Caracteristicas generales de los sistemas de alcantarillado

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAINSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO

“SANTIAGO MARIÑO”SEDE BARCELONA-PUERTO LA CRUZ

CARACERISTICAS GENERALES DE LOS

SISTEMAS DE ALCANTARILLADO

CATEDRA: VIAS DE COMUNICACIONES

Profesora: Ing°. Francis Villalobos.

Integrantes:Víctor Molina ……. 24.225.086Víctor Hernández….23.733.952Ebiasaf Esteves, ….. 20.106.529Luis Ramos E, ………8.316.671Gioser Bolívar, …… 15.879.439

UNISTITUTO UNIVERSITARIO “SANTIAGO MARIÑO” ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

INDICE

Introducción……………………………………………………………………………………….3Objetivos……………………………………………………………………………………………4SISTEMA DE ALCANTARILLADO…………………………………………..5-11ClasificaciónAlcantarillado SanitarioAlcantarillado PluvialAlcantarillado CombinadoAlcantarillado Semi-Combinado o MixtoSistema de Alcantarillado ÚnicoSistema de Alcantarillado SeparadoCONDICIONES PARA LA ELABORACIÓN DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADO COMO PROYECTO.

Capitulo 2. DISEÑO………………………………………………………………………....12-22

Tipo de sistema a utilizarPeriodo de diseñoEstimación de la población tributariaPuntos de descargaDeterminación del caudal de aguas servidasInfiltraciónCaudal de diseñoDiseño de secciones y pendientesCalculo HidráulicoDiámetros mínimosVelocidad Máxima y MínimaProfundidad de las tuberíasObras accesoriasPozos de Visita

Capitulo 3. TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS………………………………………23-24Capitulo 4. PROYECTO……………………………………………………………………..25-28

ContenidoMemoria e informe técnicoLista de PlanosLista de MaterialesCuantificación y presupuesto

Capitulo 5. MEDIDAS RESPECTIVAS SEGÚN EMPAGUA……………………………….29-42Recomendaciones……………………………………………………………………………..43Conclusiones………………………………………………………………………………...44-45

2 VIAS DE COMUNICACIONES IICARACTERISTICAS GENERALES DELOS SISTEMAS DE ALCANTARILLADO


Bi5bliografía……………………………………………………………………………………...46

INTRODUCCIÓN

La red de alcantarillado ha cumplido históricamente con la función de evacuar el agua de las ciudades, ya sea la procedente de los episodios de lluvia, o el agua residual generada por la actividad humana. Desde las antiguas civilizaciones, ya sea Mesopotamia o Roma, y hasta nuestros días, se han construido éstas redes con el objetivo de garantizar la higiene y evitar inundaciones. En la segunda mitad del siglo XX se ha producido una migración masiva de la población rural hacia el medio urbano, fenómeno evidente a escala mundial, y que ha de ir acompañado de una gran inversión en nuevas infraestructuras, siendo una de ellas la red de alcantarillado. No obstante, el hecho de ser una red subterránea, conjugado con el carácter esporádico de su funcionamiento a plena capacidad, hacen de ésta infraestructura una de las más olvidadas a nivel político, ya que el ciudadano no percibe de forma directa su funcionamiento, siendo tan solo los fallos en el mismo lo que atraen a la opinión pública.

El propósito del presente trabajo es establecer criterios generales, aplicables al diseño de las redes de alcantarillados sanitarios, que sean elaborados para las comunidades.

La aplicación de estas características deben tenerse en cuenta, pues ya que es un criterio a ser aplicado en forma general y no absoluta sin ninguna discriminación. El Ingeniero proyectista que haga uso de ellas debe analizar cada caso por separado y cuando encuentre que existen razones suficientes, podrá modificarlas en su aplicación indicando en el proyecto respectivo los motivos de carácter técnico que tuvo para efectuar modificaciones.



OBJETIVOS

GeneralesQue el estudiante adquiera gradualmente, a medida que se vaya avanzando el contenido, una mayor adquisición de conocimiento con respecto a los temas tratados en clase.

EspecíficosQue cada estudiante:

Conozca y comprenda los fundamentos acerca de los diferentes reglamentos o normas que se utilizan en Venezuela para el diseño y construcción de drenajes y sistemas de alcantarillado.

Comprenda de qué manera se elabora un diseño y construcción de drenajes y cuáles son los factores que afecten para el diseño del mismo, los métodos que se utilizan, las formulas que se utilizan, las mínimas distancias recomendadas etc.

Aprenda los procedimientos específicos y generales acerca de la construcción de un sistema de alcantarillado o drenaje.

Conozca los temas relacionados especialmente con la carrera de civil, ya que tal vez a corto plazo dichos términos y conocimientos podrían ser usados con facilidad si nosotros ponemos empeño en aprenderlos.



SISTEMA DE ALCANTARILLADO

Es un conjunto de obras hidráulicas cuya finalidad es recolectar, conducir y disponer de aguas servidas y de lluvias, para evitar que se originen problemas de tipo sanitario e inundaciones. También se entiende por Sistema de Alcantarillado al conjunto acciones, materiales o no destinadas a evitar en la medida de lo posible que las aguas de origen pluviales causen daños a las personas o las propiedades en las ciudades u obstaculicen el normal desenvolvimiento de la vida urbana. Dentro del término de aguas pluviales quedan comprendidas no solamente las originales de las precipitaciones que caen directamente sobre las aguas urbanizadas que conforman la población sino también aquellas que se precipiten sobre otras áreas pero discurran a través de la ciudad, bien sea por los causes naturales, conductos artificiales o simplemente a lo largo de su superficie.

Clasificación de los Sistemas de Alcantarillado.

Los sistemas de alcantarillado se clasifican de acuerdo al tipo de agua que conducen:

A) Alcantarillado Sanitario: Es la red generalmente de tuberías, a través de

la cual se deben evacuar en forma rápida y segura, las aguas residuales municipales (domesticas o de establecimientos comerciales) hacia una planta de tratamiento y finalmente a un sitio de vertido donde no causen daños ni molestias.

B) Alcantarillado Pluvial: Es el sistema que capta y conduce las aguas de

lluvia para su disposición final, que puede ser infiltración, almacenamiento ó depósitos y cauces naturales.

C) Alcantarillado Combinado: Es el sistema que capta y conduce

simultáneamente al 100% las aguas de los sistemas mencionados anteriormente, pero que dada su disposición dificulta su tratamiento posterior y causa serios problemas de contaminación al verterse a cauces naturales y por las restricciones ambientales se imposibilita su infiltración.

D) Alcantarillado Semi-Combinado o Mixto: Se denomina al sistema que

conduce el 100% de las aguas negras que produce un área ó conjunto de áreas, y un porcentaje menor al 100% de aguas pluviales captadas en esa zona (s), que se consideran excedencias, que serian conducidas por este sistema de manera ocasional y como un alivio al sistema pluvial y/o de infiltración, para no ocasionar inundaciones en las vialidades y/o zonas



habitacionales.

E) Sistema de Alcantarillado Único: Es donde se recolectan las aguas servidas y las lluvias en un mismo canal.

F) Sistema de alcantarillado Separado: Es la recolección de aguas servidas y de lluvia es independiente.

En nuestro país de adopta el sistema separado el cual tiene la ventaja de evitar problemas de contaminación asociados con la descarga de aguas residuales no tratadas en los cuerpos de agua. Este tipo de sistema es el sugerido para la normativa vigente en el artículo 2 Numeral 2 14.

Condiciones para la elaboración de sistemas de alcantarillado como proyecto.

Toda red de alcantarillado correctamente proyectada debe de cumplir con los siguientes requisitos:

Localización adecuada. Seguridad en la eliminación. Capacidad suficiente. Resistencia adecuada. Profundidad de instalación adecuada. Facilidad para la inspección.

Localización Adecuada: Los conductos de una red de alcantarillado deben instalarse coincidiendo con los ejes de las calles. Cuando las calles son demasiado anchas se localizan dos conductos, uno a cada lado próximo a las guarniciones de las banquetas. La red deberá estar constituida por tramos rectos que encaucen las corrientes por el camino más corto hacia el lugar de vertido, evitando la formación de contracorrientes.Los colectores deberán quedar alojados en las calles que tengan las elevaciones de terreno más bajas para facilitar el escurrimiento de las zonas elevadas hacia ellos. Se procurará que los conductos de la red trabajen siempre a gravedad, evitando hasta donde sea posible el establecimiento de estaciones de bombeo que encarecen la construcción del sistema.

Seguridad en la Eliminación: La eliminación de las aguas negras se debe de hacer de forma rápida y sin causar molestias y peligros a la comunidad, para lo cual se deben de cuidar los siguientes aspectos:

Utilizar conductos cerrados para evitar que aparezca a la vista las aguas negras, y para resguardar al usuario de los malos olores producto de la putrefacción de las materias en ellas contenidas. La conducción en



despoblado puede verificarse utilizando canal abierto, pero tan pronto como los límites de la zona urbana se extiendan hacia el sitio de vertido, es preciso construir el conducto emisor.

Las pendientes de escurrimiento del agua dentro de los conductos deben de ser tales que, en condiciones de velocidad mínima, no permitan que se depositen las materias que llevan las aguas negras y en condiciones de velocidad máxima, no se produzca la erosión de las tuberías ni dislocación de las mismas por desgaste de sus juntas.

