diseñodealcantarilladosanitario sinarrastrededolidos

7/23/2019 DiseñoDeAlcantarilladoSanitario sinArrastredeDolidos

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{UNIVERSIDAD AUTÓNOMA “TOMÁS FRÍAS”FACULTAD DE INGENIERÍA

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

TESIS

DISEÑO DE SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO SIN ARRASTRE

DE SÓLIDOS

Univ.: Huallpa Condori Fabiola

POTOSI - OLIVIA

!"#$



DEDICATORIA:

A Dios, por el apoyo moral que

me brindo para culminar mis estudios.

A mis padres, por todo el apoyo,

comprensión y sacrificio que me

brindaron, a mis hermanas por su

paciencia y comprensión.

Este trabajo es resultado del

sacrificio y del esfuerzo sostenido

durante estos aos.



AGRADECIMIENTO:

A!radezco a la casa superior de estudios

“Univ%&'i()( A*+,n) T/' F&0)'”, por

haberme cobijado en sus aulas, as" tambi#n

e$presar un profundo reconocimiento y !ratitud a

los docentes de la Carrera de %n!enier"a Ci&il, por

el apoyo moral y por la enseanza que me

brindaron.



CONTENIDO

RESUMEN.............................................................................................................'INTRODUCCION...................................................................................................(

CAPITULO I..........................................................................................................)

#. MARCO TEORICO........................................................................................)

#.#. GENERALIDADES.................................................................................)

#.!. DEFINICION...........................................................................................*

#.1. COMPONENTES DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO*

#.2. TIPOS DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADO SANITARIO...............+

'..'. -istemas de alcantarillado con&encionales......................................+

'..'.'. Alcantarillado separado..............................................................+

'..'.(. Alcantarillado combinado............................................................+

'..(. -istemas de alcantarillado no con&encionales...............................''..(.'. Alcantarillado condominial........................................................'

'..(.(. Alcantarillado modulares '/ con material pl0stico..............'

'..(.1. Alcantarillado simplificado.........................................................''

'..(.. Alcantarillado -in Arrastre de -ólidos.......................................''

#.$. SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO SIN ARRASTRE DE

SÓLIDOS.........................................................................................................'(

'.2.'. Antecedentes...................................................................................'(

'.2.(. Descripción del sistema...................................................................'



'.2.1. Componentes del -istema A-A-....................................................'3

a. Cone$iones domiciliarias.................................................................'3b. 4anque s#ptico................................................................................')

c. Colectores o red principal de pequeo di0metro............................')

d. 5e!istros de inspección y limpieza y pozos de &isita.....................'*

e. 6lanta de tratamiento de a!uas residuales.....................................(

'.2.. %nstalaciones sanitarias domiciliarias..............................................(

'.2.2. 7entajas y des&entajas del sistema A-A-......................................('.2.2.'. 7entajas....................................................................................(

'.2.2.(. Des&entajas..............................................................................('

'.2.3. Criterios de selección......................................................................((

'.2.). 6A5A8E459- DE D%-E:9...........................................................(2

'.2.).'. 6eriodo de diseo.....................................................................(2

'.2.).(. 6oblación del proyecto.............................................................(3'.2.).1. ;rea del proyecto......................................................................()

'.2.).. Dotación final............................................................................()

'.2.).2. Coeficiente de retorno..............................................................(+

'.2.).3. Coeficiente de &ariación de caudal <.......................................(+

'.2.).). Caudal de diseo......................................................................1

'.2.).).'. Caudal por descar!as concentradas.................................1'

'.2.*. C5%4E5%9- DE D%-E:9................................................................1'

'.2.*.'. Ecuaciones para el diseo........................................................1'



'.2.*.'.'. Ecuaciones de Darcy = >eisbach, Colebroo? = >hite......1(

'.2.*.(. Coeficiente de ru!osidad..........................................................1'.2.*.1. Di0metro m"nimo.......................................................................1

'.2.*.. 4ensión tracti&a.........................................................................1

'.2.*.2. 6endiente m"nima.....................................................................12

'.2.*.3. 7elocidad m"nima......................................................................13

#.3. TAN4UE S5PTICO..............................................................................13

'.3.'. Descripción......................................................................................13'.3.'.'. 4ratamiento de A!ua 5esidual.................................................1*

'.3.'.'.'. Di!estión anaerobia............................................................1*

'.3.'.'.(. -ólidos -uspendidos..........................................................1+

'.3.'.'.1. Demanda @ioqu"mica de 9$"!eno [email protected]+

'.3.(. Criterios de selección......................................................................

'.3.1. Criterios de diseo...........................................................................''.3.. Diseo del tanque s#ptico...............................................................'

'.3.2. Elementos del tanque s#ptico.........................................................2

'.3.2.'. Dispositi&os de entrada y salida...............................................2

'.3.2.(. Dispositi&os de inspección y &entilación...................................3

'.3.2.1. Dimensiones internas del tanque s#ptico.................................3

'.3.3. Disposición de lodos di!eridos........................................................)

CAPITULO II.......................................................................................................+

!. DISEÑO........................................................................................................+



!.#. DESCRIPCION DE LA SITUACIÓN ACTUAL...................................2

(.'.'. Caracterización................................................................................2(.'.'.'. ocalización de la zona de aplicación......................................2

(.'.'.(. Clima.........................................................................................2'

(.'.'.1. 4emperatura..............................................................................2'

(.'.'.. 6oblación de la zona................................................................2'

(.'.(. -er&icios b0sicos.............................................................................2(

(.'.(.'. -er&icio de electricidad.............................................................2((.'.(.(. A!ua 6otable............................................................................2(

(.'.(.1. Alcantarillado............................................................................2(

(.'.(.. 5esiduos sólidos.......................................................................21

(.'.(.2. 7i&ienda....................................................................................21

(.'.1. Acceso.............................................................................................2

(.'.1.'. Comunicación y transporte de la zona.....................................2(.'.1.(. 4opo!raf"a, suelo y relie&e........................................................2

(.'.. 4areas pre&ias para la aplicación del diseo del sistema A-A-.. . .22

(.'..'. %nforme t#cnico del le&antamiento 4opo!r0fico........................22

!.!. DISEÑO DEL TAN4UE S5PTICO.......................................................2)

(.(.'. ustificación de tanques unicamerales...........................................2)

(.(.(. ustificación de tanques s#pticos indi&iduales................................2)

(.(.1. 6ar0metros para el diseo..............................................................2*

(.(.. D%-E:9 H%D5;%C9 DE 4AGE -64%C9...........................2+



!.1. DISEÑO DE LA RED DE SISTEMA DE ALCANTARILLADO SIN

ARRASTRE DE SÓLIDOS..............................................................................32

(.1.'. Consideraciones para el diseo......................................................32

(.1.(. 6ar0metros de diseo.....................................................................33

(.1.1. D%-E:9 H%D5;%C9 DE A 5ED A-A-.....................................3*

(.1.. 5EI%-459- DE %86%EJA E %-6ECC%K L 69J9- DE 7%-%4A

)2

!.2. CONSIDERACIONES ASICAS ADICIONALES PARA LA

IMPLEMENTACION DE ASAS.......................................................................)2

(..'. 4anque s#ptico................................................................................)2

(..(. Colectores........................................................................................))

(..1. 5e!istros de limpieza e inspección y pozos de &isita.....................)+

CONCLUSIONES................................................................................................*'

RECOMENDACIONES.......................................................................................*(

ILIOGRAFIA...................................................................................................*1

ANE6OS..............................................................................................................*2

INDICE DE TALA

T)78) #.#: Desarrollo del sistema de alcantarillado..............................................)

T)78) #.!: Criterios de selección sistema de alcantarillado sin arrastre de

sólidos..................................................................................................................(1

T)78) #.1: 6eriodo de Diseo aosB..................................................................(3

T)78) #.2: Dotación media diaria MhabNdB........................................................(*



T)78) !.#O bicación !eo!r0fica..........................................................................2

T)78) !.!: Datos de Estación meteoroló!ica......................................................2'

T)78) !.1: 6oblación de la zona..........................................................................2'

T)78) !.$: Coordenadas del punto de inicio.......................................................23

T)78) !.3: Dimensiones y &olumen de materiales para tanque s#ptico tipo

hormi!ón, en relación al nPmero de personas....................................................31

T)78) !.9: Dimensiones 4uber"a -6E54@9 HD6E -D5N('. 6 3..............3*

T)78) !.: 6rofundidad m"nima para tuber"as de alcantarillado sanitario sin

arrastre de sólidos...............................................................................................)*

INDICE DE FIGURAS

Fi;. # -istema de Alcantarillado -in Arrastre de -ólidos....................................'2

Fi;. ! 5e!istro de inspección y limpieza con ramal QLR.....................................'+

Fi;. 1 5e!istro de inspección y limpieza con ramal Q4R......................................'+

Fi;. 2 Detalle constructi&o del tanque s#ptico....................................................3

Fi;. $ 4anque prefabricado................................................................................32

INDICE DE ANE6OS

ANE6O N< # %nstalaciones sanitarias domiciliarias........................................*2

ANE6O N< ! Dimensiones y &olumen de materiales para tanque s#ptico tipo

hormi!ón, en relación al nPmero de personas....................................................*)

ANE6O N< 1 Dimensiones y &olumen de materiales para tanque s#ptico tipo

ladrillo, en relación al nPmero de personas........................................................**ANE6O N< 2 6untos del le&antamiento topo!r0fico.......................................*+

ANE6O N< $ Ficha t#cnica del tanque s#ptico prefabricado..........................+2

ANE6O N< 3 Dimensiones 4uber"a -E54@9 HD6E orma %-9 ()B. .+3



ANE6O N< 9 6erfiles de la 5ED A-A-...........................................................+)

ANE6O N< 4abla de diseo hidr0ulico de la red principal del sistema A-A-

...........................................................................................................................''

ANE6O N< = Detalle de 5e!istros de limpieza e inspección.......................'1

ANE6O N< #" Detalle de 6ozos de &isita de inspección y limpieza.............'''

ANE6O N< ## Entre&ista al encar!ado de la 6lanta de 4ratamiento de A!uas

5esiduales de -ucre..........................................................................................''1

ANE6O N< #! Entre&ista al encar!ado de la 6lanta de A!ua 6otable de -ucre

...........................................................................................................................''3

ANE6O N< #1 5eporte foto!r0fico del e&antamiento 4opo!r0fico..............''*ANE6O N< #2 5eporte foto!r0fico de la &isita a las plantas de tratamiento de

-ucre.................................................................................................................'(



RESUMEN

El alcantarillado sanitario y tratamiento con&encionales, tienen costosele&ados de construcción, operación y mantenimiento, debido a que deben

mantenerse con pendientes positi&as, di0metros superiores a un &alor m"nimo

ó 3pl!.B y un caudal requerido para !enerar arrastre de sólidos.

En este trabajo se consideran las redes de alcantarillado sin arrastre de

sólidos como una alternati&a no con&encional que permite reducir los costos de

tuber"as y materiales, e$ca&ación de zanjas y pozos de &isita.

as redes de Alcantarillado -anitario sin Arrastre de -ólidos se ejecutan

con tuber"as, usualmente de material pl0stico con di0metros pequeos m"nimo

de (pl!.B, las cuales reciben el a!ua decantada pro&eniente de los tanques

s#pticos conectados a la red. La que las a!uas al drenar no contienen sólidos

sedimentables pueden circular con &elocidades bajas .'2mMsB, adem0s, las

tuber"as pueden trabajar llenas o parcialmente llenas y las a!uas residuales

sedimentadas fluyen impulsadas por la inclinación de la tuber"a o por el tirante

de a!ua contenida en el tanque s#ptico.

Esta alternati&a permite resol&er la carencia de ser&icio de alcantarilladosanitario, proponi#ndose como una solución en sectores donde el sistema

con&encional resulta no &iable por las condiciones topo!r0ficas y económicas.

Esta tecnolo!"a ya ha sido comprobada en &arios pa"ses en desarrollo

como el nuestro as" como en el primer mundo, los principios b0sicos ya fueron

formulados en '+12 por A.. 8artin.

a tecnolo!"a de Alcantarillado -in Arrastre de -ólidos ha sido aplicada

en este caso a un sector de la Jona as echer"as de la ciudad de 6otos".

1



INTRODUCCION

os sistemas para la recolección y transporte de a!uas residualesdiseado con criterios con&encionales, resultan tan caros que muchos usuarios

no pueden pa!arlos debido a los costos de construcción, operación y

mantenimiento, sobre todo en lu!ares con topo!raf"as planas y suelos duros.

Esto hace que muchas comunidades carentes a este ser&icio enfrenten

problemas para la obtención del financiamiento para proporcionar a sus

ciudadanos las instalaciones necesarias para el manejo de sus a!uas

residuales. os pa"ses en desarrollo son los m0s afectados por el costo

e$cesi&o del alcantarillado sanitario, esta situación hace que la cobertura de

este importante beneficio sea reducida.

os altos costos de los alcantarillados sanitarios diseados con criterios

con&encionales, se deben principalmente aO

• a necesidad de colocar las alcantarillas con pendiente uniforme

hacia abajo, suficiente para crear &elocidades autolimpiantes que

transporten el a!ua y los sólidos a tra&#s de las alcantarillas, lo cual!enera !randes &olPmenes de mo&imiento de tierra.

• 5equerimiento de &arias c0maras de inspección por cada cambio de

dirección, para la &entilación y limpieza de las alcantarillas y &arias

obras complementarias.• Irandes cantidades de a!ua para el transporte de los sólidos en las

alcantarillas.

Con el fin de reducir los costos se han desarrollado diferentes

tecnolo!"as y de bajo costo. Entre las m0s recientes se encuentran el -istema

de Alcantarillado -in Arrastre de -ólidos A-A-B.

2



El A-A- es una tecnolo!"a nue&a que da a sus usuarios todas las

&entajas del alcantarillado con&encional, con la &entaja de que su costo es

menor. Este nue&o sistema pretende llenar y cubrir las necesidades de los

usuarios que otros sistemas no lo hacen, sin embar!o como cualquier sistema

no solo tiene &entajas sino tambi#n des&entajas, la cual es necesario

sobrelle&ar estas des&entajas para un buen resultado de sistema de

alcantarillado, sobre todo en nuestro medio.

De ah" que se formula el problema cient"fico “>C*/8 %' %8 ?&@%' (%

(i'% (%8 Si'+%) (% A8@)n+)&i88)( Sin A&&)'+&% (% S,8i('B R, el mismo

que permitir0 adecuar un sistema alternati&o de saneamiento b0sico.

6or ende el 9bjeto de Estudio es el QSi'+%) (% A8@)n+)&i88)(R y el

Campo de Aplicación es QA?8i@)@i,n (%8 Si'+%) (% A8@)n+)&i88)( Sin

A&&)'+&% (% S,8i(' %n %8 /&%) *&7)n) (% 8) @i*()( (% P+'0 ) *n '%@+&

(% 8) n) L)' L%@%&0)'R.

6or tanto el objeti&o !eneral de la presente in&esti!ación es QDi'%)& %8

Si'+%) (% A8@)n+)&i88)( Sin A&&)'+&% (% S,8i(' %n *n '%@+& (% 8) n)L)' L%@%&0)'R.

En función a este 9bjeti&o Ieneral pueden desarrollarse los si!uientes

9bjeti&os Espec"ficosO

5ecopilar biblio!raf"a sobre el sistema de Alcantarillado -anitario -in

Arrastre de -ólidos.

Definir y plantear los par0metros y criterios de diseo para el sistema de

Alcantarillado -anitario -in Arrastre de -ólidos, aplicando normas.

5ecopilar información de campo, referente a la zona de aplicación,

aspectos t#cnicos, aspectos sociales y poblacionales.

3



5ealizar el diseo hidr0ulico del sistema de Alcantarillado -anitario -in

Arrastre de -ólidos a la zona de aplicación.

a metodolo!"a aplicada al trabajo de in&esti!ación es la si!uienteO

M+( E?0&i@:

• En+&%vi'+)'.- -e las empleo para la recopilación y difusión del nue&o

sistema de saneamiento, consultando a in!enieros ci&iles entendidos en

la materia para la saber si conocen o no sobre el sistema, tambi#n se

empleó para recopilar datos de campo a cerca de la zona de aplicación.

M+(' T%,&i@':

• In(*@+iv - D%(*@+iv.- -e utilizó este m#todo para definir par0metros

de an0lisis y diseo del sistema de Alcantarillado -in Arrastre de -ólidos,

para lue!o aplicar a un sector de nuestra ciudad.

• An/8i'i' H S0n+%'i'.- -e utilizó este m#todo con la finalidad de delimitar

las bases teóricas, que ser0n fundamento de la in&esti!ación de la 4esis

de in&esti!ación, tambi#n se utilizó este m#todo para analizar si esadecuado o no el diseo de esta nue&a tecnolo!"a aplicada en nuestro

medio.

El A?&+% Ci%n+0i@ del trabajo, es la transferencia de tecnolo!"a, que en

pa"ses desarrollados se aplica.

Entre los conocimientos nue&os encontrados est0nO

#. El pre tratamiento de a!uas residuales, d0ndose en los tanquess#pticos, que disminuye las car!as or!0nicas a las plantas de

tratamiento.

4



!. a eliminación de los par0metros de &elocidad y tensión tracti&a como

limitantes del diseo, al eliminarse los sólidos

suspendidosMsedimentables.

1. a aplicación de tuber"as de pequeo di0metro.

2. El trazado &ertical no tiene restricción de pendientes, se adecua a la

topo!raf"a del terreno.

$. a recuperación de los lodos de los tanques s#pticos, para lue!o

aplicar como abono or!0nico.

