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REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITCNICO SANTIAGO MARIO

MATURN ESTADO MONAGAS

SANEAMIENTO AMBIENTALCARRERA: INGENIERIA CIVIL.

ASIGNATURA: SANEAMIENTO AMBIENTAL

PROFESOR: PARTICIPANTES:

DEXY RODRGUIEZ MATURN, 04 DE FEBRERO 2015

CONTENIDO.A) Debe contener

1.- Explique cada una de las estructuras de la parte B

2.- Donde se deben construir segn normas

3.- Como estn compuesta c/u de las estructuras

4.- Para cuantas edificaciones son permitidas c/u

5.- para c/u procedimientos de clculos

6.- Que establecen las normas sanitarias vigentes para cada una

7.- Deben presentar ejemplos fotogrficos y/o esquema de c/u

B) Estructuras de disposicin

1) Estructuras de disposicin de excretas establecidas en la normativa sanitaria vigente de Venezuela. Definiciones fundamentales.2) Procedimientos de diseo y clculo de Letrinas de Hoyo.3) Procedimientos de diseo y clculo de Letrinas de Tanque.4) Procedimientos de diseo y clculo de Retretes Qumicos.5) Procedimientos de diseo y clculo de Tanques Spticos.6) Procedimientos de diseo y clculo de Sumideros.7) Procedimientos de diseo y clculo de Zanjas de Absorcin.8) Procedimientos de diseo y clculo de Zanjas Filtrantes.NOTAS: Las preguntas deben enumerarlas obligatorio para los dos trabajos1) Estructuras de disposicin de excretas establecidas en la normativa sanitaria vigente de Venezuela. Definiciones fundamentales.

Criterios bsicos para el manejo y disposicin sanitaria de las excretas

El saneamiento comprende los medios para recoger y eliminar las excretas y las aguas residuales de la colectividad de una manera higinica, para no poner en peligro la salud de las personas y de la comunidad en su conjunto.

Las excretas o heces son el resultado de la transformacin de los alimentos en el aparato digestivo de personas y animales, luego de haber sido consumidos. En las excretas existen microbios, parsitos y huevos de parsitos que causan diversas enfermedades.

La eliminacin higinica de las excretas y aguas residuales se efecta de manera convencional mediante el sistema de alcantarillado, el que exige disponer de agua y es varias veces ms caro que las instalaciones in situ, lo que limita su utilizacin en laspoblaciones rurales y en pequeas localidades. Frente a ello se emplean las tecnologas no convencionales como las letrinas, que proveen de una solucin higinica y satisfactoria para esas comunidades. En ambos casos las familias deben practicar adecuados hbitos de higiene al interior de la vivienda y a nivel comunitario.

Emisor Canal o tubera que recibe las aguas residuales de un sistema de alcantarillado hasta una planta de tratamiento o de una planta de tratamiento hasta un punto de disposicin final.

Al conjunto de estructuras ubicadas entre el punto de entrega del emisor y los procesos de tratamiento preliminar se le denomina estructuras de llegada. En trminos generales dichas estructuras deben dimensionarse para el caudal mximo horario.

Se deber proyectar una estructura de recepcin del emisor que permita obtener velocidades adecuadas y disipar energa en el caso de lneas de impulsin.

Inmediatamente despus de la estructura de recepcin se ubicar el dispositivo de desvo de la planta. La existencia, tamao y consideraciones de diseo de estas estructuras se justificarn debidamente teniendo en cuenta los procesos de la planta y el funcionamiento en condiciones de mantenimiento correctivo de uno o varios de los procesos. Para lagunas de estabilizacin se debern proyectar estas estructuras para los perodos de secado y remocin de lodos.

La ubicacin de la estacin de bombeo (en caso de existir) depender del tipo de la bomba. Para el caso de bombas del tipo tornillo, esta puede estar colocada antes del tratamiento preliminar, precedida de cribas gruesas con una abertura menor al paso de rosca. Para el caso de bombas centrfugas sin desintegrador, la estacin de bombeo deber ubicarse despus del proceso de cribado.

TRATAMIENTO PRELIMINAR Las unidades de tratamiento preliminar que se puede utilizar en el tratamiento de aguas residuales municipales son las cribas y los desarenadores.

CRIBAS Las cribas deben utilizarse en toda planta de tratamiento, aun en las ms simples. Se disearn preferentemente cribas de limpieza manual, salvo que la cantidad de material cribado justifique las de limpieza mecanizada.

El diseo de las cribas debe incluir:

- una plataforma de operacin y drenaje del material cribado con barandas de seguridad;

- iluminacin para la operacin durante la noche;

- espacio suficiente para el almacenamiento temporal del material cribado en condiciones sanitarias adecuadas;

- solucin tcnica para la disposicin final del material cribado; y

- las compuertas necesarias para poner fuera de funcionamiento cualquiera de las unidades.