Los conductos deben estar fabricados con el material más apropiado y compatible con las condiciones económicas de la localidad, además de ser impermeables para evitar contaminaciones por filtraciones o fugas.

Adecuada ventilación para evitar acumulación de gases corrosivos o gases explosivos. Los pozos de visita de la red sirven a este propósito por lo tanto, su localización y número deben d decidirse con acierto para que el escape de los gases sea el más apropiado.

Capacidad Suficiente. La red de alcantarillado debe proyectarse con suficiencia para conducir con seguridad, el volumen máximo de aguas por eliminar, a fin de que el alejamiento sea rápido y no se provoquen estancamientos y por ende, depósitos indeseables y daños.

Resistencia Adecuada. Los conductos deben resistir los esfuerzos a que están sujetos, tanto interior como exteriormente, procurando que los materiales utilizados en su construcción sean lo suficientemente impermeables para evitar fugas perjudiciales de aguas negras; además, deben resistir lo mejor posible el ataque corrosivo de los gases emanados de las aguas negras.

Profundidad Apropiada. La profundidad de los conductos de la red, debe ser suficiente para evitar rupturas ocasionadas por el efecto de cargas vivas, además de asegurar la correcta conexión de las descargas domiciliarias y garantizar un buen funcionamiento hidráulico.

Facilidad para la limpieza e inspección. Es imposible que una red de alcantarillado se conserve limpia por sí sola, ya que las materias en suspensión tienden a sedimentarse y a adherirse a las paredes de los conductos, aun cuando la velocidad del agua sea superior a los límites mínimos. Por lo tanto, es necesario inspeccionarla y desazolvarla periódicamente para conservar los conductos en las mejores condiciones de funcionamiento hidráulico.

Estudios topográficos para alcantarillas



La topografía de la localidad debe ser cuidadosamente levantada ya que es indispensable y fundamental para un buen diseño del sistema.

Se debe tener en cuenta el casco urbano de la ciudad y las zonas de desarrollo futuro que estén previstas; la región aledaña por donde pase el emisario final hacia el sitio donde se hará el vertimiento; los sitios donde posiblemente se ubiquen unidades de tratamiento y estaciones de bombeo, cuando estas fueran necesarias.

Si existe el levantamiento aerofotogramétrico debe hacerse un chequeo para ver si corresponde a la realidad, pues puede suceder que haya alguna variación, por ejemplo construcciones nuevas, excavaciones a gran escala etc.

Los levantamientos se harán con tránsito y nivel de precisión.

El levantamiento planimétrico se referirá al meridiano magnético y el levantamiento altimétrico se debe referir a un B.M. del Instituto Geográfico Agustín Codazzi o en su defecto a un B.M. muy bien identificado de manera que no se preste a confusión.

El error lineal admisible para el cierre de las poligonales será como máximo 1:2.000; el error angular será como máximo:

E = + N ½

Siendo N el número de vértices de la poligonal y siendo E el error en minutos sexagesimales.

El error de nivelación será:

E = + 20 K ½

Siendo K la longitud nivelada expresada en kilómetros y el error expresado en milímetros.

En el levantamiento topográfico se debe incluir la localización exacta de todas las calles y carreras, zonas edificadas, cursos de agua, elevaciones y depresiones y todos aquellos accidentes que pueden tener influencia en el proyecto, se debe especificar el estado de la calzada (si está pavimentado o no, de que clase y estado).

Con todos estos detalles topográficos se pueden obtener las curvas de nivel que indique claramente la altimetría del terreno ya que es básico para el diseño de los colectores y su correcto funcionamiento.

La separación de las curvas de nivel va a depender de las pendientes del terreno, siguiendo las recomendaciones especificadas en las “Normas para el diseño de Alcantarillados” del Ministerio de Obras Públicas y Transporte.

Donde se vayan a ubicar las estaciones de bombeo y las plantas de tratamiento se tendrá un levantamiento topográfico detallado. Para las



instalaciones del tratamiento se tendrá en cuenta que su ubicación debe hacerse a una distancia mínima del punto más cercano del casco urbano para que no cause efecto nocivo para la salud o que no vaya a desmejorar el ambiente.

Para la zona de descarga, cuando se haga por dilución en una masa de agua se detallará muy bien la topografía en una zona no inferior a los últimos 50 metros del sitio de desagüe, y 50 metros aguas arriba y aguas debajo de donde se hará la descarga.

ESTUDIOS DEMOGRÁFICOS

Los estudios demográficos deberán considerar todos los aspectos que afectan el desarrollo demográfico de la comunidad (censos, situación socioeconómica, crecimiento vegetativo, migraciones, etc.), y esto para poder cubrir las demandas de la población para el periodo de diseño considerado, por lo tanto se deberán tomar en cuenta los siguientes aspectos demográficos:

• Población servida actual, clasificada por tipo de usuario.• Proyecciones demográficas para cada año, dentro de las diversas etapas de

diseño, por tipo de usuario incluyendo población conectada y no conectada de la red.

• Distribución espacial de la población al inicio y al final de cada etapa de diseño por manzanas (área tributaria).

Área de coberturaEn planos actualizados de la ciudad, se deberá presentar una identificación de las siguientes áreas:

• Área actual servida por el sistema existente de alcantarillado sanitario.• Área actual consolidada a ser servida por el proyecto de alcantarillado

sanitario, clasificada por tipo de usuario; y,• Áreas de expansión futura, por etapas, sí fuera del caso.

Parámetros básicos de diseño

La selección de todos los parámetros de diseño se hará de acuerdo a las normas de ingeniería sanitaria vigentes y se deberán demostrar que son adoptadas tomando en cuenta la realidad socio – económica de la comunidad.

DÉFICIT Y DIMENSIONAMIENTO



A base de un análisis de la oferta y la demanda del servicio, de la optimización del sistema existente y de las bases de diseño adoptadas se justificará el alcance y dimensionamiento del proyecto.

Se elaborará un cuadro de oferta y demanda anual del caudal de aguas servidas que ingresarán por los colectores del sistema sanitario en función de la población servida de la zona.Se justificará el alcance y dimensionamiento del proyecto, identificando las diversas etapas y la puesta en marcha de cada una de ellas. Se determinará el porcentaje de demanda insatisfecha que se atenderá con el sistema sanitario.

ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL

A base a las soluciones planteadas y prediseñadas, el consultor elaborará el EIA, el mismo que dependerá de la incidencia ambiental del proyecto.Los presentes términos de referencia, en el aspecto ambiental, están elaborados para proyectos de incidencia ambiental alta.

Descripción del proyecto propuesto

Se deberá presentar una descripción de las condiciones ambientales existentes en la zona del proyecto, antes de su construcción.

Descripción del área de influencia, descripción del Medio Ambiente

Área de Influencia:

Se ubicará y graficará adecuadamente el área de influencia directa e indirecta del proyecto en todas sus alternativas, se considerará la cuenca o subcuenca hidrográfica, las áreas de incidencia de los impactos potenciales sobre las distintas variables ambientales y el área atendida por el sistema.

Consideraciones legislativas y normativas

Se deberá describir los reglamentos y las normas pertinentes que rigen la calidad del ambiente, las descargas contaminantes en las aguas superficiales y subterráneas, las descargas industriales en el alcantarillado público, la reclamación y reutilización del agua, protección de áreas y parques, salud, etc.

ESTUDIOS HIDROLOGIA:



Se llama Hidrología a la rama de la Hidráulica encargada del estudio de los procesos de circulación, ocurrencia y distribución del agua sobre la superficie terrestre, así como su interacción con el medio ambiente. A continuación se presentan algunos conceptos básicos relativos a la cuenca, el parte aguas y el sistema hidrológico. Una cuenca es la unidad básica en un estudio Hidrológico y se define como aquella área de terreno donde el agua de lluvia que cae sobre su superficie y que no se infiltra, es conducida hasta un punto de salida (cuenca abierta) o de almacenamiento (cuenca cerrada). Es importante remarcar que el tamaño de una cuenca depende dela ubicación del punto de salida. Dentro de la cuenca se considera la existencia de una corriente principal y de tributarios, que son afluentes de la primera. Por otra parte, el parte aguas es el límite de la cuenca, de modo que los puntos de mayor elevación topográfica señalan la zona hacia donde escurren las gotas (Figura 4.1).

Figura 4.1. Representación esquemática de una cuenca.

Finalmente, se le llama sistema hidrológico al conjunto formado por la cuenca, las características locales del terreno (topografía, tipo de suelo, vegetación, etc.), las corrientes (subterráneas y superficiales) y todos aquellos factores que tienen influencia sobre la cantidad de agua existente en la cuenca (la precipitación, el clima, etc.). De lo anterior se desprende que no existen dos cuencas iguales, aunque para efectos de cuantificación del escurrimiento dos cuencas cercanas pudieran ser consideradas similares hidrológicamente. Por otra parte, se le denomina Drenaje a la forma de desalojo del agua en una



cuenca. Es toda estructura, natural o artificial, que facilitan el escurrimiento y evita el almacenamiento del agua en una zona particular. Además, existen dos tipos de drenaje: el natural, formado por las corrientes superficiales y subterráneas, y el artificial, el cual está integrado por aquellas conducciones construidas por el hombre.

