REPÚBLICA INSTITUTO
BOLIVARIANA BOLIVARIANA
DE
VENEZUELA
UNIVERSITARIO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO SANTIAGO MARIÑO
MATURÍN MATURÍN
ESTADO
MONAGAS
SANEAMIENTO AMBIENTAL AMBIENTAL
CARRERA: INGENIERIA CIVIL. ASIGNATURA: ASIGNATURA: SANEAMIENTO AMBIENTAL AMBIENTAL
PROFESOR: PARTICIPANTES: DEXY RODRÍGUIEZ
MATURÍN, MA TURÍN, 04 DE DE FEBRERO 2015
CONTENIDO.
A) Debe contener
1.- Explique cada una de las estructuras de la parte B 2.- Donde se deben construir según normas 3.- Como estn compuesta c!u de las estructuras ".- #ara cuantas edi$icaciones son permitidas c!u %.- para c!u procedimientos de clculos &.- 'ue establecen las normas sanitarias (igentes para cada una .- Deben presentar e*emplos $otogr$icos +!o esquema de c!u
B) Estructuras de disposici,n 1) Estructura Estructuras s de dispos disposici,n ici,n de excretas excretas estableci establecidas das en en la normati( normati(a a sanitaria (igente de eneuela. eneuela. De$iniciones $undamentales. 2) #rocedimie #rocedimientos ntos de dise/o dise/o + clculo clculo de 0etrinas 0etrinas de de o+o. o+o. 3) #rocedimie #rocedimientos ntos de dise/o dise/o + clculo clculo de 0etrinas 0etrinas de a anque. nque. ") #rocedimie #rocedimientos ntos de dise/o dise/o + clculo clculo de etretes etretes 'u4mico 'u4micos. s. %) #rocedimie #rocedimientos ntos de dise/o dise/o + clculo clculo de a anques 56ptic 56pticos. os. &) #rocedimie #rocedimientos ntos de de dise/o dise/o + clcul clculo o de 5umidero 5umideros. s. ) #rocedimie #rocedimientos ntos de dise/o dise/o + clculo clculo de 7an*as 7an*as de Absorci Absorci,n. ,n. 8) #rocedimie #rocedimientos ntos de dise/o dise/o + clculo clculo de 7an*as 7an*as 9iltrant 9iltrantes. es. :;A5< :;A5< 0as preguntas deben enumerarlas obligatorio para los dos traba*os
1) Estructura Estructuras s de dispo disposició sición n de excre excretas tas establ establecid ecidas as en la normativa sanitaria vigente de Venezuela. Venezuela. Definiciones fundamentales.
1.- Explique cada una de las estructuras de la parte B 2.- Donde se deben construir según normas 3.- Como estn compuesta c!u de las estructuras ".- #ara cuantas edi$icaciones son permitidas c!u %.- para c!u procedimientos de clculos &.- 'ue establecen las normas sanitarias (igentes para cada una .- Deben presentar e*emplos $otogr$icos +!o esquema de c!u
B) Estructuras de disposici,n 1) Estructura Estructuras s de dispos disposici,n ici,n de excretas excretas estableci establecidas das en en la normati( normati(a a sanitaria (igente de eneuela. eneuela. De$iniciones $undamentales. 2) #rocedimie #rocedimientos ntos de dise/o dise/o + clculo clculo de 0etrinas 0etrinas de de o+o. o+o. 3) #rocedimie #rocedimientos ntos de dise/o dise/o + clculo clculo de 0etrinas 0etrinas de a anque. nque. ") #rocedimie #rocedimientos ntos de dise/o dise/o + clculo clculo de etretes etretes 'u4mico 'u4micos. s. %) #rocedimie #rocedimientos ntos de dise/o dise/o + clculo clculo de a anques 56ptic 56pticos. os. &) #rocedimie #rocedimientos ntos de de dise/o dise/o + clcul clculo o de 5umidero 5umideros. s. ) #rocedimie #rocedimientos ntos de dise/o dise/o + clculo clculo de 7an*as 7an*as de Absorci Absorci,n. ,n. 8) #rocedimie #rocedimientos ntos de dise/o dise/o + clculo clculo de 7an*as 7an*as 9iltrant 9iltrantes. es. :;A5< :;A5< 0as preguntas deben enumerarlas obligatorio para los dos traba*os
1) Estructura Estructuras s de dispo disposició sición n de excre excretas tas establ establecid ecidas as en la normativa sanitaria vigente de Venezuela. Venezuela. Definiciones fundamentales.
Criterios básicos para el manejo y disposición sanitaria de las excretas El saneamiento comprende comprende los medios medios para recoger y eliminar eliminar las excretas y las aguas residuales de la colectividad de una manera higiénica, para no poner en peligro la salud de las personas y de la comunidad en su conjunto. Las excretas o heces son el resultado de la transformación de los alimentos en el aparato digestivo de personas y animales, luego de haber sido consumidos. En las excretas existen microbios, parásitos y huevos de parásitos ue causan diversas enfermedades. La eliminac eliminación ión higiénic higiénicaa de las excret excretas as y agu aguas as residua residuales les se efect! efect!aa de manera manera convencional mediante el sistema de alcantarillado, el ue exige disponer de agua y es varias veces más caro ue las instalaciones in situ, lo ue limita su utili"ación en lasp laspob obla laci cion ones es rura rurale less y en peu peue# e#as as loca locali lida dade des. s. $ren $rente te a ello ello se empl emplea eann las las tecnolog%as no convencionales como las letrinas, ue proveen de una solución higiénica y satisfactoria para esas comunidades. En ambos casos las familias deben practicar adecuados hábitos de higiene al interior de la vivienda y a nivel comunitario. Emisor
Canal o tuber%a ue recibe las aguas residuales de un sistema de alcantarillado hasta una planta de tratamiento o de una planta de tratamiento hasta un punto de disposición final.
