Marco Referencial

21 Capitulo II: Marco Referencial

CCaappiittuulloo IIII

MMaarrccoo

RReeffeerreenncciiaall


2.1 Introduccin

En este captulo, haremos una investigacin, donde describiremos en forma

breve y terica cada una de sus componentes. Esta seccin se divide en tres

partes, la primera parte corresponde al marco histrico, el cual presenta el

panorama evolutivo de los sistemas de alcantarillado y planta de tratamiento,

partiendo de la historia y construccin de estos sistemas; y continuando con

aquellos pases que dieron la pauta para la introduccin a nuestro pas de

estos anhelados sistemas. El segundo componente es el marco terico, este

comprende el soporte terico que seala y define con claridad los conceptos

bsicos y parmetros para el desarrollo del diseo de una red de

alcantarillado sanitario y planta de tratamiento. Por ultimo tenemos lo que es

el marco normativo el cual se presentan las Normas Tcnicas de ANDA, las

cuales rigen el diseo y la ejecucin de este tipo de obras hidrulicas a nivel

nacional.


2.2 Marco Histrico*

En el pasado en nuestro pas, la evacuacin de las aguas negras se llevaba

a cabo en la mayora de los municipios y comunidades de la manera ms sencilla

posible la cual consista en vertir directamente dichas aguas a ros y corriente

mediante alcantarillado sanitario unitario. La acumulacin de fangos y el desarrollo

de olores y condiciones desagradables surgieron como consecuencia de esta

practica. Para solventar estos problemas se introdujo la evacuacin separada de

las aguas negras y de las aguas pluviales, y el tratamiento de las aguas negras.

Los mtodos de depuracin de residuos se remontan a la antigedad y se

han encontrado instalaciones de alcantarillado en lugares prehistricos de Creta y

en las antiguas ciudades asirias. Las canalizaciones de desage construidas por

los romanos todava funcionan en nuestros das. Aunque su principal funcin era

el drenaje, la costumbre romana de arrojar los desperdicios a las calles significaba

que junto con el agua de las escorrentas viajaban grandes cantidades de materia

orgnica.

Hacia finales de la edad media empezaron a usarse en Europa

excavaciones subterrneas privadas primero y, ms tarde, letrinas. Cuando stas

estaban llenas, unos obreros vaciaban el lugar en nombre del propietario. El

contenido de los pozos negros se empleaba como fertilizante en las granjas

cercanas o era vertido en los cursos de agua o en tierras no explotadas.

* Fuente: http://www.artehistoria.jcyl.es/histesp/lugares/274.htm


La historia de los sistemas sanitarios es sumamente interesante. Se han

encontrado vestigios de trabajos sanitarios hechos con habilidad por hombres

primitivos hace cien mil aos. No obstante lo rstico de los dispositivos, nos

aportan pruebas de que aun estos hombres se daban cuenta de las

consecuencias de un mal sistema sanitario. Miles de aos antes de Cristo, los

gobernantes de Egipto, Grecia y Roma procuraban tener sistemas sanitarios de

uno u otro tipo. Algunas de estas obras histricas consisten en acueductos,

construidos con terracota y ladrillo, que enviaban el agua a algn depsito y

baos, que eran simples excavaciones en el suelo revestidos con baldosas.*

En Londres (Inglaterra), los servicios de alcantarillado, se empezaron a

construir por los aos 1815 - 1820, por esta misma fecha aparecen en Francia y

en Hamburgo. En Chicago (Estados Unidos de Amrica), en 1858 se puso en

servicio el primer sistema de alcantarillado, en Amrica.

En algunos pases de Latinoamrica que tomaron el ejemplo de los Estados

Unidos, se obtuvieron grandes resultados (Brasil, Venezuela, Mxico, Costa Rica,

etc.)

Hasta ese momento se haba profundizado poco en la relacin entre

contaminacin y enfermedades, y no se haba aplicado al tratamiento de aguas

negras la bacteriologa, disciplina entonces en sus inicios.

* Fuente: http://www.artehistoria.jcyl.es/histesp/lugares/274.htm


En nuestro pas no fue sino hasta el ao de 1900 que se construyeron los

primeros colectores de aguas servidas, para la ciudad de San Salvador que

consistan en canaletas rectangulares de mampostera de ladrillo, que conducan

las aguas negras y las aguas lluvias de la zona central de la ciudad, pero estos

fueron diseados sin tomar en cuenta el incremento poblacional. Para el ao de

1940 se tiene conocimiento sobre el tratamiento de aguas negras cuando en

nueva San Salvador (Santa Tecla) el servicio interamericano de salud publica,

program y financi el proyecto de alcantarillado sanitario y construccin de una

planta de tratamiento en dicha ciudad.*

En 1950 se crea la Direccin General de Obras Hidrulicas como

dependencia del Ministerio de Obras Publicas (MOP), la cual tendra como funcin

principal la formulacin y ejecucin de proyectos de acueductos y alcantarillado

sanitario, como respuesta a las necesidades de desarrollo urbano e industrial de

las ciudades.

Para el ao de 1961 aparece la ley de creacin de la administracin

nacional de acueductos y alcantarillado (ANDA) como entidad rectora a nivel

Nacional de los proyectos de introduccin de acueductos y alcantarillado. A partir

de aqu, en nuestro pas, se empez a trabajar de lleno en pro de la reduccin de

la contaminacin ambiental y el desbalance ecolgico, satisfaciendo la demanda

creciente de agua potable, protegiendo los recursos naturales y reduciendo los

mltiples daos derivados de la estructura epidemiolgica de las enfermedades

transmisibles relacionadas con el saneamiento bsico.

* Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Agua_potable_y_saneamiento_en_El_Salvador


En el Municipio de Carolina, no existe un sistema de Alcantarillado de Aguas

Negras, hecho que con lleva al fenmeno de Alcantarillado Sanitario Unitario el

cual produce grandes problemas de Salubridad para la poblacin en general pero

con mayor intensidad a los que viven aledaos a este desage llamado Quebrada

La Burra

* Fuente: Investigacin propia del grupo


2.3 Marco Terico

Esta etapa contempla cada uno de los trminos adecuados, por lo que se

presentara un conjunto de conceptos y definiciones utilizadas en la ejecucin del

proyecto del sistema de alcantarillado sanitario y planta de tratamiento los cuales

se detallan ha continuacin.

2.3.1 CONCEPTOS Y DEFINICIONES:

AGUAS NEGRAS: Agua contaminada con sustancias fecales y orina, procedentes

de vertidos humanos, orgnicos o animales su importancia es tal manera que

requiere de un sistema para poder ser desalojado y tratamiento.

AGUAS RESIDUALES: Fraccin liquida que esta constituida esencialmente por

aguas de abastecimiento y que despus de haber sido contaminada por los

diversos usos a que ha sido sometida son vertidas a un cuerpo receptor 1.

AGUAS SERVIDAS: Provenientes de uso domstico como pueden ser higiene

personal, limpieza y la vado de cualquier ndole.

AGUAS DE INFILTRACION: Son derivadas del subsuelo, y estas pueden ser

penetradas a la red de alcantarillado a travs de una tubera en malas

condiciones, juntas de tuberas, y por las paredes de los pozos de visita.

1 Fuente: Gua para el Manejo de Excretas y Aguas Residuales Municipales.


ALCANTARILLADO SANITARIO: Se denomina alcantarillado o red de

alcantarillado al sistema de estructuras y tuberas usados para el transporte de

aguas residuales, negras o servidas desde el lugar en que se generan hasta el

sitio en que se vierten a cauce o se tratan.

AFLUENTE O TRIBUTARIO: Se denomina afluente o tributario a un curso de

agua, que no desemboca en el mar sino en otro ro.

