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SANEAMIENTO RURAL INTRODUCCION La materia fecal, popó o excreta, es el resultado del proceso de digestión que es la transformación de los alimentos consumidos por las personas o los animales. En la excretas existen muchos microbios, parásitos y huevos de parásitos que causan enfermedades muy graves y hasta pueden ocasionar la muerte. Es un elemento altamente contaminante de las fuentes de agua cuando no le hacemos un buen manejo. Las aguas residuales se definen como: "aguas que contienen material disuelto y en suspensión, luego de ser usadas por una comunidad o industria. También son llamadas aguas servidas o aguas de desecho provenientes de lavamanos, tinas de baño, duchas, lavaplatos, lavaderos y otros artefactos que no descargan materias fecales"1. Contienen jabón, grasa, residuos de alimentos y gran variedad de residuos peligrosos. FACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLAPágina 1

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SANEAMIENTO RURAL

INTRODUCCION

La materia fecal, popó o excreta, es el resultado del proceso de digestión que es la transformación de los alimentos consumidos por las personas o los animales. En la excretas existen muchos microbios, parásitos y huevos de parásitos que causan enfermedades muy graves y hasta pueden ocasionar la muerte. Es un elemento altamente contaminante de las fuentes de agua cuando no le hacemos un buen manejo.

Las aguas residuales se definen como: "aguas que contienen material disuelto y en suspensión, luego de ser usadas por una comunidad o industria. También son llamadas aguas servidas o aguas de desecho provenientes de lavamanos, tinas de baño, duchas, lavaplatos, lavaderos y otros artefactos que no descargan materias fecales"1. Contienen jabón, grasa, residuos de alimentos y gran variedad de residuos peligrosos.

SISTEMA DE DISPOSICION DE ESCRETAS

DEFINICIÓN

Es el lugar donde se arrojan las deposiciones humanas con el fin de almacenarlas y aislarlas para así evitar que las bacterias patógenas que contienen puedan causar enfermedades.  

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Se recomienda su uso: para la disposición de excretas de manera sencilla y económica; para viviendas y escuelas ubicadas en zonas rurales o peri urbanas, sin abastecimiento de agua intradomiciliario; en cualquier tipo de clima.   

LOCALIZACIÓN

Se localizará en terrenos secos y en zonas libres de inundaciones. En terrenos con pendiente, la letrina se localizará en la partes bajas. La distancia mínima horizontal entre la letrina y cualquier fuente de abastecimiento de agua será de

15 metros. La distancia mínima vertical entre el fondo del foso  y el nivel máximo de aguas subterráneas será de

1.5 metros.

 

CLASES

Letrinas con arrastre de agua: son aquellas en que las excretas son arrastradas con ayuda del agua. Se usan mayormente cuando el abastecimiento de agua es intra domiciliariaLetrinas sin arrastre de agua: son aquellas en que las excretas son depositadas directamente en el hoyo. Se les llama también letrinas de hoyo seco. Se usa en zonas donde no hay abastecimiento de agua. 

COMPONENTES

Foso u hoyo Forma sección superficial: cuadrado, rectangular o circular. Dimensiones: largo y ancho 0.20 m menos que la losa; profundidad de 1.80 m a 2.50 m cuando las

condiciones lo permitan. Tiempo de servicio: dependerá de la frecuencia de uso y conservación de la misma. En terrenos sueltos, para evitar derrumbes, habrá necesidad de ademar las paredes.    

  Brocal

Construcción en forma de collarín ubicada en la parte superior del hoyo, que lo protege del ingreso de aguas superficiales y sirve de apoyo a la losa.Puede ser de ladrillo, concreto, piedra, troncos, madera u otro material existente en la región.Debe sobresalir 0.15 m del nivel del terrenoAlrededor se construirá un chaflán.    Losa

Es una estructura plana de concreto armado de 1.0 m x 1.0 m y 2.5 cm de espesor, que lleva en su interior una malla de fierro de 1/4”.La losa se construye empleando un molde para luego fraguarlo con agua durante 5 a 7 días.La losa cubre el hoyo y se coloca sobre el brocal.También puede ser de madera.   

Asiento y Tapa

Asiento tipo turco: no existe taza sino un hoyo por donde se evacuan las excretas. Asiento tipo taza: que puede ser de concreto, madera, cerámica o granito. En ambos casos se puede colocar una tapa de madera, plástico u otro material, que protege el hoyo

evitando que salgan malos olores y el ingreso de insectos. Las tazas mayormente se hacen en moldes.

 

Caseta

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Es una construcción hecha con materiales del lugar, que brinda privacidad al usuario y protege a la losa y hoyo.

Sus dimensiones normales son: 2.0 a 2.1 m de altura en el frente y 1.7 a 1.8 m en la parte posterior. El techo va inclinado hacia la parte de atrás. Espacios para ventilación con malla protectora. Se colocará una puerta. 

 

MANTENIMIENTO

Conservarla limpia y libre de otros desechos No utilizarla como granero o bodega Mantenerla tapada cuando no este en uso Arrojar los papeles sucios dentro del foso No arrojar aguas de lluvia, servidas ni basura No echar al hoyo ningún desinfectante Mantener tapa y/o asiento en buen estado para evitar la entrada de moscas al hoyo  Echar un vaso de kerosene si hay moscas.

 

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TIPOS DE LETRINAS SANITARIAS

 1. SIN ARRASTRE HIDRÁULICO:

Fosa seca Fosa estancada Fosa de fermentación química

 2. CON ARRASTRE HIDRÁULICO:

Con water y descarga hacia tanque séptico y pozos de percolación. Con water y descarga hacia red de alcantarillado 

 TIPO DE LETRINAS NO SANITARIAS

Con receptáculo móvil Fosa negra Construida sobre curso de agua Sin fosa Silos sanitarios

 LETRINA SANITARIA DE FOSA SECA

Sus componentes principales son: hoyo, losa y caseta. No se utiliza agua para el arrastre de excretas. Las más usadas actualmente son las letrinas de fosa seca ventilada, que comprende la instalación de un tubo de ventilación que va en el interior de la caseta y conecta el foso con las parte superior de la caseta, sobresaliendo del techo.   

LETRINA SANITARIA CON FOSA ESTANCADA

El hoyo es totalmente impermeabilizado, puede ser de concreto o aluminio. Es apropiado cuando: el agua subterránea es muy superficial, el suelo es rocoso, en suelos fácilmente desmoronables, hay riesgo de contaminar pozos de agua. El material depositado deberá ser evacuado por una compuerta existente y dispuesto en un lugar adecuado donde se enterrará.  

LETRINA SANITARIA CON FOSA DE FERMENTACIÓN

Consta de 2 tanques contiguos e independientes donde se disponen las excretas.Los tanques pueden ir enterrados, semi enterrados o sobre la superficie del suelo.Constituye una solución definitiva. El material puede ser extraído y puede ser utilizada como abono sin ningún riesgo para la salud de las personas.   

LETRINA QUÍMICA

Construido con tanque cilíndrico de acero inoxidable que contiene una solución de soda caústica (NaOH) destinada a recibir las excretas. Este tanque es removible.

El NaOH licúa el material sólido y destruye las bacterias, huevos de helmintos y otros. La dosis recomendable es de 10 kilos de NaOH para 50 litros de agua. Debido a su costo elevado es aplicado en circunstancias especiales. 

LETRINA CON ARRASTRE HIDRÁULICO

Aplicación

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El empleo de las letrinas con arrastre sólo se permitirán en las zonas rurales o urbano marginales, cuyas condiciones socioeconómicas, disponibilidad de agua y geomorfológico permitan su aplicación.

Definiciones

Letrina: Lugar destinado a la evacuación de las heces y la orina.

Arrastre hidráulico: Fuerza de tracción que produce el agua para la evacuación de las excretas desde el aparato sanitario hasta el hoyo o pozo.

Hoyo o Pozo: Cavidad de una determinada profundidad que se hace en la tierra para depositar las heces, la orina y el material de limpieza anal.

Brocal: Conocido también como anillo de protección de la boca del hoyo o pozo. se ubica en la parte superior del hoyo y se emplea para estabilizar la boca del mismo, sostener firmemente la losa que tapa el hoyo y brindar hermeticidad entre el hoyo y el medio ambiente e impedir que el agua de lluvia, insectos y roedores puedan acceder hacia el interior del hoyo.

Losa-tapa: Elemento que cubre el hoyo, generalmente removible para permitir la remoción del material degradado y secado.

Terraplén: Montículo de tierra apisonado que se acomoda alrededor del brocal hasta llegar al nivel de la losa, con la finalidad de proteger al hoyo de ingreso de agua de lluvia, insectos y roedores.

Aparato sanitario: Artefacto prefabricado destinado a posicionar y brindar comodidad a la persona durante el acto de defecación.

Trampa: Dispositivo con que se encuentra equipado el aparato sanitario y que propicia la formación de un sello de agua o sello hidráulico para impedir la salida hacia la caseta, de los malos olores que se puedan producir en el hoyo.

Caseta: Compartimiento donde se ubica el aparto sanitario permitiendo el aislamiento y privacidad al usuario de la letrina. Puede constituir el cuarto de baño de la vivienda.

Caja repartidora: Dispositivo destinado a derivar los desechos fisiológicos al hoyo en operación.

Conducto: Tubería destinada a transportar los desechos fisiológicos desde el aparato sanitario hasta el punto de disposición final pasando por la caja repartidora.

REQUISITOS PREVIOS

LETRINA CON ARRASTRE HIDRÁULICO

a) La caseta de la letrina con arrastre hidráulico se ubicará preferentemente al interior de la vivienda. En el caso que se ubique externamente, la distancia a la vivienda no debe ser mayor a 5 m.

b) Los hoyos de la letrina con arrastre hidráulico, destinados al almacenamiento de los líquidos residuales, deberán ubicarse en el exterior de la vivienda y a no menos de 1 m del muro exterior de la vivienda.

c) Las letrinas con arrastre hidráulica sólo podrán ser construidos en terrenos cuyas características favorezcan su excavación e infiltración de las aguas empleadas en el arrastre de los desechos fisiológicos.

d) Las letrinas con arrastre hidráulico no podrán ser construidos en áreas pantanosas, fácilmente inundables, en suelos impermeables o con presencia de arcillas expansivas.