El diseo de los canales se efectuar para las condiciones de caudal mximo horario, pudiendo considerarse las siguientes alternativas:

- tres canales con cribas de igual dimensin, de los cuales uno servir de bypass en caso de emergencia o mantenimiento. En este caso dos de los tres canales tendrn la capacidad para conducir el mximo horario;

- dos canales con cribas, cada uno dimensionados para el caudal mximo horario;

- para instalaciones pequeas puede utilizarse un canal con cribas con bypass para el caso de emergencia o mantenimiento.

Para el diseo de cribas de rejas se tomarn en cuenta los siguientes aspectos:

a) Se utilizarn barras de seccin rectangular de 5 a 15 mm de espesor de 30 a 75 mm de ancho. Las dimensiones dependen de la longitud de las barras y el mecanismo de limpieza.

b) El espaciamiento entre barras estar entre 20 y 50 mm. Para localidades con un sistema inadecuado de recoleccin de residuos slidos se recomienda un espaciamiento no mayor a 25 mm.

c) Las dimensiones y espaciamiento entre barras se escogern de modo que la velocidad del canal antes de y a travs de las barras sea adecuada. La velocidad a travs de las barras limpias debe mantenerse entre 0.60 a 0.75 m/s (basado en caudal mximo horario). Las velocidades deben verificarse para los caudales mnimos, medio y mximo.

d) Determinada las dimensiones se proceder a calcular la velocidad del canal antes de las barras, la misma que debe mantenerse entre 0.30 y 0.60 m/s, siendo 0.45 m/s un valor comnmente utilizado.

e) En la determinacin del perfil hidrulico se calcular la prdida de carga a travs de las cribas para condiciones de caudal mximo horario y 50% del rea obstruida. Se utilizar el valor ms desfavorable obtenido al aplicar las correlaciones para el clculo de prdida de carga. El tirante de agua en el canal antes de las cribas y el borde libre se comprobar para condiciones de caudal mximo horario y 50% del rea de cribas obstruida.

f) El ngulo de inclinacin de las barras de las cribas de limpieza manual ser entre 45 y 60 grados con respecto a la horizontal.

g) El clculo de la cantidad de material cribado se determinar de acuerdo con la siguiente tabla.

h) Para facilitar la instalacin y el mantenimiento de las cribas de limpieza manual, las rejas sern instaladas en guas laterales con perfiles metlicos en U, descansando en el fondo en un perfil L o sobre un tope formado por una pequea grada de concreto.

En el caso de ciudades con sistema de alcantarillado combinado, el diseo del sistema de tratamiento deber estar sujeto a un cuidadoso anlisis para justificar el dimensionamiento de los procesos de la planta para condiciones por encima del promedio. El caudal de diseo de las obras de llegada y tratamientos preliminares ser el mximo horario calculado sin el aporte pluvial.

Se incluir un rebose antes del ingreso a la planta para que funcione cuando el caudal sobrepase el caudal mximo horario de diseo de la planta.

Para el diseo definitivo de la planta de tratamiento se deber contar como mnimo con la siguiente informacin bsica:

Levantamiento topogrfico detallado de la zona donde se ubicarn las unidades de tratamiento y de la zona de descarga de los efluentes;

- estudios de desarrollo urbano o agrcola que puedan existir en la zona escogida para el tratamiento;

- datos geolgicos y geotcnicos necesarios para el diseo estructural de las unidades, incluido el nivel fretico;

- datos hidrolgicos del cuerpo receptor, incluido el nivel mximo de inundacin para posibles obras de proteccin;

- datos climticos de la zona; y

- disponibilidad y confiabilidad del servicio de energa elctrica.

El producto del diseo definitivo de una planta de tratamiento de aguas residuales consistir de dos documentos:

- el estudio definitivo y el

- expediente tcnico.

Estos documentos debern presentarse teniendo en consideracin que la contratacin de la ejecucin de las obras deber incluir la puesta en marcha de la planta de tratamiento. Los documentos a presentarse comprenden:

- memoria tcnica del proyecto;

- la informacin bsica sealada en el numeral

Los resultados del estudio del cuerpo receptor;

- resultados de la caracterizacin de las aguas residuales y de los ensayos de tratabilidad de ser necesarios;

- dimensionamiento de los procesos de tratamiento;

- resultados de la evaluacin de impacto ambiental; y el

- manual de operacin y mantenimiento.

El expediente tcnico deber contener:

- Planos a nivel de ejecucin de obra, dentro de los cuales, sin carcter limitante deben incluirse:

Planimetra general de la obra, ubicacin de las unidades de tratamiento;

Diseos hidrulicos y sanitarios de los procesos e interconexiones entre procesos, los cuales comprenden planos de planta, cortes, perfiles hidrulicos y dems detalles constructivos;

Planos estructurales, mecnicos, elctricos y arquitectnicos;

Planos de obras generales como obras de proteccin, caminos, arreglos interiores, laboratorios, vivienda del operador, caseta de guardiana, cercos perimtricos, etc.;

- memoria descriptiva.

