Autor: Carlos Gil Valdeolmillos*

Sobre qu trata este trabajo?Origen de las redes de alcantarilladoSistemas tradicionalesSistemas novedososElementos de las redesMateriales empleados en tuberasLa intencin de este trabajo es obtener una visin conceptual sobre los sistemas de alcantarillado, tratando de que sea lo ms universal posible y sin adentrarnos en el clculo de las redes.Qu puntos se reflejan en el trabajo?*

HISTORIA DE LAS REDES DE ALCANTARILLADO*El alcantarillado aparece como una necesidad no como una comodidad:Los residuos generaban enfermedades y focos de infeccin.Las lluvias llegaban a generar inundaciones.Registro de algunas epidemias en Europa a lo largo del S. XIX:1832 Pars: Epidemias de clera.1833 Pars: Construccin del primer colector.1854 Londres: Grandes epidemias de clera, con 10675 defunciones.1855 Londres: Creacin de la junta Metropolitana de Obras Publicas, para construir los sistemas de alcantarillado.1892 Hamburgo: Epidemias de clera. 1893 Hamburgo: Extensin del sistema de alcantarillado.

*HISTORIA DE LAS REDES DE ALCANTARILLADOROMA (753 a. C.)CLOACA MXIMA:Se cree que empez a construir en torno al 600 a. C.Su funcin era drenar los pantanos locales y eliminar los desperdicios de la ciudad.Llevaba un efluente hacia el ro Tber.Ingenieros etruscos y multitud de obreros.Fue descritacomo excavada en el subsuelo de la ciudad, pero algunas fuentes y el trazado del alcantarillado indican que se trataba de un canal a cielo abierto, algunas veces excavado por debajo del nivel del suelo, fue cubierto progresivamente debido a las exigencias de espacio del centro de la ciudad.

*HISTORIA DE LAS REDES DE ALCANTARILLADOROMA (753 a. C.)Mapa del subsuelo de Roma en los tiempos del Imperio romano, mostrando la Cloaca Mxima.

*HISTORIA DE LAS REDES DE ALCANTARILLADOEGIPTOAusencia de saneamiento, en especial en las zonas rurales.Los residuos de las letrinas filtran al subsuelo y contaminan las aguas freticas.Los residuos de las letrinas filtran al subsuelo y contaminan las aguas freticas.Agua contaminada con altas concentraciones de sales, etc.Apenas el 10% de los egipcios dispone de alcantarillado.Slo el 65% de los egipcios tiene agua corriente, el resto debe ir a buscarla y muchos la beben contaminada.

*HISTORIA DE LAS REDES DE ALCANTARILLADOJAPNSISTEMA G-CANS:Empez a construirse en 1992 y est cerca de Tokyo.Evitar inundaciones torrenciales.Situado a 50 m. bajo tierra.Sus turbinas son capaces de enviar 200 m3/s de agua al ro Edogawa.

*HISTORIA DE LAS REDES DE ALCANTARILLADOJAPNSISTEMA G-CANS:5 silos principales: Altura 65 m. y 32 m.; conectados por 6,4 km. de tneles.Un tanque: Altura 25,4 metros, Longitud 177 metros, Ancho 78 metros; y 59 pilares conectados a 10 bombas (200 m3/s).

*TIPOS DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADOLa fuerza motriz de los residuos slidos y lquidos es la gravedad.ALCANTARILLADO TRADICIONAL O POR GRAVEDADPendiente descendente:Deber ser pequeaAlcanzar los puntos deseados al final de la red, y porque bajar mucho encarece y complica la ejecucin.

*TIPOS DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADOSISTEMA COMBINADOALCANTARILLADO TRADICIONAL O POR GRAVEDADEs el sistema de alcantarillado que capta y conduce simultneamente las aguas residuales y las pluviales.Ventajas:Las aguas de lluvia ayudan al arrastre de residuos slidos, lo que ayuda al mantenimiento de la red.Este sistema puede resultar til en reas urbanas densamente pobladas, donde los volmenes anuales drenados de aguas residuales son mayores que los de aguas lluvias y por lo tanto su incidencia en los costos de tratamiento de efluentes es moderada. A cambio se presentan las ventajas antes mencionadas, de manera que se simplifica el correcto mantenimiento de la red.Inconvenientes:No permite discriminar las aguas y enviamos a depurar un alto volumen de agua.