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e) Las letrinas con arrastre hidráulico podrán ser construidos en terrenos calcáreos o con presencia de rocas fisuradas, siempre que se tomen las medidas de seguridad especificadas en el presente documento.

f) En los lugares donde se proyecte construir los pozos de la letrina no deberán existir sistemas de extracción de agua para consumo humano en un radio de 30 metros alrededor de ellas, y en todos los casos las letrinas deberán ubicarse aguas debajo de cualquier pozo o manantial de agua destinada al abastecimiento para consumo humano.

g) En las letrinas con arrastre hidráulico sólo se podrá disponer de papel suave de limpieza anal.

h) Los hoyos de la letrina con arrastre hidráulico deben ser fácilmente accesible para facilitar su limpieza.

DISEÑO DE LA LETRINA

LETRINA CON ARRASTRE HIDRÁULICO

La letrina se compone de ocho elementos:

aparto sanitario caseta conducto caja repartidora hoyo brocal terraplén losa-tapa.

Caseta

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Cuando está en el interior de la vivienda, las dimensiones corresponderán a lo establecido en el R.N.C. (Reglamento Nacional de Construcciones) para servicios higiénicos. Para casetas situadas al exterior de la vivienda, ellas deberán cumplir con los siguientes requisitos:

a) El área interior que ocupa la caseta será de un metro cuadrado como mínimo, debiendo tener un ancho mínimo de 0, 85 m.

b) El alto de la caseta no debe ser menor a 1,90 m y el ancho de la puerta no menor de 0,60 m.

c) La puerta debe ser instalada de manera que pueda cerrarse automáticamente.

d) El material de construcción empleado en la fabricación de la caseta debe adecuarse a las condiciones climáticas del lugar, de modo que no exponga al usuario a condiciones de incomodidad.

e) En los lugares donde llueve, será necesario que el techo tenga una inclinación mayor al 10% y tener un voladizo alrededor de la caseta de por lo menos 0,10 m.

f) Para iluminación y ventilación de la caseta deberá contar con ventanas altas cuyas dimensiones no deben afectar la privacidad del usuario.

Aparato sanitario

a) Podrán emplearse aparatos sanitarios del tipo turco o tipo tazas dotados de sifón para la formación del sello hidráulico.

b) El aparato sanitario deberá ser un accesorio independiente, de una sola pieza y con un acabado lo más liso posible.

c) El aparato sanitario, bien sea tipo turco o taza, deberá ser herméticamente unido a la losa del piso de la caseta para impedir el ingreso de insectos o salida de malos olores.

d) El hoyo de la tasa será aproximadamente de 350 mm, en tanto que la profundad del sello de agua se encontrará entre 20 a 30 mm y el tamaño del pasaje es de 70 mm (esto variará dependiendo del fabricante), pueden ser de dos formas como se muestra en la siguiente figura:

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Conducto

a) El conducto de evacuación de las aguas residuales deberá tener como mínimo 100 mm de diámetro.

b) La pendiente del conducto entre el aparato sanitario y la caja repartidora y de ésta al hoyo no deberá ser menor de 3%.

c) Se instalará directamente sobre el conducto de evacuación, una tubería de ventilación de 50 mm de diámetro adosada a la pared de la caseta, que deberá prolongarse 0,50 m por encima del techo de la caseta o de la casa según se encuentre ubicada en el exterior o interior de la vivienda.

d) En la parte superior del conducto de ventilación, preferentemente deberá instalarse un sombrero de protección.

Caja repartidora

Cuanto la letrina de cierre hidráulico cuente con doble hoyo o pozo desplazados:

a) La caja repartidora se ubicará entre la caseta o baño y los hoyos y tendrá una sección transversal mínima de 0,40 x 0,40 m y contará con una tapa removible.

b) El fondo de la caja repartidora deberá poseer canaletas semicirculares en forma de “YEE” de 100 mm de ancho y 50 mm de profundidad para la conducción de los desechos líquidos.

c) A la altura de la repartición de la “YEE” deberá contar con un dispositivo o pantalla que permita derivar los desechos líquidos hacia el pozo en operación.

d) La parte superior de la caja repartidora deberá estar 0,05 por encima del nivel del terreno para permitir su rápido ubicación o para las actividades de mantenimiento.

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Hoyo o Pozo

a) El hoyo se diseñará con una tasa de producción de lodos de 0,05 a 0,06 m3/hab-año.

b) Para la determinación de la altura total del pozo se tendrá en cuenta:

Ht = Altura total del pozo

Hl = Altura de la capa del lodo

Ha = Altura de la capa del liquido sobre el nivel del lodo

Hs = Altura adicional de seguridad

c) La altura de la capa de lodo se calculará utilizando la siguiente expresión: Hl = (N x T1 x t) / A

Donde:

N = Número de usuarios

t A = Tiempo de utilización de la letrina (años) Área de la sección transversal del hoyo (m2)

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d) La altura del líquido que estará en función de la forma del hoyo:

Ha = (N x Ta) / (P x Ti)

Donde:

N = Número de usuarios.P = Perímetro de la sección transversal del hoyo en metros, si el hoyo es revestido, debe considerarse el perímetro exterior del revestimiento.

Ti = Tasa de infiltración del suelo (1/m2-d) se determinará mediante la prueba de campo o en su defecto teniendo conocimiento pleno del tipo de suelo se utilizará la tabla 1 para su determinación.

Ta = Tasa de aporte de líquido (l/hab-d), la misma que se determinará mediante la siguiente expresión:

Ta = n x v + ve

Donde:

n = Número de veces que cada usuario ocupa la letrina durante el día. ve =Volumen de la orina y excreta aportado diariamente por cada persona (podrá

adoptarse un valor promedio de 1,5 lt).

v = Volumen de agua que se arroja al aparato sanitario luego de cada uso (lt) (se sugiere adoptar el valor de 3 lt).

Tabla 1. Tasas recomendadas para la infiltración de los lixiviados en los hoyos

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TIPO DE SUELO TASA DE INFILTRACIÓN

SUELOS DE BUENA PERMEABILIDAD Arena 50 Limo arenosos, limos 30 Limos o arcillosos porosos 20

SUELOS DE BAJA PERMEABILIDAD 10

Nota: las arcillas expansivas deben ser ausentes.

e) El cálculo de la altura del pozo deberá considerarse una altura adicional de seguridad (Hs) mayor a 0,30 m.

f) La profundidad total del hoyo se calculará a partir de la siguiente ecuación:

Ht = Hl + Ha + Hs

g) El sistema de disposición de excretas deberá contar por lo menos con dos hoyos, los que deberán ser diseñados para una vida útil no menor a cuatro años cada uno de ellos.

h) La separación entre un pozo y otro es de tres veces el diámetro mayor entre los pozos o tres veces el ancho del pozo.

i) El espacio libre del hoyo deberá ser mayor que la profundidad de la caja repartidora a fin de evitar que los residuos emerjan por la caja y que además facilite las maniobras de derivación del agua residual hacia el hoyo disponible.

j) El hoyo podrá ser circular o cuadrado con un diámetro o lado neto no menor a 0,80 m.

k) En terrenos inestables o fácilmente deleznables, las paredes verticales del hoyo deberán ser protegidas con materiales estables para evitar su desmoronamiento.

l) El volumen efectivo del hoyo cuyas, paredes son protegidas, debe ser calculado descontando el espacio que ocupa el material usado para la protección.

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m) El fondo del hoyo debe quedar por lo menos a dos metros por encima del máximo nivel freático de las aguas subterráneas y deberá ser rellenada con material filtrante.

Brocal

a) Podrá ser construido con concreto simple o reforzado, ladrillo o bloques de piedra o concreto asentados con mortero de cemento-arena.

b) Debe iniciarse faltando 0,30 m para llegar a la superficie del suelo y sobreelevarse 0,05 m sobre el nivel del suelo.

c) El espesor del brocal en concreto o mampostería no deberá ser menor de 0,20 m para permitir el apoyo total de la losa de cubierta.

d) Para un hoyo de más de un metro de diámetro o de lado, el brocal podrá ser de forma tronco piramidal o tronco cónica con un ángulo con respecto a la horizontal de no menos de 45º debiendo la boca superior del brocal no ser menor a 0,80 m.

e) La boca del brocal debe tener la misma geometría que la sección transversal del hoyo.

Losa-tapa

a) Deberá ser construida con concreto reforzado, que le permita soportar cualquier sobrecarga a la que pueda ser sometida por su ubicación en lugares abiertos.

b) Las dimensiones de la losa-tapa debe cubrir totalmente el perímetro del brocal.

c) El nivel de la losa-tapa instalada deberá ubicarse a un nivel no menos de 0,10 m por encima de la superficie del suelo para evitar el acceso del agua de lluvia.

Terraplén

a) Una vez instalada la losa-tapa se colocará tierra o arcilla alrededor de la losa. Este material deberá ser apisonado y deberá tener un ángulo de 45º con un nivel del suelo.

TANQUE SEPTICO

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Este tipo de tratamiento se aconseja para albergues y poblaciones que generan un volumen diario de aguas residuales menores de 20m3. El tanque séptico está constituido por una caja de cemento o concreto y se usa para la disposición final de aguas residuales domésticas en zonas rurales como casas y albergues. Es un depósito impermeable, generalmente subterráneo. A este depósito llegará el agua servida a través de tuberías y será retenido por un periodo de tiempo. Durante este periodo se separa la parte sólida de las aguas residuales mediante un proceso de sedimentación simple; la materia orgánica acumulada en el fondo

se descompone por acción de las bacterias convirtiéndola en lodo inofensivo. Un campo de drenaje de alcantarilla y un tanque séptico conforman un pequeño sistema de alcantarilla. Casas que no están conectados a un servicio de alcantarillado normalmente usan un sistema séptico para limpiar y disponer de aguas albañales (RESIDUALES). Sistemas sépticos son sistemas individuales que usan la tierra para limpiar las aguas albañales que salen del excusado (toilet), baño, cocina, lavadora, etc. Un sistema séptico diseñado, instalado, y mantenido correctamente puede proveer muchos años de servicio barato y confiable.

