“captación, filtración y clarificación de agua pluvial”.

TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE CHIMALHUACÁN
“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
TEMÁTICA:
“QUÍMICA”
NOMBRE DEL PROYECTO:
“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”.
INTEGRANTES:
SONIA MALDONADO GUERRERO
SHALMA MONTSERRAT ORTEGA CERVANTES
OSCAR GONZÁLEZ RUIZ
ASESOR:
M. EN C. PABLO MONTES UTRERA
JULIO 2011
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“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
INDICE
RESUMEN
3
INTRODUCCION
4
JUSTIFICACION
5
OBJETIVO GENERAL
7
ANTECEDENTES
8
DESARROLLO
28
CONCLUSION
40
PLAN DE NEGOCIOS
41
BIBLIOGRAFIA
52
2
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“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
RESUMEN
PROPOSITO
Crear un clarificador que capte el agua pluvial de los edificios de mayor volumen
así como venderlo a instituciones de nivel medio superior y superior
MÉTODOS Y MATERIALES
El método para lograr el objetivo es mediante la utilización de filtros naturales,
incorporando gránulos de plástico que ayude a clarificar y además se tiene el
sentido de reciclaje.
Los materiales a utilizar son tubería de PVC, arenas, carbón natural y plástico,
herrería, sensores para el nivel de agua, hipoclorito de sodio, rejilla como primer
filtro, cables de diferentes calibres.
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INTRODUCCION
Una variedad de formas de captación de agua de lluvia se utilizaron a través de la
historia del mundo y a pesar de ser tecnologías muy antiguas solo se han
comenzado a analizar en estos tiempos.
Las antiguas tecnologías de captación de agua cumplían un papel importante en la
vida del hombre.
En la actualidad el agua es un recurso natural que se está terminando en su forma
pura; por esta razón es importante reconsiderar reciclarla. Para poder hacerlo, se
necesita conocer de donde proviene, los métodos ya existentes para purificarla,
cuál de estos métodos se ajusta a nuestras necesidades y los alcances que podría
tener.
El agua en su esencia natural no es consumible en su totalidad por el ser humano,
ya que gran parte de esta se presenta en un 97 % de agua salada y solo un 3%
es dulce, por lo que es necesario recapacitar y darnos cuenta que el gasto de
agua es insuficiente para cubrir las necesidades de nuestra población y del
mundo.
Como el consumo de los seres humanos no se puede detener hay que buscar
nuevas formas de obtener el líquido vital pero de una manera que no sea agresiva
para el medio ambiente, por lo que el agua de lluvia puede ser una fuente
alternativa de obtener tan preciado líquido ya que proviene de el calentamiento de
ríos, lagos, presas, etc., y después se genera precipitación y por tanto no se
encuentra tan contaminada lo que ocasiona que sea una fuente viable.
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JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA
La escasez del agua dulce está surgiendo como uno de los problemas más
críticos de los recursos naturales que enfrenta la humanidad.
El siglo XXI ha sido llamado el “Siglo del Agua”, unos 2,000 millones de habitantes
en el mundo se enfrentan, hoy con escasez de agua, siendo esta la principal
causa que un 15% de la población mundial esta desnutrida.
Nuestro planeta tierra ha venido perdiendo el equilibrio entre la cantidad de aguas
utilizables y la demanda; hasta el equilibrio entre el ecosistema y nuestra
capacidad de coexistir con ella.
El desequilibrio entre el volumen del agua utilizable disponible y la demanda para
la misma no sólo ha llevado a su escasez, sino también a otros serios problemas
vinculados con ella ; uno de los más graves es que de 3 a 4 millones de personas
mueren cada año a causa de enfermedades ocasionadas por la falta de agua
potable, cada ocho segundos muere un niño por alguna enfermedad relacionada
con el agua no apta para el consumo y debido a las malas condiciones de
saneamiento e higiene; además la disminución de las reservas de aguas
subterráneas, la contaminación
y el deterioro general de los recursos se
encuentra en peligro.
La captación, clarificación y cloración del agua es de gran relevancia para el
cuidado del medio ambiente ya que de esta manera se aprende aprovechar un
recurso natural que es fundamental para el sustento de la vida.
Debido a tan grande necesidad, hemos propuesto la construcción de un
clarificador, que propone captar el agua de lluvia evitando se mezcle con aguas
residuales para usarlas en los sanitarios de nuestra institución; disminuyendo el
uso de agua potable en este servicio así como el pago por este concepto.
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Este proceso es pensado debido a los tiempos por los que está atravesando el
planeta entero ya que tantos años de desperdiciar el agua nos ha llevado a este
resultado
donde la escases de agua es inminente, en el particular caso del
Tecnológico de Estudios Superiores de Chimalhuacán este sistema está diseñado
para el aprovechamiento de las aguas de lluvia con el fin de reducir los costos
para obtener el agua por medio de pipas que subministran a la institución.
Con la realización de este proyecto el Tecnológico de Estudios Superiores de
Chimalhuacán estaría dejando de usar agua potable en la red del sistema y
permitiría que estas aguas sean usadas en otro lugar donde sea más necesaria.
Con la implementación de este proyecto se obtendrían ventajas sociales y
ambientales como:

Alta calidad físico-química del agua de lluvia.

Ideal para comunidades dispersas o alejadas debido a que es un sistema
independiente.

Empleo de mano de obra.

Materiales locales.

El sistema no requiere de energía para su operación.

De fácil mantenimiento.

Comodidad y ahorro de tiempo en la recolección del agua de lluvia.

Conservación de los recursos acuíferos.

Evita la saturación de sistemas de tubería en las ciudades
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OBJETIVO
Desarrollar sistemas de captación de agua pluvial para satisfacer las necesidades
de mercado meta (instituciones de nivel medio superior y superior)
OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Evitar el uso de agua potable para los sanitarios.

Reducir el costo de agua para las instituciones educativas a nivel medio
Superior y superior.
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ANTECEDENTES
Desde el origen de la civilización el hombre aprovecha el agua de la superficie
como fuente de consumo, abastecimiento y vía de transporte, dando origen a los
asentamientos de las civilizaciones a los alrededores de depósitos de agua dulce;
con ello domesticó los cultivos y formas de almacenamiento del agua de lluvia,
actualmente debido al desarrollo de poblaciones en zonas áridas, se desarrollan
técnicas para la captación de agua de lluvia, como una alternativa para el
consumo y cultivo.
Figura 1: Cisterna a cielo abierto para la recolección de agua de lluvia en la
República de Yemen.
Fuente: Historia de los sistemas de aprovechamiento de agua de lluvia, Colombia,
2006.
Diferentes alternativas de captación de agua de lluvia se han utilizado a través del
desarrollo de las civilizaciones, en la actualidad se tiene la necesidad de
desarrollar procesos para la correcta captación y almacenamiento del agua de
lluvia, que contribuyan al desarrollo de mencionadas civilizaciones.
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La captación de agua de lluvia es la recopilación y almacenamiento de agua con
propósito de consumo humano, productivo, fuente de abastecimiento
y
conservación ambiental; para el bienestar socioeconómico de los usuarios.
Grafico 1 porcentajes de PIB en las regiones hidrológicas.
FUENTE: CONAGUA. Subdirección General de Programación. Elaborado a partir
de:
INEGI II. Concepto de Población y Vivienda, 2005.
INEGI II. Censos económicos 2004, México 2007
El agua de lluvia puede ser interceptada, colectada y almacenada en depósitos
especiales para su uso posterior. Esto haría posible el hacer más tolerable el
tiempo de sequías y en un futuro sobrevivir a ellas, por el mal uso del agua y por
factores tales como la deforestación masiva en el planeta, el agua ira escaseando
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progresivamente lo cual significa que en un futuro no muy lejano, el sistema de
captación de agua de lluvia será un mecanismo de sobrevivencia.
Figura 2. Captación de agua de lluvia de techo inclinado.
Factores que se deben tomar en cuenta en un sistema de captación de aguas
pluviales:

Precipitación media por año

Precipitación mínima por año

Precipitación máxima por día

Consumo diario

Superficies recolectoras

Superficie de riego disponible

Consistencia del suelo

Existencia de drenaje pluvial

Espacio para el almacenamiento
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En el contexto doméstico, para la captación de lluvia, se puede utilizar la superficie
del techo como captación. A este sistema se le conoce como el modelo SCAPT
(Sistema de captación pluvial en techos). La ventaja de este sistema es que
además de su captación, minimiza la contaminación del agua.
Figura 3. Sistema de captación de Agua Pluvial utilizando el método SCAPT
Características funcionales:
La cosecha de agua se determina por la superficie captadora. Entre mayor sea la
superficie mayor será la captación pluvial. Por lo general se utiliza la azotea de
una casa para obtener el liquido cuando no se cuenta con algun otro medio para la
captación.
Las tuberías utilizadas para el desalojo de agua pluvial pueden ser utilizadas para
los sistemas de captación y almacenamiento de agua de lluvia tales como tuberia
de cobre o pvc debido a que esto es a criterio del usuario no se entrara en
especificaciones.
El filtro es el componente más importante en un sistema de captación pluvial,
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dicho filtro debe de tener la capacidad de retener las partículas orgánicas y
minerales encontradas en la superficie captadora y en la lluvia. Su funcionamiento
debe de ser auto-purgante para no requerir de mayor mantenimiento y limpieza.
La cisterna, aunque similar a una cisterna de agua potable tiene las siguientes
diferencias constructivas:
1. Cuando no hay suficiente precipitación, debe de recibir agua de la cisterna de
agua potable.
2. Debe de tener una salida de seguridad que permita filtrar a la canalización o a
una superficie libre el exceso de agua.
3. La superficie flotante debe de estar debajo de una malla para evitar la succión
de sedimentos y partículas.
El tamaño de la cisterna se calcula basándose en datos estadísticos de
precipitación pluvial, dimensión de superficie captadora y la cantidad requerida de
agua para la vivienda o edificación.
Para el sistema de bombeo se pude aplicar un sistema hidroneumático del cual se
hará referencia más adelante, y/o un tinaco. También es posible instalar bombas
mecánicas y/o de tracción.
La tubería de distribución no difiere de un sistema tradicional y puede ser instalada
por un plomero.
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Las precipitaciones son importantes porque ayudan a mantener el
balance
atmosférico, sin lluvia todo el planeta sería un desierto, sin embargo las
precipitaciones también pueden ser dañinas, demasiada lluvia puede ocasionar
inundaciones severas, daño en el campo y en zonas urbanas.
Se conoce como precipitación a todas las formas de humedad que caen a la tierra,
provenientes de las nubes, como agua, nieve o hielo, es la entrada primordial del
sistema hidrológico y es el factor principal que controla la hidrología de una región.
Grafico 2. Milímetros de agua de precipitación al año en el pais.
FUENTE: CONAGUA. Subdirección General Técnica, Coordinación General del
Servicio Meteorológico Nacional
Según la definición oficial de la Organización Meteorológica Mundial, la lluvia es la
precipitación de partículas de agua líquida de diámetro mayor de 0.5 mm, o de
gotas menores pero muy dispersas. La lluvia depende de tres factores: presión,
temperatura y en la radiación solar.
La precipitación se mide por la altura que el agua caída alcanzaría sobre una
superficie plana y horizontal, en la que no existieran pérdidas por infiltración y
evaporización; tal altura se mide en milímetros (mm).
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La medición de la precipitación se efectúa por medio de pluviómetros o
pluviógrafos.
El pluviógrafo: proporciona la altura de precipitación total en milímetros en
intervalos de tiempo fijados, generalmente de 24 horas.
El pluviógrafo: mide continuamente la precipitación en el tiempo, es el mismo
pluviómetro provisto de un mecanismo de relojería que le permite marcar en un
tipo especial de papel la variación de la precipitación con el tiempo
Figura 4. Ejemplo de la medición en milímetros en una superficie semiárida.
Comúnmente se reportan cuatro intensidades de lluvia:

Ligera, hasta 2.5 mm/hora

Moderada, entre 2.5 y 7.6 mm/hora.

Fuerte, Mayores a 7.6 mm/hora

Torrencial, aquella que supera los 12.7 mm/hora.
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Grafico 3. Volúmenes alcanzados a medir hasta la fecha
FUENTE: CONAGUA. Coordinación General del Servicio Meteorológico Nacional.
No. REGIÓN HIDROLÓGICO ADMINISTRATIVA ENE FEB MAR ABR MAY
JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANU
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Grafico 4. Variación de la disponibilidad natural media per cápita del agua, de
1950 a 2005 (m³/hab/año).
Una vez captada el agua, se deberá desarrollar un sistema de desinfección. La
desinfección del agua se encarga de destruir, o al menos desactivar, los
microorganismos dañinos presentes en el agua. Se realiza por medios físicos o
químicos. Los siguientes factores influyen en la desinfección del agua son:

La naturaleza y número de los organismos a ser destruidos.

El tipo y concentración del desinfectante usado.

La temperatura del agua que será desinfectada: cuanto mayor sea la
temperatura, más rápida es la desinfección.

El tiempo de contacto; el efecto de desinfección es más completo cuando
los desinfectantes permanecen más tiempo en contacto con el agua.
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
La naturaleza del agua que se quiere desinfectar; por ejemplo, si contiene
materia de naturaleza coloidal y orgánica, el proceso de desinfección
generalmente se dificulta.

El pH (acidez/alcalinidad) del agua.