*TIPOS DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADOALCANTARILLADO TRADICIONAL O POR GRAVEDADSISTEMA SEPARATIVOEs aquel sistema de alcantarillado que slo recoge un tipo de aguas: aguas residuales (o servidas) o aguas pluviales.De esta manera este sistema siempre est compuesto por 2 conducciones diferenciadas e independientes.Ventajas:Permite discriminar el destino de cada una de las redes.Inconvenientes:Realizar 2 conducciones encarece y hace ms compleja la ejecucin del alcantarillado.

*TIPOS DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADOALCANTARILLADO TRADICIONAL O POR GRAVEDADSISTEMA SEPARATIVOALCANTARILLADO PLUVIALSistema de tuberas o conductos, alcantarillas, sumideros y otros elementos cuyo objetivo es el rpido desalojo de las aguas de lluvia para evitar daos.Desalojar el agua de lluvia para evitar inundaciones de viviendas, negocios, industrias, etc.Especial importancia en zonas con altas precipitaciones o donde stas se producen de forma brusca y superficies poco permeables.

*TIPOS DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADOALCANTARILLADO TRADICIONAL O POR GRAVEDADSISTEMA SEPARATIVOALCANTARILLADO PLUVIALLas aguas pluviales se conducen hacia torrentes naturales.

*TIPOS DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADOALCANTARILLADO TRADICIONAL O POR GRAVEDADSISTEMA SEPARATIVOALCANTARILLADO PLUVIALEs imprescindible mantener adecuadamente la red de alcantarillado.

*TIPOS DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADOALCANTARILLADO TRADICIONAL O POR GRAVEDADSISTEMA SEPARATIVOALCANTARILLADO SANITARIOSistema diseado para recoger y evacuar exclusivamente las aguas residuales domsticas e industriales.Desalojar residuos slidos y lquidos. Algunos de estos residuos pueden ser perjudiciales y contaminantes.Dicho entramado debe concluir en un sistema de tratamiento de aguas.

*TIPOS DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADOALCANTARILLADO TRADICIONAL O POR GRAVEDADSISTEMA SEMICOMBINADOSistema que conduce el 100% de las aguas residuales que produce una zona, y adems un porcentaje menor del 100% de las aguas pluviales captadas en esa misma zona, que se consideran excedencias, que seran conducidas por este sistema de manera ocasional.Ventajas:Presenta las ventajas de los otros 2 sistemas.Permite un alivio del alcantarillado pluvial en caso de fuertes precipitaciones.Es un sistema idntico al separativo, salvo que existirn puntos de evacuacin de pluviales conectados al alcantarillado sanitario. Dichos puntos estarn a cota superior que los conectados al alcantarillado pluvial, para garantizar que slo evacuar los excedentes de lluvias.

*TIPOS DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADOSISTEMAS DE ALCANTARILLADO NO CONVENCIONALESSon sistemas de alcantarillado que surgen como una respuesta de saneamiento bsico de poblaciones de bajos recursos econmicos, y en general se limita a la evacuacin de aguas residuales.Sistemas de menor costo que los convencionales.Consideraciones de diseo adicionales.Emplean mejor tecnologa para operacin y mantenimiento.

*TIPOS DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADOSISTEMAS DE ALCANTARILLADO NO CONVENCIONALESALCANTARILLADO SIMPLIFICADOSe asimila al alcantarillado convencional, pero en su diseo y construccin se tiene en cuenta condiciones que permiten reducir dimetros y disminuir distancias entre pozos al disponer de mejores equipos de mantenimiento.ALCANTARILLADO CONDOMINIALSon los alcantarillados que recogen las aguas residuales de un pequeo grupo de viviendas, menor a una hectrea, y las conduce a un sistema de alcantarillado convencional.

*TIPOS DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADOSISTEMAS DE ALCANTARILLADO NO CONVENCIONALESALCANTARILLADO SIN ARRASTRE DE SLIDOSSon sistemas en los que las aguas residuales de una o ms viviendas son descargadas en un tanque interceptor de slidos donde se retienen y degradan, produciendo un efluente sin slidos sedimentables que es transportado por gravedad en un sistema de colectores de dimetros reducidos y poco profundos.