Un sistema séptico consiste de un pozo (o tanque) séptico, un sistema de distribución y un campo de drenaje, todo conectado por tuberías. El pozo séptico típico es un recipiente grande, rectángular, hecho de concreto, y enterrado bajo tierra. Un sistema séptico limpia las aguas albañales de la casa guardandolos en

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el pozo séptico donde los sólidos pesados caen al fondo y ahí, los bacterias los descomponen parcialmente. La mayor parte de los sólidos ligeros flotan y forman un estrato de escoria. Los sólidos guardados en el pozo séptico necesitan ser removidos por un profesional cada 3 a 5 años. El agua que sale del pozo séptico se llama “efluente”. El efluente no tiene sólidos pero todavía contiene contaminantes y bacterias que pueden causar enfermedades.

El agua semi purificada se mueve a la segunda cámara a través de los desagües que se construyen de tal manera que el movimiento ascendente del agua impide que las partículas más grandes fluyan a la segunda cámara.

La alimentación, digestión, y establecimiento de la materia orgánica continúa en la segunda cámara. El tiempo de retención en la segunda cámara es la mitad del de la primera cámara por su tamaño.

Las aguas residuales tratadas se dirigen a un campo de drenaje, también conocido como un campo de filtración, en donde todas las impurezas que aún existen se descomponen naturalmente, y el agua es absorbida por el sistema de raíces de las plantas o incluso puede pasar a formar parte de las aguas subterráneas. El gran tamaño del campo de drenaje es necesario si el suelo no es muy poroso, en algunos lugares, sin embargo, una bomba puede ser necesaria para superar las limitaciones topográficas.

El lodo correctamente digerido se puede utilizar como fertilizante natural, esto sólo se puede lograr si no se añade agua fresca al tanque por al menos una semana. Un campo de drenaje de alcantarilla y un tanque séptico conforman un pequeño sistema de alcantarilla.

Sirve para evacuar las aguas residuales.(baños).

Recibe las aguas negras domésticas, sin contaminar el ambiente.

Las aguas residuales, tratadas se utilizan, para riego, como abono.

Un tanque séptico es básicamente un recipiente rectangular bajo la tierra para las aguas servidas.

Es impermeable, hecho de cemento, y consta de tanques que se dividen en cámaras. La primera cámara tiene dos veces el volumen de la segunda y la mayoría de la materia sólida orgánica, conocida como lodo, se establece aquí. La segunda cámara purifica las aguas residuales.

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Es un caja que sirve, para descomponer y separar la materia orgánica, esta M.O pasa a transformarse en gases, también líquidos y en el fondo del tanque se queda una masa negra(lodo).

El diseño del tanque séptico debe ser tal que las aguas residuales siempre fluyan en su dirección y que no ocurran cortocircuitos en el flujo hídrico.

Un sistema séptico puede llegar a funcionar por completo mediante el uso de las fuerzas gravitacionales

TANQUE IMHOFF

Este tratamiento se recomienda cuando hay albergues o poblaciones que generan volúmenes diarios de aguas residuales mayores a 20m3.

El tanque Imhoff está constituido por dos zonas.

La primera zona se denomina cámara superior.

la segunda zona cámara inferior.

El agua servida está constituida por parte líquida y sólida, ésta llegará a la cámara superior para su sedimentación, es decir se efectuará la separación de los líquidos y del sólido.

En la cámara inferior se produce la digestión de los sólidos, en donde las bacterias descomponen la materia orgánica y la convierten en lodo.

El lodo acumulado se extraerá a través de un tubo, llamado también tubo de purga.

El tanque Imhoff está constituído por tres compartimientos o cámaras: sedimentación, espuma y digestión

Como todo dispositivo para un tratamiento primario, el tanque Imhoff puede ser una parte de una planta para el tratamiento completo, y en tal caso su comportamiento de digestión debe tener una capacidad tanto para los lodos secundarios como para los que recibirá de la sobrepuesta cámara de sedimentación.

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Los tanques Imhoff son también conocidos como tanques de doble acción, para su uso concreto es necesario que las aguas residuales pasen por los procesos de tratamiento preliminar de cribado y remoción de arena. Estos tanques se idearon para corregir los dos defectos principales del tanque séptico.

1. Impedir que los sólidos que se han separado de las aguas negras se mezclen nuevamente con ellas, permitiendo la retención de estos sólidos para su descomposición en la misma unidad.

2. Proporcionar un efluente adaptable a un tratamiento posterior.

El contacto entre las aguas negras y los lodos que se digieren anaeróbicamente queda prácticamente eliminado y disminuye el periodo de retención en el tanque.

Los tanques de doble acción pueden ser rectangulares o circulares y se dividen en 3 compartimientos:

Cámara de sedimentación.

Cámara de digestión de lodos.

Área de ventilación y acumulación de natas.

Un tanque Imhoff funciona de la siguiente manera: durante la operación, las aguas residuales fluyen a través de la cámara de sedimentación, donde se remueven gran parte de los sólidos sedimentables, estos resbalan por las paredes inclinadas del fondo de la cámara de sedimentación pasando a la cámara de digestión a través de la ranura con traslape existente en el fondo del sedimentador. El traslape tiene la función de impedir que los gases o partículas suspendidas de sólidos, producto de la digestión, interfieran en el proceso de la sedimentación. Los gases y partículas ascendentes, que inevitablemente se producen en el proceso de digestión, son desviados hacia la cámara de natas o área de ventilación. Es recomendable invertir la dirección del flujo para evitar la acumulación de lodos en un solo lado del tanque, se debe invertir el flujo cada mes.

CÁMARA DE BOMBEO

La cámara de bombeo será una estructura rectangular cuyas dimensiones internas son: largo 2m, ancho 0.8m y altura 2. 75m con espesor de muros de 15 cm. Se han considerado muros de concreto armado. Se ha proyectado que la cámara de bombeo tendrá una capacidad de bombeo útil de 0.546 m3 y un volumen total de 4.34m3. La cámara de bombeo estará equipada con cuatro bombas sumergibles de 0.75HP y contará con dos tapas de concreto armado. Para el diseño de esta estructura se ha considerado la ejecución de solado, zapatas, muros y lozas de concreto armado. Para el solado se va usar concreto pobre de 100Kg/cm2 y para las demás estructuras de la cámara de bombeo se usará concreto de 210Kg/cm2. A si mismo se hará uso de acero de 3/8” f’y= 4200kg/cm2.

La caseta de válvulas es una estructura rectangular con dimensiones internas: largo1.6 m, ancho 0.7 m y alturas 0.6 m y será construirá con los mismos materiales de la cámara de bombeo. La base de la caseta será de construido con un material poroso para drenar el agua si es que hubiera fuga. Debido a que la excavación ya se encuentra ejecutada, se ha considerado el relleno y excavación adicional respectivo de acuerdo a las dimensiones proyectadas

POZOS DE PERCOLACIÓN

1) ¿De qué se trata ?

El pozo De percolacion es un hoyo excavado en el suelo, rellenado con piedras, que facilita la infiltración del agua en el suelo. Se emplea para evacuar las aguas grises (aguas procedentes de lavabos y duchas y de actividades domésticas como cocinar, fregar, lavar la ropa) o las aguas de lluvia cuando no existen cunetas, canales o redes para desaguarlas. No debe emplearse para aguas residuales (aguas grises + aguas negras procedentes de letrinas o servicios) porque contaminarían directamente la capa freática.

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2) ¿Quién suele usar este sistema y desde cuándo ?

Los pozos de absorción se usan ampliamente en el mundo desde hace mucho tiempo, especialmente para evacuar las aguas de lluvia.

3) ¿Por qué ?

Primero porque es un sistema muy sencillo y poco costoso para evacuar las aguas grises.Pero, en las zonas lluviosas y no conectadas a la red de alcantarillado, también suelen usarse los pozos de absorción para evacuar hacia el suelo las aguas de lluvia que caen en los techos y evitar que los terrenos alrededor de los edificios se saturen de agua después de cada lluvia.También se puede instalar un pozo de absorción a la salida de una planta depuradora, cuando ésta vierte un agua bastante limpio o para completar un dispositivo de alcantarillado sencillo autónomo tal como una fosaséptica.Por último, el pozo de absorción puede ser una buena solución cuando se quiere evitar el vertido de aguas susceptibles de estancarse en la naturaleza y por lo tanto de favorecer la proliferación de mosquitos.

4) ¿En qué consiste este procedimiento ? ¿Cómo se realiza ?

• El pozo de absorción es un hoyo que conduce el agua hasta una capa del suelo donde puede infiltrarse más fácilmente que en la superficie.

• Se entierra un cilindro de hormigón, llamado conducto, por lo general de 1 m de diámetro aproximadamente. El conducto es estanco en toda la capa impermeable del suelo (por lo menos 50 cm). Más allá, está dotado de grandes agujeros que dispersan el agua en el suelo permeable. El conducto se rellena con piedras de 40 a 80 mm de diámetro.

• El tubo que lleva el agua al pozo de absorción la vierte en su centro en una placa que permite dispersarla uniformemente. Todo esto sirve para que el agua no caiga por la pared y no salga por un solo agujero del conducto, lo que saturaría localmente el suelo y no permitiría una correcta infiltración del agua.

5) Dificultades particulares y eventuales remedios y/o precauciones que han de tomarse

a) Riesgo

• Si el agua vertida en el pozo de absorción contiene residuos sólidos o impurezas, el pozo de absorción puede colmatarse al cabo de cierto tiempo y no poder cumplir su función, lo que por cierto, puede llevar a su desbordamiento. Para evitar que esto suceda, se puede dirigir el agua hacia un pozo de decantación antes de verterla en el pozo de absorción :

• Así, el arena y los residuos se acumulan en el fondo del pozo de decantación y no perturban el funcionamiento del pozo de absorción. El pozo de decantación debe limpiarse con frecuencia.