Este trabajo de in&esti!ación est0 estructurado de la si!uiente maneraO

INTRODUCCIÓN

En la que se desarrollan los antecedentes y fundamentos de la

in&esti!ación, el problema cient"fico, objeto de estudio, campo de aplicación,

objeti&o !eneral, objeti&os espec"ficos, metodolo!"a de in&esti!ación aplicada y

aporte cient"fico. 6ar0metros que permitir0n delimitar la in&esti!ación.

PRIMER CAPITULO

Comprende el marco teórico, conceptos, clasificación en !eneral de los

diferentes sistemas de alcantarillado.

-e!uidamente se desarrolla la definición del sistema de Alcantarillado -in

Arrastre de -ólidos A-A-B, componentes del sistema, &entajas y des&entajas,

criterios de selección, par0metros y criterios de diseo tanto para el tanque

s#ptico como para la red principal del sistema.

SEGUNDO CAPITULO

-e presenta el diseo, la aplicación del sistema, tomando en cuenta los

par0metros y criterios de diseo planteados en el cap"tulo %, se har0 el

5



desarrollo del diseo hidr0ulico del tanque s#ptico y de la red principal del

sistema de Alcantarillado -in Arrastre de -ólidos A-A-B.

a estructura de la tesis continPa con las @n@8*'in%' y

&%@%n()@in%'.

Finalmente en los An%J' se adjuntan información recolectada sobre el

tema y las planillas de c0lculo correspondiente.

CAPITULO I

#. MARCO TEORICO

#.#. GENERALIDADES

El sistema de alcantarillado no se introdujo como aumento para una

mejor &ida, sino como una necesidad que sur!ió a consecuencia de los

problemas sanitarios y epidemias de cólera. Desde '*1(, durante el si!lo S%S,

6



cuando Europa fue in&adida por el cólera, las personas ten"an miedo de la

enfermedad infecciosa asi0tica as" e$i!ieron a los administradores pPblicos que

empiecen a ejecutar pro!ramas de alcantarillado. as bacterias pató!enas que

causan el cólera fueron descubiertas por 5obert <och en '**1.

En la si!uiente tabla se muestra cuando empieza el desarrollo del

sistema de alcantarillado y sus causas.

T)78) #.#: D%')&&88 (%8 'i'+%) (% )8@)n+)&i88)(

AÑO PAIS CAUSAS

'*1( 6aris Epidemias de cólera

'*11 6aris Epidemias de cólera

'*2 ondresIrandes epidemias de cólera, con '.3)2

defunciones

'*22 ondresCreación de la unta 8etropolitana de

9bras 6Pblicas, para construir los sistemasde alcantarillado

'*)1 8emphis Epidemias de cólera

'*)1 8emphisIeor!e >arin! r. Fue contratado para el

desarrollar el 6lan de Alcantarillado.

'*+( Hambur!o Epidemias de cólera

'*+1 Hambur!o E$tensión del sistema de alcantarillado

FuenteO Carcamo, ((.

Durante el si!lo S%S, la mayor"a de estas ciudades e&acuaban sus a!uas

residuales y plu&iales a un mismo sistema de cloacas. -in embar!o a mediados

del si!lo de SS, empezaron a construirse redes separadas, tras la aparición de

los primeros sistemas de e&acuación.

El primer sistema moderno de alcantarillado fue diseado en Hambur!o

en '*(, utilizando la m0s moderna teor"a de esa #poca, tomando en cuenta las

condiciones topo!r0ficas y sus necesidades reales de la comunidad. Este

alcantarillado fue un a&ance si!nificati&o, considerando que los principios

7



fundamentales en que se basó el proyecto no se !eneralizaron hasta inicios de

'+, y si!uen &i!entes en la actualidad.

os sistemas de alcantarillado son una consecuencia de abastecimiento

de a!ua. Estas a!uas residuales deben e&acuarse y eliminarse correctamente

Carcamo, ((B.

#.!. DEFINICION

-e llama sistema de alcantarillado sanitario a un conjunto de tuber"as y

estructuras, que tienen la función de reco!er y transportar las a!uas residuales

de la población a una planta de tratamiento o disposición final. Dichas

estructuras sir&en para la inspección y limpieza de las tuber"as.

#.1. COMPONENTES DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO

a orma @oli&iana @ 3** ()B considera en un sistema de

alcantarillado sanitario los si!uientes componentesO

A. 5edes pPblicas@. Colectores troncalesC. %nterceptoresD. @ombeo

E. Emisarios

F. 4ratamiento, incluyendo bombeo, estaciones de tratamiento y disposición

final.

#.2. TIPOS DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADO SANITARIO

-e!Pn la orma @oli&iana @ 3** ()B los sistemas de alcantarillado

se los clasificó en dos tiposO con&encionales y no con&encionales.

#.2.#. Si'+%)' (% )8@)n+)&i88)( @nv%n@in)8%'

-on sistemas tradicionales usados para la recolección y transporte de

a!uas residuales a una disposición final.

8



os sistemas de alcantarillado con&encionales se clasifican en dosO

alcantarillado separado y alcantarillado combinado.

#.2.#.#. A8@)n+)&i88)( '%?)&)(

Es un sistema que recolecta y transporta las a!uas residuales o plu&iales

mediante sistemas independientes, es decirO

). Alcantarillado sanitario: sistema diseado a recolectar e$clusi&amente las

a!uas residuales dom#sticas e industriales.

7. Alcantarillado pluvial: sistema diseado a recolectar e$clusi&amente las

a!uas de la escorrent"a superficial por la precipitación.

#.2.#.!. A8@)n+)&i88)( @7in)(

Es un sistema que recolecta y transporta las a!uas residuales y plu&iales

mediante un mismo sistema.

#.2.!. Si'+%)' (% )8@)n+)&i88)( n @nv%n@in)8%'

-on sistemas alternati&os y de bajo costo, que consideran par0metrosadicionales para su diseo y nue&as tecnolo!"as para su operación y

mantenimiento.

os sistemas de alcantarillado no con&encionales se clasifican enO

alcantarillado condominial, alcantarillado sin arrastre de sólidos, alcantarillado

modulares '/ con material pl0stico y alcantarillado simplificado.

#.2.!.#. A8@)n+)&i88)( @n(ini)8

Es un sistema de colectores instalados dentro de los lotes o manzanos yen las aceras, tiene una sola salida por manzano al colector principal. Emplean

estructuras de inspección de pequeas dimensiones y poca profundidad para

9



los colectores, siendo el di0metro usual de pl! m"nimo y una pendiente de '/

m"nimo. Este sistema es utilizado solo para la recolección de a!uas residuales

dom#sticas.

#.2.!.!. A8@)n+)&i88)( (*8)&%' #""K @n )+%&i)8 ?8/'+i@

Este sistema de alcantarillado la orma @oli&iana @3** ()B la define

en el si!uiente ac0pite.

Q-on sistemas definidos en bloques o QmódulosR, aliados a una creati&a

disposición f"sica del sistema de colecta con las &entajas del material hidr0ulico

utilizando totalmente de material pl0sticoB. -e!Pn la disposición f"sica, son

admitidas cone$iones prediales solo en las redes secundarias y las redesprincipales, no siendo permitidas en los colectores troncales di0metros menores

a '2mmR orma @oli&iana @3**, ()B.

#.2.!.1. A8@)n+)&i88)( 'i?8ii@)(

Es un sistema formado por un conjunto de colectores y accesorios que

tienen la finalidad de recolectar y transportar las a!uas residuales de las

&i&iendas, es similar al alcantarillado con&encional en cuanto a su confi!uración,

pero difiere en la simplificación y minimización del uso de materiales y en los

criterios de diseo y construcción. -on instalados a poca profundidad y en

zonas donde no hay tr0nsito &ehicular, el di0metro de los colectores reduce a

pl! m"nimo, el nPmero de estructuras de inspección reducen y hasta se

sustituyen por estructuras m0s simples y económicas.

#.2.!.2. A8@)n+)&i88)( Sin A&&)'+&% (% S,8i('

El sistema de Alcantarillado sanitario -in Arrastre de -ólidos A-A-B, es

un sistema de alcantarillado que consiste en eliminar los sólidos sedimentables

de las a!uas residuales de las &i&iendas en una tanque s#ptico, para lue!o

transportar las a!uas decantadas a una red principal de di0metro pequeo y

10



poco profundos, sin restricciones de pendientes, tomando en cuenta limpieza y

transporte. -u funcionamiento óptimo del sistema depende de una adecuada

operación y mantenimiento del tanque s#ptico y del control al uso indebido de

los colectores.

El alcantarillado sin arrastre de sólidos A-A-B es tambi#n conocido

como alcantarillado de flujo decantado AFDB, alcantarillado de pequeo

di0metro A6DB, alcantarillado de redes de a!uas residuales

decantadasA5A5DB, alcantarillados libres de sólidos A-B o de drenes de

efluentes DEB.

#.$. SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO SIN ARRASTRE DE SÓLIDOS

#.$.#. An+%@%(%n+%'

os sistemas para la recolección y transporte de a!uas residuales

diseado con criterios con&encionales, resultan tan caros que muchos usuarios

no pueden pa!arlos debido a los costos de construcción, operación y

mantenimiento, sobre todo en lu!ares con topo!raf"as planas y suelos duros.

Esto hace que muchas comunidades carentes a este ser&icio enfrenten

problemas para la obtención del financiamiento para proporcionar a sus

ciudadanos las instalaciones necesarias para el manejo de sus a!uas

residuales. os pa"ses en desarrollo son los m0s afectados por el costo

e$cesi&o del alcantarillado sanitario, esta situación hace que la cobertura de

este importante beneficio sea reducida.

os altos costos de los alcantarillados sanitarios diseados con criterios

con&encionales, se deben principalmente aO

• a necesidad de colocar las alcantarillas con pendiente uniforme

hacia abajo, suficiente para crear &elocidades autolimpiantes que

11



transporten el a!ua y los sólidos a tra&#s de las alcantarillas, lo cual

!enera !randes &olPmenes de mo&imiento de tierra.• 5equerimiento de &arias c0maras de inspección por cada cambio de

dirección, para la &entilación y limpieza de las alcantarillas y &arias

obras complementarias.• Irandes cantidades de a!ua para el transporte de los sólidos en las

alcantarillas.

Con el fin de reducir los costos se han desarrollado diferentes

tecnolo!"as y de bajo costo. Entre las m0s recientes se encuentran el -istema

de Alcantarillado -in Arrastre de -ólidos A-A-B.

El A-A- es una tecnolo!"a nue&a que da a sus usuarios todas las

&entajas del alcantarillado con&encional, con la &entaja de que su costo es

menor. Este nue&o sistema pretende llenar y cubrir las necesidades de los

usuarios que otros sistemas no lo hacen, sin embar!o una parte importante de

este sistema es el tanque s#ptico. 6ara un óptimo funcionamiento de este

sistema depende mucho de una adecuada operación y mantenimiento del

tanque s#ptico y del control al uso indebido de los colectores.

QDesde '+3', est0n fueron utilizadas e$tensamente en Australia para

resol&er los problemas ocasionados por el mal funcionamiento de los tanques

s#pticos, en 0reas donde las &i&iendas est0n muy esparcidas y no se justifica la

construcción de un alcantarillado con&encionalO su uso comprobó que este tipo

de alcantarillado es mucho menos costoso en su construcción y mantenimiento

que las alcantarillas con&encionales. En los Estados nidos de orteam#rica se

tienen las e$periencias de &arios poblados como >estboro, >insconsin '+)By 8t. AndreT, Alabama '+)2B 9tis, 5. ., '+*3B. En @rasil el m#todo fue

desarrollado por el profesor -. E. -inamon en '+)+ y se encuentran instalados

12



y funcionando al!unas redes, como la del pequeo poblado de @rotas, en el

estado de Cear0 Ace&edo etto, '++(BR -ol"s et al., ()B.

En Colombia fue in&esti!ado por el %n!eniero os# Henrique 5izo 6ombo

'+*'N'+*(B.

En nuestro medio el sistema A-A- aPn no ha aplicado, debido a la falta

de conocimiento, as" lo indican las entre&istas que se realizaron a los in!enieros

encar!ados de las plantas de tratamiento de la ciudad de -ucre, &#ase Ane$o

U'' y '(.

#.$.!. D%'@&i?@i,n (%8 'i'+%)

El -istema de Alcantarillado -anitario -in Arrastre de -ólidos A-A-B, es

un sistema de alcantarillado que consiste en eliminar los sólidos sedimentables

de las a!uas residuales de las &i&iendas en un tanque s#ptico, para lue!o

transportar las a!uas decantadas a una red principal de di0metro pequeo (pl!

m"nimoB y poco profundos, sin restricciones de pendientes, tomando en cuenta

limpieza y transporte. El sistema A-A- est0 diseado solo para recibir a!uas

residuales dom#sticas.

a e$periencia norteamericana en la operación del sistema de

alcantarillado de 8t. AndreT, Alabama, indica que pueden permitirse pendientes

planas o incluso hacia arriba, en los conductos sin necesidad de incrementar el

mantenimiento -immons et al ., '+*( citado en Espadas et al ., ()B.

13



4anque s#ptico

Cone$ión domiciliaria

5ed principal del alcantarillado sin

arrastre de sólidos.

Fi!. ' -istema de Alcantarillado -in Arrastre de -ólidos.

FuenteO Adaptado de . @roome, (*.

as alcantarillas con&encionales se disean de forma que nunca est#n

completamente llenas, pero el sistema de alcantarillado sin arrastre de sólidos

puede trabajar en condiciones de flujo libre o bajo presión o combinando

ambos. a Pnica condición es la car!a de presión, ya que no debe ser mayor a

la de los tanques s#pticos conectados al sistema. -i esto pasa, podr"a haber

reflujos, es decir que las a!uas residuales se re!resen al tanque. 6or esta razón

los tanques deben ser ubicados a una cota superior con respecto al colector. -i

esto no es posible, se pueden instalar pequeas bombas dentro de los tanques

para bombear el a!ua desde el tanque s#ptico hasta el alcantarillado. -in

embar!o es raramente necesario.

o hay problema en que las a!uas residuales se estanquen en las partes

m0s bajas cuando no haya flujo, ya que no hay materiales sólidos que puedan

14



asentarse y obstruir el tubo. -in embar!o, despu#s de los tramos bajos, toda el

a!ua localizada en la entrada alcanzar0 la salida, siempre y cuando haya un

desni&el entre la descar!a de la red y la entrada de a!ua m0s baja de cualquier

&i&ienda ser&ida por la red. En las partes muy altas es importante colocar

estructuras de &entilación, esto para e&itar que el aire se acumule y perjudique

al flujo y de esta forma escape el aire acumulado.

as estaciones de bombeo ser0n m0s económicas en relación al sistema

con&encional ya que no requieren de bombas que manejen sólidos.

-u funcionamiento óptimo de este nue&o sistema, depende de unaadecuada construcción y operación del tanque s#ptico y del control al uso

indebido de los colectores.

#.$.1. C?n%n+%' (%8 Si'+%) ASAS

El sistema de Alcantarillado -anitario -in Arrastre de -ólidos consta de

los si!uientes componentesO

a. Cone$iones domiciliarias.b. 4anque s#ptico.

c. Colectores o red principal de pequeo di0metro.d. 5e!istros de inspección y limpieza y pozos de &isita.

e. 6lanta de tratamiento de a!uas residuales.

). Cn%Jin%' (i@i8i)&i)'

-on tuber"as que transportan las a!uas residuales dom#sticas de una o

un !rupo de &i&iendas a la entrada del tanque s#ptico. o deben descar!arse

a!uas plu&iales a los tanques. as cone$iones domiciliarias deben tener un

di0metro de )2 a ' mm y una pendiente suficiente (/ m"nimoB para!arantizar el transporte de los sólidos contenidos en las a!uas residuales al

tanque s#ptico.

7. T)n*% '?+i@

15



El tanque s#ptico no es m0s que un tanque s#ptico, es el componente

principal del sistema, ya que su eficiente desempeo hace que e$ista un buen

funcionamiento de las alcantarillas y reduzca sus necesidades de

mantenimiento. Este tanque tiene la principal función de sedimentación,

di!estión y almacenamiento de los sólidos contenidos en las a!uas residuales,

eliminando con esto la necesidad de arrastrar los materiales a tra&#s de las

tuber"as, y en consecuencia permitir a la red principal adecuarse a la topo!raf"a

del terreno sin restricción de pendientes.

El tanque s#ptico cuenta con tuber"as de entrada y salida, esta Pltima se

conecta al sistema por medio de una tee o un codo y puede tener un di0metromenor que la tuber"a de entrada a la red principal esto para e&itar

obstrucciones.

@. C8%@+&%' &%( ?&in@i?)8 (% ?%*% (i/%+&

os colectores de la red principal est0n formados por tuber"as de

pl0stico, de pequeo di0metro de 2 a 'mm, enterradas a poca profundidad

suficiente para recolectar las a!uas decantadas del tanque s#ptico.

A diferencia de las alcantarillas con&encionales, las de pequeo di0metrono se instalan necesariamente con pendiente uniforme hacia abajo, ni con

alineamiento rectil"neo entre cada pozo de &isita, ya que al no e$istir el

transporte de materiales sólidos que puedan obstruir las tuber"as, se les permite

se!uir la topo!raf"a del terreno o cambios de dirección por medio de cur&as

8ej"a, '++1B.

El objeti&o en el diseo y la construcción de los colectores de pequeo

di0metro es utilizar la ener!"a resultante de la diferencia de ele&ación entre lose$tremos de a!uas arriba y a!uas abajo.

16



os colectores pueden estar instalados en zonas &erdes o peatonales y a

poca profundidad de 1 mm m"nimo, esto para disminuir los ries!os de car!as

&i&as debido al tr0fico &ehicular por las calles y de esta forma e&itar cruzarlas.

as tuber"as de cone$ión de los tanques s#pticos a la red principal,

deben ser de di0metro i!ual o menor, esto para e&itar las obstrucciones en los

colectores.