*TIPOS DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADOSISTEMA DE ALCANTARILLADO POR VACOSe emplea una fuerza motriz distinta de la gravedad: el vaco.Es un sistema alternativo al sistema convencional perfectamente viable, y es de gran utilidad en diversos casos en los que el sistema convencional no es posible o es poco rentable.Por condiciones geomtricas, no sea conveniente disponer una red con cada constante.Por condiciones del terreno (rocoso, demasiado blandos, inestables) se haga dificultoso y caro realizar una zanja ancha y profunda (alcantarillado convencional).APLICACIN

*TIPOS DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADOSISTEMA DE ALCANTARILLADO POR VACO

*TIPOS DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADOSISTEMA DE ALCANTARILLADO POR VACO

*TIPOS DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADOSISTEMA DE ALCANTARILLADO POR VACOHISTORIAEn 1866 Liernur (ingen. holands) presenta en el Congreso de Haarlem el 1er sistema de recoleccin de agua por vaco. Durante bastante tiempo se emplea slo en barcos, trenes y aviones.En 1956 Joel Lijiendahl (ingen. sueco) registr una patente para transporte y recogida de aguas residuales por vaco. Buscaba emplear transporte por el aire para ahorrar agua en las descargas de los inodoros.En 1968 Electrolux AB. Suecia compra los derechos de Lijiendahl, y al ao siguiente desarrolla su propio sistema comercial (VACUFLOW) bajo la direccin del ingeniero D. G. Quatfass.En 1985 Electrolux vende su divisin de vaco a EVAC AB., incluyendo su nuevo uso para los sistemas de trenes y aviones.

*TIPOS DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADOSISTEMA DE ALCANTARILLADO POR VACOHISTORIAEn 1990 Quatfass, an activo dentro del grupo de EVAC como director para las operaciones de Benelux, compra a EVAC AB. todos los derechos mundiales de VACUFLOW y crea QUA-VAC B.V.En 2005 QUA-VAC firma un acuerdo con TERRAIGUA S. L. para la distribucin del sistema y su ingeniera en Espaa.

*TIPOS DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADOSISTEMA DE ALCANTARILLADO POR VACOFUNCIONAMIENTOEvacuacin por gravedad de los predios hasta una arqueta interfase.nico tramo que emplea solamente la gravedad.En la arqueta interfase se acumulan los residuos hasta alcanzar un determinado nivel marcado por sistema de boya.Accionamiento del sistema de vaco.Al activarse el sistema de boya de la arqueta interfase, ste activa el sistema de vaco.Las aguas residuales pasan la red de vaco.Trazado en forma de sierra: tramos largos descendentes (gravedad y succin) y tramos cortos ascendentes (succin).

*TIPOS DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADOSISTEMA DE ALCANTARILLADO POR VACOFUNCIONAMIENTOLas aguas llegan al tanque de vaco.Al final del recorrida de la tubera, las aguas residuales llegan al tanque receptor de la estacin de vaco.El tanque receptor alcanza un determinado nivel, y entonces se activan las bombas de impulsin.Se activan las bombas de impulsin.Alcanzado el nivel lmite de los tanques de vaco, se conectan las bombas de impulsin .Las aguas residuales pasan a la lnea de impulsin hacia la planta de tratamiento.

*TIPOS DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADOSISTEMA DE ALCANTARILLADO POR VACOFUNCIONAMIENTO

*TIPOS DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADOSISTEMA DE ALCANTARILLADO POR VACOVENTAJAS E INCONVENIENTESVENTAJAS.Es un sistema alternativo viable a los casos en que no sea posible o rentable emplear el alcantarillado por gravedad.Ejecucin ms sencilla y rpida, y requiere dimetros menores.Ms econmico.INCONVENIENTES.Depende ntegramente de la estacin de vaco, as como de otros elementos como la vlvula interfase.Mayor mantenimiento.

*COMPONENTES DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLDOCOMPONENTES DEL ALCANTARILLADO PLUVIALCunetas:Recogen y concentran las aguas pluviales.

