et tq. séptico, lecho de secado y filtro percolador.docx

Gobierno Regional de Lima

PROYECTO:“MEJORAMIENTO E INSTALACION DEL

SISTEMA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA LA CAPITAL DE

DISTRITO COLONIA – PAMPAS”

GERENCIA REGIONAL DE INFRAESTRUCTURA

OFICINA DE ESTUDIOS Y PROYECTOS

Introducción

El escaso tratamiento de las aguas residuales, es un problema en todas partes del mundo, ya que las tecnologías para poder tratar esta agua es muy costosa en mucho de los casos. Pero se puede realizar un buen tratamiento en localidades con escasos recursos como son las zonas rurales, en ellas se pueden emplear sistemas de tratamientos económicos, en comparación con otros como el biofiltro, ideales para la zona donde se va a tratar, además no se necesita que el personal sea altamente calificado, generalmente son personas que viven en el mismo lugar de la planta.

El tratamiento de las aguas residuales de origen doméstico implica tener en óptimas condiciones de funcionamiento las unidades de tratamiento que se emplean en la planta de tratamiento. Uno de los indicios del mal funcionamiento de estas unidades y por consiguiente de la planta es la mala construcción de éstas.

Estas malas construcciones suceden generalmente por que no hay una supervisión adecuada al momento de la ejecución de la obra o que no se tuvo en consideración ciertos factores a la hora que la planta entrara en funcionamiento, son los causantes de problemas en las unidades de tratamiento y por consiguiente en la calidad del efluente esperado a la salida de la planta de tratamiento de aguas residuales.

El presente manual toca los aspectos de las especificaciones técnicas para llevar acabo la construcción de las unidades de tratamiento, va a permitir desarrollar correctamente un proyecto, con un buen funcionamiento. Se puede ir actualizando la información, con los diferentes datos que se tenga en los diferentes países.

Definiciones

Aguas residuales: Todas las aguas que contienen excretas, agua de lavado de cocina, etc.

Disposición final: Disposición del efluente o del lodo tratado de una planta de tratamiento.

Dique: Muro artificial hecho para contener la fuerza de las aguas o del oleaje. Efluente: Aguas residuales. Laguna de estabilización: Excavación grande, que recibe las aguas residuales de

un sistema de alcantarillado, de tal modo que los procesos biológicos puedan destruir la mayoría de los organismos que causan enfermedades y descargar el efluente como tratado.

Lecho de secado: Tanques de profundidad reducida con arena y grava sobre drenes, destinado a la deshidratación de lodos por filtración y evaporación.

Línea de flujo: Nivel más elevado en el cual el líquido puede sobrepasar el tanque séptico.

Profundidad del líquido: Distancia desde la línea de flujo hasta el fondo del tanque séptico.

Pretratamiento: Procesos que acondicionan las aguas residuales para su tratamiento posterior.

Solera: Madero sobre el que descansan o ensamblan otros. Talud: Inclinación del terreno o del paramento de un muro. Tanque Séptico: Sistema de tratamiento de aguas residuales domésticas

provenientes de una vivienda o conjunto de viviendas que combina la separación y digestión de lodos.

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Terraplén: Bloque macizo de tierra con que se rellena un hueco o que se levanta para hacer una defensa, un camino u otra obra semejante. Desnivel de tierra cortado.

Capítulo I. Especificaciones técnicas para la construcción de tanque séptico.

La construcción de un tanque séptico requiere la asistencia y la supervisión de un ingeniero o por lo menos de un maestro de obras experimentado.

Las edificaciones en las que se proyecten tanques sépticos con sus correspondientes sistemas de infiltración, deberán contar con suficiente área para acomodar los diferentes procesos de tratamiento.

El proyecto de tanque séptico deberá sustentar el dimensionamiento del sistema de infiltración de sus efluentes, en base a la presentación de los resultados de la prueba de infiltración.