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b) Precauciones imprescindibles que han de tomarse

• - El pozo de absorción debe ubicarse a una distancia de por lo menos 30 m de cualquier pozo de agua y a una distancia igual a por lo menos su profundidad de cualquier edificio.- El suelo debe ser bastante permeable a poca profundidad.- No debe excavarse en caso de nivel freático alto.

c) Otras precauciones que han de tomarse

- El pozo de absorción debe estar bastante lejos de cualquier árbol o planta para que ninguna raíz pueda alcanzarlo.- En el marco de un proyecto de desarrollo técnico de un pueblo, una ciudad o un barrio, la simple realización técnica de pozos de absorción no es suficiente, e incluso se corre el riesgo de fracasar si no ha sido precedida de una campaña de sensibilización de la población a los problemas de higiene y de salud, para que pueda apropiarse del programa y modificar sus prácticas de higiene y de salud. Este proyecto tendrá aún más efecto cuando se realice en estrecha colaboración con las comunidades de habitantes, los servicios técnicos comunales y los operarios- No implantar un pozo de absorción donde puedan haber inundaciones, con lo que pudiera desbordar y hacerse inutilizable.- Para mejorar su eficacia, se recomienda instalar río arriba un sumidero y una rejilla para las aguas domésticas, incluso un pequeño separador de grasas para evitar que se atasque.

6) Principales ventajas e inconvenientes

a) Ventajas

- Permite evitar que un terreno se sature de agua en la superficie.- También permite evitar la formación de aguas estancadas que favorecen la proliferación de mosquitos.- En ciertos casos, este método puede ser más sencillo y barato que llevar el agua hasta una cuneta o una red de alcantarillado.- Fácil de construir y mantener a nivel local.- Ocupa poco espacio.

b) Inconvenientes

- Si el agua evacuada está contaminada o muy sucia, la capa freática (que tiene que ser muy baja) y el suelo estarán directamente contaminados.- El pozo de absorción no tiene capacidad de depuración. Por lo tanto su eficacia de tratamiento es baja.

7) Costo

- Costo de inversión : si es bastante alto en países como Francia donde la gama de precios es del orden de 250 a 600 euros habida cuenta de los gastos de materiales y mano de obra, suele ser de apenas 50 euros incluso menos en los países del sur.

- Costo de mantenimiento : del orden de los 5 euros/año (gastos de extracción de depósitos que limitan la capacidad de infiltración y favorecen el atascamiento)

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ZANJA DE PERCOLACIÓN

Zanja que contiene grava y un tubo de distribución por el que fluye el efluente procedente de una fosa séptica, está cubierta de tierra. También zanja de absorción .

son tuberías perforadas que distribuyen el agua residual pre tratada (fosa séptica o tanque Imhoff) de manera uniformemente a través de la arena o material filtrante que les rodea, donde se depura por vía aerobia y pierde las partículas en suspensión.

Características:

• La anchura de las zanjas filtrantes depende de las pruebas de infiltración del terreno o bien de los tipos de terreno sobre los que se efectúa la filtración.

• Estas zanjas presentan una profundidad inferior a 1 metro, una anchura entre 0.4-0.8 metros, entre 20-30 metros de largo y una separación entre ejes de zanjas entre 1-2.5 metros.

• Las tuberías de reparto se cubren con grava y en la parte inferior se dispone un lecho de arena.

• La superficie de infiltración está constituida por el fondo de las zanjas, pudiendo contribuir las paredes verticales a la filtración en caso de atascamientos.

• Las aguas residuales procedentes del tratamiento primario descargan en una arqueta de reparto, que permite la alimentación alternada de las distintas zanjas, lo que facilita la oxigenación de las que quedan en reposo.

Los requisitos para la implantación de esta técnica son los siguientes:

• Se requiere que el terreno presente una permeabilidad determinada

• No deben existir acuíferos someros que puedan contaminarse con efluentes sin el debido grado de tratamiento

Los rendimientos que se obtiene en esta técnica en la eliminación de ciertos contaminantes son los siguientes: sólidos en suspensión 80-90%; DBO5 80-90%, nitrógeno 50-80%, fosforo 40-70% y coliformes fecales 99-99.9%. Se pueden usar para depurar aguas residuales de pequeños municipios.

Procedimiento:

• Esta agua a tratar se somete primero a un pre tratamiento (desbaste) y a un tratamiento primario (fosa séptica o tanque Imhoff), para posteriormente aplicarla al terreno por debajo de la superficie. La depuración de las aguas residuales se consigue mediante el conjunto de procesos físicos, químicos y biológicos, que tienen lugar en su discurrir a través del terreno. La capacidad de infiltración del terreno es el parámetro clave para el dimensionamiento de este tipo de sistemas de

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depuración, descartándose aquellos suelos de naturaleza excesivamente permeable o impermeable. La aplicación del agua residual al suelo debe realizarse de forma intermitente, para permitir la necesaria aireación del terreno, imprescindible para la degradación bacteriana vía aerobia.

• Ventajas

• Bajos costes de explotación y mantenimiento

• Consumo energético nulo

• Ausencia de averías electromecánicas

• Se evita el contacto de personas o animales con las aguas residuales

• Elevados rendimientos de depuración

• Son menos sensibles a las obstrucciones que los lechos filtrantes

• Inconvenientes

• Elevados requisitos de superficie para su implantación, necesitan mayor cantidad de superficie para su implantación que los lechos filtrantes

• Su posible aplicación depende de las características del suelo, principalmente de la capacidad de infiltración y de la existencia de acuíferos someros

SISTEMAS DE ALCANTARILLADO

Con la finalidad de retirar el agua que ya fue utilizada en una localidad, llamada agua residual o servida se requiere la construcción de un sistema de alcantarillado sanitario con el propósito de alejar las aguas negras y con ello evitar enfermedades de tipo hídrico.El sistema de alcantarillado, está compuesto por todos o algunos de los siguientes elementos: red de atarjeas, colectores, interceptores, emisores, planta de tratamiento de aguas residuales, estaciones de bombeo, sitio de vertido o descarga y obras conexas o accesorias. El destino final del agua residual puede ser un cuerpo receptor o el reúso de ella, todo depende de las condiciones de la zona y de la economía, el tamaño de las obras de alcantarillado, estará sujeto a las condiciones del proyecto considerando siempre que se debe construir por etapas.Los sistemas de alcantarillado, generalmente se construyen combinados, es decir para retirar tanto las aguas negras como las pluviales. El tiempo ha demostrado que este tipo de alcantarillado genera problemas en su operación por lo que en la actualidad deben diseñarse y construirse separados.El encauzamiento de las aguas residuales, requiere de la aplicación de lineamientos técnicos los cuales permitirán la elaboración de proyectos económicos, eficientes y seguros, debiéndose plantear las alternativas necesarias de acuerdo a las obras principales que tenga cada una de ellas, considerando los aspectos constructivos, así como los costos de construcción, operación y mantenimiento para cada una de las alternativas seleccionadas. El periodo de diseño se define de acuerdo a sus componentes.

RED DE ATARJEAS. La red de atarjeas es la parte del sistema de alcantarillado que tiene como función recolectar y transportar las aguas residuales domésticas, comerciales e industriales para conducir los caudales acumulados hacia los colectores o emisores.

Esta red está constituida por un conjunto de tuberías por las que circulan las aguas residuales, se inicia en la descarga domiciliaria o albañal, cuyo diámetro en la mayoría de los casos es de 15 cm siendo éste, el diámetro mínimo aceptable, la conexión entre el albañal y la red exterior debe ser hermética y direccionada en el sentido del flujo del agua en las tuberías de la calle.La red de atarjeas se localiza generalmente al centro de las calles y va recogiendo las aportaciones de las descargas domiciliarias o albañales. El diámetro mínimo que se acepta es de 20 cm y su diseño y trazo está totalmente condicionado por la topografía de la zona, debiendo cumplir con los límites de velocidad máxima y mínima, sin perder de vista que en la gran mayoría de los casos su

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funcionamiento hidráulico es por gravedad y que en este caso el agua funciona como medio de transporte.Para ligar dos tramos de la red de atarjeas, se utiliza una estructura denominada pozo de visita.Con el objetivo primordial de aprovechar al máximo la capacidad de la tubería empleada, en el diseño hidráulico de las atarjeas se debe considerar el diámetro mínimo verificando que cumpla con las condiciones de proyecto.El trazo geométrico de la red de atarjeas usualmente se efectúa coincidiendo con el eje longitudinal de cada calle (al centro) y dependerá de las curvas de nivel, los trazos más usuales son los siguientes:

TRAZO EN BAYONETA. Se denomina así al trazo que tiene un desarrollo en zigzag o en escalera. Las ventajas de utilizar este trazo son: permite un mayor desarrollo de las atarjeas, pudiendo controlar mejor las pendientes topográficas, incrementa el número de descargas logrando mejorar las condiciones hidráulicas.

TRAZO EN PEINE. Este trazo se forma cuando existen varias atarjeas con tendencias de paralelismo y descargan su contenido en una tubería de mayor diámetro perpendicular a ellas. Algunas de las ventajas y desventajas que se consideran para este tipo de trazo son las siguientes:

VENTAJAS:Se garantiza una aportación rápida y directa a la tubería común de cada peine y a los colectores, logrando con ello establecer rápidamente el régimen hidráulico instaurado. Se tiene un gran número de valores para las pendientes, siendo esto muy útil cuando la topografía es accidentada.

DESVENTAJAS:Motivado generalmente por el corto desarrollo, se desaprovecha la capacidad de las tuberías. En muchas ocasiones, como al inicio de la atarjea se tiene poca profundidad, para poder descargar al conducto se requiere de la construcción de una gran cantidad de pozos de visita, elevando con ello el costo de la construcción.

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TRAZO COMBINADO. El trazo combinado es la unión de los dos trazos anteriores y éste es obligado por las condiciones topográficas de la localidad.