*Bocas de tormenta (imbornales):Son estructuras verticales que permiten la entrada del agua de lluvia a los colectores, reteniendo parte importante del material slido transportado.COMPONENTES DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLDOCOMPONENTES DEL ALCANTARILLADO PLUVIAL

*Colectores secundarios:Son las tuberas que recogen las aguas de lluvia desde los imbornales y las conducen a los colectores principales. Se sitan enterradas, bajo las vas pblicas.Colectores principales:Son tuberas de gran dimetro, conductos de seccin rectangular o canales abiertos, situados generalmente en las partes ms bajas de las ciudades, y transportan las aguas hasta su destino final.COMPONENTES DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLDOCOMPONENTES DEL ALCANTARILLADO PLUVIAL

*Pozos de inspeccin:Son cmaras verticales que permiten el acceso a los colectores, para facilitar su mantenimiento.COMPONENTES DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLDOCOMPONENTES DEL ALCANTARILLADO PLUVIAL

*Pozos de inspeccin:COMPONENTES DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLDOCOMPONENTES DEL ALCANTARILLADO PLUVIAL

*Son estructuras destinadas a evitar la erosin en los puntos en que las aguas de lluvia recogidas se vierten en cauces naturales de ros, arroyos o mares.Disposicin final de las aguas de lluvia:COMPONENTES DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLDOCOMPONENTES DEL ALCANTARILLADO PLUVIAL

*Colectores terciarios:Son tuberas de pequeo dimetro (150 a 250 mm de dimetro interno), que pueden estar colocados debajo de las veredas, a los cuales se conectan las acometidas domiciliares.Colectores secundarios:Son las tuberas que recogen las aguas de los terciarios y los conducen a los colectores principales. Se sitan enterradas, en las vas pblicas.Colectores principales:Son tuberas de gran dimetro, situadas en las partes ms bajas de las ciudades, y transportan las aguas servidas hasta su destino final.COMPONENTES DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLDOCOMPONENTES DEL ALCANTARILLADO SANITARIO

*COMPONENTES DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLDOCOMPONENTES DEL ALCANTARILLADO SANITARIOPozos de inspeccin:Son cmaras verticales que permiten el acceso a los colectores, para facilitar su mantenimiento.Conexiones domiciliarias:Son pequeas cmaras de hormign, ladrillo o plsticos que conectan el saneamiento privado (interior a la propiedad) con el pblico (en las vas pblicas).

*COMPONENTES DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLDOCOMPONENTES DEL ALCANTARILLADO SANITARIOEstaciones de bombeo:Dado que el alcantarillado trabaja por gravedad y las tuberas deben tener una cierta pendiente, y los colectores pueden llegar a tener profundidades superiores a 4 - 6 m., lo que hace difcil y costosa su construccin y complicado su mantenimiento.En estos casos puede ser conveniente intercalar en la red estaciones de bombeo, que permiten elevar el agua servida a una cota prxima a la cota de la va.

*COMPONENTES DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLDOCOMPONENTES DEL ALCANTARILLADO SANITARIOEstacin de tratamiento de las aguas servidas:Existen varios tipos de estaciones de tratamiento, que por la calidad del agua a la salida de la misma se clasifican en: estaciones de tratamiento primario, secundario o terciario.

*MATERIALES EMPLEADOS EN LAS CONDUCCIONES DE ALCANTARILLADOACERORecubrimiento exterior:Anticorrosivo a base de resina epoxdica adherida por fusin.

*MATERIALES EMPLEADOS EN LAS CONDUCCIONES DE ALCANTARILLADOACERORecubrimiento exterior:Anticorrosivo tricapa a base de polietileno.

*ACEROProteccin interior y exterior:Galvanizado de tubera de acero por inmersin en caliente.Recubrimiento interior y exterior a base de alquitrn de hulla.Recubrimiento interior y exterior a base de resinas epoxdicas adheridas por fusin.MATERIALES EMPLEADOS EN LAS CONDUCCIONES DE ALCANTARILLADO

*ACEROIntegridad de los ductos de acero a largo plazo:Para asegurar la integridad y funcionamiento prolongado de los ductos de tubera de acero enterrados en el subsuelo, es necesario adems del uso de los recubrimientos que funcionan como proteccin pasiva, el uso de la proteccin catdica activa.Proteccin catdica:Invierte la fuerza electroqumica corrosiva creando un circuito externo entre el ducto a ser protegido y un nodo auxiliar (metal de sacrificio) inmerso en agua enterrado en el suelo a una distancia predeterminada de la tubera. La corriente directa aplicada al circuito es descargada desde la superficie del nodo y viaja a travs del electrolito circundante a la superficie de la tubera (ctodo).MATERIALES EMPLEADOS EN LAS CONDUCCIONES DE ALCANTARILLADO

*HORMIGN EN MASA Y ARMADOMATERIALES EMPLEADOS EN LAS CONDUCCIONES DE ALCANTARILLADOCemento:Cemento SR para exposicin a sulfatos. Recomendable, o incluso obligatorio, en especial para aguas residuales de industrias.Caractersticas de los componentes:rido:Importante buena granulometra para la impermeabilidad del conducto.Tamao mximo del rido en funcin del espesor del conducto.Agua:Cuidar la cantidad de agua para la compacidad del conducto: impermeabilidad, durabilidad, resistencia.Acero:Especificaciones contra la corrosin.