No se acepta utilizar tanques sépticos en paralelo. La localización del tanque séptico deberá encontrarse como mínimo a 2 m. de

distancia de la vivienda. Debe ser diseñado y construido de concreto simple o concreto reforzado. Estará ubicado aguas debajo de cualquier pozo o manantial destinado al

abastecimiento de agua para consumo humano. No deberán ser construidas en áreas pantanosas o fácilmente inundables.

El volumen mínimo de los tanques sépticos será de 3 m3. Ningún tanque séptico se diseñará para un volumen superior de 20 m3 por día. Comprobar los niveles en el caso de los tanques sépticos de gran tamaño con

complicados dispositivos de entrada y salida, y tabiquerías intermedios. Para pequeños tanques sépticos familiares, el fondo se construye por lo general

de concreto no reforzado, lo bastante grueso para soportar la presión ascendente cuando el tanque séptico esta vacío.

Si las condiciones del suelo son desfavorables o si el tanque es de gran tamaño, se refuerza el fondo.

Las paredes son de ladrillo o bloques de concreto, deberán enlucirse en el interior con mortero para impermeabilizarlas.

La cubierta o techo del tanque séptico, estará formado por una o más losas de concreto, deberá tener resistencia suficiente para las cargas que haya de soportar.

El techo del tanque tendrá losas removibles, las cuales estarán colocadas sobre la entrada, salida e interconexión y deberán ser no menor de 0.60 x 0.60 m.

Los lodos provenientes de los tanques sépticos serán drenados hacia lechos de secado de dimensiones y características apropiadas.

Tanques sépticos de capacidad superior a 3 m3 y ubicados a distancia superior a los 6 metros de la vivienda, deberán tener ventilación propia.

Pozos de absorción o lechos de percolación estarán distanciados de la vivienda o muro de la propiedad como mínimo a 6 m2.

El tanque séptico se dividirá cuando su volumen sea mayor a 5 m3.

a. Dispositivo de entrada

El dispositivo de entrada estará constituido por Tees de PVC o cortinas.

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Deberá estar a 0.30 m. por debajo del nivel de espumas o natas en el tanque séptico.

La tubería de entrada tendrá un diámetro mínimo de 100 mm. La pendiente de las tuberías al acercarse al tanque será inferior a 1.5%. La entrada debe contar con una tapa removible en el techo del tanque

séptico de 0.60 x 0.60 m como mínimo.

b. Dispositivo de salida

Tanques sépticos con un ancho inferior a 1.2 m., se empleará para la salida un tubo Tee, con una tapa removible de 0.60 x 0.60 m. como mínimo, que permita eliminar cualquier obstrucción. Otra posibilidad es colocar una placa o cortina deflectora de madera o PVC.

En tanques de más de 1.2 m. de ancho, se usará un vertedero a todo lo ancho del tanque, para repartir por igual la corriente en todo el tanque séptico. En ese caso, se agregará una pantalla deflectora de espuma para impedir que éstas salgan del dispositivo.

Tubería de salida tendrá un diámetro mínimo de 100 mm. Profundidad de la Tee de salida o en su defecto de la pantalla deflectora será

como mínimo de 0.40 m., verificar que exista una distancia mínima de 0.10 m. entre la superficie inferior de espumas y la parte inferior del dispositivo de salida.

Ubicar un deflector entre el manto de lodos y la parte inferior del dispositivo de salida, para evitar que los lodos pudieran salir con el efluente.

c. Muro de tabiquería divisorio

Para tanques sépticos divididos en dos o más compartimientos, se preverá aberturas o pases cortos sobre el nivel del lodo y por bajo de la espuma.

Las ranuras o pases deberán ser dos como mínimo, a fin de mantener la distribución uniforme de la corriente en todo el tanque séptico.

d. Ventilación del tanque

Prever una tubería de ventilación desde tanque séptico mismo, protegida con una malla.

Puede utilizarse la tubería de ventilación de la edificación en todo caso.

e. Fondo del tanque séptico.

Tendrá una pendiente de 2% orientada hacia el ingreso. En los casos en que el terreno lo permita se colocará una tubería para drenar los lodos, en la parte más profunda, la cual estará provista de válvulas de limpieza.