CONTAMINACION: La contaminacin es la incorporacin a los cuerpos

receptores de sustancias slidas, liquidas o gaseosas, o mezclas de ellas, siempre

que alteren desfavorablemente las condiciones naturales del mismo, o que puedan

afectar la salud, la higiene o el bienestar del pblico.

CAUDAL DE DISEO: El caudal de diseo de los colectores de aguas negras se

obtendr sumando al caudal mximo horario del da mximo, los aportes por

infiltracin y por conexiones erradas y estos sern calculados para la etapa inicial

y final del diseo2.

SISTEMA DE TRATAMIENTO: Combinacin de procesos y de operaciones de

tipo fsico, qumico y biolgico destinados a eliminar el residuo slido, la materia

orgnica, los microorganismos patgenos, y en ocasiones, los elementos nutritivos

contenidos en las agua negras3.

2. Fuente: http://www.cdmb.gov.co/estandares/tecnicas/cap456h.php#maximo 3. Fuente: Reglamento de Aprobacin y Operacin de Sistemas de Tratamiento de Aguas Residuales.


ENTE GENERADOR: Persona fsica o jurdica, pblica o privada, responsable del

tratamiento y posible re-uso de aguas negras, o de su vertido en un medio

receptor 4.

MEDIO RECEPTOR: Es todo aquel ri, quebrada, arroyo permanente, lago,

laguna, embalse natural o artificial, zona de recarga, donde se vierten aguas

negras4.

EFLUENTE: Aguas negras salientes de un sistema de conduccin o

tratamiento.

PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS NEGRAS: Unidad destinada a mejorar

la calidad del agua de tal forma que produzcan en los cuerpos receptores, efectos

compatibles con las exigencias legales y/o con la utilizacin aguas abajo de la

poblacin.

2.3.2 CLASIFICACION DE SISTEMAS Y CONSIDERACIONES DE LA RED DE

ALCANTARILLADO:

Dentro de la red de alcantarillados tenemos dos sistemas que son:

- Combinadas

- Separadas.

4. Fuente: Reglamento de Aprobacin y Operacin de Sistemas de Tratamiento de Aguas Residuales.


Lo que son alcantarillas combinadas son las que se dedican a transportar

aguas negras y aguas lluvias.

El sistema separado es que cada una de las aguas ya sean estas pluviales

o negras y van en diferentes tuberas.

Dentro de las consideraciones tenemos que para un rea urbana requiere

un diseo cuidadoso. Ya que las alcantarillas deben ser adecuadas en tamao y

pendiente de modo que contengan el flujo mximo sin ser sobre cargadas y

mantengan velocidades que impidan la de posicin de slidos. Antes de que se

pueda comenzar el diseo, sede estimar el caudal y la velocidad de caudal.

Adems se debe localizar cualquier estructura subterrnea, incluyendo otros

servicios, que puedan interferir con la construccin.

2.3.3 SISTEMAS DE ALCANTARILLADO SANITARIO:

El sistema de alcantarillado sanitario es un componente construido e instalados

para recolectar, conducir, donde tambin se refleja el caudal en el sistema y este

es lento y se va acumulando a lo largo de la tubera y as definir el dimetro de la

red, para poder tratar y disponer las aguas negras.

Los elementos ms importantes que integran un sistema de alcantarillado sanitario

son:

e) Alcantarilla colectora final

1. ALCANTARILAS

2. POZOS DE REGISTRO.

3. CAJAS DE INSPECCION.

a) Acometida domiciliar b) Alcantarilla lateral o

secundaria c) Alcantarilla principal d) Alcantarilla colectora

e) Alcantarilla colectora final


TABLA: 2.1

2 TIPOS DE ALCANTARILLADO EN UNA RED

2.3.4 TIPOS DE REDES DE ALCANTARILLADO:

Existen varios tipos de redes, los cuales se clasifican de acuerdo a su tamao y

distribucin, como pueden ser separativas o sanitarias, pluviales y unitarias. Y

estas se diferencian por conducir aguas de diversos tipos por la red asignada.

Tipo de alcantarilla Finalidad

Acometida domiciliaria

Las acometidas o conexiones domiciliarias se conectan con la red de desages de los edificios y su finalidad es transportar las aguas negras originadas en ellos a las alcantarillas secundarias o a cualquier otra alcantarilla, excepto a otra acometida domiciliaria. Normalmente, se construyen exteriormente al edificio, dependiendo su distancia a los cimientos de las normativas locales.

Laterales o secundarias

Constituyen el primer elemento de la red de alcantarillado y suelen disponerse en las calles o en zonas especiales de servidumbre. Se utilizan para transportar el agua negras de uno o ms edificios a las alcantarillas principales.

Principales

Se utilizan para transportar el agua negras procedente de una o varias alcantarillas secundarias a los colectores o interceptores.

Colectores

Son alcantarillas de gran tamao que transportan el agua negras de las principales a la planta de tratamiento de aguas negras o a grandes interceptores.

Interceptores o colectora final

Son alcantarillas de gran tamao que se utilizan para interceptar y recoger las aguas negras procedentes de uno o varios colectores o alcantarillas principales, transportndola a la planta de tratamiento de aguas negras.


Los tipos de red y sus respectivas caractersticas hidrulicas y aplicaciones se

muestran el la tabla.

TABLA: 2.2

TIPOS DE REDES DE ALCANTARILLADO

TIPO DE RED CARACTERISTICAS HIDRAULICAS FINALIDAD

SEPARATIVAS Por gravedad

Se utiliza para la recogida de las aguas negras de origen domestico. Es preciso contar con las aportaciones de las infiltraciones y a caudales incontrolados.

SEPARATIVAS A presin

Se utiliza para la recogida de las aguas negras de zonas residenciales en que la construccin de una red por gravedad es problemtica y pueden recoger aguas negras de origen comercial, pero solo una fraccin de las de origen industrial, debido a los grandes volmenes generados.

SEPARATIVAS De vaco Se utiliza la misma que en redes a presin.

AGUAS PLUVIALES Por gravedad

Se utilizan para la recogida de las aguas pluviales procedentes de calles, techos y otras fuentes. No incluyen aguas negras.

UNITARIA Por gravedad

Se utilizan para la recogida de aguas negras de origen domestico e industrial y las aguas pluviales.


2.3.5 MATERIALES Y DIMENSIONES DE LAS ALCANTARILLAS:

Hidrulicamente los sistemas de alcantarillado estn diseados como

canales abiertos, de acuerdo a las tuberas y estructuras que se fabrican con

materiales que deben cumplir con ciertas especificaciones qumicas, mecnicas y

estticas. Y esto hace que las condiciones se determinan en base a la calidad de

las aguas negras, al flujo hidrulico, al tipo de suelo, y a los costos.

Por otra parte tenemos lo que son los conductos y estos se clasifican de

acuerdo al material que fueron fabricadas como lo son: Tuberas de plstico,

Tuberas de hierro fundido, Tuberas de acero.

Las tuberas de plstico son las que casualmente se utilizan, los diferentes

tipos de plstico utilizados son el cloruro de polivinilo rgido (PVC rgido),

polietileno rgido (Pe rgido), plsticos reforzados con vidrio (GRP).

Tuberas de hierro fundido son tuberas resistentes a los residuos qumicos

y pueden soportar cargas externas, este tipo de tubera es utilizado para redes de

alcantarillas que estarn sujetas a cargas extremas y son adecuadas tambin para

pasos areos, ala hora de disear una red de alcantarillado.

Las tuberas de acero son utilizadas en los sistemas de alcantarillado como

tuberas centrales a presin y que estarn sujetas a una tensin, cuando se

presente un conducto a desnivel, y para el transporte de aguas tratadas haca la

planta o cualquier cuerpo receptor.