&l conjunto de estructuras ubicadas entre el punto de entrega del emisor y los procesos de tratamiento preliminar se le denomina estructuras de llegada. En términos generales dichas estructuras deben dimensionarse para el caudal máximo horario. 'e deb deberá erá proye proyecta ctarr una estru estructu ctura ra de recep recepció ciónn del emisor emisor ue permit permitaa obten obtener er velocidades adecuadas adecuadas y disipar energ%a en el caso de l%neas de impulsión. (nmediatamente después de la estructura de recepción se ubicará el dispositivo de desv%o desv%o de la planta planta.. La existe existenci ncia, a, tama#o tama#o y con consid sidera eracio ciones nes de dise#o dise#o de estas estas estructuras se justificarán debidamente teniendo en cuenta los procesos de la planta y el funcionamiento en condiciones de mantenimiento correctivo de uno o varios de los
procesos. )ara lagunas de estabili"ación se deberán proyectar estas estructuras para los per%odos de secado y remoción de lodos. La ubicación de la estación de bombeo *en caso de existir+ dependerá del tipo de la bomba. )ara el caso de bombas del tipo tornillo, esta puede estar colocada antes del tratamiento preliminar, precedida de cribas gruesas con una abertura menor al paso de rosca. )ara el caso de bombas centr%fugas sin desintegrador, la estación de bombeo deberá ubicarse después del proceso de cribado.
TRATAMIENTO PRELIMINAR
Las unidades de tratamiento preliminar ue se puede utili"ar en el tratamiento de aguas residuales municipales son las cribas y los desarenadores. CRIBAS
Las cribas deben utili"arse en toda planta de tratamiento, aun en las más simples. 'e dise#arán preferentemente cribas de limpie"a manual, salvo ue la cantidad de material cribado justifiue las de limpie"a mecani"ada. El dise#o de las cribas debe incluir - una plataforma de operación y drenaje del material cribado con barandas de seguridad - iluminación para la operación durante la noche - espacio suficiente para el almacenamiento temporal del material cribado en condiciones sanitarias adecuadas - solución técnica para la disposición final del material cribado y - las compuertas necesarias para poner fuera de funcionamiento cualuiera de las unidades. El dise#o de los canales se efectuará para las condiciones de caudal máximo horario, pudiendo considerarse las siguientes alternativas - tres canales con cribas de igual dimensión, de los cuales uno servirá de bypass en caso de emergencia o mantenimiento. En este caso dos de los tres canales tendrán la capacidad para conducir el máximo horario
- dos canales con cribas, cada uno dimensionados para el caudal máximo horario - para instalaciones peue#as puede utili"arse un canal con cribas con bypass para el caso de emergencia o mantenimiento. )ara el dise#o de cribas de rejas se tomarán en cuenta los siguientes aspectos a+ 'e utili"arán barras de sección rectangular de / a 0/ mm de espesor de 12 a 3/ mm de ancho. Las dimensiones dependen de la longitud de las barras y el mecanismo de limpie"a. b+ El espaciamiento entre barras estará entre 42 y /2 mm. )ara localidades con un sistema inadecuado de recolección de residuos sólidos se recomienda un espaciamiento no mayor a 4/ mm. c+ Las dimensiones y espaciamiento entre barras se escogerán de modo ue la velocidad del canal antes de y a través de las barras sea adecuada. La velocidad a través de las barras limpias debe mantenerse entre 2.52 a 2.3/ m6s *basado en caudal máximo horario+. Las velocidades deben verificarse para los caudales m%nimos, medio y máximo. d+ 7eterminada las dimensiones se procederá a calcular la velocidad del canal antes de las barras, la misma ue debe mantenerse entre 2.12 y 2.52 m6s, siendo 2.8/ m6s un valor com!nmente utili"ado. e+ En la determinación del perfil hidráulico se calculará la pérdida de carga a través de las cribas para condiciones de caudal máximo horario y /29 del área obstruida. 'e utili"ará el valor más desfavorable obtenido al aplicar las correlaciones para el cálculo de pérdida de carga. El tirante de agua en el canal antes de las cribas y el borde libre se comprobará para condiciones de caudal máximo horario y /29 del área de cribas obstruida. f+ El ángulo de inclinación de las barras de las cribas de limpie"a manual será entre 8/ y 52 grados con respecto a la hori"ontal. g+ El cálculo de la cantidad de material cribado se determinará de acuerdo con la siguiente tabla.
h+ )ara facilitar la instalación y el mantenimiento de las cribas de limpie"a manual, las rejas serán instaladas en gu%as laterales con perfiles metálicos en :;<, descansando en el fondo en un perfil :L< o sobre un tope formado por una peue#a grada de concreto.
•
En el caso de ciudades con sistema de alcantarillado combinado, el dise#o del
sistema de tratamiento deberá estar sujeto a un cuidadoso análisis para justificar el dimensionamiento de los procesos de la planta para condiciones por encima del promedio. El caudal de dise#o de las obras de llegada y tratamientos preliminares será el máximo horario calculado sin el aporte pluvial.
•
'e incluirá un rebose antes del ingreso a la planta para ue funcione cuando el
caudal sobrepase el caudal máximo horario de dise#o de la planta.