Mezcla; una buena mezcla asegura la adecuada dispersión del
desinfectante en el agua.
Se han utilizado con éxito varias alternativas para purificar el agua a pequeña
escala y que se pueden aplicar en el hogar; varias de ellas son accesibles,
mientras que otras son muy costosas.
Es muy recomendable conocer estos métodos sencillos y prácticos, pues de su
aplicación depende que se eviten enfermedades. Por ejemplo, existen métodos
físicos como:
Hervir el agua es una práctica segura y tradicional que destruye microorganismos
patógenos como virus, bacterias y amibas, así como quistes, huevecillos y otros.
Que requiere de un recipiente y fuego permanente que produzca ebullición en el
agua por al menos tres minutos y máximo cinco. Si bien es efectivo como
tratamiento casero, no es un método factible para abastecimientos públicos de
agua.
Después de que se enfría, se recomienda airearla (traspasarla de un recipiente a
otro para que retome partículas de aire y su sabor mejore) y dejarla reposar para
que las sales o sedimentos se queden en el fondo del recipiente y luego se
puedan retirar. Hervir el agua tiene la desventaja de que no proporciona protección
contra la recontaminación.
Otro método físico que desafortunadamente no se puede llevar a cabo en el hogar
es la desinfección por radiación de luz ultravioleta. Sirve para desinfectar aguas
claras, pero su efectividad se reduce significativamente cuando el agua es turbia o
contiene componentes como nitrato, sulfato y hierro en su forma ferrosa. Este
método de desinfección no produce residuo alguno que proteja el agua de una
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nueva contaminación. La luz ultravioleta se ha empleado para desinfectar en
varios países desarrollados, pero muy rara vez se aplica en países en desarrollo.
Entre los diferentes tipos de métodos más utilizados están los métodos químicos
que son:

Rápidos y efectivos para eliminar microorganismos patógenos presentes en
el agua.

En las concentraciones que se requieren para desinfección, son fácilmente
solubles en agua, y son capaces de proveer una acción residual.

No aportan sabor, olor o color al agua.

No son tóxicos para la vida humana ni animal.

Son de fácil manejo, transporte, aplicación y control.