La adopcin de un tamao mnimo de conducto es necesario debido a que

en ocasiones, se introducen en las alcantarillas objetos relativamente grandes y la

obstruccin a la que dara lugar puede evitarse si los conductos tienen un dimetro

no inferior a 200 mm (8), la alcantarilla ms pequea debe ser mayor que las

conexiones domiciliarias, de modo que los objetos que pasen a travs de tales

conductos lo puedan hacer fcilmente en las alcantarillas, se recomienda un

tamao mnimo de 200 mm (8) en las alcantarillas sanitarias.

2.3.6 INSTALACIONES COMPLEMENTARIAS DE LAS ALCANTARILLAS:

Las redes de alcantarillado requieren de una gran variedad de instalaciones

complementarias para asegurar un funcionamiento apropiado estas sern

diseadas y construidas con el cuidado necesario, tomando las normas para el

diseo de las mismas.

Estas instalaciones pueden ser: conexiones domiciliaras, pozos de registros y

pozos de cada o con caja de sostn.

2.3.6.1 CONEXIONES DOMOCILIARIAS.

Son estructuras que transportan las aguas negras desde las viviendas

hasta la alcantarilla principal y pueden ser de seccin cuadrada segn modelo de

ANDA, en la siguiente figura mostramos una conexin domiciliar:


FIGURA. 2.1 DETALLE DE CONEXION DOMICILIAR.

N 3 @ 15 CM A/S

EMPLANTILLADO DE PIEDRA

3 N 3, ESTRIBOS N 2 @ 20 CM

O 8"

MORTERO 1:4

H

O 3/4"PELDAOS

REPELLADO YAFINADO

ASAS 0 3/8"

6.0 CM 1/2 CAA

FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA

ZONA URBANA DE LA CIUDAD DE CAROLINA, SAN MIGUEL

DE TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES DE LA

DISEO DE ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLANTA

NESTOR JOEL PERAZA BONILLA

1 : 40

YENI ABIGAIL BUSTILLO CAMPOS

FRANCISCO ANTONIO GUZMAN SORTO

ZONA URBANA DE CAROLINA

O 3/4"PELDAOS

TUBO DE CEMENTO

PUESTO DE LAZO

O 8"

LADRILLO DE BARRO

1.00 MT0.80 MT1.50 MT

321

H

A

O 8"

CAJA N

A

O 8"

1/2 CAA

PUESTO DE LAZOLADRILLO DE BARRO

DETALLE DE CAJA DE REGISTRO

2.3.6.2 POZOS DE REGISTRO O DE INSPECCION:

Los pozos de registro o inspeccin se emplean como medio de acceso para

la inspeccin y limpieza se colocan en intervalos no mayores de5 150 mts. y en los

puntos donde se produzca un cambio de direccin o de seccin en la tubera, o

una considerable variacin de pendiente. Un pozo de registro consiste en: una

base, paredes, canaletas, cubierta. Los pozos de registro pueden ser construidos

con ladrillos de barro, concreto o prefabricados, para nuestro medio los mas

construidos son los de ladrillo de barro.

5. Fuente: Normas Tcnicas de ANDA, Capitulo II, Seccin ,14.


FIGURA. 2.2 DETALLE TPICO DE UN POZO DE REGISTRO.

F A C U L T A D D E IN G E N IE R IA Y A R Q U IT E C T U R A

Z O N A U R B A N A D E L A C IU D A D D E C A R O L IN A , S A N M IG U E L

D E T R A T A M IE N T O D E L A S A G U A S R E S ID U A L E S D E L A

D IS E O D E A L C A N T A R IL L A D O S A N IT A R IO Y P L A N T A

N E S T O R J O E L P E R A Z A B O N IL L A

1 : 4 0

Y E N I A B IG A IL B U S T IL L O C A M P O S

F R A N C IS C O A N T O N IO G U Z M A N S O R T O

Z O N A U R B A N A D E C A R O L IN A

D E T A L L E D E C A J A D E R E G IS T R O

L A D R IL L O D E O B R AC O R R I E N T E

2 1 / 4 "

P E L D A O 3 /8 "

L A D R I IL O D E O B R AT R A P E Z O ID A L

R E P E L L A D O

M E D IA C A A

R E L L E N A R C O N C E M E N T O ( M E Z C L A 1 :2 :4 )

EJE

DE

PO

ZO

N IV E L

2.3.6.3 POZOS DE REGISTRO CON CAIDA O CON CAJA DE SOSTEN:

Los pozos de registro con cada son los que controlan la velocidad del flujo

en cada interseccin y cuando la diferencia de cotas entre las alcantarillas

entrantes y saliente exceden de 0.5 mts, el cual efluente (entrante) puede verter a

la cota de la alcantarilla saliente por una boca de cada o pozo de registro con

cada incorporada. En alcantarillas de 600 mm (24) y menores pueden realizarse

una curva de dimetros comprendidos entre 700 mm (28) y 1,200 mm (48), el

cambio de direccin de 90 puede realizarse entre dos pozos de registro, cada uno

situado a una distancia de al menos dos dimetros del pozo desde el punto de

interseccin, con una alineacin recta entre pozo y pozo.


FIGURA. 2.3

DETALLE DE UN POZO DE REGISTRO EN CONCRETO

CON UNA ENTRADA DE CAIDA.6

6. Fuente: Normas Tcnicas de ANDA, Capitulo II, Seccin ,14.


2.3.7 CRITERIOS PARA LA SELECCIN DEL SISTEMA DE DRENAJE:

Para poder seleccionar el sistema de drenaje debemos de tener principios

tcnicos y econmicos, y evaluar alternativas como (dinero, materiales, mano de

obra).

Los aspectos ms importantes a ser considerados son:

- Si las aguas negras de una ciudad y de las zonas industriales circundantes se

drenaran en forma conjunta o separada.

- Mtodo de drenaje: sistemas de alcantarillado combinado, separado o mixto.

- Diversos alineamientos posibles de los colectores principales.

- Diversos cursos receptores, de los cueles se seleccionar los ms cercanos y

econmicos. Para el caso en estudio, el nico cuerpo receptor disponible es el

Ri Torola de la Ciudad de Carolina.

- Lugar de ubicacin de la planta de tratamiento.

- Descargas en el curso receptor.

Los clculos econmicos y tcnicos deberan realizarse para cada alternativa

incluyendo los siguientes elementos:

- Desembolso mnimo para mantenimiento de los sistemas

- Costo de capital y de operacin de la recoleccin y tratamiento de las aguas

negras y la disposicin de lodos.

Para definir las alternativas, se necesitan los datos siguientes:

- Volumen de las aguas negras.

- Calidad de las aguas negras.

- Parmetros del proceso de tratamiento de las aguas negras.


- Utilizacin existente del agua.

- Estudio topogrficos.

- Estudios geolgicos e hidrolgicos en caso que stos sean requeridos.

- Calidad del cuerpo receptor.

Esto estudios se consideran de acuerdo a las normas y regulaciones publicas

establecidas por las instituciones competentes como son ANDA, el Ministerio del

Medio Ambiente y Recursos Naturales, y las Ordenanzas Municipales

principalmente.

De manera que un sistema deber de alcantarillado debern ser diseado

para cuando las expansiones futuras de la ciudad, no causen ningn problema.

2.3.8 CARACTERISTICAS DE LAS AGUAS NEGRAS:

Para hablar de aguas negras es indispensable conocer, en primera

instancia la fuente de las mismas y consecuentemente los componentes que la

forman as como tambin las diferentes propiedades fsicas, qumicas y biolgicas

de las aguas negras ya que son datos indispensables para la correcta eleccin del

tipo de tratamiento a utilizar

2.3.8.1 CARACTERISTICAS FISICAS:

La mayora de aguas negras presentan cantidades de slidos, estos

pueden estar disueltos, suspendidos o flotando.

