Plástica Interandina S.A. RIB LOC
INDICE
Pagina
INTRODUCCIÓN 2
ASPECTO TECNICO 4
MATERIALES 4
PROCESO CONSTRUCTIVO 5
ESPECIFICACIONES TECNICAS 7
BASE DE CALCULO 9
PRESUPUESTO 12
COMPARACION DE TANQUE SEPTICO TS/PVC-U v.s
TANQUE SEPTICO CONVENCIONAL 13
ANEXOS 16
CARACTERISTICAS FISICAS
CARACTERISTICAS QUIMICAS
CLASIFICACION DE SUELOS DE ACUERDO AL
ENSAYO DE PERCOLACION
PLANOS 20
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INTRODUCCION
En la actualidad uno de los principales problemas de nuestro país es la salud
de la población, para ello se crean diversos programas destinados a prevenir
epidemias, infecciones y enfermedades. Se tiene principal atención en el
adecuado tratamiento que deben tener las aguas residuales que proveniente de
las viviendas, tanto en zonas rurales, sub-urbanas y urbanas.
Los tanques sépticos seguidos de un sistema de absorción del suelo,
constituyen sistemas convencionales de tratamientos de aguas residuales
ampliamente utilizados en las áreas rurales por su costo relativamente bajo y
mínimo mantenimiento que requiere, así mismo se pueden utilizar en
habilitaciones urbanas que no cuenten con sistemas de eliminación de excretas
con arrastre de agua (sistema de alcantarillado); esto es que cumplan con los
requisitos mínimos especificados en el R.N.C y las normas de sanitarias vigentes.
El objetivo principal de los tanques sépticos, es el de sedimentar los sólidos
provenientes de las aguas residuales; protegiendo así el sistema de absorción del
suelo. Son diseñados para realizar una digestión anaerobica de los sólidos
retenidos y almacenar por un cierto periodo los sólidos ya digeridos.
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Se recomienda realizar su limpieza periódicamente (aproximadamente cada
dos a tres años), para evitar que a través del tiempo la capacidad de
almacenamiento del tanque séptico se vea sobrepasado por los sólidos y llevados
estos hasta el sistema de absorción del suelo.
En el Perú, el uso de tanques sépticos tradicionales (de mampostería o
concreto armado) es limitado, debido a las diversas condiciones geográficas y
climatológicas, por su complejo proceso constructivo.
Es por ello que Plástica Interandina S.A. presenta en este manual el diseño y
proceso constructivo de un "Tanque Séptico utilizando Tubos Perfilados de PVC-
U" (TS/PVC-U), lo cual por su bajo costo y rapidez en su construcción e
instalación, representa una buena alternativa técnica y económica que garantiza
una funcionalidad optima en el tiempo y en las mejores condiciones sanitarias.
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1. ASPECTO TECNICO
El tanque séptico (TS/PVC-U) es un recipiente diseñado y construido para
recibir la descarga de aguas negras de una vivienda o grupo de viviendas y cuya
función es:
Separar los sólidos de los líquidos.
Digerir la materia orgánica (por digestión anaerobica).
Almacenar los sólidos durante un periodo determinado.
Permitir a los líquidos retenidos ser descargados por medio de un sistema
de drenaje para su eliminación final en el terreno.
En tal sentido se propone un tanque séptico (TS/PVC-U), que tiene un volumen
efectivo en función de su diámetro, cuyo sistema de drenaje esta diseñado para
tratar únicamente las aguas negras provenientes de una letrina húmeda y no para
tratar las aguas negras que provienen de pilas, fregaderos, lavatorios y duchas.
2. MATERIALES
Para la construcción del TS/PVC-U, se necesitan los siguientes materiales:
Tubo perfilado de PVC-U.
Accesorios:
Codo 90º unión campana PVC-SAL 100 mm (4").
Tee PVC-SAL 100mm (4").
Tapón roscado PVC-SAL 100 mm (4").
Pegamento para PVC.
Tubo de descarga PVC-SAL 100 mm (4").