Para tanques divididos, el segundo compartimiento deberá tener la parte inferior horizontal y el primer compartimiento puede tenerla inclinada hacia la entrada.

El cálculo del volumen del tanque séptico, se considerará que el fondo es horizontal al nivel más alto. De este modo, el efecto de la inclinación es aumentar el volumen.

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f. Dimensiones internas del tanque séptico

Para determinar las dimensiones internas de un tanque séptico rectangular, además de la Norma S090, se empleó las “Especificaciones técnicas para el diseño de tanque séptico” publicadas por la Unidad de Apoyo Técnico para el Saneamiento Básico del Área Rural (UNATSABAR)-CEPIS/OPS-2003, se emplearán los siguientes criterios:

Entre el nivel superior de natas y la superficie inferior de la losa de cubierta deberá quedar un espacio libre de 300 mm., como mínimo.

El ancho del tanque deberá ser de 0.60 m. por los menos, ya que ese es el espacio más pequeño en que puede trabajar una persona durante la construcción o las operaciones de limpieza.

La profundidad neta no deberá ser menor a 0.75 m. La relación entre el largo y ancho deberá ser como mínimo de 2:1. En general, la profundidad no deberá ser superior a la longitud total. El nivel de la tubería de salida del tanque séptico deberá estar situado a 0.05

m. por debajo de la tubería de entrada. Los dispositivos de entrada y salida de agua residual al tanque séptico

estarán constituidos por Tees o pantallas. Cuando se usen pantallas, éstas deberán estar distanciadas de las paredes

del tanque a no menos de 0.20 m. ni mayor a 0.30 m. La prolongación de los ramales del fondo de las Tees o pantallas de entrada

o salida, serán calculadas por la fórmula (0.47/A+0.10). La parte superior de los dispositivos de entrada y salida deberán dejar una

luz libre para ventilación de no más de 0.05 m. por debajo de la losa de techo del tanque séptico.

Cuando el tanque tenga más de un compartimiento, las interconexiones entre compartimiento consecutivos se proyectarán de tal manera que evite el paso de natas y lodos.

Si el tanque séptico tiene un ancho W, la longitud del primer compartimiento debe ser 2W y la del segundo W.

El techo de los tanques sépticos deberán estar dotados de losas removibles y registros de inspección de 150 mm. de diámetro.

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Detalle del Tanque Séptico

1. Construcción del tanque séptico.

Materiales

a. Concreto : Cuando se mezcla cantidad de cemento, arena, grava y agua que se necesita para el concreto, hay que tener presente los siguientes puntos:- Una común mezcla por volumen es una parte de cemento, dos partes de

arena, tres partes de grava y dos terceras partes de agua.- El concreto mezclado es acerca de las dos terceras partes del volumen

original de todas las partes.

b. Material reforzado : Si el reforzamiento del material es por acoplamiento con alambre, entonces la cantidad aproximada será igual a la combinación del área superficial de cada losa. Unidos a la suma del área de la tapa, más el área del fondo, más el área de los lados, más el área de los dos extremos. El área de la tapa es la longitud de la salida y el ancho a la vez. El área de los dos extremos es una vez el ancho interior y 2 veces la altura interior.

c. Tubería de alcantarillado : La tubería deberá ser no corrosiva se empleará tubería de PVC.

Tanque de concreto simple

a. Excavación de la zanja : La excavación de la zanja será hasta 2 m. como mínimo, a partir de la casa. La zanja será en cuesta uniforme y tan derecho como sea posible.

b. Colocación de la tubería de alcantarillado en la zanja : La tubería será como mínimo de 100 mm., generalmente se usa de PVC. Serán unidas con mortero, la tubería será acostada correctamente para evitar algún daño de ésta, antes de continuar con las obras.

c. Excavación del hoyo para el tanque : Se tiene que tener en cuenta la parte exterior de los lados y lo trabajos alrededor de éstos serán por lo menos a 300 mm. Si el hoyo tiene más de 1.5 m. de profundidad, hay que empezar a poner refuerzo en los lados (apuntalamiento) para evitar algún accidente.

