiguiente es necesario 2 tratamientos para cumplir con mayor eficiencia y con los valores establecidos en las normas con el fin de poder depositar el río de oro.
A continuación, vemos algunas características de las tecnologías no convencionales:
79
Tabla 53 Características de las Tecnologías no Convencionales
Tecnología no
Convencional Construcción Operación Costo Impacto
Ambiental
Condiciones Climáticas
Tamaño de la
población 𝐷𝐵𝑂5
FOSAS SEPTICAS
• Requiere de poco terreno para su construcción
generalmente se construyen bajo tierra
• Apropiadas si tiene un sistema de saneamiento que produzcan aguas negras, ya que esta tecnología requiere agua para funcionar.
• Puede ser constituida de forma circular o rectangular con materiales resistentes a la corrosión.
• Tiene un bajo costo de operación.
• Una fosa séptica debe ser vaciada cada 2 a 5 años.
• No son eficientes para la eliminación de
patógenos y
nutrientes.
• Se recomienda usar tecnología de vaciado
y transporte
motorizada para evitar tener contacto con los lodos.
• Bajo.
• No se puede utilizar infiltración en zonas pobladas ya que el suelo puede llegar a saturar.
• Su construcción debe ser lejana a fuentes de agua y mas baja si existen pozos de agua para evitar la contaminación.
• Se recomienda no ser construida en zonas donde el nivel freático es alto y sitios que sean vulnerables a inundaciones en época invernal.
• Apropiado para una comunidad de 2500 habitantes.
• Es idóneo para comunidades rurales pequeñas.
• 200 - 110 (mg/l)
TANQUES IMHOFF
• Para su construcción se necesita poco terreno en comparación con las
lagunas de
estabilización.
• Son estructuras profundas mayores a 6 metros.
• El fondo del tanque debe ser de sección transversal con forma de v y la pendiente horizontal debe tener de 50º a 60º
• Se debe tener en cuenta que necesita lechos de secado para reducir la humedad por medio de infiltración.
• Mínimo grado de dificultad en operación y mantenimiento si se
cuenta con
infraestructura de remoción de lodos.
• Tiene un bajo costo
en su
construcción y operación.
• Su construcción debe ser lejana a la población porque emiten olores desagradables aun así su funcionamiento es correcto.
• El efluente que sale del tanque es de mala calidad orgánica y microbiológica.
• Los lodos de acumulados se pueden utilizar como mejoramiento de suelos si son pasados por los lechos de secado.
• A mayor
temperatura la digestión de lodos en días es menor.
• Se debe tener precaución cuando el nivel freático sea alto ya que, si su construcción es en arena fluida o roca, se teme que el tanque puede ser desplazado o flotar cuando este vacío.
• Apropiado para comunidades rurales,
condominios no mayores a 5000 habitantes.
• 200 – 80 (mg/l)
FILTROS TURBA
• La turba de ser utilizada suele ser lavada y tamizada
• Los filtros turba son una conformación de una serie de capas de áridos.
• Son simples de operar, pero necesitan constante
mantenimiento después que termina cada ciclo
que es
• Bajo costo de inversión.
• La costra que se forma una vez terminado el ciclo se puede emplear como abono en tierras aledañas.
• Apropiado para comunidades rurales,
condominios no mayores a 5000 habitantes.
• 200 – 114 (mg/l)
80
• El espesor de la capa turba debe ser de 40 cm.
aproximadamente de 10 a 12 días.
LAGUNAS
• Son construcciones poco profundas cercadas por taludes de piedra.
• Por lo general se construyen tipo rectangular o cuadrada.
• Necesitan mas terreno que otro tipo de planta de tratamiento de aguas residuales.
• Simples de construir y operar.
• El costo de inversión puede ser alto dependiendo del costo del terreno.
• Se puede utilizar in efluente para reusarlo con otras finalidades en la agricultura.
• Al remover las aguas residuales de la materia orgánica que ocasiona
contaminación.
• Puede generar malos olores.
• A este tipo de sistema le afectan varios factores
como las
condiciones climáticas de la zona, radiación solar, frecuencia y fuerza de los vientos locales.
• Apropiado para comunidades rurales,
condominios no mayores a 5000 habitantes.
• 200 – 80 (mg/l)
HUMEDALES
ARTIFICIALES • Se construyen de manera mecánica e impermeabiliza para evitar filtración de agua.
• Adecuamiento de varios sustratos para enraizar las plantas utilizadas.
• Es de fácil operación se recomienda que en los primeros meses se eliminen las malas hierbas que puedan ser competencia para las plantas que se plantaron en el humedal.
• Su costo es bajo.
• Permite la
reutilización del agua residuales tratadas, para riego agrícola.
• No requiere energía eléctrica.
• Creación de zonas húmedas las cuales pueden potenciar la biodiversidad y zonas de recreación.
• Se puede dar el caso que en la época invernal mueran las raíces y los tallos.
• Apropiado para comunidades rurales,
condominios no mayores a 5000 habitantes.
• 200 – 108 (mg/l)
Fuente: (Merchán, 2022)