Por lo general están disponibles a un costo moderado.
Las sustancias químicas que se han usado exitosamente para desinfección son:
cloro, compuestos de cloro y yodo dosificados en forma adecuada, ozono y otros
oxidantes, como permanganato de potasio y peróxido de hidrógeno. Cada uno de
estos tiene sus ventajas y limitaciones.
Por lo general, la cloración es el método más seguro y económico de desinfección.
Comenzó a realizarse a principios del siglo XX y ha sido quizá el evento
tecnológico más importante en la historia del tratamiento del agua. Los materiales
que se requieren están ampliamente disponibles y constituyen un proceso
relativamente fácil. Debido a que contiene desinfectante residual, el agua clorada
puede transferirse de un envase a otro sin riesgo de recontaminación.
Cloro: El cloro es uno de los desinfectantes del agua más antiguo, y de uso común
en América Latina y el Caribe, considerándose uno de los desinfectantes más
efectivos para el agua potable, además de uno de los más económicos.
El cloro se encuentra a la venta en diferentes formulaciones y presentaciones,
relativamente sencillas de aplicar al agua, siendo un bactericida y virucida eficaz
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en la mayoría de las situaciones que, además, proporciona un residual que puede
medirse fácilmente y ayuda a proteger el agua contra la recontaminación
microbiana.
Los agentes patógenos bacterianos presentes en el agua pueden controlarse
eficazmente mediante una cloración fiable siempre que esta esté clara. Esto es
importante, si tenemos en cuenta que los agentes bacterianos son responsables
de hasta el 45.0% de los casos de diarrea en los niños de países en desarrollo.
Una de las revistas más prestigiosas de los Estados Unidos establece los
fenómenos de filtración y cloración como los avances más significativos en cuanto
a salud pública; fue en 1846 cuando el doctor Ignaz Semmelweis introdujo uno de
los primeros usos del cloro como desinfectante. Lo hizo mientras trabajaba en un
hospital, mediante varios de sus estudios pudo determinar que la fiebre de los
niños y otras infecciones eran transmitidas de un paciente a otro por los doctores
que no se lavaban las manos después de cada examen; esto conllevó que
Semmelweis instituyera un procedimiento de desinfección que requería que los
médicos higienizasen sus manos con jabón y agua con cloro. Así empezó todo y
siguió su progreso en 1854 cuando John Snow intentó desinfectar el sistema de
abastecimiento luego de un brote de cólera en Londres; la cloración continua se
hizo presente en los primeros años del siglo XX en Gran Bretaña donde su
aplicación redujo considerablemente las muertes por tifoidea; poco después dicho
procedimiento se trasladó a los Estados Unidos en 1908 y se consiguieron
eliminar las enfermedades transmitidas por el agua (cólera, tifoidea, disentería y
hepatitis A).
El cloro se comercializa en diferentes tipos de compuestos, fundamentalmente
como hipoclorito de calcio o de sodio. En el primero de los casos, se trata de un
polvo con concentraciones entre el 20 y el 70 %, mientras que el hipoclorito de
sodio es un líquido con concentraciones inferiores, del orden del 3 al 10 %.
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Es oportuno señalar que el hipoclorito de sodio comercial puede contener
sustancias tóxicas, en cuyo caso no deberá emplearse para la desinfección del
agua para beber.
Otro aspecto de importancia es la inestabilidad de estos compuestos, cuya
actividad disminuye con el tiempo, por lo que deben conservarse cuidadosamente
protegidos de la luz.
Hay varios desinfectantes comerciales que se utilizan para volúmenes pequeños
de agua, generalmente para uso individual o doméstico. Estos desinfectantes son
eficaces contra la mayoría de los agentes patógenos transmitidos por el agua a las
temperaturas y tiempos de contacto recomendados por los productores. Cuando
se utilizan, es muy importante seguir las instrucciones al pie de la letra. La mayoría
de estos desinfectantes son compuestos de cloro o de yodo.
Desinfección es el término aplicado a aquellos procesos en los cuáles
microorganismos patógenos pero no sus esporas, son destruidos. El propósito
primario de la desinfección de agua es el de impedir la diseminación de
enfermedades hídricas. La importancia del control de enfermedades transmisibles
por el agua es hoy en día evidente; sin embargo, fue sólo hasta 1854 que se
demostró la importancia del agua como vehículo de algunas enfermedades.
Durante el siglo XIV
una enfermedad, llamada en esa época “peste negra”,
exterminó aproximadamente el 25% de la población europea. En Londres, durante
el invierno de 1664, una epidemia produjo 7,000 decesos. Con la industrialización
y la aglomeración resultante de la población, la frecuencia de la epidemia
aumentó. En 1854, gracias a los estudios de los señores Snow y York sobre las
causas de una epidemia en Londres, se pudo demostrar que la fuente de infección
había sido el agua; posteriormente se demostró que un pozo de suministro de
agua había sido contaminado con aguas residuales provenientes de una casa en
la cual habitaba un individuo enfermo de cólera.
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Luego, con el desarrollo de la bacteriología (Koch), pudo probarse que el agua
podía servir como vehículo principal de transmisión de enfermedades.
En ingeniería ambiental se utilizan diferentes procesos de desinfección del aire,
agua, de alimentos y bebidas. En el tratamiento del agua el cloro y los compuestos
del cloro, hipocloritos de calcio y sodio, son los desinfectantes más populares.
La desinfección del agua potable debe ser una estrategia de salud pública
fundamental y si se aplica como es debido, reduce la incidencia de la mayoría de
las enfermedades que se transmiten por el agua. Un abastecimiento de agua y
prácticas de saneamiento seguros, acompañados de campañas de educación en
salud, forman parte importante de las estrategias recomendadas para reducir la
incidencia de enfermedades transmitidas por el agua, y constituyen el único medio
permanente de controlar su incidencia.
Tratamiento:
Como la concentración de materia orgánica en las aguas de desecho puede ser
muy alta, la mayor parte de las grandes industrias se la eliminan mediante el
cultivo de bacterias (aerobias y anaerobias) en grandes estanques llamados
facultativos. Sin embargo, existe materia orgánica que no se comen las bacterias y
se le llama material refractario, el cual es eliminado mediante carbón activado que
tiene la propiedad de adsorber muchos de los materiales refractarios a los
sistemas biológicos. Para eliminar contaminantes orgánicos y algunos sólidos en
suspensión se usa carbón activado porque es muy poroso y tiene una gran
superficie de contacto a la cual se adhieren y son eliminados.
Algunos sistemas de digestión biológica utilizan el carbón activado en polvo para
concentrar la fuente de alimento de las bacterias para que conviertan de manera
más eficiente a la materia orgánica en biomasa o hasta en bióxido de carbono.
Cuando los niveles de pureza del agua son aceptables entre 10 y 20 mg de
material orgánico/L de agua como Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO), es
suficiente la instalación de filtros de carbón activado con flujo descendente. Pero si
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se requiere de un mayor grado de pureza entonces es conveniente la instalación
del proceso a contracorriente con un tiempo de residencia de 20 minutos.
Como el carbón activado es capaz de adsorber muchos compuestos orgánicos
que no son biodegradables, resulta muy útil en el tratamiento de aguas de
desecho de refinerías y de algunas industrias. También, en países desarrollados,
lo utilizan en las plantas de tratamiento de aguas de desecho a pequeña escala,
como en centros comerciales, unidades habitacionales o pequeñas poblaciones.
El carbón activado que se utiliza en el tratamiento de aguas de desecho puede ser
regenerado térmicamente con la pérdida de alrededor del 5 %. Cada kilogramo de
carbón activado puede adsorber entre 200 y 400 g de materia orgánica antes de
requerir ser regenerado.
En países subdesarrollados los ecosistemas naturales y los ecosistemas
planeados para purificar las aguas de desecho, son los más baratos y adecuados,
pero estos sistemas requieren de campos.
Análisis del agua:
El desarrollo de los métodos analíticos para medir la clase y cantidad de las
sustancias disueltas en el agua ha avanzado paralelamente a los adelantos en la
química analítica y tales métodos son modificaciones de las técnicas y
procedimientos que se
utilizan
para
otros
propósitos.
Además de
las
consideraciones de precisión, exactitud, facilidad para la toma de muestras y
rapidez de respuesta y costos de los métodos que influyen en la selección de los
métodos analíticos que se utilizan en los laboratorios.
Los diferentes métodos analíticos se basan en los procedimientos de gravimetría y
volumetría clásicos: el calcio se determina por la precipitación del oxalato de
calcio, seguido de la calcinación y la cuantificación del peso del óxido de calcio
formado; el magnesio por la precipitación del fosfato de amonio y magnesio,
seguido de la calcinación y determinación del pirofosfato de magnesio; el bario por
la formación del sulfato de bario; el potasio por la formación del cloroplatinato de
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potasio, seguido de la cuantificación del platino metálico después de la reducción
con hidrógeno; el sodio se cuantifica indirectamente, por la diferencia entre las
sumas de todos los cationes como sulfatos y la suma del magnesio, calcio y
potasio calculados como sulfatos.
El análisis de las aguas negras es necesario para cuantificar la cantidad de
impurezas y determinar sus efectos, por eso se utilizan diferentes métodos para
conocer las características, composición y condición de las aguas negras. Estos
ensayos incluyen el examen físico, determinación de la cantidad de sólidos, de la
cantidad de materia orgánica para determinar la demanda de oxígeno. Además,
de observación al microscopio y análisis químicos y bacteriológicos.
El análisis de sólidos o de residuos proporciona el tipo de sólidos, la dureza del
agua y el estado de los sólidos, cuantifica la cantidad de sustancias disueltas y en
suspensión. La calcinación separa a los componentes volátiles de los no volátiles
o de la ceniza inorgánica. La cuantificación de los sólidos en suspensión sirve para
determinar las características de producción de sedimentos del agua negra.
La cuantificación de la materia orgánica sirve para averiguar las necesidades de
oxígeno de las aguas negras. El agua negra se calienta en presencia de un agente
oxidante como el dicromato de potasio. Este ensayo es de uso limitado. El ensayo
para determinar el consumo de oxígeno utiliza permanganato de potasio como
agente oxidante. El resultado es un índice de la cantidad de materia orgánica
fácilmente oxidable. Los datos expresan, aproximadamente, el porcentaje de
oxígeno disponible en el agua. Los ensayos para determinar la cantidad de
nitrógeno incluyen al amoníaco, nitrógeno orgánico, nitritos y nitratos.
Los ensayos bacteriológicos se utilizan principalmente para determinar la
presencia de los microorganismos del grupo coliforme, se realizan en las
corrientes de las aguas ya tratadas con cloro para valorar la eficacia del proceso
de cloración. Cuando las aguas estaban contaminadas por heces fecales las
determinaciones incluyen a microorganismos del grupo Salmonella o del grupo
disentérico.
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Las aguas negras:
La naturaleza procesa la contaminación que produce mediante procesos cíclicos
(geoquímicos), pero actualmente le resultan insuficientes para procesar tanto la
contaminación que es generada por las actividades del hombre como la propia.
En todos los grandes centros urbanos del planeta Tierra se generan grandes
cantidades de aguas negras como consecuencia del desarrollo de las actividades
humanas, por lo que las principales fuentes de aguas negras son la industria, la
ganadería, la agricultura y las actividades domésticas que se incrementan con el
crecimiento de la población humana.
Por otra parte, en la mayoría de los países los sistemas de aguas negras
domésticas es el mismo para recibir las aguas pluviales lo cual provoca mayores
problemas de contaminación porque acelera la distribución de aguas negras a
zonas no previstos para ello.
Las aguas negras son generadas por las actividades humanas y sólo en países
desarrollados son tratadas parte de ellas, para eliminarles los componentes
considerados peligrosos y para reducir la demanda bioquímica de oxígeno (DBO)
antes de ser arrojados a los conductos de aguas negras. Sin embargo, en casi
todos los países todavía las industrias arrojan las aguas de desecho a los
desagües sin ningún tratamiento previo y en la mayoría de los países
subdesarrollados son pocas las industrias que le dan algún tratamiento antes de
ser desechadas, lo que a nivel global hace que el problema de la generación de
las aguas negras aumente a medida que crece la población, la industria y las
demás actividades humanas.
Los contaminantes biodegradables de las aguas negras pueden ser degradados
mediante procesos naturales o en sistemas de tratamientos hechos por el hombre,
en los que acelera el proceso de descomposición de la materia orgánica con
microorganismos.
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Se le llama tratamiento primario de aguas negras al proceso que se usa para
eliminar los sólidos de las aguas contaminadas; secundario, al que se usa para
reducir la cantidad de materia orgánica por la acción de bacterias (disminuir la
demanda bioquímica de oxígeno) y terciario, al proceso que se usa para eliminar
los productos químicos como fosfatos, nitratos, plaguicidas, sales, materia
orgánica persistente, entre otros.
Entre las disciplinas que participan en los proceso de tratamientos de aguas
contaminadas se encuentran: ingenierías y ciencias exactas (ingeniería química,
ingeniería civil, ingeniería mecánica y eléctrica, química y física), ciencias de la
vida (biología, biología marina, microbiología, bacteriología), ciencias de la tierra
(geología, hidrología, oceanografía) y, ciencias sociales y económicas (leyes,
sociología, ciencias políticas, relaciones públicas, economía y administración).
Todas las disciplinas tienen un solo fin hacer la vida del hombre más fácil por para
que este pueda vivir más cómodamente, dando paso a la automatización de los
procesos.
Dentro de los sistemas de captación se encuentra diversas formas de automatizar
los sistemas como los sistemas eléctricos como bobinas y contactores para
controlar los dispositivos como la bomba de agua, sistemas electrónicos como
microcontroladores o los plc que vinieron a revolucionar la industria.
Estos diferentes métodos aun que pueden llegar a controlar de la misma manera
el proceso de la recolección, filtración, clarificación y cloración del agua se tendría
que analizar cuál de ellos es el mejor método para la implementación de este
sistema.
Pero antes de que los sistemas de control sean ocupados para el control del
sistema es necesario que se ocupe algún método de detección para que el
proceso siga con las características predeterminadas, es por ello que se emplea el
uso de sensores.
25
TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE CHIMALHUACÁN
“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
Sensores
Un sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas,
llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas.
Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura, intensidad
lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, entre
otras.
Algunas características que deben tener lo sensores son las siguientes:

Rango de medida: dominio en la magnitud medida en el que puede
aplicarse el sensor.

Precisión: es el error de medida máximo esperado.

Sensibilidad de un sensor: relación entre la variación de la magnitud de
salida y la variación de la magnitud de entrada.

Resolución: mínima variación de la magnitud de entrada que puede
apreciarse a la salida.

Rapidez de respuesta: puede ser un tiempo fijo o depender de cuánto varíe
la magnitud a medir. Depende de la capacidad del sistema para seguir las
variaciones de la magnitud de entrada.
Por lo general, la señal de salida de estos sensores no es apta para su lectura
directa y a veces tampoco para su procesado, por lo que se usa un circuito de
acondicionamiento, como por ejemplo un puente de Wheatstone, amplificadores y
filtros electrónicos que adaptan la señal a los niveles apropiados para el resto de
la circuitería.
Resolución y precisión
La resolución de un sensor es el menor cambio en la magnitud de entrada que se
aprecia en la magnitud de salida. Sin embargo, la precisión es el máximo error
esperado en la medida.
26
TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE CHIMALHUACÁN
“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
La resolución puede ser de menor valor que la precisión. Por ejemplo, si al medir
una distancia la resolución es de 0,01 mm, pero la precisión es de 1 mm, entonces
pueden apreciarse variaciones en la distancia medida de 0,01 mm, en estos
sistemas, si un error en la medida sigue una distribución normal o similar, lo cual
es frecuente en errores accidentales, es decir, no sistemáticos, la repetitividad
podría ser de un valor inferior a la precisión.
Sistema de control eléctrico
Existen algunas condiciones que deben consideres al selecciona, diseñar, instalar
o dar mantenimiento al equipo
de control eléctrico como el voltaje al que se
trabaja, la corriente que maneja y el numero de dispositivos a controlar.
27
TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE CHIMALHUACÁN
“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
DESARROLLO

Cálculos para el método de cloración:
Según el autor Romero Rojas se necesita 7 g/L para la cloración de agua, la
cantidad de agua a clorar es de 5,000 L.
Por lo tanto:
(5,000L)(7g/L) = 35, 000 g de Cloro
Y esto es igual a 35 kg de cloro necesarios para clorar.

Cálculos de gasto volumétrico de flujo de agua y potencia de bomba.
Considerando los niveles con los que se mide la lluvia y el área de
captación se obtuvieron los siguientes cálculos:

Calculo de área de captación considerando solo la mitad de la superficie
total ya que solo de ella se dispone:
43 metros
23 metros
Calculo de Área
Conversiones
28
TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE CHIMALHUACÁN
“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
Area= b x h
1 m = 100 cm
Area = 4300 X 2300
43 m = 4300 cm
Area= 9,890,000 / 2
23 m = 2300 cm
Area= 4,945,000 cm²
1 m² = 10,000 cm²
Area= 494.5 m²

Calculo de gastos volumétricos para lluvia ligera 2.5 mm/h
Calculo de gasto
Conversiones
Gasto = galones/ min
1 cm = 10 mm
Lluvia ligera =2.5 mm/h
Lluvia ligera = (2.5mm x 1cm) / 10 mm
Lluvia ligera = 0.25 cm/h
Volumen de agua = (0.25 cm/h) x 4,945,000 cm²
Volumen de agua = 1,236,250 cm³/h
1 lts = 1000 cm³
Volumen en litros= (1,236,250 cm³ x 1 lts) / 1000 cm³
Volumen en litros = 1236.25 lts/h
1 galón = 3.785 lts
Volumen en galones= (1236.25 lts/h x 1 galón) / 3.785 lts
Volumen en galones = 326.61 galones/h
1 h = 60 min
Gasto = (326.61 galones x 1 h) / 60 min
Gasto = 5.44 galones/min

Calculo de gastos volumétricos para lluvia moderada 2.5 mm/h a 7.6 mm/h
Se efectuó un promedio entre estas mediciones para este cálculo
29
TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE CHIMALHUACÁN
“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
Lluvia moderada = (2.5 mm/h + 7.6 mm/h) / 2
Lluvia moderada = 5.05 mm/h
Calculo de gasto
Conversiones
Gasto = galones/ min
1 cm = 10 mm
Lluvia moderada =5.05 mm/h
Lluvia moderada = (2.5mm x 1cm) / 10 mm
Lluvia moderada = 0.505 cm/h
Volumen de agua = (0.505 cm/h) x 4,945,000 cm²
Volumen de agua = 2,497,225 cm³/h
1 lts = 1000 cm³
Volumen en litros= (2,497,225 cm³ x 1 lts) / 1000 cm³
Volumen en litros = 2497.225 lts/h
1 galón = 3.785 lts
Volumen en galones= (2497.255 lts/h x 1 galón) / 3.785 lts
Volumen en galones = 659.768 galones/h
1 h = 60 min
Gasto = (659.768 galones x 1 h) / 60 min
Gasto = 10.99 galones/min

Calculo de gastos volumétricos para lluvia fuerte mayora 7.6 mm/h
Calculo de gasto
Conversiones
Gasto = galones/ min
1 cm = 10 mm
Lluvia fuerte = 7.6 mm/h
Lluvia fuerte = (7.6mm x 1cm) / 10 mm
Lluvia fuerte = 0.76 cm/h
Volumen de agua = (0.76 cm/h) x 4,945,000 cm²
Volumen de agua = 3,758,200 cm³/h
1 lts = 1000 cm³
30
TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE CHIMALHUACÁN
“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
Volumen en litros= (3,758,200 cm³ x 1 lts) / 1000 cm³
Volumen en litros = 3,758.2 lts/h
1 galón = 3.785 lts
Volumen en galones= (3,758.2 lts/h x 1 galón) / 3.785 lts
Volumen en galones = 992.91 galones/h
1 h = 60 min
Gasto = (992.91 galones x 1 h) / 60 min
Gasto = 16.54 galones/min