- especificaciones tcnicas

- anlisis de costos unitarios

- metrados y presupuestos

- frmulas de reajustes de precios

- documentos relacionados con los procesos de licitacin, adjudicacin, supervisin, recepcin de obra y otros que el organismo competente considere de importancia.

Los sistemas de tratamiento deben ubicarse en un rea suficientemente extensa y fuera de la influencia de cauces sujetos a torrentes y avenidas, y en el caso de no ser posible, se debern proyectar obras de proteccin. El rea deber estar lo ms alejada posible de los centros poblados, considerando las siguientes distancias:

- 500 m como mnimo para tratamientos anaerobios;

- 200 m como mnimo para lagunas facultativas;

- 100 m como mnimo para sistemas con lagunas aeradas; y

- 100 m como mnimo para lodos activados y filtros percoladores.

Las distancias deben justificarse en el estudio de impacto ambiental.

El proyecto debe considerar un rea de proteccin alrededor del sistema de tratamiento, determinada en el estudio de impacto ambiental.

El proyectista podr justificar distancias menores a las recomendadas si se incluye en el diseo procesos de control de olores y de otras contingencias perjudiciales

A partir del tem 5.2 en adelante se detallan los criterios que se utilizarn para el dimensionamiento de las unidades de tratamiento y estructuras complementarias. Los valores que se incluyen son referenciales y estn basados en el estado del arte de la tecnologa de tratamiento de aguas residuales y podrn ser modificadas por el proyectista, previa presentacin, a la autoridad competente, de la justificacin sustentatoria basada en investigaciones y el desarrollo tecnolgico. Los resultados de las investigaciones realizadas en el nivel local podrn ser incorporadas a la norma cuando sta se actualice.

Asimismo, todo proyecto de plantas de tratamiento de aguas residuales deber ser elaborado por un ingeniero sanitario colegiado, quien asume la responsabilidad de la puesta en marcha del sistema. El ingeniero responsable del diseo no podr delegar a terceros dicha responsabilidad.

En el Expediente Tcnico del proyecto, se deben incluir las especificaciones de calidad de los materiales de construccin y otras especificaciones relativas a los procesos constructivos, acordes con las normas de diseo y uso de los materiales estructurales del Reglamento Nacional.

La calidad de las tuberas y accesorios utilizados en la instalacin de plantas de tratamiento, deber especificarse en concordancia con las normas tcnicas peruanas relativas a tuberas y accesorios.

4.- Para cuantas edificaciones son permitidas c/uDe acuerdo al tamao e importancia del sistema de tratamiento, deber considerarse infraestructura complementaria: casetas de vigilancia, almacn, laboratorio, vivienda del operador y otras instalaciones que seale el organismo competente. Estas instalaciones sern obligatorias para aquellos sistemas de tratamiento diseados para una poblacin igual o mayor de 25000 habitantes y otras de menor tamao que el organismo competente considere de importancia.

6.- Que establecen las normas sanitarias vigentes para cada unaEl propsito de los estudios de ingeniera bsica es desarrollar informacin adicional para que los diseos definitivos puedan concebirse con un mayor grado de seguridad. Entre los trabajos que se pueden realizar en este nivel se encuentran:

Estudios adicionales de caracterizacin de las aguas residuales o desechos industriales que pueden requerirse para obtener datos que tengan un mayor grado de confianza.

Estudios geolgicos y geotcnicos que son requeridos para los diseos de cimentacin de las diferentes unidades de la planta de tratamiento. Los estudios de mecnica de suelo son de particular importancia en el diseo de lagunas de estabilizacin, especficamente para el diseo de los diques, impermeabilizacin del fondo y movimiento de tierras en general.

De mayor importancia, sobre todo para ciudades de gran tamao y con proceso de tratamiento biolgico, son los estudios de tratabilidad, para una o varias de las descargas de aguas residuales domsticas o industriales que se admitan:

La finalidad de los estudios de tratabilidad biolgica es determinar en forma experimental el comportamiento de la biomasa que llevar a cabo el trabajo de biodegradacin de la materia orgnica, frente a diferentes condiciones climticas y de alimentacin. En algunas circunstancias se tratar de determinar el comportamiento del proceso de tratamiento, frente a sustancias inhibidoras o txicas. Los resultados ms importantes de estos estudios son:

- las constantes cinticas de biodegradacin y mortalidad de bacterias;

- los requisitos de energa (oxgeno) del proceso;

- la cantidad de biomasa producida, la misma que debe tratarse y disponerse posteriormente; y

- las condiciones ambientales de diseo de los diferentes procesos.

Estos estudios deben llevarse a cabo obligatoriamente para ciudades con una poblacin actual (referida a la fecha del estudio) mayor a 75000 habitantes y otras de menor tamao que el organismo competente considere de importancia por su posibilidad de crecimiento, el uso inmediato de aguas del cuerpo receptor, la presencia de descargas industriales, etc.