•
)ara el dise#o definitivo de la planta de tratamiento se deberá contar como
m%nimo con la siguiente información básica Levantamiento topográfico detallado de la "ona donde se ubicarán las unidades de tratamiento y de la "ona de descarga de los efluentes - estudios de desarrollo urbano o agr%cola ue puedan existir en la "ona escogida para el tratamiento - datos geológicos y geotécnicos necesarios para el dise#o estructural de las unidades, incluido el nivel freático - datos hidrológicos del cuerpo receptor, incluido el nivel máximo de inundación para posibles obras de protección - datos climáticos de la "ona y - disponibilidad y confiabilidad del servicio de energ%a eléctrica.
•
El producto del dise#o definitivo de una planta de tratamiento de aguas
residuales consistirá de dos documentos - el estudio definitivo y el - expediente técnico.
Estos documentos deberán presentarse teniendo en consideración ue la contratación de la ejecución de las obras deberá incluir la puesta en marcha de la planta de tratamiento. •
Los documentos a presentarse comprenden
- memoria técnica del proyecto - la información básica se#alada en el numeral •
Los resultados del estudio del cuerpo receptor
- resultados de la caracteri"ación de las aguas residuales y de los ensayos de tratabilidad de ser necesarios - dimensionamiento de los procesos de tratamiento - resultados de la evaluación de impacto ambiental y el - manual de operación y mantenimiento.
•
El expediente técnico deberá contener
- )lanos a nivel de ejecución de obra, dentro de los cuales, sin carácter limitante deben incluirse = )lanimetr%a general de la obra, ubicación de las unidades de tratamiento = 7ise#os hidráulicos y sanitarios de los procesos e interconexiones entre procesos, los cuales comprenden planos de planta, cortes, perfiles hidráulicos y demás detalles constructivos = )lanos estructurales, mecánicos, eléctricos y aruitectónicos = )lanos de obras generales como obras de protección, caminos, arreglos interiores, laboratorios, vivienda del operador, caseta de guardian%a, cercos perimétricos, etc. - memoria descriptiva. - especificaciones técnicas - análisis de costos unitarios - metrados y presupuestos - fórmulas de reajustes de precios - documentos relacionados con los procesos de licitación, adjudicación, supervisión, recepción de obra y otros ue el organismo competente considere de importancia.
•
Los sistemas de tratamiento deben ubicarse en un área suficientemente extensa y
fuera de la influencia de cauces sujetos a torrentes y avenidas, y en el caso de no ser
posible, se deberán proyectar obras de protección. El área deberá estar lo más alejada posible de los centros poblados, considerando las siguientes distancias - /22 m como m%nimo para tratamientos anaerobios - 422 m como m%nimo para lagunas facultativas - 022 m como m%nimo para sistemas con lagunas aeradas y - 022 m como m%nimo para lodos activados y filtros percoladores. Las distancias deben justificarse en el estudio de impacto ambiental. El proyecto debe considerar un área de protección alrededor del sistema de tratamiento, determinada en el estudio de impacto ambiental. El proyectista podrá justificar distancias menores a las recomendadas si se incluye en el dise#o procesos de control de olores y de otras contingencias perjudiciales
•
& partir del %tem /.4 en adelante se detallan los criterios ue se utili"arán para el
dimensionamiento de las unidades de tratamiento y estructuras complementarias. Los valores ue se incluyen son referenciales y están basados en el estado del arte de la tecnolog%a de tratamiento de aguas residuales y podrán ser modificadas por el proyectista, previa presentación, a la autoridad competente, de la justificación sustentatoria basada en investigaciones y el desarrollo tecnológico. Los resultados de las investigaciones reali"adas en el nivel local podrán ser incorporadas a la norma cuando ésta se actualice. &simismo, todo proyecto de plantas de tratamiento de aguas residuales deberá ser elaborado por un ingeniero sanitario colegiado, uien asume la responsabilidad de la puesta en marcha del sistema. El ingeniero responsable del dise#o no podrá delegar a terceros dicha responsabilidad.
En el Expediente >écnico del proyecto, se deben incluir las especificaciones de calidad de los materiales de construcción y otras especificaciones relativas a los procesos constructivos, acordes con las normas de dise#o y uso de los materiales estructurales del ?eglamento @acional. La calidad de las tuber%as y accesorios utili"ados en la instalación de plantas de tratamiento, deberá especificarse en concordancia con las normas técnicas peruanas relativas a tuber%as y accesorios.