Existen cinco caractersticas fsicas esenciales en las aguas negras que

pueden ser fcilmente percibidas por los sentidos estos son:

Slidos, Gases disueltos, Turbiedad, Color, Temperatura.


Slidos: en las aguas negras se encuentran todo tipo de slidos, distinguindose

entre ellos orgnicos e inorgnicos los slidos orgnicos son sustancias que

contienen carbn, hidrgeno y oxigeno, pudiendo alguno de estos elementos

combinarse con nitrgeno, azufre o fsforo. Los principales grupos lo forman las

protenas. Los carbohidratos y las grasas. Los slidos inorgnicos son sustancias

inertes y no susceptibles de ser degradados, designndoles como minerales.

Dentro de estos se incluyen arenas, aceites y sales minerales disueltas en el agua

potable y sin propiedades de combustible.

Los slidos comnmente se clasifican en suspendidos disueltos y totales.

Slidos suspendidos: son aquellos que son visible y que flotan en las aguas

negras entre la parte superior y fondo, estos pueden ser removidos por medio de

infiltracin o sedimentacin y se clasifican de acuerdo alas partculas como:

slidos fecales, resto de papel, partculas de comida y basura de los cuales un

70% son orgnicos y un 30% inorgnicos, y a su ves estos slidos se dividen en

do grupos: sedimentables y coloidales. Donde los sedimentables son puestos en

un cono que sedimenta al lapso de una hora. Y los coloidales son los que se

diferencian entre los sedimentables.

Slidos disueltos: son todos aquellos slidos que quedan retenidos en un

proceso de filtracin fina, en general los slidos disueltos son en un 40%

orgnicos y un 60% inorgnicos.


Slidos totales: se incluyen todos los slidos existentes en las aguas negras y

que en promedio son un 50% orgnico, y esta sujeto a una degradacin por lo

que se constituye como requisito una planta de tratamiento.

Color: el color en aguas negras se debe a la infiltracin en sistemas de

recoleccin, descargas industriales y ala descomposicin de componentes

orgnicos. Ya que esta agua conducen slidos suspendidos, material coloidal y

sustancias en solucin. El color usado por slidos suspendidos se denomina color

aparente, mientras que el causado por sustancias disueltas y coloidales se

denominan color verdadero.

Existen valores cualitativos para estimar la condicin general de las aguas negras

en la siguiente tabla se muestran dichos valores.

TABLA. 2.3

CONDICION GENERAL DEL AGUA NEGRAS. 7

COLOR DESCRIPCION

Caf claro El agua lleva 6 horas despus de la descarga

Gris claro Aguas que han sufrido algn grado de descomposicin o que han

permanecido un tiempo cort en los sistemas de recoleccin.

Gris oscuro o negro Aguas spticas que han sufrido una fuerte descomposicin bacterial

bajo condiciones anaerbicas.

7 Fuente: Ron Crites y George Tchobanoglous, Tratamiento de Aguas Residuales USA 2000.


Turbiedad: la turbiedad en el agua se da debido a la desintegracin y la erosin

de materiales arcillosos, limos o rocas, pero tambin de residuos industriales

producto de la corrosin, as como tambin por los restos de plantas y

microorganismos, la presencia de detergentes y jabn en las aguas negras,

causan un aumento en la turbiedad del aguas.

Tambin es una medida de las propiedades de dispersin de la luz de las aguas, y

esto sirve principalmente para conocer la cantidad de luz que es absorbida o

disipada por el material suspendido en el agua.

Los resultados de las mediciones de la turbiedad se dan en unidades

nefelomtricas de turbiedad (UNT).

Olor: es la impresin producida al olfato y proviene de todos aquellos materiales

voltiles con tenidos en al agua. Los olores putrefactos indican que las aguas

negras estn alteradas o son spticas y son provenientes de la descomposicin de

materia orgnica, para controlar estos olores lo hacemos mediante preareacin,

precoloracin y otras fuentes como los oxidantes de ozono para tratar sustancias

causantes de olor en los afluentes de los tratamientos preliminares.

Temperatura: la temperatura de las aguas negras es por lo general mayor que la

temperatura del agua para abastecimiento como consecuencia de la incorporacin

de agua caliente proveniente del uso domestico e industrial. La medicin de la

temperatura es de suma importancia debido a que la mayora de los sistemas de

tratamiento de aguas negras incluyen procesos biolgicos que dependen de la

temperatura. Tambin es un parmetro muy importante ya que afecta


directamente las reacciones qumicas y las velocidades de reaccin, la vida

acutica y la adecuacin del agua para fines benficos. Cuando la temperatura es

baja, el crecimiento y la reproduccin de los microorganismos son bajos tambin.

Potencial de Hidrogeno (PH): este sirve para medir la intensidad de acides o

alcalinidad del agua, los valores del potencial de hidrogeno estn en el rango de 0

a 14, y si este presenta valores menores de 7 se determina acides creciente, y

cuando presenta valores mayores que 7 indican alcalinidad creciente, y cuando es

7 indica la neutralidad.

2.3.8.2 CARACTERISTICAS QUIMICAS:

Una vez que se hablo de las caractersticas fsicas de las aguas negras, es

importante tambin mencionar sus caractersticas qumicas.

Las cuales contienen materia orgnica e inorgnica y son provenientes de

residuos de animales, vegetales y sobre todo de actividades humanas, as como

los diferentes desechos que no son degradables como lo son los productos de

limpieza y desinfectante, esto hace alterar las caractersticas qumicas del agua

como lo son: los aceites y las grasas, nitrgenos totales y fsforos totales.

Existen otros parmetros que miden el grado de contaminacin con el

oxigeno consumido, y este se determina mediante las pruebas de: Demanda

Qumica del Oxigeno y Demanda Bioqumica del Oxigeno.


Aceites y Grasas: se le determina a las sustancias que interfieren con el paso

del oxigeno de la atmsfera al agua y con la penetracin de los rayo solares en el

recurso hdrico, y sirven de acceso a las aguas negras los siguientes

componentes: manteca de animales, grasas y aceites, y otras sustancias de

ndole grasoso. Estas grasas no se descomponen fcilmente por las bacterias ya

que es uno de los compuestos orgnicos ms estables.

Nitrgenos totales: son los principales elementos nutritivos en las descargas,

por que estos sirven de aumento a los microorganismos responsables de la

estabilizacin de la materia orgnica, y le proporciona energa a sus actividades y

desarrollo en una planta de tratamiento de aguas negras por medio biolgicos.

Este elemento proporciona el crecimiento de algas marinas dentro de las aguas

negras desarrollando la flora acutica y esto hace que se eleve el con sumo de

oxigeno que es sustrado del cuerpo hdrico.

Demanda Qumica del Oxigeno: (DQO)

Parte de los materiales orgnicos no ce pueden degradar biolgicamente por que

resultan ser txicos a los microorganismos o por que su reduccin llaga hacer tan

lenta que son considerados como no biodegradables. Estos materiales son los

pesticidas, insecticidas y herbicidas. Para conocer la cantidad de este tipo de

materiales orgnicos no biodegradables se hace la prueba de Demanda Qumica

del Oxigeno (DQO), junto con la Demanda Bioqumica del Oxigeno (DBO) se

puede calcular la cantidad de orgnicos biodegradables presente en el agua. Esto

se puede lograr restando el valor Demanda Qumica del Oxigeno (DQO), al valor

de Demanda bioqumica del Oxigeno (DBO).


Demanda Bioqumica del Oxigeno (DBO):

Es la cantidad de oxigeno que utilizan los microorganismos para llevar acabo la

reduccin de la materia orgnica. En la prueba estndar de (DQO) es para

conocer la eficiencia en las plantas de tratamiento, en lo que a la remocin de

materia orgnica se refiere, adems proporciona el grado de contaminacin de los

recursos hdricos. El tiempo para complementar la materia orgnica es de 20

das, pero el anlisis ha sido normado en un periodo de incubacin de 5 das.

