Letrina Humeda - Tanque Septico

Plástica Interandina S.A. RIB LOC

INDICE

Pagina

INTRODUCCIÓN 2

ASPECTO TECNICO 4

MATERIALES 4

PROCESO CONSTRUCTIVO 5

ESPECIFICACIONES TECNICAS 7

BASE DE CALCULO 9

PRESUPUESTO 12

COMPARACION DE TANQUE SEPTICO TS/PVC-U v.s

TANQUE SEPTICO CONVENCIONAL 13

ANEXOS 16

CARACTERISTICAS FISICAS

CARACTERISTICAS QUIMICAS

CLASIFICACION DE SUELOS DE ACUERDO AL

ENSAYO DE PERCOLACION

PLANOS 20

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INTRODUCCION

En la actualidad uno de los principales problemas de nuestro país es la salud

de la población, para ello se crean diversos programas destinados a prevenir

epidemias, infecciones y enfermedades. Se tiene principal atención en el

adecuado tratamiento que deben tener las aguas residuales que proveniente de

las viviendas, tanto en zonas rurales, sub-urbanas y urbanas.

Los tanques sépticos seguidos de un sistema de absorción del suelo,

constituyen sistemas convencionales de tratamientos de aguas residuales

ampliamente utilizados en las áreas rurales por su costo relativamente bajo y

mínimo mantenimiento que requiere, así mismo se pueden utilizar en

habilitaciones urbanas que no cuenten con sistemas de eliminación de excretas

con arrastre de agua (sistema de alcantarillado); esto es que cumplan con los

requisitos mínimos especificados en el R.N.C y las normas de sanitarias vigentes.

El objetivo principal de los tanques sépticos, es el de sedimentar los sólidos

provenientes de las aguas residuales; protegiendo así el sistema de absorción del

suelo. Son diseñados para realizar una digestión anaerobica de los sólidos

retenidos y almacenar por un cierto periodo los sólidos ya digeridos.

2


Se recomienda realizar su limpieza periódicamente (aproximadamente cada

dos a tres años), para evitar que a través del tiempo la capacidad de

almacenamiento del tanque séptico se vea sobrepasado por los sólidos y llevados

estos hasta el sistema de absorción del suelo.

En el Perú, el uso de tanques sépticos tradicionales (de mampostería o

concreto armado) es limitado, debido a las diversas condiciones geográficas y

climatológicas, por su complejo proceso constructivo.

Es por ello que Plástica Interandina S.A. presenta en este manual el diseño y

proceso constructivo de un "Tanque Séptico utilizando Tubos Perfilados de PVC-

U" (TS/PVC-U), lo cual por su bajo costo y rapidez en su construcción e

instalación, representa una buena alternativa técnica y económica que garantiza

una funcionalidad optima en el tiempo y en las mejores condiciones sanitarias.

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1. ASPECTO TECNICO

El tanque séptico (TS/PVC-U) es un recipiente diseñado y construido para

recibir la descarga de aguas negras de una vivienda o grupo de viviendas y cuya

función es:

Separar los sólidos de los líquidos.

Digerir la materia orgánica (por digestión anaerobica).

Almacenar los sólidos durante un periodo determinado.

Permitir a los líquidos retenidos ser descargados por medio de un sistema

de drenaje para su eliminación final en el terreno.

En tal sentido se propone un tanque séptico (TS/PVC-U), que tiene un volumen

efectivo en función de su diámetro, cuyo sistema de drenaje esta diseñado para

tratar únicamente las aguas negras provenientes de una letrina húmeda y no para

tratar las aguas negras que provienen de pilas, fregaderos, lavatorios y duchas.

2. MATERIALES

Para la construcción del TS/PVC-U, se necesitan los siguientes materiales:

Tubo perfilado de PVC-U.

Accesorios:

Codo 90º unión campana PVC-SAL 100 mm (4").

Tee PVC-SAL 100mm (4").

Tapón roscado PVC-SAL 100 mm (4").

Pegamento para PVC.