4.- Para cuantas edificaciones son ermitidas c!u
7e acuerdo al tama#o e importancia del sistema de tratamiento, deberá considerarse infraestructura complementaria casetas de vigilancia, almacén, laboratorio, vivienda del operador y otras instalaciones ue se#ale el organismo competente. Estas instalaciones serán obligatorias para auellos sistemas de tratamiento dise#ados para una población igual o mayor de 4/222 habitantes y otras de menor tama#o ue el organismo competente considere de importancia. ".- #ue esta$%ecen %as normas sanitarias &i'entes ara cada una
El propósito de los estudios de ingenier%a básica es desarrollar información adicional para ue los dise#os definitivos puedan concebirse con un mayor grado de seguridad. Entre los trabajos ue se pueden reali"ar en este nivel se encuentran Estudios adicionales de caracteri"ación de las aguas residuales o desechos industriales ue pueden reuerirse para obtener datos ue tengan un mayor grado de confian"a. Estudios geológicos y geotécnicos ue son reueridos para los dise#os de cimentación de las diferentes unidades de la planta de tratamiento. Los estudios de mecánica de suelo son de particular importancia en el dise#o de lagunas de estabili"ación, espec%ficamente para el dise#o de los diues, impermeabili"ación del fondo y movimiento de tierras en general. 7e mayor importancia, sobre todo para ciudades de gran tama#o y con proceso de tratamiento biológico, son los estudios de tratabilidad, para una o varias de las descargas de aguas residuales domésticas o industriales ue se admitan La finalidad de los estudios de tratabilidad biológica es determinar en forma experimental el comportamiento de la biomasa ue llevará a cabo el trabajo de biodegradación de la materia orgánica, frente a diferentes condiciones climáticas y de alimentación. En algunas circunstancias se tratará de determinar el comportamiento del proceso de tratamiento, frente a sustancias inhibidoras o tóxicas. Los resultados más importantes de estos estudios son - las constantes cinéticas de biodegradación y mortalidad de bacterias - los reuisitos de energ%a *ox%geno+ del proceso - la cantidad de biomasa producida, la misma ue debe tratarse y disponerse posteriormente y
- las condiciones ambientales de dise#o de los diferentes procesos. Estos estudios deben llevarse a cabo obligatoriamente para ciudades con una población actual *referida a la fecha del estudio+ mayor a 3/222 habitantes y otras de menor tama#o ue el organismo competente considere de importancia por su posibilidad de crecimiento, el uso inmediato de aguas del cuerpo receptor, la presencia de descargas industriales, etc. Los estudios de tratabilidad podrán llevarse a cabo en plantas a escala de laboratorio, con una capacidad de alrededor de 82 l6d o plantas a escala piloto con una capacidad de alrededor de 82-52 m16d. El tipo, tama#o y secuencia de los estudios se determinarán de acuerdo con las condiciones espec%ficas del desecho. )ara el tratamiento con lodos activados, incluidas las "anjas de oxidación y lagunas aeradas se establecerán por lo menos tres condiciones de operación de :edad de lodo< a fin de cubrir un intervalo de valores entre las condiciones iniciales hasta el final de la operación. En estos estudios se efectuarán las mediciones y determinaciones necesarias para validar los resultados con balances adecuados de energ%a *ox%geno+ y nutrientes )ara los filtros biológicos se establecerán por lo menos tres condiciones de operación de :carga orgánica volumétrica< para el mismo criterio anteriormente indicado. La tratabilidad para lagunas de estabili"ación se efectuará en una laguna cercana, en caso de existir. 'e utili"ará un modelo de temperatura apropiada para la "ona y se procesarán los datos meteorológicos de la estación más cercana, para la simulación de la temperatura. &dicionalmente se determinará, en forma experimental, el coeficiente de mortalidad de coliformes fecales y el factor correspondiente de corrección por temperatura. )ara desechos industriales se determinará el tipo de tratabilidad biológica o fisicou%mica ue sea reuerida de acuerdo con la naturale"a del desecho. Cuando se considere conveniente se reali"arán en forma adicional, estudios de tratabilidad inorgánica para desarrollar criterios de dise#o de otros procesos, como por ejemplo
- ensayos de sedimentación en columnas, para el dise#o de sedimentadores primarios - ensayos de sedimentación y espesamiento, para el dise#o de sedimentadores secundarios - ensayos de dosificación u%mica para el proceso de neutrali"ación - pruebas de jarras para tratamiento fisicou%mico y - ensayos de tratabilidad para varias concentraciones de desechos peligrosos.
2) Procedimientos de diseño c!lculo de "etrinas de #oo. ($icaci)n de %as %etrinas de *o+o con o sin &enti%aci)n, Art. , para la ubicación de letrinas de hoyo modificadas con o
sin ventilacion se deben
considerar los siguientes criterios El suelo debe presentar una consistencia ue permita la excavación del poso sin deformaciones en su interior. 7ebe ubicarse en terrenos ue no presentes riesgo de desli"amiento de tierra. 7ebe ubicarse en terrenos secos y en "onas libre de inundaciones previa observación de los niveles de inundación en época de invierno. La distancia minima vertical entre el fondo de foso de letrina y el nivel freático debe ser de 1 metros en época de lluvia. Aue no exista riesgo de contaminación de fuentes de agua existentes, como po"os, afloramientos superficiales, r%os y similares. La distancia minima de la tetrina y una vivienda tine ue ser minimo de 4 metros de distancia. 7('E@B' C&LC;LB 7E >E>?(@&' 7E DBB a+ El hoyo se dise#ará con una tasa de producción de lodos de 2,2/ a 2,25 m1 6hab-a#o. b+ )ara la determinación de la altura total del po"o se tendrá en cuenta Dt <ura total del po"o Dl <ura de la capa del lodo Da <ura de la capa del liuido sobre el nivel del lodo Ds <ura adicional de seguridad
La altura de la capa de lodo se calculará utili"ando la siguiente expresión Dl *@ x >0 x t+ 6 & 7onde @ @!mero de usuarios >0 >asa de producción de lodo *m16hab-a#o+ t >iempo de utili"ación de la letrina *a#os+ & Frea de la sección transversal del hoyo *m4+ d+ La altura del l%uido ue estará en función de la forma del hoyo Da *@ x >a+ 6 *) x >i+ 7ónde @ @!mero de usuarios. ) )er%metro de la sección transversal del hoyo en metros, si el hoyo es revestido, debe considerarse el per%metro exterior del revestimiento. >i >asa de infiltración del suelo *06m4-d+ se determinará mediante la prueba de campo o en su defecto teniendo conocimiento pleno del tipo de suelo se utili"ará la tabla 0 para su determinación. >a >asa de aporte de l%uido *l6hab-d+, la misma ue se determinará mediante la siguiente expresión Ta n / & 0 &e
7ónde n @!mero de veces ue cada usuario ocupa la letrina durante el d%a. ve Golumen de la orina y excreta aportado diariamente por cada persona *podrá adoptarse un valor promedio de 0,/ lt+.