2.3.8.3 CARACTERISTICAS BIOLOGICAS:

Dentro de las aguas negras y especialmente las de origen biolgico

contiene intocables organismos vivos. La parte orgnica es la parte viva que se

encuentra en las aguas negras y esta presencia es el motivo para tratamiento de

las mismas.

Clasificacin de microorganismos: los microorganismos vivos presentan dos

tipos generales: bacterias y otros organismos vivos ms complejos.

De acuerdo a su estructura estos pueden ser:

Protistas inferiores o procariticos y este medio pertenecen las algas de color

Azul- Verdiosa.

Protistas superiores o eucaritico: a este grupo pertenecen los protozoos, algas,

hongos y levaduras.

Protozoos: estos organismos microscpicos, unicelulares mviles de un orden de

magnitud mayor que las bacterias, a las que consume como fuente de energa.


Y estos tambin actan como purificadores de los efluentes de los procesos

biolgicos en el tratamiento de las aguas negras al consumir bacterias y materia

orgnica suspendida.

Bacterias: las bacterias consumen alimentos solubles y por lo general se

encuentran donde haya humedad y alimentos. Estas se pueden clasificar en dos

grupos los cuales son: bacterias parsitas y bacterias saprofitas. El primer grupo

de bacterias se encuentran en organismos vivos, llamados husped. Y provienen

de tracto intestinal del ser humano y animal, el segundo grupo se alimentan de

materia orgnica muerta y se encuentra en la descomposicin de los desechos

slidos orgnicos, y producen a su vez slidos orgnicos e inorgnicos.

Organismos Coliformes: estos organismos coliformes son provenientes del

intestino del ser humano. Y la forma de este organismo es de bastoncillo, el ser

humano consta con una evacuacin de 100,000 a 400,000 millones de organismos

coliformes por da los cuales son portadores de enfermedades.

Coliformes Totales: son microbios que se presentan en la calidad del agua, estas

bacterias no solo se presentan en la leche, sino que tambin en la vegetacin y

del suelo. Algunos de estos coliformes tenemos: Escherichia Coli, Citrobacter,

Enterobacter y Klebsiella.

Coliformes Fecales: se encuentran presentes en grandes cantidades en las

heces humanas, y de todos los microorganismos los Escherichia Coli, tiene un

origen especficamente fecal.


2.3.9 SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS NEGRAS

El tratamiento de las aguas negras se debe a la remocin de los

componentes indeseables que contiene, y esto se logra a travs de mecanismos

de tipo fsico, qumicos y biolgicos. Por lo general se clasifican en operaciones

fsicas unitarias, qumicas unitarias y procesos biolgicos unitarios.

Operaciones fsicas unitarias: son aquellos mtodos empleados en el

tratamiento de las aguas negras; en ellos predomina la aplicacin de fuerzas

fsicas como la sedimentacin, filtracin, mezcla, tamizado etc.

Procesos qumicos unitarios: este mtodo se utiliza en la remocin de

transformacin de contaminantes presentes en las aguas negras, y estos

producen insumos qumicos o reacciones qumicas.

Procesos biolgicos unitarios: este es uno de los mtodos por los que la

remocin de contaminantes se realiza por medio de las actividades biolgicas, las

cuales pueden ser de manera aerbica o anaerbica. Ejemplo de ellos pueden ser

los filtros percoladores, procesos de lodo activos, lagunas de estabilizacin, filtro

anaerbico, lagunas anaerbicas etc.


2.3.10 TIPOS DE TRATAMIENTO DE LAS AGUAS NEGRAS:

Debido a los componentes indispensables en las aguas negras e logran mediante

las diferentes etapas de tratamiento:

- Tratamiento Preliminar o Pretratamiento.

- Tratamiento Primario

- Tratamiento Secundario o Biolgico

- Tratamiento Terciario.

Figura: 2.4 En esta figura observamos la secuencia de las aguas negras de una vivienda hasta la planta donde recibirn los diferentes tipos de tratamiento que se desarrollan en la planta.


2.3.10.1 Tratamiento Preliminar o Pretratamiento:

Los tratamientos preliminares o pretratamiento son destinados a preparar

las aguas negras para que estas puedan recibir un tratamiento subsiguiente sin

perjudicar a los equipos mecnicos y sin obstruir la tubera y causar depsitos

permanentes en los tanques. Sirven tambin para minimizar algunos efectos

negativos al tratamiento tales como grandes variaciones de caudal y de

composicin y presencia de materiales flotantes como aceites, grasas.

Los objetivos del tratamiento preliminar son:

- Acondicionar las aguas negras para ser tratada en las siguientes etapas del

proceso de tratamiento.

- Reducir la acumulacin de materiales en los procesos ubicados aguas abajo

del tratamiento preliminar

- Remover materiales que puedan interferir con los equipos y procesos de

tratamiento aguas abajo.

Dentro de las unidades de tratamiento preliminar o pretratamiento tenemos las

siguientes:

- Rejas

- Desarenadores

- Medidor de caudal

- Bombeo


Canal de Rejas (Pre-Tratamiento) 8

Tiene como objetivo la remocin de los materiales gruesos, los cuales

podran perjudicar el sistema de conduccin de la planta. Est formada por barras

separadas en claros libres entre 1.0 y 5.0 centmetros, comnmente 2.5

centmetros y colocadas en un ngulo de 30 y 60 grados respecto al plano

horizontal. Los slidos separados por este sistema son finalmente eliminados

enterrndolos o incinerndolos.

Desarenador (Pre-Tratamiento) 8

El sistema ms utilizado para extraer

la arena que va dentro de las aguas negras

es el desarenador rectangular de flujo

horizontal. Los slidos inorgnicos como

arenas, cenizas y grava, a los que se les

denomina como arenas varan en cantidad,

dependiendo de factores como geologa, y si

la red de alcantarillado es sanitaria o

combinada (la combinada contiene ms

arena y grava). Las arenas pueden causar

serias dificultades operatorias en los tanques

de sedimentacin y en la digestin de los

lodos, por acumularse alrededor de las

tuberas de entrada causando obstruccin.

El desarenador est conformado por una caja o canal, en donde las partculas se

separan del lquido por gravedad. Normalmente se construye dos en forma

paralela, con la intencin de dejar funcionando un canal mientras el otro se limpia.

8 Fuente: Gua Para el Manejo de Excretas y Aguas Residuales Municipales.

Fig. 2.5 Desarenador, Santa Ana


Medidor del Caudal (Pre-Tratamiento) 8

Para un adecuado control de un sistema de

tratamiento, es necesario conocer el caudal que ingresa

a la planta. Existen varias opciones para la medicin de

los caudales, incluyendo: 1) equipo elctrico que trabaja por medio de censores:

puede registrar automticamente las variaciones de

caudal.

2) vertederos en canales, como el vertedero Sutro o el

canal Palmer Bowlus o Parshall; la ventaja de este tipo

de sistemas es que no utilizan energa para su

funcionamiento y solamente dependen de la lectura

peridica del operador del sistema.

Bombeo (Pre-Tratamiento) 8

Igual que para sistemas de alcantarillado sanitario, es siempre mejor evitar

el bombeo dentro de una planta de tratamiento, aprovechando de pendientes

naturales. Sin embargo, a veces es necesaria una estacin de bombeo; lo ms

comn es la necesidad de elevar el agua de entrada de la planta (despus de las

rejas y desarenador idealmente para proteger las bombas) o a la salida de la

planta para la descarga final.

2.3.10.2 Tratamiento Primario:

Este tratamiento consiste en la remocin de los slidos orgnicos

sedimentables que transporta el agua. Otra cualidad de este tratamiento es que

disminuye la carga orgnica del agua a travs de procesos fsicos

acondicionndola para el tratamiento secundario.