(. R%;i'+&' (% in'?%@@i,n H 8i?i%) H ?' (% vi'i+)

os re!istros de inspección y limpieza y los pozos de &isita son

elementos del sistema que sir&en para la inspección, limpieza y &entilación de

los colectores, sin embar!o los m0s usados son los re!istros de limpieza quelos pozos de &isita, esto debido a su menor costo y se!uridad, ya que pueden

sellarse herm#ticamente, e&itando as" las infiltraciones y el paso de otros

materiales que !eneralmente in!resan por las paredes y las tapas de los pozos

de &isita.

os pozos de &isita se recomiendan en las uniones principales de los

colectores, cambios bruscos de dirección, o en lu!ares donde no es accesible

construir un re!istro por tener muy profunda la tuber"a 8ej"a, '++1B.

os re!istros de inspección y limpieza deben estar ubicados en los

comienzos de la red, en el cruce de dos o m0s colectores, en cambios muy

bruscos de dirección, en puntos altos para e&itar la acumulación de !ases y en

tramos rectos cada (m 8ej"a, '++1B.

17



4apa de sellado

5amal VL V con e$tremos de i!ual di0metro

Fi!. ( 5e!istro de inspección y limpieza con ramal QLR

FuenteO Adaptado de 8ej"a, '++1

4apa de sellado

5amal V4 V con e$tremos de i!ual di0metro

Fi!. 1 5e!istro de inspección y limpieza con ramal Q4R

FuenteO Adaptado de 8ej"a, '++1

%. P8)n+) (% +&)+)i%n+ (% );*)' &%'i(*)8%'

18



El -istema de Alcantarillado -anitario -in Arrastre de -ólidos permite el

empleo de plantas de tratamiento de menor tamao y menor costo para su

in&ersión, debido a que este sistema cuenta con un tanque s#ptico domiciliario

que pr0cticamente realiza la función de un tratamiento primario a las a!uas

residuales y de di!estión de lodos fecales.

#.$.2. In'+)8)@in%' ')ni+)&i)' (i@i8i)&i)'

En el caso de &i&iendas de inter#s social, el A-A-, toma como modelo de

implantación, que incenti&a la participación de la comunidad, la instalación de

una unidad sanitaria b0sica que conste al menos de un inodoro, la&amanos,

cocina, ducha, y la&ander"a daeta et al , ('B. 7#ase ane$o U '.#.$.$. V%n+))' H (%'v%n+))' (%8 'i'+%) ASAS

El -istema A-A- considera las si!uientes &entajas y des&entajasO

#.$.$.#. V%n+))'

Entre las &entajas principales que tiene este sistema de alcantarillado

sanitario sonO

M%n& &%*%&ii%n+ (% );*), ya que al no transportar sólidos las

tuber"as, no necesitan !randes cantidades de a!ua. 6or lo tanto adiferencia del sistema con&encional este sistema funciona donde la

dotación de a!ua es bajo. R%(*@@i,n (% @'+' %n %J@)v)@i,n, pues al no e$istir sólidos en las

tuber"as, no es necesario !arantizar &elocidades m"nimas de

autolimpieza. 6or lo tanto los colectores no deben se!uir una l"nea recta

y pendiente uniforme para su instalación ya que los colectores de

pequeo di0metro si!ue la topo!raf"a del terreno natural.

R%(*@@i,n (% @'+' %n )+%&i)8%', ya que se emplean tuber"as depequeo di0metro !racias a la acción del tanque s#ptico. os tanques

de almacenamiento atenPan los caudales pico, por lo tanto la red de

alcantarillado y cualquier equipo de bombeo puede ser de menor

19



tamao. Adem0s se pueden reemplazar las costosas c0maras de

inspección con re!istros de inspección y limpieza o pozos de &isita m0s

simples y de menor costo. 4ambi#n reduce el costo de las estaciones de

bombeo, ya que no se requieren bombas que manejen sólidos.

R%(*@@i,n %n %8 T&)+)i%n+ (% 8)' );*)' &%'i(*)8%', porque el

tratamiento primario se realiza en los tanques s#pticos, ya no es

necesario proyectar este proceso en las unidades de tratamiento.

5educción en costos de operación y mantenimiento de la red principal.

8enor impacto ambiental, ya que el tanque realiza un tratamiento

primario. os efluentes tienen menor contenido de sólidos remue&e el

)/ de los sólidos sedimentablesB y materia or!0nica '2 a 1/B.

F0cil de aplicar en &i&iendas que ya cuentan con la instalación de

tanques s#pticos.

5educe los costos de in&ersión en relación al sistema con&encional en

un (2 a 2/ daeta et al , ('B.#.$.$.!. D%'v%n+))'

Entre las des&entajas principales que tiene este sistema de alcantarillado

sanitario sonO

a principal des&entaja del sistema est0 en el mantenimiento del tanque

s#ptico, ya que requiere un sistema adecuado para la recolección y

disposición periódica de los lodos acumulados. 6or este moti&o, el

sistema A-A- deben construirse solamente cuando e$ista una

or!anización que !arantice el mantenimiento o por lo menos este

re!ulado por la autoridad competente.

20



5equiere un estricto control para e&itar las cone$iones ile!ales, como

falta de tanques s#pticos y cone$iones erradas, que faciliten el in!reso

de materiales sólidos, arena o a!uas de llu&ias que pueden causar serios

problemas de operación y mantenimiento en el sistema.

5equiere un 0rea para la ubicación del tanque s#ptico con preferencia

cerca de la calzada, que ten!a acceso para el retiro de los lodos

acumulados.

Ienera malos olores, esto se debe cuando el sulfuro de hidró!eno del

efluente del tanque s#ptico escapa a la atmósfera, o por un sistemainadecuando de &entilación en las &i&iendas.

5equiere e in&olucra la participación comunitaria y la concientización

social sobre las condiciones de su uso y aplicación de este nue&o

sistema.

#.$.3. C&i+%&i' (% '%8%@@i,n

6ara que la selección del -istema de Alcantarillado -anitario -in Arrastre de

-ólidos sea &entajosa es importante tomar en cuenta lo si!uienteO

En terrenos con topo!raf"a plana, suelos duros, suelos ondulados y alto

ni&el fre0tico es recomendable aplicar este sistema ya que presenta

mayor factibilidad t#cnica y económica. El sistema A-A- se adapta mejor en pequeas comunidades, zonas

perif#ricas, poblados costeros, !rupos aislados de casas, asentamientos

rurales, zonas en desarrollo y lu!ares de baja densidad poblacional. Es apropiado en zonas donde no se tiene e$periencia con el

alcantarillado con&encional, ya que su operación y mantenimiento son

m"nimos.

21



Ase!urar la disposición permanente de equipos mec0nicos para la

e$tracción periódica de los lodos acumulados en los tanques s#pticos.

o se recomienda e$tracción manual de los lodos 7ar!as, ('B.

-e debe ase!urar la disposición sanitaria de estos lodos en plantas de

tratamiento de a!uas residuales o en terrenos apropiadas para su

tratamiento.

El -istema de Alcantarillado -anitario sin Arrastre de -ólidos presentan las

si!uientes alternati&asO

aB -istemas que trabajan en condiciones de flujo bajo presión.

bB -istemas que trabajan en condiciones de flujo libre, canal abierto.

A continuación se muestra una tabla en la cual estable criterios de selección

del sistema A-A-O

T)78) #.!: C&i+%&i' (% '%8%@@i,n 'i'+%) (% )8@)n+)&i88)( 'in )&&)'+&% (%

',8i('

C&i+%&i Si'+%) Cnv%n@in)8

A8@)n+)&i88)( 'in )&&)'+&% (%

',8i('. Cn(i@in%' (% 8*

) ?&%'i,n P& ;&)v%()(

Condiciones de flujo-implificación a un fluido ideal

sin arrastre de sólidos

4ransporte de

fluidos sin

arrastre de

sólidos

4ransporte de

fluidos sin

arrastre de

sólidos

Caudales de

infiltración

-e toman en cuenta, puede ser

un problema muy si!nificati&o-e limita

o se toma en

cuenta.

Despreciable

4ensión tracti&am"nima

-e requiere para e&itar la

deposición de solidos min WƬ

'. 6aB

o es requisito o es requisito

Di0metro m"nimo ' mm 2 mm 2 mm-entido de la De mayor a menor ele&ación, o se requiere 6endientes

22



C&i+%&i Si'+%) Cnv%n@in)8

A8@)n+)&i88)( 'in )&&)'+&% (%

',8i('. Cn(i@in%' (% 8*

) ?&%'i,n P& ;&)v%()(

pendientependiente ne!ati&a. -e debe

mantener en todos los casos

si!ue la

topo!raf"a del

terreno

m"nimas de

hasta .' / '

XB

Elementos de

inspección

-e requiere en todos los casos,

C.%. espaciadas cada 2 N

'm.

-olo 4% o 4.C% N C%3 y

4% o 4.

6rofundidad de las

tuber"as'. m a la cla&e del colector (2 = 1 mm (2 = 1 mm

Estaciones de

bombeo

-e requiere en zonas planasdonde no es posible mantener

una pendiente ne!ati&a

5equiere el

al!unas zonas o

0reas de

ser&icio

o requiere,

si!ue una

pendiente

ne!ati&a

Facilidad de

construcción

E$i!e !randes &olPmenes de

e$ca&ación e interrupciones de

&"a

Janjas de poca

profundidad y

anchos m"nimos

Janjas de poca

profundidad y

anchos

m"nimos

Conflicto con otros

ser&icios

%nterferencias con otros

ser&icios telecomunicaciones,

electricidad, !as, drenajeplu&ial, etc.

%nterferencia

m"nimas

%nterferencia

m"nimas

Costos de in&ersión

8uy ele&ado de 1 =

-YMcone$. -in tratamientoB,

solo redes de Ao-o,

(2 = 2

-YMcone$.

(2 = 2

-YMcone$.

FuenteO Esther daeta et al., ('

#.$.9. PARAMETROS DE DISEÑO

El sistema de Alcantarillado -anitario sin Arrastre de -ólidos considera

los si!uientes par0metros de diseoO

#.$.9.#. P%&i( (% (i'%

23



El periodo de diseo es un tiempo en el cual se estima que todo el

sistema &a funcionar satisfactoriamente. 4ambi#n nos permite determinar la

ma!nitud del proyecto en función a la población que ser0 atendida.

El periodo de diseo debe adoptarse en función a las caracter"sticas de

la población y los elementos del sistema, as" como se muestra en la tabla

e$tra"da de la orma @oli&iana @3** ()B.

T)78) #.1: P%&i( (% Di'% )'

C?n%n+%' (%8 'i'+%)P78)@i,n %n& )!"""" )7i+)n+%'

P78)@i,n )H& )!"""" )7i+)n+%'

%nterceptores y emisarios ( 1

6lantas de tratamiento '2 a ( ( a 1

estaciones de bombeo ( 1

Colectores ( 1

E*i?)i%n+:

Equipos el#ctricos 2 a ' 2 a '

Equipos de combustión interna 2 2

FuenteO orma @oli&iana @3**, ()

-in embar!o para proyectos de alcantarillado se usa !eneralmente de 1

a 2 aos como periodo de diseo.

#.$.9.!. P78)@i,n (%8 ?&H%@+

24



a población es la cantidad de habitantes beneficiados por el proyecto

para un determinado periodo de diseo.

6ara estimar la población actual y futura del 0rea, se debe tener como

base información de censos, el "ndice de crecimiento poblacional y el periodo

de diseo. Adem0s se debe dejar un mar!en para futuros desarrollos de la

población.

#.$.9.1. Á&%) (%8 ?&H%@+

El 0rea de proyecto es aquella zona que contar0 con el ser&icio dealcantarillado sanitario, para un periodo de diseo definido. Esta zona ser0

estudiada considerando factores topo!r0ficos y demo!r0ficos.

a delimitación del 0rea de proyecto debe establecerse en función a las

caracter"sticas y desarrollo de la población para considerar 0reas de e$pansión

futura, industriales, comerciales, de equipamiento y 0reas &erdes, y de esta

manera obtener el nPmero total de &i&iendas que ser0n beneficiados con el

sistema de alcantarillado.

#.$.9.2. D+)@i,n in)8

a dotación es la cantidad de a!ua que se requiere para satisfacer las

necesidades b0sicas de un habitante, depende del clima, el tamao de la

población, caracter"sticas económicas, culturales, información sobre el consumo

medido en la zona, calidad de &ida, etc.

-in embar!o cada lu!ar tiene sus propias caracter"sticas, es por eso que

no se puede indicar &alores uni&ersales peor aPn re!ionales, cualquier dato o

c0lculo solo ser0 referencial.

25



6ara el c0lculo de la dotación el %n!. Ionzales (''B propone una

fórmula para estimar la dotación perc0pita, considerando que la descar!a de

inodoros consume una !ran parte de a!ua domiciliaria.

6ara el c0lculo inter&ienen cuatro rubrosO

N El porcentaje de a!ua que la población destina a uso dom#sticoO

alrededor de */.N El porcentaje de a!ua empleada a la descar!a de inodorosO alrededor de

1 = /.N 7olumen del tanque de un inodoroO alrededor de '(.N umero de descar!as diarias de un inodoro por personaO alrededor de .

-in embar!o estos porcentajes pueden cambiar en función a un an0lisis

pre&io en el 0rea de estudio.

DOTACI Ó N =Volumendeltanque indoro∗nú merodescargas ald í a parauso publico∗ paradescargainodoros FN'.'

a orma @oli&iana @3*+ (B tambi#n nos proporciona &alores de

dotación que est0n en función a la población y zona !eo!r0fica as" lo muestra

en la si!uiente tabla.

T)78) #.2: D+)@i,n %(i) (i)&i) L)7-(

n)P78)@i,n )7i+)n+%'

Q)'+)$""

D% $"# )!"""

D% $"# )!"""

D% $"# )!"""

D% $"# )!"""

D% $"# )!"""

Del Altiplano 1N 2 1 N ) 1N * *N ' 'N '2 '2 N (

De los 7alles 2 N ) 2 N + ) N ' ' N ' '2 N ( ( N (2

De los lanos ) N + ) N '' + N '( '( N '* ( N (2 (2 N 12

otasO 'B (B

'B ustificar a tra&#s de un estudio social.(B ustificar a tra&#s de un estudio socioNeconómico.

FuenteO orma @oli&iana @3*+, (.

26



a dotación puede aumentar de acuerdo a factores que afectan en el

consumo de a!ua, as" como mayor h0bito en el uso de a!ua, desarrollo y

crecimiento de la población. 6or tal moti&o se debe considerar en el proyecto

una dotación final para el periodo de diseo que ser0 el mismo que la dotación

inicial de a!ua potable.

#.$.9.$. C%i@i%n+% (% &%+&n

El coeficiente de retorno CB, es el coeficiente que representa la relación

que e$iste entre el caudal medio de a!uas residuales dom#sticas y el caudal

medio de a!ua que consume la población, es decir el aporte de a!uas

residuales.a orma @oli&iana @3** ()B seala que se deben utilizar &alores

entre 3/ al */ de la dotación de a!ua potable.

#.$.9.3. C%i@i%n+% (% v)&i)@i,n (% @)*()8

El coeficiente de &ariación de caudal tambi#n denominado coeficiente de

caudal pico, sir&e para estimar el caudal m0$imo, tomando en cuenta las

&ariaciones del consumo de a!ua.

Hay pocos datos para la ma!nitud de los caudales m0$imos para el

-istema de Alcantarillado -in Arrastre de -ólidos. -in embar!o se debe dar un

cierto mar!en para los caudales pico, teniendo en cuenta que los flujos de a!ua

residuales que lle!an a los colectores de pequeo di0metro, se amorti!uan

notablemente en el tanque s#ptico es por ello que no se manejan caudales pico

para el sistema A-A-. El !rado de amorti!uación est0 en función de la

superficie de l"quido del tanque y la lon!itud de tiempo durante el cual el a!ua

residual se descar!a al tanque.

-e!Pn daeta et al . ('B y . @roome (*B, para el sistema A-A- se

toma un &alor de '.2 a (, cabe hacer que este factor no tiene la misma

27



naturaleza de alcantarillado con&encional donde se refiere a caudales, es m0s

bien una medida de se!uridad.

K =1.5−2

a e$periencia orteam#rica ha utilizado &alores de hasta '.( a '.1 para

poblaciones de ( personas y han funcionado adecuadamente.

#.$.9.9. C)*()8 (% (i'%

6ara determinar el caudal de diseo en el sistema de Alcantarillado

-anitario -in Arrastre de -ólidos, se toma en cuenta solo el aporte de a!uas

dom#sticas por &i&ienda, bajo nin!Pn moti&o debe in!resar al sistema a!uas

plu&iales. -e debe considerar una Q&i&ienda t"picaR que represente a la zona de

aplicación para la acumulación de caudales en las redes.

a descar!a de a!uas residuales por &i&ienda est0 en función al nPmero

de habitantes y del consumo per c0pita.

os caudales pico son re!ulados, ya que son amorti!uados por los

tanques s#pticos, esto &a depender del tiempo de retención hidr0ulico y del

tiempo en que se descar!an las a!uas residuales al tanque daeta et al .,

('B.

El caudal de aporte se pude calcular a partir de la si!uiente relaciónO

UDV =C ∗ D∗ K 86400

∗ N FN'.(

DóndeOD7Z Caudal de aporte por &i&ienda, en Ms.&i&DZ Dotación de a!ua per c0pita, en Mhab.d"a

CZ Coeficiente de retorno, adimensional<Z Coeficiente de &ariación de caudal, adimensional

Z Pmero de habitantes por &i&ienda, en habM&i&.