Tubo de descarga PVC-SAL 100 mm (4").

Tubo de PVC-SAL 100 mm (4"), (perforado para sistema de drenaje).

Tubo de ventilación PVC-SAP 38 mm (1") y dos codos de 90º de 1".

Mezcla de concreto: proporción 1:4:2 (cemento: arena gruesa: piedra

mediana).

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Grava o piedra de 1/2" a 3/4", para la conformación de la zanja de drenaje. Si

no hubiese dicho material utilizar cualquier otro agregado grueso que sirva

como filtro de las aguas negras.

3. PROCESO CONSTRUCTIVO

A. Excavación de pozo : Se excava un hueco de profundidad y diámetro igual a la

tubería perfilada de PVC-U, de manera que la parte superior del tubo coincida

con el nivel del terreno.

B. Colocación de tubo perfilado de PVC-U y accesorios : Colocar la tubería

perfilada de PVC-U en forma tal que el orificio que se encuentra a unos 15 cm

de uno de sus extremos, quede en la parte de arriba y en sentido opuesto al

codo para la entrada de las aguas negras (ver la ubicación de la tee para

drenaje).

Colocar la tee en el orificio que se ubica a 15 cm de un extremo de la tubería

perfilada de PVC-U y unir esta con pegamento para PVC (prestar atención a las

indicaciones del uso del pegamento).

C. Losa de fondo : Vaciar un sello de concreto de 7 cm de espesor en el fondo del

pozo, esto se hace con el fin de impermeabilizar y constituir el fondo del tanque

séptico. Sí hubiese presencia de napa freática ver cuadro Nº 2 y plano T-3

D. Losa de techo del tanque séptico : De acuerdo al diámetro de tubería perfilada

de PVC-U a utilizar, preparar un encofrado con piezas de madera de 2.5 x 7.5

cm y colocar en su parte interior una malla de fierro corrugado de 3/8”.

Preparar una mezcla de concreto con dosificación 1:4:2 y llenar el molde

anterior con dicha mezcla hasta una altura de 4 cm y colocar la malla de fierro

corrugado de 3/8”. Posteriormente terminar de llenar el molde hasta los 10 cm

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de espesor; el vaciado debe realizarse sobre una superficie limpia y plana, lo

más regular posible.

Durante el vaciado de la losa de techo será necesario dejar o un agujero de

38mm (11/2") para la tubería de ventilación y una tapa de visita de 30 x 30 cm;

dejar la losa a la sombra para que fragüe (endurezca) durante 7 días como

mínimo y durante ese tiempo mantener húmeda la losa.

E. Sistema de drenaje de tanque séptico : se excava una zanja de 60 cm de

profundidad por 50 cm de ancho y 3 metros de largo, con una pendiente de

0.5% (1 cm de profundidad por cada 2 m).

Hacer pequeños cortes con una hoja de sierra a lo ancho de un tubo de 3

metros de largo y de 100 mm de diámetro, los cortes deben estar espaciados a

cada 10 cm y el espesor de los cortes debe ser de 3 a 7 mm.

Colocar piedra o grava hasta formar una capa de 30 cm de profundidad, y

sobre esta capa colocar el tubo perforado de 4" x 3 metros de largo, el cual

debe estar unido con pegamento a la tee de 100 mm; tener el cuidado de ubicar

las perforaciones hacia abajo (tal como se muestra en el plano T-2).

Colocar una segunda capa de 10 cm de piedra o grava asegurándose de

cubrir totalmente el tubo y sobre esta última capa colocar una tercera capa de

10 cm de arena; el resto de zanja se completa con un relleno de tierra (terreno

natural).

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4. ESPECIFICACIONES TECNICAS

A. Del tubo perfilado de PVC-U

Las tuberías perfiladas de PVC-U, que se van ha utilizar como cuerpo del

tanque séptico tiene características Físicas y Químicas que se especifican en el

anexo Nº1 y Nº2.