FACTORES QUE INTERVIENEN EN EL DISEÑO DE LA RED a).- TopografíaLa circulación del agua en las tuberías es por gravedad, dependiendo del diseño de la red, es necesario verificar la ubicación de colectores y emisores de acuerdo a las pendientes generadas por la topografía de la localidad, esto basado en los planos topográficos con curvas de nivel, planos prediales o de uso del suelo.

b).- Cálculo de gastosLos gastos a considerar en los proyectos de alcantarillado son: gasto medio, gasto mínimo, gasto máximo y gasto máximo extraordinario. Con el gasto mínimo se revisa la velocidad mínima de flujo y con el gasto máximo extraordinario se realiza el diseño hidráulico de cada tramo y se revisa la velocidad máxima del flujo del agua.

c).- Diseño hidráulicoCon los datos topográficos y el plano catastral, se definen las áreas de la población que requieren del proyecto, así como sus etapas de construcción inmediata y futura. El primer paso consiste en efectuar el trazo geométrico de la red atarjeas, colectores y emisores, realizando varias alternativas, para poder seleccionar la mejor de acuerdo a sus características técnicas y económicas. Posteriormente se calculan las pendientes y las elevaciones de todos y cada uno de los tramos de tubería de acuerdo al tipo de material con que está construida y se calculan los diámetros, se debe procurar que la tubería vaya lo más paralela posible al perfil topográfico del terreno.

COLECTORES, INTERCEPTORES Y EMISORES. Estas partes del alcantarillado, por razones de economía deben funcionar como todo el resto del proyecto por gravedad y solamente en condiciones muy especiales funcionarán por bombeo.

TRAZO DE COLECTORES, INTERCEPTORES Y EMISORES. Para la recolección final de las aguas residuales de una localidad, es necesario trazar geométricamente esta serie de tuberías configuradas de acuerdo a: la topografía del lugar, el trazo de las calles, el o los sitios de vertido, y a la ubicación de la o las plantas de tratamiento de aguas residuales.En todos estos casos, se deberá efectuar una serie de alternativas con la finalidad de ubicar adecuadamente el sitio para las estaciones de bombeo (de ser necesarias), así como los de las plantas de tratamiento y analizar estas alternativas con el objetivo de seleccionar la que sea más adecuada técnica y económicamente Los patrones de trazo más usuales son:

TRAZO PERPENDICULAR. Cuando una localidad está ubicada a lo largo de una corriente y el terreno tiene una suave pendiente hacia ella, la mejor manera de colectar las aguas residuales es colocando las tuberías perpendiculares a la corriente y adicionarle un interceptor paralelo a la corriente.

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TRAZO RADIAL. En este trazo, las aguas residuales fluyen hacia fuera de la localidad en forma radial por medio de los colectores.

TRAZO EN FORMA DE INTERCEPTORES. Cuando se tiene que recolectar las aguas residuales de una población cuyas curvas de nivel son más o menos paralelas sin grandes desniveles y cuyos colectores se conectan a un interceptor que transporta el agua hacia una planta de tratamiento se puede emplear este tipo de trazo.

TRAZO EN FORMA DE ABANICO. Cuando la localidad se encuentra en un valle, se utilizan líneas de tuberías convergentes hacia el colector, el cual se localiza en el interior de la localidad generando que exista una sola tubería de descarga.

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Los factores que intervienen en el diseño de los colectores son los siguientes;

Topografía.- La circulación del agua debe tender a ser por gravedad, dependiendo del trazo correcto de las tuberías, y las pendientes se obtienen de acuerdo a la topografía de la zona, utilizando un plano con curvas de nivel.

Gastos.- Para calcular los gastos de los colectores y emisores que son, el gasto medio, gasto mínimo, gasto máximo y gasto máximo extraordinario, se utilizan las fórmulas indicadas para cada uno de ellos. El gasto del emisor es igual al caudal total del sistema de alcantarillado.

Diseño hidráulico.- Con base en la información topográfica se definen las mejores rutas del trazo geométrico de los colectores, interceptores y emisores, teniendo en cuenta la principal alternativa técnico-económica. El primer paso consiste en efectuar el trazo para varias alternativas y elegir la mejor dentro de un óptimo funcionamiento.

Con los resultados anteriores se debe revisar la red de atarjeas y en caso de ser necesario modificar los trazos de proyecto.

En los pasos siguientes, se deben calcular las pendientes y elevaciones de plantilla de todos y cada uno de los tramos de tubería, se selecciona el tipo de tubería y se calculan los gastos.Para las profundidades de instalación de las tuberías, con la finalidad de poder calcular las cotas de plantilla, se debe considerar lo siguiente: la topografía (trazo), los colchones mínimos (tipo de tubería), las velocidades, máxima y mínima (pendientes). La elección de la pendiente se hace de manera que la tubería satisfaga con el menor diámetro, la capacidad de conducción requerida sin exceder los límites de profundidad mínima, pendientes y velocidades, máxima y mínima.

COLECTORES Y EMISORES. El diseño hidráulico de estas partes de un sistema de alcantarillado, se confecciona de la misma manera en que se realiza el cálculo de la red de atarjeas, es decir aplicando los mismos procedimientos.

EMISORES. Los emisores tienen como objetivo conducir el caudal de aguas residuales de la red de alcantarillado, hacia la planta de tratamiento y de ella al sitio de vertido final, trabajan por gravedad o por presión dependiendo de las condiciones topográficas de la zona y de las del proyecto.Esta tubería se diseña para conducir el gasto máximo extraordinario, en el tramo comprendido del colector o colectores hasta la planta de tratamiento y para el gasto de producción de la planta de tratamiento hasta el sitio de vertido.

Los emisores pueden ser construidos como canales siempre y cuando conduzcan agua tratada, en caso de ser diseñados como conductos abiertos se deben revisar todos los fenómenos hidráulicos que se presentan en este tipo de conductos, sobre todo el del remanso con la finalidad de evitar su influencia en estructuras construidas aguas arriba y evitar posibles desbordes del agua residual que provoque contaminaciones al terreno. En caso de que el emisor trabaje a presión, el diámetro de él se calculará utilizando el procedimiento del diámetro económico, también deberán considerarse los fenómenos transitorios para diseñar la protección de las tuberías.Si el perfil por donde va la tubería es muy accidentado, es conveniente colocar en las crestas válvulas de admisión y expulsión de aire.

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SITIO DE VERTIDO. Para la disposición final o vertido de las aguas residuales, es necesario considerar una estructura de descarga cuyas características dependerán del sitio elegido, el caudal de descarga, el tipo de conducción (canal o tubería) entre otras particularidades.Esta estructura puede verter el gasto que conduce el emisor a un cuerpo de agua (río, lago, mar), pozo de absorción, riego etc. y puede ser a la presión atmosférica o en forma sumergida; en todos estos casos mencionados anteriormente es requisito indispensable que el agua sea tratada, aunque la construcción de la planta de tratamiento se programe y realice posteriormente.

ASPECTOS A CONSIDERAR. Como se mencionó, el vertido final del gasto de aguas residuales que conduce el alcantarillado sanitario, se realizará posterior a su tratamiento, por lo que el dimensionamiento de esta estructura se considerará para el gasto de producción de la planta de tratamiento; en caso de que se programe a futuro la construcción de la planta, el gasto de diseño de la estructura de vertido, será el gasto máximo extraordinario; para el diseño es necesario considerar lo siguiente:

a).- Localización adecuada del sitio de vertido, procurando que quede lo más alejado posible de la zona urbana.b).- Si la descarga se realiza a una corriente de agua superficial se pueden considerar una o varias salidas a distintos niveles de acuerdo a la fluctuación del tirante del río, siempre aguas debajo de la localidad y verificando el uso que tenga el agua de esta corriente aguas abajo.La disposición final de las aguas residuales puede hacerse de varias formas, siendo las más comunes las siguientes:

VERTIDO EN CORRIENTES SUPERFICIALES. Los ríos y arroyos, han sido utilizados como el principal sitio de vertido, aun cuando el agua residual no se haya tratado, causando con esto la contaminación de las corrientes superficiales. Para tratar de evitar lo anterior es importante saber los usos que hagan de la corriente aguas abajo, para con ello determinar el tipo de tratamiento que se la debe realizar al agua residual. Para el diseño de la estructura de descarga se debe considerar lo siguiente:

• Gasto mínimo y máximo de las aguas residuales que se descargarán• Secciones topográficas (transversales) en la zona de vertido, indicando los niveles de

aguas mínimas, máximas normales y máximas extraordinarias, esto se realizará en un tramo recto de la corriente

• Características geotécnicas del cauce• Elevación de la plantilla del emisor

VERTIDO EN TERRENOS. Este tipo de vertido se efectúa para utilizar las aguas residuales tratadas para riego de cosechas (terrenos agrícolas) o recarga de acuíferos, la información necesaria para poder diseñar este tipo de descarga es la siguiente:

• Gasto mínimo y máximo de las aguas residuales• Tipo de suelo• Permeabilidad del terreno y facilidad de drenado• Elevación del nivel freático• Topografía del terreno y de la zona del emisor

Si se utiliza tubería en el emisor, la plantilla debe ser lo más superficial posible y se debe procurar lograr una descarga por gravedad. Se debe tener un especial cuidado si este tipo de descarga se utiliza para el riego de hortalizas, en cuyo caso el agua residual debe ser tratada adecuadamente para no contaminar los vegetales que se cultiven.VERTIDO AL MAR. En las localidades costeras, se utiliza el mar como cuerpo receptor de las aguas residuales, para ello es necesario colocar una tubería (emisor marino) cuya longitud debe ser lo suficientemente grande para evitar que las mareas regresen las aguas contaminadas a las playas, también es necesario estudiar las corrientes marinas con la finalidad de evitar lo anterior.

VERTIDO EN LAGOS Y LAGUNAS. Este tipo de vertido no es recomendable, ya que el cuerpo receptor está estanco, en caso de usarse, el agua residual de ser previamente tratada de acuerdo al

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uso que se le de al cuerpo receptor y la descarga debe ser ahogada, esto lógicamente encarece la obra.

RECARGA DE AGUAS SUBTERRÁNEAS. Las aguas residuales, también pueden ser utilizadas para recargar los acuíferos. Puede hacerse mediante el uso de pozos de absorción o bombearse hasta los acuíferos, para ello es indispensable efectuar estudios geohidrológicos y considerar el adecuado tratamiento de las aguas para prevenir la contaminación de las aguas subterráneas.