CICLO HIDROLÓGICO

El ciclo hidrológico se refiere a los procesos por los que pasa el agua durante su transporte continuo entre los océanos, la atmósfera, y la tierra (Figura 4.3). El ciclo hidrológico puede comenzar desde cualquiera de estos aunque la explicación de él suele hacerse de la manera siguiente: La evaporación del agua de la superficie de los océanos forma grandes masas de vapor de agua que al condensarse forman las nubes. Estas viajan por la atmósfera impulsadas por los vientos y, cuando algún mecanismo climático ocurre provocan las. De esta una parte del agua puede ser interceptada por la vegetación y regresar ala atmósfera al evaporarse; otra parte se infiltra en la tierra o escurre superficialmente hacia ríos, lagos o depresiones del terreno, donde puede ingresar al terreno o evaporarse. El agua infiltrada puede fluir en forma subterránea hasta brotar en manantiales o corrientes, o llegar a formar parte de los mantos acuíferos, donde es almacenada o transportada hacia los océanos. Además, el agua que escurre superficialmente puede ser conducida hacia corrientes mayores o ríos que desemboquen al mar (Chow, 1994).

Estudios geológicos:



Los estudios geológicos deben proporcionar al proyectista, en cada una de las fases del proyecto, información suficiente sobre las características geológicas del terreno afectado por la carretera, distinguiendo entre el terreno como cimiento de la vía y sus estructuras y el terreno como material a emplear en la construcción de la carretera, así como información sobre las condiciones hidrológicas y de drenaje.

Estos estudios tienen una gran importancia en la fase de proyecto ya que reducen la incertidumbre que siempre existe en la construcción. Los estudios geológicos (y geotécnicos) son la base de un buen proyecto y evitan problemas posteriores durante la ejecución.

Las características geológicas se estudian y evalúan junto a las características geotécnicas, presentándose generalmente la información en un mismo documento.

La geología representa un factor primordial en la estabilidad de un talud y existen muchos factores geológicos que ilustran el potencial del deslizamiento de taludes.

Fases

Los estudios geológicos serán distintos dependiendo de la fase de la redacción de proyecto en la que se realicen, ya que deberán responder a las necesidades de cada una de estas fases. En los estudios previos o informativos, los estudios geológicos deberán aportar la información necesaria para la correcta evaluación económica de la obra, así como para la comprobación de la viabilidad de la misma y la discusión de las distintas alternativas posibles. En los estudios previos se debe aportar la información geológica de la zona (morfología, estratigrafía y litología, tectónica, hidrología y drenaje) en fotoplanos, en los que se delimitan las zonas y se adjunta la información geológica sobre fotografías aéreas; cortes geológicos que den una idea general; y mapas litológicos, en los que se hayan El reconocimiento geológico se debe hacer tras el estudio de toda la información previa disponible y de una visita general de la zona que permita identificar el estado y el comportamiento de obras lineales existentes y examinar los cortes que existan en el terreno como zanjas, trincheras, excavaciones, pozos, etc.

El estudio estereoscópico de las fotografías aéreas permite la localización de



las distintas formaciones geológicas y, muchas veces, identificar los tipos de suelos presentes. Esta interpretación geológica de las fotografías aéreas (fotogeología) es muy útil en los estudios previos, ya que se consigue una visión general de la zona y se pueden reducir los trabajos geológicos de campo a la realización de comprobaciones y análisis de zonas dudosas mediante prospecciones. Por este motivo, es necesario, completar el estudio fotogeológico con un reconocimiento de campo, que complete las conclusiones alcanzadas, y una programación de sondeos, ensayos de laboratorio y de campo que variará según la importancia de la obra y de la información requerida en cada fase del proyecto.

Delimitado las zonas con problemas. Además toda esta información se recogerá en una memoria que incluye tanto la descripción geológica general y de los grupos litológicos presentes en la zona, como la localización y características de estos. En esta fase, se trabaja con datos del Instituto Geominero, fotografías aéreas, etc., a escalas con poco grado de detalle que suele ser 1/200.000.

Reconocimiento geológico

El reconocimiento geológico se debe hacer tras el estudio de toda la información previa disponible y de una visita general de la zona que permita identificar el estado y el comportamiento de obras lineales existentes y examinar los cortes que existan en el terreno como zanjas, trincheras, excavaciones, pozos, etc.

El estudio estereoscópico de las fotografías aéreas permite la localización de las distintas formaciones geológicas y, muchas veces, identificar los tipos de suelos presentes. Esta interpretación geológica de las fotografías aéreas (fotogeología) es muy útil en los estudios previos, ya que se consigue una visión general de la zona y se pueden reducir los trabajos geológicos de campo a la realización de comprobaciones y análisis de zonas dudosas mediante prospecciones. Por este motivo, es necesario, completar el estudio fotogeológico con un reconocimiento de campo, que complete las conclusiones alcanzadas, y una programación de sondeos, ensayos de laboratorio y de campo que variará según la importancia de la obra y de la información requerida en cada fase del proyecto.

CARACTERISTICAS DE LAS AGUAS NEGRAS (AGUAS RESIDUALES)

AGUAS RESIDUALES:

El término agua residual define un tipo de agua que está contaminada


http://es.wikipedia.org/wiki/Agua


con sustancias fecales y orina, procedentes de desechos orgánicos humanos o animales. Su importancia es tal que requiere sistemas de canalización, tratamiento y desalojo. Su tratamiento nulo o indebido genera graves problemas de contaminación.

A las aguas residuales también se les llama aguas servidas, fecales o cloacales. Son residuales, habiendo sido usada el agua, constituyen un residuo, algo que no sirve para el usuario directo; y cloacales porque son transportadas mediante cloacas (del latín cloaca, alcantarilla), nombre que se le da habitualmente al colector. Algunos autores hacen una diferencia entre aguas servidas y aguas residuales en el sentido que las primeras solo provendrían del uso doméstico y las segundas corresponderían a la mezcla de aguas domésticas e industriales. En todo caso, están constituidas por todas aquellas aguas que son conducidas por el alcantarillado e incluyen, a veces, las aguas de lluvia y las infiltraciones de agua del terreno.

AGUAS PROVENIENTES DEL USO DOMÉSTICO E INDUSTRIAL Las aguas provenientes del uso doméstico e industrial comprenden, generalmente el mayor porcentaje de las dotaciones suministradas por los sistemas de abastecimiento. Esas aguas una vez utilizadas, son descargadas en los sistemas de recolección de aguas usadas y son las denominadas aguas negras y despojos industriales. Ellas determinan las capacidades necesarias que deben poseer los sistemas separados y define los tratamientos que han de aplicarse en las plantas para aguas usadas. De lo anterior se desprende la importancia que tiene, para un ingeniero que diseña sistemas de abastecimientos de agua y sistemas de recolección de aguas usadas, el determinar esos dos consumos y de ellos los porcentajes que son descargados a las cloacas, con el fin de definir las dotaciones y descargas, en función de la población y de los tamaños yCaracterísticas de las industrias. [ 2 ]

CARACTERÍSTICAS DE LAS AGUAS NEGRAS Las aguas negras están constituidas por desechos que cambian absolutamente la calidad del agua proveniente del abastecimiento público, convirtiéndola en agente contaminante y perjudicial. Desde el punto de vista hidráulico se altera en muy poco su condición original de fluido líquido. Por esta razón se considera que las aguas negras tienen las mismas características hidráulicas de flujo que las del agua, y que las leyes que gobiernan la hidráulica son también aplicables a las aguas negras. SISTEMAS CLOACALES


http://es.wikipedia.org/wiki/Lluvia

http://es.wikipedia.org/wiki/Alcantarillado

http://es.wikipedia.org/wiki/Colector

http://es.wikipedia.org/wiki/Alcantarilla_(construcci%C3%B3n)

http://es.wikipedia.org/wiki/Contaminaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Orina

http://es.wikipedia.org/wiki/Heces


Los sistemas cloacales son un conjunto de tuberías subterráneas denominadas cloacas, que conducen las aguas servidas que se recolectan en el interior de las edificaciones a través de las piezas sanitarias y cañerías internas de la construcción, hacia puntos distantes para su tratamiento y/o disposición final.

Estos colectores cloacales reciben aportes de aguas servidas de todo tipo, procedentes tanto de uso doméstico como industrial, comercial e institucional.

La recolección de las aguas pluviales puede hacerse en forma separada de las aguas servidas o combinada con ellas. TIPOS DE SISTEMAS DE RECOLECCIÓN CLOACAL

Principalmente existen dos tipos de sistemas de recolección de aguas negras o servidas y las aguas de lluvia. SISTEMA UNITARIO (MIXTO O COMBINADO) Cuando en una zona urbanizada se recogen conjuntamente las aguas negras y las aguas de lluvia, se diseñan y construyen colectores que denominamos Sistema Unitario, Mixto o Combinado, el cual debe ser capaz de recibir los aportes de aguas de lluvia y aguas negras descargadas directamente desde las edificaciones mas retiradas o comienzo de red, hasta el último punto de recolección.

SISTEMA SEPARADO Un sistema separado contempla una red cloacal para conducir las aguas negras y otra red de tuberías que, conjuntamente con las estructuras especiales de recolección, conducirán exclusivamente aguas de lluvia, constituyendo así el alcantarillado de aguas pluviales.