Tubo de PVC-SAL 100 mm (4"), (perforado para sistema de drenaje).
Tubo de ventilación PVC-SAP 38 mm (1") y dos codos de 90º de 1".
Mezcla de concreto: proporción 1:4:2 (cemento: arena gruesa: piedra
mediana).
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Grava o piedra de 1/2" a 3/4", para la conformación de la zanja de drenaje. Si
no hubiese dicho material utilizar cualquier otro agregado grueso que sirva
como filtro de las aguas negras.
3. PROCESO CONSTRUCTIVO
A. Excavación de pozo : Se excava un hueco de profundidad y diámetro igual a la
tubería perfilada de PVC-U, de manera que la parte superior del tubo coincida
con el nivel del terreno.
B. Colocación de tubo perfilado de PVC-U y accesorios : Colocar la tubería
perfilada de PVC-U en forma tal que el orificio que se encuentra a unos 15 cm
de uno de sus extremos, quede en la parte de arriba y en sentido opuesto al
codo para la entrada de las aguas negras (ver la ubicación de la tee para
drenaje).
Colocar la tee en el orificio que se ubica a 15 cm de un extremo de la tubería
perfilada de PVC-U y unir esta con pegamento para PVC (prestar atención a las
indicaciones del uso del pegamento).
C. Losa de fondo : Vaciar un sello de concreto de 7 cm de espesor en el fondo del
pozo, esto se hace con el fin de impermeabilizar y constituir el fondo del tanque
séptico. Sí hubiese presencia de napa freática ver cuadro Nº 2 y plano T-3
D. Losa de techo del tanque séptico : De acuerdo al diámetro de tubería perfilada
de PVC-U a utilizar, preparar un encofrado con piezas de madera de 2.5 x 7.5
cm y colocar en su parte interior una malla de fierro corrugado de 3/8”.
Preparar una mezcla de concreto con dosificación 1:4:2 y llenar el molde
anterior con dicha mezcla hasta una altura de 4 cm y colocar la malla de fierro
corrugado de 3/8”. Posteriormente terminar de llenar el molde hasta los 10 cm
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de espesor; el vaciado debe realizarse sobre una superficie limpia y plana, lo
más regular posible.
Durante el vaciado de la losa de techo será necesario dejar o un agujero de
38mm (11/2") para la tubería de ventilación y una tapa de visita de 30 x 30 cm;
dejar la losa a la sombra para que fragüe (endurezca) durante 7 días como
mínimo y durante ese tiempo mantener húmeda la losa.
E. Sistema de drenaje de tanque séptico : se excava una zanja de 60 cm de
profundidad por 50 cm de ancho y 3 metros de largo, con una pendiente de
0.5% (1 cm de profundidad por cada 2 m).
Hacer pequeños cortes con una hoja de sierra a lo ancho de un tubo de 3
metros de largo y de 100 mm de diámetro, los cortes deben estar espaciados a
cada 10 cm y el espesor de los cortes debe ser de 3 a 7 mm.
Colocar piedra o grava hasta formar una capa de 30 cm de profundidad, y
sobre esta capa colocar el tubo perforado de 4" x 3 metros de largo, el cual
debe estar unido con pegamento a la tee de 100 mm; tener el cuidado de ubicar
las perforaciones hacia abajo (tal como se muestra en el plano T-2).
Colocar una segunda capa de 10 cm de piedra o grava asegurándose de
cubrir totalmente el tubo y sobre esta última capa colocar una tercera capa de
10 cm de arena; el resto de zanja se completa con un relleno de tierra (terreno
natural).
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4. ESPECIFICACIONES TECNICAS
A. Del tubo perfilado de PVC-U
Las tuberías perfiladas de PVC-U, que se van ha utilizar como cuerpo del
tanque séptico tiene características Físicas y Químicas que se especifican en el
anexo Nº1 y Nº2.