Fig. 2.6 Medicin de caudal con vertedero, Suchitoto.


Los tipos de tratamiento que contiene son: - Fosa sptica, Tanques Imhoff, Sedimentadotes primarios

Fosa Sptica (Tratamiento Primario).8

Estos dispositivos combinan los procesos de sedimentacin y de digestin

anaerobia de lodos; usualmente se disean con dos o ms cmaras que operan

en serie. En el primer compartimiento se efecta la sedimentacin, digestin de

lodos y su almacenamiento. Debido a que en la descomposicin anaerobia, se

produce gases que suspenden a los slidos sedimentados en la primera cmara,

se requiere de una segunda cmara para mejorar el proceso, evitando que los

slidos sean arrastrados con el efluente. Dicho efluente se encuentra en

condiciones spticas y aun lleva consigo un alto contenido de materia orgnica

disuelta y suspendida, por lo que requiere un tratamiento posterior.

Tanques Imhoff (Tratamiento Primario).8

Es una unidad de confinamiento de sedimentacin de dos niveles. Se le

utiliza como estanque de sedimentacin y cmara de digestin. El Tanque Imhoff

es una unidad compacta, cuyo estanque de sedimentacin est ubicado sobre una

cmara de digestin. El material que se sedimenta se desva para que pueda

deslizarse directamente hacia la regin de digestin. El dispositivo de retencin en

la superficie de deslizamiento impide que el gas ascienda y altere el proceso de

sedimentacin. Los Tanques Imhoff se construyen con perfiles circulares y

cuadrados.

Para comunidades de 5,000 habitantes o menos, los Tanques Imhoff ofrecen

ventajas para el tratamiento de las aguas negras domesticas; tienen una

operacin muy simple y no requiere de partes mecnicas; sin embargo, para su

uso correcto se requiere que las aguas negras pasen por el proceso de cribado y

remocin de arena. Son convenientes en climas calurosos pues esto facilita la

digestin de los lodos. En la seleccin de esta unidad de tratamiento se debe de

considerar que los Tanques Imhoff pueden producir olores desagradables. 8 Fuente: Gua Para el Manejo de Excretas y Aguas Residuales Municipales.


Sedimentadotes Primarios (Tratamiento Primario).8

A diferencia de la fosa sptica y los Tanques Imhoff, en estas unidades no se trata

los lodos por lo que los lodos necesitan de tratamiento adicional. Estas unidades

pueden ser redondos o rectangulares, y tienen como funcin la reduccin de los

slidos suspendidos, grasas y aceites de las aguas negras. Las eficiencias

esperadas son del 55 % de los slidos. Cuando se utilizan coagulantes, por

ejemplo sulfato de aluminio, cloruro frrico o sulfato frrico, para aumentar la

eficiencia del sistema, este es considerado tratamiento primario avanzado.

2.3.10.3 Tratamiento Secundario. 9

Por lo que toca al tratamiento secundario, la CNA establece que su objetivo

es remover o estabilizar las materias que puedan descomponerse (putrefaccin) y

que estn suspendidos, en estado coloidal o en solucin. Para lograr esto, la CNA

considera factibles los mecanismos de filtracin y tratamiento biolgico por

contacto. Es importante recalcar que el organismo sugiere los mtodos de

filtracin biolgica, la de lodos activados y las lagunas aerobias, anaerobias y

facultativas, as como las zanjas de oxidacin.

Lodos Activados (Tratamiento Secundario).8

Este proceso es el ms utilizado para plantas de tratamiento grandes en

pases econmicamente avanzados. Es un proceso que requiere un alto nivel de

energa y de control para su buena operacin. El nombre de este proceso proviene

de la produccin de una masa activada (viva) de microorganismos capaz de

estabilizar un residuo va procesos aerobios. El proceso consiste en introducir el

residuo orgnico en un reactor en donde se mantiene un cultivo bacteriano aerobio

en suspensin (lquido mezcla). El ambiente aerobio en el reactor se consigue

mediante el uso de difusores o de aereadores mecnicos, que tambin sirven para

mantener el lquido mezcla en estado de mezcla compuesta.

8 Fuente: Gua Para el Manejo de Excretas y Aguas Residuales Municipales. 9 Fuente: Manual de Normas Tcnicas del Proyecto de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales de la CNA


Despus del reactor aerobio sigue un sedimentador secundario, lo cual

remueve slidos y las clulas de las bacterias. Una parte de las clulas

sedimentadas se recirculan para mantener en el reactor la concentracin de

clulas deseadas, mientras que la otra parte se purga del sistema.

Lagunas Aerbicas (Tratamiento Secundario).8

Como su nombre lo indica, son lagunas que operan en presencia de aire.

Son de poca profundidad, no ms de 80 cm., lo que propicia la proliferacin de

algas, que suministran una buena parte del oxgeno necesario. No pueden ser

utilizados para aguas negras crudas porque estas tienen un DBO5 demasiado alto;

requieren un pre-tratamiento primario. Se logran eficiencias de DBO5 de 65 % a

75 %. Su desventaja principal es la cantidad de terreno que requieren. Se pueden

cubrir lagunas con plantas acuticas, los cuales sustituyen las algas en proveer

oxgeno al ambiente, pero es necesario entonces tener un programa de cosecha

de las plantas, o pueden crear un problema.

Lagunas Anaerbicas (Tratamiento Secundario).8

Generalmente se usan como una primera depuracin o pre-tratamiento. Se

puede considerar como un digestor, ya que se le aplican cantidades de materia

orgnica o carga orgnica por unidad de volumen de manera tal que prevalezcan

las condiciones anaerobias, es decir la ausencia de oxgeno. Una desventaja de

este tipo de lagunas es que pueden producir malos olores espordicamente,

principalmente debido a variaciones bruscas de temperatura, lo cual impide su

localizacin en lugares cercanos (500m) de zonas habitadas. Generalmente son

estanques profundos de 3 a 5 metros de profundidad. Si el afluente tiene alto

contenido de sulfatos, los olores pueden ser fuertes, y se recomienda evitar el uso

de lagunas anaerobias.



Lagunas Facultativas (Tratamiento Secundario).8

Es una combinacin de reas con y sin oxgeno.

Se disean con una profundidad variando normalmente entre 1.5 a 2.0

metros y una cantidad de materia orgnica o carga orgnica por unidad de

volumen que permita el crecimiento de organismos aerbicos y facultativos (estos

ltimos pueden reproducirse tanto en presencia como en ausencia de oxgeno). Es

el tipo de lagunas ms usado por su flexibilidad; requieren menos terreno que las

aerobias y no producen los posibles olores de las anaerobias. Como en todos los

procesos biolgicos, un factor que afecta la eficiencia es la temperatura.

2.3.10.4 Tratamiento Terciario 9.

El Tratamiento final sugerido por la dependencia es la cloracin, con lo que

se tendr un tratamiento parcialmente completo, Se dice que esta parcialmente

completo debido a que no han sido aun eliminados los metales pesados y

sustancias toxicas inorgnicas que se encuentran disueltas y no suspendidas.

Para lograr esto se necesitara la implementacin de un tratamiento terciario. Este

ultimo excede muchas veces las necesidades de tratamiento por lo que el

tratamiento normalmente llega a un nivel secundario con cloracin. Lo que

asegura un agua clara, sin olores y baja en contenido microbiano.

8 Fuente: Gua Para el Manejo de Excretas y Aguas Residuales Municipales. 9 Fuente: Manual de Normas Tcnicas del Proyecto de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales de la CNA


2.4 Marco Normativo

Las principales normas que rigen los proyectos encaminados al tratamiento

de aguas negras son las siguientes:

2.4.1 Alcance del Proyecto

El Diseo se realizara para un tiempo mnimo de diseo 20 aos. (Normas

tcnicas de ANDA, seccin II, numeral 1).