Calculo de gastos volumétricos para lluvia torrencial mayor a 12.7 mm/h
Calculo de gasto
Conversiones
Gasto = galones/ min
1 cm = 10 mm
Lluvia ligera =12.7 mm/h
Lluvia ligera = (12.7mm x 1cm) / 10 mm
Lluvia ligera = 1.27 cm/h
Volumen de agua = (1.27 cm/h) x 4,945,000 cm²
Volumen de agua = 6,280,150 cm³/h
1 lts = 1000 cm³
Volumen en litros= (6,280,150 cm³ x 1 lts) / 1000 cm³
Volumen en litros = 6,280.15 lts/h
1 galón = 3.785 lts
Volumen en galones= (6,280.15 lts/h x 1 galón) / 3.785 lts
Volumen en galones = 1659.22 galones/h
Gasto = (1659.22 galones x 1 h) / 60 min
Gasto = 27.65 galones/min
31
1 h = 60 min
TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE CHIMALHUACÁN
“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”

Calculo de potencia para la bomba
Para estos cálculos se consideran los 2 mayores gastos volumétricos de flujo de
lluvia anteriores, y se considera la utilización de una bomba chica y una bomba
mediana para el sistema una tubería de largo de la bomba a tinaco de 20 metros.
Formula de potencia:
HP= (G x H) / (k x η)
Conversiones
1 m = 3.28 pies
H = (20 m x 3.28 pies) / 1 m
H = 20 metros = 65.6 pies

Calculo de potencia para una bomba chica de ¾” a 2” y una eficiencia de
30% al 50% (η =0.3 o η=0.5)

gasto = 16.54 galones/min
Potencia
HP = (16.54 galones/min x 65.6 pies) / (3960 X 0.5)
HP = 0.54 HP
Seleccionar una bomba de ½ HP o para mayor confiabilidad de ¾ HP
32
TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE CHIMALHUACÁN
“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”

Calculo de potencia para una bomba chica de ¾” a 2” y una eficiencia de
30% al 50% (η =0.3 o η=0.5)

gasto = 27.65 galones/min
Potencia
HP = (27.65 galones/min x 65.6 pies) / (3960 X 0.5)
HP = 0.91 HP
Seleccionar una bomba de 1 HP

Calculo de potencia para una bomba mediana de 2 1/2” a 6” y una
eficiencia de 50% al 78% (η =0.5 o η=0.78) se considerará el 70 % de
eficiencia

gasto = 16.54 galones/min
Potencia
HP = (16.54 galones/min x 65.6 pies) / (3960 X 0.7)
HP = 0.39 HP
Seleccionar una bomba de ½ HP

Calculo de potencia para una bomba mediana de 2 1/2” a 6” y una
eficiencia de 50% al 78% (η =0.5 o η=0.78) se considerará el 70 % de
eficiencia