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d. Excavación : Desplegar 75 mm. de arena y grava en el fondo de la excavación, para la filtración que pudiera haber y asentar el suelo. Durante la construcción hay que fijarse si se está construyendo correctamente el tanque séptico.

Tanque de concreto reforzado

a. Seguir los pasos detallados anteriormente. b. Armar los encofrados para el fondo del tanque. Se colocarán en el fondo del

hoyo acorde con las dimensiones (largo, ancho y grosor) del plano. Formas alineadas con la tubería de alcantarillado. Chequear la distancia abajo desde la línea de alcantarillado hasta la tapa del enconfrado.

c. Posición y seguro reforzamiento del material dentro del encofrado. Algunas barras serán usadas para ayudar a la seguridad de las paredes del fondo del tanque. Verificar todas las medidas antes de vaciar el concreto.

d. Mezclar el concreto con las proporciones de cemento, arena, grava y agua. Una común mezcla por volúmenes es una parte de cemento, dos partes de arena, tres partes de grava y suficiente agua para que la mezcla quede bastante tiesa.

e. Verter el concreto en los encofrados. f. Cubrir el concreto fresco con paja u otro material para prevenir que el

concreto seque rápidamente y pierda fuerza. Mantener el material de cubierta húmedo por 7 días, luego removerlo, al igual que las tablas de madera. Durante 7 días continuar con los pasos g y h.

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g. Armar los encofrados para la tapa del tanque séptico, la cual estará dividida en secciones y cada sección, excepto una, de 0.30. m. de ancho. El ancho de la sección restante será de 0.30 m. más una fracción de pie necesario para obtener el resto del total de la longitud exterior del tanque. Cada longitud de la sección es igual al ancho exterior del tanque séptico.

h. Mezclar y verter el concreto en el encontrado como se describe en el paso d y e.

i. Fijar las manijas dentro del concreto cerca, ambas a los extremos de cada sección de tapa. Cubrir el concreto húmedo con paja u otro material. El material de cobertura y la madera deberán permanecer por 7 días, luego serán removidos.

j. Armar el encofrado de madera para las paredes y reforzarlo, esto es para evitar el riesgo que colapse.

k. Mezclar y vaciar el concreto en el encofrado de las paredes como se describe en el paso d y e.

l. Cubrir las tapas de las paredes con material húmedo por 6 días y luego removerlas.

m. Los empalmes serán con mortero entre la pared y el piso para que el tanque sea hermético. Una común mezcla de mortero es un parte de cemento, tres partes de arena y suficiente agua para formar una buena mezcla.

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n. Se colocará una extensión de la tubería de alcantarillado y con mortero en el lugar, para asegurarla.

o. Excavar por lo menos 3 metros de zanja desde la salida del tanque séptico hasta el sistema de absorción (pozo de precolación, zanja).

p. Añadir un poco de agua en le espacio entre la paredes del tanque y la tierra, para ayudar a evitar luego el que haya un estanque sucio. Tener cuidado con dañar la tubería de alcantarillado.

q. Realizar un chequeo del tanque séptico. Verificar que todos los empalmes estén unidos con mortero.

r. Remover el material de cobertura y las maderas de la tapa del tanque séptico.

s. Determinar si el tanque está cubierto con tierra:- No cubrir el tanque si no será inspeccionado por lo menos una vez al año.- Cubrir el tanque si este fuera dañado o abierto por personas no

autorizadas.

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t. Cubrir el tanque con bastante tierra para prevenir el agua superficial, para evitar la formación de charcos o que se empoce el agua.

Capítulo II. Especificaciones técnicas para la construcción del lecho de secado

Se utilizan normalmente para la deshidratación de los lodos digeridos. La era típica de arena para secado de lodos, es un lecho de forma rectangular poco profundo, con fondo poroso colocado sobre un sistema de drenaje. Los lechos de secado son generalmente el método más simple y económico de deshidratar los lodos estabilizados.