Los estudios de tratabilidad podrn llevarse a cabo en plantas a escala de laboratorio, con una capacidad de alrededor de 40 l/d o plantas a escala piloto con una capacidad de alrededor de 40-60 m3/d. El tipo, tamao y secuencia de los estudios se determinarn de acuerdo con las condiciones especficas del desecho.

Para el tratamiento con lodos activados, incluidas las zanjas de oxidacin y lagunas aeradas se establecern por lo menos tres condiciones de operacin de edad de lodo a fin de cubrir un intervalo de valores entre las condiciones iniciales hasta el final de la operacin. En estos estudios se efectuarn las mediciones y determinaciones necesarias para validar los resultados con balances adecuados de energa (oxgeno) y nutrientes

Para los filtros biolgicos se establecern por lo menos tres condiciones de operacin de carga orgnica volumtrica para el mismo criterio anteriormente indicado.

La tratabilidad para lagunas de estabilizacin se efectuar en una laguna cercana, en caso de existir. Se utilizar un modelo de temperatura apropiada para la zona y se procesarn los datos meteorolgicos de la estacin ms cercana, para la simulacin de la temperatura. Adicionalmente se determinar, en forma experimental, el coeficiente de mortalidad de coliformes fecales y el factor correspondiente de correccin por temperatura.

Para desechos industriales se determinar el tipo de tratabilidad biolgica o fisicoqumica que sea requerida de acuerdo con la naturaleza del desecho.

Cuando se considere conveniente se realizarn en forma adicional, estudios de tratabilidad inorgnica para desarrollar criterios de diseo de otros procesos, como por ejemplo:

- ensayos de sedimentacin en columnas, para el diseo de sedimentadores primarios;

- ensayos de sedimentacin y espesamiento, para el diseo de sedimentadores secundarios;

- ensayos de dosificacin qumica para el proceso de neutralizacin;

- pruebas de jarras para tratamiento fisicoqumico; y

- ensayos de tratabilidad para varias concentraciones de desechos peligrosos.

2) Procedimientos de diseo y clculo de Letrinas de Hoyo.

Ubicacin de las letrinas de hoyo con o sin ventilacin:

Art. 5: para la ubicacin de letrinas de hoyo modificadas con o sin ventilacion se deben considerar los siguientes criterios:

El suelo debe presentar una consistencia que permita la excavacin del poso sin deformaciones en su interior.

Debe ubicarse en terrenos que no presentes riesgo de deslizamiento de tierra.

Debe ubicarse en terrenos secos y en zonas libre de inundaciones previa observacin de los niveles de inundacin en poca de invierno.

La distancia minima vertical entre el fondo de foso de letrina y el nivel fretico debe ser de 3 metros en poca de lluvia.

Que no exista riesgo de contaminacin de fuentes de agua existentes, como pozos, afloramientos superficiales, ros y similares.

La distancia minima de la tetrina y una vivienda tine que ser minimo de 2 metros de distancia.

DISENOS Y CALCULO DE TETRINAS DE HOYOa) El hoyo se disear con una tasa de produccin de lodos de 0,05 a 0,06 m3 /hab-ao.

b) Para la determinacin de la altura total del pozo se tendr en cuenta:

Ht = Altura total del pozo

Hl = Altura de la capa del lodo

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

Hs = Altura adicional de seguridad

La altura de la capa de lodo se calcular utilizando la siguiente expresin:

Hl = (N x T1 x t) / A

Donde:

N = Nmero de usuarios

T1 = Tasa de produccin de lodo (m3/hab-ao)

t = Tiempo de utilizacin de la letrina (aos)

A = rea de la seccin transversal del hoyo (m2)

d) La altura del lquido que estar en funcin de la forma del hoyo:

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

Dnde:

N = Nmero de usuarios.

P = Permetro de la seccin transversal del hoyo en metros, si el hoyo es revestido, debe considerarse el permetro exterior del revestimiento.

Ti = Tasa de infiltracin del suelo (1/m2-d) se determinar mediante la prueba de campo o en su defecto teniendo conocimiento pleno del

tipo de suelo se utilizar la tabla 1 para su determinacin.

Ta = Tasa de aporte de lquido (l/hab-d), la misma que se determinar mediante la siguiente expresin:

Ta = n x v + ve

Dnde:

n = Nmero de veces que cada usuario ocupa la letrina durante el da.

ve = Volumen de la orina y excreta aportado diariamente por cada persona (podr adoptarse un valor promedio de 1,5 lt).

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

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

f) La profundidad total del hoyo se calcular a partir de la siguiente ecuacin:

Ht = Hl + Ha + Hs

g) El sistema de disposicin de excretas deber contar por lo menos con dos hoyos, los que debern ser diseados para una vida til no menor a cuatro aos cada uno de ellos.

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

i) El espacio libre del hoyo deber ser mayor que la profundidad de la caja repartidora

a fin de evitar que los residuos emerjan por la caja y que adems facilite las maniobras de derivacin del agua residual hacia el hoyo disponible.