v Golumen de agua ue se arroja al aparato sanitario luego de cada uso *lt+ *se sugiere adoptar el valor de 1 lt+.
e+ El cálculo de la altura del po"o deberá considerarse una altura adicional de seguridad *Ds+ mayor a 2,12 m. f+ La profundidad total del hoyo se calculará a partir de la siguiente ecuación Dt Dl H Da H Ds g+ El sistema de disposición de excretas deberá contar por lo menos con dos hoyos, los ue deberán ser dise#ados para una vida !til no menor a cuatro a#os cada uno de ellos. h+ La separación entre un po"o y otro es de tres veces el diámetro mayor entre los po"os o tres veces el ancho del po"o. i+ El espacio libre del hoyo deberá ser mayor ue la profundidad de la caja repartidora a fin de evitar ue los residuos emerjan por la caja y ue además facilite las maniobras de derivación del agua residual hacia el hoyo disponible. j+ El hoyo podrá ser circular o cuadrado con un diámetro o lado neto no menor a 2,I2 m. J+ En terrenos inestables o fácilmente dele"nables, las paredes verticales del hoyo deberán ser protegidas con materiales estables para evitar su desmoronamiento. l+ El volumen efectivo del hoyo cuyas, paredes son protegidas, debe ser calculado descontando el espacio ue ocupa el material usado para la protección. m+ El fondo del hoyo debe uedar por lo menos a dos metros por encima del máximo nivel freático de las aguas subterráneas y deberá ser rellenada con material filtrante.
$) Procedimientos de diseño c!lculo de "etrinas de %an&ue.
') Procedimientos de diseño c!lculo de (etretes u*micos.
+) Procedimientos de diseño c!lculo de %an&ues ,-pticos.
El tanue séptico es la unidad fundamental del sistema de fosa séptica ya ue en este se separa la parte sólida de las aguas servidas por un proceso de sedimentación simple además se reali"a en su interior lo ue se conoce como proceso séptico, ue es la estabili"ación de la materia orgánica por acción de las bacterias anaerobias, convirtiéndola entonces en lodo inofensivo.
)ara calcular la capacidad del tanue séptico se debe conocer el n!mero de usuarios del sistema, luego se adopta un gasto de aguas servidas en términos de volumen por persona y por d%a sugiriendo como una medida un gasto de 0/2 litros6persona6d%a y un periodo de recepción de 48 horas, debiéndose tomar la proporción de esta en caso de no utili"ar el sistema el otro d%a, como es el caso de escuelas rurales donde el lapso de utili"ación es de 5 a I horas diarias. )ara determinar el volumen del tanue séptico se multiplica en n!mero de usuarios por el gasto ue Gn $órmula en la ue es el gasto proporcional con relación a las 48 horas, as% si la escuela rural trabaja I horas diarias será igual a I648 del gasto diario. C&?&C>E?K'>(C&' 7EL >&@A;E ')>(CB. •
La relación largo-ancho del área superficial del tanue séptico deberá estar
•
comprendida entre 40 a /0. El espacio libre entre la capa superior de nata o espuma y la parte inferior de la losa de techo el tanue séptico no será menor a 2.12m. se deberá considerar ue
•
un tercio de la altura de la nata se encontrara por encima del nivel del agua. El ancho del tanue séptico no deberá ser menor de 2.52m y la profundidad neta menor a 2.3/m.
•
El diámetro m%nimo de las tuber%as de entrada y salida del tanue séptico será
•
de 2.02m y 2.3/m respectivamente. El nivel de al tuber%a de salida del tanue séptico deberá estar situado a 2.2/m
•
por debajo de la tuber%a de entrada del tanue séptico. Los dispositivos de entrada y salida del agua residual al tanue séptico estarán
•
constituidos por tee o pantallas. Cuando se usen pantallas, estas deberán estar distanciados de las paredes del
•
tanue a no menos de 2.42m ni mayor a 2.12m. Cuando el tanue tenga más de una cámara, las interconexiones entre las cámaras consecutivas se proyectaran de tal forma ue evite el paso de natas y
•
lodos al a#o hori"onte del proyecto. El fondo de los tanues sépticos tendrá pendiente de 49 orientada hacia el
•
punto de ingreso de los l%uidos. En los casos en ue el terreno lo permita, se colocara una tuber%a de 2.0/m de diámetro para el drenaje de lodos, cuyo extremo se ubicara a 2.02m por encima de la sección mas profunda del tanue séptico. La tuber%a estará provista de válvula de tipo compuerta y la carga de agua sobre el mismo no deberá ser menos a 0.I2m.