Para el diseño de lechos de secado se deben tener en cuenta las siguientes recomendaciones:

a. Pueden ser construidos de mampostería, de concreto o de tierra (con diques), con profundidad total útil de 50 a 60 cm. El ancho de los lechos es generalmente de 3 a 6 m., pero para instalaciones grandes puede sobrepasar los 10 m.

b. El medio de drenaje es generalmente de 0.3 m. de espesor y debe tener los siguientes componentes:

- El medio de soporte recomendado está constituido por una capa de 15 cm. formada por ladrillos colocados sobre el medio filtrante, con una separación de 2 a 3 cm. llena de arena. La arena es el medio filtrante y debe tener un tamaño efectivo de 0.3 a 1.3 mm., y un coeficiente de uniformidad entre 2 y

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5. Debajo de la arena se debe colocar un estrato de grava graduada entre 1.6 y 51 mm. (1/6" y 2"), de 0.20 m. de espesor.

- Los drenes deben estar constituidos por tubos de 100mm. de diámetro instalados debajo de la grava.

- Alternativamente, se puede diseñar lechos pavimentados con losas de concreto o losas prefabricadas, con una pendiente de 1.5% hacia el canal central de drenaje. Las dimensiones de estos lechos son: de 5 a 15 m. de ancho, por 20 a 45 m. de largo.

- Para cada lecho se debe proveer una tubería de descarga con su respectiva válvula de compuerta y losa en el fondo, para impedir la destrucción del lecho.

Vista en corte del lecho de secadoc. Al instalarse tuberías y canales para el lodo, en los cambios de dirección se

instalará un dispositivo de limpia. Los drenes deberán ser tubos de 200 mm. de diámetro instalados debajo de la grava. Para cada lecho se deberá proveer una tubería de descarga con su respectiva válvula de compuerta y losa en el fondo, para impedir la destrucción del lecho.

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Lecho de secado

Capítulo III. Especificaciones técnicas para la construcción del filtro percolador

Un filtro percolador tiene por objeto reducir la carga orgánica existente en las aguas residuales domésticas e industriales.

Consiste en un lecho de piedras u otro material natural o sintético, sobre el cual se hacen pasar las aguas residuales con el consecuente crecimiento sobre el lecho de microorganismos, lamas o películas microbiales.

En un filtro percolador, las aguas residuales se riegan sobre el lecho filtrante por medio de brazos distribuidores fijos o móviles. El lecho del filtro percolador consiste en un medio permeable, al cual se adhieren los microorganismos y a través del cual el residuo líquido se infiltra.

Cada filtro tiene un sistema de drenaje inferior para recoger el agua residual tratada y los sólidos biológicos que se desprenden del medio.

Los filtros percoladores deberán diseñarse de modo que se reduzca al mínimo la utilización de equipo mecánico. Para ello se preferirá las siguientes opciones: lechos de piedra, distribución del efluente primario por medio de boquillas o mecanismos de brazo giratorios autopropulsados, sedimentadores secundarios sin mecanismos de barrido (con tolvas de lodos) y retorno del lodo secundario al tratamiento primario.

El sistema de drenaje debe cumplir con los siguientes objetivos:

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- Proveer un soporte físico al medio de contacto.- Recolectar el líquido, para lo cual el fondo debe tener una pendiente entre 1

y 2%.- Permitir una recirculación adecuada de aire.

El sistema de drenaje deberá cumplir con las siguientes recomendaciones:- Los canales de recolección de agua deberán trabajar con un tirante máximo

de 50% con relación a su máxima capacidad de conducción, y para tirantes mínimos deberá asegurar velocidades de arrastre.

- Deben ubicarse pozos de ventilación en los extremos del canal central de ventilación.

- En caso de filtros de gran superficie deben diseñarse pozos de ventilación en la periferia de la unidad. La superficie abierta de estos pozos será de 1 m2

por cada 250 m2 de superficie de lecho.- El falso fondo del sistema de drenaje tendrá un área de orificios no menor a

15% del área total del filtro.- En filtros de baja carga sin recirculación, el sistema de drenaje deberá

diseñarse de modo que se pueda inundar el lecho para controlar el desarrollo de insectos.

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