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

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

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

m) El fondo del hoyo debe quedar por lo menos a dos metros por encima del mximo nivel fretico de las aguas subterrneas y deber ser rellenada con material filtrante.

3) Procedimientos de diseo y clculo de Letrinas de Tanque.

4) Procedimientos de diseo y clculo de Retretes Qumicos.5) Procedimientos de diseo y clculo de Tanques Spticos.

El tanque sptico es la unidad fundamental del sistema de fosa sptica ya que en este se separa la parte slida de las aguas servidas por un proceso de sedimentacin simple; adems se realiza en su interior lo que se conoce como proceso sptico, que es la estabilizacin de la materia orgnica por accin de las bacterias anaerobias, convirtindola entonces en lodo inofensivo. Para calcular la capacidad del tanque sptico se debe conocer el nmero de usuarios del sistema, luego se adopta un gasto de aguas servidas en trminos de volumen por persona y por da sugiriendo como una medida un gasto de 150 litros/persona/da y un periodo de recepcin de 24 horas, debindose tomar la proporcin de esta en caso de no utilizar el sistema el otro da, como es el caso de escuelas rurales donde el lapso de utilizacin es de 6 a 8 horas diarias. Para determinar el volumen del tanque sptico se multiplica en nmero de usuarios por el gasto que

V=nq

Frmula en la que q es el gasto proporcional con relacin a las 24 horas, as si la escuela rural trabaja 8 horas diarias q ser igual a 8/24 del gasto diario.CARACTERSTICAS DEL TANQUE SPTICO.

La relacin largo-ancho del rea superficial del tanque sptico deber estar comprendida entre 2:1 a 5:1.

El espacio libre entre la capa superior de nata o espuma y la parte inferior de la losa de techo el tanque sptico no ser menor a 0.30m. se deber considerar que un tercio de la altura de la nata se encontrara por encima del nivel del agua.

El ancho del tanque sptico no deber ser menor de 0.60m y la profundidad neta menor a 0.75m.

El dimetro mnimo de las tuberas de entrada y salida del tanque sptico ser de 0.10m y 0.75m respectivamente. El nivel de al tubera de salida del tanque sptico deber estar situado a 0.05m por debajo de la tubera de entrada del tanque sptico. Los dispositivos de entrada y salida del agua residual al tanque sptico estarn constituidos por tee o pantallas. Cuando se usen pantallas, estas debern estar distanciados de las paredes del tanque a no menos de 0.20m ni mayor a 0.30m. Cuando el tanque tenga ms de una cmara, las interconexiones entre las cmaras consecutivas se proyectaran de tal forma que evite el paso de natas y lodos al ao horizonte del proyecto. El fondo de los tanques spticos tendr pendiente de 2% orientada hacia el punto de ingreso de los lquidos. En los casos en que el terreno lo permita, se colocara una tubera de 0.15m de dimetro para el drenaje de lodos, cuyo extremo se ubicara a 0.10m por encima de la seccin mas profunda del tanque sptico. La tubera estar provista de vlvula de tipo compuerta y la carga de agua sobre el mismo no deber ser menos a 1.80m.

Principios de diseo de tanque sptico

Los principios que han de orientar el diseo de un tanque sptico son los siguientes:

- Prever un tiempo de retencin de las aguas servidas, en el tanque sptico, suficiente para la separacin de los slidos y la estabilizacin de los lquidos.

- Prever condiciones de estabilidad hidrulica para una eficiente sedimentacin y flotacin de slidos.

- Asegurar que el tanque sea lo bastante grande para la acumulacin de los lodos y espuma.

- Prevenir las obstrucciones y asegurar la adecuada ventilacin de los gases.

A continuacin se presenta la metodologa a seguir para el diseo de un tanque sptico.

5. Diseo de tanque sptico

a) Periodo de retencin hidrulica (PR, en das)

Donde:

P : Poblacin servida.

Q : Caudal de aporte unitario de aguas residuales, litros/(habitante * da). El periodo de retencin mnimo es de 6 das.

b) Volumen requerido para la sedimentacin (Vs, en m3)

c) Volumen de digestin y almacenamiento de lodos (Vd, en m3)

Dnde:

N: Intervalo deseado en aos, entre operaciones sucesivas de remocin de lodos.

d) Volumen de lodos producidos

La cantidad de lodos producidos por habitante y por ao, depende de la temperatura ambiental y de la descarga de residuos de la cocina. Los valores a considerar son:

Clima calido 40 litros/habxao

Clima fri 50 litros/habxaoConsideraciones a un tanque spticos con compartimientos

a) El nmero de compartimientos no deber ser mayor a cuatro y cada uno deber tener un largo de 0,60 m como mnimo.

b) El tanque sptico puede estar dividido por tabiques, si el volumen es mayor a 5 m3.

c) Cuando el tanque sptico tenga dos o ms compartimientos, el primer compartimiento deber tener un volumen entre 50% y 60% de sedimentacin, asimismo las subsiguientes compartimientos entre 40% a 50% de volumen de

sedimentacin4.

d) En el primer compartimiento pueden tener lugar la mayor parte de los procesos de sedimentacin y digestin, en cuyo caso slo pasaran al segundo algunos materiales en suspensin. De este modo cuando llegan repentinamente al tanque sptico grandes cantidades de aguas servidas, si bien la eficiencia de sedimentacin se reduce, los efectos son menores en el segundo compartimiento.

e) En el dibujo de detalla algunas de las dimensiones que se podran tomar para un tanque sptico con dos compartimientos.6) Procedimientos de diseo y clculo de Sumideros.