Princiios de dise1o de tan2ue s3tico
Los principios ue han de orientar el dise#o de un tanue séptico son los siguientes - )rever un tiempo de retención de las aguas servidas, en el tanue séptico, suficiente para la separación de los sólidos y la estabili"ación de los l%uidos. - )rever condiciones de estabilidad hidráulica para una eficiente sedimentación y flotación de sólidos. - &segurar ue el tanue sea lo bastante grande para la acumulación de los lodos y espuma. - )revenir las obstrucciones y asegurar la adecuada ventilación de los gases. & continuación se presenta la metodolog%a a seguir para el dise#o de un tanue séptico. /. 7ise#o de tanue séptico
a+ )eriodo de retención hidráulica *)?, en d%as+ 7onde
) )oblación servida. A Caudal de aporte unitario de aguas residuales, litros6*habitante M d%a+. El periodo de retención m%nimo es de 5 d%as. b+ Golumen reuerido para la sedimentación *Gs, en m1+
c+ Golumen de digestión y almacenamiento de lodos *Gd, en m1+
7ónde
@ (ntervalo deseado en a#os, entre operaciones sucesivas de remoción de lodos. d+ Golumen de lodos producidos
La cantidad de lodos producidos por habitante y por a#o, depende de la temperatura ambiental y de la descarga de residuos de la cocina. Los valores a considerar son
Clima calido
82 litros6habxa#o
Clima frió
/2 litros6habxa#o
Consideraciones a un tan2ue s3ticos con comartimientos
a+ El n!mero de compartimientos no deberá ser mayor a cuatro y cada uno deberá tener un largo de 2,52 m como m%nimo. b+ El tanue séptico puede estar dividido por tabiues, si el volumen es mayor a / m1. c+ Cuando el tanue séptico tenga dos o más compartimientos, el primer compartimiento deberá tener un volumen entre /29 y 529 de sedimentación, asimismo las subsiguientes compartimientos entre 829 a /29 de volumen de sedimentación8. d+ En el primer compartimiento pueden tener lugar la mayor parte de los procesos de sedimentación y digestión, en cuyo caso sólo pasaran al segundo algunos materiales en suspensión. 7e este modo cuando llegan repentinamente al tanue séptico grandes cantidades de aguas servidas, si bien la eficiencia de sedimentación se reduce, los efectos son menores en el segundo compartimiento. e+ En el dibujo de detalla algunas de las dimensiones ue se podr%an tomar para un tanue séptico con dos compartimientos.
) Procedimientos de diseño c!lculo de ,umideros.
Sumideros de acuerdo a% funcionamiento
a+ 7ependiendo de la altura del agua en la cuneta y de la abertura del sumidero colector las ue funcionan como vertedero y orificio respectivamente, siendo estas mas frecuentes en puntos bajos y en la mayor%a con rejas
E%ecci)n de% tio de sumidero
La elección del tipo del sumidero colector es de esencial importancia para la eficiencia del drenaje de las aguas de superficie. )ara ue esta opción sea correcta, se debe anali"ar diversos factores f%sicos e hidráulicos, tales como el punto de locali"ación, caudal de proyecto, pendiente transversal y longitudinal de la cuneta y de la calle, interferencia en el tráfico y las posibilidades de obstrucciones.
& continuación son citadas, para cada tipo de sumidero colector, las situaciones en ue mejor cada una se adapta. a Sumidero %atera% 5fi'ura 6
- )untos intermediarios en cunetas con peue#a pendiente longitudinal *( N / 9+. - )resencia de materiales obstructivos en las cunetas. - Calles de tráfico intenso y rápido. - &guas arriba de los cruces. $ Sumidero con re7a
- Cunetas con limitación de depresión. - (nexistencia de materiales obstructivos. - En puntos intermedios en calles con alta pendiente longitudinal *( O 02 9+. c Com$inada
- )untos bajos de las calles. - )untos intermedios de la cuneta con pendiente media entre / y 02 9. - )resencia de residuos o basura. d M8%ti%e
- )untos bajos. - Cunetas con grandes caudale'
Dise1o de sumideros
Los sumideros deben dimensionarse para ue en conjunto puedan captar las aguas de escurrimiento esperadas para el per%odo de retorno de dise#o. Como paso inicial en el dimensionamiento de los sumideros colectores, se debe observar ue las de punto bajo deben ser dimensionadas con una holgura adicional, considerando la posibilidad de obstrucciones en sumideros situados a aguas arriba, en caso existan, en las cunetas contribuyentes. &!n, si su locali"ación fuese en puntos donde no hubiere cruce de calles la unidad deberá captar obligatoriamente 022 9 de los caudales afluentes.
La capacidad de una boca de tormenta6sumidero, cualuiera sea su tipo, depende de la altura de agua en el tramo de acera aguas arriba del sumidero. 'i ésta estuviese ubicada en un tramo de pendiente uniforme, la altura de agua en la cuneta dependerá de sus caracter%sticas como conducto libre. >ales caracter%sticas incluyen la sección transversal, la pendiente y la rugosidad de la cuneta y de las superficies del pavimento sobre el cual escurre el agua. En la determinación de la capacidad del sumidero, la primera condición es ue las caracter%sticas de escurrimiento en conducto libre de la cuneta aguas arriba sean conocidas. El dimensionamiento de la tuber%a de conexión del sumidero al sistema de alcantarillado, desde una cámara receptora, debe tener un diámetro m%nimo de 422 mm *I plg+, pendiente superior al 4 9 y en general, no debe tener una longitud mayor de 0/ m. 'e conectará directamente la boca de tormenta con la cámara de inspección. El diámetro m%nimo de los tubos de descarga de los sumideros será de 422 mm *I plg+. 'umidero simple intermediario y de boca calle - lateral o de ventana 'on sumideros colectores situados sobre aceras y abertura en el cordón, en general dotados de depresión como se muestran en la figura 9. 'e utili"an como elementos de captación del escurrimiento pluvial en v%as confinadas por cordones de acera. &s%, el caudal de proyecto a ser captado y de la lámina de agua junto al cordón, se procura un caudal por metro lineal, para una depresión adecuada, de modo ue la longitud de la abertura no sea inferior a 2,52 m y ni superior a 0,/2 m. Estos elementos y la pendiente transversal de la cal"ada determinan una sección triangular para el flujo de aproximación al sumidero, el cual tiene poca profundidad y un ancho superficial condicionado por las normas ue limitan el grado de interferencia con el tránsito de veh%culos. M3todo :siun'-Li
)ara sumideros colectores estándares o normali"ados con dimensiones en función de la depresión PaQ, conforme lo mostrado en la figura ;<.