B. Del Diseño

Se deben considerar para su diseño los siguientes criterios:

a) La construcción del tanque séptico, solo se realizara en aquellos lugares

rurales o zonas sub-urbanas en los que no existan ó se encuentren

alejadas de las redes de desagües.

b) El efluente del tanque séptico no puede ingresar directamente en un cuerpo

receptor de agua, sin que previamente, se haya obtenido permiso de la

autoridad sanitaria respectiva.

c) El tanque séptico tendrá una cámara de aire formada por 0.30 m de altura

libre entre la superficie del liquido y la parte inferior de la losa de cobertura.

d) El diámetro mínimo de las tuberías del influente y del afluente de l tanque

séptico será de 10 cm (4").

e) Entre la tubería de acceso y la de salida, habrá el suficiente desnivel para

evitar el represamiento de la tubería de entrada.

f) Los dispositivos de acceso y salida de los líquidos estarán compuestos por

Tees.

g) Las bocas de entrada y salida de las Tees, estarán a -0.30 m. y - 0.40 m.

Respectivamente con relación al nivel de los líquidos.

h) La parte inferior de las Tees estarán a -0.30 m. Y la parte superior a +0.20

m. Con relación al nivel de los líquidos.

i) El fondo del tanque séptico tendrá una pendiente de 2% orientada hacia el

punto de ingreso de los líquidos.

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j) En toda zanja de Percolación, habrá por lo menos dos capas de grava

limpia de calidad adecuada. La inferior tendrá un espesor mínimo de 0.15

m. Constituida por material cuya granulometría variara entre 2.5 a 6 cm.

Sobre ella se acomodara los drenes. Rodeando los drenes, se colocara otra

capa de piedra de 1.5 a 5 cm. , La que los cubrirá hasta una altura de por lo

menos 5cm. El resto de la zanja se rellenara con tierra hasta alcanzar la

superficie del suelo, por lo menos.

k) El fondo de la capa de piedra debe quedar por lo menos a 0.60 m. Por

encima del nivel freático.

l) La profundidad de las zanjas percoladoras estará en función de la

topografía de la zona y de las condiciones climáticas. Tendrá profundidad

mínima de 0.50 m. y máxima de 1.00 m.

m)El ancho de las zanjas esta en función de la capacidad de Percolación de

los terrenos y podrá variar entre un mínimo de 0.45m y un máximo de 0.9m

n) La pendiente mínima de los drenes será de 0.5% (cinco por mil).

o) La distancia del tanque séptico a los muros perimetrales de la propiedad

será de 6 metros como mínimo.

C. De la construcción

Se debe considerar para su construcción, los siguientes criterios:

a) El periodo mínimo permitido para la retención de los líquidos en el tanque

séptico será de 12 horas.

b) A fin de mejorar la calidad de los efluentes, se estima que la capacidad

máxima del tanque séptico será de 3 m3.

c) El periodo mínimo de mantenimiento de los tanques sépticos será cada dos

años.

d) En el diseño del tanque séptico se considera un espacio adicional al de su

capacidad útil, destinado al almacenamiento de lodos y espumas, este

espacio se ha calculado por las formulas correspondientes.

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e) El tanque séptico se ha diseñado asumiendo que es un acondicionador de

los líquidos lo que permite su buena infiltración y oxidación en el campo de

percolador.

f) Los terrenos se clasificaran de acuerdo a los resultados que arrojan los

ensayos de Percolación. Para su clasificación se hará uso de la tabla Nº 1

(ver anexo Nº 3).

g) La clasificación del terreno se determina por medio del "Test de

Percolación".

5. BASE DE CALCULO

A. Metodología

Se parte del criterio de diseño del R.N.C. y el compendio de Normas sobre

Saneamiento de la SUNASS. Se ha calculado el dimensionamiento del tanque

séptico de manera tal de garantizar:

Su funcionamiento hidráulico en el periodo de retención.

El sistema de drenaje de líquidos mediante zanja de Percolación.

Su mantenimiento.

B. Información Base

Población servida, P (hab).

Dotación por habitante, Q (lps / día).

Intervalo de limpieza deseado, N (años).