28



El caudal de diseo GDB para cada tramo de tuber"a toma en cuenta la

descar!a de a!uas residuales por &i&ienda multiplicada por el nPmero de

cone$iones a ser&ir, y la contribución por descar!as concentradas. Esto se

representa en la si!uiente ecuaciónO

Q D=UDV ∗n+∑Q DC FN'.1

DóndeOGDZ Caudal de diseo, en Ms nZ Pmero de cone$iones a ser&ir, adimensional

GDCZ Caudal por descar!as concentradas, en Ms

#.$.9.9.#. C)*()8 ?& (%'@)&;)' @n@%n+&)()'.

El caudal por cone$iones concentradas GDCB, son cantidades de a!uas

residuales que pro&iene de industrias, establecimientos comerciales mercados,

restaurantes, locales de baileB, instituciones pPblicas y 0reas e$pansión

pre&istas en el proyecto. Adem0s se debe estimar el caudal para las

condiciones inicial y final del proyecto.

#.$.. CRITERIOS DE DISEÑO6ara el proceso del diseo hidr0ulico del sistema A-A- se debe

considerar ciertas definiciones y criterios de diseo.

#.$..#. E@*)@in%' ?)&) %8 (i'%

6ara realizar los c0lculos hidr0ulicos &amos a emplear las si!uientes

ecuacionesO

#.$..#.#. E@*)@in%' (% D)&@H %i'7)@ C8%7& i+%

6ara disear las redes de alcantarillado del sistema A-A- se recomiendala si!uiente fórmula, desarrollada a partir de la fórmula ori!inal de DarcyN

>eisbach combinada con la fórmula de Colebroo? = >hite, esta Pltima se

29



considera teóricamente la m0s completa, pues es aplicable a todos los

re!"menes de flujo, es decirO flujo liso, en transición, completamente ru!oso.

Q=−2√ 2 gD∗log( !3.71 D

+ 2.51"

√ 2g D3 )∗ A FN'.

DóndeOGZ Caudal a tubo lleno, en m1Ms

AZ ;rea a tubo lleno A= # ∗ D 2

4 , en m(

DZ Di0metro de la tuber"a, en m-Z 6endiente del !radiente hidr0ulico en tuber"a a presión, en mMmεZ 5u!osidad absoluta de la tuber"a, en mm νZ 7iscosidad cinem0tica, en m(Ms

!Z Aceleración de la !ra&edad, en mMs(

a fórmula de Darcy = >eisbach no tiene restricciones de di0metros,

esta fórmula es considerada como el m#todo m0s preciso para problemas de

flujo uniforme ya que tiene las si!uientes cualidades adicionalesO

n t#rmino de la fórmula que incluye QεR ru!osidad absolutaB, considera

el efecto de las fronteras del flujo paredes del conductoB y el otro t#rmino que

incluye es la &iscosidad cinem0tica Q νR, toma en cuenta las caracter"sticas

termodin0micas del fluido a!uaB.

a temperatura del a!ua es la media normal 1 aosB del lu!ar no

necesariamente del a!uaB, esto es un &alor establecido para cada lu!ar de

proyecto, +.3UC para potos", casi 'UC Ionzales, (''B.

a aceleración de la !ra&edad en 6otos" 1+B, es +.)*) mMs (.

-in embar!o no todos los tramos est0n presurizados, por lo tanto se

debe calcular la profundidad normal, para ello se utilizar0 la formula deducida a

30



partir de la ecuación !eneral de Darcy = >eisbach, desarrollada en la materia

de Hidr0ulica %% (''B.

$= 2

D2 { Q

√ 8 g∗√ %∗[

−1

2log∗( !14.84

∗ %

A +

2.51"

4√ 8 g∗( % A )

3 /2) ]}2/ 3

+1

2 sen2$+

1

2$

FN'.2

DóndeO

D

y ?

;rea parcialmente llenaO A=

D2

4

($− 1

4 sen 2$) FN'.3

6er"metroO %= D$ FN'.)

4irante normalO &0= D

2 (1−cos$ ) FN'.*

#.$..!. C%i@i%n+% (% &*;'i()(

31

θ



as tuber"as de material pl0stico tienen una ru!osidad m"nima ya sea de

67C o tuber"as fle$ibles, sin embar!o el coeficiente de ru!osidad &ar"a en

función al tipo de material que se emplea para el diseo.

a resistencia al flujo de una tuber"a no depende principalmente del tipo

de material m0s bien de la capa de pel"cula bioló!ica que se forma en las

paredes de las tuber"as.

#.$..1. Di/%+& 0ni

6ara la red del sistema de alcantarillado sin arrastre de sólidos la sección

m0s usada es la circular, el di0metro m"nimo es de 2mm (pl!B. 6or razones

de mantenimiento se recomienda di0metros m"nimos de )2 = 'mm.#.$..2. T%n'i,n +&)@+iv)

6ara !arantizar el arrastre de las part"culas que sedimentan en la solera

de la tuber"a del alcantarillado sanitario y condiciones de autolimpieza, se debe

disear por tensión. a @ 3** toma un &alor m"nimo de '. 6a para la tensión

tracti&a, considerando la situación m0s desfa&orable de part"culas discretas de

arena con di0metro que &ar"an de .'N. mm que se encuentran en la

tuber"a. na de las causas de la presencia de estas part"culas de arena en las

tuber"as es el arrastre de sólidos a causa de las descar!as clandestinas de

a!ua plu&iales. Esta situación es muy cr"tica en los sistemas con&encionales sin

embar!o en el sistema A-A- no ocurre tal situación, ya que cuenta con un

tanque s#ptico que hace la función de remo&er todas las part"culas discretas

que pueden ser transportadas a las tuber"as y de este modo tenemos un flujo

libre de part"culas pesadas daeta et al ., ('B.

a tensión tracti&a m"nima se calcula por la si!uiente relación planteada

por la Iu"a 4#cnica de Diseo y Ejecución de 6royectos de A!ua y

-aneamiento con 4ecnolo!"as Alternati&asO

T min= ' ∗( (s− () )∗g∗d FN'.+

32



DóndeO4minZ 4ensión m"nima en 6a.

[sZ Densidad de la part"cula, en ?!Mm1[TZ Densidad del a!ua, ' ?!Mm1!Z Constante !ra&itacional, +.)+ mMs(dZ Di0metro de la part"cula, en m +N+2/ a ser transportadasB

fZ Constante .N.*, &alor promedio .3

as a!uas residuales que toda&"a conten!an part"culas or!0nicas, con

un di0metro m0$imo de '.mm y un peso espec"fico de '' ?!Mm1, se tiene un

&alor de 4min W .3 6a, cuyo &alor no es cr"tico para el diseo hidr0ulico del

sistema sin arrastre de sólidos daeta et al ., ('B.#.$..$. P%n(i%n+% 0ni)

a pendiente m"nima est0 en función al tipo de flujo a considerar en el

diseo.

6ara condiciones de flujo a presión, la tuber"a puede instalarse si!uiendo

la pendiente natural del terreno, siempre y cuando ten!a un desni&el total

positi&o de la diferencia de ele&ación entre los e$tremos de a!uas arriba y

a!uas abajo, suficientes para transportar el caudal m0$imo. o hay problema

en que las a!uas residuales de estanquen en las partes bajas cuando no hay

flujo, pues no hay sólidos que puedan asentarse y obstruir la tuber"a.

6ara condiciones de flujo por !ra&edad, por razones pr0cticas la

pendiente m"nima no deber0 ser inferior a 'X daeta et al ., ('B.

#.$..3. V%8@i()( 0ni)

El sistema A-A- no necesita !arantizar &elocidades m"nimas de Qauto

limpiezaR, ya que los sólidos se sedimentan en los tanques s#pticos.

-in embar!o la e$periencia internacional recomienda &elocidadesm"nimas de .'2 N .(mMs para !arantizar el transporte de sólidos que pudieran

entrar al sistema A-A- daeta et al ., ('B.

33



#.3. TAN4UE S5PTICO

#.3.#. D%'@&i?@i,n

El tanque interceptor no es m0s que un tanque s#ptico, es el

componente principal del sistema A-A-, a este tanque se descar!an las a!uas

residuales de las &i&iendas, reemplaza a la c0mara de inspección domiciliaria.

-u eficiente desempeo hace que e$ista un buen funcionamiento de los

colectores y reduzca sus necesidades de mantenimiento.

Este tanque es una unidad de tratamiento primario de a!uas residuales,

sin embar!o para el sistema A-A- se disea para cumplir cuatro principales

funcionesO• Sedimentación: a principal función del tanque es remo&er los sólidos en

suspensión contenidos en las a!uas residuales. Es diseado para

proporcionar condiciones de reposo, haciendo que los sólidos sedimentables

se depositen en el fondo y los sólidos flotantes suban a la superficie.• Almacenamiento: -e debe disear el tanque con un &olumen suficiente para

almacenar el lodo y la espuma entre una limpieza y la si!uiente. Digestión: Este proceso se debe al almacenamiento prolon!ado de los

sólidos en el tanque, las bacterias realizan la de!radación de los sólidos

or!0nicos en condiciones anaeróbicas, reduciendo de esta manera la car!a

or!0nica y el &olumen de los lodos dependiendo de la temperaturaB. El

proceso de di!estión anaeróbica !enera !ases ano$icos y de mal olor.• Atenuación del flujo: los tanques s#pticos reducen el caudal pico

sustancialmente proporcionando almacenamiento en aumento limitado.

Estas principales funciones del tanque s#ptico lo!ra un efluente con

menor car!a or!0nica y menor contenido de sólidos, eliminando con esto lanecesidad de arrastrar los materiales a tra&#s de los colectores, y en

34



consecuencia permitir a la red principal reducir di0metro y adecuarse a la

topo!raf"a del terreno sin restricción de pendientes.

El tanque s#ptico pueden tener una o dos c0maras, adem0s cuenta con

tuber"as de entrada y salida, esta Pltima se conecta al sistema por medio de

una tee o un codo y puede tener un di0metro menor que la tuber"a de entrada a

la red principal esto para e&itar obstrucciones.

as c0maras s#pticas, adecuadamente construidas, operadas y

mantenidas, permiten tratar las a!uas transformando la materia or!0nica en

compuestos l"quidos m0s simples y estables y en !ases de di!estión como eldió$ido de carbono C9(BZ Hidró!eno HB, metano HB y 0cido sulfh"drico

H(-B. Esto se debe al proceso anaeróbico y como consecuencia emite olores

indeseables que son ine&itables, es por eso que los tanques deben sellarse

herm#ticamente y ser pro&istos de &entilación para liberar los !ases. 6ara una

adecuada operación, los lodos que se acumulan en la parte inferior del tanque

deben ser &aciados en un periodo de ' a 1 aos daeta et al ., ('B.

#.3.#.#. T&)+)i%n+ (% A;*) R%'i(*)8

El tratamiento de a!ua residual es un sistema de operaciones unitarias

para la descomposición de la materia or!0nica en sustancias m0s simples hasta

&alores permitidos para su descar!a a la naturaleza.

Esta descomposición puede ser anaeróbica o aeróbica, sin embar!o el

tanque s#ptico realiza un proceso de di!estión anaerobia.

#.3.#.#.#. Di;%'+i,n )n)%&7i)

a di!estión anaerobia consiste en la descomposición de la materia

or!0nica en ausencia de o$"!eno, !enerando !ases dió$ido de carbono y el

metanoB y el lodo di!erido.

35



En el proceso de descomposición anaerobia de la materia or!0nica se

distin!ue fases que son la hidrólisis, acido!#nesis, aceto!#nesis y

metano!#nesis.

En el primer !rupo comprende la fase de hidrólisis y acido!#nesis, en este

!rupo se hidrolizan y fermentan los compuestos or!0nicos complejos a 0cidos

m0s simples, as" como el 0cido ac#tico y el 0cido propiónico, que son

directamente controladas por bacterias. En el se!undo !rupo de aceto!#nesis y

metano!#nesis, los microor!anismos con&ierten los 0cidos or!0nicos formados

en el primer !rupo en !as metano y dió$ido de carbono, las bacterias

responsables de este proceso son estrictamente anaerobias y se las conoce

como bacterias metano!#nicas o formadoras de metano 8etcalf y Eddy, '+*2B.

as bacterias m0s importantes de este !rupo son las que de!radan el 0cido

ac#tico y el propiónico.

#.3.#.#.!. S,8i(' S*'?%n(i('

os sólidos suspendidos son los responsables del desarrollo de

depósitos de fan!os y condiciones anaerobias.

#.3.#.#.1. D%)n() i*0i@) (% OJ0;%n DO

a Demanda @ioqu"mica de 9$"!eno es una medida de la cantidad de

o$i!eno que se requiere para o$idar la materia or!0nica biode!radable presente

en la muestra de a!ua residual y como resultado de o$idación bioqu"mica

aerobia 8etcalf y Eddy, '+*2B.

36



-e determina midiendo en proceso de reducción del o$"!eno disuelto en

la muestra de a!ua manteniendo la temperatura a (UC en un periodo de 2

d"as.

na D@9 ele&ada, indica que se requiere una !ran cantidad de o$"!eno

para descomponer la materia or!0nica contenida en el a!ua. a &ariación de la

D@9 con el tiempo es proporcional a la concentración de la propia D@9.

os resultados que se obtienes a partir de los ensayos de la D@9 son

utilizados para determinar la cantidad apro$imada de o$i!eno que se requiere

para estabilizar la materia or!0nica presente, disear las plantas de tratamiento,medir eficacia de procesos y controlar el &ertido del a!ua residual.

4ambi#n e$isten otros m#todos para medir el contenido de materia

or!0nica presentes en las a!uas residuales as" como la Demanda Gu"mica de

9$"!eno DG9B, Demanda 4eórica de 9$"!eno D4e9B, Demanda 4otal de

9$"!eno D49B, Carbono 9r!0nico 4otal C94B. -i la DG9 \ D4e9 la materia

no se o$ida, por lo tanto no toda materia or!0nica se o$ida.

#.3.!. C&i+%&i' (% '%8%@@i,n

a eficiencia de tratamiento que realiza un tanque s#ptico, esta en

función de la remoción de los sólidos suspendidos y de la demanda bioqu"mica

de o$"!eno. n tanque s#ptico remue&e de 2N)/ de sólidos suspendidos --

y '2N1/ de la demanda bioqu"mica de o$"!eno D@92 siempre y cuando este

bien diseado, operado y mantenido.

-in embar!o los &alores son bajos, esto indica que los efluentes

necesitan un tratamiento secundario o tal&ez hasta un tratamiento terciario, esto

depender0 al tipo de reutilización o disposición final que se le d#.

37



a e$periencia en @oli&ia y muchos pa"ses indica que la limpieza y retiro

de lodos acumulados en el tanque, presenta problemas a ni&el familiar en

cuanto a su operación, es por eso que no se realiza o se la hace en forma

irre!ular !enerando problemas de contaminación ambiental e impactos

ambientales ne!ati&os en la salud pPblica daeta et al ., ('B.

os tanques s#pticos pueden ser de sección rectan!ular o circular, pero

!eneralmente se usa el rectan!ular ya sea con uno o dos c0maras. a

estructura puede ser de hormi!ón armado, hormi!ón simple o ciclópeo, ladrillo,

fibra de &idrio, pl0stico u otro material resistente e impermeable y prote!ido

contra la acción corrosi&a de los !ases.

os tanques s#pticos que se construyen con m0s frecuencia son de

material tipo ladrillo y tipo hormi!ón sobre una losa de hormi!ón armado como

base.

-in embar!o es m0s con&eniente usar tanques s#pticos prefabricados ya

que resultan m0s factibles en cuanto operación y mantenimiento que los

tanques construidos en situ. os tanques s#pticos prefabricados se pueden

conse!uir una amplia &ariedad de materiales y tamaos, siendo los m0s

usuales los de hormi!ón armado y pl0stico.

#.3.1. C&i+%&i' (% (i'%

n tanque s#ptico debe ser diseado para tener un &olumen suficiente

para proporcionar un tiempo de retención necesario que !arantice la

sedimentación de la mayor parte de los sólidos suspendidosMsedimentables as"

tambi#n reser&ar un &olumen necesario para el almacenamiento y di!estión delodos.

El &olumen Ptil del tanque est0 diseado para un tiempo de retención

hidr0ulico de '( a ( horas como m"nimo y a esto se suma el &olumen de

38



almacenamiento de lodos. El &olumen total debe incluir un &olumen equi&alente

a un bordo libre de .1N.m.

#.3.2. Di'% (%8 +)n*% '?+i@

os tanques s#pticos !eneralmente est0n diseados como tanques

s#pticos, se!Pn los criterios aplicados en diferentes proyectos como la opción

de interceptar y retener los sólidos CE6%-M96-, (2B.

A. Ti%? (% &%+%n@i,n i(&/*8i@)

T =1.5−0.3 log (Qu∗ N ) FN'.'

DóndeO4Z 4iempo de retención hidr0ulico, en d"asZ Pmero de personas ser&idas, en hab

GuWC]Dot.]< Caudal de aporte unitario, en Mhab.d"a

. V8*%n (% '%(i%n+)@i,n

V =10−3∗T ∗Qu∗ N FN'.''

DóndeO7sZ 7olumen de sedimentación, en m1

C. V8*%n (% (i;%'+i,n H )8)@%n)i%n+ (% 8('

V d=10−3∗V lodo∗ N ∗t FN'.'(

DóndeO7dZ 7olumen de di!estión y almacenamiento de lodos, en m17lodoZ Aporte de lodo producido, en Mhab.ao

4Z 4iempo de almacenamiento de lodos, en aos

39



-e!Pn CE6%-M96- (2B el &olumen de lodos producidos por habitante

y por ao est0 en función a la temperatura y de la descar!a de residuos de la

cocina, los &alores a considerar sonO

litrosMhab.ao Clima c0lido

2 litrosMhab.ao Clima frio

En caso de descar!as de la&aderos o aparatos sanitarios instalados en

restaurantes y similares, donde e$ista el peli!ro de introducir !ran cantidad de

!rasa que afecte el buen funcionamiento del sistema A-A- para la e&acuación

de las a!uas residuales, se debe adicionar el &alor de ( litrosMhab.ao a los

&alores anteriores.