Las normas del Instituto Nacional de Obras Sanitarias en su artículo 2º, numeral 2 establecen que en nuestro país se deberá adoptar el sistema separado, y solamente en aquellos casos suficientemente justificados se podrá autorizar otro sistema por vía de excepción. [10]

El término aguas negras también es equivalente debido a la coloración oscura que presentan.

Todas las aguas naturales contienen cantidades variables de otras sustancias en concentraciones que varían de unos pocos mg/litro en el agua de lluvia a cerca de 35 mg/litro en el agua de mar. A esto hay que añadir, en las aguas residuales, las impurezas procedentes del proceso productor de desechos, que son los propiamente llamados vertidos. Las aguas residuales pueden estar contaminadas por desechos urbanos o bien proceder de los variados procesos industriales.


http://es.wikipedia.org/wiki/Vertidos

http://es.wikipedia.org/wiki/Agua_de_mar

http://es.wikipedia.org/wiki/Concentraci%C3%B3n


La composición y su tratamiento pueden diferir mucho de un caso a otro, por lo que en los residuos industriales es preferible la depuración en el origen del vertido que su depuración conjunta posterior.

Por su estado físico se puede distinguir:

Fracción suspendida: desbaste, decantación, filtración.

Fracción coloidal: precipitación química.

Fracción soluble: oxidación química, tratamientos biológicos, etc.

La coloidal y la suspendida se agrupan en el ensayo de materias en suspensión o Sólidos Suspendidos Totales (SST)

Características de las aguas residuales

Sustancias químicas (composición): Las aguas servidas están formadas por un 99% de agua y un 1% de sólidos en suspensión y solución. Estos sólidos pueden clasificarse en orgánicos e inorgánicos.

Características bacteriológicas

Una de las razones más importantes para tratar las aguas residuales o servidas es la eliminación de todos los agentes patógenos de origen humano presentes en las excretas con el propósito de cortar el ciclo epidemiológico de transmisión. Materia en suspensión y materia disuelta

A efectos del tratamiento, la gran división es entre materia en suspensión y materia disuelta.

La materia en suspensión se separa por tratamientos fisicoquímicos, variantes de la sedimentación y filtración. En el caso de la materia suspendida sólida se trata de separaciones sólido - líquido por gravedad o medios filtrantes y, en el caso de la materia aceitosa, se emplea la separación L-L, habitualmente por flotación.

La materia disuelta puede ser orgánica, en cuyo caso el método más extendido es su insolubilización como material celular (y se convierte en un caso de separación S-L) o inorgánica, en cuyo caso se deben emplear caros tratamientos físicoquímicos como la ósmosis inversa.


http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis_inversa

http://es.wikipedia.org/wiki/Solubilidad

http://es.wikipedia.org/wiki/Flotaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Grasa

http://es.wikipedia.org/wiki/Gravedad

http://es.wikipedia.org/wiki/Filtraci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Sedimentaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Epidemia

http://es.wikipedia.org/wiki/Excremento

http://es.wikipedia.org/wiki/Materia_inorg%C3%A1nica

http://es.wikipedia.org/wiki/Materia_org%C3%A1nica

http://es.wikipedia.org/wiki/Disoluci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=S%C3%B3lidos_Suspendidos_Totales_(SST)&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Tratamientos_biol%C3%B3gicos

http://es.wikipedia.org/wiki/Oxidaci%C3%B3n_qu%C3%ADmica

http://es.wikipedia.org/wiki/Precipitaci%C3%B3n_qu%C3%ADmica

http://es.wikipedia.org/wiki/Filtraci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Decantaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Desbaste

http://es.wikipedia.org/wiki/Tratamiento_(ingenier%C3%ADa)


Análisis más frecuentes para aguas residuales

Determinación de sólidos totales:

Método:1. Evaporar al baño María 100 ml de agua bruta tamizada.

2. Introducir el residuo en la estufa y mantenerlo a 105 °C durante 2 horas.

3. Pasarlo al desecador y dejar que se enfríe.

4. Pesar. Sea Y el peso del extracto seco a 105 °C

5. Calcinar en un horno a 525± 25 °C durante 2 horas.

6. Dejar que se enfríe en el desecador.

7. Pesar. Sea Y´ el peso del residuo calcinado.

8. Cálculos

Peso de la fracción orgánica de los sólidos totales de la muestra= Y-Y´, siendo Y el peso de las materias totales de la muestra e Y’ el peso de la fracción mineral de las materias totales de la muestra.

Determinación de la DBO:

La demanda biológica de oxígeno (DBO), es un parámetro que mide la cantidad de materia susceptible de ser consumida u oxidada por medios biológicos que contiene una muestra líquida, disuelta o en suspensión.

El método pretende medir, en principio, exclusivamente la concentración de contaminantes orgánicos.

Determinación de la DQO:

La demanda química de oxígeno (DQO) es un parámetro que mide la cantidad de materia orgánica susceptible de ser oxidada por medios químicos que hay en una muestra líquida. Se utiliza para medir el grado de contaminación y se expresa en miligramos de oxígeno diatómico por litro (mg O2/l).

Tratamiento del agua residual:

Toda agua servida o residual debe ser tratada, tanto para proteger la salud


http://es.wikipedia.org/wiki/Salud_p%C3%BAblica

http://es.wikipedia.org/wiki/Litro

http://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgeno_diat%C3%B3mico

http://es.wikipedia.org/wiki/Miligramo

http://es.wikipedia.org/wiki/Contaminaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Oxidaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Materia_org%C3%A1nica

http://es.wikipedia.org/wiki/Suspensi%C3%B3n_(qu%C3%ADmica)

http://es.wikipedia.org/wiki/Disoluci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Oxidaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Estufa

http://es.wikipedia.org/wiki/Ba%C3%B1o_Mar%C3%ADa


pública como para preservar el medio ambiente. Antes de tratar cualquier agua servida debemos conocer su composición. Esto es lo que se llama caracterización del agua. Permite conocer qué elementos químicos y biológicos están presentes y da la información necesaria para que los ingenieros expertos en tratamiento de aguas puedan diseñar una planta apropiada al agua servida que se está produciendo.

Como se ve en este gráfico, la etapa primaria elimina el 60% de los sólidos suspendidos y un 35% de la DBO. La etapa secundaria, en cambio, elimina el 30% de los sólidos suspendidos y un 55% de la DBO.

Diagrama de una planta convencional de tratamiento de aguas residuales.

CLASIFICACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES.

Agua Residual:

Aquella que procede de haber utilizado un agua natural, o de la red, en un uso determinado. Las A.R. cuando se desaguan se denominan VERTIDOS y éstos pueden clasificarse en función:

Del uso prioritario u origen

De su contenido en determinados contaminantes

Los vertidos residuales arrastran compuestos con los que las aguas han estado en contacto. Estos compuestos pueden ser:

a) Según su Naturaleza:


http://es.wikipedia.org/wiki/Ingeniero

http://es.wikipedia.org/wiki/Medio_ambiente

http://es.wikipedia.org/wiki/Salud_p%C3%BAblica

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:ESQUEMPEQUE.jpg?uselang=es


i) Conservativos: Su concentración en el río depende exactamente de la ley de la dilución del caudal del vertido al del río.

Generalmente: Compuestos Inorgánicos y estables (C1 ,SO4 )

ii.) No Conservativos: Su concentración en el río no está ligada directamente a la del vertido. Son todos los compuestos orgánicos e inorgánicos que pueden alterarse en el río por vía Física, Química o Biológica (NH4 , fenoles, Materia Orgánica. . .)

Además, entre los compuestos existen fenómenos de tipo: Antagonismo: (1 Efecto) Ej. Dureza (al Zn)

Sinergismo: (1 Efecto) Ej. Escasez de O(al Zn)

A continuación se va a realizar una descripción de los principales tipos de A.R.Tipos de contaminantes:

Materia Orgánica (principalmente) en suspensión y disuelta

N; P; NaCl y otras sales minerales

Micro contaminantes procedentes de nuevos productos

Las A.R. de lavado de calles arrastran principalmente materia sólida inorgánica en suspensión, además de otros productos (fenoles, plomo -escape vehículos motor-, insecticidas -jardines-...)

Características Biológicas:

En las A·R. van numerosos microorganismos., unos patógenos y otros no. Entre los primeros cabe destacar los virus de la Hepatitis. Por ej. en 1 gr. de heces de un enfermo existen entre 10-106 dosis infecciosas del virus de la hepatitis.

El tracto intestinal del hombre contiene numerosas bacterias conocidas como Organismos COLIFORMES. Cada individuo evacua de 105-4x105 millones de coliformes por día, que aunque no son dañinos, se utilizan como indicadores de contaminación debido a que su presencia indica la posibilidad de que existan gérmenes patógenos de más difícil detección.

Las A.R.Urbanas contienen: l06 colif. totales / 100 ml

Tratamiento de la Corrosión:

El tratamiento de la corrosión es una clase de tratamiento de aguas que sirva para la prevención de la corrosión en los sistemas de conducción de varios materiales, tales como acero inoxidable, acero de carbón, cobre y aluminio.