Sumideros de acuerdo al funcionamientoa) Dependiendo de la altura del agua en la cuneta y de la abertura del sumidero colector las que funcionan como vertedero y orificio respectivamente, siendo estas mas frecuentes en puntos bajos y en la mayora con rejasEleccin del tipo de sumidero

La eleccin del tipo del sumidero colector es de esencial importancia para la eficiencia del drenaje de las aguas de superficie. Para que esta opcin sea correcta, se debe analizar diversos factores fsicos e hidrulicos, tales como el punto de localizacin, caudal de proyecto, pendiente transversal y longitudinal de la cuneta y de la calle, interferencia en el trfico y las posibilidades de obstrucciones.

A continuacin son citadas, para cada tipo de sumidero colector, las situaciones en que mejor cada una se adapta.

a) Sumidero lateral (figura 9)- Puntos intermediarios en cunetas con pequea pendiente longitudinal (I 5 %).

- Presencia de materiales obstructivos en las cunetas.

- Calles de trfico intenso y rpido.

- Aguas arriba de los cruces.

b) Sumidero con reja - Cunetas con limitacin de depresin.

- Inexistencia de materiales obstructivos.

- En puntos intermedios en calles con alta pendiente longitudinal (I 10 %).

c) Combinada - Puntos bajos de las calles.

- Puntos intermedios de la cuneta con pendiente media entre 5 y 10 %.

- Presencia de residuos o basura.

d) Mltiple- Puntos bajos.

- Cunetas con grandes caudaleSDiseo de sumideros

Los sumideros deben dimensionarse para que en conjunto puedan captar las aguas de escurrimiento esperadas para el perodo de retorno de diseo.

Como paso inicial en el dimensionamiento de los sumideros colectores, se debe observar que las de punto bajo deben ser dimensionadas con una holgura adicional, considerando la posibilidad de obstrucciones en sumideros situados a aguas arriba, en caso existan, en las cunetas contribuyentes. An, si su localizacin fuese en puntos donde no hubiere cruce de calles la unidad deber captar obligatoriamente 100 % de los caudales afluentes.

La capacidad de una boca de tormenta/sumidero, cualquiera sea su tipo, depende de la altura de agua en el tramo de acera aguas arriba del sumidero. Si sta estuviese ubicada en un tramo de pendiente uniforme, la altura de agua en la cuneta depender de sus caractersticas como conducto libre. Tales caractersticas incluyen la seccin transversal, la pendiente y la rugosidad de la cuneta y de las superficies del pavimento sobre el cual escurre el agua.

En la determinacin de la capacidad del sumidero, la primera condicin es que las caractersticas de escurrimiento en conducto libre de la cuneta aguas arriba sean conocidas.

El dimensionamiento de la tubera de conexin del sumidero al sistema de alcantarillado, desde una cmara receptora, debe tener un dimetro mnimo de 200 mm (8 plg), pendiente superior al 2 % y en general, no debe tener una longitud mayor de 15 m.

Se conectar directamente la boca de tormenta con la cmara de inspeccin. El dimetro mnimo de los tubos de descarga de los sumideros ser de 200 mm (8 plg).

Sumidero simple intermediario y de boca calle - lateral o de ventana

Son sumideros colectores situados sobre aceras y abertura en el cordn, en general dotados de depresin como se muestran en la figura 7. Se utilizan como elementos de captacin del escurrimiento pluvial en vas confinadas por cordones de acera. As, el caudal de proyecto a ser captado y de la lmina de agua junto al cordn, se procura un caudal por metro lineal, para una depresin adecuada, de modo que la longitud de la abertura no sea inferior a 0,60 m y ni superior a 1,50 m.

Estos elementos y la pendiente transversal de la calzada determinan una seccin triangular para el flujo de aproximacin al sumidero, el cual tiene poca profundidad y un ancho superficial condicionado por las normas que limitan el grado de interferencia con el trnsito de vehculos.

Mtodo Hsiung-LiPara sumideros colectores estndares o normalizados con dimensiones en funcin de la depresin a, conforme lo mostrado en la figura 12.