D. V8*%n (% n)+)'

-e considera un &olumen m"nimo de .)m1

E. P&*n(i()( /Ji) (% %'?*) '*%&;i()

+e=0.7

A FN'.'1

DóndeOHeZ 6rofundidad m0$ima de espuma sumer!ida, en m

AZ ;rea superficial del tanque s#ptico, en m(.

F. P&*n(i()( 8i7&% (% %'?*) '*%&;i()

a distancia entre la superficie inferior de la capa de espuma y el ni&el

inferior de la 4ee de salida o cortina deflectora del dispositi&o de salida del

tanque s#ptico, debe tener un &alor de .'m m"nimoB.

G. P&*n(i()( 8i7&% (% 8(

40



+o=0.82−0.26 A FN'.'

DóndeO

HoZ 6rofundidad libre del lodo, en m.

Esta profundidad est0 sujeta un &alor m"nimo de .1m CE6%-M96-,

(2B

Q. P&*n(i()( 0ni) &%*%&i() ?)&) 8) '%(i%n+)@i,n

+s=Vs A FN'.'2

DóndeO

HsZ 6rofundidad m"nima para la sedimentación, en m.

I. P&*n(i()( /Ji) (% 8('

+d=Vd A FN'.'3

DóndeO

HdZ 6rofundidad m0$ima de lodos, en m.

. P&*n(i()( (% %'?)@i 8i7&%

Est0 definida por la superficie libre de espuma sumer!ida y la

profundidad de los lodos. El espacio libre m"nimo total esO

+l=0.1+ +o FN'.')

Este &alor debe compararse con la profundidad requerida para

sedimentación y la mayor profundidad se debe seleccionar.

. P&*n(i()( (% 7&( 8i7&%Hbl W .1 N .m

DóndeO

Hbl W profundidad de bordo libre, en m.

41



L. P&*n(i()( n%+) (%8 +)*% '?+i@

Es la suma de la profundidad de natas, sedimentación, almacenamiento

de lodos y la profundidad libre de natas sumer!idas.

+ = +e+ +s+ +d+ +bl FN'.'*

DóndeO

HZ 6rofundidad neta del tanque s#ptico, en m.

as dimensiones y el &olumen del tanque s#ptico &ar"an se!Pn el nPmero

de personas ser&idas, tiempo de retención, &elocidad de escurrimiento y

espacio adicional dejado para la acumulación de lodos.

El %n!. nda '+3)B nos proporciona tablas de dimensiones y &olumen de

materiales para tanques s#pticos tipo hormi!ón y tipo ladrillo para atender un

nPmero que &ar"a de ' a 12 personas. 7#ase el Ane$o U( y 1.

os lodos acumulados en el tanque s#ptico deben e$traerse

periódicamenteZ de lo contrario hace que reduzca el &olumen Ptil y pro&oca

trastornos que puede !enerar obstrucciones en los dispositi&os tanto de entrada

como de salida.

#.3.$. E8%%n+' (%8 +)n*% '?+i@

#.3.$.#. Di'?'i+iv' (% %n+&)() H ')8i()

6ara los dispositi&os de entrada y de salida del efluente del tanque

s#ptico se pueden usar piezas tubulares o Q4 sanitariaR alar!ados que es un

tubo en forma de 4. En el in!reso, la solera de la Q4R debe estar a una distancia

m"nima de )2mm por encima de la superficie del ni&el del a!ua, y tener un

e$tremo sumer!ido en el a!ua con una profundidad no menor a '2mm. En la

salida, un e$tremo de la Q4R debe estar sumer!ido, por debajo el ni&el del a!ua,

con una profundidad no menor a '2mm. El ni&el de la salida debe estar por lo

42



menos a )2mm por debajo de la entrada, esto para e&itar que el a!ua se

re!rese por la entrada a efecto de la ola producida por los caudales pico.

4ambi#n es posible utilizar chicanas o cortinas en reemplazo de los

accesorios Q4R, con el objeto de limitar el paso de los sólidos suspendidos en el

efluente de un tanque s#ptico, tambi#n se pueden emplear tuber"as perforadas

de 67C con o sin filtros.

4apa para inspección

Concreto reforzado

osa superior de concreto

Entrada de )2 mm.

-alida de 2 mm.'2 mm.

)2 mm.

'2 mm.

Fi!. Detalle constructi&o del tanque s#ptico.

FuenteO Adaptado de . @roome, (*

#.3.$.!. Di'?'i+iv' (% in'?%@@i,n H v%n+i8)@i,n

El tanque s#ptico debe contar con una tapa remo&ible que permita

realizar tareas de inspección y limpieza. Este acceso debe estar ubicado lo m0s

cerca de la tuber"a de entrada. En tanques s#pticos de mayor tamao se

necesitaran dos accesos, uno a la entrada y otro a la salida.

a dimensión de estos accesos debe ser no menor a 3 $ 3 cm.

Es importante que los tanques s#pticos est#n sellados herm#ticamente ycuenten con &entilación indi&idual D )2N'mmB en las &i&iendas, esto para

liberar los !ases producidos debido al proceso anaeróbico, ya que emite olores

indeseables yMo peli!rosos que son ine&itables daeta et al ., ('B.

43



#.3.$.1. Di%n'in%' in+%&n)' (%8 +)n*% '?+i@

6ara determinar las dimensiones internas del tanque s#ptico rectan!ular

se emplea los si!uientes criteriosO

aB Entre la cara inferior de la cubierta de la fosa y el ni&el m0$imo de a!ua

deber0 dejarse un espacio libre de .1m, como m"nimo.bB Al ancho del tanque debe ser de .3m, como m"nimo para que una

persona pueda trabajar durante la obstrucción o las operaciones de

limpieza.cB a profundidad neta debe ser .)2m, como m"nimo.dB a profundidad de a!ua debe ser al menos .+m, pero no m0s de (m.

eB a profundidad interior debe ser '.(m, como m"nimo.fB a profundidad no deber0 ser superior a la lon!itud total.!B a relación entre lar!o y ancho debe ser como m"nimo de (O', para

secciones rectan!ulares.hB 6ara secciones circulares D W'.'m m"nimo.iB El di0metro de entrada debe ser de ).2 N 'cm.

jB El di0metro de salida debe ser menor o i!ual a la red principal, esto

para e&itar obstrucciones.?B -i se usan cortinas, estas deben estar distanciadas de las paredes del

tanque a no menos de .(m ni mayor a .1m.

lB En el fondo del tanque tendr0 un pendiente de (/ en sentido al punto

de in!reso de las a!uas residuales.

#.3.3. Di'?'i@i,n (% 8(' (i;%&i('

os tanques s#pticos deben estar ubicados donde ten!an acceso

&ehicular necesario para el retiro de los lodos mediante carros e$tractores,

ase!urando una &entilación adecuada, no se debe permitir la e$tracción

manual. 6ara facilitar la limpieza de lodos, el fondo del tanque debe tener una

pendiente que permita su acumulación y un f0cil bombeo.

os lodos e$tra"dos del tanque s#ptico no deben utilizarse

inmediatamente como abono ya que contiene materia or!0nica semidi!erida y

44



aun fresca. -in embar!o deben ser conducidos a una planta de tratamiento de

a!uas residuales, a los lechos de secado o a una planta de tratamiento de lodos

daeta et al ., ('B.

na &ez secado y tratado los lodos reci#n pueden utilizarse como abono.

CAPITULO II

!. DISEÑO

n sistema de alcantarillado con&encional por !ra&edad, emplea siempre

pendientes positi&as, est0 sujeto a una cantidad de a!ua constante que debe

45



aplicarse para !enerar tensiones tracti&as y &elocidades m"nimas para el

transporte de los sólidos contenidos en las a!uas residuales.

El propósito de este trabajo es introducir una nue&a tecnolo!"a en

nuestro medio, el transporte de a!uas residuales mediante un sistema no

con&encional.

Este sistema es denominado Alcantarillado -anitario -in Arrastre de

-ólidos A-A-B, ya ha sido aplicado con total #$ito en comunidades, tanto en

pa"ses desarrollados como en pa"ses como el nuestro, en &"as de desarrollo.

En nuestro pa"s no e$iste nin!Pn sistema de este tipo, por eso no se

pretende con este trabajo lle!ar a ni&el de diseo final o estudio 4E-A, m0s

bien se pretende aplicar los principios de diseo hidr0ulico a una zona real de la

ciudad, mostrando que el sistema funcionaria correcta y satisfactoriamente, en

lu!ar de hacer una especulación puramente teórica.

-e trata de probar que bajo restricciones de cantidad de a!ua, terrenos

planos u ondulados, hay la posibilidad de aplicar el sistema A-A-.

De tal manera que el resultado de este trabajo es el diseo hidr0ulico del

tanque s#ptico y el diseo hidr0ulico de la red principal del sistema A-A-.

!.#. DESCRIPCION DE LA SITUACIÓN ACTUAL

!.#.#. C)&)@+%&i)@i,n

!.#.#.#. L@)8i)@i,n (% 8) n) (% )?8i@)@i,n

a zona de aplicación est0 localizado en el 0rea urbana del 8unicipio de

6otos", espec"ficamente en el sector del Distrito U') Jona as echer"as.

46



a zona de aplicación est0 ubicada !eo!r0ficamenteO

T)78) !.$: U7i@)@i,n ;%;&/i@)

PUNTO NORTE ESTE ELEVACION

'2 )*1*2.+( ('22.21 1)**.))'

FuenteO Ioo!le Earth

El 0rea de influencia abarca .(<m(, lle!ando a cubrir a manzanos.

!.#.#.!. C8i)

En cuanto al clima del lu!ar de aplicación, sus &ariaciones son

re!istradas en las estaciones meteoroló!icas, siendo la m0s cercana al lu!ar la

estación de os 6inos.

T)78) !.3: D)+' (% E'+)@i,n %+%&8,;i@)

E'+)@i,n L)+i+*( Ln;i+*( A8+*&) Ti?' (% 7'%&v)@i,n

47

P 154



6otos" os 6inosB'+U12^ 32U2^ 1+2 Estación Climatoló!ico

FuenteO -EA8H%

!.#.#.1. T%?%&)+*&)

os re!istro de temperatura media promedio por ao, obser&adas en las

estaciones meteoroló!icas para el municipio de 6otos", es de +.3 !rados

cent"!rados.

!.#.#.2. P78)@i,n (% 8) n)

-e estima que la población a la que cual se aplicar"a este proyecto es de13 personas, en base a la información obtenida de la zona.

T)78) !.9: P78)@i,n (% 8) n)

n)N< (%

Vivi%n()'N< (% Q)7 J

Viv.N< (% Q)7.

.7. asecher"as

13 ' 13

T+)8 13

FuenteO Elaboración 6ropia

4rat0ndose de una urbanización nue&a, se adoptó un criterio basado en

la orma @oli&iana, donde se considera como promedio ).2 personas por

&i&ienda, como mar!en de se!uridad se adopta ' personas por &i&ienda.

!.#.!. S%&vi@i' 7/'i@'

!.#.!.#. S%&vi@i (% %8%@+&i@i()(

a población de la Jona as echer"as cuenta con ser&icio el#ctrico en

todas las &i&iendas, aplic0ndose una tarifa mensual a la Empresa -.E.6.-.A.

-er&icios El#ctricos 6otos" -ociedad AnónimaB. El tipo de ser&icio corresponde

casi completamente a la cate!or"a domiciliaria, cuyo costo es de @s .3 <>h

que incluye el alumbrado pPblico.

48



-e!Pn información de la junta &ecinal, la zona cuenta con alumbrado

pPblico en un )/ de las calles. -in embar!o la iluminación no es buena y por

las noches no hay iluminación plena.

!.#.!.!. A;*) P+)78%

a Jona as echer"as cuenta con a!ua potable, mediante la red pPblica,

durante todo el ao, a partir del mes de mayo hasta mediados de septiembre, el

abastecimiento es restrin!ido dotando de este ser&icio solamente por al!unas

horas que !eneralmente son de la maana.

!.#.!.1. A8@)n+)&i88)(

a Jona as echer"as tiene alcantarillado sanitario en un )/ el mismo

que descar!a al aire libre.

5especto al alcantarillado plu&ial no e$iste ser&icio.

Actualmente est0 en ejecución un embo&edado para recolección de

a!uas residuales de las &i&iendas de la zona y otras de a!uas arriba,

incluyendo a!ua de llu&ia, no est0 pre&ista la fecha de su conclusión y puesta

en ser&icio.

!.#.!.2. R%'i(*' ',8i('En nuestro 8unicipio el recojo de la basura est0 a car!o de la Empresa

E.8.A.6 Empresa 8unicipal de Aseo 6otos"B. El carro basurero pasa dos &eces

a la semana por la zona, cubriendo solo el )/ debido al dif"cil acceso

&ehicular, como no todas las familias hacen este uso, lamentablemente la

basura !enerada es arrojada a campo abierto, a la quebrada as echer"as u

otras arterias.

!.#.!.$. Vivi%n()El 8unicipio de 6otos" cuenta con el catastro urbano y &i&ienda,

constat0ndose que la zona est0 aprobada para asentamiento de &i&iendas.

49



El tipo de &i&ienda predominante de la zona es unifamiliar, en los

alrededores e$isten otro tipo de edificios de &arios ni&eles y dedicados al

comercio hoteler"aB.

as &i&iendas han sido construidas mayormente con muros de ladrillo

hueco, cubierta de calamina !al&anizada y pisos de cemento. Corresponden a

la cate!or"a económica.

!.#.1. A@@%'

!.#.1.#. C*ni@)@i,n H +&)n'?&+% (% 8) n)

a estructura &iaria de la zona permite la circulación de &eh"culos de toda

capacidad, pese a no contar con apertura de calles en su totalidad, e$istiendo el

ser&icio de transporte pPblico.

as &"as no se encuentran pa&imentadas en su totalidad, pero cuentan

con ni&eles bien definidos, sin embar!o no se han ejecutado cordones de acera,

ob&iamente las calles no pa&imentadas son de tierra ocasionando formación de

lodos en #poca de llu&ia.

El ancho m"nimo de las calles es de 'm de frontis a frontis de las

&i&iendas.

!.#.1.!. T?;&)0) '*%8 H &%8i%v%

a zona de aplicación tiene un relie&e poco accidentado con depresiones

poco considerables y ondulaciones de menor tamao.

50



a ele&ación del lu!ar apro$imadamente 1)+ metros snm.

o e$iste una dirección predominante de las &"as, el mayor desni&elentre los e$tremos de una calle no es mayor a 2 metros.

a zona tiene topo!r0ficamente una solución de continuidad con la zona

de la nue&a terminal de buses.

El suelo predominante de la zona es un primer estrato clase %% semi

duroB y en estratos profundos clase %7 roca fracturada y compactaB, se conoce

que el ni&el fre0tico es inferior a ( metros.

6or información de la construcción de la nue&a terminal de buses no

e$iste fallas !eoló!icas en la zona, el 0n!ulo de buzamiento de los estratos es

pr0cticamente nulo.

!.#.2. T)&%)' ?&%vi)' ?)&) 8) )?8i@)@i,n (%8 (i'% (%8 'i'+%) ASAS.

6ara aplicar el diseo del sistema de Alcantarillado -anitario -in Arrastre

de -ólidos a la zona, se realizó las si!uientes tareasO

5eiteradas &isitas a la zona ele!ida. Entre&ista a los pobladores de la zona. Entre&ista a Autoridades 8unicipales, tales como Catastro y al

departamento de obras ci&iles de la Alcald"a de 6otos". 7isita y capacitación en la 6lanta de 4ratamiento de A!uas

5esiduales E..A.6.A.-. 7isita a la 6lanta de a!ua potable el 599.

e&antamiento topo!r0fico de la zona ele!ida.!.#.2.#. In&% +@ni@ (%8 8%v)n+)i%n+ T?;&/i@

51



En la fase de los trabajos de campo, se realizó el estudio topo!r0fico

para la &erificación del tipo de relie&e y detalle requerido para la elaboración del

diseo.

El plano topo!r0fico representa el detalle planim#trico de la zona de

aplicación, que ser0 la base para la realización de los diseos de in!enier"a.

Como parte del trabajo de campo se ubicaron dos puntos referenciales

tomados directamente con I6- para iniciar el le&antamiento, ya que no

cont0bamos con nin!Pn @8 cerca del 0rea, cuyas coordenadas se muestran a

continuaciónO

T)78) !.: C&(%n)()' (%8 ?*n+ (% ini@i

PUNT

ONORTE ESTE ELEVACION

')*1*2

*

('(2

11)+2

()*1*

*

('(

(1)+3


En el Ane$o U correspondiente se presenta las planillas electrónicasde campo del le&antamiento topo!r0fico realizado para el 0rea de estudio de la

Jona as echer"as.

6ara el le&antamiento topo!r0fico el material utilizado fueO

• ' I6- IA58%• ' Estación total -9<%A CSN'2• ' 4r"pode -9<%A

• ( alones con prisma

a zona de aplicación se caracteriza por su confi!uración semiN

ondulado, relati&amente llano.

52




!.!. DISEÑO DEL TAN4UE S5PTICO

!.!.#. *'+ii@)@i,n (% +)n*%' *ni@)%&)8%'

6ara el sistema A-A- es suficiente un tanque s#ptico con una sola

c0mara, ya que la sedimentación que se obtiene es suficiente para la reducciónde sólidos que requieren &elocidades m"nimas en las redes.