Sumidero intermediario + de $oca ca%%e - con re7a + sin deresi)n
Estudios reali"ados por el )rof. Ren-Dsiung-Li, de la ;niversidad Sohns DopJins, Taltimore, ;.'.&, indicaron para el cálculo de las dimensiones del sumidero enrejado, la ecuación
7ónde L Longitud total de la reja, en m U (nverso de la pendiente transversal ( )endiente longitudinal, en m6m @ Coeficiente de rugosidad de Vanning AB Caudal de proyecto, en m16s WB&ncho del espejo de agua en la cuneta, en m W &ncho hori"ontal de la reja, en m Calculada la extensión se puede verificar ue tipo de enrejado ue puede o debe ser utili"ado. )ara esto se emplean las siguientes ecuaciones
LB Longitud necesaria para captar todo el caudal inicial sobre la reja longitudinal LXB Kdem para la reja transversal GB Gelocidad media de aproximación del agua en la cuneta g &celeración de la gravedad La determinación del tipo de reja es hecha a través de las siguientes comparaciones a+ Caso LB sea menor ue L se puede emplear barras longitudinales, y b+ 'i LXB es menor ue L calculado, barras transversales también pueden ser empleadas en la construcción de la reja.
/) Procedimientos de diseño c!lculo de 0anas de bsorción.
=uncionamiento de %as >an7as de A$sorci)n
Vientras ue el efluente fluye continuamente hacia el suelo, los microbios ue digieren los componentes de las aguas negras $orman una capa biológica. La capa reduce el movimiento del agua por el suelo y ayuda a evitar ue el área debajo de la capa se sature.
El agua debe correr por el suelo ue no esté saturado para ue los microbios ue se encuentran all% y en la capa puedan ingerir los desperdicios y los nutrientes del efluente.
El césped ue cubre el sistema de campo de absorción también usa los nutrientes y el agua para crecer. Dise1o de %as >an7as de A$sorci)n
)rimero, es recomendable reali"ar un análisis cualitativo de las principales propiedades indicativas de la capacidad absorbente del suelo, como lo son textura, estructura, color y espesor de los estratos permeables.
)or otra parte, las caracter%sticas de permeabilidad de un suelo se miden a través de una prueba de infiltración, ue permite obtener un valor estimativo de la capacidad de absorción de un determinado sitio.
Prue$a de infi%traci)n
?eali"ar como m%nimo seis po"os espaciados uniformemente dentro del área propuesta para el campo de infiltración.
Los po"os deben tener lados o un diámetro de 2,12 m, excavados hasta la profundidad de la "anja de absorción propuesta.
Las paredes del po"o deben ser raspadas, con el propósito de lograr una interfase natural del suelo, y agregar una capa de arena gruesa o grava fina de 2,2/ m de espesor para proteger el fondo.
(nundar el po"o con un tirante de 2,12 m al menos 8 horas & las 48 horas de haberse llenado el po"o, determinar la tasa de infiltración de acuerdo a las siguientes consideraciones
'i permanece agua en el po"o, ajustar el tirante de agua hasta aproximadamente 2,4/ m sobre la grava. Vedir el descenso de nivel durante un periodo de 12 minutos. Este descenso se usa para calcular la tasa de infiltración.
'i no permanece agua en el po"o, a#adir agua hasta lograr un tirante de 2,0/ m por encima de la capa de grava. Vedir el descenso del nivel de agua a intervalos de 12 minutos aproximadamente, durante un periodo de 8 horas.
El descenso ue ocurre durante el periodo final de 12 minutos se usa para calcular la tasa de infiltración.
En suelos arenosos el intervalo entre las mediciones debe ser de 02 minutos y la duración de la prueba una hora.
El descenso ue ocurra en los !ltimos 02 minutos se usa para calcular la tasa de infiltración
Otro m3todo
'e excavará un hoyo de 12 x 12 cent%metros de lado y de la profundidad a la cual va a hacerse la excavación de la "anja
'e llenará con agua hasta saturarlo por espacio de una hora. 'e dejará drenar el agua completamente y de inmediato se volverá a llenar el hoyo con agua limpia hasta una altura de 0/ cent%metros *5 pulgadas+.
'e deberá anotar el tiempo ue el nivel del agua tarda en bajar los primeros 4,/ cent%metros *una pulgada+, para lo cual deberá disponerse de una regla graduada o se podrá tomar un promedio del tiempo ue demoró en bajar 0/ cent%metros.
)or ejemplo, si durante 12 minutos el nivel del agua desciende 4 cent%metros, la tasa de percolación será de 12 min64 cm 0/ min6cm 13,/ min64,/ cm.
Esta tasa de percolación se expresa frecuentemente en min64,/ cm porue es euivalente a min6pulgada y muchas tablas y normas de dise#o vienen expresadas en min6pulgada.
Entonces, ue una tasa de percolación en min64,/ cm es euivalente a una en min6pulgada
La tasa de percolación o infiltración, se calcula teniendo en cuenta los !ltimos 4 datos, observados en el per%odo final de 12 minutos
# ?;@; / 5*!t;!4
h en mm t segundos
Btra fórmula R ;
Frea de absorción es el n!mero necesario de metros cuadrados de suelo para infiltrar la aportación efluente del po"o séptico.
Considerando ue el fenómeno de absorción tendrá lugar en una "anja de sección rectangular, se asume para efectos de dise#o ue el área efectiva de infiltración será el mayor valor entre las áreas del fondo y de las paredes laterales, a partir del tubo de distribución hacia abajo
)ara valores superiores a 4/ min6cm en la tasa de percolación, se considera ue el terreno no es apto para la construcción de "anjas de infiltración y por lo tanto debe adoptarse otra solución alternativa para el tratamiento y disposición del efluente de la fosa séptica.