OBRAS CONEXAS. Las obras conexas o accesorias que requiere un sistema de alcantarillado sanitario son necesarias para una mejor operación; a continuación se describen someramente algunas de ellas.

DESCARGA DOMICILIARIA. La descarga domiciliaria también conocida como albañal, es una tubería con un diámetro generalmente de 15 cm. como mínimo, la cual desaloja las aguas negras de las casas hacia la red de atarjeas. Su conexión a la atarjea debe ser hermética y su unión se realiza por medio de piezas especiales que encauzan el agua de la descarga en el sentido del flujo del agua en la atarjea.

POZOS DE VISITA. Los pozos de visita son estructuras que desempeñan varias funciones en un sistema de alcantarillado y las cuales son: cambio de dirección, cambio de diámetro de la tubería, cambio de pendiente, como estructura de limpieza, inspección, ventilación y unión de varias tuberías.Se construyen de distintos materiales, deben ser herméticos para evitar la salida del agua residual hacia el terreno así como la entrada del agua freática a las tuberías. Los pozos de visita se clasifican en: pozos comunes, pozos especiales, pozos de caída, pozos caja.

POZOS COMUNES Y ESPECIALES. Los pozos de visita tienen forma cilíndrica y troncocónica, son amplios para que puedan entrar personas a realizar el trabajo de mantenimiento, deben tener un brocal de concreto o fierro y una tapa.La clasificación de comunes o especiales se debe al diámetro de la tubería. En la parte inferior deben tener una media caña (canal) para encauzar el caudal de las aguas residuales, se les coloca una escalera marina para que el personal de operación y mantenimiento pueda descender a realizar su trabajo.

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POZOS CAJA. Los pozos caja están formados por el conjunto de una caja de concreto reforzado y una chimenea de tabique. Estas estructuras se utilizan para diámetros mayores a 76 cm.

CAMBIOS DE DIRECCIÓN. Para los cambios de dirección las deflexiones requeridas se pueden efectuar de la siguiente manera: si el diámetro es menor a 61 cm, los cambios de dirección hasta de 900 pueden realizar en un solo pozo común; si el diámetro es mayor a 61 cm, puede utilizarse un pozo especial o un pozo caja si el ángulo de deflexión es menor a 450, si se requieren deflexiones mayores a 450 se pueden emplear cuantos pozos sean necesarios.

CONEXIONES. Para un buen funcionamiento hidráulico es conveniente que en las conexiones se igualen los niveles de las claves de los tubos, las uniones de ejes y plantillas en tubos de diferentes diámetros también pueden realizarse si así lo estipula el proyecto.

SEPARACIÓN ENTRE POZOS DE VISITA. La separación máxima entre dos pozos de visita debe ser la adecuada para que las operaciones de limpieza e inspección se puedan realizar con facilidad, para lo cual se recomiendan las siguientes distancias.

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• Si la tubería es de 20 a 60 cm la distancia será de 125 m• Si la tubería es de 76 a 122 cm la distancia será de 150 m• Si la tubería es de 152 a 244 cm la distancia será de 175 m

Las separaciones anteriores por necesidades de las distancias entre cruceros en las calles, se pueden incrementar hasta en un 10%, y en casos muy especiales considerar la longitud de la línea de limpieza con que cuente el Organismo Operador.

ESTRUCTURAS DE CAIDA. Por las situaciones topográficas altimétricas que presente la localidad, a veces es necesario construir estructuras especiales que en su interior permitan cambios bruscos de nivel, estos elementos se denominan estructuras de caída y se clasifican en:

Caída libre. Se pueden efectuar caídas hasta de 40 cm sin utilizar ninguna estructura especial.Pozos con caída adosada. Son pozos de visita común, especial o pozos caja a los cuales se les construye lateralmente una estructura que permita la caída en las tuberías de 20 y 25 cm de diámetro y desnivel hasta de 2m.Pozos con caída. Estos pozos en los cuales se puede salvar un desnivel hasta de 1.5 m para diámetros entre 30 y 76 cm, se construyen con una caja y una chimenea y en su interior se coloca una pantalla deflectora, para amortiguar la caída del agua.Estructuras de caída escalonada. Son pozos caja con caída escalonada que tienen variaciones de 50 en 50 cm, hasta llegar a los 2.5 m como máximo, tienen una chimenea a la entrada y otra a la salida, se utilizan para tuberías con diámetros entre 0.91 y 2.44 m.

POZO CON CAÍDA ADOZADA

Los pozos de visita pueden ser construidos “in situ” o prefabricados, debiendo ser herméticos y su elección depende de un análisis económico.Otras estructuras conexas especiales son los sifones invertidos, cruces elevados, puentes canales y estaciones de bombeo, las cuales se realizarán de acuerdo a las características topográficas de la localidad.

CÁLCULO DE UNA RED DE ALCANTARILLADO SANITARIO

Calcular la red de alcantarillado sanitario para una localidad cuya población de proyecto es de 15,000 habitantes y que tiene asignada una dotación de 200 l/h/día utilizando tubería de concreto.

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1. CÁLCULO DE LA APORTACIÓN: Se considera el 75% de la dotación.

Ap= (0.75) (200) Ap = 15l/h/día

2. CÁLCULO DE LOS GASTOS PARA TODA LA POBLACIÓN

Qmd= (150) (15,000)/86,400 = 26.04 litros

Qmind= (0.5) (26.04)= 13.02 litros

Qmaxd= (M) (Qmd)

M = 1 +14/(4 + √1.5) = 2.78

Qmaxd= (2.78) (26.04)= 72.39 litros

Qmax.ext.= (1.5) (72.39)= 108.59 litros

La traza urbana es la que se muestra en el siguiente croquis con sus curvas de nivel y las cotas de cruceros en el siguiente croquis se ejemplifican el trazo de la red de atarjeas y colector.

3. CÁLCULO DE LA LONGITUD TOTAL DE LAS TUBERÍAS

• Longitud del Colector= 300 m • Longitud de la Red de Atarjeas= 4000 m • TOTAL= 4300 m

4. CÁLCULO DE LA DENSIDAD LINEAL

Dl = 15,000 = 3.49 hab/m 4,300

5. Se calculan todas las pendientes del terreno entre cruceros de cables, donde en cada crucero se colocará un pozo de visita. La pendiente se obtendrá dividiendo el desnivel existente entre dos cruceros, entre la distancia que hay entre ellos.

Tramo A-B

Desnivel = 103.30 – 102.90 = 0.40 m

Pendiente = 0.40 = 0.00850.00

LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN

Entre las técnicas de bajo costo en el campo del tratamiento de aguas residuales, los sistemas lagunares son los que han encontrado mayor aplicación. Las primeras lagunas de estabilización fueron en realidad embalses construidos como sistemas reguladores de agua para riego. Se almacenaban los excedentes de agua residual utilizada en riegos directos, sin tratamiento previo. En el curso de este almacenamiento se observó que la calidad del agua mejoraba sustancialmente, por lo que empezó a estudiarse la posibilidad de utilizar las lagunas como método de tratamiento de aguas residuales.

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Las lagunas de estabilización son el método más simple de tratamiento de aguas residuales que existe. Están constituidos por excavaciones poco profundas cercadas por taludes de tierra. Generalmente tiene forma rectangular o cuadrada.

Las lagunas tienen como objetivos:

o Remover de las aguas residuales la materia orgánica que ocasiona la contaminación.o Eliminar microorganismos patógenos que representan un grave peligro para la salud.o Utilizar su efluente para reutilización, con otras finalidades, como agricultura.

La eficiencia de la depuración del agua residual en lagunas de estabilización depende ampliamente de las condiciones climáticas de la zona, temperatura, radiación solar, frecuencia y fuerza de los vientos locales, y factores que afectan directamente a la biología del sistema.Las lagunas de estabilización operan con concentraciones reducidas de biomasa que ejerce su acción a lo largo de periodos prolongados. La eliminación de la materia orgánica en las lagunas de estabilización es el resultado de una serie compleja de procesos físicos, químicos y biológicos, entre los cuales se pueden destacar dos grandes grupos.

Sedimentación de los sólidos en suspensión, que suelen representar una parte importante (40-60 % como DBO5 ) de la materia orgánica contenida en el agua residual, produciendo una eliminación del 75-80 % de la DBO5 del efluente (Romero, 1999).

Transformaciones biológicas que determinan la oxidación de la materia orgánica contenida en el agua residual.

Los procesos biológicos más importantes que tienen lugar en una laguna son:

Oxidación de la materia orgánica por bacterias aerobias. La respiración bacteriana provoca la degradación de la DBO5 del agua residual hasta CO2 y H2O produciendo energía y nuevas células.

Producción fotosintética de oxígeno. La fotosíntesis algal produce, a partir de CO2, nuevas algas, y O2, que es utilizado en la respiración bacteriana.

Digestión anaeróbica de la materia orgánica con producción de metano.

TIPOS DE LAGUNAS DE ESTABILIZACION.

Las lagunas de estabilización suelen clasificarse en:

o Aerobias.o Anaerobias.o Facultativas.o Maduración.

LAGUNAS AEROBIAS. Reciben aguas residuales que han sido sometidos a un tratamiento y que contienen relativamente pocos sólidos en suspensión. En ellas se produce la degradación de la materia orgánica mediante la actividad de bacterias aerobias que consumen oxigeno producido fotosintéticamente por las algas. Son lagunas poco profundas de 1 a 1.5m de profundidad y suelen tener tiempo de residencia elevada, 20-30 días (Romero, 1999). Las lagunas aerobias se pueden clasificar, según el método de aireación sea natural o mecánico, en aerobias y aireadas.

Lagunas aerobias: la aireación es natural, siendo el oxígeno suministrado por intercambio a través de la interfase aire-agua y fundamentalmente por la actividad fotosintética de las algas.

Lagunas aireadas: en ellas la cantidad de oxígeno suministrada por medios naturales es insuficiente para llevar a cabo la oxidación de la materia orgánica, necesitándose un suministro adicional de oxígeno por medios mecánicos.