Diámetro interior de la tubería perfilada de PVC-U, Di (m).

C. Parámetros de la base de diseño

Cinco habitantes promedio por familia.

Dotación de limpieza para el tanque séptico: 4 lts / día x hab x uso, (se

considera por cada habitante 5 usos/día).

Frecuencia de mantenimiento propuesto dos a tres años.

Sólidos en suspensión: 90 g / día x hab.

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Eficiencia de retención esperada: 70%.

Eficiencia de digestión de sólidos: 50% (bajo la condición de una digestión

anaerobica).

D. Diseño

El dimensionamiento del tanque séptico, se diseña considerando las siguientes

formulas:

Area del tanque séptico:

A = x D2.

Periodo de retención:

PR = 1.5 - 0.3 x log (P x q) > 0.6 días

Volumen de sedimentación:

Vs = 10-3 x (P x q) x PR

Volumen de digestión y almacenamiento:

Vd = 70 x 10-3 x P x N

Altura máxima de espumas sumergidas:

He = 0.7 / A

Altura mínima libre de espuma sumergida: 0.10 cm.

Altura libre de lodos:

Ho = 0.82 - 0.26A

Altura mínima libre de zona de sedimentación:

Hsmin. = 0.10 + Ho

Altura de sedimentación:

Hs = Vs / A

Altura de espacio libre:

Hl = máximo valor entre Hsmin. y Hs

Altura de digestión y almacenamiento:

Hd = Vd / A

Altura total efectiva:

Hte = Hd + Hl + He

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Altura mínima cámara de aire: 0.30 cm.

Altura total tanque séptico:

Ht = Hte + 0.30

Volumen total tanque séptico:

Vt = A x Ht

E. Resultados Obtenidos

TABLA Nº 1

DIMENSIONAMIENTO Y DISEÑO DE TANQUE SEPTICO TS/PVC-U

Valores de dimensionamiento y diseño

P Q N Di A PR Vs Vd He Ho Hmin Hs Hl Hd Hte Ht Vt

Hab. lts/día Años Mm m días m3 m3 m. m. m. m. m. m. m. m. m3

6.0 20.0 2.0 1300 1.33 0.88 0.11 0.84 0.53 0.47 0.57 0.08 0.57 0.63 1.74 2.00 2.70

TABLA Nº 2

VARIACION DEL ESPESOR DE LA LOSA DE FONDO DEL TANQUE SEPTICO

TS/PVC-U, PARA DIFERENTES NIVELES DE LA NAPA FREATICA.

Tanque

Séptico

TS/PVC-U

Nivel de la napa freática encima de la losa de fondo del tanque séptico

Espesor de losa Espesor de losa Espesor de losa

0.10 m. 0.15 m. 0.20 m.

Básico 0.00 a 0.20 0.20 a 0.40 0.40 a 0.75

As 3/8" @ 0.25m. 3/8" @ 0.25m. 3/8" @ 0.20m.

Nota: cualquier otra condición del nivel freático del terreno, consultar a Plástica

Interandina S.A.

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6. PRESUPUESTO

A. Descripción de Partidas .

Item Descripción Unidad

1.0Accesorios tanque séptico utilizando tubería perfilada de

PVC-U

1.1 Tubería de PVC-SAL de 1" M

1.2 Tubería de PVC-SAL de 4" M

1.3 Codo de PVC-SAL de 4" x 90º Und

1.4 Tee de PVC-SAL de 4" x 4" Pza

1.5 Tubería perfilada de PVC-U de 1300mm de diámetro M

2.0Losa de Fondo tanque séptico utilizando tubería perfilada de

PVC-U

2.1 Alambre negro recocido 16 Kg

2.2 Acero corrugado de 3/8" Kg

2.3 Agregado grueso de 1/2" (grava) M3

2.4 Arena gruesa M3

2.5 Cemento portland tipo I (42.5kg) Bol.

3.0Losa de techo tanque séptico utilizando tubería perfilada de

PVC-U


3.2 Clavos para madera con cabeza de 1" Kg

3.3 Acero liso grado 40 de 1/4" Kg


3.5 Arena gruesa M3

3.6 Cemento portland tipo I (45kg) Bol.

3.7 Madera tornillo en bruto P2

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4.0Tapa de inspección tanque séptico utilizando tubería