En este diseo el perodo de vida til es de 25 aos dado que una obra de esta

magnitud no se le puede estar construyendo para cortos perodos de vida til

debido a la magnitud de sus costos y su vital importancia en el diario vivir de la

poblacin

2.4.2 Magnitud y Distribucin de Poblacin Futura, Pn.

Dentro de la Normativa Tcnica de ANDA en la seccin II, numeral 2

establece que la poblacin futura se calcular con base a datos de los censos de

poblacin y proyectndola aplicando el mtodo de calculo de poblacin mas

apropiado ya sea el mtodo geomtrico o aritmtico


2.4.3 Poblacin de Diseo.

Para esta tambin necesitaremos del 100% de la poblacin futura o un

porcentaje menor, determinado por las limitaciones de orden fsico o legal que

restrinjan el desarrollo de reas de la ciudad y de sus habitantes, tomado de

normas tcnicas de ANDA, seccin II, numeral 3.

En vista que no hay restricciones de orden fsico en este caso se tomar la

poblacin de diseo igual al 100% de la poblacin futura para garantizar su

funcionalidad a lo largo de toda su vida til

2.4.4 Caudal de Diseo

Este se calculara de la siguiente forma teniendo en cuenta que El caudal de

diseo ser igual al 80% del consumo mximo horario correspondiente al final del

perodo de diseo ms una infiltracin potencial a lo largo de la tubera de 0.20

lt/seg.ha y ms un caudal industrial de 0.40 lt/seg.

9 "La Capacidad de las tuberas ser igual al caudal de diseo,

multiplicado por un factor de seguridad, el cual depender de la

magnitud de variaciones de caudal as:"


2.4 Factor de Seguridad

COLECTOR FACTOR DE

SEGURIDAD

COLECTOR

FACTOR DE

SEGURIDAD

8 12 2.00 30 1.45

15 1.80 36 1.40

18 1.60 42 1.35

24 1.50 48 1.30

En nuestro caso utilizaremos un factor de seguridad igual a dos, para

colectores de 8<


2.4.6 Aguas Negras:

De tipo ordinario

Art. 13.- Durante el anlisis de las caractersticas fsico - qumicas y

microbiolgicas de las aguas negras de tipo ordinario debern ser determinados,

esencialmente, los valores de los siguientes componentes:

a) Demanda Bioqumica de Oxgeno (DBO5);

b) Potencial hidrgeno (pH);

c) Grasas y aceites (G y A);

d) Slidos sedimentables (SSed);

e) Slidos suspendidos totales (SST);

f) Coliformes totales (CT), y

g) Cloruros (Cl-).

c) En los casos del Permiso Ambiental.

Aguas Negras de tipo especial

Art. 15: En los anlisis de las caractersticas fsico - qumicas y microbiolgicas de

las aguas negras de tipo especial vertidas a un medio receptor, debern ser


determinados esencialmente los valores de los siguientes componentes e

indicadores:

a) Demanda Bioqumica de Oxgeno (DBO5);

b) Demanda Qumica de Oxgeno (DQO);

c) Potencial hidrgeno (Ph);

d) Grasas y aceites (G y A);

e) Slidos sedimentables (Ssed);

f) Slidos suspendidos totales (SST), y

g) Temperatura (T).

2.4.7 Tratamiento preliminar

La norma brasilea NBR. 12.208789 y 12.290790, establece que el gradamiento y

desarenacin deben tener remocin mecnica de los materiales retenidos, cuanto

el caudal de dimensionamiento fuera igual o superior a 250 lt/seg.

De acuerdo con la norma brasilea NBR.12.290/90, la velocidad debe ser igual o

superior a 0.30 m/seg; para un caudal medio, no debiendo exceder a 0.40 para

caudal mximo.


2.4.8 Sistemas de Disposicin de Aguas Negras con Fosa Sptica y Pozo de

Absorcin o Tubera de Infiltracin.

Cuando sea este el caso de una Nueva Urbanizacin en las zonas aledaas al

municipio, en donde no exista sistema de alcantarillado sanitario en el sector

donde se desarrolla el proyecto, el urbanizador podr optar como alternativa para

la disposicin de aguas negras, por el sistema de fosa sptica y pozo de absorcin

o caera de infiltracin, para lo cual deber presentarse un estudio de suelos, el

cual deber contener perfiles estratigrficos, coeficiente de permeabilidad del

terreno y las condiciones del nivel fretico (profundidad a que se encuentra s es

que se encontr el mismo).

Deber adems presentar el prediseo de fosa sptica y pozo de absorcin de

acuerdo a los resultados obtenidos en el estudio de suelos.

Asimismo deber tener en cuenta que para optar por esta alternativa el rea

mnima de lote requerido ser de 250.0 m2. El mantenimiento del sistema correr

por cuenta de los propietarios de las viviendas.

2.4.9 Clculos Hidrulicos.

9 "Los clculos hidrulicos se harn de acuerdo a la formula de Chezy-

Manning. V = (R2/3 S1/2)/n, considerando el dimetro interno efectivo

de la tubera. El coeficiente de rugosidad n ser de 0.015 para

colectores de cemento-arena concreto y de 0.011 para tuberas de pvc.


Para la realizacin de ste proyecto utilizaremos un coeficiente de rugosidad

igual a 0.015 en la evaluacin hidrulica de la red existente, debido a que las

tuberas son de concreto; y para el diseo utilizaremos un n=0.011

correspondiente a tuberas plsticas.

2.4.10 Limites de Velocidades (A tubo lleno)

9 "Establece en los colectores primarios y secundarios una velocidad

mnima real de 0.50 m/seg. a caudal de diseo, durante el primer ao de

funcionamiento. En colectores de urbanizaciones, prevalecer el criterio

mnimo dimetro pendiente".

9 "Velocidades mximas con el caudal de diseo."

2.5 Velocidad Mximas

Tubera Velocidad Mxima

PVC 5.0 m/s

Hierro 4.0 m/s

Concreto 3.0 m/s

9 "Estos lmites de velocidad son para diseos a tubo lleno, sin embargo,

podr disearse a caudal REAL para permitir mayores pendientes en

caso de PVC o similar".


La prctica normal es proyectar las alcantarillas con pendientes tales que

aseguren velocidades mnimas de 0.5 m/seg., en colectores primarios y

secundarios cuando el flujo se produce a seccin llena o semi-lIena, en el caso de

los colectores de la ciudad prevalecer la velocidad resultante del dimetro de 8" y

la pendiente mnima de 0.6% o 0.5% en caso justificado.

2.4.11 Dimetro Mnimo de Tuberas.

9 "Para acometidas domiciliares 6 pulg."

9 "Colectores de pasajes peatonales 6" si la longitud es menor o igual a

100 mts."

9 "Colectores terciarios", 8" (cemento y pvc)"

9 "En proyectos de viviendas de inters social, se podr utilizar tubera de

PVC de dimetro de 6" si la longitud de la misma es menor o igual a 100

mts."

En nuestro caso, el dimetro mnimo utilizado, ser igual a 8".

2.4.12 Pendiente Mnima.

9 "La pendiente mnima en los tramos iniciales de la red ser de 1 %, en

otros tramos ser de 0.6%."

9 "En casos debidamente justificados se aceptar pendientes mnimas de

o 0.5% siempre que sea PVC (tuberas plsticas) y en tramos no

iniciales."


En nuestro caso, se respetarn las pendientes mnimas de igual forma

como lo expresa la normativa.

2.4.13 Clase de Sistema y Trazo de la Red.

9 "El sistema de alcantarillado ser totalmente separado de las aguas

lluvias."

9 "El trazo y configuracin de la red (ortogonal, con interceptores, etc.)

ser una resultante del aprovechamiento optimizado de las condiciones

topogrficas e hidrogeolgicas".