El grupo específico de algas, animales o especies bacterianas presentes en cualquier zona de una laguna aerobia depende de factores tales como la carga orgánica, el grado de mezcla de la laguna, el pH, los nutrientes, la luz solar y la temperatura.

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LAGUNAS ANAEROBIAS.

El tratamiento se lleva a cabo por la acción de bacterias anaerobias. Como consecuencia de la elevada carga orgánica y el corto periodo de retención del agua residual, el contenido de oxígeno disuelto se mantiene muy bajo o nulo durante todo el año. El objetivo perseguido es retener la mayor parte posible de los sólidos en suspensión, que pasan a incorporarse a la capa de fangos acumulados en el fondo y eliminar parte de la carga orgánica.La estabilización es estas lagunas tiene lugar mediante las etapas siguientes.

Hidrólisis: los compuestos orgánicos complejos e insolubles en otros compuestos más sencillos y solubles en agua.

Formación de ácidos: los compuestos orgánicos sencillos generados en la etapa anterior son utilizados por las bacterias generadoras de ácidos. Produciéndose su conversión en ácidos orgánicos volátiles.

Formación de metano: una vez que se han formado los ácidos orgánicos, una nueva categoría de bacterias actúa y los utiliza para convertirlos finalmente en metano y dióxido de carbono.

Las lagunas anaerobias suelen tener profundidad entre 2 y 5 m, el parámetro más utilizado para el diseño de lagunas anaerobias es la carga volumétrica que por su alto valor lleva a que sean habituales tiempos de retención con valores comprendidos entre 2-5 días

LAGUNAS FACULTATIVAS.

Son aquellas que poseen una zona aerobia y una anaerobia, siendo respectivamente en superficie y fondo. La finalidad de estas lagunas es la estabilización de la materia orgánica en un medio oxigenado proporcionando principalmente por las algas presentes En este tipo de lagunas se puede encontrar cualquier tipo de microorganismos, desde anaerobios estrictos, en el fango del fondo, hasta aerobios estrictos en la zona inmediatamente adyacente a la superficie. Además de las bacterias y protozoarios, en las lagunas facultativas es esencial la presencia de algas, que son los principales suministradoras de oxígeno disuelto El objetivo de las lagunas facultativas es obtener un efluente de la mayor calidad posible, en el que se haya alcanzado un elevada estabilización de la materia orgánica, y una reducción en el contenido en nutrientes y bacterias coliformes.La profundidad de las lagunas facultativas suele estar comprendida entre 1 y 2 m para facilitar así un ambiente oxigenado en la mayor parte del perfil vertical Las bacterias y algas actúan en forma simbiótica, con el resultado global de la degradación de la materia orgánica. Las bacterias utilizan el oxígeno suministrado por las algas para metabolizar en forma aeróbica los compuestos orgánicos. En este proceso se liberan nutrientes solubles (nitratos, fosfatos) y dióxido de carbono en grandes cantidades, estos son utilizados por las algas en su crecimiento. De esta forma, la actividad de ambas es mutuamente beneficiosa En la siguiente figura se representa un diagrama de la actividad coordinada entre algas y bacterias.

Figura 1. Actividad entre algas y bacteriasEn una laguna facultativa existen tres zonas:

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1. Una zona superficial en la que existen bacterias aerobias y algas en una relación simbiótica, como se ha descrito anteriormente.

2. Una zona inferior anaerobia en la que se descomponen activamente los sólidos acumulados por acción de las bacterias anaerobias.

3. Una zona intermedia, que es parcialmente aerobia y anaerobia, en la que la descomposición de los residuos orgánicos la llevan a cabo las bacterias facultativas. Los sólidos de gran tamaño se sedimentan para formar una capa de fango anaerobio. Los materiales orgánicos sólidos y coloidales se oxidan por la acción de las bacterias aerobias y facultativas empleando el oxígeno generado por las algas presentes cerca de la superficie. El dióxido de carbono, que se produce en el proceso de oxidación orgánica, sirve como fuente de carbono por las algas. La descomposición anaerobia de los sólidos de la capa de fango implica la producción de compuestos orgánicos disueltos y de gases tales como el CO2, H2S y el CH4, que o bien se oxidan por las bacterias aerobias, o se liberan a la atmósfera (Rolim, 2000).

La Figura 1 presenta las diferentes zonas que comprende una laguna facultativa.

Figura 2. Zonas de la laguna falcultativa.

LAGUNAS DE MADURACIÓN.

Este tipo de laguna tiene como objetivo fundamental la eliminación de bacterias patógenas. Además de su efecto desinfectante, las lagunas de maduración cumplen otros objetivos, como son la nitrificación del nitrógeno amoniacal, cierta eliminación de nutrientes, clarificación del efluente y consecución de un efluente bien oxigenado. Las lagunas de maduración se construyen generalmente con tiempo de retención de 3 a 10 días cada una, mínimo 5 días cuando se usa una sola y profundidades de 1 a1.5 metros. En la práctica el número de lagunas de maduración lo determina el tiempo de retención necesario para proveer una remoción requerida de coliformes fecales Las lagunas de maduración suelen constituir la última etapa del tratamiento, por medio de una laguna facultativa primaria o secundaria o de una planta de tratamiento convencional, debido a la eliminación de agentes patógenos, si se reutiliza el agua depurada.

VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LAS LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN.

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VENTAJAS.

La estabilización de la materia orgánica alcanzada es muy elevada. La eliminación de microorganismos patógenos es muy superior a la alcanzada mediante

otros métodos de tratamiento. Presentan una gran flexibilidad en el tratamiento de puntas de carga y caudal. Pueden emplearse para el tratamiento de aguas residuales industriales con altos

contenidos en materia biodegradables. Desde el punto de vista económico, es mucho más barato que los métodos

convencionales, con bajos costos de instalación y mantenimiento. El consumo energético es nulo. En el proceso de lagunaje se generan biomasas potencialmente valorizables una vez

separada del efluente.

INCONVENIENTES.

La presencia de materia en suspensión en el efluente, debido a las altas concentraciones de fitoplancton.

Ocupación de terreno, que es superior a la de otros métodos de tratamiento. Las pérdidas considerables de agua por evaporación en verano.

FACTORES CLIMÁTICOS QUE AFECTAN A LAS LAGUNAS.

TEMPERATURA.Las reacciones físicas, químicas y bioquímicas que ocurren en las lagunas de estabilización son muy influenciadas por la temperatura. En general y para los intervalos de temperatura normales en las lagunas, se puede decir que la velocidad de degradación aumenta con la temperatura, en especial en lo que concierne a la actividad de las bacterias. Estos fenómenos son retardados por las bajas temperaturas. Por eso, el proyecto de las lagunas debe tener en cuenta siempre las condiciones de temperaturas mas adversas. Una caída de 10°C en la temperatura reducirá la actividad microbiológica aproximadamente 50%. La actividad de fermentación del lodo no ocurre significativamente en temperaturas por debajo de l7° C.

RADIACIÓN SOLAR.La luz es fundamental para la actividad fotosintética, ésta depende no solo de la luz que alcanza la superficie del agua, sino de la que penetra en profundidad. Como la intensidad de la luz varía a lo largo del año, la velocidad de crecimiento de las algas cambia de misma forma. Este fenómeno da lugar a dos efectos: el oxígeno disuelto y el pH del agua presentan valores mínimos al final de la noche, y aumentan durante las horas de luz solar hasta alcanzar valores máximos a media tarde.

VIENTO.El viento tiene un efecto importante en el comportamiento de las lagunas, ya que induce a la mezcla vertical del líquido de la laguna, una buena mezcla asegura una distribución más uniforme de DBO, oxígeno disuelto (importante para lagunas aerobias y facultativas), bacterias y algas y por lo tanto un mejor grado de estabilización del agua residual. En ausencia de mezcla inducida por el viento, la población de algas tiende a estratificarse en banda estrecha, de unos 20 cm de ancho, durante las horas de luz del día. Esta banda concentrada de algas se mueve hacia arriba o hacia abajo en la capa superior, de 50 cm de espesor.

EVAPORACIÓN. La repercusión principal de la evaporación es la concentración de los sólidos que contiene el agua almacenada. El consiguiente aumento de la salinidad puede resultar perjudicial si el efluente se va a emplear en riego.

PRECIPITACIÓN.El oxígeno disuelto suele bajar después de tormentas debido a la demanda adicional de oxígeno provocada por los sólidos arrastrados por el agua de lluvia y los sedimentos de las lagunas que se mezclan con la columna de agua. Otro efecto de la lluvia es una cierta

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oxigenación en la zona superficial de las lagunas, debido tanto al propio contenido en oxígeno de la lluvia como a la turbulencia que provoca con su caída.

FACTORES FÍSICOS.

ESTRATIFICACIÓN.La densidad del agua cambia con la temperatura, es mínima a 4 °C y aumenta para temperaturas mayores o menores, el agua más cálida es más ligera y tiende a flotar sobre las capas más frías. Durante los meses de primavera y verano el calentamiento tiene lugar desde la superficie, la capas superiores están más calientes que las inferiores, son menos densas y flotan sobre ellas sin que se produzca la mezcla entre unas y otras. Durante la primavera, la mayoría de las lagunas tienen una temperatura casi uniforme, por lo tanto se mezclan con facilidad gracias a las corrientes inducidas por los vientos. Cuando se aproxima el verano, las aguas de las capas superiores se calientan y su densidad disminuye produciéndose una estratificación estable.

FLUJO A TRAVÉS DE LAS LAGUNAS.La circulación del agua a través de la laguna viene afectada por la forma y tamaño de ésta, la situación de entradas y salidas, velocidad y dirección de los vientos dominantes y la aparición de diferencias de densidad dentro de la misma. Las anomalías de flujo más frecuentes se manifiestan en la aparición de zonas muertas, es decir, partes de la laguna en las que el agua permanece estancada durante largos periodos de tiempo.