!.!.!. *'+ii@)@i,n (% +)n*%' '?+i@' in(ivi(*)8%'

6ara el 0rea de estudio &amos a disear un tanque s#ptico por &i&ienda,

esto debido al fuerte rechazo a compartir el tanque con el &ecino, puesto a que

traen consecuencias en el futuro e incomodidades en los habitantes. -in

embar!o en muchos casos esto puede ser una solución óptima, pero se debe

considerar la &iabilidad de la cone$ión de m0s de una &i&ienda a cada tanque

s#ptico. Esto puede resultar un costo m0s económico en muchas situaciones,

especialmente en los de alta densidad, de bajos in!resos en 0reas urbanas.

53



os tanques s#pticos para un nPmero plural de &i&iendas hacen que el

sistema A-A- reduzca sus &entajas.

!.!.1. P)&/%+&' ?)&) %8 (i'%

El tanque s#ptico se &a disear con los si!uientes datos, considerando

un tanque por &i&ienda.

P78)@i,n: ' habitantes por &i&ienda.

6 W W ' hab.

D+)@i,n: Aplicando la fórmula FN'.' tenemosO

DOTACIÓN =Volumendel tanqueindoro∗númerodescargas aldía parauso publico∗,paradescargainodoros

7olumen del tanque inodoroO '(

umero descar!as al d"aO 1

/ para uso pPblicoO .*

/ para descar!a inodorosO .'

-̇=

12∗3

0.8∗0.41

-̇=109.8 .

/ab∗dia

Comparando con la orma @ 3** el &alor calculado resulta ele&ado, ya que la

norma nos dice que para poblaciones menores a 2 la dotación &aria de 1N2

Mhab]d"a, sin embar!o como se trata de una zona urbana nue&a, casi

residencial, entonces tomaremos como dotación el &alor calculado.

C%i@i%n+% (% &%+&n: -e tomar0 en cuenta un &alor de .*.

C W .*

54



C%i@i%n+% (% v)&i)@i,n (% @)*()8O 6ara el sistema A-A- &amos a tomar un

&alor de (.

< W (

C)*()8 (% )?&+% *ni+)&i:

Qu=C ∗¿̇ K

Qu=0.8∗109.8∗2

Qu=175.61 .

/ab∗dia

Qu=0.002 ./ab∗s

!.!.2. DISEÑO QIDRÁULICO DEL TAN4UE S5PTICO

A. Ti%? (% &%+%n@i,n i(&/*8i@) T

5eemplazando en la formula FN'.' tenemosO

T =1.5−0.3 log (175.6∗10)

T =0.53días

El tiempo de retención hidr0ulica es de .21 d"as W '(.3 Hrs.

. V8*%n (% '%(i%n+)@i,n V'

5eemplazando en la formula FN'.''

V =10−3∗0.53∗175.6∗10

V =0.92m3

C. V8*%n (% (i;%'+i,n H )8)@%n)i%n+ (% 8(' V(

55



El aporte de lodo producido por habitante, est0 en función al clima de

nuestra ciudad, el &alor asumido esO

7lodo W 2 Mhab.ao

El tiempo de limpieza para el tanque s#ptico ser0 de dos aos, por lo

tanto el tiempo de almacenamiento de lodo esO

t W ( aos

5eemplazando en la FN'.'( tenemosO

V d=10−3∗50∗10∗2

V d=1m3

D. V8*%n (% n)+)'

-e considera un &olumen m"nimo de .)m1

E. P&*n(i()( /Ji) (% %'?*) '*%&;i() Q%

Asumiremos un 0rea trans&ersal del tanque s#ptico, tomando en cuenta

la relación entre lar!o y ancho (O'.

A W a ]

DóndeO W (]a

a W '..m Z W (.m _ A W (.m(

5eemplazando en la FN'.'1 tenemosO +e=

0.7

2.0

56



+e=0.35m

F. P&*n(i()( 8i7&% (% %'?*) '*%&;i() h W .'m

Es la distancia entre la superficie inferior de la capa de espuma y el ni&el

inferior de la 4ee de salida o cortina deflectora del dispositi&o de salida del

tanque s#ptico.

G. P&*n(i()( 8i7&% (% 8( Q

5eemplazando en la FN'.' tenemosO

+o=0.82−(0.26∗2.0)

+o=0.30m

Como Ho calculado es i!ual que .1m, entonces asumimos el &alor

calculado.

+o=0.30m

Q. P&*n(i()( 0ni) &%*%&i() ?)&) 8) '%(i%n+)@i,n Q'

5eemplazando en la FN'.'2 tenemosO

+s=0.92

2.0

+s=0.46m

I. P&*n(i()( /Ji) (% 8(' Q(

5eemplazando en la FN'.'3 tenemosO

+d=1.0

2.0

+d=0.50m

57



. P&*n(i()( (% %'?)@i 8i7&% Q8

5eemplazando en la FN'.') tenemosO

+l=0.1+0.3

+l=0.40m

Como Hs W .3m ` Hl W .m, entoncesO

+l= +s=0.46m

. P&*n(i()( (% 7&( 8i7&% Q78

+ bl=0.30m

L. P&*n(i()( n%+) (%8 +)*% '?+i@ Q

5eemplazando en la FN'.'* tenemosO

+ =0.35+0.46+0.50+0.30

+ =1.61m

Finalmente las dimensiones del tanque s#ptico sonO

An@: #."L)&;: !."

A8+*&): #.3

9bteniendo un &olumen total deO

V8. W 1.!1 W 1!"" L

El %n!. nda '+3)B nos proporciona dimensiones ya definidas en función

al nPmero de personas ser&idas.

58



T)78) !.= Di%n'in%' H v8*%n (% )+%&i)8%' ?)&) +)n*% '?+i@ +i?&i;,n %n &%8)@i,n )8 nX%& (% ?%&'n)'

NX. D%?%&'n)'

Q ) 7V. *&'

1V. )?)+)

1V. @*7i%&+)

1V. %'+*@

1V. %n8*@i(

1Y 1Z

;

' '.) '.3 .* '.33 .*2 .((( .(1 .(1 ().)*

'' '.) '.33 .* '.)( .+' .(1 .(13 .( (*.+

'( '.) '.)( .* '.* .2' .(1* .(' .( (+.(

'1 '.) '.)* .* '.*2 .2(( .(3 .() .(2 (+.+'

' '.) '.* .* '.+' .212 .(2 .(2( .(3 1.3(

'2 '.) '.+ .* '.+) .2* .(31 .(2* .(3 1'.11

'3 '.) '.+3 .* (.' .23' .() .(31 .() 1(.

') '.) (.( .* (.2 .2' .(* .(3+ .() 1(.)2

'* '.) (.* .* (.* .2*) .(*+ .() .(* 11.3

'+ '.) (.' .* (.'( .3 .(+) .(* .(* 1.'3

( (. '.23 '. (.'1 .2' .(3( .(*1 .(* 1.2(

(' (. '.31 '. (.'+' .23 .()2 .(** .(+ 1'.3)

(( (. '.)' '. (.(+ .2* .(** .(+ .1 1(.*(

(1 (. '.)+ '. (.13 .2++ .1' .(++ .1 11.+)

( (. '.*) '. (.13 .3'+ .1' .12 .1' 12.'(

(2 (. '.+2 '. (.(' .31* .1() .1' .1' 13.()

(3 (. (.1 '. (.)+ .32* .11+ .1'3 .1( 1).(

() (. (.'' '. (.213 .3)) .12( .1(' .1( 1*.2)(* (. (.'+ '. (.2+ .3+) .132 .1() .11 1+.)(

(+ (. (.() '. (.32' .)'3 .1)* .11( .11 .*)

1 (. (.12 '. (.)+ .)13 .1+ .11* .1 (.(

1' (. (.1 '. (.)33 .)22 .) .11 .12 1.')

1( (. (.2' '. (.*( .) .'3 .1+ .12 .1)

11 (. (.2+ '. (.**' .)+ .(+ .12 .12 2.)

1 (. (.3) '. (.+1+ .*' .' .123 .13 3.3(

12 (. (.)2 '. (.++* .*1 .2 .13) .1) ).** ] 5e!lamento Ieneral de Alcantarillados 6articulares,Chile.

FuenteO nda, '+3)

-e puede obser&ar que para ' personas las dimensiones para el tanque

s#ptico son de '.) $ '.3 $ .* m, pero para un ao de limpieza. -in embar!o

59



@omo los tanques s#pticos prefabricados resultan m0s factibles en cuanto

operación y mantenimiento, para la aplicación de diseo el sistema A-A-

utilizar0 tanques prefabricados. Entonces el &olumen calculado permitir0

adecuar un tanque comercial que cumpla el &olumen requerido para el diseo.

El tanque prefabricado comercial que se utilizar0 para el sistema A-A-,

tiene una capacidad de 12 itros.

8ateria flotante

8ateria sólida

Entrada

-alida

osa de Hormi!ón

Fi!.2 4anque prefabricado

FuenteO Adaptado de Distribuidora I%-E66E

7#ase la ficha t#cnica del tanque s#ptico en el Ane$o U 2.

!.1. DISEÑO DE LA RED DE SISTEMA DE ALCANTARILLADO SIN ARRASTRE

DE SÓLIDOS

!.1.#. Cn'i(%&)@in%' ?)&) %8 (i'%

na de las consideraciones importantes que se debe tomar en cuenta

para el trazado &ertical de la red principal del sistema A-A-, es la ener!"a

resultante que debe tener de la diferencia de ele&ación entre los e$tremos de

a!uas arriba y a!uas abajo, esto har0 que funcione adecuadamente.

60



6or lo tanto las decisiones de diseo en cuanto a su localización,

profundidad, tamao pendiente debe hacerse cuidadosamente, para mantener

las p#rdidas hidr0ulicas dentro de los l"mites de la ener!"a disponible. a

ubicación y la ele&ación de la salida de los tanques s#pticos junto con la

topo!raf"a del terreno determinar0n las rutas y profundidades de la red principal.

!.1.!. P)&/%+&' (% (i'%

P%&i( (% (i'%: El periodo de diseo considerado para el diseo del

sistema A-A-, para una urbanización de la zona as echer"as es de ( aos,

este &alor se encuentra dentro del ran!o establecido en la orma @oli&iana

@3**. Á&%) (% ?&H%@+: El 0rea a considerar para el diseo es .(?m (, dentro del

0rea de diseo el nPmero de cone$iones a ser&ir son 13 &i&iendas.

P78)@i,n: ' habitantes por &i&ienda

6 W W ' hab.

D+)@i,n in)8: a dotación es la misma que utilizamos para el diseo del

tanque s#ptico.

Dot W '+.* Mhab]d"a C%i@i%n+% (% &%+&n: -e tomar0 en cuenta un &alor de .*.

C W .*

C%i@i%n+% (% v)&i)@i,n (% @)*()8O 6ara el sistema A-A- &amos a tomar un

&alor de (, ya que la e$periencia en >estboro, >isconsin que sir&e a (

personas, adoptan factores pico de '.( a '.1 y trabajan adecuadamente.

< W (

C)*()8 (% )?&+% ?& vivi%n()5eemplazando en la FN'.( tenemosO

61



UDV =0.8∗109.8∗2

86400 ∗10

UDV =1756.10 .

dia∗"i"-

UDV =0.020 .

s∗"i"-

C)*()8 (% (i'%

El caudal de diseo se calcula con la formula FN'.1.

Como se trata de una urbanización donde solo e$isten &i&iendas,

entonces no tendremos nin!Pn caudal que aporte descar!as concentradas.

Entonces el caudal de diseo esO

Q D=UDV ∗n

6ara el diseo hidr0ulico aplicaremos la formula !eneral de Darcy =

>eisbach combinada con la fórmula de Colebroo? = >hite, FN'..

El material que utilizaremos para el diseo, son las tuber"as HD6E, que

tienen una superficie e$tremadamente lisa, lo cual hace que ten!a una

e$celente capacidad de escurrimiento.

6ara el coeficiente de ru!osidad de Colebroo? = >hite εB, los &alores

adoptados son se!Pn las especificaciones de 6A-4%F954E (''B sonO

6ara di0metro ≤ (mmO ε W .'mm

6ara di0metro > (mmO ε W .(2mm

A continuación mostraremos una tabla de di0metros nominales las cuales

podemos usar en el diseoO

62



T)78) !.#": Di%n'in%' T*7%&0) SUPERTUO QDPE SDR-!#. PN 3

Di/%+&Nin)8

D %J+. @)8i7&% % % %(i D in+

?8;

D 31mm 31 (V 1.( 2+.*

D )2mm )2 ( 'M(V 1.+ )'.'

D +mm + 1 .3 *2.

FuenteO 6A-4%F954E, (''

7#ase Ane$o U3 para las dem0s dimensiones de -6E54@9 HD6E.

En resumen los datos que utilizaremos para el diseo hidr0ulico sonO

6oblaciónO 6ob. W ' hab.DotaciónO Dot. W '+.* Mhab]d"aCoeficiente de retornoO C W .*Coeficiente de &ariaciónO < W (Caudal de aporte por &i&iendaO D7 W .( Ms]&i&. W .( m1Ms]&i&.

5u!osidad absolutaOε

W .'m 6ara D≤

(mm 4uber"a HD6E7iscosidad cinem0ticaO ν W '.1'$'N3 mMs( 6ara 4 W ' UC

Aceleración de !ra&edadO ! W +.)+ mMs(

!.1.1. DISEÑO QIDRÁULICO DE LA RED ASAS

D)+' ?)&) %8 (i'% i(&/*8i@:

UDV .( m1Ms]&i&.

.' m

'.1'$'N3 m(Ms

; +.)+ mMs(

63



na &ez trazado la red A-A- y definido los datos necesarios para el

diseo, pasamos a desarrollar el diseo hidr0ulico de forma detallado para el

TRAMO A, e&itando que nin!Pn tanque s#ptico necesite bombeo para su

descar!a a la red principal. 7#ase los perfiles de cada tramo en el Ane$o U).

6rimero se calcula el caudal de diseo para sección de tuber"a, que ser0,

simplemente, el nPmero total de cone$iones a ser&ir, multiplicada por el caudal

de aporte por &i&ienda.

Entonces el caudal de diseo esO

Q D=UDV ∗n

Habiendo ya calculado el caudal de a!uas residuales que debe

transportar cada sección de tuber"a, podemos a empezar a calcular el di0metro

m0s pequeo que puede usarse para cada una de ellas.

6ara calcular el caudal a tubo lleno, la fórmula que utilizaremos es la de

Darcy = >eisbachO

Q=−2√ 2 gD∗log( !

3.71 D+

2.51"

√ 2g D3

)∗ A

6ara nuestra 0rea de aplicación Caso estudioB, el caudal de aporte por

&i&ienda esO

UDV =0.000020 m3

s∗"i"-

6ara la primera sección, entre las estaciones 9 y 3, la diferencia de

ele&ación es de '.(1m y la lon!itud es de 1+.*(m, entonces la pendiente del

64



tubo es '.(1M1+.*( W .1+2+. El nPmero total de cone$iones para ese tramo

es de 13 &i&iendas, por lo tanto el caudal de diseo ser0O

Qd=0.000020 m3

s∗"i"-∗36 "i"-

Qd=0.00073 m

3

s -

sando la ecuación de FN'. y reemplazando los si!uientes datos,

obtenemos el caudal a tubo llenoO

- W .1+2+mMm D W .2+*m Gd W .)1 m1Ms

Q=−2√ 2∗9.79∗0.0598∗0.030959∗log( 0.00001

3.71∗0.0598+

2.51∗1.31 010−6

√ 2∗9.79∗0.05983∗0.030959 )∗# ∗0

4

Q=0.00372 m

3

s -

7emos que el caudal a tubo lleno es m0s que el caudal de diseo. Esto

si!nifica que el tubo no est0 completamente lleno bajo condiciones de caudal

pico.

El si!uiente paso es calcular la profundidad normal de la alcantarilla, para

ello primero calcularemos el 0n!ulo, reemplazando en la ecuación FN'.2 para

secciones parcialmente llenasO

65



$= 2

0.05982

{ Q

√ 8∗9.79∗0.030959∗√ 0.0598$∗

[ −1

2 log∗( 0.00001

14.84 ∗ D$

0.05982

4 ($−1

4 sen2$)

+ 2.51∗1.31 0 10

−6

4√ 8∗9.79∗0.030959∗(

0.0

4

$=1.1627 rad

5eemplazando en la fórmula FN'.*, la profundidad normal esO

&0=0.0598

2 (1−cos1.1627 )

&0=0.018m=1.8cm

6ara la sección entre las estaciones 3 y $ los datos que se tienen sonO

- W .*' mMm D W .2+*m Gd W .)1 m1Ms

ue!o el caudal a tubo lleno esO

Q=0.00176 m3

s -

De nue&o el caudal a tubo lleno es m0s que el caudal de diseo, por lo

que estar0 parcialmente llena con el caudal pico.

Entonces la profundidad normal esO

$=1.4699 rad

66



&0=0.0598

2 (1−cos1.4699 )

&0=0.027m=2.7cm

6ara la sección entre las estaciones $ y 2 los datos que se tienen sonO

- W .12(2 mMm D W .2+*m Gd W .)1 m1Ms


Q=0.00110 m

3

s -


que estar0 parcialmente llena.


$=1.7599 rad

&0=0.0598

2 (1−cos1.7599 )

&0=0.036m=3.6cm

6ara la sección entre las estaciones 2 y 3 los datos que se tienen sonO

- W .('2 mMm D W .2+*m Gd W .'* m1Ms


67



Q=0.00082 m

3

s -


que estar0 parcialmente llena con el caudal pico.