Se respetar lo expresado en la normativa.

2.4.14 Materiales y Secciones de Tuberas.

9 "Se usaran tuberas de PVC, cemento-arena, concreto simple, concreto

reforzado o hierro fundido dctil, de seccin circular."

En nuestro caso utilizaremos tubera de PVC de 100 psi, lo que nos permite

mantener el perodo de diseo del proyecto en 25 aos.

2.4.15 Profundidad de Los Colectores.

9 "En los tramos de conexiones domiciliares se establecen los lmites de

profundidad de tuberas en las zanjas, para la proteccin contra las

variaciones de carga viva e impacto sern de 1.20 a 3.00 mts. de relleno

sobre la corona de la tubera."


9 "Si el espesor de relleno es menor de 1.20 mts. Habr que proteger la

tubera con losetas de hormign armado sobre muros laterales de

mampostera. A profundidades mayores de 3.00 mts. Se disearn

colectores superficiales paralelos para conectar las acometidas

domiciliarias"

9 "Cuando se trate de viviendas de inters social y especficamente

tuberas de drenaje de aguas negras instaladas en pasajes peatonales,

la profundidad podr ser menor de 1.20mts sin necesidad de proteccin"

En nuestro caso, se respetaran los lmites de profundidad, establecidos por

la norma.

2.4.16 Separacin de Sistemas.

9 "Para evitar posibles contaminaciones del agua potable por presin

negativa, debern separarse los sistemas de abastecimiento de agua y

los sistemas de alcantarillado de aguas negras de la siguiente manera."

9 "En planimetra: las alcantarillas al lado opuesto de los acueductos, es

decir, al sur en las calles y al poniente en las avenidas, a 1.50 mts. del

cordn de la cuneta y en pasajes peatonales a 0.60 mts."


9 "En altimetra: La alcantarilla se proyectar de manera que los

colectores queden por debajo de los acueductos con una separacin

mnima de 20 cms."

9 "Las zanjas de alcantarillado no podr utilizarse para asentar ningn otro

tipo de tubera"

2.4.17 Caractersticas Hidrulicas de la Red.

"Cada tramo de colector deber presentar las especificaciones siguientes:

material de tubera, longitud de tramo, dimetro, pendiente de tramo, caudal de

diseo y a seccin plena, velocidad real y a seccin plena, niveles de cama

hidrulica al inicio y termino de tramo." Se hace nfasis a los parmetros de

diseo que debe contener cada tramo de colector en los planos (pendiente,

velocidad, dimetro, materia1 de tubera, caudal, niveles de pozo de registro en el

fondo y en la tapadera del mismo).

2.4.18 Pozos de Visita.

9 "Debern permitir sin riesgo ocupacional y con la mnima interferencia

hidrulica, el fcil acceso para la observacin y mantenimiento del

alcantarillado".


9 "Los pozos de visita se proveern principalmente para inspeccin

eventual y limpieza, desobstruccin de tuberas, as como para aforo,

muestreo y anlisis de aguas negras, consecuentemente se proyectan al

inicio de colectores, puntos de convergencia de colectores, cambios de

dimetros o seccin, cambios de direccin, pendiente, cambio de

materiales de la tubera. En tramos rectos la distancia entre pozos de

visita no exceder de 100m si 24."

Se proyectarn pozos de visita a menos de 100mts, respetando la

normativa y con el fin de no exceder las velocidades mximas y en cambios de

flujos debido a las irregularidades topogrficas.

2.4.19 Cajas de Inspeccin.

Si la cama hidrulica del pozo se encuentra a una profundidad mayor de

1.40 m se construir un pozo de dimetro interno = 1.10 m si la profundidad es

menor se construir una caja de 1.00 x 1.00 x h. m segn modelo de ANDA.

Los parmetros de construccin de un pozo de visita o una caja de

inspeccin dependern de la profundidad a la cual se encuentre la cama

hidrulica.


2.4.20 Pozo de Visita con Caja de Sostn.

9 "Si la tubera entrante alcanza el pozo de visita a ms de un metro sobre

el nivel del fondo se construir un pozo con caja de sostn; la cada no

exceder de 4.00mt, hasta 7.50mt. Se usarn cajas dobles. Cuando el

material utilizado sea PVC las cajas de sostn se podrn sustituir por

accesorios del mismo material".

9 "Cuando desemboquen tuberas de diferente dimetro, en un pozo de

visita, la de menor dimetro tendr una cada mnima igual a la mitad del

dimetro mayor"

Debido a las pendientes del terreno, se han considerado pozos con caja de

sostn para disminuir la velocidad de flujo y proteccin de la red.

2.4.21 Aliviaderos.

Los pozos de visita de colectores principales paralelos a quebradas o

arenales tendrn aliviaderos de rebose, para atender obstrucciones o

reparaciones aguas abajo.

18- OBRAS DE ARTE.

9 "Las obras de arte se construirn segn diseo conforme a la obra a

ejecutar y se justificar con los correspondientes clculos hidrulicos y

estructurales.


2.4.22 Estaciones Elevadoras de Aguas Negras.

9 Se propondr su diseo cuando la evacuacin de las aguas negras no

se pueda hacer mediante un sistema por gravedad. Y su diseo deber

cumplir con los parmetros expuestos en la normas tcnicas de ANDA,

Cp. II numeral 19.

2.4.23 Plantas Depuradoras de Aguas Negras.

9 Debern disearse siguiendo las recomendaciones de ANDA; en los

cuales se establecen los parmetros mximos a ser vertidos en los

cuerpos receptores. "El efluente debe tener como mximo DB05 a 20C

en mg/1t. y 60mg/lts. en slidos en suspensin".

2.4.24 Estaciones de Tratamientos de Desechos Lquidos Industriales.

9 "Se disearn conforme a indicaciones de ANDA de acuerdo a la

particularidad de la industria"

2.4.25 Ancho de Zanjas.

9 "El ancho en el fondo ser igual al dimetro externo de la campana de la

tubera ms 20cms. a cada lado para permitir la colocacin adecuada de

la tubera".

Sin embargo el ancho de zanja, estar regido de acuerdo al proceso de

excavacin utilizado, respetando como ancho mnimo lo establecido por la norma

en este literal.


2.4.26 Conexiones Domiciliares.

9 "Las acometidas domiciliares no se conectaran a pozos de visita ni a

colectores con una profundidad mayor de 3.0mts"

9 No se permitirn acometidas dobles para viviendas de inters social y

tales acometidas debern ser de 4.

9 Las conexiones domiciliarias, denominadas tambin acometidas, son

tuberas de pequeo dimetro que van desde los edificios a la

alcantarilla publica de la calle.

2.4.27 Vigas Canal Y Tneles.

9 "Se disearan de acuerdo al proyecto a desarrollarse y debern

acompaarse diseo estructural y anlisis de cimentaciones".

2.4.28 Especificaciones de Materiales para sistemas de

Alcantarillado.

9 "Permite la instalacin de tubera de cemento o concreto siempre y

cuando estas cumplan la Norma ASTM-C14 y ASTM-C76. En el caso de

las tuberas de PVC debern ser de una capacidad de 100psi y cumplir

con las normas ASTM-F891, 2241-2265; CS272, con anillo elastmero

ASTM-D3212".


9 "En cuanto a las tapaderas debern ser fabricadas de hierro fundido en

calles de transito vehicular y de concreto armado en pasajes

peatonales".

Para la realizacin del proyecto en su totalidad se respetar lo

expresado en este numeral en cuanto a que se utilizar tubera de PVC con

capacidad de 100psi y las tapaderas consideradas para todos los pozos

sern de hierro fundido. Adems los materiales para la construccin y

mantenimiento sern considerados de calidad y bajo Norma.

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