La profundidad de las "anjas se determinará de acuerdo con la elevación del nivel freático y la tasa de infiltración.
La profundidad m%nima será de 2,52 m procurando mantener una separación m%nima de 0,42 m entre el fondo de la "anja y el nivel freático.
Es importante tener en cuenta ue la tuber%a debe estar rodeada de grava. El ancho de las "anjas se determinará de acuerdo con la tasa de infiltración. La dimensión recomendable es de 2,/2 m, con un m%nimo de 2,4/ m para terreno de alta permeabilidad.
El espaciamiento entre los ejes de las "anjas será de 4 m con un m%nimo de 0,/2 m para terrenos de alta permeabilidad.
La pendiente promedio recomendable es de 2,4/9, no debiendo exceder al 2,/29.
Las "anjas no se deben excavar cuando el suelo tiene altas concentraciones de humedad.
)ara construir una "anja de infiltración son necesarios los siguientes materiales a+ Yrava o piedras trituradas de granulometr%a variable comprendida entre 42 y /2 mm
b+ >uber%a de 022 mm de diámetro con perforaciones c+ Cubierta impermeable de polietileno ;na ve" excavada la sección de la "anja efectuar un raspado a las paredes y fondo para eliminar el remoldeo del área absorbente, retirar el material sobrante y rellenar la "anja con una capa de 2,0/ m de espesor m%nimo de grava o piedras trituradas, hasta obtener el nivel sobre el cual deben locali"arse las tuber%as de distribución.
Esta tuber%a debe tener aberturas de 2,2/ m. )ara evitar obstrucciones, recubrir las tuber%as en la parte superior con una nueva capa de grava o piedras trituradas de manera ue cubra los tubos y deje una capa de /2 mm de espesor m%nimo por encima del borde superior de la tuber%a. & continuación, colocar la cubierta impermeable de polietileno, cuya función será mantener el lecho de grava libre de part%culas de tierra y finalmente, cubrir la "anja con una capa de tierra compactada de 2,12 m de espesor m%nimo para aislar la "anja
Como el po"o séptico, el funcionamiento de las "anjas de infiltración debe llevarse a cabo sin intervención humana, ya ue el proceso de percolación y eliminación se produce en forma natural.
'in embargo, para mantener la capacidad absorbente se impedirá el paso de
veh%culos pesados, ue podr%an da#ar la tuber%a y hacer fallar el sistema. Evitar árboles, arbustos o vegetación abundante cerca de las "anjas de
infiltración, porue las ra%ces penetren a la tuber%a causando su taponamiento. )ara prevenir este problema, se dosificará al registro entre la fosa y el campo de
absorción, una ve" al a#o, 0 ó 0,/2 Jg. de cristales de sulfato de cobre diluido en 0/ litros de agua
3) Procedimientos de diseño c!lculo de 0anas 4iltrantes.
Procedimientos de dise1o + c%cu%o de an7as =i%trantes.
Cargas hidráulicas correspondientes a cada tiempo de infiltración, a partir de la definición del tiempo preciso para un descenso de la lámina de agua en los ensayos de infiltración de 4./ cm. La distancia m%nima entre las paredes verticales de dos "anjas será de un metro. Tiemo descenso %mina Car'a
*idru%ica Anc*ura recomendada en
de a'ua en <. cm
5%!m< + da
%a >an7a 5m
Z 0 minuto
052 - 402
2.8/
Z 4 minutos
012 - 052
2.8/
Z1 minutos
022 - 012
2.52
Z / minuto
[2 - 022
2.52
Z 02 minutos
32 - [2
0.22
Z 12 minutos
12 - 82
0.4/
•
'i no se reali"a un ensayo de infiltración, se utili"arán los valores de la E)&.
Te/tura sue%o
Tasa infi%traci)n 5min!cm Tasa a%icaci)n 5m?!m<.d
&rena gruesa - grava
Z 2.8
no utili"able
&rena media - gruesa
2.8 - 4
2.28I
&rena fina - margosa
4-5
2.212
Varga arenosa - marga 5 - 04
2.248
Varga - marga porosa 04 - 48
2.20I
Varga arcillosa
48 - 8I
2.22I
>erreno impermeable
\ 8I
no utili"able
•
7imensiones y separaciones m%nimas reueridas para las "anjas de infiltración. 'u longitud no debe ser superior a 12 m.
Anc*ura
de
%a
>an7a en e% fondo 5cm
Profundidad de %a >an7a 5cm
ona
de
a$sorci)n <
5m !m
Searaci)n de %as tu$eras 5m
8/
/2 a 022
0./
0.[2
52
/2 a 022
4.2
0.[2
022
/2 a 04/
4./
4.12
04/
52 a 04/
1.2
4.I2
•
)rocedimiento o
'e excavan las "anjas con las dimensiones necesarias
o
'e extiende sobre el fondo una capa de 0/ m como m%nimo de material filtrante
o
'e tienden las tuber%as con la pendiente deseada
o
'e recubren las tuber%as con material filtrante hasta formar una capa de / cm, al menos, por encima de la parte superior de la tuber%a
o
El resto de la "anja se rellena de arena
o
Como material filtrante, se puede utili"ar grava lavada, piedra machacada, escoria metálica o escoria de hulla limpia de 0.4 a 5 cm de tama#o
•
Es necesario o
7esviar las aguas superficiales del terreno de evacuación a fin de evitar ue éste se inunde, especialmente durante lluvias intensas
o
Construir uno o varios po"os de infiltración al final de las "anjas para recoger el exceso de efluente y para facilitar la ventilación de las "anjas.