$=1.2062 rad

&0

=0.0598

2 (1−cos1.2062 )

&0=0.019m=1.9cm

6ara la sección entre las estaciones 3 y !, debe haber una !radiente

hidr0ulica para &encer la fricción dentro del tubo. a !radiente hidr0ulica no es

m0s que la pendiente de la l"nea que conecta el punto en que el tubo se llena

con el e$tremo m0s bajo de la sección. 6rimero calcularemos el caudal a tubo

lleno con la !radiente hidr0ulica que est0 dado por la ele&ación de las

estaciones.

- W .(22 mMm D W .2+*m Gd W .' m1Ms


Q=0.00081 m

3

s -

7emos que el caudal a tubo lleno es m0s que el caudal de diseo, por lo

tanto habr0 una !radiente hidr0ulica menor a la !radiente de la estaciones,

hasta que el tubo fluya a tubo lleno.

68



El si!uiente paso es calcular esta !radiente hidr0ulica, sustituyendo el

&alor del caudal de diseo Gd W .' m1Ms en la misma fórmula, tenemos el

&alor de la !radiente hidr0ulicaO

-] W .'' mMm

Esta !radiente hidr0ulica nos indica que bajo condiciones de caudal pico

no superara la altura de la estación a!uas arriba de ese tramo.

EntoncesO

G W .' m1Ms

Finalmente la sección entre las estaciones ! y # los datos que se tienen

sonO

- W .(3')) mMm D W .2+*m Gd W . m1Ms


Q=0.00339 m3

s -


que estar0 parcialmente llena.


$=0.5708rad

&0=0.0598

2 (1−cos1.5708 )

&0=0.005m=0.5cm

69



os c0lculos para los dem0s tramos de la red se muestran en el Ane$o

U*.

-u disposición final de las a!uas residuales de la red de alcantarillado sin

arrastre de sólidos, es a un embo&edado que est0 en construcción, cuya cota

del tirante es inferior al punto de descar!a de la red A-A-.

!.1.2. REGISTROS DE LIMPIEA E INSPECCIÓN [ POOS DE VISITA

En el diseo de la red se instaló ' unidades de re!istros de limpieza

&#ase Ane$o U+ y ( unidades de pozos de &isita, esto para las uniones

principales, &#ase el Ane$o U'.

!.2. CONSIDERACIONES ASICAS ADICIONALES PARA LA

IMPLEMENTACION DE ASAS

El sistema de Alcantarillado -anitario -in Arrastre de -ólidos debe ser

operado y mantenido por la autoridad responsable del sistema de alcantarillado,

adem0s debe incluir la e$tracción de lodo de los tanques s#pticos. -e incluir0

tanto la red de alcantarillado como todos los tanques s#pticos ubicados en

terrenos pPblicos o pri&ados.

!.2.#. T)n*% '?+i@

De acuerdo a la in&esti!ación efectuada por la autora de este trabajo

tra&#s de documentación !r0fica f"sica y &irtual, as" como inspección a al!unas

c0maras s#pticas en el 0rea rural se obser&ó que los tanques s#pticos pueden

ser de sección rectan!ular o circular, pero !eneralmente se usa el rectan!ular

ya sea con una o dos c0maras. a estructura puede ser de hormi!ón armado,

hormi!ón simple o ciclópeo, ladrillo, fibra de &idrio, pl0stico u otro material

resistente e impermeable y prote!ido contra la acción corrosi&a de los !ases.

70



os tanques s#pticos que se construyen con m0s frecuencia son de

material tipo ladrillo y tipo hormi!ón sobre una losa de hormi!ón armado como

base, de al menos ' mm de espesor.

-in embar!o es m0s con&eniente usar tanques s#pticos prefabricados ya

que elimina la construcción en sitio y en nuestro pa"s @oli&ia hay posibilidad de

adquirirlos 6C 6resupuesto y Construcción, ('B. os tanques s#pticos

prefabricados se pueden conse!uir una amplia &ariedad de materiales y

tamaos, siendo los m0s adecuados los de hormi!ón armado y pl0stico.

os tanques s#pticos se limpian bombeando el lodo acumulado a tra&#sde los carros e$tractores especiales a car!o de personal entrenado, utilizando

una bomba mecanizada. 4odo el lodo acumulado debe ser e$tra"do, aunque se

debe dejar en el tanque una pequea cantidad para actuar como semilla para la

nue&a formación de lodos. @ajo nin!Pn moti&o se debe permitir la e$tracción

manual de lodos, ni el in!reso al tanque, debido al peli!ro de los !ases tó$icos y

el contenido de or!anismos pató!enos en los lodos.

os tanque s#pticos deben inspeccionarse por lo menos una &ez al ao y&aciados cuando sea necesario o cuando se &erifique que los lodos alcanzaron

(M1 de la altura del ni&el de a!ua.

6ara la limpieza debe esco!erse el d"a y la hora para que se suspenda el

funcionamiento de los artefactos sanitarios. Al abrir el tanque s#ptico se debe

dejar &entilar los !ases acumulados, ya que puede casar daos al personal

encar!ado de la limpieza o ser e$plosi&os al mezclarse con el aire. El operador

debe contar con protección sanitaria, como !uantes, mascarilla, botas, etc.

os lodos e$tra"dos del tanque s#ptico no deben utilizarse

inmediatamente como abono ya que contiene materia or!0nica semidi!erida y

71



aun fresca. -in embar!o deben ser conducidos a una planta de tratamiento de

a!uas residuales, a los lechos de secado o a una planta de tratamiento de

lodos. na &ez hecho este proceso reci#n puede ser utilizado como abono, as"

tambi#n lo manifiesta en la entre&ista el in!eniero encar!ado de la 6lanta de

tratamiento de a!uas residuales de la ciudad de -ucre. 7#ase Ane$o U''.

Con relación a la ejecución f"sica, los tanques s#pticos, deben estar

ubicados donde ten!an acceso &ehicular necesario para el retiro de los lodos

mediante carros e$tractores. os tanques no deben estar ubicados en zonas de

tr0fico &ehicular a menos que la cubierta est# reforzada suficiente para soportar

car!as de tr0fico.

a profundidad recomendada de la cubierta del tanque al ni&el del

terreno es de 1mm m"nimoB.

os tanques deben ser probados antes de la instalación rellenando con

a!ua y re&isar si e$iste al!una fu!a, esto para e&itar perjudicar el rendimiento

de los colectores.

!.2.!. C8%@+&%'os colectores de a!uas residuales AlcantarillasB pueden ser de poli

cloruro de &inilo 67CB o polietileno 6EB conocidos como politubos, as" como

las tuber"as de pl0stico -Pper 4ubo HD6E, ya que resultan una mejor opción

para la instalación del sistema A-A-, elimin0ndose las uniones, las mismas que

pueden ser por simple acople con anillo o las tradicionales uniones con

soldadura.

Debido a los di0metros pequeos que se suelen usar en el A-A- quedadescartado el uso de la tuber"a de hormi!ón simple tubo de cementoB.

72



as tuber"as de 6olietileno de Alta Densidad se adecuan

satisfactoriamente al sistema A-A-. -us &entajas incluyen un peso li!ero,

facilidad de transporte, fle$ibilidad, alta resistencia al impacto, no se corroe,

&ienen en rollos de 2 = 'm, no pierde sus propiedades f"sicas a

temperaturas bajas hasta N(UCB. Cuenta con todo tipo de uniones, sPper

juntas.

Como los colectores son instaladas en las aceras y los di0metros que

utilizan son pequeos no requiere de !randes profundidades. 6or lo tanto la

profundidad m"nima es de 1mm, sin embar!o la profundidad est0 en función

al tipo de tr0fico a considerar as" como se muestra en la si!uiente tabla.

T)78) !.##: P&*n(i()( 0ni) ?)&) +*7%&0)' (% )8@)n+)&i88)( ')ni+)&i

'in )&&)'+&% (% ',8i('.

C)&;)' P&*n(i()( 0ni)

Circulación peatonal al interior de lotes, jardines .1

Circulación peatonal en aceras y &eredas publicas .3

4r0fico de &eh"culos li&ianos .*4r0fico de &eh"culos pesados '.(

FuenteO daeta et al ., ('

os colectores deben ser instalados en una cama de arena bien

compactada y libre de residuos o materia or!0nica, al i!ual que la material de

relleno. -in embar!o al utilizar -6E54@9, no es necesario colocar una

cama de arena o tierra cernida, simplemente se debe e&itar que la tuber"a entre

en contacto directo con piedras puntia!udas, para disminuir ries!os, o rellenar

con el mismo material e$ca&ado de la zanja, seleccionando las piedras.

73



os colectores del sistema A-A- requiere poco mantenimiento que los

colectores del sistema con&encional.

-e debe realizar el la&ado re!ular de los colectores, pero esto no ha sido

necesario en los proyectos que est0n operando actualmente. -in embar!o se

recomienda el la&ado ocasional de los colectores para ase!urarse contra

al!una obstrucción y sólidos acumulados.

a limpieza debe empezar en los e$tremos terminales a!uas arriba de

los colectores y continuar a!ua abajo, tomando en cuenta cada sección entre

re!istro de inspección y pozos de &isita. -e llena cada sección de la red cona!ua de una cisterna hasta lo!rar una car!a suficiente para crear una &elocidad

de flujo de al menos .2 mMs en la sección. -i se presenta obstrucciones se

debe utiliza equipos especiales de limpieza, como el hidrojets, que permita la

e&acuación de los sólidos presentes en la tuber"a daeta et al ., ('B.

!.2.1. R%;i'+&' (% 8i?i%) % in'?%@@i,n H ?' (% vi'i+)

El sistema A-A- requiere un m"nimo de elementos de inspección, estos

deben ser sellados herm#ticamente para e&itar la introducción de objetos quepuedan obstruir los colectores.

os re!istros de limpieza se pueden hacer a partir de accesorios de 67C,

-6E54@9 HD6E o se puede hacer como pequeas cajas de inspección con

mamposter"a de ladrillo y tapas herm#ticas. os pozos de &isita se hacen mejor

en concreto, mamposter"a de ladrillo, piedra o estructuras prefabricadas de

hormi!ón, y de i!ual forma deben ser sellados.

os re!istros de inspección y limpieza y los pozos de &isita, son

estructuras que nos permitir0n el acceso a los colectores para su limpieza y

mantenimiento de las mismas.

74



El !eneral el Alcantarillado -in Arrastre de -ólidos requiere menos

recursos para la implementación de sus instalaciones.

Con el tratamiento primario que se realiza en los tanques s#pticos de

cada &i&ienda, se eliminan los sólidos antes que in!resen a los colectores, por

esta razón rara &ez se producen obstrucciones. 6or otra parte los caudales pico

son atenuados, reduciendo el caudal notablemente. En el sistema A-A- las

condiciones hidr0ulicas de funcionamiento son diferentes al alcantarillado

con&encional, que se fundamenta en el transporte de la parte liquida de las

a!uas residuales, reteniendo la parte sólida en el tanque s#ptico, lo!rando as"

di0metros pequeos, menores &olPmenes de e$ca&ación, menos costo demano de obra, reducción de estructuras de inspecciones, etc., todos estos

factores hacen que el costo de in&ersión se reduzca.

El mantenimiento del sistema A-A- es m"nimo en comparación al

con&encional, ya que solo se realiza una limpieza pre&enti&a y no requiere de

un equipo sofisticado ni personal altamente calificado.

CONCLUSIONES

En cuanto a los par0metros y criterios de diseo del sistema A-A-,

eliminan los par0metros de tensión tracti&a y &elocidades m"nimas,

75



incorporando en el sistema, el diseo de un tanque s#ptico para la

sedimentación de los sólidos contenidos en las a!uas residuales.

-e ha efectuado el trabajo de campo satisfactoriamente para obtener

datos necesarios para el diseo hidr0ulico.

-e ha realizado un le&antamiento topo!r0fico muy detallado para ubicar

horizontalmente y &erticalmente el proyecto, empleando instrumentación

moderna.

De acuerdo con los par0metros y criterios de diseo, se aplicó a un

sector de la zona las lecher"as, demostrando que el sistema A-A- es posible

aplicar en urbanizaciones nue&as de las ciudades. Al realizar el diseo hidr0ulico se &erificó que los di0metros son m"nimos

(pl!B y que las estructuras de inspección son m"nimas, si bien se est0

utilizando dos pozos de &isita pues estas son pequeas en comparación con las

c0maras de inspección del sistema con&encional.

El sistema A-A- es &iable para nuestros medio, siempre y cuando e$ista

una or!anización que est# a car!o de la e$tracción periódica de los tanques

s#pticos.

RECOMENDACIONES

-e su!iere incluir este sistema A-A- como una alternati&a de

saneamiento b0sico en todo proyecto de alcantarillado, sobre todo en pequeas

comunidades, urbanizaciones nue&as, zonas perif#ricas, !rupos aislados de

casas, asentamientos rurales, zonas en desarrollo y lu!ares de baja densidad

poblacional.

76



4ambi#n es importante recomendar que antes de aplicar este sistema de

alcantarillado, los beneficiarios ten!an una información y educación sanitaria, lo

cual in&olucre una participación comunitaria y la concientización sobre las

condiciones de uso y aplicación de este nue&o sistema, esto para e&itar

problemas futuros y como resultado se obten!a un sistema óptimo de

alcantarillado que funcione adecuadamente.

-e debe ase!urar la permanencia de equipos mec0nicos para la

e$tracción de los lodos acumulados en los tanques s#pticos y la disposición

sanitaria de estos lodos en plantas de tratamiento de a!uas residuales o en

terrenos apropiadas para su tratamiento.

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ANE6OS

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4apa para inspección

a&adero

a&aplatos

4anque interceptor

ACCE-9

C%

re!illa

DW)2N'mm

DW2mm%DAD @A-%CA -A%4A5%A

FuenteO Adaptado de Carrasco et al ., Alternati&as de 4ecnolo!"as de A!ua y -aneamiento 5ural,

(''.

In'+)8)@in%' ')ni+)&i)' (i@i8i)&i)'

80



%

%

Cal

Cal

Du

5p

C5

7entilación primaria

4anque interceptor Alcantarillado sinarrastre de sólidos

4apa de re!istro

FuenteO Adaptado de daeta et al ., Iu"a 4#cnica de Diseo y Ejecución de 6royecto de A!ua y

-aneamiento con 4ecnolo!"a Alternati&as, ('.

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] 5e!lamento Ieneral de Alcantarillados 6articulares, Chile.

FuenteO nda, Q%n!enier"a -anitaria Aplicada a -aneamiento y -alud 6PblicaR, '+3).

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] 5e!lamento Ieneral de Alcantarillados 6articulares, Chile.

FuenteO nda, Q%n!enier"a -anitaria Aplicada a -aneamiento y -alud 6PblicaR, '+3).

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PUNTO NORTE ESTE ELEVACION DESCRIPCION

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*2 )*1*(2.132 ('213.+11 1)+'.++ C3

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*) )*1*(1.'* ('2().(1 1)+'.+2* C3** )*1*'+.*3 ('2').)() 1)+'.3 C3

*+ )*1*''.''+ ('*+.1(3 1)+'.1( C3

+ )*1*+.' (')2.'1 1)+.*2+ C3

+' )*1*).'* ('3.*++ 1)+.+( C3

+( )*1*.*+2 (')).*+ 1)+'.1') C3

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+ )*1*1.(') ('21.)2 1)+'.3( C3

+2 )*1)+*.++( ('1.121 1)+'.)' C3

+) )*1)+.+*3 ('13.2+ 1)+'.32 C3

+* )*1)*1.**( ('3.1)2 1)+'.)+( C3++ )*1)*+.1) ('1+2.1+ 1)+'.*) C3

' )*1)*3.+'1 ('1*1.3'+ 1)+(.+1 C3

'' )*1))*.+1 ('1*.33 1)+(.)'' C3

'( )*1))).)*) ('1). 1)+1.33 C3

'1 )*1)*.+' ('1)(.+ 1)+(.+22 C3

' )*1))1.( ('12.'+) 1)+.(' C3

'2 )*1))2.(( ('11.2) 1)+2.321 C3

'3 )*1)3).)(3 ('11(.(*) 1)+2.+)+ C3

') )*1)).'33 ('1(.(*) 1)+3.((3 C3

'* )*1)3.('( ('1((.*)' 1)+3.2+ C3'+ )*1)3.(2 ('1(.+21 1)+3.*+1 C3

'' )*1)3.'+ ('1(.+(3 1)+3.1+'

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''( )*1)3.*+1 ('111.(' 1)+3.'+2 C3

86




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'' )*1)*.+** ('1(.+)) 1)+).')1 C3