gasto = 27.65 galones/min
33
TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE CHIMALHUACÁN
“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
Potencia
HP = (27.65 galones/min x 65.6 pies) / (3960 X 0.7)
HP = 0.65 HP
Seleccionar una bomba de ¾ HP
ALCANCE Y RESULTADOS:
El Tecnológico propone una alternativa para captar estas aguas superficiales y no
dejar que una gran proporción de éstas se incorpore con las aguas residuales,
sustituyendo su consumo de agua potable utilizada en los servicios de sanitarios
con agua pluvial.
LISTA DE MATERIAL
34
TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE CHIMALHUACÁN
“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
#
Material
Especificaciones
Cantidad
1
tanque de
50 lts
1 pz
Precio
almacenamiento
del cloro
2
Grava (tezontle)
1 m cúbico Granel
*1.5m3
=$390
3
Pet molido
1m cúbico $15kg
4
Carbón vegetal
1m cúbico $18.05
bolsa
5
Arena fina
6
Acrílico
7
Tinaco de agua
1m cúbico
1100 lts
1 pz
$1180.91 +
IVA
8
Cisterna
2800 lts
1 pz
equipada
9
Tubo pvc
$4329.16 +
IVA
2 ½” y 1”
2 tramos
2
½”=$10.20
1”=$4.87mt
10
Codos pvc
2 ½”
5 pz
$43.48
11
Codos pvc
1”
5 pz
$7.36
12
Conexiones tipo
2 ½”
2 pz
$63.70
“T” pvc
35
TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE CHIMALHUACÁN
“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
13
Conexiones tipo
1”
2 pz
$11.57
127 vca, 15 amp
2 pz
Cotizar con
“T” pvc
14
Interruptores
termomagnéticos
provedor
Square D
Square D
QO
15
Centros de
1 pz
Carga Square D
Cotizar con
provedor
Square D
16
Control Lógico
Gama compacta: 3
Programable
modelos monobloc
provedor
(plc)
de 10, 12 y 20 E/S
Schnneder
(versiones con o
Electric.
sin
unidad
de
visualización
y
teclas)
Gama modular: 2
bases de 10 o 26
E/S ampliables a
40 E/S mediante
módulos
de
ampliación de 6,
10 o 14 E/S y
módulos
de
comunicación
Modbus y Ethernet
36
1 pz
Cotizar con
TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE CHIMALHUACÁN
“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
Sencillez y facilidad
de programación
directamente en el
producto con una
navegación
contextual (6 teclas)
y pantalla LCD
grande con
retroiluminación (4
líneas de 18
caracteres y 1 línea
de iconos)
Software de
programación fácil
de usar y de alto
rendimiento con
programación
de bloques de
función (FBD) o
lenguaje de
contactos (Ladder)
Muy compacto: 12
E/S para
71,2x90x59 mm
Control y
supervisión remotos
de las instalaciones
con el interface de
comunicación
37
TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE CHIMALHUACÁN
“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
17
Arrancador
127 vca para
1 pz
Cotizar con
electromagnético corrientes de 6, 9 y
provedor
o contactor
Square D
12 A. Con bobinas
de control el CA y
CD y CD de bajo
consumo.
Cubriendo potencia
s de motores de 2.2
kW, 4.5 kW, 5.5 kW
en AC-3 y AC-4.
Terminales de
conexión
atornillables con
abrazadera,
Terminales tipo
resorte y con
traminales para
circuitos impresos.
18
Bomba de agua
½ hp, Siemmens
1 pz
$650
19
Electro válvula
127 vca, 1” alto
1 pz
$1651.00
NC
caudal
Electro válvulas
127 vca, 1 Serie
1 pz
$1651.00
NA
2KW Normalmente
20
Abierta Uso
General
38
TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE CHIMALHUACÁN
“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
”
21
Censor de
127vca
Serie
liquido para
2PV Alto Caudal
1 pz
$5000
100m
tubería
NEUMACK
22
Senor de liquido
127 vca
1 pz
Interruptores de
127 vca (1contacto
2 pz
flotador
NA y 1 contacto NC
para depósitos
23
Cotizar con
provedor
Square D
24
25
Cable para
# 12 Condumex
Cotizar con
corriente
provedor
electrica
condumex
Manguera o tubo ½ ”
1 rollo o 4
galvanizado
26
1 rollo
Tramos
Cotizar con
provedor
condumex
Válvula
estranguladora
27
Adhesivo para
3pzs
pvc
39
3.75lt
TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE CHIMALHUACÁN
“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
28
Pistola para
2pzs
adhesivo pvc
Lista de Material
CONCLUSIONES
Al tener un panorama más amplio con resultados de investigación concluimos que
nuestra propuesta es una gran alternativa viable a la solución principalmente de
un problema social y ecológico; que contribuiría a muchas comunidades donde el
agua es aún más escaza, ahorraría el uso de agua potable para servicios
sanitarios si se implementa en instituciones educativas
hogares para hacer más conciencia del ahorro de agua.
40
y porqué no en los
TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE CHIMALHUACÁN
“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
PLAN DE NEGOCIOS
RELEVANCIA
El clarificador cuenta con un filtro, que consta de una capa superior de PET molido
que retendrá las partículas más pesadas que el agua de lluvia pudiera contener
y/o arrastrar al momento de filtrarse. Posteriormente le seguirán otras tres capas a
base de arena más fina para que las impurezas del agua queden atrapadas y se
pueda pasar al sistema de cloración.
La elección de este sistema para darle un grado de pureza se debe a lo
económico y eficiente que resulta utilizarlo.
IMPACTO
La escases y el mal aprovechamiento de agua en México y en todo el mundo ha
generado graves problemas tanto ecológicos como sociales; pensando en esto se
pretende efectuar nuevos sistemas que contribuyan a un mejor aprovechamiento y
cuidado del agua en base a la implementación de tecnologías limpias y
sustentables.
Nuestro clarificador funcionará con un sistema enfocado al cuidado del medio
ambiente, en base a la incorporación de desechos como lo es el PET que hoy en
día se desecha en grandes cantidades y que además resulte económico.
Con el desarrollo de este tipo de filtros incorporados al clarificador se pretende
reducir por un lado el consumo de agua potable en sanitarios y por otro reducir los
desechos (PET), así como algunos costos en la adquisición y manutención del
mismo para hacerlo más accesible.
INNOVACION
La innovación radica en la construcción del filtro que tendrá el clarificador, pues no
existen filtros que utilicen PET triturado para retener las partículas más grandes
41
TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE CHIMALHUACÁN
“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
que contenga el agua de lluvia, lo que facilitará su lavado al término de un ciclo y
lo hace rentable.
Aumenta su eficiencia y lo hace atractivo, pues en la actualidad no existe ningún
prototipo con estas características, lo que podría garantizar buenas oportunidades
de comercialización.
ORIGEN DE LA IDEA
Así como Isaac Newton descubrió la gravedad de un simple hecho de la
naturaleza, al observar la lluvia como un hecho normal que eh percibido toda la
vida, vi caer el agua dentro del patio de mi casa que está dividida entre jardín y la
mitad de cemento, sin tomarle mucha importancia a este hecho, pero cuando dejó
de llover uno de mis perros se acercó a tomar agua de la que se acumuló en una
cubeta durante la lluvia en el lado que estaba de cemento, entonces me puse a
pensar ¿qué es la lluvia?, y se me ocurrió definirla como el elemento que da la
vida en el planeta ya que sin la lluvia no habría plantas ni vegetales que es el
alimento de los animales herbívoros y estos a su vez son el alimento de los
animales carnívoros y todo son nuestro alimento siendo nosotros los máximos
depredadores del planeta, ya sean animales o vegetales, entrando en el ciclo de la
vida, por lo tanto el agua es el medio que la sustenta; esto es cuando el agua es
aprovechada por la tierra, pero pensando en el otro lado del patio donde el agua
se fue al drenaje me vino a la cabeza el proceso que sigue el agua que se
contamina en los drenajes y el agua contaminada pasa a las plantas tratadoras,
pero esta agua no se ocupa en contacto directo con las personas ya que si yo me
lavara las manos con agua que no está bien descontaminada y si tuviera una
herida por muy pequeña que fuera se infectaría, así que al agua tratada le dan
otros usos como el riego o agua que se emplea para lavar o el enfriamiento de
máquinas o procesos en las industrias, y fue ahí cuando mi perro me dio la idea de
colocar algo en las superficies donde el agua no se ocupa y solo se desperdicia,
así esta agua se recolectaría y se ocuparía para nuestro beneficio pensando
también en que en estos tiempos el agua que es un elemento vital para la vida del
42
TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE CHIMALHUACÁN
“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
planeta y se está agotando, el simple hecho de aprovechar el agua que cae en las
superficies de cemento que hemos creado le da un poco más de tiempo al agua
para que no se extraiga de los subsuelos o de ríos, lagos o presas. Ayudando un
poco al medio ambiente.
JUSTIFICACIÓN
La escasez del agua dulce está surgiendo como uno de los problemas más
críticos de los recursos naturales que enfrenta la humanidad.
El siglo XXI ha sido llamado el “Siglo del Agua”, unos 2,000 millones de habitantes
en el mundo se enfrentan, hoy con escasez de agua, siendo esta la principal
causa que un 15% de la población mundial esta desnutrida.
Nuestro planeta tierra ha venido perdiendo el equilibrio entre la cantidad de aguas
utilizables y la demanda; hasta el equilibrio entre el ecosistema y nuestra
capacidad de coexistir con ella.
El desequilibrio entre el volumen del agua utilizable disponible y la demanda para
la misma no sólo ha llevado a su escasez, sino también a otros serios problemas
vinculados con ella ; uno de los más graves es que de 3 a 4 millones de personas
mueren cada año a causa de enfermedades ocasionadas por la falta de agua
potable, cada ocho segundos muere un niño por alguna enfermedad relacionada
con el agua no apta para el consumo y debido a las malas condiciones de
saneamiento e higiene; además la disminución de las reservas de aguas
subterráneas, la contaminación
y el deterioro general de los recursos se
encuentra en peligro.
La captación, clarificación y cloración del agua es de gran relevancia para el
cuidado del medio ambiente ya que de esta manera se aprende aprovechar un
recurso natural que es fundamental para el sustento de la vida.
43
TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE CHIMALHUACÁN
“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
Debido a tan grande necesidad, hemos propuesto la construcción de un
clarificador, que propone captar el agua de lluvia evitando se mezcle con aguas
residuales para usarlas en los sanitarios de nuestra institución; disminuyendo el
uso de agua potable en este servicio así como el pago por este concepto.
Este proceso es pensado debido a los tiempos por los que está atravesando el
planeta entero ya que tantos años de desperdiciar el agua nos ha llevado a este
resultado
donde la escases de agua es inminente, en el particular caso del
Tecnológico de Estudios Superiores de Chimalhuacán este sistema está diseñado
para el aprovechamiento de las aguas de lluvia con el fin de reducir los costos
para obtener el agua por medio de pipas que subministran a la institución.
Con la realización de este proyecto el Tecnológico de Estudios Superiores de
Chimalhuacán estaría dejando de usar agua potable en la red del sistema y
permitiría que estas aguas sean usadas en otro lugar donde sea más necesaria.
Con la implementación de este proyecto se obtendrían ventajas sociales y
ambientales como:

Alta calidad físico-química del agua de lluvia.