*HORMIGN EN MASA Y ARMADOMATERIALES EMPLEADOS EN LAS CONDUCCIONES DE ALCANTARILLADO

*HORMIGN ARMADO CON REVESTIMIENTO INTERIORMATERIALES EMPLEADOS EN LAS CONDUCCIONES DE ALCANTARILLADOCondiciones de fabricacin iguales a las de hormign armado.Revestimiento interior:De PVC o polietileno de alta densidad.Espesor mnimo: 1,5 mm.

*POLISTER REFORZADO CON FIBRA DE VIDRIOMATERIALES EMPLEADOS EN LAS CONDUCCIONES DE ALCANTARILLADOGran resistencia a la corrosin Empleado para ambientes y fluidos agresivos.Cada vez ms empleados en conducciones de agua de abastecimiento dado su precio competitivo en dimetros medios.Gran resistencia mecnica, ligereza y estanqueidadCompuesto por 3 materiales principalmente:Matriz de resina de polister no saturado:Ser del tipo adecuado al fluido a transportar y al suelo en que se va a instalar:Isoflticas, para distribucin de agua;Vinilster, para el saneamiento.

*POLISTER REFORZADO CON FIBRA DE VIDRIOMATERIALES EMPLEADOS EN LAS CONDUCCIONES DE ALCANTARILLADORefuerzo de fibra de vidrio tipo E o C:Situado en el interior de la matriz.Diferentes formatos segn la zona de la tubera en la que se sita y dependiendo del sistema de fabricacin.Material inerte incorporado a la matriz:Se incorpora a la matriz como carga estructural.Generalmente es cuarzo o slice desecado, de tamao menor de 2,5 mm. o 1/5 del espesor del tubo.

*POLISTER REFORZADO CON FIBRA DE VIDRIOMATERIALES EMPLEADOS EN LAS CONDUCCIONES DE ALCANTARILLADO

*FIBROCEMENTOMATERIALES EMPLEADOS EN LAS CONDUCCIONES DE ALCANTARILLADOComponentes:FibrasCemento Portland, o Portland puzolnicoCon o sin adicin de sliceAguaSu empleo en las redes de alcantarillado se justifica cuando se emplean exigencias de alta flexibilidad e impermeabilidad de juntas.

*FIBROCEMENTOMATERIALES EMPLEADOS EN LAS CONDUCCIONES DE ALCANTARILLADO

*POLICLORURO DE VINILO (PVC)MATERIALES EMPLEADOS EN LAS CONDUCCIONES DE ALCANTARILLADOCualidades :Ligereza.Inerte a las aguas y terrenos agresivos.Buen comportamiento frente a las heladas.Seccin permanece casi inalterable: no se produce cmulo de residuos u xidos.No sufren el ataque de roedores.No favorecen la proliferacin de hongos ni algas.Juntas:Juntas soldadas.Juntas elsticas (recomendable)

*POLICLORURO DE VINILO (PVC)MATERIALES EMPLEADOS EN LAS CONDUCCIONES DE ALCANTARILLADO

*CONCLUSIONESLos sistemas de alcantarillado son absolutamente indispensables.No slo ofrece comodidad: salubridad.Hay que tratar convenientemente las aguas residuales, no basta con deshacerse de los desechos: puede contaminar las aguas de consumo.Es uno de los grandes avances de las civilizaciones, junto con la obtencin de agua.Simplicidad en los sistemas de alcantarillado.Primeros sistemas de alcantarillado: simples pero efectivos.El sistema ms empleado actualmente es bsicamente el mismo: alcantarillado por gravedad.Evolucin en los sistemas de alcantarillado.Se ha tratado de buscar nuevos sistemas, pero casi todos son el mismo sistema con ligeras variaciones.El nico sistema que presenta diferencias notables es el sistema de alcantarillado por vaco.

*FINGRACIAS POR SU ATENCIN.