Sumidero intermediario y de boca calle - con reja y sin depresinEstudios realizados por el Prof. Wen-Hsiung-Li, de la Universidad Johns Hopkins, Baltimore, U.S.A, indicaron para el clculo de las dimensiones del sumidero enrejado, la ecuacin:

Dnde:

L Longitud total de la reja, en m

Z Inverso de la pendiente transversal

I Pendiente longitudinal, en m/m

N Coeficiente de rugosidad de Manning

QO Caudal de proyecto, en m3/s

wOAncho del espejo de agua en la cuneta, en m

w Ancho horizontal de la reja, en m

Calculada la extensin se puede verificar que tipo de enrejado que puede o debe ser utilizado. Para esto se emplean las siguientes ecuaciones:

LO Longitud necesaria para captar todo el caudal inicial sobre la reja longitudinal

LO dem para la reja transversal

VO Velocidad media de aproximacin del agua en la cuneta

g Aceleracin de la gravedad

La determinacin del tipo de reja es hecha a travs de las siguientes comparaciones:

a) Caso LO sea menor que L se puede emplear barras longitudinales, y

b) Si LO es menor que L calculado, barras transversales tambin pueden ser empleadas en la construccin de la reja.7) Procedimientos de diseo y clculo de Zanjas de Absorcin.

Funcionamiento de las zanjas de Absorcin Mientras que el efluente fluye continuamente hacia el suelo, los microbios que digieren los componentes de las aguas negras Forman una capa biolgica. La capa reduce el movimiento del agua por el suelo y ayuda a evitar que el rea debajo de la capa se sature.

El agua debe correr por el suelo que no est saturado para que los microbios que se encuentran all y en la capa puedan ingerir los desperdicios y los nutrientes del efluente.

El csped que cubre el sistema de campo de absorcin tambin usa los nutrientes y el agua para crecer.Diseo de las zanjas de Absorcin Primero, es recomendable realizar un anlisis cualitativo de las principales propiedades indicativas de la capacidad absorbente del suelo, como lo son: textura, estructura, color y espesor de los estratos permeables.

Por otra parte, las caractersticas de permeabilidad de un suelo se miden a travs de una prueba de infiltracin, que permite obtener un valor estimativo de la capacidad de absorcin de un determinado sitio.Prueba de infiltracin Realizar como mnimo seis pozos espaciados uniformemente dentro del rea propuesta para el campo de infiltracin.

Los pozos deben tener lados o un dimetro de 0,30 m, excavados hasta la profundidad de la zanja de absorcin propuesta.

Las paredes del pozo deben ser raspadas, con el propsito de lograr una interfase natural del suelo, y agregar una capa de arena gruesa o grava fina de 0,05 m de espesor para proteger el fondo.

Inundar el pozo con un tirante de 0,30 m al menos 4 horas

A las 24 horas de haberse llenado el pozo, determinar la tasa de infiltracin de acuerdo a las siguientes consideraciones:

Si permanece agua en el pozo, ajustar el tirante de agua hasta aproximadamente 0,25 m sobre la grava. Medir el descenso de nivel durante un periodo de 30 minutos. Este descenso se usa para calcular la tasa de infiltracin.

Si no permanece agua en el pozo, aadir agua hasta lograr un tirante de 0,15 m por encima de la capa de grava. Medir el descenso del nivel de agua a intervalos de 30 minutos aproximadamente, durante un periodo de 4 horas.

El descenso que ocurre durante el periodo final de 30 minutos se usa para calcular la tasa de infiltracin.

En suelos arenosos el intervalo entre las mediciones debe ser de 10 minutos y la duracin de la prueba una hora.

El descenso que ocurra en los ltimos 10 minutos se usa para calcular la tasa de infiltracinOtro mtodo Se excavar un hoyo de 30 x 30 centmetros de lado y de la profundidad a la cual va a hacerse la excavacin de la zanja

Se llenar con agua hasta saturarlo por espacio de una hora.

Se dejar drenar el agua completamente y de inmediato se volver a llenar el hoyo con agua limpia hasta una altura de 15 centmetros (6 pulgadas).

Se deber anotar el tiempo que el nivel del agua tarda en bajar los primeros 2,5 centmetros (una pulgada), para lo cual deber disponerse de una regla graduada o se podr tomar un promedio del tiempo que demor en bajar 15 centmetros.

Por ejemplo, si durante 30 minutos el nivel del agua desciende 2 centmetros, la tasa de percolacin ser de 30 min/2 cm = 15 min/cm = 37,5 min/2,5 cm.

Esta tasa de percolacin se expresa frecuentemente en min/2,5 cm porque es equivalente a min/pulgada y muchas tablas y normas de diseo vienen expresadas en min/pulgada.

Entonces, que una tasa de percolacin en min/2,5 cm es equivalente a una en min/pulgada

La tasa de percolacin o infiltracin, se calcula teniendo en cuenta los ltimos 2 datos, observados en el perodo final de 30 minutosQ = 315,15 x (h/t)1/2h= en mm

t= segundosOtra frmula:R= 123/(Tasa (min/cm))1/2 rea de absorcin:es el nmero necesario de metros cuadrados de suelo para infiltrar la aportacin efluente del pozo sptico.