Mucho del agua potable y el agua de proceso se transporta en tuberías que tienen problemas de procesos de corrosión, en tuberías abiertos o cerrados o en el sistema de refrigeración y de las calefacciones como consecuencia del uso de varios metales, tales como acero inoxidable, acero de carbón, cobre y aluminio y como consecuencia del agua malamente condicionada.

Corrosión galvánica Cuando dos metales están conectados el uno con el otro en el lugar próximo al electrólito una reacción acontece. Esto se llama corrosión galvánica. El metal noble se corroerá por último durante alteración.

Sistemas de tuberías abiertas Un "sistema abierto" significa que el agua que circula por el sistema de tuberías puede estar en contacto con el aire exterior y, consecuentemente, con oxígeno. El sistema está abierto debido a una conexión con un barril abierto del almacenaje o una tubería vertical. El polvo o los contaminantes del oxígeno se pueden agregar al sistema en el tiempo por las aberturas.

Sistemas de tuberías cerrados Dentro de sistemas cerrados de tuberías la corrosión puede también venir alrededor. Aunque se cercioran las compañías siempre utilizan el agua pura como un punto de partida y allí no es ninguna posibilidad de adición de oxígeno al sistema, corrosión puede ocurrir en varios sitios en el sistema de la tubería.Esta clase de corrosión se llama corrosión anaerobia. Las bacterias anaerobias reducirán ciertas sustancias, tales como sulfato, y por lo tanto la corrosión vendrá alrededor.

Corrosión:

La corrosión se hace presente en nuestra vida a través del aherrumbrado del acero de nuestros automóviles, el deterioro metálico de los aparatos y las superficies externas del hogar, y muchos otros sucesos, como fallas en las estructuras de puentes y carreteras. En lo que respecta a las instalaciones hidráulicas, la corrosión es más preocupante en la actualidad, ya que sus componentes, entre ellos plomo y cadmio, son altamente tóxicos y se ha descubierto que se disuelven lo suficiente en el agua potable como para representar serios peligros para la salud; como reacciones adversas en el cerebro y los sistemas nervioso reproductivo y circulatorio, además de daños renales. La corrosión del cobre, el hierro y el zinc puede perforara la tubería, y los productos de corrosión de estos metales pueden causar la obstrucción de las líneas de agua, manchas en las lavadoras, secadoras y en los muebles de baño, además de proporcionarle sabores raros al agua.

El proceso corrosivo se ha identificado como una reacción electroquímica



en la que están involucrados ánodos y cátodos; el ánodo es el electrodo donde ocurre la pérdida de electrones, se forman iones metálicos positivos y ocurre la corrosión y la oxidación química, y el cátodo es el que se protege. El caso más común sería unir 2 metales distintos; por ejemplo, se conecta una tubería de acero y una válvula de metal que contenga cobre, en este caso, el acero sería el ánodo y el cobre el cátodo, entonces las cuerdas del tubo de acero se corroen y el cobre quedaría protegido. En el acero galvanizado, el zinc es el ánodo, es el metal sacrificio que inhibe la corrosión del cátodo.

La corrosividad de un agua depende por completo de su grado de saturación con los iones o moléculas del metal o compuesto con el cual está en contacto. La rapidez de corrosión depende de las reacciones en el ánodo y el cátodo, y se puede medir por una corriente de corrosión la cual depende de la fuerza electromotriz involucrada, la resistencia del electrolito y los metales y películas metálicas que estén involucrados.

Tipos de corrosión:

Corrosión uniforme o general: Tiene como particularidad que se desarrolla con la misma rapidez por toda la superficie, este tipo de corrosión ocurre cuando las aguas tienen propiedades protectoras mínimas.

Corrosión por picadura: No es uniforme, ocurre en un área anódica localizada, puede ser aguda y profunda y es un ejemplo de un ambiente que ofrece algunas propiedades protectoras, pero no una inhibición completa de la corrosión.

Corrosión galvánica: Es el resultado de la exposición de dos metales distintos en el mismo ambiente, y es más notable cuando están conectados eléctricamente en forma directa. Con base en el potencial relativo de ambos metales, el que sea menos noble se corroerá a expensas del que lo sea más, lo que ofrece una protección para el metal catódico.

Corrosión por celdas: Es el tipo más común de corrosión, ocurre cuando hay diferencias en mineralización, acidez, concentración de iones metálicos, concentración de aniones, oxígeno disuelto y temperatura en la exposición de un metal a su ambiente. Estas diferencias causan discrepancias en el potencial de solución del mismo metal.

Corrosión en hendiduras: Es un ejemplo de la corrosión por celdas de concentración, en ella el oxígeno se vuelve deficiente en la hendidura o grieta, lo que causa una diferencia de potencial y provoca corrosión.



Corrosión por deszincado: Ocurre en las aleaciones de cobre-zinc, como el latón, porque el zinc es más anódico que el cobre y se corroe en ambientes hostiles, mientras que el cobre se queda en su sitio.

Corrosión grafítica: Ocurre en el hierro colado expuesto a aguas mineralizadas o con pH bajo.

Corrosión con esfuerzo (fatiga con corrosión): La causa un esfuerzo tensor externo, y suele evidenciarse en los límites de los granos de microestructura del metal. La ruptura frecuente de la película protectora en la superficie origina a menudo una región anódica continua, lo que provoca el agrietamiento y la falla del metal. Este tipo de corrosión se observa en la fragilización cáustica de los tubos y tambores de acero de las calderas y en el ataque de los cloruros en los aceros inoxidables.

Corrosión por cavitación: Es producto de la continua remoción de la película protectora contra productos de la corrosión, que sirve como barrera contra el ataque corrosivo de algunos metales. La corrosión por cavitación, la alta velocidad y los cambios de dirección de flujo producen burbujas de gases en los puntos de baja presión y la resolución de los gases de alta..

Corrosión por corrientes parásitas: Estas pueden ser las causantes

de procesos corrosivos originados por otras causas. Un ejemplo

común y actual de este tipo de corrosión se observa en las tuberías

emplazadas cerca de algún sistema de tubería protegido mediante

protección catódica. Las corrientes parásitas derivadas de sistemas

de protección catódicos pueden causar una corrosión severa de los

sistemas vecinos cuando la corriente salga de las fuentes cercanas.

La instalación de acopladores aislantes o aplicaciones apropiadas de

contracorriente, como protecciones catódicas, pueden proveer un

medio para contrarrestar este problema de flujo de corriente.



COMPONENTES DE UN SISTEMA DE CLOACAS O AGUAS RESIDUALES. En sistemas únicos de aguas residuales se encuentran los siguientes componentes 1. Obras de Captación: estas se subdividen en: tanquilla de empotramiento,

ramal de empotramiento, bocas de visitas y colectores.

2. Obras de Tratamiento: pueden ser plantas de tratamientos, lagunas de estabilización y otros.

3. Obras de descarga: comprende estaciones de bombeo, aliviaderos y descargas submarinas, sublacustres y subfluviales. [11]

OBRAS DE CAPTACION.

Tanquilla de Empotramiento Ramal de Empotramiento. Bocas de Visitas. Colectores.

Tanquilla de Empotramiento Se ubica generalmente debajo de la acera, de preferencia en el punto más bajo del frente de la parcela, y tiene por función conectar la descarga de esta última con el ramal de empotramiento. Se construyen con tuberías de concreto, cuyo diámetro mínimo es de 250mm , el cual aumenta de acuerdo a la dotación asignada. Ramal de Empotramiento Es la tubería que lleva la descarga de la parcela desde la tanquilla hasta el colector. Este debe tener un diámetro mínimo de 150mm (6), longitud máxima de 30m y una pendiente mínima del 1%:

Según las características y condiciones del colector al que se conecta el ramal de empotramiento, la conexión se hará según el caso: Conexión con codo y Ye cuando el colector es de diámetro menor o igual a 46cm (18). Conexión con Te cuando el colector es mayor a 46cm (18). Conexión con bajante cuando el colector está muy profundo. Bocas de Visita Son estructuras compuestas, generalmente, de un cono excéntrico, cilíndrico y base que permiten el acceso a los colectores de aguas servidas para realizar actividades de limpieza en el sistema.



Según el artículo 3, numeral 36,[12] establece que las bocas de visita deben tener las siguientes características:

• Ubicación

En todas las intercepciones de colectores existentes, en el comienzo de todo colector, en los tramos rectos de los colectores hasta una distancia máxima entre ellos de 150 m, en todo cambio de dirección, pendiente diámetro y material y en los colectores alineados en curva al comienzo y fin de la misma a una distancia no mayor de 30 m. • Utilización

La boca de visita tipo Ia, se utilizará para profundidades mayores de 1.15m con respecto al lomo del colector menos enterrado y hasta profundidades, de 5 m con respecto a la rasante del colector más profundo. La tipo Ib, se utilizará para profundidades mayores de 5 m con respecto a la rasante del colector más profundo.

La tipo II se utilizará en los casos en los que el lomo de la tubería menos enterrada este a una profundidad igual o menor de 1,15 m y a distancia máxima de 50 m entre bocas de visita en colectores hasta de 53 cm de diámetro.

La tipo III se utilizará para diámetros de colectores de 53 cm a 107 cm cuando no se pueda usar la boca de visita tipo Ia. La tipo IVa se empleará para colectores de diámetro igual o mayor de 122 cm (48) y profundidades hasta de 5 m.