''2 )*1)1*.(+( ('1().(* 1)+).*') C3

''3 )*1)1(.131 ('11*.(++ 1)+*. C3

'') )*1)1*.(3( ('1().(( 1)+).)+2 C3

''* )*1)(2. ('11(.+1 1)+*.*' C3

''+ )*1)'+.21* ('1'.+( 1)++.)1+ C3

'( )*1)*.3') ('11.22* 1)+2.'( C3

'(' )*1)*).1(( ('1').+ 1)+2.2+ C3

'(( )*1*'.'+' ('1((.33 1)+.'+ C3

'(1 )*1*3.11 ('1'1.2*+ 1)+.3)3 C3'( )*1*().+ ('1'+.* 1)+1.(*3 C3

'(2 )*1*'*.12 ('1''.(+( 1)+.1 C3

'(3 )*1*1'.2' ('1*.' 1)+1.*( C3

'() )*1*3.(23 ('1'2.2+ 1)+'.)* C3

'(* )*1*2+.*1' ('1).3* 1)+(.1 C3

'(+ )*1)2.31 ('1)+.3+ 1)+.3'3 C3

'1 )*1)3(.32' ('1*).11 1)+.)' C3

'1' )*1)11.)+' ('1*1.3 1)+).''* C3

'1( )*1)1.3) ('1+'.(+ 1)+2.**' C3

'11 )*1)'.( ('1*3.+* 1)+*.*3 C3'1 )*1)1'.*)+ ('1+(.2() 1)+3.+2* C3

'12 )*1)'.'3* ('1+).'23 1)++.('1 C3

'13 )*1)+.++) ('1)'.(+) 1)+(.3(* C3

'1) )*1)+3.3(2 ('1*.3 1)+(.1+) C3

'1* )*1*.* ('1).')* 1)+(.* C3

'1+ )*1*.+1* ('1)+.3+ 1)+(.') C3

' )*1)).*1 ('1*.) 1)+).*1( C3

'' )*1)2).1+' ('(+).*+2 1)+*.'+( C3

'( )*1)2.+) ('(*.1* 1)+*.2) C3

'1 )*1)2.)( ('(*2.* 1)++.'3) C3' )*1)2.+2 ('(3).)3 1)++.((+ C3

'2 )*1)(.2) ('()1.+(1 1)++.+3 C3

'3 )*1*3.** ('3+.2)) 1)+.+*) C3

') )*1*'(.))+ ('32.)1 1)+.22* C3

87




'* )*1)+2.12 ('3+.*1( 1)+'.1+2 C3

'+ )*1*().'*2 ('3(.'33 1)*+.+) C3

'2 )*1))*.+' (')1.1+ 1)+(.1* C3

'2' )*1*3.*2+ ('2).(** 1)*+.*3 C3

'2( )*1)*.2+ ('*'.*12 1)+(.11) C3

'21 )*1))1.')* ('12.')3 1)+1.+( C3

'2 )*1*2.+( ('22.21 1)**.))' C3

'22 )*1)2+.((( (')*.2)( 1)+1.2)+ C3

'23 )*1*)(.1+ ('2'.'31 1)**.3 C3

'2) )*1)3'.1*( ('*3.1)' 1)+1.) C3

'2* )*1*+2.( ('2.3( 1)*).+' C3'2+ )*1)*.222 ('*'.'(* 1)+.((( C3

'3 )*1)'1.1( ('2('.1+ 1)+2.(2 C3

'3' )*1)12.1* ('*.11( 1)+2.')) C3

'3( )*1*)*.'3 ('2).+' 1)**.()3 C3

'31 )*1)12.2) ('*.12' 1)+2.'2( C3

'3 )*1*22.*+ ('3.1'1 1)**.)) C3

'32 )*1)(+.+1 ('+'.(* 1)+2.22 C3

'33 )*1**.'2 ('32.1(3 1)*+.+) C3

'3) )*1)('.** ('*3.)+' 1)+3.1 C3

'3* )*1*1.**2 ('3*.32' 1)*+.3 C3'3+ )*1)''.1 ('+2.33) 1)+).2 C3

') )*1)''.(+ ('+2.3** 1)+).( C3

')' )*13+.*) ('+3.332 1)+*.(+ C3

')( )*1+'1.'1 ('1+.221 1)*).1 I'

')1 )*1*+1.3( ('1).2 1)+.' I(

') )*1+11.3* ('211.222 1)**.3 I1

')2 )*1+).*3 ('2)+.)2' 1)**.) I

')3 )*12'(.)*1 ('2+*.*3 1)**.' I2

')) )*1212.*( ('3*.+) 1)*).( I3

')* )*1+3.13 ('2(2.(* 1)**. I)')+ )*13*+.(' ('2.(21 1)++.( I*

'* )*13+).)2) ('22+.3+3 1)++. I+

'*' )*13++.++1 ('1++.3 1*. I'

'*( )*13*2.3 ('21'.))' 1)++.' I''

88




'*1 )*1+(.13 ('(.(* 1)*3.2 I'(

ANE6O N< $ Fi@) +@ni@) (%8 +)n*% '?+i@ ?&%)7&i@)(

89



FuenteO Distribuidora I%-E66E

90



ANE6O N< 3 Di%n'in%' T*7%&0) SUERTUO QDPE N&) ISO 22!9

FuenteO Adaptado de 6A-4%F954E, (''

91



ANE6O N< 9 P%&i8%' (% 8) RED ASAS

694EA5

'

92



(

93



1

94



95



ANE6O N< T)78) (% (i'% i(&/*8i@ (% 8) &%( ?&in@i?)8 (%8 'i'+%) ASAS

96



97



ANE6O N< = D%+)88% (% R%;i'+&' (% 8i?i%) % in'?%@@i,n

( piezas de H W .+m

.1

4apón de

sellado

.31Codo de +U

Hormi!ón

.

.+

.31

.'

.(

.1

4apa de hormi!ón

armado

.2

.)2

98



' piezas de H W '.2m

'.2

Hormi!ón

Codo de 2U

.1

.31.1

4apón desellado

Hormi!ón

4apa de hormi!ónarmado

.'

.(

.31

.

.2

'.12

99



' piezas de H W '.(m

Hormi!ón

Codo de 2U

.1

.1

4apón desellado

Hormi!ón


.'

.(

.31

.

'.(

.2

'.2

.31

100



' piezas de H W .*2m

.1

Hormi!ón

4apón desellado

Hormi!ón


.'

.(

.31

.,

.2

.*2

nión 4ee

.31.1

.)

101



( piezas de H W '.(2m

Hormi!ón

4apón desellado

Hormi!ón


.'

.(

.31

.

.2

nión 4ee

'.(2

.1

.31.1

'.'

102



' pieza de H W '.*m

Hormi!ón

4apón desellado

Hormi!ón


.'

.(

.31

.,

.2

nión 4ee

'.*

.1

.31.1

'.32

103



' pieza de H W '.(m

Hormi!ón

4apón desellado

Hormi!ón


.'

.(

.

.2

nión 4ee

'.(

.1

.31.1

'.2

.31

104



' pieza de H W '.)m

Hormi!ón

4apón desellado

Hormi!ón


.'

.(

.31

.,

.2

nión 4ee

'.)

.1

.31.1

'.22

105



ANE6O N< #" D%+)88% (% P' (% vi'i+) (% in'?%@@i,n H 8i?i%)

TIPO I: P (% vi'i+) (% $"J$"6A4A

.'

.)

.2

.3

A A

.31

.'

C954E A N A

'.3

.31

.3

.' .'

4apa de hormi!ón

armado

.'2 Hormi!ón

Hormi!ón

adrillore&estido

.2

.'

(/

.2

.2

DW 31mm

(/

106



TIPO II: P (% vi'i+) (% $"J$"

6A4A

.2.31

.)

A

A

.'

.'

.3

C954E A N A

'.3

.31

.3

(/(/

Hormi!ón

Hormi!ón

adrillore&estido

DW 31mm

.' .'.2

.'2

.2.2


107



ANE6O N< ## En+&%vi'+) )8 %n@)&;)( (% 8) P8)n+) (% T&)+)i%n+ (%

A;*)' R%'i(*)8%' (% S*@&%

L*;)&: 6lanta de 4ratamiento de A!uas 5esiduales de -ucre

En@)&;)(: %n!. Freddy 4icona C.

#. >4* ?&*n(i()( +i%n% 8' +)n*%' I H @)() *% +i%?

(%'@)&;)n 8' 8(' )@**8)(' %n 8' i''B

R. os tanques %mhoff tiene una profundidad de +.2 m y lodos son bombeados

cada d"as, sin embar!o del '/ que tratamos a!ua residual el )/ &an a

los tanques %mhoff y 1/ a los lechos percoladores.

!. >4* +i%? (% '%@)( +i%n%n 8' 8(' %J+&)0(' (% 8' +)n*%'

IB

R. El tiempo de secado depende mucho de la temperatura, pero !eneralmente

seca en (N(2 d"as, los lechos de secado tiene una profundidad de 1cm,

entonces tambi#n depende del 0rea y profundidad del mismo.

1. Un) v% +&)+)( %8 8( >@*/8 %' '* (i'?'i@i,n in)8 %'

@%&@i)8i)(B >8 *')n @ )7n %n 8) i') ?8)n+)B

R. Efecti&amente una &ez tratado el lodo lo que hacemos es utilizar el abono enla reforestación de nuestra planta para miti!ar los malos olores, adem0s

&endemos el abono a '2@s el metro cubico y a 22@s con car!u"o.

2. >Cn'i(%&) *% 8' in;%ni%&' (% 8ivi) ?*%(%n i?8%%n+)& n*%v)'

+%@n8;0)' ?)&) %8 ')n%)i%n+ 7/'i@B

R. Claro que si, en la cuidad de sucre por ejemplo la ni&ersidad &a incenti&ar

la in&esti!ación ofertando cursos de maestr"a inclusi&e despu#s doctorado,

para q las in&esti!aciones ten!an mayor importancia.

$. >C&%% *% %' n%@%')&i innv)& 8' +(' +&)(i@in)8%' (%

&%@8%@@i,n (% );*)' &%'i(*)8%'B

108



R. Con se!uridad los m#todos tradicionales son m#todos que hasta ahora han

dado solución a problemas de saneamiento, pero no cubre a totalidad es por

eso que se debe inno&ar con m#todos nue&os para cubrir todas las

necesidades de nuestro pueblo.

3. >E' n%@%')&i )?8i@)& )8+%&n)+iv)' (% &%@8%@@i,n (% );*)' &%'i(*)8%'

%n '*@&%B

R. 8anejamos ( cuencas en donde, la primera cuenca donde est0 situada la

planta trabaja satisfactoriamente solo que tenemos que aumentar el caudal,

pero para la otra cuenca tenemos que buscar otras alternati&as, la topo!raf"a

no nos permite hacer otra planta similar a la que tenemos, las condiciones son

diferentes y para eso ya estamos buscando nue&as alternati&as.

9. >U'+%( @n@% )@%&@) (% 8) +%@n8;0) (% A8@)n+)&i88)( S)ni+)&i Sin

A&&)'+&% (% S8i(' ASASB

R. 6ersonalmente no ten!o mucho conocimiento.

. E8 'i'+%) ASAS %' *n) )8+%&n)+iv) (% ')n%)i%n+ @n'i(%&) *% '%

?*%(% )?8i@)& %n S*@&%.

R. En -ucre yo lo &eo realmente dif"cil uno porque el sistema inclusi&e de sucre

es mi$to, ahora con un solo ejemplo el hecho de sacar los medidores de las

casas a la acera es un !ran problema para EA6A- ya que estamos hablando

de una cosa sencilla, ahora querer implementar este sistema en la ciudad de

sucre, sobre todo en el casco &iejo no resulta, pero en urbanizaciones nue&as

como proyecto yo pienso que si se puede dar.

=. ELAPAS ?'%% %8 %*i? (% &%@8%@@i,n (% 8(' (% +)n*%' '?+i@'

*% ?*%(%n '%& )?8i@)(' )8 'i'+%) ASAS >C*/8 %' '* ?ini,nB

R. E&identemente con muchas dificultades E..A.6.A.-. ha conse!uido ese

carro succionador de lodos que ha ido cumpliendo su labor sobre todo porque

109



en la cuidad tenemos esas c0maras s#pticas, en ajas tambo y otros lu!ares,

donde periódicamente hacen ese mantenimiento, pero ya para el objeti&o

mismo tendr"a que &er si las posibilidades económicas se dan, habr"a que

socializarse m0s el tema para que se pueda concretizar.

-in embar!o es carro succionador ha trabajo un )/ para la limpieza de las

alcantarillas y c0maras de inspección y en un 1/ para la e$tracción de lodos

de los tanques s#pticos, pero ahora est0 paralizado debido a la falta de

mantenimiento.

NOTA: a entre&ista ori!inal fue efectuada a tra&#s de una !rabadora de sonido,

posteriormente se transcribió la !rabación como se muestra en el ane$o.

ANE6O N< #! En+&%vi'+) )8 %n@)&;)( (% 8) P8)n+) (% A;*) P+)78% (%

S*@&%

L*;)&: 6lanta de A!ua 6otable E 599

En@)&;)(: %n!. 6rimo Caro

110



#. >Cn'i(%&) *% 8' in;%ni%&' (% 8ivi) ?*%(%n i?8%%n+)& n*%v)'

+%@n8;0)' ?)&) %8 ')n%)i%n+ 7/'i@B

R. Es una de nuestras obli!aciones, a parte de las tecnolo!"as que ya se

conocen siempre es bueno, porque la in&esti!ación es continua

!. >C&%% *% %' n%@%')&i innv)& 8' +(' +&)(i@in)8%' (%

&%@8%@@i,n (% );*)' &%'i(*)8%'B

R. Es importante inno&ar con nue&as alternati&as, no solo como in&esti!ación

sino para mejores condiciones de &ida.

1. >E' n%@%')&i )?8i@)& )8+%&n)+iv)' (% &%@8%@@i,n (% );*)' &%'i(*)8%'

%n '*@&%BR. En sucre es complicado aplicar alternati&as nue&as, pero en urbanizadores

nue&as tendr"a que aplicarse nue&as alternati&as si el sistema con&encional no

satisface todas las necesidades de la población.

2. >U'+%( @n@% )@%&@) (% 8) +%@n8;0) (% A8@)n+)&i88)( S)ni+)&i Sin

A&&)'+&% (% S8i(' ASASB

R. Con respecto al tema tendr"a que construirse separadores de sedimentos

antes de que estos pudiesen entrar a los colectores principales o e$i!iendo a

al!unas empresas que realicen un pre tratamiento para a!uas de industrias o

a!uas de instituciones, pero a!uas de llu&ia ya son otra cosa.

$. E8 'i'+%) ASAS %' *n) )8+%&n)+iv) (% ')n%)i%n+ @n'i(%&) *% '%

?*%(% )?8i@)& %n S*@&%.

R. E$iste una obli!ación contractual que la empresa tiene que hacer cumplir

con las industrias hacer un pre tratamiento de sus a!ua antes de descar!ar y

eso es dif"cil de hacer cumplir, entonces el sistema A-A- lo &eo toda&"a m0s

complicado, pero me parece adecuado hacer un estudio ya despu#s se &er0 sies posible o no.

3. ELAPAS ?'%% %8 %*i? (% &%@8%@@i,n (% 8(' (% +)n*%' '?+i@'

111



*% ?*%(%n '%& )?8i@)(' )8 'i'+%) ASAS >C*/8 %' '* ?ini,nB

R. 8e parece interesante as" como una propuesta, pero lle&arlo a pr0ctica

tiene muchas dificultades, la !ente no est0 preparado, no tiene esa

mentalidad, ya es una propuesta a&anzada, esto si!nifica subir el ni&el de &ida

de las personas.

NOTA: a entre&ista ori!inal fue efectuada a tra&#s de una !rabadora de sonido,

posteriormente se transcribió la !rabación como se muestra en el ane$o

ANE6O N< #1 R%?&+% +;&/i@ (%8 L%v)n+)i%n+ T?;&/i@

F+;&)0) N< #

112



D%'@&i?@i,n: En la foto!raf"a se muestra el equipo estacionado en elpunto de partida para el le&antamiento topo!r0fico, comenzando a &isarlos puntos con la Estación 4otal para la respecti&a lectura.

F+;&)0) N< !

113



D%'@&i?@i,n: En un punto situado en la zona de aplicación sosteniendo el prisma,antes de que se realice la lectura por la Estación 4otal.

F+;&)0) N< 1

114



D%'@&i?@i,n: Esta foto!raf"a fue tomada en el frontis de una &i&ienda para la lecturade otro punto que ser&ir0 como dato para el le&antamiento topo!r0fico de la zona deaplicación.

115



F+;&)0) N< 2

D%'@&i?@i,n: 7ista !eneral del sector de aplicación, Jona as echer"as, donde semuestra una le&e ondulación del terreno.

116



F+;&)0) N< $

D%'@&i?@i,n: Embo&edado as echer"as, en plena construcción a car!ode la Alcald"a 8unicipal, que ser&ir0 como punto de descar!a del sistema

A-A-.

117



F+;&)0) N< 3

D%'@&i?@i,n: 7ista on!itudinal del embo&edado las echer"asparcialmente construido.

ANE6O N< #2 R%?&+% +;&/i@ (% 8) vi'i+) ) 8)' ?8)n+)' (%

+&)+)i%n+ (% S*@&%

118



F+;&)0) N< 9

D%'@&i?@i,n: En la planta de 4ratamiento de a!uas residuales de -ucre, obser&ando loslechos de secado.

119



F+;&)0) N<

D%'@&i?@i,n: ;rea de secado de lodos, la que se obser&a mide de lar!o (2 m y ancho((m.

120



F+;&)0) N< =

D%'@&i?@i,n: Aqu" se obser&a un lodo resquebrajado, ya casi en la etapa final para el retirodel lecho de secado y poder utilizarlo como abono.

121



F+;&)0) N< #"

D%'@&i?@i,n: En la 6lanta de a!ua potable de la ciudad de -ucre, a la derecha con el

in!eniero Freddy 5. 4icona Encar!ado de la 6lanta de 4ratamiento de A!uas 5esidualesB ya la izquierda con el in!eniero 6rimo Caro Encar!ado de la 6lanta de A!ua 6otableB.

122



F+;&)0) N< ##

D%'@&i?@i,n: 7ista del Carro e$tractor de lodos, tiene una capacidad de ) litros dealmacenamiento.

123



F+;&)0) N< #!

D%'@&i?@i,n: Aqu" con el carro e$tractor de lodos de la Empresa E..A.6.A.-.

124



F+;&)i) N< #1

D%'@&i?@i,n: Carro e$tractor de lodos, cuenta con una tuber"a de succión de '2mm, bomba de altapresión de 33 lpm $ ' ?!f)cm(, modelo @6-N1'N1 de industria @rasilera.

125



F+;&)0) N< #2

diseñodealcantarilladosanitario sinarrastrededolidos

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