B. Del Diseño
Se deben considerar para su diseño los siguientes criterios:
a) La construcción del tanque séptico, solo se realizara en aquellos lugares
rurales o zonas sub-urbanas en los que no existan ó se encuentren
alejadas de las redes de desagües.
b) El efluente del tanque séptico no puede ingresar directamente en un cuerpo
receptor de agua, sin que previamente, se haya obtenido permiso de la
autoridad sanitaria respectiva.
c) El tanque séptico tendrá una cámara de aire formada por 0.30 m de altura
libre entre la superficie del liquido y la parte inferior de la losa de cobertura.
d) El diámetro mínimo de las tuberías del influente y del afluente de l tanque
séptico será de 10 cm (4").
e) Entre la tubería de acceso y la de salida, habrá el suficiente desnivel para
evitar el represamiento de la tubería de entrada.
f) Los dispositivos de acceso y salida de los líquidos estarán compuestos por
Tees.
g) Las bocas de entrada y salida de las Tees, estarán a -0.30 m. y - 0.40 m.
Respectivamente con relación al nivel de los líquidos.
h) La parte inferior de las Tees estarán a -0.30 m. Y la parte superior a +0.20
m. Con relación al nivel de los líquidos.
i) El fondo del tanque séptico tendrá una pendiente de 2% orientada hacia el
punto de ingreso de los líquidos.
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j) En toda zanja de Percolación, habrá por lo menos dos capas de grava
limpia de calidad adecuada. La inferior tendrá un espesor mínimo de 0.15
m. Constituida por material cuya granulometría variara entre 2.5 a 6 cm.
Sobre ella se acomodara los drenes. Rodeando los drenes, se colocara otra
capa de piedra de 1.5 a 5 cm. , La que los cubrirá hasta una altura de por lo
menos 5cm. El resto de la zanja se rellenara con tierra hasta alcanzar la
superficie del suelo, por lo menos.
k) El fondo de la capa de piedra debe quedar por lo menos a 0.60 m. Por
encima del nivel freático.
l) La profundidad de las zanjas percoladoras estará en función de la
topografía de la zona y de las condiciones climáticas. Tendrá profundidad
mínima de 0.50 m. y máxima de 1.00 m.
m)El ancho de las zanjas esta en función de la capacidad de Percolación de
los terrenos y podrá variar entre un mínimo de 0.45m y un máximo de 0.9m
n) La pendiente mínima de los drenes será de 0.5% (cinco por mil).
o) La distancia del tanque séptico a los muros perimetrales de la propiedad
será de 6 metros como mínimo.
C. De la construcción
Se debe considerar para su construcción, los siguientes criterios:
a) El periodo mínimo permitido para la retención de los líquidos en el tanque
séptico será de 12 horas.
b) A fin de mejorar la calidad de los efluentes, se estima que la capacidad
máxima del tanque séptico será de 3 m3.
c) El periodo mínimo de mantenimiento de los tanques sépticos será cada dos
años.
d) En el diseño del tanque séptico se considera un espacio adicional al de su
capacidad útil, destinado al almacenamiento de lodos y espumas, este
espacio se ha calculado por las formulas correspondientes.
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e) El tanque séptico se ha diseñado asumiendo que es un acondicionador de
los líquidos lo que permite su buena infiltración y oxidación en el campo de
percolador.
f) Los terrenos se clasificaran de acuerdo a los resultados que arrojan los
ensayos de Percolación. Para su clasificación se hará uso de la tabla Nº 1
(ver anexo Nº 3).
g) La clasificación del terreno se determina por medio del "Test de
Percolación".
5. BASE DE CALCULO
A. Metodología
Se parte del criterio de diseño del R.N.C. y el compendio de Normas sobre
Saneamiento de la SUNASS. Se ha calculado el dimensionamiento del tanque
séptico de manera tal de garantizar:
Su funcionamiento hidráulico en el periodo de retención.
El sistema de drenaje de líquidos mediante zanja de Percolación.
Su mantenimiento.
B. Información Base
Población servida, P (hab).
Dotación por habitante, Q (lps / día).
Intervalo de limpieza deseado, N (años).
Diámetro interior de la tubería perfilada de PVC-U, Di (m).
C. Parámetros de la base de diseño
Cinco habitantes promedio por familia.