La tipo IVb se empleará para colectores de diámetro igual o mayor de 122 cm (48) y profundidades mayores de 5 m. • Caída

Se utilizarán cuando en una boca de visita, la diferencia de cotas, entre la rasante del colector de llegada y la rasante del colector de descarga es de 0.75 m como mínimo, para un diámetro del colector de llegada de 20 cm. Estas deberán proyectarse para evitar que queden gases atrapados dentro de la boca de visita:



Colectores Cloacales Son los encargados de recibir los aportes de aguas servidas de cualquier tipo, las cuales provienen del sistema de abastecimiento de agua. Pueden ser de los siguientes materiales:[13]

Hierro Fundido (HF). Hierro Fundido Dúctil (HFD). Acero (AC). Concreto armado o sin armar. Polietileno de Alta Densidad (PEAD). Arcilla Vitrificada. Asbesto – Cemento (A.C.). Policloruro de Vinilo (PVC.) Fibra de Vidrio. Cualquier otro material que cumpla con las especificaciones que al

efecto tenga establecido el organismo competente. Los colectores cloacales se colocan generalmente por el centro de

las calles. [13]

OBRAS DE TRTAMIENTO.

Plantas de Tratamiento Lagunas de estabilización.

Plantas de Tratamiento:

El tratamiento de aguas residuales consiste en una serie de procesos físicos, químicos y biológicos que tienen como fin eliminar los contaminantes físicos, químicos y biológicos presentes en el agua efluente del uso humano. El objetivo del tratamiento es producir agua limpia (o efluente tratado) o reutilizable en el ambiente y un residuo sólido o fango (también llamado biosólido o lodo) convenientes para su disposición o rehusó. Es muy común llamarlo depuración de aguas residuales para distinguirlo del tratamiento de aguas potables.

Las aguas residuales son generadas por residencias, instituciones y locales comerciales e industriales. Éstas pueden ser tratadas dentro del sitio en el cual son generadas (por ejemplo: tanques sépticos u otros medios de depuración) o bien pueden ser recogidas y llevadas mediante una red de tuberías - y eventualmente bombas - a una planta de tratamiento municipal. Los esfuerzos para recolectar y tratar las aguas residuales domésticas de la descarga están típicamente sujetas a regulaciones y estándares locales, estatales y federales


http://es.wikipedia.org/wiki/Aguas_servidas

http://es.wikipedia.org/wiki/Estaci%C3%B3n_de_tratamiento_de_agua_potable

http://es.wikipedia.org/wiki/Estaci%C3%B3n_de_tratamiento_de_agua_potable


(regulaciones y controles). A menudo ciertos contaminantes de origen industrial presentes en las aguas residuales requieren procesos de tratamiento especializado.

Típicamente, el tratamiento de aguas residuales comienza por la separación física inicial de sólidos grandes (basura) de la corriente de aguas domésticas o industriales empleando un sistema de rejillas (mallas), aunque también pueden ser triturados esos materiales por equipo especial; posteriormente se aplica un desarenado (separación de sólidos pequeños muy densos como la arena) seguido de una sedimentación primaria (o tratamiento similar) que separe los sólidos suspendidos existentes en el agua residual. Para eliminar metales disueltos se utilizan reacciones de precipitación, que se utilizan para eliminar plomo y fósforo principalmente. A continuación sigue la conversión progresiva de la materia biológica disuelta en una masa biológica sólida usando bacterias adecuadas, generalmente presentes en estas aguas. Una vez que la masa biológica es separada o removida (proceso llamado sedimentación secundaria), el agua tratada puede experimentar procesos adicionales (tratamiento terciario) como desinfección, filtración, etc. El efluente final puede ser descargado o reintroducido de vuelta a un cuerpo de agua natural (corriente, río o bahía) u otro ambiente (terreno superficial, subsuelo, etc). Los sólidos biológicos segregados experimentan un tratamiento y neutralización adicional antes de la descarga o reutilización apropiada.

Planta de Tratamiento de Aguas Residuales

Estos procesos de tratamiento son típicamente referidos a un:

Tratamiento primario (asentamiento de sólidos) Tratamiento secundario (tratamiento biológico de la materia orgánica

disuelta presente en el agua residual, transformándola en sólidos suspendidos que se eliminan fácilmente)


http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Tratamiento_secundario&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Tratamiento_primario&action=edit&redlink=1


Tratamiento terciario (pasos adicionales como lagunas, micro filtración o desinfección)

Descripción

Las aguas residuales son provenientes de tocadores, baños, regaderas o duchas, cocinas, etc; que son desechados a las alcantarillas o cloacas. En muchas áreas, las aguas residuales también incluyen algunas aguas sucias provenientes de industrias y comercios. La división del agua casera drenada en aguas grises y aguas negras es más común en el mundo desarrollado, el agua negra es la que procede de inodoros y orinales y el agua gris, procedente de piletas y bañeras, puede ser usada en riego de plantas y reciclada en el uso de inodoros, donde se transforma en agua negra. Muchas aguas residuales también incluyen aguas superficiales procedentes de las lluvias. Las aguas residuales municipales contienen descargas residenciales, comerciales e industriales, y pueden incluir el aporte de precipitaciones pluviales cuando se usa tuberías de uso mixto pluvial - residuales.

Los sistemas de alcantarillado que trasportan descargas de aguas sucias y aguas de precipitación conjuntamente son llamados sistemas de alcantarillas combinado. La práctica de construcción de sistemas de alcantarillas combinadas es actualmente menos común en los Estados Unidos y Canadá que en el pasado, y se acepta menos dentro de las regulaciones del Reino Unido y otros países europeos, así como en otros países como Argentina. Sin embargo, el agua sucia y agua de lluvia son recolectadas y transportadas en sistemas de alcantarillas separadas, llamados alcantarillas sanitarias y alcantarillas de tormenta de los Estados Unidos, y “alcantarillas fétidas” y “alcantarillas de agua superficial” en Reino Unido, o cloacas y conductos pluviales en otros países europeos. El agua de lluvia puede arrastrar, a través de los techos y la supeficie de la tierra, varios contaminantes incluyendo partículas del suelo, metales pesados, compuestos orgánicos, basura animal, aceites y grasa. Algunas jurisdicciones requieren que el agua de lluvia reciba algunos niveles de tratamiento antes de ser descargada al ambiente. Ejemplos de procesos de tratamientos para el agua de lluvia incluyen tanques de sedimentación, humedales y separadores de vórtice (para remover sólidos gruesos).

El sitio donde el proceso es conducido se llama Planta de tratamiento de aguas residuales. El diagrama de flujo de una planta de tratamiento de aguas residuales es generalmente el mismo en todos los países:


http://es.wikipedia.org/wiki/Planta_de_depuraci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Planta_de_depuraci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Aguas_negras

http://es.wikipedia.org/wiki/Aguas_grises

http://es.wikipedia.org/wiki/Tratamiento_terciario


Tratamiento físico químico

Remoción de gas.

Remoción de arena.

Precipitación con o sin ayuda de coagulantes o floculantes.

Separación y filtración de sólidos.

El agregado de cloruro férrico ayuda a precipitar en gran parte a la remoción de fósforo y

ayuda a precipitar biosólidos.

Tratamiento biológico

Artículo principal: Saneamiento ecológico.

Lechos oxidantes o sistemas aeróbicos.

Post – precipitación.

Liberación al medio de efluentes, con o sin desinfección según las normas de cada

jurisdicción.

Biodigestión anaerobia y humedales artificiales utiliza la materia orgánica

biodegradable de las aguas residuales, como nutrientes de una población bacteriana,

a la cual se le proporcionan condiciones controladas para controlar la presencia de

contaminantes.

Tratamiento químico

Este paso es usualmente combinado con procedimientos para remover sólidos como la filtración. La combinación de ambas técnicas es referida en los Estados Unidos como un tratamiento físico-químico.

Eliminación del hierro del agua potable

Los métodos para eliminar el exceso de hierro incluyen generalmente transformación del agua clorada en una disolución generalmente básica utilizando cal apagada; oxidación del hierro mediante el ion hipoclorito y precipitación del hidróxido férrico de la solución básica. Mientras todo esto ocurre el ion OCl está destruyendo los microorganismos patógenos del agua.

Eliminación del oxígeno del agua de las centrales térmicas


http://es.wikipedia.org/wiki/Saneamiento_ecol%C3%B3gico


Para transformar el agua en vapor en las centrales térmicas se utilizan calderas a altas temperaturas. Como el oxígeno es un agente oxidante, se necesita un agente reductor como la hidrazina para eliminarlo.

Eliminación de los fosfatos de las aguas residuales domésticas

El tratamiento de las aguas residuales domésticas incluye la eliminación de los fosfatos. Un método muy simple consiste en precipitar los fosfatos con cal apagada. Los fosfatos pueden estar presentes de muy diversas formas como el ion Hidrógeno fosfato.

Eliminación de nitratos de las aguas residuales domésticas y procedentes de la industria

Se basa en dos procesos combinados de nitrificación y desnitrificación que conllevan una producción de fango en forma de biomasa fácilmente decantable.