Considerando que el fenmeno de absorcin tendr lugar en una zanja de seccin rectangular, se asume para efectos de diseo que el rea efectiva de infiltracin ser el mayor valor entre las reas del fondo y de las paredes laterales, a partir del tubo de distribucin hacia abajo

Para valores superiores a 25 min/cm en la tasa de percolacin, se considera que el terreno no es apto para la construccin de zanjas de infiltracin y por lo tanto debe adoptarse otra solucin alternativa para el tratamiento y disposicin del efluente de la fosa sptica.

La profundidad de las zanjas se determinar de acuerdo con la elevacin del nivel fretico y la tasa de infiltracin.

La profundidad mnima ser de 0,60 m procurando mantener una separacin mnima de 1,20 m entre el fondo de la zanja y el nivel fretico.

Es importante tener en cuenta que la tubera debe estar rodeada de grava.

El ancho de las zanjas se determinar de acuerdo con la tasa de infiltracin. La dimensin recomendable es de 0,50 m, con un mnimo de 0,25 m para terreno de alta permeabilidad.

El espaciamiento entre los ejes de las zanjas ser de 2 m con un mnimo de 1,50 m para terrenos de alta permeabilidad.

La pendiente promedio recomendable es de 0,25%, no debiendo exceder al 0,50%.

Las zanjas no se deben excavar cuando el suelo tiene altas concentraciones de humedad.

Para construir una zanja de infiltracin son necesarios los siguientes materiales:

a) Grava o piedras trituradas de granulometra variable comprendida entre 20 y 50 mm

b) Tubera de 100 mm de dimetro con perforaciones

c) Cubierta impermeable de polietileno

Una vez excavada la seccin de la zanja efectuar un raspado a las paredes y fondo para eliminar el remoldeo del rea absorbente, retirar el material sobrante y rellenar la zanja con una capa de 0,15 m de espesor mnimo de grava o piedras trituradas, hasta obtener el nivel sobre el cual deben localizarse las tuberas de distribucin.

Esta tubera debe tener aberturas de 0,05 m.

Para evitar obstrucciones, recubrir las tuberas en la parte superior con una nueva capa de grava o piedras trituradas de manera que cubra los tubos y deje una capa de 50 mm de espesor mnimo por encima del borde superior de la tubera.

A continuacin, colocar la cubierta impermeable de polietileno, cuya funcin ser mantener el lecho de grava libre de partculas de tierra y finalmente, cubrir la zanja con una capa de tierra compactada de 0,30 m de espesor mnimo para aislar la zanja

Como el pozo sptico, el funcionamiento de las zanjas de infiltracin debe llevarse a cabo sin intervencin humana, ya que el proceso de percolacin y eliminacin se produce en forma natural.

Sin embargo, para mantener la capacidad absorbente se impedir el paso de vehculos pesados, que podran daar la tubera y hacer fallar el sistema.

Evitar rboles, arbustos o vegetacin abundante cerca de las zanjas de infiltracin, porque las races penetren a la tubera causando su taponamiento.

Para prevenir este problema, se dosificar al registro entre la fosa y el campo de absorcin, una vez al ao, 1 1,50 kg. de cristales de sulfato de cobre diluido en 15 litros de agua

8) Procedimientos de diseo y clculo de Zanjas Filtrantes.

Procedimientos de diseo y clculo de Zanjas Filtrantes.

Cargas hidrulicas correspondientes a cada tiempo de infiltracin, a partir de la definicin del tiempo preciso para un descenso de la lmina de agua en los ensayos de infiltracin de 2.5 cm. La distancia mnima entre las paredes verticales de dos zanjas ser de un metro.

Tiempo descenso lmina de agua en 2.5 cmCarga hidrulica (l/m2y da)Anchura recomendada en la zanja (m)

< 1 minuto160 - 2100.45

< 2 minutos130 - 1600.45

48no utilizable

Dimensiones y separaciones mnimas requeridas para las zanjas de infiltracin. Su longitud no debe ser superior a 30 m.

Anchura de la zanja en el fondo (cm)Profundidad de la zanja (cm)Zona de absorcin (m2/m)Separacin de las tuberas (m)

4550 a 1001.51.90

6050 a 1002.01.90

10050 a 1252.52.30

12560 a 1253.02.80

Procedimiento:

Se excavan las zanjas con las dimensiones necesarias

Se extiende sobre el fondo una capa de 15 m como mnimo de material filtrante

Se tienden las tuberas con la pendiente deseada

Se recubren las tuberas con material filtrante hasta formar una capa de 5 cm, al menos, por encima de la parte superior de la tubera

El resto de la zanja se rellena de arena

Como material filtrante, se puede utilizar grava lavada, piedra machacada, escoria metlica o escoria de hulla limpia de 1.2 a 6 cm de tamao

Es necesario:

Desviar las aguas superficiales del terreno de evacuacin a fin de evitar que ste se inunde, especialmente durante lluvias intensas

Construir uno o varios pozos de infiltracin al final de las zanjas para recoger el exceso de efluente y para facilitar la ventilacin de las zanjas.