Dotación de limpieza para el tanque séptico: 4 lts / día x hab x uso, (se
considera por cada habitante 5 usos/día).
Frecuencia de mantenimiento propuesto dos a tres años.
Sólidos en suspensión: 90 g / día x hab.
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Eficiencia de retención esperada: 70%.
Eficiencia de digestión de sólidos: 50% (bajo la condición de una digestión
anaerobica).
D. Diseño
El dimensionamiento del tanque séptico, se diseña considerando las siguientes
formulas:
Area del tanque séptico:
A = x D2.
Periodo de retención:
PR = 1.5 - 0.3 x log (P x q) > 0.6 días
Volumen de sedimentación:
Vs = 10-3 x (P x q) x PR
Volumen de digestión y almacenamiento:
Vd = 70 x 10-3 x P x N
Altura máxima de espumas sumergidas:
He = 0.7 / A
Altura mínima libre de espuma sumergida: 0.10 cm.
Altura libre de lodos:
Ho = 0.82 - 0.26A
Altura mínima libre de zona de sedimentación:
Hsmin. = 0.10 + Ho
Altura de sedimentación:
Hs = Vs / A
Altura de espacio libre:
Hl = máximo valor entre Hsmin. y Hs
Altura de digestión y almacenamiento:
Hd = Vd / A
Altura total efectiva:
Hte = Hd + Hl + He
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Altura mínima cámara de aire: 0.30 cm.
Altura total tanque séptico:
Ht = Hte + 0.30
Volumen total tanque séptico:
Vt = A x Ht
E. Resultados Obtenidos
TABLA Nº 1
DIMENSIONAMIENTO Y DISEÑO DE TANQUE SEPTICO TS/PVC-U
Valores de dimensionamiento y diseño
P Q N Di A PR Vs Vd He Ho Hmin Hs Hl Hd Hte Ht Vt
Hab. lts/día Años Mm m días m3 m3 m. m. m. m. m. m. m. m. m3
6.0 20.0 2.0 1300 1.33 0.88 0.11 0.84 0.53 0.47 0.57 0.08 0.57 0.63 1.74 2.00 2.70
TABLA Nº 2
VARIACION DEL ESPESOR DE LA LOSA DE FONDO DEL TANQUE SEPTICO
TS/PVC-U, PARA DIFERENTES NIVELES DE LA NAPA FREATICA.
Tanque
Séptico
TS/PVC-U
Nivel de la napa freática encima de la losa de fondo del tanque séptico
Espesor de losa Espesor de losa Espesor de losa
0.10 m. 0.15 m. 0.20 m.
Básico 0.00 a 0.20 0.20 a 0.40 0.40 a 0.75
As 3/8" @ 0.25m. 3/8" @ 0.25m. 3/8" @ 0.20m.
Nota: cualquier otra condición del nivel freático del terreno, consultar a Plástica
Interandina S.A.