Etapas del tratamiento


http://es.wikipedia.org/wiki/Desnitrificaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Nitrificaci%C3%B3n


Laguna de Estabilización

Una laguna de estabilización es una estructura simple para embalsar aguas residuales con el objeto de mejorar sus características sanitarias. Las lagunas de estabilización se construyen de poca profundidad (2 a 4 m) y con períodos de retención relativamente grandes (por, lo general de varios días). Cuando las aguas residuales son descargadas en lagunas de estabilización se realiza en las mismas, en forma espontánea, un proceso conocido como autodepuración o estabilización natural, en el que ocurren fenómenos de tipo físico, químico, bioquímico y biológico.

Este proceso se lleva a cabo en casi todas las aguas estancadas con alto contenido de materia orgánica putrescible o biodegradable.

Los parámetros más utilizados para evaluar el comportamiento de las lagunas de estabilización de aguas residuales y la calidad de sus efluentes son la demanda bioquímica de oxígeno (DBO), que caracteriza la carga orgánica; y el número mas probable de coliformes fecales (NMP CF/100ml),que caracteriza la contaminación microbiológica. También tienen importancia los sólidos totales sediméntales, en suspensión y disueltos. Generalmente, cuando la carga orgánica aplicada a las lagunas es baja (<300 Kg de DBO/ha/día), y la temperatura ambiente varía entre 15 y 30 OC estrato superior de la laguna suelen desarrollarse poblaciones de algas microscópicas (clorelas, euglenas, etc) que, en presencia de la luz solar, producen grandes cantidades de oxígeno, haciendo que haya una alta concentración de oxígeno disuelto, que en

muchos casos llega a valores de sobresaturación.

La parte inferior de estas lagunas suele estar en condiciones anaerobias. Estas lagunas con cargas orgánicas bajas reciben el nombre de facultativas. Cuando la carga orgánica es muy grande, la DBO excede la producción de oxígeno de las algas (y de la aeración superficial) y la laguna se torna totalmente anaerobia. Conviene que las lagunas de estabilización trabajen bajo condiciones definidamente facultativas o definidamente anaeróbicas ya que el oxígeno es un tóxico para las bacterias anaerobias que realizan el proceso de degradación de la materia orgánica; y la falta de oxígeno hace que desaparezcan las bacterias aerobias que realizan este proceso. Por consiguiente, se recomienda diseñar las lagunas facultativas (a 20 oC) para cargas orgánicas menores de 300 Kg DBO/ha/día y las lagunas anaerobias para cargas orgánicas mayores de 1000Kg de DBO/ha/día. Cuando la carga orgánica aplicada se encuentra entre los dos límites antes mencionados se pueden presentar problemas con malos olores y la presencia de bacterias formadoras de sulfuros. El límite de carga para las lagunas facultativas aumenta con la temperatura. Las lagunas de estabilización con una gran relación largo ancho



(Largo/Ancho >5) reciben el nombre de lagunas alargadas. Estas lagunas son muy eficientes en la remoción de carga orgánica y bacterias patógenas, pero deben ser precedidas por dos o más lagunas primarias que retengan los sólidos sedimentables. Estas lagunas primarias evitan tener que sacar de operación a las lagunas alargadas para llevar a cabo la remoción periódica de lodos.Las lagunas que reciben agua residual cruda son lagunas primarias.Las lagunas que reciben el efluente de una primaria se llaman secundarias; y así sucesivamente las lagunas de estabilización se pueden llamar terciarias, cuaternarias, quintenarias, etc.A las lagunas de grado más allá del segundo también se les suele llamar lagunas de acabado, maduración o pulimento. Siempre se deben construir por lo menos dos lagunas primarias (en paralelo) con el objeto de que una se mantenga en operación mientras se hace la limpieza de los lodos de la otra. El proceso que se lleva a cabo en las lagunas facultativas es diferente del que ocurre en las lagunas anaerobias. Sin embargo, ambos son útiles y efectivos en la estabilización de la materia orgánica y en la reducción de los organismos patógenos originalmente presentes en las aguas residuales.

La estabilización de la materia orgánica se lleva a cabo a través de la acción de organismos aerobios cuando hay oxígeno disuelto; éstos últimos aprovechan el oxígeno originalmente presente en las moléculas de la mater ia orgánica que están degradando. Existen algunos organismos con capacidad de adaptación a ambos ambientes, los cuales reciben el nombre de facultativos.

La estabilización de la materia orgánica presente en las aguas residuales se puede realizar en forma aeróbica o anaeróbica según haya o no la presencia de oxígeno disuelto en el agua.

Proceso Aeróbico.

El proceso aerobio se caracteriza porque la descomposición de la materia orgánica se lleva a cabo en una masa de agua que contiene oxígeno disuelto. En este proceso, en el que participan bacterias aerobias o facultativas, se originan compuestos inorgánicos que sirven de nutrientes a las algas, las cuales a su vez producen más oxígeno que facilita la actividad de las bacterias aerobias. Existe pues una simbiosis entre bacteria y algas que facilita la estabilización aerobia de la materia orgánica. El desdoblamiento de la materia orgánica se lleva a cabo con intervención de enzimas producidas por las bacterias en sus procesos vitales. A través de estos procesos bioquímicos en presencia de oxígeno disuelto las bacterias logran el desdoblamiento aerobio de la materia orgánica.

El oxígeno consumido es parte de la demanda bioquímica de oxígeno (DBO).



Las algas logran, a través de procesos inversos a los anteriores, en presencia de la luz solar, utilizar los compuestos inorgánicos para sintetizar materia orgánica que incorporan a su protoplasma. A través de este proceso, conocido como fotosíntesis, las algas generan gran cantidad de oxígeno disuelto.

Como resultado final, en el estrado aerobio de una laguna facultativa se lleva a cabo la estabilización de la materia orgánica putrescible (muerta) originalmente presente en las aguas residuales, la cual se transforma en materia orgánica (viva) incorporada protoplasma de las algas.

En las lagunas de estabilización el agua residual no se clarifica como en las plantas de tratamiento convencional pero se estabiliza, pues las algas son materia orgánica viva que no ejerce DBO.

Proceso Anaeróbico:

Las reacciones anaerobias son más lentas y los productos de las pueden originar malos olores.Las condiciones anaerobias se establecen cuando el consumo de oxígeno disuelto es mayor que la incorporación del mismo a la masa de agua por la fotosíntesis de las algas y el oxígeno disuelto y que la laguna se torne de color gris oscuro. El desdoblamiento de la materia orgánica sucede en un forma más lenta y se generan malos olores por la producción de sulfuro de hidrógeno. En la etapa final del proceso anaerobio se presentan las cinéticas conocidas como acetogénica y metanogénica.

Rol del PLanckton en las Lagunas de Estabilización Facultativas.

Las algas tienen un rol sumamente importante en el proceso biológico de las lagunas de estabilización, pues son los organismos responsables de la producción de oxígeno molecular, elemento vital para las bacterias que participan en la oxidación bioquímica de la materia orgánica. La presencia de las algas en niveles adecuados, asegura el funcionamiento de la fase aerobia de las lagunas, cuando se pierde el equilibrio ecológico se corre con el riesgo de producir el predominio de la fase anaerobia, que trae como consecuencia una reducción de la eficiencia del sistema.

En las lagunas primarias facultativas predominan las algas flageladas, (Euglena, Pyrobotrys, Chlamydomonas), en lagunas secundarias se incrementa el número de géneros y la densidad de algas, predominan las algas verdes (Chlorella, Scenedesmmus). En lagunas terciarias se presenta un mayor número de géneros de algas, entre las cuales predominan las algas verdes (Chlorella, Scenedesmus, Ankistrodesmus, Microactiniums).

En muchos casos, se ha observado la predominancia de algas verdes-azules



(Rao, 1980, Uhlman 1971). La predominancia de géneros varía según la temperatura estacional.El zooplackton de las lagunas de estabilización está conformado por cuatro Grupos Mayores; ciliados, rotíferos, copédodos, y cladoceros. Ocasionalmente se presentan amebas de vida libre, ostracodos, ácaros, turbelarios, larvas y pupas de dípteros. La mayoría de individuos de estos grupos sólo están en las lagunas de estabilización durante algún estadio evolutivo, raramente tienen importancia cualitativa.

Los rotíferos predominan durante los meses de verano, dentro de este grupo, el género Brachionus se presenta con mayor frecuencia, siendo el más resistente aún en condiciones extremas.

Cuando el número de rotíferos se incrementa a niveles superiores a los normales se observa un efecto negativo en la calidad del agua, ocasionando un aumento de los niveles de amonio, ortofosfato soluble, nitratos, y nitritos. Asimismo, la presencia de un gran número de estos organismos, que consumen algas, disminuye la cantidad de oxígeno disuelto en el agua a niveles de riesgo.Los géneros predominantes de cladoceros son Moína y Daphnia y en los ciliados son Pleuronema y Vorticella

OBRAS DE DESCARGAS

Estaciones de Bombeo Aliviaderos. Descargas Submarinas, Sublacustres y Subfluviales.