perfilada de PVC-U


4.2 Clavos para madera con cabeza de 1" Kg

4.3 Acero liso grado 40 de 1/4" Kg


4.5 Arena gruesa M3

4.6 Cemento portland tipo I (42.5kg) Bol.

4.7 Madera tornillo en bruto P2

Nota: Las partidas están en función a los materiales de construcción que se van a

utilizar.

7. COMPARACION DE TANQUE SEPTICO TS/PVC-U v.s TANQUE SEPTICO

TRADICIONAL

Para realizar una comparación de estructuras, hemos considerado que existen

cuatro factores relevantes:

A. Vida útil de las estructuras : En tal sentido los tanques sépticos con material

convencional (ladrillo y concreto armado) en comparación al tanque séptico

TS/PVC-U propuesto, están sujetos a un rápido desgaste de sus paredes

interiores debido a la presencia de gases, producto de la descomposición

de los sólidos y paredes exteriores debido a las sustancias químicas del

suelo. El PVC-U tiene mayor resistencia ante el ataque de este tipo de

agentes, con lo cual se garantiza un mayor tiempo de vida útil para iguales

condiciones de trabajo.

B. Proceso constructivo : Se busca que los usuarios de los tanques sépticos

puedan realizar su construcción, de esta manera el costo de la mano de

obra será mínima y solo se invierta en la compra de materiales.

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C. Transporte : Finalmente es de hacer notar la economía y facilidad de

transportar estos tanques, a sitios remotos y de difícil acceso, el peso total

de la tubería perfilada de PVC-U de 1300 mm de diámetro por 2.00 m de

longitud es de 45 Kg

D. Recursos necesarios y Tiempo de Construcción . Esta de acuerdo a la tabla

Nº 4.

TABLA Nº 4

RECURSOS NECESARIOS/TIEMPO DE CONSTRUCCION

Descripción

Recursos

Mano de obra Material EquipoTiempo de

ejecución

Tanque séptico de mampostería

(ladrillo).Calificada Convencional Tradicional 1 semana

Tanque séptico de concreto

armado.Calificada Convencional Especial 1 semana

Tanque séptico TS/PVC-U No calificada Convencional Tradicional 2 días

Leyenda:

a) Mano de obra calificada: Con experiencia en trabajos de obras civiles

(albañilería, encofrados, vaciados de concreto, etc.)

b) Mano de obra no calificada: no necesita experiencia en trabajos de obras

civiles.

c) Material convencional: ladrillo, cemento, agregados, tubería de PVC-U.

d) Equipo tradicional: herramientas de albañilería (varilejo, espátula, carretilla,

palas, wincha, etc.)

e) Equipo Especial: mezcladora, vibradora, etc.

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ANEXOS

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1. CARACTERISTICAS FISICAS DEL PVC-U.

Se tienen las siguientes:

1. Peso Especifico 1.41 gr/cm3

2. Módulo de elasticidad 30.000 kg/cm2

3. Coeficiente de dilatación lineal 8 x 10- 5 ºC- 1

4. Resistencia a la tracción 500-560 kg/cm2

5. Alargamiento a la rotura 100-160 por 100

6. Resistencia a la flexión 800 kg/cm2

7. Punto de reblandamiento VICAT > 83 ºC

8. Tensión de trabajo 100 kg/cm2

9. Absorción de agua < 1 mg/cm2

10.Resistencia al choque CHARPY 6 - 7 kg-cm/cm2

11.Resistencia de aislamiento a 20 ºC > 10 16 ohm x cm

12.Rigidez dieléctrica sobre placa 2mm 25 KV/mm

13. Coef. de conductibilidad térmica 20ºC 3.65x10–4 cal/segxcmxºC

14.Dureza Shore D 80 - 90

2. CARACTERISTICAS QUIMICAS.

Los tubos perfilados de PVC-U están fabricados a partir de un material

inerte a la acción de las sustancias químicas presentes en los efluentes, lo

mismo que al ataque corrosivo tanto de suelos alcalinos como de suelos

ácidos. Presenta gran resistencia a la acción corrosiva del ácido sulfúrico y a

los gases que emanan de las alcantarillas.