Ideal para comunidades dispersas o alejadas debido a que es un sistema
independiente.

Empleo de mano de obra.

Materiales locales.

El sistema no requiere de energía para su operación.

De fácil mantenimiento.

Comodidad y ahorro de tiempo en la recolección del agua de lluvia.

Conservación de los recursos acuíferos.
44
TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE CHIMALHUACÁN
“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”

Evita la saturación de sistemas de tubería en las ciudades
NOMBRE DE LA EMPRESA
45
TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE CHIMALHUACÁN
“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
UBICACIÓN
nuestra empresa estará ubicada en el municipio de Chimalhuacán ya que es un
municipio prometedor y es el que nos dio nuestra primera oportunidad de existir
como empresa de servicios
MISIÓN
Brindar un servicio de calidad, contribuir al medio ambiente y bienestar a través de
la captación, filtración y clarificación de agua pluvial.
46
TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE CHIMALHUACÁN
“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
VISIÓN
Cliente: Ser la mejor opción para desarrollar e instalar sistemas de captación de
agua pluvial.
Cartera de Servicios: Ofrecer una cartera de sistemas de captación de agua
pluvial que satisfagan los deseos y necesidades de las personas.
Medio Ambiente: Ser ciudadanos responsables, consientes y cooperativos que
contribuyan a un mundo mejor.
OBJETIVO
Desarrollar sistemas de captación de agua pluvial para satisfacer las necesidades
de mercado meta (instituciones de nivel medio superior y superior).
VALORES

Humanismo: compartir y solidarizarse con quienes más lo necesitan.

Liderazgo: el valor de forjar un futuro mejor.

Calidad: lo que hacemos, lo hacemos bien.

Colaboración: fortalecer el talento colectivo.

Responsabilidad: dar lo mejor de sí y contribuir a la comunidad así como al
ambiente.
47
TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE CHIMALHUACÁN
“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
ANÁLISIS FODA
FORTALEZAS

Debilidades
Es el único clarificador que

Es una empresa nueva.
utiliza

Trabaja
PET
molido
como
medio de filtración.

Existe
un
donde
con
bajos
presupuestos.
mercado
nos

amplio
No tenemos marca de registro.
podemos
desenvolver.

Es un producto rentable.
Oportunidades
Amenazas

La escases de agua.

No
existen
empresas

Tiempos irregulares de lluvias.

Competitividad.
comerciales que se dediquen a
la
producción
de
clarificadores.
VENTAJA COMPETITIVA

Somos únicos en el mercado.

Innovación en materiales.

Costos accesibles.
48
TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE CHIMALHUACÁN
“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
ANÁLISIS ESTRUCTURAL DEL SECTOR
Barra de entrada

Economía de escala
Si la producción se aumenta la cantidad de todas las entradas utilizados en un
porcentaje, la salida producida puede aumentar en ese mismo porcentaje o bien
aumentar en mayor o menor cantidad que el mismo porcentaje. Si aumenta en el
mismo, estaríamos ante economías constantes de escala, si fuera en más, serían
economías crecientes de escala, si fuera en menos, en economías decrecientes
de escala. Podíamos decir estamos creciendo en la economía. Tendríamos estas
ventajas:
Reparto de los costes fijos entre más unidades producidas (disminución del coste
medio)
Podemos mejorar y renovar la tecnología empleada en el clarificador
Nuestra empresa está dividida por aéreas dependiendo el cargo a realizar en
dicha empresa así como lo son los ingenieros químicos, ingenieros industriales a
ingenieros macarrónicos que desempeñan un factor importante dentro de la
empresa
PODER DE NEGOCIACIÓN DEL PROVEEDOR
Ya que nuestra empresa no cuenta directamente con un
competidor actual,
tenemos la ventaja de que nuestro producto es único en el mercado además de
ser innovador por el uso del plástico PET molido utilizado como un filtro, además
de que en la actualidad este material no solo está invadiendo México sino que ya
se ha vuelto un problema mundial, esto ayudaría al planea y sería una buena
atractiva para la empresa ya que no solo está vendiendo un clarificador de agua
sino que también van a contribuir con el reciclaje de dicho material.
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“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
PODER DE NEGOCIACIÓN DEL COMPRADOR
Nuestro captador es un método innovador ya que utiliza material de reciclaje como
PET en la utilización del clarificador, es fácil de instalar y además es un método
económico para la institución que deseen adquirirlo.
ESTABLECIMIENTO DE PRECIOS
Nuestro diseño de clarificación de agua tendrá un costo aproximado de $17,000
hacia un mercado amplio con posibles variaciones ya que es un producto del cual
sus componentes son económicos.
IMAGEN COORPORATIVA
DETERMINACION DE CANALES DE PROMOCION
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“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
 este proyecto tendrá una difusión por radio ya que este medios es un
difusor importante en el mundo, y ya que casi toda la población cuenta con
este medio es una pieza clave para darnos a conocer
 además de contar con una serie de difusión visual como lo son los trípticos
y los volantes, todo esto para dar a conocer dichos beneficios de nuestro
servicio
DIFERENCIACION Y POSICIONAMIENTO ESPERABLA CON EL PROYECTO O
INICIATIVA
Nuestro proyecto se diferencia de los demás en su pequeña gran innovación en el
uso de PET molido como uno de sus componentes de filtración.

Establecimiento de Precios
Terreno
$730,000.00
Maquinaria
$25,000
Equipo de oficina
$14,000
Transporte
$20,600
Obra civil
$110,000
Construcción
$50,000
Gastos de contrato
$40,000
Mano de obra
$13,000
Materia prima
$200,000
Insumos
$4,320
TOTAL
$1,206,920.00
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“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
BIBLIOGRAFÍA
ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE Y DISCPOSICIÓN Y ELIMINCACIÓN
DE EXCRETAS
López Alegría Pedro
Dirección de Bibliotecas y Publicaciones
1990 Instituto Politécnico Nacional
CALIDAD DEL AGUA
Romero Rojas Jairo Alberto
1999 Alma omega Grupo Editor, S.A de C. V.
2da. Edición
http://es.scribd.com/doc/26731315/7/Disponibilidad-natural-media-de-agua
06/06/6:46 am
http://es.scribd.com/doc/57407678/7/Agua-renovable
06/06/2011
8:02 am
http://www.soliclima.es/aplicaciones/4-tratamiento-de-aguas/97-captacion-deaguas-pluviales.html
07/06/2011
Soliclima, Energía solar
7:23 am
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“CAPTACIÓN, FILTRACIÓN Y CLARIFICACIÓN DE AGUA PLUVIAL”
http://www.organi-k.org.mx/nsp/viewpage.php?page_id=11
07/06/2011
9:03 am
http://www.conagua.gob.mx/atlas/atlas.html
07/06/2011
CONAGUA
12:25 am
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