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6. PRESUPUESTO
A. Descripción de Partidas .
Item Descripción Unidad
1.0Accesorios tanque séptico utilizando tubería perfilada de
PVC-U
1.1 Tubería de PVC-SAL de 1" M
1.2 Tubería de PVC-SAL de 4" M
1.3 Codo de PVC-SAL de 4" x 90º Und
1.4 Tee de PVC-SAL de 4" x 4" Pza
1.5 Tubería perfilada de PVC-U de 1300mm de diámetro M
2.0Losa de Fondo tanque séptico utilizando tubería perfilada de
PVC-U
2.1 Alambre negro recocido 16 Kg
2.2 Acero corrugado de 3/8" Kg
2.3 Agregado grueso de 1/2" (grava) M3
2.4 Arena gruesa M3
2.5 Cemento portland tipo I (42.5kg) Bol.
3.0Losa de techo tanque séptico utilizando tubería perfilada de
PVC-U
3.1 Alambre negro recocido 16 Kg
3.2 Clavos para madera con cabeza de 1" Kg
3.3 Acero liso grado 40 de 1/4" Kg
3.4 Agregado grueso de 1/2" (grava) M3
3.5 Arena gruesa M3
3.6 Cemento portland tipo I (45kg) Bol.
3.7 Madera tornillo en bruto P2
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4.0Tapa de inspección tanque séptico utilizando tubería
perfilada de PVC-U
4.1 Alambre negro recocido 16 Kg
4.2 Clavos para madera con cabeza de 1" Kg
4.3 Acero liso grado 40 de 1/4" Kg
4.4 Agregado grueso de 1/2" (grava) M3
4.5 Arena gruesa M3
4.6 Cemento portland tipo I (42.5kg) Bol.
4.7 Madera tornillo en bruto P2
Nota: Las partidas están en función a los materiales de construcción que se van a
utilizar.
7. COMPARACION DE TANQUE SEPTICO TS/PVC-U v.s TANQUE SEPTICO
TRADICIONAL
Para realizar una comparación de estructuras, hemos considerado que existen
cuatro factores relevantes:
A. Vida útil de las estructuras : En tal sentido los tanques sépticos con material
convencional (ladrillo y concreto armado) en comparación al tanque séptico
TS/PVC-U propuesto, están sujetos a un rápido desgaste de sus paredes
interiores debido a la presencia de gases, producto de la descomposición
de los sólidos y paredes exteriores debido a las sustancias químicas del
suelo. El PVC-U tiene mayor resistencia ante el ataque de este tipo de
agentes, con lo cual se garantiza un mayor tiempo de vida útil para iguales
condiciones de trabajo.
B. Proceso constructivo : Se busca que los usuarios de los tanques sépticos
puedan realizar su construcción, de esta manera el costo de la mano de
obra será mínima y solo se invierta en la compra de materiales.
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C. Transporte : Finalmente es de hacer notar la economía y facilidad de
transportar estos tanques, a sitios remotos y de difícil acceso, el peso total
de la tubería perfilada de PVC-U de 1300 mm de diámetro por 2.00 m de
longitud es de 45 Kg
D. Recursos necesarios y Tiempo de Construcción . Esta de acuerdo a la tabla
Nº 4.
TABLA Nº 4
RECURSOS NECESARIOS/TIEMPO DE CONSTRUCCION
Descripción
Recursos
Mano de obra Material EquipoTiempo de
ejecución
Tanque séptico de mampostería
(ladrillo).Calificada Convencional Tradicional 1 semana
Tanque séptico de concreto
armado.Calificada Convencional Especial 1 semana
Tanque séptico TS/PVC-U No calificada Convencional Tradicional 2 días
Leyenda:
a) Mano de obra calificada: Con experiencia en trabajos de obras civiles
(albañilería, encofrados, vaciados de concreto, etc.)
b) Mano de obra no calificada: no necesita experiencia en trabajos de obras
civiles.
c) Material convencional: ladrillo, cemento, agregados, tubería de PVC-U.
d) Equipo tradicional: herramientas de albañilería (varilejo, espátula, carretilla,
palas, wincha, etc.)
e) Equipo Especial: mezcladora, vibradora, etc.
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ANEXOS
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1. CARACTERISTICAS FISICAS DEL PVC-U.
Se tienen las siguientes:
1. Peso Especifico 1.41 gr/cm3
2. Módulo de elasticidad 30.000 kg/cm2
3. Coeficiente de dilatación lineal 8 x 10- 5 ºC- 1
4. Resistencia a la tracción 500-560 kg/cm2
5. Alargamiento a la rotura 100-160 por 100
6. Resistencia a la flexión 800 kg/cm2
7. Punto de reblandamiento VICAT > 83 ºC
8. Tensión de trabajo 100 kg/cm2
9. Absorción de agua < 1 mg/cm2
10.Resistencia al choque CHARPY 6 - 7 kg-cm/cm2
11.Resistencia de aislamiento a 20 ºC > 10 16 ohm x cm
12.Rigidez dieléctrica sobre placa 2mm 25 KV/mm
13. Coef. de conductibilidad térmica 20ºC 3.65x10–4 cal/segxcmxºC
14.Dureza Shore D 80 - 90
2. CARACTERISTICAS QUIMICAS.
Los tubos perfilados de PVC-U están fabricados a partir de un material
inerte a la acción de las sustancias químicas presentes en los efluentes, lo
mismo que al ataque corrosivo tanto de suelos alcalinos como de suelos
ácidos. Presenta gran resistencia a la acción corrosiva del ácido sulfúrico y a
los gases que emanan de las alcantarillas.