PROFUNDIDAD.La profundidad de las lagunas es normalmente 1.5, aunque se pueden usar profundidades entre 1 y 2 m. El límite inferior viene condicionado a la posibilidad de crecimiento de vegetación emergente para profundidades menores, lo cual se desaconseja normalmente para evitar el desarrollo de mosquitos. Existen varias razones por las que en estos sistemas profundos se obtiene mayor eficacia de tratamiento como es la mayor productividad de las algas en un medio en el que tienden a sedimentar en la zona profunda y morir. La zona profunda tiende a estar en condiciones anaerobias, y en ella se produce la degradación lenta de compuestos orgánicos y microorganismos sedimentados desde la superficie. De esta forma se generan nutrientes solubles que se reincorporan a la capa superficial y contribuyen a la actividad biológica. En las zonas climas calidos la mayor profundidad repercute en una disminución de la evaporación relativa, lo que es beneficioso desde el punto de vista del almacenamiento para riegos como para evitar aumentos de salinidad en el efluente.

FACTORES QUÍMICOS Y BIOQUÍMICOS.

Ph.El valor de pH en las lagunas viene determinado fundamentalmente por la actividad fotosintética del fitoplancton y la degradación de la materia orgánica por las bacterias. Las algas consumen anhídrido carbónico en la fotosíntesis, lo que desplaza el equilibrio de los carbonatos y da lugar a un aumento del pH. Por otra parte, la degradación de la materia orgánica conduce a la formación de dióxido de carbono como producto final, lo que causa una disminución de pH. Como la fotosíntesis depende de la radiación solar, el pH de las lagunas presenta variaciones durante el día y el año. Cuanto mayor es la intensidad luminosa, los valores del pH son más altos. Estas variaciones diarias son muy marcadas en verano, cuando pueden alcanzarse valores de pH en torno a 9 o mayores, partiendo de valores de 7-7.5, al final de la noche

OXÍGENO DISUELTO.El contenido en oxígeno disuelto es uno de los mejores indicadores sobre el funcionamiento de las lagunas. La principal fuente de oxígeno disuelto es la fotosíntesis, seguida por la reaireación superficial. La concentración de oxígeno disuelto presenta una variación senoidal a lo largo del día. El contenido en oxígeno es mínimo al amanecer y máximo por la tarde, y puede oscilar entre un valor nulo hasta la sobresaturación. Durante el verano es posible encontrar que las capas superficiales de las lagunas están sobresaturadas de oxígeno disuelto.El oxígeno disuelto presenta variaciones importantes en profundidad. La concentración de oxígeno disuelto es máxima en superficie, y a medida que aumenta la profundidad va disminuyendo hasta anularse. La profundidad a la que se anula el oxígeno disuelto se llama oxipausa, y su posición depende de la actividad fotosintética, el consumo de oxígeno por las bacterias y el grao de mezcla inducido por el viento. En invierno la capa oxigenada tiende a ser mucho mas reducida que en verano.

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NUTRIENTES. Los nutrientes son fundamentales para la buena marcha del tratamiento en lagunas. A medida que progresa la depuración se va produciendo una eliminación de nutrientes que puede dar lugar a que uno o varios alcancen concentraciones limitantes para el desarrollo subsiguiente de algas o bacterias. En lagunas de estabilización el agotamiento de nutrientes solo ocurre en pocas de intensa actividad biológica, y suelen venir de la eliminación de materia orgánica hasta los niveles máximos en este tipo de tratamiento.

CONSTRUCCIÓN DE LA LAGUNA DE ESTABILIZACIÓN.

MATERIALES Y EQUIPO.

Mapa de localización o mapa principal de alcantarillado. Dibujo del diseño de la laguna. Dibujo del diseño de la salida, entrada y terraplenes. Lista de materiales.

Si más de una laguna será construida se debe tener:

Diseño de la disposición del sistema de lagunas.

Dibujos de los sistemas de interconexión.

Accesorios de los materiales a emplearse.

PREPARACIÓN DEL SITIO.

Localizar el sitio y marcarlo temporalmente en la tierra. Llevar los trabajadores, materiales y herramientas necesarias para comenzar con los

trabajos. Despejar el sitio de la laguna y del terraplén, todos los árboles, arbustos, grandes rocas y

cualquier otro material que impida la construcción de la laguna. Quitar tierra vegetal o el césped del sitio y colóquelo en otro lado. Esto será utilizado más

delante para acabar el terraplén.

MARCAJE DEL SITIO Y LOCALIZACIÓN DE TUBERÍA.

Fijar las estacas de referencias, indicando los límites del fondo de la laguna, encuentre la elevación de cada estaca usando el nivel topográfico.

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Figura 3. Construcción de lagunas de estabilización

o Medir la distancia y la elevación de las estacas de referencia, fije las estacas que indican los puntos en los cuales se va a comenzar a construir el terraplén y a excavar la laguna. Fijar las estacas indicando la localización de la tubería, esto elimina las porciones de reexcavación del terraplén.

EXCAVACIÓN DE LA LAGUNA.Se comienza a excavar en las estacas de zonas interiores, hasta que se alcance la elevación inferior. La nivelación se comprueba con un nivel y la barra de un topógrafo.

Figura 4. Excavación de una laguna de estabilización.

Continuar excavando a lo largo del fondo de la laguna, utilice el suelo excavado para acumular los terraplenes. El fondo de la laguna debe estar tan llano y uniformemente como sea posible. Si hay puntos o raíces suaves de árbol, cávelos hacia fuera.

CONSTRUCCIÓN DE LOS TERRAPLENES.

o Comenzar la construcción de los terraplenes como la laguna es excavada, los terraplenes se deben apisonar bien, con los lados inclinados según especificaciones de diseño.

o Deje los boquetes en el terraplén, en las localizaciones de la tubería. Puede también ser conveniente dejar unos o más boquetes amplios para el retiro del suelo excavado.

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o La parte superior del terraplén debe ser nivelada, bien apisonada, y por lo menos 1.0 m de ancho. La distancia de la tapa del terraplén al fondo de la laguna deberá ser igual a la profundidad del diseño de la laguna más 1.0 m .

Figura 4. Construcción de terraplenes.

COLOCACIÓN DE LA TUBERÍA.

Excavar las zanjas para las tuberías con la profundidad y las localizaciones del diseño. Los fondos de las zanjas deben ser bien apisonadas.

Construya las bases cerca de los 0.5 m de alto para la tubería de entrada, de concreto o piedra. El propósito de las bases es levantar la tubería de entrada sobre el fondo de la laguna (Rolim, .2000).

Construya las losas para las tuberías de salida, de concreto o de la piedra. El propósito de la losa es apoyar la tubería de salida y prevenir la erosión a la descarga de las aguas residuales tratadas. Construir las losas bajo todas las localizaciones de la válvula.

Figura 5. Colocación de las tuberías.

Colocar la tubería del alcantarillado y el mortero juntos. Instale las válvulas. Construya la salida vertical de acuerdo a la profundidad de la laguna. Deberá ser igual a la profundidad del diseño calculado por el diseñador del proyecto. Las secciones envueltas permitirán que la laguna se drene cuando sea necesario.

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Rellenar cuidadosamente las zanjas de las tuberías con suelo húmedo y apisonarlo.

TERMINADO DE LOS TERRAPLENES.Completar cualquier boquete en el terraplén que fuera utilizado para poner la tubería o remover el suelo excavado. Apisonar a fondo la tapa y las pendientes y hacerlas uniformes con el terraplén existente. Alinear la pendiente del terraplén con las rocas y las piedras planas. Esto previene la erosión, debido a la acción de la onda durante la operación de la laguna. Las rocas y las piedras se deben colocar suavemente para conformarse con el diseño de la pendiente del terraplén. Evitar usar grava y los guijarros porque este material tiende mover la pendiente.

Figura 6. Diseño de los terraplenes.

OPERACIÓN, MANTENIMIENTO Y CONTROL.Las lagunas tienen requerimientos operacionales y de mantenimiento mínimo que, sin embargo, deben revisarse y cumplirse periódicamente, por el operador, con el objeto de eliminar problemas que frecuentemente se presentan en este tipo de plantas.

ARRANQUE. Antes de poner en servicio una laguna se debe realizar una inspección cuidadosa de la misma a fin de verificar la existencia de las condiciones siguientes:

Ausencia de plantas y vegetación en el fondo y en los taludes interiores de la laguna. Funcionamiento y estado apropiado de las unidades de entrada, rejilla, unidades de

aforo, unidades de paso y salida.En el procedimiento para poner en funcionamiento las lagunas de estabilización se deben tener en cuenta los siguientes requerimientos generales.

En lo posible las lagunas se deben de arrancar en el verano, pues a mayor temperatura se obtiene mayor eficiencia de tratamiento y menor tiempo de aclimatación.

El llenado de las lagunas debe hacerse lo más rápidamente posible, para prevenir el crecimiento de vegetación emergente y la erosión de los taludes si el nivel del agua permanece por debajo del margen o tratamiento protegido.

Para prevenir la generación de malos olores y el crecimiento de vegetación, las lagunas deben llenarse, por lo menos, hasta un nivel de operación de 0.6m.

OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO.

La operación y el mantenimiento de las lagunas de estabilización tiene como objetivos básicos lo siguientes:

Mantener limpias las estructuras de entrada, interconexión y salida.

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Mantener las en las lagunas facultativas primarias un color vede intenso brillante, el cual indica el pH y el oxigeno disuelto alto.

Mantener libre de vegetación la superficie del agua. Mantener adecuadamente podados los taludes para prevenir problemas de insectos y

erosión. Mantener un efluente con concentraciones mínimas de DBO y sólidos suspendidos.

Las labores típicas de operación y mantenimiento incluyen:

Mantener limpia la rejilla en todo momento, remover el material retenido, desaguarlo y enterrarlo diariamente. Es recomendable medir el volumen diario de material dispuesto.

Mantener controlada la vegetación de los diques impidiendo su crecimiento mas allá del nivel del triturado o grava de protección contra la erosión

Remover toda la vegetación emergente en el talud interior de las lagunas Inspeccionar y prevenir cualquier dalo en diques, cerca o unidades de entrada,

interconexión y salida.

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