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Reactivo Concentración 20 ºC 60 ºC

1. Aceite de linaza ++ ++

2. Aceites minerales (sin aromáticos) ++ ++

3. Aceites minerales (vehículos) ++ ++

4. Acetato de butilo 100 - -

5. Acetato de etilio 100 - -

6. Alcohol isopropilílico 100 ++ 0

7. Aguarrás ++ 0

8. Alcohol metílico 100 ++ +

9. Asfalto ++ ++

10.Bicarbonato sódico ++ ++

11.Carbonato sódico ++ ++

12.Cloroformo 100 - -

13.Cloruro de etilio 100 - -

14.Cicloexano 100 ++ +

15.Detergente líquido ++ 0

16.Eter Dietílico 100 - -

17.2 etil – exanol 100 ++ -

18.Gasoil ++ ++

19.Heptano 100 ++ ++

20.Hexano 100 ++ ++

21.Hidróxido sódico ++ 0

22.Hiposulfito sódico ++ ++

23.Loduro potásico ++ ++

24. Isooctano 100 ++ ++

25.Lanolina ++ ++

26.Lejía ++ (+)

27.Perborato sódico ++ ++

28.Sulfato sódico ++ ++

29.Sulfito sódico ++ ++

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30.Sulfuro sódico - -

31.Tetracloroetano 100 - -

32.Tetracloroetileno 100 - -

33.Tetrahidrofurano 100 - -

34.Tiosulfato sódico ++ ++

++ Resistente + Bastante resistente (+) Medianamente resistente

- No resistente O No hay ensayos.

3. CLASIFICACION DE LOS SUELOS DE ACUERDO AL ENSAYO DE

PERCOLACION.

TABLA Nº 1

CLASE DE TERRENOS.

Clases de Terreno Tiempo para infiltrar 25 mm.

Rápidos

Medios

Lentos

De

De

De

0

10

20

A

A

A

9.9

19.9

30

Minutos

Minutos

Minutos

* Obtenida de las Normas Técnicas, para el diseño de Tanques Sépticos de

la SUNASS.

4. ANALISIS DE COSTOS UNITARIOS.

El precio considerado para los materiales que intervienen en la fabricación

del Tanque Séptico Utilizando Tubería Perfilada de PVC-U, tiene una duración

de 30 días calendarios.

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PLANOS

B. Dibujos y detalles :

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Esquema de distribución Letrina Húmeda - Tanque Séptico

Figura 1

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Componentes del Tanque Séptico

1. Tubo de PVC-SAL 100 mm (4").

2. Codo de PVC-SAL 100 mm (4").

3. Tubo de ventilación PVC-SAL 38 mm (1") y dos codos de 90º.

4. Losa de techo.

5. Tee y tapón de PVC-SAL 100 mm (4").

6. Zanja de drenaje (piedra de 1/2" ó 3/4"), de 3.00 m de largo.

7. Tubo de PVC-SAL 100 mm, de 3.00 m de largo, perforado.

8. Tubería perfilada de PVC-U.

9. Losa de fondo (sello de concreto).

10. Tapa de visita 0.30 x 0.30 m.

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Figura 2

Detalle de Zanja de Drenaje

Figura 2.a. Vista Longitudinal

Figura 2.b. Vista Transversal

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Figura 3

Detalle Constructivo de Losa y Tapa de Visita

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Figura 4

Distribución del Refuerzo en la losa de Fondo Tanque Séptico

Nota:

El espesor (e) de la losa de fondo del tanque séptico, esta en función del nivel de la napa

freática (ver cuadro Nº 2).

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