Estaciones de Bombeo:

Las estaciones de bombeo son estructuras destinadas a elevar

un fluido desde un nivel energético inicial a un nivel energético mayor. Su uso

es muy extendido en los varios campos de la ingeniería, así, se utilizan en:

Redes de abastecimiento de agua potable, donde su uso es casi

obligatorio, salvo en situaciones de centros poblados próximos de

cadenas montañosas, con manantiales situados a una cota mayor;

Red de alcantarillado, cuando los centros poblados se sitúan en zonas

muy planas, para evitar que las alcantarillas estén a profundidades

mayores a los 4 - 5 m;


http://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_alcantarillado

http://es.wikipedia.org/wiki/Manantial

http://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_abastecimiento_de_agua_potable

http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa

http://es.wikipedia.org/wiki/Fluido


Sistema de riego, en este caso son imprescindibles si el riego es con

agua de pozos no artesianos;

Sistema de drenaje, cuando el terreno a drenar tiene una cota inferior al

recipiente de las aguas drenadas;

En muchas plantas de tratamiento tanto de agua potable como de aguas

servidas, cuando no puede disponerse de desniveles suficientes en el

terreno;

Un gran número de plantas industriales.

TRANQUILLA Y RAMAL DE EMPOTRAMIENTO:

La tranquilla capta el agua proveniente de la edificación y la conduce al colector de aguas negras en la calle mediante el ramal debajo de la acera en el punto más bajo de frente de la parcela. El diámetro mínimo de la tranquilla es de 10”. El diámetro mínimo de ramal es de 6”.

Tranquilla de empotramiento.

Su función es la de conectar la descarga proveniente de la parcela con la tubería que va al colector, también sirve para realizar alguna inspección. Debe ir ubicada debajo de la acera, preferiblemente en el punto más bajo de la parcela. Se construye generalmente de un tubo de concreto cuyo diámetro es de 250mm (10”).

Ramal de empotramiento.

Es el tamo de tubería que conectados de la tranquilla de empotramiento hasta la tubería de cloaca publica en la vía. Su longitud máxima será de 30 m, el diámetro mínimo será de 6”, y la pendiente mínima de 1%.Este deberá ser individual para cada edificación, pero en viviendas de interés social sobre parcelas de hasta 300 m2 se permitirá el empotramiento doble.




http://es.wikipedia.org/wiki/Agua_potable

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_drenaje

http://es.wikipedia.org/wiki/Pozo_artesiano

http://es.wikipedia.org/wiki/Pozo

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_riego

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:MelpomeneBasinPipes.jpg?uselang=es


Características que deben cumplir los empotramientos.

No se efectuaran dos empotramientos en el mismo sitio, aun cuando sea en lados opuestos del colector.

El empotramiento se hará con una Ye de 45° en dirección de la

corriente.

La pendiente del ramal de empotramiento estará comprendida entre 1%

y 10% y tendrá una longitud máxima de 30 m.

El empotramiento se hará en forma tal que la cresta del tubo quede 0,20

m por debajo de la parte inferior de la tubería de agua potable.

La profundidad del empotramiento en la acera estará entre 0,80 y 2 m.

El tubo empotrado nunca debe sobresalir dentro del colector al cual se

empotra.

Boca de visita.

Es la estructura generalmente compuesta de un cono excéntrico, cilindro y

base que permiten el acceso a los colectores cloacales y cuya finalidad es

facilitar las labores de inspección, mantenimiento y eficiencia del sistema.

Según las norma, deberán colocarse bocas de visitas:

En toda intersección de colectores del sistema.

En el comienzo de todo colector.

En los tramos rectos de los colectores, a una distancia entre ellas de 120

m, para colectores hasta 12” (0,30 m) de diámetro, y 150 m para

colectores mayores.

En todo cambio de dirección, pendiente, diámetro y material empleado

en los colectores.

En los colectores alineados en curva, al comienzo y fin de la misma y en

la curva a una distancia de 30 m entre ellas, cuando corresponda

Tipos de boca de visita

Tipo I a. Se utilizan para profundidades. Mayores de 1,15 m con

respecto al lomo del colector menos enterrado, y hasta Profundidades.



De 5 m con respecto a la rasante del colector más profundo Tipos de

boca de visita.

Tipo Ib. Se utilizan para profundidades mayores 5 m con respecto a la

rasante del colector más profundo.

Tipo II. Se utilizan en los casos en que el lomo de la tubería menos

enterrada este en unas profundidades igual o menor de 1,15 m y a una

distancia máx. de 50 m entre bocas de visita. Se utiliza en colectores de

hasta 53 cm de diámetro.

Tipo III. Se utiliza para colectores de 53 cm a 107 cm de diámetro,

cuando no se puede usar la boca de visita I a.

Características que deben cumplir las bocas de visita. las bocas de visita en su forma más general constan de cono excéntrico,

cilindro y base, los cuales serán de concreto sin armar. El cono y el cilindro podrán construirse con elementos prefabricados o

vaciados en sitio. La base será siempre vaciada en sitio. No se proyectaran bocas de visita con base de fondo plano, sino con

canales que conduzcan las aguas servidas, excepto en el caso en que todos sus colectores comiencen en ella.

Cuando en una misma boca de visita, se encuentren colectores que comiencen en ella, con otros que pasan a través de la misma, diferencia de cota mínima entre las rasantes será igual al diámetro del colector que comienza.

Colector:Tubería que recibe y conduce las aguas residuales.Colector principal: es aquel colector que recibe los aportes de una serie de

colectores secundarios que, de acuerdo a la topografía sirven a diversos

sectores de la zona urbanizada. Este colector toma la denominación de

colector de descarga o emisario a partir de la ultima boca de visita del tramo

que recibe aportes domiciliarios, hasta el sitio de descarga en la planta de

tratamiento o en un curso superficial.

Colector secundario: es aquel colector que recibe los aportes de aguas

residuales de pequeñas áreas, pudiendo recibir las aguas residuales de varios

tramos laterales y descargando en el colector principal.

Colector:



Materiales: el tipo de material de la tubería más utilizado es el concreto

construido según la norma INOS-CL-C-65. En la actualidad se está empleando

con frecuencia tuberías de PVC con junta automática, es más costosa pero

tiene un mayor rendimiento.

Juntas: cualquiera sea el material empleado, se deberá tener cuidado en la

elaboración de las juntas de manera de lograr su estanqueidad. Cuando el

colector quede por debajo del nivel freático, las juntas deberán ser del tipo de

goma o similar.

Criterios para colocación de colectores:

Los colectores deberán seguir generalmente la pendiente del terreno

natural.

Los colectores se situaran por el eje de las calles, pero cuando la

topografía lo obligue pueden proyectarse ramales dentro de las

manzanas (interdomiciliarios).

Se proyectaran de manera que todos los ramales, incluyendo los

empotramientos, pasen por debajo de las tuberías de acueducto,

dejando como mínimo una luz de 0,20 m entre los dos conductos.

La distancia libre mínima horizontalmente entre los colectores y las

tuberías de agua blancas será de 2 m entre las paredes próximas.



CONCLUSIONES

La economía de las obras ha de ser el principio fundamental a considerar, en el diseño de sistemas de tratamiento de aguas servidas domésticas para localidades que disponen de un acueducto.

La forma más común para el control de la polución de agua, consiste en un sistema de colectores cloacales y plantas de tratamiento. La red recoge las aguas servidas producidas en las viviendas, establecimientos e industrias y las lleva a la planta de tratamiento de aguas servidas donde se las hace adecuadas para ser vertidas a los cuerpos receptores, en consideración a las correspondientes normas de descarga.

Como sabemos el diseño de un Sistema de Alcantarillado Sanitario, requiere la consideración de los aspectos siguientes:

1.- Ubicación: Política, características geográficas de la región, vías de comunicación y distancias a centros de importancia.

2.- Climatología: Información climática basada en datos concretos: precipitación pluvial, vientos, nubosidad, temperatura máxima, mínima y media, humedad relativa, evaporación y transpiración.

3.- Características locales: Principales medios de vida de los habitantes, tipos e importancia de las industrias existentes, servicios públicos, dependencias oficiales, escuelas, otros.

4.- Estado de Saneamiento: Condiciones sanitarias generales de la localidad; tipo de abastecimiento de agua, disposición de excretas y basuras; enfermedades predominantes, especialmente de origen hídrico; condiciones de la vivienda y otros.

5.- Acueducto: Deberá conocerse: fuente de abastecimiento de agua, condiciones sanitarias de la misma, cuenca tributaria, instalaciones existentes, profundidad de las tuberías colocadas, población servida o número de suscriptores, dotación por persona y día, tipo de servicio: continuo o intermitente, directo o con estanque domiciliario, consumo diario aproximado.

6.- Pavimento: En calle, si lo tiene: tipo, espesor, planos.

7.- Demografía y catastro: Es necesario un censo que cubra catastro de la población con la indicación de cada inmueble: número de propietarios con posibilidad económica y disposición de empotrar su inmueble a la cloaca: número de habitantes permanentes, población flotante y turística (si la hubiere); factores que pudieran influir en la tasa de crecimiento demográfico, tales como vías de comunicación, industrias existentes o a establecerse y



otros; áreas de expansión futura según el potencial desarrollado de la población; datos de censos anteriores, capacidad máxima de escuelas, hospitales, hoteles y otras instituciones similares; datos sobre propietarios de los terrenos donde se extenderá el emisario, así como también donde se ubicará la planta de tratamiento; estaciones de bombeo, lagunas de estabilización.

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