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Reactivo Concentración 20 ºC 60 ºC
1. Aceite de linaza ++ ++
2. Aceites minerales (sin aromáticos) ++ ++
3. Aceites minerales (vehículos) ++ ++
4. Acetato de butilo 100 - -
5. Acetato de etilio 100 - -
6. Alcohol isopropilílico 100 ++ 0
7. Aguarrás ++ 0
8. Alcohol metílico 100 ++ +
9. Asfalto ++ ++
10.Bicarbonato sódico ++ ++
11.Carbonato sódico ++ ++
12.Cloroformo 100 - -
13.Cloruro de etilio 100 - -
14.Cicloexano 100 ++ +
15.Detergente líquido ++ 0
16.Eter Dietílico 100 - -
17.2 etil – exanol 100 ++ -
18.Gasoil ++ ++
19.Heptano 100 ++ ++
20.Hexano 100 ++ ++
21.Hidróxido sódico ++ 0
22.Hiposulfito sódico ++ ++
23.Loduro potásico ++ ++
24. Isooctano 100 ++ ++
25.Lanolina ++ ++
26.Lejía ++ (+)
27.Perborato sódico ++ ++
28.Sulfato sódico ++ ++
29.Sulfito sódico ++ ++
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30.Sulfuro sódico - -
31.Tetracloroetano 100 - -
32.Tetracloroetileno 100 - -
33.Tetrahidrofurano 100 - -
34.Tiosulfato sódico ++ ++
++ Resistente + Bastante resistente (+) Medianamente resistente
- No resistente O No hay ensayos.
3. CLASIFICACION DE LOS SUELOS DE ACUERDO AL ENSAYO DE
PERCOLACION.
TABLA Nº 1
CLASE DE TERRENOS.
Clases de Terreno Tiempo para infiltrar 25 mm.
Rápidos
Medios
Lentos
De
De
De
0
10
20
A
A
A
9.9
19.9
30
Minutos
Minutos
Minutos
* Obtenida de las Normas Técnicas, para el diseño de Tanques Sépticos de
la SUNASS.
4. ANALISIS DE COSTOS UNITARIOS.
El precio considerado para los materiales que intervienen en la fabricación
del Tanque Séptico Utilizando Tubería Perfilada de PVC-U, tiene una duración
de 30 días calendarios.
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PLANOS
B. Dibujos y detalles :
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Esquema de distribución Letrina Húmeda - Tanque Séptico
Figura 1
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Componentes del Tanque Séptico
1. Tubo de PVC-SAL 100 mm (4").
2. Codo de PVC-SAL 100 mm (4").
3. Tubo de ventilación PVC-SAL 38 mm (1") y dos codos de 90º.
4. Losa de techo.
5. Tee y tapón de PVC-SAL 100 mm (4").
6. Zanja de drenaje (piedra de 1/2" ó 3/4"), de 3.00 m de largo.
7. Tubo de PVC-SAL 100 mm, de 3.00 m de largo, perforado.
8. Tubería perfilada de PVC-U.
9. Losa de fondo (sello de concreto).
10. Tapa de visita 0.30 x 0.30 m.
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Plástica Interandina S.A. RIB LOC
Figura 2
Detalle de Zanja de Drenaje
Figura 2.a. Vista Longitudinal
Figura 2.b. Vista Transversal
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Figura 3
Detalle Constructivo de Losa y Tapa de Visita
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Figura 4
Distribución del Refuerzo en la losa de Fondo Tanque Séptico
Nota:
El espesor (e) de la losa de fondo del tanque séptico, esta en función del nivel de la napa
freática (ver cuadro Nº 2).
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